percobaan iv budi
TRANSCRIPT
Percobaan IV
Isolasi Fenolat Dari Biji Kakao
I. Tujuan
Mempelajari cara isolasi fenolat dari biji kakao
II. Tinjauan Pustaka
Salah satu tanaman di Indonesia yang berpotensi sebagai antioksidan dan
antimikroba alami adalah tanaman kakao (Theobroma cacao L.). biji kakao
kaya akan komponen-komponen senyawa fenolik, antara lain : katekin,
epikatekin, proantosianidin, asam fenolat, tannin, dan flavonoid lainnya. Biji
kakao mempunyai potensi sebagai bahan antioksidan alami, antara lain :
mempunyai kemampuan untuk memodulasi system immun, efek kemopreventif
untuk pencegahan penyakit jantung koroner dan kanker. Ekstrak etanol 95%
simplisisa daun katu telah diisolasi senyawa-senyawa asam fenolat yang
diidentifikasi sebagai asam P-hidroksibenzoat, asam ferulat, asam vanilat dan
asam kafeat. Hasil analisis kuantitatif menunjukkan bahwa asam P-
hidroksibenzoat mempunyai presentase yang tertinggi di antara keempat jenis
asam fenolat yang telah diidentifikasi (Wijono, 2004).
Menurut Anonim (2012) Kakao merupakan satu-satunya di antara 22
jenis marga Theobroma, suku Sterculiaceae yang diusahakan secara komersial.
tata nama tanaman ini sebagai berikut:
Divisi : Spermatophyta
Anak divisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledoneae
Anak kelas : Dialypetalae
Bangsa : Malvales
Suku : Sterculiaceae
Marga : Theobroma
Jenis : Theobroma cacao L.
Gambar 2.1 buah dan biji kakao
Tanaman pangan diketahui kaya akan senyawa-senyawa bioaktif,
terutama polifenol, yang mempunyai khasiat sebagai antioksidan dan
antimikroba. Senyawa-senyawa antioksidan alami sangat dibutuhkan akhir akhir
ini untuk mencegah penyakit-penyakit degeneratif seperti penyakit jantung
koroner, kanker, dan lain-lain. Senyawa-senyawa antimikroba demikian pula
adanya akibat makin banyaknya mikroba patogen yang telah resisten dengan
antibiotika yang ada. Salah satu tanaman di Indonesia yang berpotensi sebagai
antioksidan dan antimikroba alami adalah tanaman kakao (Theobroma cacao
L.). Biji kakao kaya akan komponen-komponen senyawa fenolik, antaralain :
katekin, epikatekin , proantosianidin, asam fenolat, tannin dan flavonoid
lainnya. Biji kakao mempunyai potensi sebagai bahan antioksidan alami, antara
lain : mempunyai kemampuan untuk memodulasi system immun, efek
kemopreventif untuk pencegahan penyakit jantung koroner dan kanker, selain
itu polifenol kakao bersifat antimikroba terhadap beberapa bakteri patogen dan
bakterikariogenik. Kakao jugamempunyai kapasitas antioksidan lebih tinggi
dibanding teh dan anggur merah (Adyati, 2012).
Kakao juga mempunyai kapasitas antioksidan lebih tinggi dibanding the
dan anggur merah. Disamping menghasilkan biji, dalam proses penanganannya
juga menghasilkan produk ikutan (limbah) berupa kulit kakao sebesar kurang
lebih 73,77% dari berat buah secara keseluruhan. Adanya komponen-komponen
polifenol dalam biji kakao tidak menutup kemungkinan juga terdapat dalam
kulit buah kakao dengan khasiat yang sama. Kulit buah kakao mengandung
campuran flavonoid atau tannin terkondensasi atau terpolimerasi, seperti
antosianidin, katekin, leukantosianidin yang kadang-kadang terikat dengan
glukosa. tannin yang terikat dengan gula pada umumnya mudah larut dalam
pelarut hidroalkohol, sedangkan tannin terkondensasi atau tannin lebih mudah
terekstraksi dengan pelarut aseton 70% ( Sartini, 2007).
Fenol atau asam karbolat atau benzenol adalah zat kristal tak berwarna
yang memiliki bau khas. Rumus kimianya adalah C6H5O H dan strukturnya
memiliki gugus hidroksil (-OH) yang berikatan dengan cincin fenil,
Gambar 2.2 Struktur Fenol
Fenol memiliki kelarutan terbatas dalam air, yakni 8,3 gram/100 ml. Fenol
memiliki sifat yang cenderung asam, artinya ia dapat melepaskan ion H+ dari
gugus hidroksilnya. Pengeluaran ion tersebut menjadikan anion fenoksida
C6H5O− yang dapat dilarutkan dalam air,
Gambar2.3 Struktur Fenil propanoid
Golongan senyawa-senyawa yang termasuk fenolik sederhana antara lain
meliputi guaiakol, vanilli dan kresol
Gambar 2.4 Fenolik sederhana
radikal fenoksi yang terbentuk dari senyawa golongan fenolik sederhana,
mengalami pengkopelan pada posisi orto atau para terhadap gugus hidroksi
fenolat (Anonim,2014).
Seyawa fenolat dalah senyawa aromatik yang mengandung gugus
hidroksil. Senyawa ini sangat berguna bagi keshatan manusia terutama untuk
pencegahan dan penanggulangan berbagai penyakit degeneratif. Kelompok
senyawa yang masuk fenolat antara lain fenil propanoat, poliketida dan
flavonoid. Fenolat yang terdapat pada biji kakao terdiri atas fenolat dari fenil
propanoat dan poliketida (Tim Dosen Kimia Bahan Alam, 2013).
Menurut Sulistyowati et al (2005), Adapun mutu biji kakao menurut
Standar Nasional Indonesia adalah sebagai berikut:
1. Bentuk biji : Bulat,lonjong penuh, tebal 1 cm, panjang 1,5 cm dan lebar 1,5
cm Warna : Cokelat rata dan cerah, Bau : Khas coklat, % ka (b/b)
maksimal : 8 % , kadar lemak (b/b) min : 55%.
2. Bentuk biji : sedikit berlekuk-lekuk, warna : Cokelat rata dan cerah atau
coklat muda, Bau : Khas cokelat, % ka (b/b) maksimal : 8 %, kadar lemak
(b/b) minimal 55%.
3. Bentuk biji : Keriput, warna : Cokelat rata dan cerah, Bau : Khas coklat, %
ka (b/b) maksimal : 8 %, kadar lemak (b/b) minimal 55%.
(SNI 01 – 2323 - 2000).
Menurut Nasution (1976), Komposisi kimia pulp biji kakao ditunjukkan
pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Pulp Biji Kakao
Komponen Persen (%)
Albuminoid, bahan-bahan yang pahit 0,5 - 0,7
Glukosa 8 - 13
Sukrosa 0,4 - 1,0
Pati trance
Asam tidak menguap 0,2 - 0,4
Besi oksida 0,03
Garam-garam 0,4 - 0,45
Albuminoid, bahan-bahan yang pahit 0,5 - 0,7
Berbeda dengan pulp, pada biji kakao kandungan airnya sangat rendah,
komponen utama penyusun biji kakao adalah lemak. Biji kakao mengandung
bermacam-macam senyawa kimia termasuk diantaranya senyawa-senyawa
pembentuk flavor, seperti pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Komposisi Kimia Biji Kakao Afrika Barat yang Tidak
Difermentasi.
Komponen Persen
Kulit biji 9,63
Kecambah 0,77
Keping biji
Lemak 53,05
Air 3,65
Nitrogen
Total N 2,28
Protein N 1,50
Amonia N 0,028
Amida N 0,188
Theobromine 1,71
Kafein 0,085
Karbohidrat
Glukosa 0,30
Pati 6,10
Pektin 2,25
Serat 2,09
Selulosa 1,92
Pentosa 1,27
Gum 0,38
Tanin 7,54
Asam organik
Asetat 0,014
Oksalat 0,29
Cokelat mempunyai alkoloid seperti theobromin dan phenethylamin yang
memiliki efek fisiologi tubuh manusia yaitu aphrodisial (rasa senang). Selain itu
juga mengandung Fflavanoid apicatelin dan asam galat yang dapat mencegah
penyakit jantung dan memiliki aktivitas anti oksidan sehingga dapat mencegah
oksidasi LDL, sebagai anti karsinogen kandungan asam palmitat yang diserap
sangat lambat, asam stearat dan asam oleat dibuktikan tidak dapat meninggikan
level LDL kolesterol (Nasution, 1976).
Salah satu metode yang di gunakan yaitu metode ekstraksi. Ekstraksi
merupakan salah satu metode pemisahan berdasarkan perbedaan kelarutan.
Secara umum ekstraksi dapat didefinisikan sebagai 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. Proses tersebut akan menjadi sempurna
jika solute dipisahkan dari pelarutnya, misalnya dengan cara
distilasi/penguapan.
III. Alat dan Bahan
III.1. Alat
Adapun alat yang digunakan yaitu Gelas Kimia 100 ml, Erlenmeyer
300, 250 dan 100 ml, Labu Takar 50 dan 25 ml, Pipet Tetes, Gelas Ukur 25
ml, Sendok Zat, Neraca Analitik, Penangas Air, Seker, Botol Semprot,
Spektrofotometer, Blender, Oven, Talang, Kuvet, corong Buchner, pompa
vakum, kertas saring, Aluminium foil, kertas ph.
3.2. Bahan
Adapun Bahan yang di gunakan yaitu Biji kakao ( Kulit dan Daging ),
Fenol 0,025 gram Dalam 50 ml Aquades, Asam fosfat 1 : 9, Metil Orange,
Aquades, Tissue, NaOH 0,1 M, Etanol 95 %, Na2HPO4 0,05 M dan NH4OH
0,5 N.
IV. Prosedur Kerja
IV.1. Ekstraksi fenol dari kulit ari biji kakao
Memasukkan sebanyak 5 gram kulit ari biji kakao ke dalam
erlenmeyer 100 mL, kemudian menambahkan dengan 65 mL etanol 95 %,
lalu mengocok campuran di atas mesin kocok agitasi 200 rpm selama 2
jam. Menyaring campuran, menampung filtratnya kemudian mengukur
volumenya dan menentukan kandungan fenolatnya.
4.2. Ekstraksi fenolat dari daging biji kakao
Memasukkan sebanyak 15 gram daging biji kakao ke dalam
erlenmeyer 100 mL, kemudian menambahkan dengan 65 mL etanol 95 %,
lalu mengocok campuran di atas mesin kocok agitasi 200 rpm selama 2
jam. Menyaring campuran, menampung filtratnya kemudian mengukur
volumenya dan menentukan kandungan fenolatnya.
4.3. Pembuatan larutan baku
Membuat larutan standar fenol 5, 10, 15, 20 dan 25 ppm dari larutan standar 500 ppm, lalu memindahkan setiap larutan kedalam Erlenmeyer, kemudian memanaskan dalam penangas air selama 5 menit, selanjutnya menambahkan 2 tetes indicator metal orange sampai membentuk warna kuning. Menambahkan kedalam larutan 3 tetes Asam fosfat 1:9 sampai membentuk warna merah jingga, lalu mendinginkan larutan, kemudian menambahkan 1,2 ml NH4OH 0,5 N,Lalu mengatur pH larutan hingga 7,9 ± 0,1 dengan buffer fosfat ( pH=12 ). Mengukur serapan masing-masing larutan pada panjang gelombang maksimum (460 nm).
4.4. Analisis sampel
Mengambil 10 mL ekstrak dan memasukkan ke dalam erlenmeyer,
selanjutnya memanaskan dalam penangas air selama 5 menit, lalu
menambahkan 2 tetes indikator metil orange (MO) sampai terbentuk warna
kuning, Selanjutnya menambakan 3 tetes asam fosfat 1: 9 sampai terbentuk
warna merah jingga, lalu mengukur pH larutang menggunakan kertas pH.
Selanjutnya mengukur serapannya pada panjang gelombang 460 nm.
Kadar fenolat (%) = X ( mg
1000 mL )x volume sampel (mL)
bobot sampel (mg) x 100%
Keterangan : X = Konsentrasi fenolat ( mg1000 mL )
V. Hasil dan Pembahasan
V.1. Hasil Pengamatan
No Perlakuan Hasil
1 Ekstraksi fenolat dari kulit ari biji kakao
- 5 gr kulit ari biji kakao + 65 ml
Etanol 95 %
- Dikocok selama 2 jam
- Disaring
- Volume larutan
- Tidak larut,warna
larutan coklat
- Tetap
- Larutan orange
- 54,5 ml
2 Ekstraksi fenol dari daging biji kakao
- 15 gr daging biji kakao + 65 ml
Etanol 95 %
- Dikocok selama 2 jam
- Disaring
- Volume Larutan
- Tidak larut,warna
larutan coklat tua
- Tetap
- Larutan coklat tua
- 49 ml
3 Penentuan kadar Fenolat
a.Pembuatan Kurva Baku
- Asam fosfat 1 : 9 ( larutan asam
fosfat 10 ml + aquades 90 ml)
- Larutan buffer pH 12 ( 50 ml
Na2HPO4 0,05 M + 26,9 ml
NaOH 0,1 M + 23,1 ml aquades)
- Pembuatan larutan standar 500
ppm dari 0,025 gr Fenol Murni +
50 ml aquades
- membuat larutan standaar fenol
- -
- -
- Fenol larut
dengan kosentrasi 5,10,15,20 dan
25 ppm dalam labu 25 ml dengan
rumus pengenceran.
- Mengambil 10 ml larutan standar
fenol yang di buat lalu
memasukan kedalam
Erlenmeyer,memanaskan selama
5 menit
- Mengambil Erlenmeyer lalu
menambahkan 2 tetes indicator
MO
- Menambahkan 2 tetes Asam
fosfat 1:9
- Mendinginkan,lalu
menambahkan 1,2 ml NH4OH
0,5 N
- Mengukur pH larutan hingga
mencapai pH=8 dengan buffer
fosfat (pH=12)
- Mengukur serapan larutan
dengan pengenceran kembali
dengan pengenceran 5 kali
dengan panjang gelombang
maksimum 460 nm
- 5 ppm = 0,25 ml
- 10 ppm = 0,5 ml
- 15 ppm = 0,75 ml
- 20 ppm = 1 ml
- 25 ppm = 1,25 ml
- Tidak terjadi
perubahan warna
- Warna Larutan
menjadi kuning
- Terbentuk warna
merah jingga
- Terbentuk warna
orange muda
- Di peroleh pH = 8
untuk semua
kosentarasi
- 5 ppm = 0,284 A
- 10 ppm = 0,343 A
- 15 ppm = 0,496 A
- 20 ppm = 0,564 A
- 25 ppm = 0,625 A
4 Analisis sampel
- Mengambil masing-masing 10
ml ekstrak kedalam Erlenmeyer
kemudian memanaskan kedalam
penangas air selama 5
menit,kemudian menambahkan
2 tetes indikator MO
- Menambahkan kembali ekstrak
dengan 3 tetes asam fosfat 1:9
- Mendinginkan ekstrak,kemudian
menambahkan 1,2 ml NH4OH
0,5 N
- Mengukur pH larutan hingga
mencapai pH 8 dengan buffer
fosfat
- Mengukur serapan larutan
sampel
- Larutan berwarna
kuning
- Larutan berwarna
orange
- Larutan berwarna
orange muda
- Kulit ari biji kakao
pH= 8
- Daging biji kakao
pH= 8
- Kulit ari biji kakao
= 0,297 A
- Daging biji kakao =
0,828 A
5.2. Analisa Data
a. Tabel kurva baku
Konsentrasi ( ppm) Absorbansi (A)
5 0,284
10 0,343
15 0,496
20 0,564
25 0,625
0 5 10 15 20 25 300
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
f(x) = 0.0180600000000001 x + 0.1915R² = 0.971034806342978
Konsentrasi (ppm)
Abso
rban
si
b. Tabel hasil analisis sampel
Sampel Volume ekstrak (mL) Absorban
Kulit ari biji kakao 10 ml 0,297 A
Daging biji kakao 10 ml 0,828 A
a. Kulit ari biji kakao
y = 0,018x + 0,191
x = y−0,191
0,018
x = 0,297−0,191
0,018
x = 5,8889
Kadar fenolat (%) = X (mg
L ) x vol . sampel (L)
bobot sampel (mg) x 100 %
= 5,8889
mgL
x 0,01 L
5.000 mg x 100 %
= 1,1778 x 10-3 %
b. Daging biji kakao
y = 0,018x + 0,191
x = y−0,191
0,018
x = 0,828−0,191
0,018
x = 35,3889
Kadar fenolat (%) = X (mg
L ) x vol . sampel (L)
bobot sampel (mg) x 100 %
= 35,3889
mgL
x 0,01L
10.000 mg x 100 %
= 3,5389 x 10-3 %
5.3. Pembahasan
Kakao merupakan buah yang mengandung senyawa fenolat, senyawa
fenolat itu sendiri adalah senyawa aromatik yang mengandung gugus hidroksil.
Senyawa ini sangat berguna bagi kesehatan manusia terutama untuk pencegahan
dan penanggulangan berbagai penyakit degenerative. Percobaan ini bertujuan
untuk mempelajari isolasi fenolat dari biji kakao.
Isolasi fenolat dari biji kakao pada percobaan ini dilakukan dengan cara
ektraksi menggunakan etanol 95 %. Sebanyak 5 gram kulit ari biji kakao dan 15
gram daging biji kakao direaksikan dengan 65 ml etanol dan kemudian dikocok
secara kontinu selama kurang lebih 2 jam, semakin lama waktu ektraksi maka
semakin lama etanol mengikat senyawa fenolat yang ada dalam bahan, dan
semakin kecil ukuran partikel suatu zat padat maka luas permukaan bidang
sentuh yang bereaksi akan semakin besar sehingga menyebabkan laju reaksi nya
semakin cepat. Fenolat mudah larut dalam pelarut alkohol. Pelarut etanol 95%
merupakan pelarut yang bersifat semi polar, sehingga dapat melarutkan senyawa
yang bersifat semi polar dan mampu melarutkan sebagian besar kandungan
kimia dari simplisia rimpang kakao. Secara umum pelarut etanol merupakan
pelarut yang banyak digunakan dalam proses isolasi senyawa organik bahan
alam karena dapat melarutkan sebagian besar golongan metabolit sekunder, salah
satunya adalah senyawa fenolat ini. selanjutnya larutan tersebut disaring untuk
diambil filtratnya. Dimana filtrat ini merupakan ekstrak dari fenolat, pada kulit
ari biji kakao berwarna orange dan pada daging biji kakao berwarna coklat tua.
Berdasarkan hasil yang didapatkan, volume ekstraksinya pada kulit ari biji kakao
yaitu 54,5 ml dan pada daging biji kakao yaitu 49 ml.
Hasil ekstrak dari kulit ari dan daging biji kakao yaitu berupa filtratnya
diambil sebanyak 10 ml kemudian di panaskan selama 5 menit dan kemudian
ditambahkan larutan indikator metil merah (MO) sampai larutan berwarna
kuning. Selanjutnya larutan ditambahkan beberapa tetes asam fosfat sampai
berwarna merah jingga, lalu ditambahkan larutan NH4OH, kemudian mengukur
pH larutan sampel pada pH 8. Dari perlakuan tersebut diperoleh larutan
berwarna merah jingga, ini berarti bahwa larutan tersebut positif mengandung
senyawa fenolat. Dari tabel grafik kurva baku yang di dapat dapat di simpulkan
bawah absorben dan kosentrasi dari larutan berbanding lurus.
Selanjutnya mengukur absorbansi dari ekstrak fenolat yang diperoleh
dengan menggunakan spektronik 20 pada panjang gelombang 460 nm dengan
etanol sebagai blanko. Panjang gelombang ini merupakan panjang gelombang
untuk fenolat. Adapun prinsip dari spektronik 20 yaitu alat ini akan mengukur
absorbansi dari larutan yang berwarna. Yang mana sistem optik dari alat ini
dapat dikembangkan sebagai berikut: sumber cahaya berupa lampu tungsten
akan memancarkan sinar polikromatik. Setelah melewati pengatur panjang
gelombang, hanya sinar yang mono kromatik dilewatkan ke larutan dan sinar
yang melewati larutan dideteksi oleh foto detektor. Dari pengukuran yang
dilakukan diperoleh nilai absorbansi pada kilit ari biji kakao sebesar 0,297 A dan
pada daging biji kakao sebesar 0,828 A. Berdasarkan perhitungan yang
dilakukan, Kadar fenolat yang diperoleh pada kulit ari biji kakao yaitu 1,1778 %
sedangkan kadar fenolat pada daging biji kakao yaitu 3,5389%.
Menurut Septi ayu wulandari (2011) bahwa kadar fenolat pada kulit ari
biji kakao adalah 1,49 %. Jika hasil kadar fenolat pada kulit ari biji kakao yang
di peroleh di bandingkan dengan literatur telah sesuai. Dari hasil perhitungan
yang di peroleh dapat di katakan bahwa yang mengandung kadar fenolat yang
paling banyak yaitu pada daging biji kakao.
VI. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan
sebagai berikut :
1. Kakao merupakan buah yang mengandung senyawa fenolat, senyawa fenolat
itu sendiri adalah senyawa aromatik yang mengandung gugus hidroksil.
2. Isolasi fenolat dari kulit ari dan daging biji kakao pada percobaan ini
dilakukan dengan cara ektraksi menggunakan etanol.
3. Nilai absorbansi yang diperoleh dari pengukuran serapan pada panjang
gelombang 460 nm pada kulit ari biji kakao yaitu 0,297 A dan pada daging
biji kakao yaitu 0,828x10-3 A.
4. Kadar fenolat yang diperoleh pada kulit ari yaitu 1,1778 % dan pada daging
biji kakao yaitu 3,5389 x -3 %.
Daftar Pustaka
Adyati. 2012. Skripsi Mempelajari Perubahan Kandungan Polifenol Biji Kakao
( Theobroma cacao L.) Dari Hasil Fermentasi yang Diberi Perlakuan Larutan
Kapur.F.Pertanian UNHAS. Makassar
Anonim. 2012. Tanaman Kakao, http://repository.usu.ac.id. Diakses pada tanggal 30
September 2013.
Anonim, 2014. sintesa Fenol dan turunannya,http://users.ac.id.Diakses pada tanggal 7 September 2014.
Nasution, Z. 1976. Pengolahan Cokelat. Departemen Teknologi Hasil Pertanian IPB-Press. Bogor.
Sartini,dkk. 2007. Ekstraksi Komponen Bioaktif Dari Limbah Kulit Buah Kakao dan Pengaruhnya Terhadap Aktivitas Antioksidan Dan Antimikroba. Farmasi Unhas. Makassar
Sulistyowati. 2005. Kajian kesesuaian mutu kakao rakyat Sulawesi Selatan dengan SNI 01-2323-2002, Badan Standardisasi Nasional Pusat Penelitian dan Pengembangan Standardisasi. Jakarta.
Tim Dosen Kimia Bahan Alam, 2013. Penuntun Praktikum Kimia Bahan Alam. Kimia FMIPA Untad. Palu
Wijono,H. 2004. Isolasi Dan Identifikasi Asam Fenolat Pada Daun Katu Sauropus Androgynus (L) Merr. Farmasi FMIPA Institut Sains dan Teknologi Nasional. Jakarta
Wulandari, S, A. 2011. Ekstraksi dan analisis kandungan fenolat ekstraksi Etanol kulit biji kakao (Theobroma cacao L). FMIPA UNTAD. Palu
Laporan Lengkap
PERCOBAAN IV
ISOLASI FENOLAT DARI BIJI KAKAO
DISUSUN OLEH :
NAMA : Budi Hermanto Madjaga
STAMBUK : G 301 12 034
KELOMPOK : V (empat)
ASISTEN : MOHAMMAD. SIDIQ
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS TADULAKO
2013
Lembar Asistensi
Nama : Budi Hermanto Madjaga
Stambuk : G 301 12 034
Kelompok : V ( empat )
Asisten : Moh Sidiq
No Hari/Tanggal Perbaikan Paraf