Ekstraksi Multi Tahap Kurkumin Dari Temulawak (Curcuma Xanthorriza Roxb.) Menggunakan Pelarut Etanol
EKSTRAKSI MULTI TAHAP KURKUMIN DARI TEMULAWAK (Curcuma xanthorriza Roxb.) MENGGUNAKAN PELARUT ETANOL SKRIPSI Oleh DWIMAS ANGGORO 100405028 DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA APRIL 2015
EKSTRAKSI MULTI TAHAP KURKUMIN DARI
TEMULAWAK (Curcuma xanthorriza Roxb.)
MENGGUNAKAN PELARUT ETANOL
SKRIPSI
Oleh
DWIMAS ANGGORO
100405028
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
TEMULAWAK (Curcuma xanthorriza Roxb.)
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 kemudian 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 Dwimas Anggoro
NIM 100405028
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 Temulawak (Curcuma xanthorriza Roxb.) 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 Ricky, Liza, Ayu, Winda, Juli 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, Dwimas Anggoro
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada
mamak tercinta, yang ditelapak kakinya ada
surga yang mengalir, juga untuk bapak,
terima kasih atas perjuangan dan kasih
sayangnya yang tak akan mampu kubalas
dengan apapun.RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama: Dwimas Anggoro NIM: 100405028 Tempat/tgl lahir: Dumai, 12 Januari 1993 Nama orang tua: Prawoto Alamat orang tua: Jalan Anggur No 19 Kelurahan Rimba Sekampung,
Kecamatan Dumai Kota, Kota Dumai, Riau, Indonesia
Asal sekolah SD Negeri 001 Rimba Sekampung Dumai 1998 – 2004 SMP N 2 Dumai 2004 – 2007 SMA N 1 Dumai 2007-2010 1.
Beasiswa Pertamina Refinery Unit II Dumai Tahun 2010-2013 2. Beasiswa Sobat Bumi Pertamina Foundation Indonesia Tahun 2013-2014
Pengalaman organisasi/kerja:
1. Covalen Study Group (CSG) 2012-2013 sebagai sekretaris bidang hubungan masyarakat
2. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia USU (HIMATEK) periode 2013-2014 sebagai ketua bidang penelitian dan pengembangan
3. Kesatuan Aksi Mahasiswa Muslim Indonesia (KAMMI) periode 2010-2013 sebagai anggota bidang hubungan masyarakat
4. Kerja Praktek di PT PERTAMINA Refinery Unit II Dumai tahun 2013 Artikel yang telah dipublikasikan dalam Jurnal/Pertemuan Ilmiah: “Ekstraksi Multi Tahap Kurkumin dari Temulawak (Curcuma xanthorriza Roxb.)
Menggunakan Pelarut Etanol”
ABSTRAK
Kurkumin adalah zat warna pada temulawak (Curcuma xanthorriza Roxb.) berupa kristal kuning oranye yang sering digunakan sebagai pewarna. Metode yang biasa digunakan dalam ekstraksi kurkumin dari temulawak adalah ekstraksi satu tahap. Penelitian ini akan mempelajari ekstraksi multi tahap kurkumin dari temulawak. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui kondisi terbaik ekstraksi kurkumin dari temulawak 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 temulawak dipilih berdasarkan nilai rendemen dan kadar kurkumin yang diperoleh. Rendemen maksimum yang diperoleh pada percobaan ini adalah 16,35% dengan kondisi waktu 180 menit, konsentrasi etanol 70% dan jumlah tahap ekstraksi 3 tahap. Adapun kadar kurkumin tertinggi yaitu 2,617% dengan waktu 180 menit, konsentrasi etanol 96% dan jumlah tahap ekstraksi 3 tahap. Kadar disini maksudnya adalah besar bagian terhadap rendemen ekstrak. Hasil yang diperoleh pada penelitian menunjukkan bahwa peningkatan waktu ekstraksi, jumlah tahap dan konsentrasi pelarut meningkatkan perolehan rendemen ekstrak dan kadar kurkumin.
Kata Kunci : kurkumin, ekstraksi, pelarut, rendemen, kadar
ABSTRACT
Curcumin is a pigment in turmeric (Curcuma xanthorriza Roxb.), which has an orange-yellow crystal appearance, and commonly being used as a colouring agent. Extraction method which is used in extracting curcumin from turmeric is one stage extraction. This research will study a multi stage extraction of curcumin from turmeric. 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 maximum yield obtained in this study was 16,35 % with conditions 180 minutes extraction time, 96% ethanol concentration, and three stages extraction. The highest content of curcumin obtained is 2,617% with conditions 180 minutes extraction time, 96% ethanol concentration, and three stages extraction. Content means a fraction of yield. These results show that increase in the extraction time, the solvent concentration and the stage numbers of extraction will increase the yield and content of curcumin. Keywords : curcumin, extraction, solvent, yield, content
DAFTAR ISI
10
4
2.1 TEMULAWAK
4
2.2 KURKUMIN
6
2.3 EKSTRAKSI
7
2.3.1 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Ekstraksi
2.4 ETANOL
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
12
2.5 ANALISIS EKONOMI
13 BAB III METODOLOGI PENELITIAN
20
3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN
20
3.2 BAHAN
20
3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
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
1.4 MANFAAT PENELITIAN
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 LATAR BELAKANG
1
1.2 PERUMUSAN MASALAH
2
1.3 TUJUAN PENELITIAN
2
3
3.3 PERALATAN
4.2.1 Analisa Rendemen Ekstrak
25
3.6.3 Flowchart Distilasi
26 BAB IV HASIL PEMBAHASAN
27
4.1 ANALISA KUALITATIF
27
4.2 ANALISA KUANTITATIF
28
28
25
4.2.2 Pembuatan Kurva Standar Kurkumin
33
4.2.3 Analisa Kadar Kurkumin Temulawak
34 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
41
5.1 KESIMPULAN
41
5.2 SARAN
41 DAFTAR PUSTAKA
3.6.2 Flowchart Ekstraksi Kurkumin
3.6.1 Flowchart Persiapan Bahan Baku Temulawak
20
3.5.3 Prosedur Distilasi
3.4 RANCANGAN PERCOBAAN
21
3.5 PELAKSANAAN PENELITIAN
22
3.5.1 Prosedur Persiapan Bahan Baku Temulawak
22
3.5.2 Prosedur Ekstraksi Kurkumin
22
23
25
3.5.4 Prosedur Pembuatan Kurva Standar Kurkumin
23
3.5.5 Prosedur Analisa
23
3.5.5.1 Analisa Kualitatif
24
3.5.5.2 Analisa Kuantitatif
24
3.6 FLOWCHART PENELITIAN
43
DAFTAR GAMBAR
25 Gambar 3.4 Flowchart Ekstraksi Kurkumin
36 Gambar 4.7 Pengaruh Jumlah Tahap Ekstrasi, Konsentrasi Pelarut,
35 Gambar 4.6 Pengaruh Konsentrasi Pelarut, Jumlah Tahap dan Waktu Ekstraksi selama (a) 60 menit (b) 120 menit dan (c) 180 menit terhadap Kadar kurkumin
33 Gambar 4.5 Pengaruh Waktu Ekstraksi, Jumlah Tahap dan Konsentrasi Pelarut sebesar (a) 50% (b) 70% dan (c) 96% terhadap Kadar Kurkumin
32 Gambar 4.4 Grafik Kurva Standar Kurkumin
31 Gambar 4.3 Pengaruh Jumlah Tahap Ekstrasi, Konsentrasi Pelarut, dan Waktu Ekstraksi selama (a) 60 menit (b) 120 menit dan (c) 180 menit terhadap Rendemen Ekstrak
29 Gambar 4.2 Pengaruh Konsentrasi Pelarut, Jumlah Tahap dan Waktu Ekstraksi selama (a) 60 menit (b) 120 menit dan (c) 180 menit terhadap Rendemen Ekstrak
26 Gambar 4.1 Pengaruh Waktu Ekstraksi, Jumlah Tahap dan Konsentrasi Pelarut sebesar (a) 50% (b) 70% dan (c) 96% terhadap Rendemen Ekstrak
25 Gambar 3.5 Flowchart Distilasi
22 Gambar 3.3 Flowchart Persiapan Bahan Temulawak
Halaman
20 Gambar 3.2 Skema Ekstraksi Multi Tahap dengan Aliran Silang
19
10
Operasi Ekstraksi Multi Tahap Counter-Current Grafik Break Even Point Rangkaian Peralatan Proses Ekstraksi
9 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 3.1
7 Gambar 2.4 Skema Ekstraksi Multi Tahap Cross-Current
6 Gambar 2.3 Produksi Tepung Turmeric Dunia
5 Gambar 2.2 Struktur Kimia Kurkumin
Gambar 2.1 Temulawak38 dan Waktu Ekstraksi selama (a) 60 menit (b) 120 menit dan (c) 180 menit terhadap Kadar Kurkumin Gambar L2.1 Pemilihan Puncak Spektrum Kurkumin Standar
49 Gambar L2.2 Grafik Standar Kurkumin
50 Gambar L2.3 Hasil Analisa Kadar Kurkumin
51 Gambar L4.1 Foto Temulawak
58 Gambar L4.2 Foto Temulawak Potong
58 Gambar L4.3 Foto Pengeringan
58 Gambar L4.4 Foto Proses Ekstraksi
59 Gambar L4.5 Foto Proses Distilasi
59 Gambar L4.6 Foto Produk
60
DAFTAR TABEL
24 Tabel 4.1 Hasil Analisa Kualitatif Kurkumin
56 Tabel L3.5 Kadar untuk Masing-masing Run
54 Tabel L3.4 Absorbansi, Berat Sampel dan Pengenceran Masing- masing Run
53 Tabel L3.3 Rendemen untuk Masing-masing Run
52 Tabel L3.2 Jumlah Etanol Sebagai Pelarut Ekstraksi
48 Tabel L3.1 Jumlah Air Sebagai Pengencer
47 Tabel L1.2 Data Kadar Kurkumin
39 Tabel L1.1 Data Rendemen Ekstrak
27 Tabel 4.2 Perolehan Rendemen dan Kadar Kurkumin
21 Tabel 3.2 Analisa Kualitatif Kurkumin
Halaman
16 Tabel 3.1 Rancangan Percobaan
15 Tabel 2.8 Daftar Gaji Pegawai
15 Tabel 2.7 Daftar Harga Alat
13 Tabel 2.6 Analisa Ekonomi
12 Tabel 2.5 Hasil Kurkumin yang Diperoleh untuk Tiap Jenis Pelarut
8 Tabel 2.4 Sifat Fisika Etanol
6 Tabel 2.3 Luas Panen dan produksi Temulawak Indonesia Tahim 2008-2012
5 Tabel 2.2 Sifat Fisikokimia Kurkumin
Tabel 2.1 Kandungan Senyawa Rimpang Temulawak57