Ekstraksi Multi Tahap Kurkumin Dari Kunyit (Curcumadomestica Valet) Menggunakan Pelarut Etanol
EKSTRAKSI MULTI TAHAP KURKUMIN DARI KUNYIT (Curcuma domestica Valet) MENGGUNAKAN PELARUT ETANOL SKRIPSI Oleh Rajian Sobri Rezki 100405030 DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA APRIL 2015
EKSTRAKSI MULTI TAHAP KURKUMIN DARI
KUNYIT (Curcuma domestica Valet)
MENGGUNAKAN PELARUT ETANOL
SKRIPSI
Oleh
RAJIAN SOBRI REZKI
100405030
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
APRIL 2015
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
EKSTRAKSI MULTI TAHAP KURKUMIN DARI KUNYIT (Curcuma
domestica Valet) MENGGUNAKAN PELARUT ETANOL
Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya. Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.
Medan, April 2015 Rajian Sobri Rezki
NIM 100405030
PENGESAHAN
Skripsi dengan judul :
EKSTRAKSI MULTI TAHAP KURKUMIN DARI KUNYIT (Curcumadomestica Valet) MENGGUNAKAN PELARUT ETANOL
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan Skripsi dengan judul “Ekstraksi Multi Tahap Kurkumin dari Kunyit (Curcuma domestica Valet) Menggunakan Pelarut Etanol”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.
Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada: 1.
Dra. Siswarni MZ, MS, selaku dosen pembimbing penelitian dan dosen pembimbing akademik yang telah banyak memberikan ilmu dan arahan dalam penentuan judul, penelitian, dan penyusunan skripsi ini serta telah membimbing penulis dalam hal akademik selama penulis kuliah di Teknik Kimia USU.
2. Dr. Ir. Lilis Sukeksi, M.Sc dan Dr. Ir. Iriany, M.Si, selaku dosen penguji yang telah memberikan banyak saran dan masukan dalam penulisan skripsi ini.
3. Dr. Eng. Irvan, ST, MT, selaku Ketua Departemen Teknik Kimia USU.
4. Dr. Fatimah, ST, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Kimia USU.
5. Ir. Renita Manurung, MT, selaku Koordinator Penelitian dan Skripsi.
6. Pegawai Departemen Teknik Kimia USU, yang telah membantu penulis dalam hal administrasi selama kuliah.
7. Rekan mahasiswa Teknik Kimia USU, khususnya Hari, Ricky, Liza, dan rekan-rekan angkatan 2010 yang telah mendukung dan membantu penulis mulai dari awal berjumpa di hari pertama kuliah di kampus hingga akhirnya penulis bisa menyelesaikan skripsi.
8. Adek-adek mahasiswa Teknik Kimia, terutama stambuk 2013 yang telah mendukung dan membantu penulis hingga akhirnya dapat menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan, April 2015 Penulis, Rajian Sobri Rezki
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada kedua orang tua tercinta, Marzuki dan Rosmawati yang selama ini selalu memberikan dukungan dan doa serta kasih sayangnya yang tiada terkira kepada penulis.
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama : Rajian Sobri Rezki NIM : 100405030 Tempat, tanggal lahir : Bagansiapiapi, 1 Januari 1992 Nama orang tua : Marzuki dan Rosmawati Alamat orang tua : Jl. Sekip, Kota Bagansiapiapi,Kabupaten Rokan Hilir, Provinsi Riau
Asal Sekolah: SDWahidin Bagansiapiapi tahun 1998-2004 SMP Wahidin Bagansiapiapi tahun 2004 – 2007 SMA N Plus Pekanbaru tahun 2007 – 2010
Beasiswa yang diperoleh: Beasiswa Tanoto Foundation (2011-2012) Pengalaman Organisasi: 1.
Anggota Litbang HIMATEK USU (2013-2014).
2. Ketua Tim Olimpiade SMAN Plus Pekanbaru (2008-2009) 3.
Anggota Klub Jurnalistik SMAN Plus Pekanbaru (2008-2009) 4. Anggota English Debate Club SMAN Plus Pekanbaru (2008-2009)
Artikel yang telah dipublikasikan : “Ekstraksi Multi Tahap Kurkumin dari Kunyit (Curcuma domestica
Valet)
Menggunakan Pelarut Etanol ”
ABSTRAK
Kurkumin adalah zat warna berupa kristal kuning oranye yang terdapat pada kunyit, yang sering digunakan sebagai pewarna. Metode yang biasa digunakan dalam esktraksi kurkumin dari kunyit adalah ekstraksi satu tahap. Penelitian ini mempelajari ekstraksi multi tahap kurkumin dari kunyit. Tujuan dari penelitian ini adalahmengetahui kondisi terbaik dalam ekstraksi multi tahap kurkumin dari kunyit (Curcuma domestica Valet), sehingga dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi prosesnya. Percobaan ini menggunakan pelarut etanol, dan yang diamati adalah pengaruh dari berbagai variabel proses yaitu waktu ekstraksi, konsentrasi pelarut, dan jumlah tahap ekstraksi. Waktu ekstraksi yang digunakan adalah 60 menit, 120 menit, dan 180 menit. Variasi konsentrasi etanol yang digunakan yaitu 50%, 70%, dan 96%. Tahap ekstraksi yang digunakan adalah ekstraksi dua tahap dan ekstraksi tiga tahap. Ekstrak kurkumin yang diperoleh dianalisa dengan analisa kualitatif dan analisa kuantitatif. Kondisi terbaik dalam ekstraksi multi tahap kurkumin dari kunyit dipilih berdasarkan nilai rendemen dan kadar kurkumin yang diperoleh. Rendemen maksimum yang diperoleh pada percobaan ini adalah 12% dengan kondisi waktu 180 menit, konsentrasi etanol 96% dan jumlah tahap ekstraksi 2 tahap. Adapun kadar kurkumin tertinggi yang didapat adalah 16% dengan waktu 180 menit, konsentrasi etanol 96% dan jumlah tahap ekstraksi 3 tahap. Kadar di sini maksudnya adalah besar bagian kurkumin terhadap rendemen. Hasil yang diperoleh pada penelitian ini menunjukkan bahwa peningkatan waktu ekstraksi, konsentrasi pelarut, dan jumlah tahap ekstraksi meningkatkan perolehan rendemen ekstrak dan kadar kurkumin yang terekstraksi dari kunyit. Kata Kunci :kurkumin, ekstraksi, multi tahap, rendemen, kadar
ABSTRACT
Curcumin is a pigment in Curcuma domestica Valet, which has an orange- yellow crystal appearance, and commonly being used as a colouring agent. Extraction method which is used in extracting curcumin from Curcuma domestica
Valet isone stage extraction. This research studied a multi stages extraction of
curcumin from Curcuma domestica Valet. The purposes of this research is to find the best condition in extracting curcumin using multi stages extraction method, to increase the efficiency rate in curcumin extraction. This research used ethanol as a solvent, and effect from variables such as extraction time, solvent concentration, and number of extraction stages are observed. Extraction times are 60 minutes, 120 minutes, and 180 minutes. Variations of ethanol concentration are 50%, 70%, and 96%. Stage numbers of extraction are two stages extraction and three stages extraction. Extracts of curcumin are examined with qualitative analysis and quantitative analysis. The best condition of multi stages curcumin extraction is determined based on yield and content of curcumin. The maximumyieldobtained inthis study was12% withconditions 180 minutes extraction time, 96% ethanol concentration, and two stages extraction. The highest content of curcumin obtained is 16% with conditions 180 minutes extraction time, 96% ethanol concentration, and three stages extraction. Content means a fraction of yield. These results show that increase inextraction time, solvent concentration, and stage numbers of extraction will increase the yield and content of curcumin extracted from Curcuma domestica Valet. Keywords :curcumin, extraction, multi stages, yield, content
DAFTAR ISI
2.4 PERMINTAAN KURKUMIN
2.1 KUNYIT
4
2.2 KURKUMIN
5
2.3 EKSTRAKSI
6
2.3.1 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Ekstraksi
8
11
3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.5 ANALISIS EKONOMI
12
2.5.1 Biaya Tetap
13
2.5.2 Biaya Variabel
14
2.5.3 Total Biaya Produksi
15
4
Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i PENGESAHAN ii
PRAKATA iii
DAFTAR SINGKATAN xv
DEDIKASI v
RIWAYAT HIDUP PENULIS vi
ABSTRAK vii
ABSTRACT viii
DAFTAR ISI ix
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xiii
DAFTAR LAMPIRAN xiv
DAFTAR SIMBOL xvi
3
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 LATAR BELAKANG
1
1.2 PERUMUSAN MASALAH
2
1.3 TUJUAN PENELITIAN
2
1.4 MANFAAT PENELITIAN
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
2.5.4 Perhitungan Rugi/Laba Usaha
4.2 ANALISA KUANTITATIF
20
3.6.1 Flowchart Persiapan Bahan Baku Kunyit
23
3.6.2 Flowchart Ekstraksi Kurkumin
24
3.6.3 Flowchart Distilasi
25 BAB IV HASIL PEMBAHASAN
26
4.1 ANALISA KUALITATIF
26
27
22
4.2.1 Analisa Rendemen Ekstrak
27
4.2.2 Pembuatan Kurva Standar Kurkumin
32
4.2.3 Analisa Kadar Kurkumin
33 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
40
5.1 KESIMPULAN
40
5.2 SARAN
40 DAFTAR PUSTAKA
3.6 FLOWCHART PENELITIAN
3.5.5.2 Analisa Kuantitatif
15
3.5 PROSEDUR PELAKSANAAN PENELITIAN
2.5.5 Analisa Aspek Ekonomi
16 BAB III METODOLOGI PENELITIAN
18
3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN
18
3.2 BAHAN
18
3.3 PERALATAN
18
3.4 RANCANGAN PERCOBAAN
19
20
22
3.5.1 Prosedur Persiapan Bahan Baku Kunyit
20
3.5.2 Prosedur Ekstraksi Kurkumin
20
3.5.3 Prosedur Distilasi
21
3.5.4 Prosedur Pembuatan Kurva Standar Kurkumin
21
3.5.5 Prosedur Analisa
21
3.5.5.1 Analisa Kualitatif
42
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Kunyit5 Gambar 2.2 Rumus Bangun Kurkumin
5 Gambar 2.3 Skema Ekstraksi Satu Tahap
7 Gambar 2.4 Skema Ekstraksi Cross-Current
8 Gambar 2.5 Skema Ekstraksi Counter-Current
8 Gambar 2.6 Grafik Break Even Point
17 Gambar 3.1 Rangkaian Peralatan Proses Ekstraksi
18 Gambar 3.2 Sistem Ekstraksi Multi Tahap Cross-Current
20 Gambar 3.3 Flowchart Persiapan Bahan Kunyit
23 Gambar 3.4 Flowchart Ekstraksi Kurkumin
24 Gambar 3.5 Flowchart Distilasi
25 Gambar 4.1 Pengaruh Waktu Ekstraksi, Jumlah Tahap dan Konsentrasi Pelarut sebesar (a) 50% (b) 70% dan (c)
28 96% Terhadap Rendemen Ekstrak
Gambar 4.2 Pengaruh Konsentrasi Pelarut, Jumlah Tahap dan WaktuEkstraksi selama (a) 60 menit (b) 120 menit dan (c) 180
29 menit Terhadap Rendemen Ekstrak
Gambar 4.3 Pengaruh Jumlah Tahap, Konsentrasi Pelarut dan WaktuEkstraksi selama (a) 60 menit (b) 120 menit dan (c) 180
31 menit Terhadap Rendemen Ekstrak
Gambar 4.4 Grafik Kurva Standar Kurkumin32 Gambar 4.5 Pengaruh Waktu Ekstraksi, Jumlah Tahap dan Konsentrasi Pelarut sebesar (a) 50% (b) 70% dan (c)
33 96% Terhadap Kadar Kurkumin
Gambar 4.6 Pengaruh Konsentrasi Pelarut, Jumlah Tahap dan WaktuEkstraksi selama (a) 60 menit (b) 120 menit dan (c) 180
35 menit Terhadap Kadar Kurkumin
Gambar 4.7 Pengaruh Jumlah Tahap, Konsentrasi Pelarut dan WaktuEkstraksi selama (a) 60 menit (b) 120 menit dan (c) 180 menit Terhadap Kadar Kurkumin
37 Gambar L2.1 Grafik Spektrum Aktif Kurkumin Standar
48 Gambar L2.2 Grafik Standar Kurkumin
49 Gambar L2.3 Hasil Analisa Kadar Kurkumin
50 Gambar L4.1 Foto Kunyit
57 Gambar L4.2 Foto Kunyit Potong
57 Gambar L4.3 Foto Pengeringan di Oven
57 Gambar L4.4 Foto Proses Ekstraksi
58 Gambar L4.5 Foto Proses Distilasi
58 Gambar L4.6 Foto Produk
59
DAFTAR TABEL
26 Tabel 4.2 Perbandingan Perolehan Rendemen dan Kadar Kurkumin
55 Tabel L3.5 Kadar Untuk Masing-Masing Run
53 Tabel L3.4 Absorbansi, Berat Sampel, dan Pengenceran Masing- Masing Run
52 Tabel L3.3 Rendemen untuk Masing-Masing Run
51 Tabel L3.2 Jumlah Etanol Sebagai Pelarut Ekstraksi
47 Tabel L3.1 Jumlah Air Sebagai Pengencer
46 Tabel L1.2 Data Kadar Kurkumin
38 Tabel L1.1 Data Rendemen Ekstrak
22 Tabel 4.1 Hasil Analisa Kualitatif Kurkumin
Halaman
19 Tabel 3.2 Analisa Kualitatif Kurkumin
14 Tabel 3.1 Rancangan Percobaan
13 Tabel 2.6 Daftar Gaji Pegawai
13 Tabel 2.5 Daftar Harga Alat
11 Tabel 2.4 Analisa Ekonomi
11 Tabel 2.3 Ekspor Temulawak dari India
10 Tabel 2.2 Sifat Fisika Etanol
Tabel 2.1 Hasil Kurkumin yang Diperoleh untuk Tiap Jenis Pelarut56