Metode Ekstraksi

EKSTRAKSI 

Gambar 1. Teh
(sumber: https://tinyurl.com/326u7nfk)

    Teh adalah minuman nonalkohol yang populer di seluruh dunia, dengan jumlah konsumsinya yang kedua setelah air. Teh telah mendapat perhatian yang meningkat karena antioksidannya, antimikroba, antiobesitas, dan antikarsinogenik. 

    Hasil penelitian mengatakan bahwa masyarakat Indonesia mempunyai kebiasaan minum teh yang cukup tinggi. Teh biasa dihidangkan setiap pagi atau sore hari. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan bahwa teh merupakan minuman yang digemari oleh masyarakat Indonesia. Selain jenisnya yang beragam, terdapat juga banyak kandungan yang bermanfaat bagi tubuh. Apakah kamu juga termasuk penggemar minum teh? 

    Penelitian terhadap kandungan teh telah banyak dilakukan. Khususnya penelitian mengenai kandungan yang terdapat dalam teh. Apakah kamu pernah mendengar istilah cafein? Ya, benar sekali! Cafein yang biasa disandingkan dengan kopi, sebenarnya terkandung juga dalam teh. Berdasarkan penelitian dikatakan bahwa teh mengandung cafein yang apabila dikonsumsi terlalu banyak berdampak buruk bagi tubuh. Cafein merupakan salah satu senyawa yang terkandung dalam kopi. Untuk membuktikan bahwa cafein benar terkandung dalam teh, kamu bisa menggunakan metode analisa kuantitatif ekstraksi.

    Prinsip kerja dari ekstraksi adalah adanya proses pemisahan bahan dari campurannya dengan menggunakan pelarut yang sesuai. Dalam ekstraksi, suatu komponen dalam campuran zat dipisahakan dengan cara dilarutkan dalam satu atau pelarut lain yang akan menghasilkan dua fasa, yaitu fasa rafinat (kaya pelarut umpan) dan fasa ekstrak (kaya zat terlarut). Perhatikan diagram alur proses ekstraksi pada Gambar 3!

Jenis-jenis Ekstraksi

        

Gambar 4. Submikroskopik Ekstraksi Cair-cair
(sumber: https://tinyurl.com/3nb8sn8h)

        Berdasarkan jenis fasa, dikategorikan menjadi dua, yaitu ekstraksi cair-cair dan ekstraksi padat-cair. Ekstraksi cair-cair, dikenal juga dengan sebutan ekstraksi pelarut. Ekstraksi cair-cair atau ekstraksi pelarut adalah proses pemisahan komponen campuran cair dengan cara dikontakkan dengan pelarut cair tidak larut yang sesuai. Pelarut yang digunakan harus bisa melarutkan satu atau lebih komponen. Dalam ekstraksi cair-cair atau ekstraksi pelarut pemisahan komponen campuran zat tergantung pada distribusi komponen yang tidak sama antara kedua cairan yang tidak bercampur. Penggunaan pelarut untuk ekstraksi adalah satu fasa sedangkan larutan umpan digunakan fasa lain.

Gambar 5. Ekstraksi Padat-Cair
(sumber : https://tinyurl.com/47f5r5j3)

        Ekstraksi Padat-Cair biasa juga disebut leaching ialah penghilangan konstituen dari campuran padatan dengan membawa bahan padat ke dalam kontak dengan pelarut cair yang melarutkan konstituen tertentu. Implementasi kehidupan sehari-hari dari ekstraksi padat-cair adalah pembuatan kopi. Kopi sebagai konstituen larut, bubuk kopi dipisahkan dari bubuk yang tidak larut dengan larutan dalam air.

        Perhatikan Gambar 5! 

        Mekanisme ekstraksi padat-cair atau leaching terdapat dua tahap yaitu, 

1. Mencampurkan padatan dengan pelarut yang sesuai. Pertama, zat terlarut dilarutkan dari permukaan padatan, kemudian terjadi difusi. Pada proses difusi terbentuk pori-pori pada bahan padat yang memperlihatkan permukaan yang baru agar penetrasi pelarut selanjutnya ke permukaan tersebut.
2. Fasa pemisahan tidak larut adalah terpemisahnya fasa cair dari padat secara fisik dengan pengendapan, penyaringan, dll.

Gambar 6. Ekstraksi Maserasi
https://tinyurl.com/3snavha9

        Ekstraksi maserasi adalah proses ekstraksi dengan simplisia ditempatkan dalam wadah, seperti pada Gambar 6. Kemudian pelarut dituangkan diatas sampai semua simplisia terendam oleh pelarut tersebut. Kemudian, wadah ditutup dan disimpan kurang lebih selama 3 hari. Pengadukan dilakukan secara berkala dan pada saat ditempatkan dalam wadah, ekstraksi dikocok agar dapat dipastikan ekstraksi sudah homogen. Terakhir, dilakukan penyaringan dengan cara dekantasi. Selanjutnya, penguapan pelarut yang tersisa dengan cara diuapkan didalam penangas air atau didalam oven. Lebih rincinya dapat disimak video berikut ini.

Gambar 7.Ekstraksi Perkolasi

(sumber: https://tinyurl.com/mtrvnk3w)

        Pada ekstraksi perkolasi menggunakan alat yang disebut perkolator. Basahi simpilisia yang sudah digiling, dikeringakan, dan ditumbuk halus dengan pelarut dalam wadah. Penambahan pelarut harus lebih banyak ditambahkan dari jumlah simplisia yang kemudian didiamkan selama 4 jam. Selanjutnya, isinya dimasukan ke dalam perkolator dengan ujung bawah yang sudah ditutup lalu didiamkan selama 24 jam. Kemudian, tuangkan dari atas pelarut ekstraksi hingga simplisia jenuh. Bagian bawah perkolator kemudian dibuka, dan cairan dibiarkan menetes secara perlahan-lahan. Pelarut ditambahkan secara terus menerus dan diberhentikan apabila volume pelarut sudah sebanyak 75%. Lalu, dilakukan filtrasi dengan cara dekantasi.

Gambar 8. Rangkaian Alat Ekstraksi Soxhlet
(sumber: https://tinyurl.com/3ek55vm2)

        Ekstraksi soxhlet termasuk dalam ekstraksi padat-cair. Mekanisme kerja dari ekstraksi Soxhlet adalah simplisia yang akan diekstraksi disimpan dalam tabung soxhlet yang disusun sehingga hanya cairan yang dapat melewatinya (bertindak seperti kertas saring). Lalu Thimble dimasukan kedalam ekstraktor. Selanjutnya, memanaskan pelarut organik didalam refluks agar  uap yang dihasilkan mulai mendidih dan pada saat uap naik masuk kedalam proses kondensasi oleh kondensor yang selanjutnya mengisi bidal. Proses dilakukan berulang hingga semua simplisia yang akan diekstraksi dari padatan selesai. Agar lebih memahami, simak video berikut ini!

Faktor Yang Mempengaruhi Ekstraksi

Faktor yang mempengaruhi proses ekstraksi yaitu, perlakuan, temperature, dan pengadukan.

1. Secara keseluruhan, hasil ekstraksi yang baik dihasilkan dari simplisia yang memiliki ukuran partikel yang halus atau kecil. Dengan ukuran partikel yang halus atau kecil, peningkatan penetrasi pelarut dan difusi zat terlarut mengakibatkan nilai efesiensi ekstraksi akan ditingkatkan. Dampak negative dari ukuran partikel yang halus atau kecil adalah menyerapnya zat terlarut yang terlalu banyak kedalam padatan sehingga filtrasi selanjutnya sulit dilakukan.
2. Tingginya temperature dapat berpengaruh terhadap meningkatnya difusi dan kelarutan. Pada dasarnya temperature yang terlalu tinggi akan membuat pelarut hilang dan dekomposisi komponen termolabil dan kotoran yang tidak diinginkan.
3. Tujuan dari pengadukan pada proses ekstraksi agar semakin banyak kontak antara bahan atau simplisia dengan pelarut dan dihasilkan derajat homogenitas yang tinggi. Kecepatan pengadukan juga berpengaruh terhadap proses ekstraksi, jika pengadukan dilakukan dengan cepat maka perpindahan panas yang terjadi dalam waktu tertentu juga besar. Banyaknya kontak bahan atau simplisia dengan pelarut maka akan dihasilkan ekstraksi semakin bagus.

Pemilihan Pelarut

        Syarat berjalannya ekstraksi yaitu adanya pemilihan pelarut yang tepat. Pelarut yang digunakan harus murah, tidak mudah terbakar dan tidak beracun. Pemilihan pelarut didasarkan pada kualitas pelarut seperti selektivitas, pemulihan, koefisien distribusi, densitas, dll.

1. Koefisien distribusi ialah rasio konsentrasi zat terlarut dalam fasa rafinat dan fasa ekstrak.
2. Densitas atau masa jenis berfungsi untuk pemisahan fasa secara fisik, masa jenis fasa cair jenuh harus lebih besar.
3. Recoverability atau pemulihan pada pelarut dapat digunakan lagi dengan distilasi, dengan syarat pelarut tidak boleh membentuk zoetrope dengan zat terlarut yang diekstraksi. Pelarut harus mempunyai sifat volatilitas relatif tinggi maka biaya pemulihan rendah. Dan panas laten penguapan harus kecil.
4. Selektivitas pelarut paling harus diperhatikan dalam pemilihan pelarut. Berdasarkan hukum kesamaan dan intermiscibility (suka larut seperti), pelarut dengan nilai polaritas dekat dengan polaritas zat terlarut cenderung berkinerja lebih baik dan sebaliknya. Alkohol (EtOH dan MeOH) adalah pelarut universal dalam ekstraksi pelarut untuk penelitian fitokimia.

        Suatu proses pemisahan suatu zat berdasarkan perbedaan kelarutannya terhadap dua cairan tidak saling larut yang berbeda dinamakan ekstraksi. Pada ekstraksi biasanya digunakan air dan yang lainnya pelarut organic. Dalam pemilihan pelarut, terdapat syarat yang harus dipenuhi, yaitu koefisien distribusi, densitas, pemulihan, dan selektivitas. 

Jika kamu sudah memahami materi mengenai metode ekstraksi, silahkan kerjakan latihan soal dengan klik link berikut ini 👉latihan soal ekstraksi👈

Daftar Pustaka

Abdullahi R, A., & Haque, M. (2020). Preparation of Medicinal Plants: Basic Extraction and Fractionation Procedures for Experimental Purposes. Journal of Pharmacy and Bioallied Sciences, 12(1), 1-10. doi:10.4103/jpbs.JPBS_175_19

Andrasi, N. H.-Z.-P. (2011). The Role of The Acquisition Methods in The Analysis of Natural and Synthetic Steroids and Cholic Acids By Gas Chromatography-mass Apectrometry. Journal of Chromatography A(1218), 8264–8272.

Arditsoglou, A. V. (2008). “Determination of Phenolic and Steroid Endocrine Disrupting Compounds in Environmental Matrice. Environmental Science and Pollution Research(15), 228–236.

Birajdhar, S. D. (2015). Continuous Countercurrent Liquid-Liquid Extraction Method For The Separation Of 2,3-butanediol From Fermentation Broth Using n-butanol and Phosphate Salt. Process Biochemistry(50), 1449-1458.

Dean, J. R. (2009). Extraction techniques in Analytical Sciences. Newcastle, UK: Northumbria University.

Dewi, K. H., Silsia, D., Susanti, L., Markom, M., & Mendra, H. (2010). Ekstraksi Teripang Pasir (Holothuria Scabra) Sebagai Sumber Testosteron Pada Berbagai Kecepatan dan Lama Pengadukan. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan”. Yogyakarta.

Liu, P., Chen, H., Gao, G., Hao, Z., Wang, C., Ma, G., . . . Liu, X. (2016). Occurrence and Residue Pattern of Phthalate Esters in Fresh Tea. Journal Of Agricultural and Food Chemistry, 8909−8917. doi:http://dx.doi.org/10.1021/acs.jafc.6b03864

Mariani, D. Y., & Rejamardik, Y. N. (2013). Analisis Deskriptif Tentang Gaya Hidup Minum Teh Masyarakat Surabaya di Hare and Hatter Cabang Surabaya Town Square. Jurnal Hospitality dan Manajemen Jasa, 1 (2), 450-457.

Mizzi, B. M.-l.-c. (2016). General Design Methodology For Reactive Liquid-Liquid Extraction: Application to DicarboxylicAacid Recovery in Fermentation Broth. Chem. Eng. Process.

Mukhriani. (2014). Ekstraksi, Pemisahan Senyawa, dan Identifikasi Senyawa Aktif. Jurnal Kesehatan, VII.

Oliva P, C. a. (2016). Coal Combustion from Power Plant Industry Inmisamis Oriental, Philippines: a Potential Groundwater Contamination and Heavy Metal Detection. Asian Journal of Microbiology, Biotechnology & Environmental Sciences, I(18), 55–59.

Patel, K., Panchal, N., & Ingle, D. (2019). Extraction Methods: Microwave, Ultrasonic, Pressurized Fluid, Soxhlet Extraction, Etc. Journal of Advanced Research in Chemical Science, 6(3), 2349-0403. doi:http://dx.doi.org/10.20431/2349-0403.0603002

Qing-Wen, Z., Gen, L., & Wen-Cai, Y. (2018). Techniques For Extraction and Isolation of Natural Products: A Comprehensive Review. Zhang et al. Chin Med. doi:https://doi.org/10.1186/s13020-018-0177-x