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

i

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

iii

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.

iv

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,

v

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

vi

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”

vii 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.

viii 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.

ix

DAFTAR ISI

Halaman

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i

PENGESAHAN ii

PRAKATA iii

DEDIKASI v

RIWAYAT HIDUP PENULIS vi

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR GAMBAR xi

DAFTAR TABEL xiii

DAFTAR LAMPIRAN xiv

DAFTAR SINGKATAN xv

DAFTAR SIMBOL xvi

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 LATAR BELAKANG 1

1.2 PERUMUSAN MASALAH 2

1.3 TUJUAN PENELITIAN 2

1.4 MANFAAT PENELITIAN 3

1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 4

2.1 TEMULAWAK 4

2.2 KURKUMIN 6

2.3 EKSTRAKSI 7

2.3.1 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Ekstraksi 10

2.4 ETANOL 12

2.5 ANALISIS EKONOMI 13

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 20

3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN 20

x

3.3 PERALATAN 20

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

3.5.3 Prosedur Distilasi 23

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 25

3.6.1 Flowchart Persiapan Bahan Baku Temulawak 25

3.6.2 Flowchart Ekstraksi Kurkumin 25

3.6.3 Flowchart Distilasi 26

BAB IV HASIL PEMBAHASAN 27

4.1 ANALISA KUALITATIF 27

4.2 ANALISA KUANTITATIF 28

4.2.1 Analisa Rendemen Ekstrak 28

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

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Temulawak 5

Gambar 2.2 Struktur Kimia Kurkumin 6

Gambar 2.3 Produksi Tepung Turmeric Dunia 7

Gambar 2.4 Skema Ekstraksi Multi Tahap Cross-Current 9 Gambar 2.5

Gambar 2.6 Gambar 3.1

Operasi Ekstraksi Multi Tahap Counter-Current

Grafik Break Even Point

Rangkaian Peralatan Proses Ekstraksi

10 19 20 Gambar 3.2 Skema Ekstraksi Multi Tahap dengan Aliran Silang 22

Gambar 3.3 Flowchart Persiapan Bahan Temulawak 25

Gambar 3.4 Flowchart Ekstraksi Kurkumin 25

Gambar 3.5 Flowchart Distilasi 26

Gambar 4.1 Pengaruh Waktu Ekstraksi, Jumlah Tahap dan Konsentrasi Pelarut sebesar (a) 50% (b) 70% dan (c) 96% 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

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

32

Gambar 4.4 Grafik Kurva Standar Kurkumin 33

Gambar 4.5 Pengaruh Waktu Ekstraksi, Jumlah Tahap dan Konsentrasi Pelarut sebesar (a) 50% (b) 70% dan (c) 96% terhadap Kadar Kurkumin

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

36

xii

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

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Kandungan Senyawa Rimpang Temulawak 5

Tabel 2.2 Sifat Fisikokimia Kurkumin 6

Tabel 2.3 Luas Panen dan produksi Temulawak Indonesia Tahim

2008-2012 8

Tabel 2.4 Sifat Fisika Etanol 12

Tabel 2.5 Hasil Kurkumin yang Diperoleh untuk Tiap Jenis

Pelarut 13

Tabel 2.6 Analisa Ekonomi 15

Tabel 2.7 Daftar Harga Alat 15

Tabel 2.8 Daftar Gaji Pegawai 16

Tabel 3.1 Rancangan Percobaan 21

Tabel 3.2 Analisa Kualitatif Kurkumin 24

Tabel 4.1 Hasil Analisa Kualitatif Kurkumin 27

Tabel 4.2 Perolehan Rendemen dan Kadar Kurkumin 39

Tabel L1.1 Data Rendemen Ekstrak 47

Tabel L1.2 Data Kadar Kurkumin 48

Tabel L3.1 Jumlah Air Sebagai Pengencer 52

Tabel L3.2 Jumlah Etanol Sebagai Pelarut Ekstraksi 53

Tabel L3.3 Rendemen untuk Masing-masing Run 54

Tabel L3.4 Absorbansi, Berat Sampel dan Pengenceran

Masing-masing Run 56

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

LAMPIRAN 1 DATA PERCOBAAN 47

L1.1 DATA RENDEMEN EKSTRAK 47

L1.2 DATA KADAR KURKUMIN 48

LAMPIRAN 2 HASIL ANALISA 49

L2.1 HASIL ANALISA KURKUMIN

STANDAR 49

L2.2 HASIL ANALISA KADAR KURKUMIN 51

LAMPIRAN 3 CONTOH PERHITUNGAN

L3.1 PERHITUNGAN KEBUTUHAN AIR 52

L3.1.1 Untuk Pembuatan Larutan Etanol

70% dan 50% 52

L3.2 PERHITUNGAN KEBUTUHAN

ETANOL 53

L3.2.1 Sebagai Pelarut Proses Ekstraksi 53 L3.3 PERHITUNGAN RENDEMEN

EKSTRAK KURKUMIN 54

L3.4 PERHITUNGAN KURVA STANDAR

KURKUMIN 54

L3.5 PERHITUNGAN KADAR EKSTRAK

KURKUMIN 55

LAMPIRAN 4 DOKUMENTASI PENELITIAN 58

L4.1 FOTO PERSIAPAN BAHAN BAKU 58

L4.2 FOTO PROSES EKSTRAKSI 59

L4.3 FOTO PROSES DISTILASI 59

xv

DAFTAR SINGKATAN

et al et alia

Dkk dan kawan kawan

UV-Visible Ultraviolet-Visible

xvi

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Dimensi

M Molaritas larutan M

V Volume larutan ml

m Berat sampel gr

ρ Massa jenis gr/ml

vii 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.

viii 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.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Indonesia merupakan salah satu negara agraris yang sebagian besar penduduknya bertumpu pada bidang pertanian. Bumi Indonesia yang subur ini mampu memproduksi beraneka ragam tanaman yang bermanfaat seperti tanaman pangan, tanaman obat-obatan dan tanaman industri [1].

Salah satu komoditas bahan alam andalan Indonesia yakni temulawak (Curcuma xanthorriza Roxb.), merupakan bahan yang sangat berpotensi untuk dikembangkan mengingat banyaknya manfaat yang ditunjukkan oleh bahan aktif kurkuminoid [2].

Kurkumin adalah pigmen fenolik berwarna kuning, yang diperoleh dari rimpang tanaman family Jahe (Zingiberaceae) [3]. Kurkumin digunakan dalam berbagai obat, berpotensi sebagai antioksidan, sifat anti inflamasi, antibakteri, antivirus, antijamur, antitumor, antispasmodik, hepatoprotektif dan memiliki potensi pasar yang tinggi serta harga yang tinggi [4] [5] [6].

Dewasa ini perkembangan penggunaan ekstrak kurkumin dari temulawak dalam berbagai aspek cukup meluas ditandai dengan adanya berbagai penelitian mengenai kurkumin yang telah dilakukan sebelumnya.

Suwiah (1991) [7] melakukan ekstraksi rimpang temulawak dengan metode refluks pada suhu 70 °C menggunakan pelarut etanol 50% dan 96% serta suhu 100 °C pada pelarut air untuk mengetahui pengaruh perlakuan bahan dan jenis pelarut pada pembuatan temulawak instan terhadap rendemen dan mutunya. Ekstraksi dilakukan dengan kecepatan pengadukan magnetik skala 7, lama ekstraksi 3 jam, dan ukuran partikel 60 mesh. Hasil yang didapatkan adalah rendemen sebesar 21.87−66.74% dan kadar kurkumin 0.54−1.94%.

Yusro (2004) [8] melakukan ekstraksi kurkumin menggunakan metode maserasi dengan pengadukan 100 rpm untuk melihat pengaruh waktu, suhu, dan nisbah pelarut pada ekstraksi kurkumin dari temulawak dengan pelarut etanol. Ekstraksi dilakukan pada suhu ruang dan 35 °C, dengan nisbah pelarut 1:5 dan 1:8, selama 2, 6, 12, 18, dan 24 jam. Diperoleh kadar kurkumin sebesar 0.73–

2

1.58%. Kondisi ekstraksi terbaik terjadi pada suhu 35 °C, nisbah bahan baku dengan pelarut 1:5, dan waktu ekstraksi 18 jam dengan nilai rata-rata kurkumin yang terekstrak sebesar 1,58%.

Basalmah (2006) [9] melakukan ekstraksi kurkumin dari temulawak dengan metode refluks dengan variasi suhu 35oC, 45oC dan 55oC, nisbah bahan baku-pelarut 1:4, 1:6, 1:8 dan waktu 1 jam, 2 jam dan 3 jam. Rendemen yang didapat 10,05 % dengan kadar kurkumin yang didapat sebesar 20,3 % dengan perlakuan suhu 35 oC, nisbah bahan baku-pelarut 1:4 dan waktu ekstraksi 1 jam.

Penelitian-penelitian mengenai berbagai aspek dari ekstraksi kurkumin dari temulawak telah dilakukan, namun hingga saat ini penelitian mengenai pengaruh konsentrasi pelarut, waktu ekstraksi dan jumlah tahap ekstraksi pada ekstraksi multi tahap kurkumin dari temulawak masih belum dilakukan.

Menurut Bernasconi, dkk (1995) dalam Muhiedin (2008) [10] ekstraksi multi tahap dengan pelarut yang lebih sedikit akan lebih efektif dibanding ekstraksi satu kali dengan semua pelarut sekaligus.

Atas dasar pemikiran yang telah dipaparkan, maka penulis ingin melakukan penelitian ekstraksi multi tahap kurkumin dari temulawak menggunakan metode refluks untuk mendapatkan informasi penting terkait konsentrasi pelarut, waktu ekstraksi dan jumlah tahap ekstraksi sehingga metode ini nantinya dapat dikembangkan untuk skala industri.

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Adapun perumusan masalah dalam penelitian ini adalah selama ini kurkumin dari temulawak (Curcuma xanthorriza Roxb.) diekstraksi dengan metode ekstraksi satu tahap, namun ada beberapa aspek yang masih bisa dikembangkan, misalnya kurang optimalnya penggunaan pelarut, dan juga rendemen hasil yang masih bisa dioptimalkan. Metode ekstraksi multi tahap diharapkan dapat mengoptimalkan kekurangan-kekurangan ini.

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

3

2. Mengkaji pengaruh konsentrasi pelarut, waktu ekstraksi dan jumlah tahap ekstraksi terhadap jumlah dan kualitas kurkumin yang dihasilkan

1.4 MANFAAT PENELITIAN

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :

1. Meningkatkan nilai ekonomis dari temulawak (Curcuma xanthorriza Roxb.) 2. Meningkatkan nilai pendapatan petani

3. Sebagai sumber informasi untuk pengembangan penelitian

1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN

Adapun ruang lingkup dari penelitian ini adalah :

1. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Organik, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan.

2. Bahan baku untuk ekstraksi adalah temulawak (Curcuma xanthorriza Roxb.) 3. Leaching kurkumin dilangsungkan dengan memvariasikan tiga variabel

seperti berikut :

- Konsentrasi Pelarut : Etanol 50 %, 70% dan 96% - Waktu ekstraksi : 60 menit, 120 menit, 180 menit - Jumlah tahap ekstraksi : dua tahap dan tiga tahap

Sedangkan variabel tetapnya adalah : - Jenis Pelarut : etanol

- Perbandingan bahan baku-pelarut : 1:4 [9] - Suhu ekstraksi : 35oC [9]

Analisa yang dilakukan :

- Analisa kualitatif (meliputi identifikasi, penampilan, warna, bau, kelarutan dalam air, kelarutan dalam alkohol).

- Analisa kuantitatif (analisa rendemen ekstrak dan analisa kadar kurkumin dengan spektrofotometer UV-Visible).

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 TEMULAWAK

Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) merupakan tanaman obat yang tumbuh berumpun, berbatang semu yang terdiri atas gabungan beberapa pangkal daun yang terpadu [11]. Kawasan Asia merupakan tempat dari mana temulawak ini menyebar ke seluruh dunia. Saat ini tanaman ini selain di Asia Tenggara dapat ditemui pula di Cina, Barbados, India, Jepang, Korea, di Amerika Serikat dan beberapa negara Eropa [12].

Curcuma berasal dari bahasa arab kurkum yang berarti kuning sedangkan

xanthorrhiza berasal dari bahasa yunani xantos yang berarti kuning dan rhiza

yang berarti akar [13].

Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) merupakan salah satu bahan baku obat tradisional yang banyak tersebar di Indonesia dan telah banyak dibudidayakan oleh masyarakat (14). Biasanya dibudidayakan dan banyak ditanam di pekarangan, juga sering ditemukan tumbuh liar di hutan jati dan padang alang-alang. Tanaman ini lebih produktif pada tempat terbuka yang terkena sinar matahari dan dapat tumbuh mulai dari dataran rendah sampai dataran tinggi [11].

Tanaman temulawak berbatang semu dengan tinggi hingga lebih dari 1 m tetapi kurang dari 2 m, berwarna hijau atau coklat gelap. Akar rimpang terbentuk dengan sempurna dan bercabang kuat, berwarna hijau gelap. Tiap batang mempunyai daun dengan bentuk bundar memanjang, warna daun hijau atau coklat keunguan terang sampai gelap, berdaun pelindung banyak yang panjangnya melebihi atau sebanding dengan mahkota bunga. Mahkota bunga berbentuk tabung, helaian bunga berbentuk bundar memanjang berwarna putih dengan ujung yang berwarna merah [15]. Tumbuhan temulawak mempunyai ukuran rimpang yang besar dan bercabang-cabang. Rimpang induk berbentuk bulat atau bulat telur dan disampingnya terbentuk 3-4 rimpang cabang yang memanjang. Warna kulit rimpang coklat kemerahan atau kuning tua, sedangkan warna daging rimpang kuning jingga atau jingga kecoklatan [11]

5

Temulawak (Gambar 2.1) berdasarkan klasifikasi botaninya termasuk ke dalam :

Kingdom : Plantae (tumbuh-tumbuhan)

Divisi : Spermatophyta (tumbuhan berbiji) Sub Divisi : Angiospermae (berbiji tertutup)

Kelas : Monocotyledonae (biji berkeping satu) Ordo : Zingiberales

Famili : Zingiberaceae Genus : Curcuma

Spesies : Curcuma xanthorrhiza Roxb. [16].

Gambar 2.1 Temulawak[17]

Kandungan utama temulawak yang digunakan sebagai sumber bahan pangan, bahan baku industri, atau bahan baku obat dapat dibedakan atas beberapa fraksi, yaitu fraksi pati, fraksi kurkuminoid, dan fraksi minyak atsiri. Fraksi pati merupakan kandungan yang terbesar [18]. Kandungan senyawa rimpang temulawak disajikan dalam tabel 2.1

Tabel 2.1 Kandungan Senyawa Rimpang Temulawak [19]

Komponen Senyawa Kadar (%)

Air Abu Kurkuminoid

Lemak Protein Pati

4,68 4,72 2,82 2,79 8,06 60,09

6 2.2 KURKUMIN

Kurkumin [1, 7-bis (4, hidroksi-3-metoksi fenil)-1, 6-heptadiene-3, 5-dion] adalah pigmen kuning yang diekstrak dari tanaman rimpang family jahe antara lain: Curcuma longa, Curcuma domestica (kunyit) dan Curcuma xanthorrhiza

(temulawak) [20]. Berikut struktur kimia kurkumin :

Gambar 2.2 Struktur Kimia Kurkumin [21]

Kurkumin (C21H20O6) atau diferuloyl methane (Gambar 2.2) pertama kali diisolasi pada tahun 1815. Kemudian tahun 1910, kurkumin didapatkan ber-bentuk kristal dan bisa dilarutkan tahun 1913 [22]

Komponen kurkuminoid diketahui mempunyai berbagai aktivitas biologik spektrum luas. Aktivitas biologis dari kurkuminoid yaitu sebagai hepatoprotektif antiinflamasi, antibakteri, menurunkan kadar kolesterol darah dan sel hati, dan dapat mencegah timbulnya pelemakan sel hati. Kurkuminoid bermanfaat untuk mencegah timbulnya infeksi berbagai penyakit [23]. Sifat fisikokimia dari kurkumin dapat dilihat pada tabel 2.2

Tabel 2.2 Sifat Fisikokimia Kurkumin [24]

Sifat Fisikokimia Kurkumin

Rumus molekul Bobot molekul Titik leleh Kristal Kelarutan

- Tidak larut - Larut sedang - Sangat Larut

C21H20O6 368,35

183oC Jingga

Air, heksana Benzena, eter, kloroform Akohol, aseton, asam asetat

glacial

Reaksi dengan basa Warna merah

Reaksi dengan asam Warna kuning cerah

Kurkuminoid terdiri atas senyawa berwarna kuning (kurkumin) dan turunannya. Kurkuminoid adalah kristal kuning gelap, larut dalam alkohol dan

7

asam asetat. Dalam larutan basa kurkumin menghasilkan larutan yang berwarna merah kecokelatan yang apabila ditambahkan larutan asam akan berubah warna menjadi kuning kurkumin [25]. Kurkumin dapat digunakan dalam produk sehari-hari, es, produk buah dan sayuran, produk sereal, produk bakeri, produk daging, produk ikan, produk telur bumbu, sup, saus dan produk protein [21]

Permintaan dan Kebutuhan Kurkumin

Permintaan akan kurkumin selalu ada setiap tahunnya. Pada pasar global, penggunaannya sebagai pewarna alami pengganti pewarna sintetis serta potensinya di bidang pengobatan meningkatkan permintaan ekstrak kurkumin dunia. Laporan lengkap permintaan kurkumin oleh pasar global dapat dipesan melalui research and market dengan harga USD 2,500. Adapun permintaan kebutuhan tepung turmeric dunia dapat dilihat pada gambar 2.3

Gambar 2.3 Produksi Tepung Turmeric Dunia [26]

India merupakan negara dengan penghasil, konsumen dan pengekspor tepung turmeric terbanyak di dunia. Penghasil lain adalah China, Myanmar, Nigeria, Bangladesh, Pakistan, Srilangka, Taiwan, Burma dan Indonesia. Produksi global diestimasi sebesar 1.100.000 – 1.500.000 ton per tahun. Tingginya permintaan akan produk alami membuat tingginya permintaan kurkumin sebagai bahan yang ideal untuk pewarna makanan [26].

Salah satu pemakaian kurkumin adalah sebagai pewarna alami makanan yang aman untuk dikonsumsi. Penggunaan kurkumin sebagai bahan tambahan yang dapat dikonsumsi telah diijinkan oleh Departemen Kesehatan melalui Peraturan Mentri Kesehatan RI Nomor 235/Menkes/Per/VI/75. Penelitian yang dilakukan oleh BPOM maupun YLKI menunjukkan bahwa di pasaran telah

8

beredar saus tomat yang tidak layak dikonsumsi. Di dalamnya terkandung pewarna tekstil yang berefek negatif pada kesehatan seperti methanil yellow dan Rhodamin B, juga natrium benzoate yang dapat menyebabkan iritasi lambung. Salah satu solusi dari masalah ini adalah senyawa kurkuminoid berwarna kuning yang terdapat dalam kunyit dan temulawak [27].

Di Indonesia, tingkat kebutuhan pasar akan temulawak dari tahun ke tahun semakin meningkat, ditandai dengan luas lahan panen dan tingginya produksi temulawak di Indonesia. Tabel 2.3 menunjukkan produksi temulawak Indonesia dari tahun 2008-2012.

Tabel 2.3 Luas Panen dan Produksi Temulawak Indonesia Tahun 2008-2012 [28]

Tahun Luas Panen (m2) Produksi (kg)

2008 2009 2010 2011 2012

16.174.365 20.977.327 13.728.606 13.079.465 18.175.892

23.740.105 36.826.340 26.671.149 24.105.870 44.085.151

Dari tabel 2.3 dapat dilihat bahwa terjadi fluktuasi luas lahan dan produksi temulawak Indonesia. Menurut Badan Pusat Statistik Indonesia dalam buku Statistik Indonesia 2014, pada tahun 2009 hingga 2011, terjadi penurunan luas lahan dan produksi temulawak. Namun pada tahun 2011 hingga 2012, terjadi peningkatan yang cukup besar. Diperkirakan pada tahun berikutnya, luas lahan dan produksi temulawak juga akan meningkat.

Dari data-data di atas dapat terlihat bahwa permintaan akan kurkumin sebagai produk turunan dari temulawak selalu ada dan mulai meningkat seiring banyaknya manfaat kurkumin yang ditemukan, sehingga produksi kurkumin perlu dilakukan.

2.3 EKSTRAKSI

Secara umum ekstraksi dapat didefinisikan sebagai proses pemisahan suatu zat dari beberapa campuran dengan penambahan pelarut tertentu untuk mengisolasi komponen campuran dari zat padat atau zat cair. Dalam hal ini zat yang terperangkap dalam padatan diinginkan bersifat larut dalam pelarut, sedangkan zat padat lainnya tidak dapat larut. Proses tersebut akan menjadi

9

sempurna jika zat terlarut dipisahkan dari pelarutnya, misalnya dengan cara distilasi/penguapan [1].

Metode yang digunakan untuk ekstraksi biasanya ditentukan oleh jumlah konstituen yang akan dilarutkan, distribusi konstituen dalam solid, sifat padatan dan ukuran partikel. Mekanisme proses ekstraksipada umumnya pelarut ditransfer dari larutan ke permukaan padatan kemudian terdifusi kedalam padatan, zat terlarut yang berada didalam padatan akan larut oleh pelarut kemudian terdifusi menjadi campuran zat terlarut-pelarut ke permukaan padatan dan ditransfer keluar/ kedalam larutan pelarut.

Ketiga tahap tersebut diatas akan mempengaruhi kecepatan ekstraksi, tetapi pada umumnya kecepatan transfer pelarut ke permukaan terjadi sangat cepat dan berlangsung pada saat terjadi kontak antara padatan dan pelarut. Sedangkan kecepatan difusi campuran zat terlarut-pelarut ke permukaan padatan seringkali merupakan tahapan yang mengontrol dalam keseluruhan proses ekstraksi [29].

Pada umumnya proses ekstraksi dilakukan dengan beberapa metode, diantaranya operasi satu tahap (single stage) dan operasi multi tahap (multi stage).

a. Operasi satu tahap

Operasi tahap tunggal terjadi karena adanya kontak antara umpan dengan pelarut yang hanya dilakukan satu kali.

b. Operasi multi tahap (multi stage)

- Operasi multi tahap dengan aliran silang (cross-current).

Pada operasi ekstraksi multi tahap dengan aliran silang, terjadi kontak antara padatan dan pelarut yang dilakukan dalam beberapa tahap dimana rafinat yang diperoleh dari tahap yang satu dikontakkan dengan pelarut baru pada tahap berikutnya. Skema operasi multi tahap dengan aliran cross-current ditampilkan pada Gambar 2.4

10

- Operasi multi tahap (multi stage) dengan aliran lawan arah ( counter-current).

Pada proses ekstraksi ini, terjadi kontak antara padatan dan pelarut dilakukan lebih dari satu kali. Prinsip ekstraksi multi stage counter-current adalah padatan baru dikontakkan dengan pelarut yang telah banyak mengandung solut yaitu ekstrak sebagai hasil kontak pada tahap-tahap berikutnya, sedangkan padatan yang solutnya telah menipis dikontakkan dengan pelarut segar pada tahap berikutnya. Skema operasi ini ditampilkan pada Gambar 2.5

Gambar 2.5Operasi Ekstraksi Multi Tahap Counter-Current [30]

2.3.1 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Ekstraksi

Menurut Prasetyo (2009) [30] hal-hal yang mempengaruhi ekstraksi antara lain adalah ukuran partikel, temperatur ekstraksi, jumlah pelarut, dan waktu ekstraksi.

Pada prinsipnya ekstraksi adalah melarutkan dan menarik senyawa dengan menggunakan pelarut yang tepat. Ada tiga tahapan proses pada waktu ekstraksi yaitu:

1. Penetrasi pelarut ke dalam sel dan pengembangan sel 2. Disolusi pelarut ke dalam sel dan pengembangan sel 3. Difusi bahan yang terekstraksi ke luar sel

Proses diatas diharapkan terjadinya kesetimbangan antara bahan dan pelarut. Kecepatan untuk mencapai kesetimbangan umumnya tergantung pada suhu, pH, ukuran partikel dan gerakan partikel. Prinsip utama yang berkaitan dengan kelarutan, yaitu senyawa polar lebih mudah larut dalam pelarut polar dan senyawa nonpolar akan mudah larut dalam pelarut nonpolar [31]

11

- Ukuran Partikel

Memperkecil ukuran padatan perlu dilakukan untuk mencapai unjuk kerja ekstraksi yang baik [30]. Hal ini disebabkan pada ukuran butir semakin kecil akan memudahkan pelarut dalam melarutkan minyak atsiri, beserta zat warna, resin, dan zat-zat lain seperti protein dan waxe yang terkandung dalam serbuk temulawak [32].

- Suhu Ekstraksi

Temperatur yang lebih tinggi (viskositas pelarut lebih rendah, kelarutan solute lebih besar) pada umumnya menguntungkan unjuk kerja ekstraksi. Namun, temperatur ekstraksi tidak boleh melebihi titik didih pelarut karena akan menyebabkan pelarut menguap [30].

- Pelarut

Jenis pelarut merupakan faktor penting dalam ekstraksi kurkumin. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan pelarut adalah selektivitas, kemampuan mengekstrak, toksisitas, kemudahan untuk diuapkan, dan harga pelarut [33].

Menurut Emilan (2009) [31] dalam memilih pelarut yang akan dipakai harus diperhatikan sifat kandungan kimia (metabolit sekunder) yang akan diekstraksi, dan syarat-syarat suatu zat dapat dipilih sebagai pelarut antara lain : a. Kapasitas besar

b. Selektif

c. Volabilitas cukup rendah (kemudahan menguap/titik didihnya cukup rendah) d. Harus dapat direcoveri

e. Relatif tidak mahal

f. Non toksik, non korosif, tidak memberikan kontaminasi serius dalam keadaan uap

g. Viskositas cukup rendah

Menurut Kumar (2013) [34] pilihan pelarut untuk ekstraksi terbatas pada beberapa pelarut dengan kemurnian tertentu karena hukum nasional dan internasional dalam memproses material makanan. Heksana, aseton, alkohol

12

(etanol, methanol), isopropanol dan etil asetat digunakan dalam ekstraksi oleoresin dari bumbu-bumbu. Berdasarkan kelarutan dari konstituen aktif, kurkuminoid memiliki tingkat kelarutan rendah dalam pelarut-pelarut hidrokarbon. Alkohol dan aseton adalah ekstraktan yang baik dan yield-nya juga bisa diharapkan tinggi.

2.4 ETANOL

Etanol disebut juga etil alkohol dengan rumus kimia C2H5OH atau CH3CH2OH. Etanol memiliki banyak manfaat bagi masyarakat karena memiliki sifat yang tidak beracun [35]. Adapun sifat-sifat fisika etanol dapat dilihat pada Tabel 2.4.

Tabel 2.4 Sifat Fisika Etanol [35]

Berat Molekul 46,07 gr/mol

Titik Lebur -112oC

Titik Didih 78,4oC

Densitas 0,7893 gr/ml

Indeks Bias 1,36143 cP

Viskositas 20oC 1,17 Cp

Panas Penguapan 200,6 kal/gr

Merupakan cairan tidak berwarna Dapat larut dalam air dan eter Memiliki bau yang khas

Etanol selain memiliki sifat-sifat fisika juga memiliki sifat-sifat kimia. Sifat-sifat kimia tersebut adalah :

1. Merupakan pelarut yang baik untuk senyawa organik 2. Mudah menguap dan mudah terbakar

3. Bila direaksikan dengan asam halida akan membentuk alkyl halida dan air

CH3CH2OH + HC=CH CH3CH2OCH=CH2

4. Bila direaksikan dengan asam karboksilat akan membentuk ester dan air CH3CH2OH + CH3COOH CH3COOCH2CH3 + H2O 5. Dehidrogenasi etanol menghasilkan asetaldehid

6. Mudah terbakar diudara sehingga menghasilkan lidah api yang berwarna biru muda dan transparan, dan membentuk H2O dan CO2. [35].

13

Etanol memiliki sifat tidak berwarna, volatil dan dapat bercampur dengan air. Ada 2 jenis etanol, etanol sintetik sering disebut metanol atau metil alkohol atau alkohol kayu, terbuat dari etilen, salah satu derivat minyak bumi atau batu bara. Bahan ini diperoleh dari sintesis kimia yang disebut hidrasi, sedangkan bioetanol direkayasa dari biomassa (tanaman) melalui proses biologi (enzimatik dan fermentasi) [36].

Etanol merupakan pelarut yang menghasilkan ekstrak kurkumin yang paling tinggi dibandingan dengan pelarut lain, yakni aseton, etil asetat, methanol, dan isopropanol. Hal ini disebabkan karena etanol memiliki sifat polaritas yang hampir sama dengan kurkumin [34]. Perbandingan hasil kurkumin yang diperoleh dapat dilihat untuk berbagai jenis pelarut dapat dilihat pada tabel 2.5

Tabel 2.5 Hasil Kurkumin yang Diperoleh untuk Tiap Jenis Pelarut [34] Pelarut Berat Kurkumin Teresktrak (gm)

Aseton Etil Asetat

Etanol Metanol Isopropanol

0,24 0,23 0,26 0,25 0,21

Berdasarkan surat Keputusan Mentri Kesehatan Republik Indonesia No 261/MENKES/SK/IV/2009 Tentang Farmakope Herbal Indonesia, penggunaan etanol diperbolehkan dalam pembuatan ekstrak bahan obat dan makanan. Hampir sebagian besar pembuatan ekstrak kental bahan obat dan makanan menggunakan etanol 95% sebagai pelarutnya.

2.5 ANALISIS EKONOMI

Warna dari suatu produk makanan ataupun minuman merupakan salah satu ciri yang penting. Warna merupakan salah satu kriteria dasar untuk menentukan kualitas makanan. Selain itu, beberapa warna spesifik dari buah juga dikaitkan dengan kematangan. Warna juga mempengaruhi persepsi akan rasa. Oleh karena itu, warna menimbulkan banyak pengaruh terhadap konsumen dalam memilih suatu produk makanan dan minuman [37].

Pentingnya warna pada produk makanan telah disadari sejak lama oleh produsen makanan. Awalnya, sebelum pewarna sintetis ditemukan, para produsen

14

menggunakan bahan-bahan alami untuk menghasilkan warna. Dengan semakin majunya teknologi dan semakin meningkatnya permintaan akan produk pangan, pewarna alami dirasa tidak mampu memenuhi kebutuhan industri pangan. Ketersediaan bahan baku alam yang semakin berkurang, ketidak konsistenan warna yang dihasilkan, dan mudahnya warna tersebut terdegradasi selama pengolahan maupun penyimpanan, membuat pewarna alami ditinggalkan dan diganti dengan pewarna sintetis.

Pewarna sintetis pada akhirnya diketahui tidak selalu lebih baik dari pada pewarna alami. Dari segi teknologi dan kepraktisan mungkin pewarna sintetis memang lebih handal dibandingkan pewarna alami. Namun seiring dengan semakin tingginya konsumsi pewarna sintetis, laporan gangguan kesehatan pun semakin meningkat.

Jargon back to nature saat ini semakin banyak didengungkan sebagai akibat banyaknya laporan masalah kesehatan akibat bahan-bahan sintetis yang masuk ke dalam tubuh. Efek dari kondisi ini adalah berubahnya pola kesukaan konsumen. Dilaporkan oleh berbagai sumber bahwa konsumen dengan tingkat pendidikan dan pendapatan tinggi sekarang lebih peduli dan lebih memilih produk dengan bahan tambahan alami. Hal ini menjadi tantangan bagi produsen untuk kembali dapat menggunakan pewarna alami [38].

Salah satu komoditas alam Indonesia yakni temulawak. Pemanfaatan temulawak dan kunyit sebagai pewarna sudah sejak lama dilakukan oleh masyarakat di negara-negara tropis. Pewarna dari temulawak dan kunyit telah dimanfaatkan pada kerajinan tenun ikat, industri tahu, industri minuman, mentega, susu, keju, mie, obat-obatan dan kosmetik.

Pengetahuan terhadap sifat-sifat pewarna alami penting untuk diketahui agar dapat dihasilkan produk dengan warna menarik dan tahan lama. Cara ekstraksi pigmen warna dari bahan bakunya juga merupakan salah satu hal penting agar pigmen yang didapat maksimal kualitas dan kuantitasnya [31]

Atas dasar pemikiran tersebut, maka kami ingin memanfaatkan bahan alami sebagai zat pewarna dengan melakukan ekstraksi pigmen warna pada temulawak untuk mendapatkan sifat pewarna yang lebih aman bagi kesehatan jika dibandingkan dengan zat warna sintetik. Meskipun pada saat ini penggunaan zat

15

warna alami pada industri pangan secara umum masih belum kompetitif karena masih tingginya biaya produksi jika dibandingkan dengan zat warna sintetik.

Untuk itu perlu dilakukan kajian potensi ekonomi kurkumin dari temulawak. Dalam hal ini akan dibuat dalam skala yang lebih besar. Dalam penelitian ini, yang menjadi dasar pengembangan kedalam skala yang lebih besar yaitu kurkumin dengan kadar tertinggi yaitu 2,617 % memiliki rendemen ekstrak sebesar 12,1 % = 2,4 gram/ 20 gram. Analisa Ekonomi dapat dilihat pada tabel 2.6

Tabel 2.6 Analisa Ekonomi

Biaya Tetap Harga

Alat Gaji Karyawan Rp Rp 390.000.000 186.000.000

Total Biaya Tetap Rp 576.000.000

Biaya Variabel Bahan Baku

Biaya Variabel Tambahan

Rp Rp

328.320.000 79.488.000

Total Biaya Variabel Rp 489.369.600

Total Biaya Produksi (TBP) / tahun Rp 1.065.369.600

Biaya Produksi / kg Rp 513.778

Harga Jual / kg Rp 800.000

Total Penjualan / tahun Rp 1.658.880.000

Laba sebelum pajak / tahun Rp 593.510.400

Laba setelah pajak / tahun Rp 534.159.360

Adapun analisa ekonominya akan dijabarkan sebagai berikut :

2.5.1 Biaya Tetap

A. Biaya Tanah dan Bangunan

Bangunan kerja menggunakan rumah sendiri B. Perincian Harga Alat

Tabel 2.7 Daftar Harga Alat

No Jenis Alat Jumlah Harga Harga Total

1

Multifunctional thermal-reflux extractor and concentrator machine

1 US$30.000 Rp. 390.000.000

for home industry

Rp 390.000.000

Peralatan berupa satu set alat ekstraksi refluks lengkap dengan filter ampas dan peralatan distilasi untuk pemulihan pelarut.

16 C. Gaji Pegawai

Tabel 2.8 Daftar Gaji Pegawai

Jabatan Jumlah Gaji/Orang

(Rp)

Total Gaji (Rp)

Manajer 1 5.000.000 5.000.000

Karyawan Produksi 2 2.500.000 5.000.000

Karyawan Keuangan dan Administrasi 1 3.000.000 3.000.000

Office Boy 1 2.500.000 2.500.000

Total 15.500.000

Total gaji karyawan 1 bulan = Rp 15.500.000 Total gaji karyawan 1 tahun = Rp 186.000.000

Total Biaya Tetap = Rp 390.000.000 + Rp 186.000.000 = Rp 576.000.000

2.5.2 Biaya Variabel A. Bahan Baku

Temulawak

Kebutuhan = 30 kg/ 3 jam = 10 kg/jam Harga = Rp 19.000/kg

Harga 3 bulan = 72 hari x 6 jam/hari x 10 kg/jam x Rp 19.000/kg

= Rp 82.080.000

Harga 1 tahun = Rp 328.320.000 Etanol

Kebutuhan = 120 l/ 3 jam = 40 l/jam

Asumsi etanol terbawa sebanyak 5% dari 40 l/jam pada ampas = 2 l/jam Etanol hasil recovery = 40 l/jam – 2 l/jam = 38 l/jam

Etanol baru yang perlu ditambahkan = 2 l/jam

Etanol perlu diganti setiap 12 hari sekali (dalam 72 hari berarti terjadi penggantian pelarut etanol sebanyak 6 kali).

Harga Etanol = Rp 18.000/l

Harga etanol penggantian = (6 x 40 l/jam x Rp. 18.000/l) = Rp. 4.320.000 Harga penambahan etanol baru = 72 hari x 6 jam/hari x 2 l/jam x Rp 18.000/l

17

Harga total = Harga etanol penggantian + harga penambahan etanol baru = Rp. 4.320.000 + Rp 15.552.000 = Rp. 19.872.000

Harga 3 bulan = Rp. 19.872.000 Harga 1 tahun = Rp 79.488.000

Total biaya bahan baku selama 1 tahun = Rp 328.320.000 + Rp 79.488.000

= Rp. 407.808.000

B. Biaya Variabel Tambahan

Diperkirakan sebesar 20 % dari biaya variabel bahan baku = 0,2 x Rp. 407.808.000 = Rp 81.561.600

Total Biaya Variabel = Rp. 407.808.000 + Rp 81.561.600 = Rp 489.369.600

2.5.3 Total Biaya Produksi

Biaya Produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel = Rp 576.000.000 + Rp 489.369.600 = Rp 1.065.369.600/tahun

Produksi kurkumin = (2,4 gram ekstrak/20 gram temulawak) x 1000 gram/1 kg x 10 kg/jam

= 1.200 gram ekstrak/jam = 1,2 kg/jam

Kapasitas Produksi = 1,2 kg/jam x 6 jam/hari x 288 hari = 2073,6 kg/tahun Biaya Produksi per unit = Rp 1.065.369.600 / 2073,6 kg = Rp. 513.778

Harga produk pewarna kurkumin = Rp 800.000/kg (dibandingkan dengan harga produk pewarna sejenis lebih murah)

Total penjualan kurkumin per tahun

= Rp 800.000/kg x 2073.6 kg/tahun = Rp 1.658.880.000/tahun

2.5.4Perhitungan Rugi / Laba Usaha A. Laba Sebelum Pajak

18

Total Biaya Produksi / tahun = 1.065.369.600/tahun

Laba atas penjualan = Total Penjualan – Total Biaya Produksi

Laba Sebelum Paj = Rp 1.658.880.000 -1.065.369.600 = Rp 593.510.400

B. Pajak Penghasilan

Berdasarkan Kep. Menkeu RI tahun 2000, pasal 17 tarif pajak penghasilan per bulan adalah :

Penghasilan 0 – 50.000.000 dikenakan pajak sebesar 10 % 

Penghasilan 50.000.000 – 100.000.000 dikenakan pajak sebesar 15% Penghasilan diatas 100.000.000 dikenakan pajak sebesar 30 %  Laba per tahun = Rp 593.510.400

Laba per bulan = Rp 593.510.400/12 = Rp 49.459.200 Maka perincian pajak penghasilan (PPh) :

= 0,1 x Rp 49.459.200 = Rp 4.945.920

Maka, Laba setelah pajak/bulan = Laba Sebelum Pajak - PPh

= Rp 49.459.200 – Rp 4.945.920

= Rp 44.513.280

Laba setelah pajak/tahun = Rp 534.159.360

2.5.5 Analisa Aspek Ekonomi

Break Even Point (BEP)

Biaya Tetap =

Total Penjualan = 1.658.880.000 Biaya Variabel = Rp 489.369.600

BEP

– x 100 %

=

49,25 % = 0,4925

19

Artinya perlu menjual 1.021,27 kg agar terjadi break even point. Hal ini dapat dilihat pada grafik BEP dimana perpotongan titik terjadi antara biaya produksi dan total penjualan pada kapasitas produksi 1.021,27 kg. Grafik BEP dapat dilihat pada gambar 2.6

Gambar 2.6 Grafik Break Even Point

500.000.000 1.000.000.000 1.500.000.000 2.000.000.000 2.500.000.000

0 500 1.000 1.500 2.000 2.500

H

ar

ga

(k

g)

Produksi (kg) Biaya Tetap

Biaya Produksi Total Penjualan

BEP Biaya

Biaya Laba

20

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

2.2 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN

Penelitian dilakukan di Laboratorium Penelitian, Laboratorium Kimia Organik Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan. Penelitian ini dilakukan selama lebih kurang 6 bulan.

2.3 BAHAN

Pada penelitian ini bahan yang digunakan antara lain: 1. Rimpang Temulawak

2. Etanol 96% (C2H5OH) 3. Aquadest (H2O)

4. Kurkumin Standar (Sigma Aldrich)

3.3 PERALATAN

Pada penelitian ini peralatan yang digunakan antara lain: 1. Penangas Air

2. Labu Leher Tiga 3. Hot Plate

4. Termometer 5. Refluks Kondensor 6. Statif dan Klem 7. Selang

8. Corong gelas 9. Erlenmeyer 10.Gelas ukur 11.Kertas Saring

12.Oven Gambar 3.1 Rangkaian Peralatan Proses Ekstraksi [1]

21

3.3 RANCANGAN PERCOBAAN

Penelitian ini dilakukan dengan variabel bebas yaitu : jumlah tahap reaksi (E1 dan E2), konsentrasi pelarut (C1, C2, dan C3), dan waktu ekstraksi (t). Adapun kombinasi perlakuan penelitian dapat dilihat pada Tabel 3.1 berikut:

Tabel 3.1 Rancangan Percobaan

Run E C T

(menit)

1

E1

C1

60

2 120

3 180

4

C2

60

5 120

6 180

7

C3

60

8 120

9 180

10

E2

C1

60

11 120

12 180

13

C2

60

14 120

15 180

16

C3

60

17 120

18 180

Keterangan :

E1 = 2 tahap ekstraksi

E2 = 3 tahap ekstraksi

C1 = konsentrasi etanol 50%

C2 = konsentrasi etanol 70%

C3 = konsentrasi etanol 96%

Sistem Kerja Ekstraksi Multitahap dengan Aliran Cross-Current

Penelitian ini menggunakan simulasi operasi batch bertahap dua dan tiga dengan aliran silang (cross-current). Langkah operasi ekstraksi (leaching) dapat diterangkan sebagai berikut.

22

Gambar 3.2 Skema Ekstraksi Multi Tahap dengan Aliran Silang

Padatan temulawak (F) diekstraksi dengan menggunakan pelarut (S) pada tahap pertama, kemudian disaring menghasilkan ekstrak (E1) dan rafinat (R1) dimana rafinat (R1) yang diperoleh dari tahap pertama dikontakkan dengan pelarut baru (S) pada ekstraksi tahap kedua dan begitu seterusnya.

3.4 PELAKSANAAN PENELITIAN 3.4.1 Persiapan Bahan Baku Temulawak

Prosedur persiapan bahan baku temulawak diadopsi dari Hardjono (2004) [1] dengan prosedur sebagai berikut :

1. Temulawak segar dipilih dan dicuci dengan air bersih, lalu dikupas kulitnya.

2. Temulawak kemudian ditiriskan, dipotong kecil-kecil lalu dikeringkan 3. Selanjutnya temulawak diblender hingga halus.

3.5.2 Prosedur Ekstraksi Kurkumin

Prosedur ekstraksi kurkumin diadopsi dari Hardjono (2004) [1] dan Prasetyo (2009) [30] dengan prosedur sebagai berikut :

1. Peralatan ekstraksi dirangkai

2. Temulawak sebanyak 20 gram dimasukkan ke labu leher tiga kemudian ditambahkan etanol 50 % sebanyak 40 ml, lalu dilakukan ekstraksi tahap pertama dengan waktu ekstraksi 30 menit.

3. Penyaringan dilakukan dengan menggunakan kertas saring sehingga diperoleh filtrat dan residu

4. Proses ekstraksi tahap kedua dilakukan pada residu yang diperoleh sesuai dengan etanol 50 % sebanyak 40 ml dan waktu ekstraksi 30 menit

23

5. Penyaringan dilakukan dengan menggunakan kertas saring sehingga diperoleh filtrat dan residu

6. Filtrat dari ekstraksi pertama dan lanjutan kemudian didistilasi, sedangkan residunya dibuang

7. Ulangi langkah 1-6 untuk perlakuan selanjutnya

3.5.3 Prosedur Distilasi

Prosedur distilasi diadopsi dari Hardjono (2004) [1] dengan prosedur sebagai berikut :

1. Filtrat dari ekstraksi pertama dan lanjutan dimasukkan ke dalam labu distilasi untuk memisahkan kurkumin dari pelarut

2. Pemanas dihidupkan pada suhu 80oC dan diperoleh hasilnya berupa pelarut dan residu

3. Residu dikeringkan di dalam oven dengan suhu 100oC untuk menghilangkan sisa etanol dan air yang masih terdapat dalam kurkumin 4. Penimbangan dilakukan sampai diperoleh berat konstan

3.5.4 Prosedur Pembuatan Kurva Standar Kurkumin

Prosedur pembuatan kurva standar kurkumin diadopsi dari Hardjono, (2004) [1] dengan prosedur sebagai berikut:

1. Kurkumin standar diencerkan dengan etanol pada konsentrasi yang berbeda beda yaitu 0,225, 0,450, 0,675, 0,900, 1,125, 1,350, 1,575, 1,800, 2,025, 2,250 dan 2,475 ppm

2. Pada masing-masing konsentrasi tersebut diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer UV-Visible.

3. Kurva absorbansi vs konsentrasi standar kurkumin dibuat dengan menghubungkan sebuah garis pada titik-titik tersebut dan dibuat persamaan korelasinya

3.5.5 Prosedur Analisa

24 3.5.5.1 Analisa Kualitatif

Prosedur analisa kualitatif diadopsi dari Himesh (2011) [39] Analisa yang dilakukan dapat dilihat di Tabel 3.2 berikut ini :

Tabel 3.2 Analisa Kualitatif Kurkumin

No Karakteristik Metode Uji

1 Penampilan Visual

2 Warna Visual

3 Bau Organoleptik

4 Kelarutan dalam air I.P 1996

5 Kelarutan dalam alkohol I.P 1996

3.5.5.2 Analisa Kuantitatif

A. Analisa Rendemen Ekstrak

Prosedur analisa kuantitatif ditentukan oleh massa rendemen ekstrak diadopsi dari Muhiedin, (2008)[10]. Perhitungan rendemen dilakukan dengan cara membandingkan antara massa produk yang dihasilkan dengan massa bahan baku awal. Cara perhitungan adalah sebagai berikut :

Rendemen = x 100 %

B. Analisa Kadar Kurkumin

Kurkumin hasil ekstraksi dianalisa kuantitatif yaitu dianalisa kadar kurkuminnya. Prosedur analisa kadar kurkumin diadopsi dari Hardjono, (2004) [1] dengan prosedur sebagai berikut:

1. Kurkumin hasil ekstraksi dan distilasi yang telah dikeringkan sampai diperoleh berat konstan ditimbang dengan berat tertentu.

2. Kurkumin diencerkan dengan alkohol p.a.

3. Kuvet spektrofotometer diisi dengan larutan hasil pengenceran dan dimasukkan ke dalam spektrofotometer.

4. Skala absorbansi dibaca pada panjang gelombang 425 nm (dilihat dari puncak spektrum aktif pada analisa standar kurkumin).

5. Hasil absorbansi dicatat. Konsentrasi kurkumin dihitung dengan menggunakan grafik kurkumin standar absorbansi vs konsentrasi.

25 3.6 FLOWCHART PENELITIAN

3.6.1 Flowchart Persiapan Bahan Temulawak

Gambar 3.3 Flowchart Persiapan Bahan Temulawak

3.6.2 Flowchart Ekstraksi Kurkumin Mulai

Ditiriskan temulawak dan dipotong kecil-kecil, lalu dikeringkan

Dipilih temulawak segar dan dicuci dengan air bersih, lalu dikupas kulitnya

Temulawak diblender hingga halus

Selesai

Mulai

Disaring dengan kertas saring, diperoleh filtrat dan residu

Disiapkan etanol 80 ml sesuai perlakuan run pertama (konsentrasi 50%)

Ditambahkan etanol 40 ml ke labu leher tiga, suhu ekstraksi 35 oC, waktu ekstraksi 30 menit Dimasukkan 20 gram temulawak ke labu leher tiga

Dilakukan ekstraksi tahap kedua pada residu dengan etanol 40 ml, waktu ekstraksi 30 menit

26

Gambar 3.4 Flowchart Ekstraksi Kurkumin

3.6.3 Flowchart Distilasi

Gambar 3.5 Flowchart Distilasi Selesai

Disaring dengan kertas saring, diperoleh filtrat dan residu

Didistilasi filtrat dari ekstraksi pertama dan lanjutan, residu dibuang

Dilakukan ekstraksi untuk perlakuan selanjutnya

Selesai

Dihidupkan pemanas, dilakukan proses distilasi pada suhu 80oC diperoleh hasil berupa pelarut dan residu Dimasukkan filtrat dari ekstraksi pertama dan lanjutan ke

dalam labu distilasi Mulai

Dikeringkan residu di dalam oven dengan suhu 100oC

Ditimbang hingga diperoleh berat konstan A

27

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Analisa yang dilakukan dalam penelitian ini adalah analisa kualitatif dan kuantitatif. Analisa kualitatif meliputi beberapa karakteristik seperti penampilan, warna, bau, kelarutan dalam air dan kelarutan dalam alkohol yang mengidentifikasikan sifat-sifat kurkumin. Selain itu, juga dilakukan pembuatan kurva standar kurkumin dan analisa kuantitatif berupa analisa rendemen ekstrak dan kadar kurkumin yang diperoleh.

4.1 ANALISA KUALITATIF

Berikut ini merupakan data hasil analisa kualitatif kurkumin : Tabel 4.1 Hasil Analisa Kualitatif Kurkumin

No Karakteristik Pengamatan

1 Penampilan Pasta (Ekstrak kental)

2 Warna Cokelat kekuningan

3 Bau Berbau khas

4 Kelarutan dalam air Sukar larut dalam air 5 Kelarutan dalam alkohol Larut dalam alkohol

Dari pengamatan yang dilakukan, didapat hasil penampilan berupa pasta (ekstrak kental) berwarna cokelat kekuningan seperti yang dapat dilihat pada gambar L4.6 yang terdapat di Lampiran 4, mempunyai bau yang khas, sukar larut dalam air tapi dapat larut dalam alkohol.

Kurkumin atau kurkuminoid adalah suatu campuran yang kompleks berwarna kuning oranye yang diisolasi dari tanaman dan memiliki efek terapeutik, terdapat pada berbagai jenis Curcuma sp, antara lain pada kunyit dan temulawak, yang telah dikenal di kalangan industri jamu/obat tradisional dan banyak digunakan sebagai bahan baku dalam ramuan jamu [40].

Kurkumin dari temulawak dapat diambil dengan menggunakan cara ekstraksi, ekstraksi adalah istillah yang digunakan untuk operasi dimana suatu konstituen padat atau cair dipindahkan dicairan lainnya dimana solven yang digunakan adalah etanol [40].

28

Menurut buku Farmakope Herbal Indonesia [41] Identitas ekstrak temulawak yaitu berupa ekstrak kental, berwarna kuning kecoklatan, berbau khas, rasa pahit. Menurut Ramdja (2009) [42], kurkumin sukar larut dalam air, tapi larut dalam etanol.

Hasil penelitian analisa kualitatif yang diperoleh juga tidak jauh berbeda dengan hasil penelitian yang dilakukan Himesh (2011) [39] dengan penampilan padatan kuning berbau, sukar larut dalam air dan dapat larut dalam alkohol.

4.2 ANALISA KUANTITATIF 4.2.1 Analisa Rendemen Ekstrak

Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Rendemen Ekstrak

Pengaruh waktu ekstraksi terhadap rendemen ekstrak pada masing-masing perlakuan dapat dilihat pada gambar 4.1.

Pada gambar 4.1 dapat dilihat bahwa rendemen ekstrak yang dihasilkan untuk berbagai macam konsentrasi pelarut dan tahap jumlah ekstraksi cenderung meningkat dengan peningkatan waktu.

Semakin lama waktu ekstraksi, rendemen yang diperoleh pun akan meningkat, hal tersebut dikarenakan semakin banyak senyawa yang terlarut ke dalam pelarut [43]. Semakin lama waktu ekstraksi yang digunakan, waktu kontak antara sampel dan pelarut semakin lama sehingga jumlah senyawa yang terekstraksi semakin banyak. Kondisi ini akan terus berlanjut hingga tercapai kondisi kesetimbangan antara konsentrasi senyawa di dalam bahan baku dengan konsentrasi senyawa di pelarut [19]. Dari gambar 4.1, rendemen ekstrak temulawak yang dihasilkan berbanding lurus dengan semakin lamanya waktu ekstraksi.

Hasil yang diperoleh memperlihatkan bahwa waktu ekstraksi selama 180 menit (9,20-16,35%) menghasilkan rendemen ekstrak yang lebih banyak dibandingkan waktu 60 menit (4,2-13,35%) dan 120 menit (8,45-14,55%). Dari data yang diperoleh dapat diambil kesimpulan bahwa semakin lama waktu ekstraksi, rendemen yang diperoleh juga akan semakin banyak.

29

Gambar 4.1 Pengaruh Waktu Ekstraksi, Jumlah Tahap dan Konsentrasi Pelarut sebesar (a) 50% (b) 70% dan (c) 96% Terhadap Rendemen Ekstrak

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

60 120 180

Re n d em en E k st rak ( % )

Waktu Ekstraksi (Menit) (a) 2 Tahap 3 Tahap 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

60 120 180

Re n d em en E k st rak ( % )

Waktu Ekstraksi (Menit)

(b) 2 Tahap 3 Tahap 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

60 120 180

Re n d em en E k st rak ( % )

Waktu Ekstraksi (Menit) (c)

2 Tahap 3 Tahap

30

Hasil penelitian ini sama seperti hasil yang dilaporkan oleh Srijanto, dkk (2004) [19] yang melakukan penelitian pengaruh waktu, suhu dan perbandingan bahan baku-pelarut pada ekstraksi kurkumin dari temulawak menggunakan pelarut aseton dimana rendemen ekstrak mengalami peningkatan terhadap lama waktu ekstraksi.

Pengaruh Konsentrasi Pelarut terhadap Rendemen Ekstrak

Pengaruh konsentrasi pelarut terhadap rendemen ekstrak pada masing-masing perlakuan dapat dilihat pada gambar 4.2.

Pada gambar 4.2 dapat dilihat bahwa ekstraksi dengan menggunakan pelarut etanol 70% cenderung memberikan hasil rendemen ekstrak yang lebih besar jika dibandingkan dengan etanol 50% dan 96%.

Menurut Shadmani (2004) [43] semakin tinggi konsentrasi etanol maka semakin rendah tingkat kepolarannya, karena air lebih polar daripada etanol, yang pada akhirnya dapat meningkatkan kemampuan pelarut dalam mengekstrak kandungan senyawa yang juga bersifat kurang polar seperti kurkumin.

Hasil yang diperoleh memperlihatkan bahwa ekstraksi dengan menggunakan pelarut etanol dengan konsentrasi 70% (4,35-16,35%) memberikan hasil rendemen ekstrak yang lebih besar jika dibandingkan dengan etanol 50% (4,2-11,1%) dan 96% (8,85-12,1%).

Dari percobaan yang dilakukan, pelarut etanol dengan konsentrasi 70% memberikan hasil rendemen yang lebih besar jika dibandingkan dengan konsentrasi 96%. Hal ini bisa saja terjadi karena disebabkan oleh adanya komponen-komponen lain dari temulawak yang larut dengan air sehingga pada konsentrasi etanol 70% memberikan rendemen ekstrak yang lebih banyak jika dibandingkan dengan etanol 96%. Etanol 70% memiliki dua gugus fungsi yang berbeda tingkat kepolarannya, yaitu gugus hidroksil (OH) yang bersifat polar dan gugus alkil (-R) yang bersifat non polar. Adanya kedua gugus tersebut menyebabkan senyawa-senyawa kimia dengan tingkat kepolaran yang berbeda dalam bahan temulawak akan terekstrak ke dalam etanol.

31

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

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

50% 70% 96%

Re n d em en E k st rak ( % ) Konsentrasi Etanol (a) 2 Tahap 3 Tahap 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

50% 70% 96%

Ren d em en E k st rak ( % ) Konsentrasi Etanol (b) 2 Tahap 3 Tahap 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

50% 70% 96%

Re n d em en E k st rak ( % ) Konsentrasi Etanol (c) 2 Tahap 3 Tahap

32

Pengaruh Jumlah Tahap Ekstraksi terhadap Rendemen Ekstrak

Pengaruh jumlah tahap ekstraksi terhadap rendemen ekstrak pada masing-masing perlakuan dapat dilihat pada gambar 4.3

Gambar 4.3 Pengaruh Jumlah Tahap Ekstraksi, Konsentrasi Pelarut dan Waktu Ekstraksi selama (a) 60 menit (b) 120 menit dan (c) 180 menit Terhadap

Rendemen Ekstrak 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2 3 Re n d em en E k st rak ( % ) Tahap Ekstraksi (a) 50% 70% 96% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2 3 Re n d em en E k st rak ( % ) Tahap Ekstraksi (b) 50% 70% 96% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2 3 Re n d em en E k st rak ( % ) Tahap Ekstraksi (c) 50% 70% 96%

33

Pada gambar 4.3 dapat dilihat bahwa rendemen ekstrak yang dihasilkan untuk berbagai macam konsentrasi pelarut dan waktu ekstraksi cenderung meningkat dengan banyaknya jumlah tahap ekstraksi. Hal ini disebabkan karena pemberian pelarut baru pada setiap tahap akan menghasilkan driving force lebih besar yaitu kadar solut dalam larutan menjadi lebih banyak [30].

Pada ekstraksi 2 tahap dan ekstraksi 3 tahap yang dilakukan pada penelitian ini, volume total pelarut yang digunakan dan waktu total ekstraksi pada ekstraksi 2 tahap dan 3 tahap adalah sama. Ekstraksi 3 tahap (8,5-16,35%) memberikan rendemen ekstrak yang lebih besar jika dibandingkan dengan ekstraksi 2 tahap (4,2-13,4%). Dari data yang diperoleh dapat diambil kesimpulan bahwa semakin banyak tahap ekstraksi, rendemen yang diperoleh juga akan semakin besar.

Hasil penelitian ini sama seperti hasil yang dilaporkan oleh Prasetyo (2010) [30] yang melakukan penelitian ekstraksi multitahap minyak biji teh-heksan dimana rendemen meningkat dengan semakin banyaknya tahap ekstraksi.

4.2.2 Pembuatan Kurva Standar Kurkumin

Kurva standar kurkumin dibuat pada panjang gelombang 425 nm (Dilihat dari puncak spektrum analisa kurkumin standar). Kurva standar untuk larutan hampir mendekati 1 (Gambar 4.4).

Gambar 4.4 Grafik Kurva Standar Kurkumin

Pada Gambar 4.4, dari grafik kurva standar kurkumin absorbansi vs konsentrasi, diperoleh persamaan y = 0,363x + 0,021 dengan R2 = 0.990. Dengan

y = 0,363x + 0,0212 R² = 0,9907

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

Abs

or

b

an

si

34

menggunakan persamaan tersebut maka konsentrasi kurkumin untuk setiap percobaan dapat dihitung.

4.2.3 Analisa Kadar Kurkumin Temulawak

Analisa kadar kurkumin yang terekstraksi ditentukan secara kuantitatif menggunakan spektrofotometer Uv-Vis. Grafik kurva standar yang diperoleh digunakan untuk mengetahui kadar kurkuminoid pada ekstrak temulawak.

Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Kadar Kurkumin

Pengaruh waktu ekstraksi terhadap kadar kurkumin pada masing-masing perlakuan dapat dilihat pada gambar 4.5.

Pada gambar 4.5 dapat dilihat bahwa kadar kurkumin untuk berbagai macam konsentrasi pelarut dan tahap jumlah ekstraksi cenderung meningkat dengan peningkatan waktu.

Semakin lama waktu ekstraksi, kadar kurkumin yang diperoleh pun akan meningkat, hal tersebut dikarenakan semakin banyak senyawa yang terlarut ke dalam pelarut [43].

Semakin lama waktu ekstraksi yang digunakan, waktu kontak antara sampel dan pelarut semakin lama sehingga jumlah senyawa yang terekstraksi semakin banyak. Kondisi ini akan terus berlanjut hingga tercapai kondisi kesetimbangan antara konsentrasi senyawa di dalam bahan baku dengan konsentrasi senyawa di pelarut [19]. Dari grafik, kadar kurkumin yang didapat berbanding lurus dengan semakin meningkatnya waktu ekstraksi.

Hasil yang diperoleh memperlihatkan bahwa waktu ekstraksi selama 180 menit (0,078-2,617%) menghasilkan kurkumin dengan kadar lebih tinggi dibandingkan waktu 60 menit (0,067-2,061%) dan 120 menit (0,147-2,238%). Dari data yang diperoleh dapat diambil kesimpulan bahwa semakin lama waktu ekstraksi, maka kadar kurkumin yang didapat juga akan semakin besar. Hasil penelitian ini sama seperti hasil yang dilaporkan oleh Srijanto, dkk (2004) [19] yang melakukan penelitian pengaruh waktu, suhu dan perbandingan bahan baku-pelarut pada ekstraksi kurkumin dari temulawak menggunakan baku-pelarut aseton dimana kadar kurkumin mengalami peningkatan terhadap lama waktu ekstraksi.

35

Gambar 4.5 Pengaruh Waktu Ekstraksi, Jumlah Tahap dan Konsentrasi Pelarut sebesar (a) 50% (b) 70% dan (c) 96% Terhadap Kadar Kurkumin

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

60 120 180

K ad ar K u rk u m in ( % )

Waktu Ekstraksi (Menit) (a) 2 Tahap 3 Tahap 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

60 120 180

K ad ar K u rk u m in ( % )

Waktu Ekstraksi (Menit) (b) 2 Tahap 3 Tahap 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

60 120 180

K adar K ur k um in ( % )

Waktu Ekstraksi (Menit) (c)

2 Tahap 3 Tahap

36

Pengaruh Konsentrasi Pelarut terhadap Kadar Kurkumin

Pengaruh konsentrasi pelarut terhadap kadar kurkumin pada masing-masing perlakuan dapat dilihat pada gambar 4.6

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

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

50% 70% 96%

K ad ar K u rk u m in ( % ) Konsentrasi Etanol (a) 2 Tahap 3 Tahap 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

50% 70% 96%

K ad ar K u rk u m in ( % ) Konsentrasi Etanol (b) 2 Tahap 3 Tahap 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

50% 70% 96%

K ad ar K u rk u m in ( % ) Konsentrasi Etanol (c) 2 Tahap 3 Tahap

37

Dari gambar 4.6, peningkatan kadar kurkumin yang didapat juga dapat dilihat dari meningkatnya konsentrasi pelarut yang digunakan untuk mengekstrak kurkumin.

Kurkumin merupakan senyawa kurang polar yang tidak larut dalam air tetapi larut dalam alkohol [42]. Etanol 96% memiliki kadar etanol lebih besar daripada air (96 : 4) jika dibandingkan dengan etanol 70% dan etanol 50%. Jadi semakin tinggi konsentrasi pelarut maka semakin banyak kurkumin yang diesktrak.

Dari percobaan yang dilakukan, ekstraksi dengan menggunakan etanol dengan konsentrasi 96% (1,78-2,617%) memberikan kadar kurkumin yang lebih besar jika dibandingkan dengan menggunakan etanol dengan konsentrasi 50% (0,067-0,342%) ataupun etanol dengan konsentrasi 70% (0,413-2,041%). Dari data yang diperoleh dapat diambil kesimpulan bahwa semakin tinggi konsentrasi pelarut (etanol), semakin tinggi kemurniannya, sehingga makin banyak kurkumin yang terekstrak dari kunyit. Hasil penelitian ini sama seperti hasil yang dilaporkan oleh Fitri (2012) [45] dimana kadar zat terekstrak meningkat dengan semakin tingginya konsentrasi pelarut yang digunakan.

Pengaruh Jumlah Tahap Ekstraksi terhadap Kadar Kurkumin

Pengaruh jumlah tahap ekstraksi terhadap kadar kurkumin pada masing-masing perlakuan dapat dilihat pada gambar 4.7.

Dari gambar 4.7, peningkatan kadar kurkumin yang diperoleh dapat dilihat dari peningkatan jumlah tahap ekstraksi. Hal ini disebabkan karena pemberian pelarut baru pada setiap tahap akan menghasilkan driving force lebih besar yaitu kadar solut dalam larutan menjadi lebih banyak [30].

Pada ekstraksi 2 tahap dan ekstraksi 3 tahap yang dilakukan pada penelitian ini, volume total pelarut yang digunakan dan waktu total ekstraksi pada ekstraksi 2 tahap dan 3 tahap adalah sama. Ekstraksi 3 tahap (0,234-2,617%) memberikan kadar kurkumin yang lebih besar jika dibandingkan dengan ekstraksi 2 tahap (0,067-2,175%). Dari data yang diperoleh dapat diambil kesimpulan bahwa semakin banyak tahap ekstraksi, kadar kurkumin yang diperoleh juga akan semakin besar.

38

Gambar 4.7 Pengaruh Jumlah Tahap Ekstraksi, Konsentrasi Pelarut dan Waktu Ekstraksi selama (a) 60 menit (b) 120 menit dan (c) 180 menit Terhadap Kadar

Kurkumin 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 2 3 K ad ar K u rk u m in ( % ) Tahap Ekstraksi (a) 50% 70% 96% 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 2 3 K adar K ur k um in ( % ) Tahap Ekstraksi (b) 50% 70% 96% 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 2 3 K adar K ur k um in ( % ) Tahap Ekstraksi (c) 50% 70% 96%

39

Hasil penelitian ini sama seperti hasil yang dilaporkan oleh Prasetyo (2010) [30] yang melakukan penelitian ekstraksi multitahap minyak biji teh-heksan dimana kadar zat terlarut meningkat dengan semakin banyaknya tahap ekstraksi.

4.3 PERBANDINGAN PEROLEHAN KURKUMIN

Perbandingan perolehan rendemen ekstrak dan kadar kurkumin dari temulawak dari beberapa penelitian sebelumnya dan dari penelitian ini dapat dilihat pada tabel 4.2

Tabel 4.2 Perolehan Rendemen dan Kadar Kurkumin

No Peneliti Tahap Ekstraksi Rendemen (%) Kadar Kurkumin (%) 1

2

Suwiah Bagem

1 1

21,87 16,65

0,54-1,94 1,34-2,88

3 Mujahid 1 - 1,17

4 Penelitian ini 2 13,40 2,175

5 Penelitian ini 3 16,35 2,617

Tabel 4.2 menunjukkan perbandingan perolehan rendemen dan kadar kurkumin dari penelitian sebelumnya (yang memakai metode ekstraksi satu tahap) terhadap penelitian ini (yang menggunakan ekstraksi dua tahap dan ekstraksi tiga tahap, dengan jumlah total pelarut sama).

Pada penelitian ini, terlihat bahwa ekstraksi tiga tahap mengalami peningkatan hasil rendemen dengan selisih sebesar 2,95% dari ekstraksi dua tahap dan peningkatan kadar kurkumin dengan selisih sebesar 0,442% dari ekstraksi dua tahap.

Kadar kurkumin di sini maksudnya adalah kadar kurkumin dari rendemen ekstrak yang diperoleh dari hasil ekstraksi. Konsentrasi sebenarnya sudah cukup jika dinyatakan dalam satuan ppm. Dalam penelitian ini, pengubahan ke satuan % dilakukan untuk keperluan membandingkan kadar kurkumin dengan kadar kurkumin yang didapat dari penelitian-penelitian sebelumnya, yang juga dinyatakan dalam satuan %. Penjabaran lengkap perhitungan rendemen ekstrak, kadar kurkumin, serta konversi satuan kadar kurkumin dari satuan ppm ke satuan % dicantumkan pada Lampiran 3.

40

Namun dengan membandingkan hasil penelitian ini dengan penelitian-penelitian sebelumnya yang menggunakan ekstraksi satu tahap dapat dilihat bahwa penggunaan ekstraksi multi tahap memberikan hasil yang tidak terlalu jauh berbeda jika dibandingkan dengan ekstraksi satu tahap sehingga dapat disimpulkan bahwa ekstraksi multi tahap kurang efisien dan kurang ekonomis dalam mengekstrak kurkumin dari temulawak.

41

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian yang telah dilakukan adalah :

1. Analisa kualitatif kurkumin yang diekstraksi dari rimpang temulawak menunjukkan beberapa karakteristik yaitu penampilan berupa pasta berwarna cokelat kekuningan dengan bau yang khas, kurang larut dalam air tapi dapat larut dalam alkohol.

2. Rendemen ekstrak tertinggi yang diperoleh yaitu 16,35 % dengan waktu 180 menit, konsentrasi pelarut 70 % dan 3 tahap ekstraksi. Sedangkan kadar kurkumin tertinggi yang diperoleh yaitu 2,617% dengan waktu 180 menit, konsentrasi pelarut 96 % dan 3 tahap ekstraksi.

3. Rendemen ekstrak dan kadar kurkumin cenderung semakin meningkat dengan lamanya waktu ekstraksi, besarnya konsentrasi pelarut dan banyaknya jumlah tahap ekstraksi.

4. Ekstraksi multi tahap kurang efisien dan ekonomis karena memberikan hasil yang tidak jauh berbeda.

5.2 SARAN

Adapun saran yang dapat diberikan adalah :

1. Penelitian selanjutnya disarankan untuk langsung melakukan analisis kadar kurkumin pada saat proses ekstraksi selesai, tanpa melalui proses distilasi sehingga bisa lebih efisien dalam kinerja dan biaya serta meminimalkan potensi kesalahan.

2. Penelitian selanjutnya disarankan untuk melakukan perbandingan antara pelarut air murni dengan pelarut etanol untuk melihat efektivitas pelarut terhadap ekstrak kurkumin yang diperoleh.

3. Penelitian selanjutnya disarankan untuk menggunakan ukuran partikel yang seragam.

42

4. Untuk mengetahui kadar kurkumin bisa dilakukan secara manual dengan menarik garis pada grafik absorbansi versus konsentrasi, sebagai alternatif metode perhitungan dengan rumus persamaan garis lurus

43

DAFTAR PUSTAKA

[1] A. Hardjono, “Ekstraksi Kurkumin dari Kunyit”, Prosiding Seminar Nasional Rekayasa dan Proses, 2004, hal 17-F-1 – 17-F-7

[2] Bambang Cahyono, M. Diah Khoriul Huda dan Leenawaty Limantara, “Pengaruh Proses Pengeringan Rimpang Temulawak (Curcuma Xanthorriza Roxb) Terhadap Kandungan dan Komposisi Kurkuminoid”,Jurnal Reaktor, 2011 [3] M. Akram, Shahab-Uddin, A. Ahmed, K. Ushmanghani, A. Hannan, E. Mohiuddin dan M. Asif, “Curcuma Longa and Curcumin”. Journal Plant Biol, Bucharest, 2010

[4] Geo Espinosa, “Meriva Curcumin Extract and Prostate Health”, Integrative Urological Center, New York, University Langone Medical Center, 2012

[5] K. Kohli, J. Ali, M. J. Ansari, Z. Raheman, “Curcumin: A natural anti-inflammatory agent”, Department of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy, Jamia Hamdard University, New Delhi, India, 2005

[6] Anamika Bagchi, “Extraction of Curcumin”, IOSR Journal of Environmental Science, Toxicology and Food Technology (IOSR-JESTFT), 2012

[7] A. Suwiah, “Pengaruh Perlakuan Bahan Dan Jenis Pelarut Yang Digunakan Pada Pembuatan Temulawak Instan Terhadap Rendemen Dan Mutunya”. Skripsi, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. 1991

[8] A.H Yusro, “Pengaruh Waktu, Suhu, Dan Nisbah Pelarut Pada Ekstraksi Kurkumin Dari Temulawak Dengan Pelarut Etanol”, Jurnal Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor, 2004

[9] Rahmat Sulaeman Basalmah, “Optimalisasi Kondisi Ekstraksi Kurkuminoid Temulawak: Waktu, Suhu dan Nisbah”, Skripsi, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor, 2006

[10] Fuad Muhiedin, “Efisiensi Proses Ekstraksi Oleoresin Lada Hitam dengan Metode Ekstraksi Multi Tahap”, Skripsi, Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya, Malang. 2008

[11] Anna Shofiya, “Efek Ekstrak Etanol Rimpang Temulawak (Curcuma xanthorriza Roxb.) terhadap Kontraksi Otot Polos Ileum Tikus (Rattus novergicus) Jantan Terisolasi Secara in Vitro. Skripsi, Jurusan Program Ekstensi Sarjana Farmasi, Universitas Sumatera Utara, Medan, 2011.

55 Pertama dihitung dulu konsentrasi stok standar :

Satuan konsentrasi standar ini akan diubah dari mg/L menjadi ppm. Karena ppm adalah satuan perbandingan (satu per sejuta bagian) dan densitas etanol bukanlah 1 kg/L, maka dilakukan pembagian dengan densitas etanol lebih dulu :

karena 1 mg adalah 1/1.000.000 kg, maka 1 mg/kg = 1 ppm, sehingga : Konsentrasi masing-masing titik dihitung dengan persamaan :

Misal, untuk titik pertama volume pengencerannya 0,025 ml, maka perhitungannya adalah :

Setelah itu dihitung konsentrasi untuk 10 titik yang tersisa, yang tercantum pada Gambar L2.2 di Lampiran 2

L3.5 PERHITUNGAN KADAR EKSTRAK KURKUMIN

Analisa data dilakukan dengan menggunakan alat spektrofotometer UV Visible. Skala absorbansi dibaca pada panjang gelombang 425 nm. Konsentrasi kurkumin dihitung dengan menggunakan grafik standar absorbansi vs konsentrasi yang ditunjukkan pada gambar L2.2 pada Lampiran 2.

Pada gambar tersebut terdapat persamaan garis lurus, yaitu y = ax + b , dimana : a = 0,36301; b = 0,02124

y = skala absorbansi x = konsentrasi (ppm)

56

Tabel L3.4 menunjukkan skala absorbansi, berat sampel, dan pengenceran untuk masing-masing run :

Tabel L3.4 Absorbansi, Berat Sampel, dan Pengenceran Masing-masing Run Run Berat Sampel

(gm)

Pengenceran Abs 425

1 0,0255 1 0,63684

2 0,0210 10 0,13354

3 0,0239 1 0,69507

4 0,0189 10 0,30432

5 0,0226 100 0,09631

6 0,0124 10 0,56189

7 0,0139 100 0,11108

8 0,0111 10 0,89197

9 0,0173 100 0,15784

10 0,0105 1 0,91296

11 0,0235 10 0,16479

12 0,0177 10 0,24084

13 0,0192 10 0,76990

14 0,0160 10 0,65186

15 0,0202 100 0,17090

16 0,0155 100 0,13721

17 0,0142 100 0,13660

18 0,0183 100 0,19507

Untuk mendapat nilai x (konsentrasi), maka : y = ax + b

Untuk mendapat nilai x dalam ppm maka harus dikalikan lebih lanjut dengan :

sehingga persamaannya menjadi :

–

dengan volume labu adalah 10 ml. Kita ambil contoh run 2, maka :

–

–

57

Nilai konsentrasi dalam satuan ppm ini kemudian dikonversi ke dalam satuan %. Karena ppm adalah satuan rasio satu persejuta bagian dan persen adalah satuan rasio satu perseratus bagian, maka untuk mengubah ppm ke % dilakukan dengan :

Maka kadar kurkumin untuk run 9 adalah sebesar 2,175 %. Namun, % kadar kurkumin ini maksudnya adalah besar kadar kurkumin dari rendemen ekstrak yang dihasilkan. Konsentrasi dalam satuan ppm sebenarnya sudah cukup. Dalam penelitian ini, pengubahan ke satuan % dilakukan untuk keperluan membandingkan kadar kurkumin dengan kadar kurkumin yang didapat dari penelitian-penelitian sebelumnya, yang juga dinyatakan dalam satuan %.

Cara perhitungan ini lalu digunakan untuk run-run selanjutnya, dimana hasilnya terlihat dalam tabel L3.5 yang menunjukkan hasil perhitungan kadar ekstrak untuk seluruh 18 run :

Tabel L3.5 menunjukkan hasil perhitungan kadar ekstrak untuk seluruh 18 run : Tabel L3.5 Kadar untuk Masing-masing Run

Run Berat Sampel (gm)

Pengenceran Abs 425 Konsentrasi (ppm)

Kadar (%)

1 0,0255 1 0,63684 665,03 0,067

2 0,0210 10 0,13354 1473,13 0,147

3 0,0239 1 0,69507 776,67 0,078

4 0,0189 10 0,30432 4126,00 0,413

5 0,0226 100 0,09631 9150,39 0,915

6 0,0124 10 0,56189 12010,91 1,201

7 0,0139 100 0,11108 17804,77 1,780

8 0,0111 10 0,89197 21609,36 2,161

9 0,0173 100 0,15784 21751,34 2,175

10 0,0105 1 0,91296 2339,49 0,234

11 0,0235 10 0,16479 1682,74 0,168

12 0,0177 10 0,24084 3417,75 0,342

13 0,0192 10 0,76990 10741,50 1,074

14 0,0160 10 0,65186 10857,48 1,086

15 0,0202 100 0,17090 20409,66 2,041

16 0,0155 100 0,13721 20610,82 2,061

17 0,0142 100 0,13660 22379,39 2,238

58

LAMPIRAN 4

DOKUMENTASI PENELITIAN

L4.1 FOTO PERSIAPAN BAHAN BAKU

Gambar L4.1 Foto Temulawak

Gambar L4.2 Foto Temulawak Potong

59 L4.2 FOTO PROSES EKSTRAKSI

Gambar L4.4 Foto Proses Ekstraksi L4.3 FOTO PROSES DISTILASI

60 L4.4 FOTO PRODUK