Ekstraksi Multi Tahap Kurkumin Dari Kunyit (Curcumadomestica Valet) Menggunakan Pelarut Etanol

(1)

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

(2)

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

(3)

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

(4)

PENGESAHAN

Skripsi dengan judul :

EKSTRAKSI MULTI TAHAP KURKUMIN DARI KUNYIT (Curcumadomestica Valet) MENGGUNAKAN PELARUT ETANOL

(5)

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 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.

(6)

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,

(7)

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.

(8)

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”

(9)

vii 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.

(10)

viii 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.

(11)

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 KUNYIT 4

2.2 KURKUMIN 5

2.3 EKSTRAKSI 6

2.3.1 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Ekstraksi 8

2.4 PERMINTAAN KURKUMIN 11

2.5 ANALISIS EKONOMI 12

2.5.1 Biaya Tetap 13

2.5.2 Biaya Variabel 14

(12)

2.5.4 Perhitungan Rugi/Laba Usaha 15

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

3.5 PROSEDUR PELAKSANAAN PENELITIAN 20

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 22

3.5.5.2 Analisa Kuantitatif 22

3.6 FLOWCHART PENELITIAN 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

4.2 ANALISA KUANTITATIF 27

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

(13)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Kunyit 5

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) 96% Terhadap Rendemen Ekstrak

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

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

Gambar 4.4 Grafik Kurva Standar Kurkumin 32

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

Gambar 4.6 Pengaruh Konsentrasi Pelarut, Jumlah Tahap dan Waktu Ekstraksi selama (a) 60 menit (b) 120 menit dan (c) 180

(14)

xii

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

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

(15)

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Hasil Kurkumin yang Diperoleh untuk Tiap Jenis Pelarut 10

Tabel 2.2 Sifat Fisika Etanol 11

Tabel 2.3 Ekspor Temulawak dari India 11

Tabel 2.4 Analisa Ekonomi 13

Tabel 2.5 Daftar Harga Alat 13

Tabel 2.6 Daftar Gaji Pegawai 14

Tabel 3.1 Rancangan Percobaan 19

Tabel 3.2 Analisa Kualitatif Kurkumin 22

Tabel 4.1 Hasil Analisa Kualitatif Kurkumin 26

Tabel 4.2 Perbandingan Perolehan Rendemen dan Kadar Kurkumin 38

Tabel L1.1 Data Rendemen Ekstrak 46

Tabel L1.2 Data Kadar Kurkumin 47

Tabel L3.1 Jumlah Air Sebagai Pengencer 51

Tabel L3.2 Jumlah Etanol Sebagai Pelarut Ekstraksi 52

Tabel L3.3 Rendemen untuk Masing-Masing Run 53

Tabel L3.4 Absorbansi, Berat Sampel, dan Pengenceran

Masing-Masing Run 55

(16)

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

LAMPIRAN 1 DATA PERCOBAAN 46

L1.1 DATA RENDEMEN EKSTRAK 46

L1.2 DATA KADAR KURKUMIN 47

LAMPIRAN 2 HASIL ANALISA 48

L2.1 HASIL ANALISA KURKUMIN

STANDAR 48

L2.2 HASIL ANALISAKADAR KURKUMIN 50

LAMPIRAN 3 CONTOH PERHITUNGAN 51

L3.1 PERHITUNGAN KEBUTUHAN AIR 51

L3.1.1 Untuk Pembuatan Larutan Etanol

70% dan 50% 51

L3.2 PERHITUNGAN KEBUTUHAN

ETANOL 52

L3.2.1 Sebagai Pelarut Proses Ekstraksi 52 L3.3 PERHITUNGAN RENDEMEN

EKSTRAK KURKUMIN 53

L3.4 PERHITUNGAN KURVA STANDAR

KURKUMIN 53

L3.5 PERHITUNGAN KADAR EKSTRAK

KURKUMIN 54

LAMPIRAN 4 DOKUMENTASI PENELITIAN 57

L4.1 FOTO PERLAKUAN AWAL BAHAN

BAKU 57

L4.2 FOTO PROSES EKSTRAKSI 58

L4.3 FOTO PROSES DISTILASI 58

(17)

DAFTAR SINGKATAN

et al et alia

dkk dan kawan kawan

UV-Visible Ultraviolet-Visible

rpm revolution per minute

(18)

xvi

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Dimensi

M Molaritas larutan M

V Volume larutan ml

m Berat sampel gr

ρ Massa jenis gr/ml

(19)

vii ABSTRAK

(20)

viii ABSTRACT

(21)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Indonesia adalah salah satu bangsa agraris yang sebagian besar warganya bergelut di sektor pertanian. Berbagai produk yang bervariasi seperti tanaman pangan, tanaman obat-obatan dan tanaman industri dapat dihasilkan dari tanahnya yang subur [1].

Kunyit, yang merupakan salah satu komoditas alam di Indonesia, memiliki kandungan kurkumin yang cukup tinggi [2]. Kurkumin adalah zat warna yang memberikan tampilan kuning pada kunyit dan Curcuma Longa [3]. Kurkumin menunjukkan aktivitas anti kanker, dan dalam beberapa sistem juga memiliki potensi sebagai agen antioksidan, anti imflamatori, dan menekan pembentukan tumor [4].

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

Harjanti (2008) [5] melakukan ekstraksi kurkumin dari kunyit dengan metode refluks menggunakan pelarut etanol 96% untuk mengetahui pengaruh perlakuan waktu ekstraksi, suhu ekstraksi, dan ukuran partikel terhadap berat kurkumin yang diperoleh. Hasil yang didapatkan adalah waktu ekstraksi terbaik yaitu 120 menit, suhu ekstraksi terbaik 70oC, dan ukuran partikel terbaik 100 mesh.

Hardjono (2004) melakukan ekstraksi kurkumin dari kunyit dengan pelarut asam asetat glasial 98% dengan variasi waktu ekstraksi dan volume pelarut. Hasil yang didapatkan sebagai kondisi terbaik yakni pada waktu ekstraksi 75 menit dan volume pelarut 300 ml, kurkumin yang diperoleh sebanyak 2,16% atau 21600,39 ppm [1].

Popuri (2013) melakukan ekstraksi kurkumin selama satu jam dengan menggunakan berbagai pelarut yaitu aseton, etil asetat, etanol, methanol, dan isopropanol untuk membandingkan berat kurkumin yang didapat. Hasil terbesar diperoleh dari etanol dengan berat kurkumin 0,26 gram [6].

(22)

Penelitian-penelitian mengenai berbagai aspek dari ekstraksi kurkumin dari kunyit menggunakan satu tahap ekstraksi telah dilakukan, namun hingga saat ini penelitian mengenai aspek-aspek pada ekstraksi multi tahap kurkumin dari kunyit masih belum banyak dilakukan.

Menurut Muhiedin (2008) [7] ekstraksi multi tahap dengan volume pelarut lebih sedikit akan lebih efektif dibanding ekstraksi satu tahap dengan semua pelarut sekaligus, yang ditunjukkan oleh data pada perbandingan ekstrak dengan pelarut etanol 1:11, ekstraksi tiga tahap oleoresin dari lada memberikan rata-rata kadar sebesar 5,348%, sedangkan ekstraksi dua tahap memberikan rata-rata kadar sebesar 5,194%.

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

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Adapun perumusan masalah dalam penelitian ini adalah selama ini kunyit diekstraksi dengan metode ekstraksi satu tahap, namun dalam metode ini ada beberapa aspek yang masih bisa dikembangkan, misalnya kurang optimalnya penggunaan pelarut, dan juga persen hasil yang masih bisa dioptimalkan. Metode ekstraksi multi tahap dapat mengoptimalkan kekurangan-kekurangan ini, seperti disebutkan oleh Panditrao (2012) [4].

1.3TUJUAN PENELITIAN

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Mengambil ekstrak kurkumin dari kunyit dengan metode refluks

2. Menetapkan jumlah tahap ekstraksi, konsentrasi pelarut, dan waktu ekstraksi terbaik dalam ekstraksi multi tahap kurkumin dari kunyit

(23)

3 1.4 MANFAAT PENELITIAN

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :

1. Memahami prosedur ekstraksi kurkumin dari kunyit (Curcuma domestica Valet) dengan metode refluks

2. Meningkatkan nilai kegunaan dari kunyit

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 kunyit, etanol, dan Aquadest.

3. Ekstraksi 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 - Suhu ekstraksi : 70 oC [5] - Bahan : pelarut : 1 : 4 (b/v)[8] 4. Analisa yang dilakukan adalah :

- 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).

(24)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 KUNYIT

Kunyit (Gambar 2.1) termasuk ke dalam Curcuma sp, yang adalah tumbuhan asli di sekitar wilayah Asia, didapati tersebar di India, Taiwan, Thailand, seluruh wilayah Malaysia hingga Pasifik dan Australia Utara [9].

Tanaman kunyit tumbuh bercabang dengan tinggi 40-100 cm. Ciri-ciri kunyit : batangnya merupakan batang semu, tegak, bulat, membentuk rimpang dengan warna hijau kekuningan dan tersusun dari pelepah daun (agak lunak). Berdaun tunggal, bentuk bulat telur (lanset) memanjang hingga 10-40 cm, lebar 8-12,5 cm dan pertulangan menyirip dengan warna hijau pucat. Berbunga majemuk yang berambut dan bersisik dari pucuk batang semu, panjang 10-15 cm dengan mahkota sekitar 3 cm dan lebar 1,5 cm, berwarna putih/kekuningan [10].

Menurut Gantait (2011) [11], kunyit banyak digunakan sebagai bumbu makanan, sebagai pewarna alami untuk makanan dan tekstil. Kunyit juga sudah lama dikenal di dunia obat tradisional sebagai bahan baku jamu [9], juga untuk mengobati radang, mencret, sakit perut, dan sakit kuning. Selain itu kunyit juga memiliki efek antiinflamasi, antioksidan, antiulkus, dan gastroprotektif [12].

Karena berbagai manfaatnya yang banyak, kebutuhan industri terhadap kunyit cukup tinggi, yaitu sekitar 1,355 ton/tahun berat segar, yang menempati urutan ke empat terbesar untuk keperluan Industri Obat Tradisional di Jawa Tengah [9].

Tumbuhan kunyit disebut Curcuma domestica atau Curcuma longa dalam bahasa latin, dan turmeric dalam bahasa Inggris. Ada beberapa jenis kunyit yang paling dikenal, yakni jenis Curcuma domestica Val, Curcuma domestica Rumph, Curcuma longa Auct, Curcuma longa Linn, dan Amomumcurcuma Murs [10].

Penelitian ini menggunakan jenis kunyit Curcuma Domestica Valet, yang termasuk dalam klasifikasi sebagai berikut :

Kingdom : Plantae (tumbuh-tumbuhan) Divisi : Spermatophyta (tumbuhan berbiji) Sub Divisi : Angiospermae (berbiji tertutup) Kelas : Monocotyledonae (biji berkeping satu)

(25)

Ordo : Zingiberales Famili : Zingiberaceae Genus : Curcuma

Spesies : Curcuma Domestica Valet [1].

Gambar 2.1 Kunyit [12]

Menurut Dhanu (2008) kandungan kimia kunyit antara lainnya adalah kurkumin (3-4%), karbohidrat (69,4%), protein (6,3%), lemak (5,1%), mineral (3,5%), dan minyak esensial (5,8%) [10].

2.2 KURKUMIN

Kurkumin[1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyfenil)-1,6-heptadiene-3,5-dione] adalah sebuah senyawa pewarna alami kuning-oranye [13], yang terdapat pada kunyit [5]. Kurkumin merupakan salah satu dari tiga kurkuminoid di dalam kunyit, dimana dua kurkuminoid lainnya adalah desmetoksi-kurkumin (feruloyl-p-hydroxy-cinnamoylethane) dan bis-desmetoksi-kurkumin [bis-(p-hydroxycinnamoyl)-methane] [9].

Berikut rumus bangun kurkumin :

(26)

Sifat-sifat kurkumin di antaranya adalah sebagai berikut : rumus molekulnya adalah C21H20O6, berat molekulnya adalah 368,91, warnanya kuning muda, dan titik lelehnya adalah 183oC [11] .

Mengenai kelarutannya, kurkumin dapat larut dalam alkohol dan asam asetat glacial namun sukar larut dalam air [1], serta sedikit larut dalam pelarut hidrokarbon seperti benzene, eter, dan kloroform [6]. Selain itu, kurkumin juga larut dalam eter, di dalam alkali berwarna merah kecoklatan, sedangkan dalam asam berwarna kuning muda [5].

Kurkumin, yang juga terdapat di dalam temulawak, dan famili jahe, memiliki banyak manfaat. Ia dapat digunakan sebagai pewarna, misalnya dalam masakan India dan Thailand [14].

Menurut Gantait (2011) [11], kurkumin juga memiliki banyak potensi di bidang pengobatan. Beberapa manfaat medis dari kurkumin di antaranya yaitu meningkatkan metabolisme lipid, sebagai antioksidan, anti inflamatori, meningkatkan proses neurologis serta kesehatan kardiovaskular (sistem sirkulasi tubuh) [15]. Selain itu, kurkumin juga bermanfaat sebagai antivirus, antijamur, serta antibakteri. Kurkumin memiliki potensi besar sebagai agen pencegah kanker, bahkan kini sudah digunakan dalam perawatan kanker, arthritis, diabetes, osteoporosis, penyakit Alzheimer, dan penyakit lainnya [16].

Selain itu, kurkumin juga dipakai dalam produk sehari-hari, misalnya pada produk buah dan sayuran, produk sereal, produk bakeri, produk daging dan daging, produk ikan dan ikan, produk telur dan telur, bumbu, sup, saus, dan produk protein [17].

2.3 EKSTRAKSI

Kurkumin dapat dipisahkan melalui proses ekstraksi [17].Definisi umum ekstraksi yaitu proses pemisahan dan isolasi zat dari suatu zat dengan penambahan pelarut tertentu untuk mengeluarkan komponen campuran dari zat padat atau zat cair. Dalam hal ini fraksi padat yang diinginkan bersifat larut dalam pelarut (solvent), sedangkan fraksi padat lainnya tidak dapat larut [1].

Komponen yang dipindahkan dari zat padat ke dalam pelarut disebut “solute”sedangkan padatan yang tidak terlarut dalam pelarut disebut “inert” [18].

(27)

Proses tersebut akan menjadi sempurna jika solut dipisahkan dari pelarutnya, misalnya dengan cara distilasi/penguapan [1].

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

Ketiga tahap tersebut diatas akan mempengaruhi kecepatan ekstraksi,tetapi pada umumnya kecepatan transfer solven ke permukaan terjadi sangat cepat dan berlangsung pada saat terjadi kontak antara solid dan solven.Sedangkan kecepatan difusi campuran solut-solven ke permukaan solid seringkali merupakan tahapan yangmengontrol dalam keseluruhan proses ekstraksi. Kecepatan difusi campuran solut-solven ke permukaan solidtergantung dari beberapa faktor yaitu suhu, luas permukaan partikel, pelarut (solvent), perbandingan solut-solven,proses pencampuran atau pengadukan dan lama pengadukan [18].

Ekstraksi dapat dilakukan dengan metode satu tahap (single stage) dan operasi multi tahap (multi stage). Berikut penjelasannya :

a.Operasi satu tahap

Proses ekstraksi paling sederhana yaitu sebuah kontak satu tingkat antara umpan dan solven. Umpan dan solven dicampur kemudian dipisahkan dalam dua fase seimbang. Operasi satu tahap ditampilkan pada Gambar 2.3 berikut :

Gambar 2.3 Skema Ekstraksi Satu Tahap[19].

b.Operasi multi tahap (multi stage)

Komposisi dan masing-masing fase yang membentuk keseimbangan besarnya tetap selama keadaan sistem tidak berubah. Komposisi ini merupakan komposisi maksimal yang dapat dicapai pada satu tahap keseimbangan. Untuk mendapatkan hasil pemisahan dengan komposisi

(28)

tertentu, maka keadaan sistem (suhu dan tekanan) harus diubah hingga dicapai keseimbangan baru. Namun demikian perubahan komposisi itupun terbatas, karenanya perlu dilakukan kontak ulang (bertingkat) hingga diperoleh komposisi sesuai yang diinginkan. Cara ini disebut sebagai operasi multi tahap. Ditinjau dari arah aliran masing-masing phase yang mengadakan kontak, ekstraksi multistage dibedakan menjadi dua kategori :

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

Skema operasi multi tahap dengan aliran cross-current ditampilkan pada Gambar 2.4 berikut :

Gambar 2.4 Skema EkstraksiCross-Current [19].

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

Skema operasi multi tahap dengan aliran cross-current ditampilkan pada Gambar 2.5 berikut :

Gambar 2.5Skema Ekstraksi Counter-Current [19].

2.3.1 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Ekstraksi

Menurut Prasetyo (2009) [18] hal-hal yang mempengaruhi unjuk kerja ekstraksi antara lain adalah ukuran partikel, temperatur ekstraksi, jumlah pelarut, dan waktu ekstraksi.

Pada prinsipnya ekstraksi adalah melarutkan dan menarik senyawa denganmenggunakan pelarut yang tepat. Ada tiga tahapan proses, yaitu :

1. Penetrasi pelarut kedalam sel tanaman dan pengembangan sel 2. Disolusi pelarut ke dalam sel tanaman dan pengembangan sel

(29)

9 3. Difusi bahan yang terekstraksi ke luar sel

Proses diatas diharapkan terjadinya kesetimbangan antara linarut danpelarut. Kecepatan untuk mencapai kesetimbangan umumnya tergantung padasuhu, pH, ukuran partikel dan gerakan partikel. Prinsip yang utama adalah yangberkaitan dengan kelarutan, yaitu senyawa polar lebih mudah larut dalam pelarutpolar dan senyawa nonpolar akan mudah larut dalam pelarut nonpolar [20].

Ukuran Partikel

Memperkecil ukuran padatan perlu dilakukan untuk mencapai unjuk kerja ekstraksi yang baik [18]. Hal ini disebabkan pada ukuran butir semakin kecil akan memudahkan pelarut dalam melarutkan minyak atsiri, beserta zat warna, resin, dan zat-zat lainnya seperti protein dan waxe [5].

Suhu Ekstraksi

Temperatur yang lebih tinggi (viskositas pelarut lebih rendah, kelarutan solutelebih besar) pada umumnya menguntungkan unjuk kerja ekstraksi. Namun,temperatur ekstraksi tidak boleh melebihi titik didih pelarut karena akanmenyebabkan pelarut menguap. Biasanya temperatur ekstraksi yang palingbaik adalah sedikit di bawah titik didih pelarut [18].

Pelarut

Jenis pelarut adalah faktor penting dalam ekstraksi kurkumin dari kunyit. yang perlu diperhatikan dalam pemilihan pelarut adalah selektivitas, kemampuan mengekstrak, toksisitas, kemudahan diuapkan, dan harga pelarut [21].

Menurut Munawaroh (2010) [22]pelarut organik untuk ekstraksi sebaiknya memilikisifat-sifat berikut ini :

a. Mampu melarutkan zat yang ingin diekstrak dengan sempurna b. Selektif

c. Volatilitasnya cukup rendah d. Tidak terlarut dalam air e. Relatif tidak mahal f. Tidak mudah terbakar

(30)

Menurut Popuri (2013) [6] pilihan pelarut untuk ekstraksi terbatas pada beberapa pelarut dengan kemurnian tertentu karena hukum nasional dan internasional dalam memproses material makanan. Heksana, aseton, alkohol (etanol, metanol), isopropanol dan etil asetat digunakan dalam ekstraksi oleoresin dari bumbu-bumbu.

Juga ditemukan bahwa etanol merupakan pelarut yang menghasilkan ekstrak kurkumin yang paling tinggi dibandingan dengan pelarut lain, yakni aseton, etil asetat, metanol, dan isopropanol [6], yang terlihat pada Tabel 2.1 berikut :

Tabel 2.1 Hasil Kurkumin yang Diperoleh untuk Tiap Jenis Pelarut [6]

Pelarut Berat Rendemen Teresktrak (gm)

Aseton Etil Asetat

Etanol Metanol Isopropanol

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

Dalam Dong Liu (2008) [16] dinyatakan bahwa telah dilakukan perbandingan kelarutan kurkumin di dalam etanol 95%, aseton murni, dan air. Hasilnya menunjukkan ekstrak kurkumin yang jauh lebih tinggi diberikan oleh pelarut etanol 95%, lalu pelarut aseton murni, dengan air memberikan ekstrak terendah.

Etanol

Menurut Popuri (2013) [6] etanol adalah pelarut semi polar yang mudah melarutkan senyawa non polar liposoluble seperti kurkumin. Etanol, juga aseton, melarutkan kurkumin dengan sangat baik dibandingkan air [21].

Menurut Mulyono (2010) [23], etanol disebut juga etil alkohol. Sifat-sifat kimia etanol antara lain mudah menguap, mudah terbakar, beradisi dengan asetilen membentuk etil vinil eter, bereaksi dengan asam organic dan asam anorganik membentuk ester, dapat terdehidrogenasi membentuk asetaldehida [24].

(31)

11 Tabel 2.2 Sifat Fisika Etanol [24]

Sifat Fisika Etanol

Rumus Molekul Berat Molekul

Titik Didih Suhu Kritis Warna

C2H5OH

46,07 78,32oC 243,1 oC

Tidak Berwarna (Jernih)

2.4 PERMINTAAN KURKUMIN

Permintaan akan kurkumin selalu ada setiap tahunnya. Pada level global, penggunaannya sebagai pewarna alami pengganti pewarna sintetis serta potensinya di bidang pengobatan meningkatkan permintaan ekstrak kurkumin dunia. Hal ini tercantum pada Laporan Lengkap Permintaan Kurkumin oleh Pasar Global, yang dapat dipesan melalui Research and Market dengan harga USD 2.500. Namun ada juga data lain mengenai permintaan kurkumin, seperti dapat dilihat pada data ekspor temulawak di India pada Tabel 2.3. Pada tabel tersebut terlihat kuantitas ekspor temulawak selalu berkisar pada 30.000 metrik ton, dimana dari eskpor setiap tahunnya, sebagiannya adalah dalam bentuk ekstrak kurkumin sebagai produk turunan [25].

Tabel 2.3 Ekspor Temulawak dari India [25] Temulawak

Kuantitas (metrik ton) Nilai (Lakhs) Nilai (USD 1000)

1998 28.875 8.306 19.776

1999 37.298 12.914 30.830

2000 37.776 12.352 28.553

2001 44.627 11.558 25.246

2002 35.000 8.463 17.786

2003 32.000 9.938 20.547

Di Indonesia, 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, seperti tercantum dalam eBook Pangan tahun 2009 yang ditulis oleh Sutrisno Koswara. Penelitian yang dilakukan oleh BPOM maupuk YLKI menunjukkan bahwa di pasaran telah beredar saus tomat yang tidak layak dikonsumsi. Di

(32)

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 [26].

Di Indonesia, tingkatkebutuhan pasar akan kunyit dari tahun ke tahun semakin meningkat dengan persentasepeningkatan 10-25% per tahunnya, dan Indonesia pun mulai mengekspor kunyit pada tahun 1987 [12]. Sejak saat itu, kebutuhan industri terhadap kunyit cukup tinggi, yaitu sekitar 1,355 ton/tahun dalam berat segar, yang menempati urutan ke empat terbesar untuk keperluan Industri Obat Tradisional di Jawa Tengah [9]. Sementara di dunia, kebutuhan kunyit hingga saat ini mencapai ratusan ribu ton/tahun [12].

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

2.5 ANALISIS EKONOMI

Menurut Husodo dalam Harbelebun (2005) [27] di nusantara telah didapati sekitar 150 jenis pewarna alami yang telah teridentifikasi juga digunakan luas di berbagai bidang seperti kerajinan dan batik.

Di antara pewarna alami tersebut, ada juga yang digunakan sebagai pewarna makanan. Tujuannya adalah memberikan warna dan tampilan yang menarik. Namun penggunaannya tidak populer dikarenakan antara lain tidak praktis, kestabilan warna yang kurang, serta dirasa mengganggu rasa dan aroma makanan [28].

Untuk mengatasi hal ini, dibuatlah pewarna sintetis yang lebih handal daripada pewarna alami dalam kepraktisan dan teknologi. Namun, semakin lama semakin banyak laporan yang diterima terkait masalah kesehatan berkaitan dengan penggunaan pewarna sintetis. Produsen pun kembali melirik penggunaan pewarna alami untuk makanan [29].

Salah satu zat alami yang berpotensi digunakan sebagai pewarna makanan tersebut adalah kurkumin, yang memberi warna kuning pada tanaman-tanaman

(33)

keluarga jahe (Zingiberaceae) [30]. Selain itu, ekstrak kurkumin diketahui memiliki potensi manfaat di bidang kesehatan [14], misalnya sebagai antioksidan, anti tumor [31], anti virus, anti bakteri, juga untuk anti jamur [32].

Salah satu cara pengambilan kurkumin adalah dengan cara ekstraksi [31]. Metode esktraksi yang baik perlu diteliti agar zat warna yang diperoleh maksimal baik dalam kuantitas juga kualitas [24].

Dengan landasan pemikiran tersebut, kami ingin melakukan kajian potensi ekonomi ekstraksi multi tahap kurkumin dari kunyit, dimana akan dibuat dalam skala yang lebih besar. Analisa Ekonomi dapat dilihat pada Tabel 2.4 berikut :

Tabel 2.4 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

373.248.000 74.649.600

Total Biaya Variabel Rp 447.897.600

Total Biaya Produksi (TBP) / tahun Rp 1.023.897.600

Biaya Produksi / kg Rp 493.777

Harga Jual / kg Rp 800.000

Total Penjualan / tahun Rp 1.658.880.000

Laba sebelum pajak / tahun Rp 634.982.400

Laba setelah pajak / tahun Rp 539.735.040

Adapun analisa ekonominya akan dijabarkan sebagai berikut :S 2.5.1 Biaya Tetap

A. Biaya Tanah dan Bangunan

Bangunan kerja menggunakan rumah sendiri B. Perincian Harga Alat

Tabel 2.5 Daftar Harga Alat

No Jenis Alat Jumlah Harga Harga Total

Multifunctional thermal-reflux extractor and concentrator machine

1 US$30.000 Rp. 390.000.000

for home industry

Total Rp 390.000.000

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

(34)

14 C. Gaji Pegawai

Tabel 2.6 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

Kunyit

Kebutuhan = 30 kg/ 3 jam = 10 kg/jam Harga = Rp 17.000/kg

Harga 3 bulan = 72 hari x 6 jam/hari x 10 kg/jam x Rp 17.000/kg = Rp 73.440.000

Harga 1 tahun = 293.760.000 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

= 15.552.000

(35)

= Rp. 4.320.000 + 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. 293.760.000 + Rp 79.488.000 = Rp. 373.248.000

B. Biaya Variabel Tambahan

Diperkirakan sebesar 20 % dari biaya variabel bahan baku = 0,2 x Rp. 373.248.000 = Rp 74.649.600

Total Biaya Variabel = Rp. 373.248.000 + Rp 74.649.600 = Rp 447.897.600

2.5.3Total Biaya Produksi

Biaya Produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel = Rp 576.000.000 + Rp 447.897.600 = Rp 1.023.897.600/tahun

Produksi kurkumin = (2,4 gram ekstrak/20 gram kunyit) 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 1.023.897.600/ 2073,6 kg = Rp. 493.777

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

Total Penjualan / tahun = Rp 1.658.880.000/tahun Total Biaya Produksi / tahun = Rp 1.023.897.600/tahun

(36)

Laba Sebelum Paj = Rp 1.658.880.000 -1.023.897.600

Laba Sebelum Paj= Rp 634.982.400

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 634.982.400

Laba per bulan = Rp 634.982.400/12 = Rp 52.915.200 Maka perincian pajak penghasilan (PPh) :

= 0,15 x Rp52.915.200 = Rp 7.937.280

Maka, Laba Setelah Pajak/bulan = Laba Sebelum Pajak - PPh = Rp 52.915.200 – Rp 7.937.280 = Rp 44.977.920

Laba setelah pajak/tahun = Rp 539.735.040

2.5.5Analisa Aspek Ekonomi Break Even Point (BEP)

Biaya Tetap =

Total Penjualan = 1.658.880.000 Biaya Variabel = 447.897.600

BEP

– x 100%

=

47,54% = 0,4754

BEP unit = 0,4754 x 2.073,6 kg = 985,79 kg

(37)

dilihat pada grafik BEP dimana perpotongan titik terjadi antara biaya variabel dan total penjualan pada kapasitas produksi 985,79 kg. Grafik BEP dapat dilihat pada Gambar 2.6

Gambar 2.6 Grafik Break Even Point

BEP

Biaya Tetap Biaya Variabel Laba

(38)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

2.4 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN

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

2.5 BAHAN

Pada penelitian ini bahan yang digunakan antara lain: 1. Kunyit (Curcuma domestica Valet)

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

4. Kurkumin Standar (Sigmaaldrich)

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]

(39)

19 3.4 RANCANGAN PERCOBAAN

Penelitian ini dilakukan dengan variabel bebas 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

2 80

3 120

5 80

6 120

8 80

9 120

11 80

12 120

14 80

15 120

17 80

18 120

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.

(40)

Gambar 3.2 Sistem Ekstraksi Multi Tahap Cross-Current[18]

Padatan kunyit (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.

3.5 PROSEDUR PELAKSANAAN PENELITIAN 3.5.1 Prosedur Persiapan Bahan Baku Kunyit

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

1. Kunyitsegardipilih dan dicuci dengan air bersih, lalu dikupas kulitnya. 2. Kunyit kemudian ditiriskan, dipotong kecil-kecil lalu dikeringkan 3. Selanjutnya kunyitdiblender hingga halus

3.5.2 Prosedur Ekstraksi Kurkumin

Prosedur ekstraksi kurkumin diadopsi dari Hardjono (2004) [1] dan Prasetyo (2009) [18] dengan prosedur sebagai berikut:

1. Dirangkai peralatan ekstraksi

2. Kunyit 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 pada suhu 70oC.

3. Dilakukan penyaringan dengan menggunakan kertas saring sehingga diperoleh filtrat dan residu

4. Dilakukan proses ekstraksi tahap kedua pada residu yang diperoleh dengan etanol 50 % sebanyak 40 mldan waktu ekstraksi 30 menit.

(41)

5. Dilakukan penyaringan 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 dan setelah proses distilasi pada suhu 80oC diperoleh hasil berupa pelarut dan residu

3. Residu dikeringkan di dalam oven pada suhu 100oC untuk menghilangkan sisa etanol dan air yang masih terdapat dalam kurkumin 4. Dilakukan penimbangan 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 0,025; 0,05; 0,075; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,225; 0,25 dan 0,275 ml

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

(42)

22 3.5.5.1 Analisa Kualitatif

Prosedur analisa kualitatif diadopsi dari Himesh (2011) [34]. Analisa yang dilakukan dapat dilihat di Tabel 3.1 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

Prosedur analisa kuantitatif ditentukan oleh massa rendemen ekstrak diadopsi dari Muhiedin (2008) [7]. 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

Selain analisis kualitatif, kurkumin hasil ekstraksi juga harus dianalisis secara kuantitatif, yakni analisis kadar kurkumin. 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.

(43)

23 3.6 FLOWCHART PENELITIAN 3.6.1Flowchart Persiapan Bahan Kunyit

Gambar 3.3 Flowchart Persiapan Bahan Kunyit Mulai

Ditiriskan kunyit dan dipotong kecil-kecil, lalu dikeringkan

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

Kunyit diblender hingga halus

(44)

24 3.6.2 Flowchart Ekstraksi Kurkumin

Gambar 3.4 Flowchart Ekstraksi Kurkumin Mulai

Disaring dengan kertas saring, diperoleh filtrat dan residu Disiapkan etanol 80 ml sesuai perlakuan run pertama (konsentrasi 50%)

Selesai

Dimasukkan 20 gram kunyit ke labu leher tiga

Didistilasi filtrat dari ekstraksi pertama dan lanjutan, residu dibuang

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

suhu ekstraksi 70oC

Ditambahkan etanol 40 ml ke labu leher tiga, suhu ekstraksi tahap pertama 70oC, waktu ekstraksi 30 menit

(45)

25 3.6.3 Flowchart Distilasi

Gambar 3.5 Flowchart Distilasi 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

Apakah berat sudah konstan?

(46)

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 yang meliputi analisa rendemen ekstrak dan kadar kurkumin yang diperoleh.

Pada ekstraksi dua tahap dan ekstraksi tiga tahap yang dilakukan pada penelitian ini, volume pelarut yang digunakan pada setiap run adalah sama, yakni 80 ml.

4.1 ANALISA KUALITATIF

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

No Karakteristik Pengamatan

1 Penampilan Berbentuk pasta

2 Warna Berwarna cokelat kemerahan

3 Bau Berbau khas

4 Kelarutan dalam air Sukar larut dalam air

5 Kelarutan dalam alkohol Larut dalam alkohol

Berdasarkan pengamatan, produk memiliki penampilan berupa pasta berwarna cokelat kemerahan dengan bau yang khas, sukar larut dalam air tapi dapat larut dalam alkohol. Foto produk yang diperoleh dapat dilihat pada gambar L4.6 yang terdapat di Lampiran 4.

Kurkumin, yang merupakan zat warna kuning pada kunyit yang merupakan tanaman asli Asia Selatan yang tropis, digunakan sebagai zat pewarna makanan [14]. Penelitian farmakologis menunjukkan bahwa kurkumin dapat berfungsi sebagai bakterisida, agen antiinflamasi [35]. Salah satu cara pengambilan kurkumin dari rimpangnya adalah dengan cara ekstraksi [1].Kurkumin tidak larut dalam eter, larut dalam minyak, dalam alkali berwarna merah kecoklatan, sedangkan dalam asam berwarna kuning muda [5].

(47)

Hasil penelitian analisa kualitatif yang diperoleh tidak jauh berbeda dengan hasil penelitian yang dilakukan Popuri (2013) [6], dimana kurkumin larut sangat baik 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 yang ada di halaman berikutnya.

Pada gambar 4.1 (a), (b), dan (c) tersebut 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, maka % hasil yang diperoleh semakin besar [1]. Hal ini disebabkan karena waktu kontak antara kurkumin dengan pelarutnya semakin lama. Kondisi ini akan terus berlanjut hingga waktu kontak yang diperlukan pelarut dengan bahan kunyit sudah cukup dan mencapai kondisi kesetimbangan [5].

Hasil yang diperoleh memperlihatkan bahwa waktu ekstraksi selama 180 menit menghasilkan rendemen ekstrak yang lebih banyak (3,5-12%) dibandingkan waktu 60 menit (2,8-8,25%) dan 120 menit (3,5-8,7%).

Hasil penelitian ini sedikit berbeda dengan hasil yang dilaporkan oleh Harjanti (2008) [5] yang melakukan penelitian pengaruh waktu, suhu dan ukuran partikel pada ekstraksi kurkumin dari kunyit menggunakan pelarut etanol 96%, dimana berat kurkumin terbesar (titik kesetimbangan) terjadi pada waktu 120 menit dibandingkan dengan waktu 20,40,60,80,100,140, dan 160 menit, dengan besar rendemen 10%. Namun, [5] hanya menggunakan ekstraksi satu tahap, sedangkan penulis menggunakan ekstraksi dua tahap dan tiga tahap.

Dari data yang diperoleh dapat diambil kesimpulan bahwa dalam penelitian ini, waktu ekstraksi terbaik untuk kurkumin adalah 180 menit.

(48)

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

Pengaruh Konsentrasi Pelarut terhadap Rendemen Ekstrak

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

0 2 4 6 8 10 12

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

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

60 120 180

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

Waktu Ekstraksi (Menit) (c)

2 Tahap 3 Tahap

(49)

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

Pada gambar 4.2 (a),(b), dan (c) di atas terlihat bahwa rendemen ekstrak yang dihasilkan cenderung meningkat dengan peningkatan konsentrasi pelarut.

Menurut Popuri (2013) [6] konstituen aktif dalam kunyit, yakni kurkuminoid (termasuk di dalamnya kurkumin) sedikit larut dalam pelarut hidrokarbon namun mudah larut dalam pelarut alkohol seperti etanol dan metanol.

0 2 4 6 8 10 12

50% 70% 96%

R e n d e m e n E kst ra k (% ) Konsentrasi Etanol (a) 2 Tahap 3 Tahap 0 2 4 6 8 10 12

50% 70% 96%

R e n d e m e n E kst ra k (% ) Konsentrasi Etanol (b) 2 Tahap 3 Tahap 0 2 4 6 8 10 12

50% 70% 96%

R e n d e m e n E kst ra k (% ) Konsentrasi Etanol (c) 2 Tahap 3 Tahap

(50)

Alkohol dan aseton adalah ekstraktan yang baik dan rendemennya pun tinggi. Semakin tinggi konsentrasi pelarut, semakin besarlah kandungan etanol dalam pelarut, sehingga semakin banyak kurkumin yang terekstrak ke dalam etanol. Rendemen pun semakin besar.

Hasil yang diperoleh memperlihatkan bahwa konsentrasi pelarut 96% menghasilkan rendemen ekstrak yang lebih banyak (6,7-12%) dibandingkan konsentrasi pelarut 50% (2,8-8,8%) dan 70% (3,5-7,4%).

Hasil penelitian ini sesuai dengan hasil yang dilaporkan oleh Dong Liu (2008) [16] yang melakukan penelitian pengaruh jenis dan konsentrasi pelarut terhadap ekstraksi kurkumin dari kunyit menggunakan pelarut etanol dan aseton dimana % berat tertinggi diperoleh dari pelarut etanol 95% dan aseton murni dibandingkan pelarut etanol 0%, etanol 50%, etanol 70%, aseton 50%, dan aseton 70%.

Semakin tinggi konsentrasi pelarut (etanol), semakin tinggi kemurniannya, sehingga makin banyak kurkumin yang terekstrak dari kunyit.

Dari data ini, dapat diambil kesimpulan bahwa dalam penelitian ini, konsentrasi etanol terbaik untuk mengekstrak kurmunin dari kunyit adalah 96%.

Pengaruh Jumlah Tahap Ekstraksi terhadap Rendemen Ekstrak

Pengaruh jumlah tahap ekstraksi terhadap rendemen ekstrak pada masing-masing perlakuan dapat dilihat pada gambar 4.3 di halaman berikutnya.

Pada gambar 4.3 (a),(b), dan (c) tersebut dapat dilihat bahwa rendemen ekstrak yang dihasilkan cenderung menurun dengan peningkatan jumlah tahap ekstraksi.

Ekstraksi beberapa kali dengan pelarut yang lebih sedikit akan lebih efektif dibanding ekstraksi satu kali dengan semua pelarut sekaligus [7]. Hal ini disebabkan karena pada setiap tahap akan terjadi kontak dengan pelarut baru yang memberikan driving force berupa perbedaan konsentrasi dan kelarutan dalam setiap tahapnya sehingga akan selalu terjadi perpindahan solut dari padatan ke pelarut [18]. Dari grafik dapat diambil kesimpulan bahwa semakin banyak tahap ekstraksi, kadar kurkumin yang diperoleh juga akan semakin besar.

(51)

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

Namun pada gambar di atas terlihat bahwa tahap ekstraksi sebanyak 2 tahap menghasilkan rendemen ekstrak yang lebih banyak (3,5-12%) dibandingkan ekstraksi 3 tahap (2,8-10,05%).Ini disebabkan pada ekstraksi multitahap cross-current padatan yang digunakan pada setiap tahap adalah padatan yang

0 2 4 6 8 10 12 2 3 R e nd e m e n E kst ra k (% ) Tahap Ekstraksi (a) 50% 70% 96% 0 2 4 6 8 10 12 2 3 R e n d e m e n E kst ra k (% ) Tahap Ekstraksi (b) 50% 70% 96% 0 2 4 6 8 10 12 2 3 Ren d em en E ks tr a k (% ) Tahap Ekstraksi (c) 50% 70% 96%

(52)

samasehingga kandungan kurkumin dalam rafinat akan semakin berkurang, hingga perolehan ekstrak tidak lagi meningkat dan akan menurun.

Hasil penelitian ini sesuai dibandingkan hasil yang dilaporkan oleh Muhiedin (2008) [7] yang melakukan penelitian pengaruh jumlah pelarut dan tahap ekstraksi ekstraksi oleoresin dari lada hitam menggunakan pelarut etanol dimana rendemen ekstrak tertinggi terjadi pada ekstraksi 3 tahap (5,348%) dibandingkan ekstraksi 2 tahap (5,194)%, dimana walau ada peningkatan perolehan rendemen, peningkatannya kecil dan tidak signifikan, menunjukkan bahwa rafinat dan ekstrak hampir mencapai titik jenuh.

Dari hasil penelitian dan data literatur disimpulkan bahwa tahap ekstraksi terbaik untuk ekstraksi kurkumin dari kunyit adalah 2 tahap, karena lebih optimal dan ekonomis dibandingkan dengan ekstraksi 3 tahap.

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 kurkuminoid memiliki linieritas yang tinggi dan ditunjukkan dengan nilai R2yang 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 menggunakan persamaan tersebut maka konsentrasi kurkumin untuk setiap percobaan dapat dihitung.

y = 0,363x + 0,0212 R² = 0,9907

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

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

ban

(53)

33 4.2.3 Analisa Kadar Kurkumin

Pengaruh Waktu Ekstraksi terhadap Kadar Kurkumin

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

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

0 2 4 6 8 10 12 14 16

60 120 180

K a d a r K u rku m in ( % )

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

60 120 180

K a d a r K u rku m in ( % )

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

60 120 180

K a d a r K u rku m in ( % )

Waktu Ekstraksi (Menit) (c)

2 Tahap 3 Tahap

(54)

Pada gambar 4.5 (a),(b), dan (c) tersebut terlihat bahwa kadar kurkumin yang dihasilkan cenderung meningkat dengan peningkatan waktu.

Hasil yang diperoleh memperlihatkan bahwa waktu ekstraksi selama 180 menit (0,0278-16%) menghasilkan kadar kurkumin yang lebih tinggi dibandingkan waktu 60 menit (0,0891-10,77%) dan 120 menit (0,0831-13,47%).

Dari data yang diperoleh dapat diambil kesimpulan bahwa dalam penelitian ini, waktu ekstraksi terbaik untuk kurkumin adalah 180 menit.

Pengaruh Konsentrasi Pelarut terhadap Kadar Kurkumin

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

Pada gambar 4.6 (a),(b), dan (c) tersebut dapat dilihat bahwa kadar kurkumin yang dihasilkan cenderung meningkat dengan peningkatan konsentrasi pelarut.

Menurut Shadmani (2004) [36] semakin tinggi konsentrasi etanol maka pelarut (yakni campuran etanol-air) akan semakin bersifat kurang polar, karena etanol bersifat semi polar sedangkan air bersifat polar. Ini pada akhirnya dapat meningkatkan kemampuan pelarut dalam mengekstrak kandungan senyawa yang juga bersifat kurang polar.

(55)

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

Menurut Popuri (2013) [6] kurkumin merupakan senyawa non-polar

liposoluble yang tidak larut dalam air, tetapi cukup larut dalam pelarut organik, dan larut dengan baik dalam pelarut alkohol yang bersifat semi-polar (etanol dan

0 2 4 6 8 10 12 14 16

50% 70% 96%

K a da r K ur kum in (% ) Konsentrasi Etanol (a) 2 Tahap 3 Tahap 0 2 4 6 8 10 12 14 16

50% 70% 96%

K a d a r K u rku m in ( % ) Konsentrasi Etanol (b) 2 Tahap 3 Tahap 0 2 4 6 8 10 12 14 16

50% 70% 96%

K a da r K ur kum in (% ) Konsentrasi Etanol (c) 2 Tahap 3 Tahap

(56)

metanol). Jadi semakin tinggi konsentrasi etanol maka semakin banyak kurkumin yang larut ke dalam etanol, sehingga semakin banyak kurkumin yang teresktrak.

Hasil yang diperoleh memperlihatkan bahwa konsentrasi pelarut 96% menghasilkan rendemen ekstrak yang lebih banyak (8,506-16,001%) dibandingkan konsentrasi pelarut 50% (0,028-0,593%) dan 70% (0,148-15,545%).

Semakin tinggi konsentrasi pelarut (etanol), semakin tinggi kemurniannya, sehingga makin banyak kurkumin yang terekstrak dari kunyit.

Dari data ini, dapat diambil kesimpulan bahwa dalam penelitian ini, konsentrasi etanol terbaik untuk mengekstrak kurmunin dari kunyit adalah 96%.

Pengaruh Jumlah Tahap Ekstraksi terhadap Kadar Kurkumin

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

Pada gambar 4.7 (a),(b), dan (c) tersebut dapat dilihat bahwa kadar kurkumin yang dihasilkan cenderung meningkat dengan peningkatan jumlah tahap ekstraksi.

Ekstraksi beberapa kali dengan pelarut yang lebih sedikit akan lebih efektif dibanding ekstraksi satu kali dengan semua pelarut sekaligus [7]. Hal ini disebabkan karena pada setiap tahap akan terjadi kontak dengan pelarut baru yang memberikan driving force berupa perbedaan konsentrasi dan kelarutan dalam setiap tahapnya sehingga akan selalu terjadi perpindahan solut dari padatan ke pelarut [18]. Juga karena kandungan yang tertinggal dalam ampas sisa ekstraksi sebelumnya dapat diekstrak pada proses ekstraksi selanjutnya [7]. Dari grafik, penambahan jumlah tahap ekstraksi berbanding lurus dengan kadar ekstrak kurkumin yang dihasilkan.

(57)

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

Pada gambar di atas terlihat bahwa ekstraksi sebanyak 3 tahap menghasilkan kadar kurkumin yang lebih banyak (0,028-16,001%) dibandingkan ekstraksi 2 tahap (0,083-15,15%), tetapi perbedaannya tipis. Ini disebabkan pada ekstraksi multitahap cross-current padatan yang digunakan pada setiap tahap

0 2 4 6 8 10 12 14 16 2 3 K a da r K ur kum in (% ) Tahap Ekstraksi (a) 50% 70% 96% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 2 3 K a da r K ur kum in (% ) Tahap Ekstraksi (b) 50% 70% 96% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 2 3 K a da r K ur kum in (% ) Tahap Ekstraksi (c) 50% 70% 96%

(58)

adalah padatan yang sama sehingga kandungan kurkumin dalam rafinat akan semakin berkurang, jumlah kurkumin yang bisa diekstrak pun berkurang, hingga perolehan ekstrak tidak meningkat banyak.

Hasil penelitian ini sesuai dengan hasil yang dilaporkan oleh Muhiedin (2008) [7] yang melakukan penelitian pengaruh jumlah pelarut dan tahap ekstraksi ekstraksi oleoresin dari lada hitam menggunakan pelarut etanol dimana kadar ekstrak tertinggi terjadi pada ekstraksi 3 tahap (47,706%), dibandingkan ekstraksi 2 tahap (47,682%), yang juga hanya memiliki selisih yang tipis dan tidak signifikan.

4.3 PERBANDINGAN PEROLEHAN KURKUMIN

Perolehan rendemen dan kadar kurkumin dari beberapa penelitian sebelumnya dan dari penelitian ini dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 4.2 Perbandingan Perolehan Rendemen dan Kadar Kurkumin

No Penelitian Tahap

Ekstraksi

Rendemen (%)

Kadar (%)

Jenis Pelarut Volume Pelarut

1 Dong Liu 1 - 6,8 Etanol 95% -

2 Himesh 1 - 10,23 Etanol -

3 Penelitian ini 2 12 15,15 Etanol 96% 80 ml

4 Penelitian ini 3 10,05 16,001 Etanol 96% 80 ml

Tabel 4.2 di atas 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 volume pelarut 80 ml).

Terlihat bahwa pada perolehan kadar kurkumin, ekstraksi dua tahap menunjukkan peningkatan hasil (4,9-8,35%), demikian juga dengan ekstraksi tiga tahap (5,77-9,201%).

Kadar kurkumin di sini maksudnya adalah besar kadar terhadap rendemen, dan rendemen adalah berat produk yang didapat dari setiap run dibandingkan terhadap berat bahan baku kunyit. Maka misalnya, untuk run 18, besar rendemen

(59)

adalah 10,05% dan besar kadar kurkumin adalah 16,001%. Artinya banyaknya kadar kurkumin adalah sebesar16,001% dari 10,05% dari keseluruhan bahan baku kunyit (yang beratnya 20 gram).

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.

Dari hasil ini terlihat bahwa ekstraksi multi tahap memberikan peningkatan perolehan yang besar dibandingkan dengan ekstraksi satu tahap. Karena selisih perolehan kadar kurkumin dari ekstraksi tiga tahap dan ekstraksi dua tahap tidak terlalu besar (0,851%), ekstraksi dua tahap lebih disarankan untuk digunakan. Dan, dari segi ekonomi, diperlukan perhitungan yang lebih dalam dan terperinci jika ingin menggunakan metode ekstraksi dua tahap untuk mengekstraksi kurkumin dari kunyit dalam skala pabrik.

(60)

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 kunyit menunjukkan beberapa karakteristik yaitu penampilan berupa pasta berwarna cokelat kemerahan dengan bau yang khas, tidak dapat larut dalam air tapi dapat larut dalam alkohol.

2. Rendemen ekstrak tertinggi yang diperoleh yaitu 12% dengan waktu 180 menit, konsentrasi pelarut 96% dan 2 tahap ekstraksi. Sedangkan kadar kurkumin tertinggi yang diperoleh yaitu 16% dengan waktu 180 menit, konsentrasi pelarut 96% dan 3 tahap ekstraksi.

3. Perolehan rendemen ekstrak dan kadar kurkumin semakin meningkat dengan lamanya waktu ekstraksi, besarnya konsentrasi pelarut, dan jumlah tahap ekstraksi.

4. Ekstraksi multi tahap memberikan peningkatan perolehan yang besar dibandingkan dengan ekstraksi satu tahap.

5. Dalam penelitian ini, waktu ekstraksi terbaik adalah 180 menit. 6. Dalam penelitian ini, konsentrasi etanol terbaik adalah 96%.

7. Dari penelitian ini, ekstraksi dua tahap lebih disarankan untuk digunakan dalam mengekstrak kurkumin dari kunyit, namun dari segi ekonomi diperlukan perhitungan lebih mendalam jika ingin dilakukan dalam skala pabrik.

5.2 SARAN

Adapun saran yang dapat diberikan adalah :

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

(61)

2. Penelitian selanjutnya disarankan untuk memurnikan hasil ekstraksi yang diperoleh agar didapat kurkumin dengan kadar yang lebih tinggi

3. Penelitian selanjutnya disarankan untuk menggunakan ukuran partikel yang seragam, yakni 80 mesh

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

(62)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Wahyuni, A. Hardjono, Paskalina Hariyantiwasi Yamrewav,“Ekstraksi Kurkumin dari Kunyit”,ProsidingSeminar Nasional Rekayasa Kimia dan Proses, 2004, hal. F-17-1 dan F-17-5

[2] Mahreni dan Sri Mulyani, ”Pemodelan Sistem Ekstraksi Padat Cair Tipe Unggun Tetap”, ProsidingSeminar Nasional Fundamental dan Aplikasi Teknik Kimia, 2002,hal. FP.04 - 2

[3] Susanna Zetterstrom, “Isolation and Synthesis of Curcumin”, Bachelor’s Thesis, Department of Physics, Chemistry and Biology, Linkoping University, 2012, page. 9

[4] Yogesh Panditrao Palve, “Curcumin : A Wonder Anticancer Drug”,

International Journal Pharm Biomed Sci, 2012 : page. 60

[5] Ratna Sri Harjanti,“Pemungutan Kurkumin dari Kunyit (Curcuma domestica val.) dan Pemakaiannya Sebagai Indikator Analisis Volumetri”, Jurnal Rekayasa Proses, 2(2)2008 : hal. 51-53

[6] Ashok Kumar Popuri, Bangaraiah Pagala, “Extraction of Curcumin from Turmeric Roots”, International Journal of Innovative Research & Studies, 2(5)

2013 : hal. 293

[7] Fuad Muhiedin, “Efisiensi Proses Ekstraksi Oleoresin Lada Hitam dengan Metode Ekstraksi Multi Tahap”, Skripsi, Program Sarjana,Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya, Malang, 2008, hal. 2-3, 29

[8] 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

[9] Nurliani Bermawie, Mono Rahardjo, Dono Wahyuno dan Ma’mun, “Status Teknologi Budidaya dan Pasca Panen Tanaman Kunyit dan Temulawak sebagai Penghasil Kurkumin”, Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik, hal. 84 [10] Dhanu Ari Atmaja, “Pengaruh Ekstrak Kunyit (Curcuma Domestica) terhadap Gambaran Mikroskopik Mukosa Lambung Mencit BALB/c yang Diberi Parasetamol”, Skripsi, Program Sarjana,Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro, Semarang, 2008

[11] Arunava Gantait, Topu Barman, dan Pulok K. Mukherjee., “Validated Method for Estimation of Curcumin in Turmeric Powder”, Indian Journal of Traditional Knowledge, Vol. 10 (2), 2011 : page. 247

(63)

[13] Zaibunnisa, A.H.,Norashikin, S., Mamot, S. dan Osman, H., “Stability of Curcumin in Turmeric Oleoresin – β – Cyclodextrin Inclusion Complex During Storage” , TheMalaysian Journal of Analytical Science, Vol 13 No. 2, 2009 : page. 165

[14] Andrew M. Anderson, Matthew S. Mitchell, dan Ram S. Mohan., “Isolation of Curcumin from Turmeric”, Journal of Chemical Education, Department of Chemistry, Illinois University, Bloomington, 2000 : page 359

[15] Robert A. DiSilvestro, Elizabeth Joseph, Shi Zhao, dan Joshua Bomser, “Diverse Effects of a Low Dose Supplement of Lipidated Curcumin in Healthy Middle Aged People”, Nutrition Journal, 2012 : page 1

[16] Dong Liu, Joshua Schwimer, Zhijun Liu, Eugene A. Woltering, dan Frank L. Greenway, “Antiangiogenic Effect of Curcumin in Pure Versus in Extract Forms”, Pharmaceutical Biology, Vol. 46, 2008 : page 677

[17] Anamika Bagchi, “Extraction of Curcumin”, IOSR Journal of Environmental Science, Toxicology and Food Technology (IOSR-JESTFT), 2012 : page 4

[18] Susiana Prasetyo S., A. Prima K, “Kurva Kesetimbangan Minyak Biji Teh-Normal Heksana dan Aplikasinya pada Ekstraksi Padat-Cair Multitahap”,Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat, Universitas Katolik Parahyangan, Bandung, 2009, hal. 20-23

[19] Yoga Saputro dan Sigit Girindra W, “Pengambilan Asam Phosphat dalam Limbah Sintetis Secara Ekstraksi Cair-Cair dengan Solven Campuran IPA dan n-Heksan”,Seminar Tugas Akhir, Program Studi S-1, JurusanTeknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang, 2009

[20] Tommy Emilan, Ashfar Kurnia, Budi Utami, Liliek Nurlinda Diyani, Adhen Maulana, “Konsep Herbal Indonesia : Pemastian Mutu Produk Herbal”. Tesis, Program Magister. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Depok, 2011, hal. 10,12

[21] Imam Paryanto, Bambang Srijanto, “Ekstraksi Kurkuminoid dari Temulawak (Curcuma xanthorriza Roxb.) secara Perkolasi dengan Pelarut Etanol”,Pusat Teknologi Farmasi dan Medika, BPPT, Jakarta, 2006

[22] Safaatul Munawaroh dan Prima Astuti Handayani, “Ekstraksi Minyak Daun Jeruk Purut (hystrix D.C.) dengan Pelarut Etanol dan N-Heksana”,Jurnal Kompetensi Teknik Vol. 2, 2010 : hal. 75

[23] Mulyono dan Tri Suseno, “Pembuatan Ethanol Gel sebagai Bahan Bakar Padat Alternatif”,Skripsi, Program Studi Diploma III, JurusanTeknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta, 2010

[24] Nur Khasanah dan Putri Nuraini, “Prarancangan Pabrik Asetaldehida dengan Proses Dehidrogenasi Etanol”,Skripsi, Program Studi S-1 Non Reguler,

(1)

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 L2.3 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 L2.3 pada Lampiran 2.

Pada gambar tersebut terdapat persamaan garis lurus, yaitu y = ax + b , dimana :

(2)

55 b = 0,02124

y = skala absorbansi x = konsentrasi (ppm)

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 0,0181 1 0,84167

2 0,0139 1 0,44067

3 0,0099 10 0,23425 4 0,024 100 0,1958 5 0,0489 100 0,474 6 0,0202 10 0,12952 7 0,0112 100 0,45911 8 0,0149 100 0,60193 9 0,0146 100 0,82434

10 0,022 1 0,73291

11 0,0276 10 0,203 12 0,0323 1 0,34778 13 0,0335 100 0,29736 14 0,0148 100 0,62354 15 0,0128 100 0,74353 16 0,0122 100 0,39795 17 0,0042 100 0,22656 18 0,0142 100 0,84607

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 3, maka :

(3)

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 3 adalah sebesar 0,5927%. Namun, % kadar kurkumin ini maksudnya adalah besar kadar terhadap rendemen. Misalnya, untuk run 3, besar rendemen adalah 3,8%. Maka, banyaknya kadar kurkumin adalah sebesar 0,5927% dari 3,8% keseluruhan bahan baku kunyit.

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 Kadar untuk Masing-masing Run Run Berat Sampel (gm) Pengenceran Abs 425 Konsentrasi

(ppm)

Kadar (%) 1 0,0181 1 0,84167 1248,66 0,1248 2 0,0139 1 0,44067 831,24 0,0831 3 0,0099 10 0,23425 5927,15 0,5927 4 0,024 100 0,1958 20036,18 2,0037 5 0,0489 100 0,474 25505,90 2,5506 6 0,0202 10 0,12952 1476,65 0,1477 7 0,0112 100 0,45911 107698,23 10,7698 8 0,0149 100 0,60193 107359,26 10,7360 9 0,0146 100 0,82434 151529,85 15,1530 10 0,022 1 0,73291 891,12 0,0891 11 0,0276 10 0,203 1814,14 0,1814 12 0,0323 1 0,34778 278,49 0,0279 13 0,0335 100 0,29736 22705,68 2,2706 14 0,0148 100 0,62354 112106,96 11,2107 15 0,0128 100 0,74353 155447,25 15,5447 16 0,0122 100 0,39795 85060,66 8,5061 17 0,0042 100 0,22656 134667,68 13,4668 18 0,0142 100 0,84607 160013,83 16,0014

(4)

LAMPIRAN 4

DOKUMENTASI PENELITIAN

L4.1 FOTO PERLAKUAN AWAL BAHAN BAKU

Gambar L4.1 Foto Kunyit

Gambar L4.2 Foto Kunyit Potong

(5)

58 L4.2 FOTO PROSES EKSTRAKSI

Gambar L4.4 Foto Proses Ekstraksi

L4.3 FOTO PROSES DISTILASI

(6)

59 L4.4 FOTO PRODUK

Ekstraksi Multi Tahap Kurkumin Dari Kunyit (Curcumadomestica Valet) Menggunakan Pelarut Etanol

EKSTRAKSI MULTI TAHAP KURKUMIN DARI

KUNYIT (Curcuma domestica Valet)

MENGGUNAKAN PELARUT ETANOL

SKRIPSI

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

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

PENGESAHAN

PRAKATA

DEDIKASI

RIWAYAT HIDUP PENULIS

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR TABEL

DAFTAR LAMPIRAN

DAFTAR SINGKATAN

DAFTAR SIMBOL

BAB I

PENDAHULUAN

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

=

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN 4

DOKUMENTASI PENELITIAN

Parts

Dokumen yang terkait

Ekstraksi Multi Tahap Kurkumin Dari Temulawak (Curcuma Xanthorriza Roxb.) Menggunakan Pelarut Etanol

Perbandingan ekstraksi kurkumin dari temulawak (Curcuma xanthorriza Roxb.) dengan pelarut aseton dan etanol

PENGARUH PELARUT YANG DIGUNAKAN TERHADAP OPTIMASI EKSTRAKSI KURKUMIN PADA KUNYIT (Curcuma domestica Vahl.).

MODEL KESEIMBANGAN EKSTRAKSI MINYAK TEMULAWAK MENGGUNAKAN PELARUT ETANOL.

ITS paper 32900 2309100083 Paper

EKSTRAKSI KURKUMIN DARI TEMULAWAK DENGAN MENGGUNAKAN ETANOL

Ekstraksi Multi Tahap Kurkumin Dari Temulawak (Curcuma Xanthorriza Roxb.) Menggunakan Pelarut Etanol

BAB II TINJAUAN PUSTAKA - Ekstraksi Multi Tahap Kurkumin Dari Kunyit (Curcumadomestica Valet) Menggunakan Pelarut Etanol

Ekstraksi Multi Tahap Kurkumin Dari Kunyit (Curcumadomestica Valet) Menggunakan Pelarut Etanol

LAPORAN AKHIR EKSTRAKSI ANTIOKSIDAN LYCOPENE DARI BUAH TOMAT ( Hylocereus Undatus ) MENGGUNAKAN PELARUT ETANOL - HEKSAN

Dokumen yang Anda mencari sudah siap untuk unduhkan