BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Kofein terdapat dalam daun dari tanaman teh hijau yang terdiri dari daun teh Camellia sinensis yang tidak difermentasi dan dipanaskan dengan uap panas sebelum digiling. Teh hijau berisi relatif sedikit kofein dan banyak katechin. Teh hijau banyak diminum di Jepang (”Japan green sencha”) dan juga di Asia Tenggara. Teh hijau digunakan sebagai ekstrak pada penanganan alternatif semua jenis kankaer, juga pada prevensi dan penanganan aterosklerose.
Kandungan tanin pada teh berkhasiat menyegarkan tubuh dan pikiran, melancarkan peredaran darah, memacu kerja jantung dan stroke, memperbaiki perencanaan makanan dan mampu membakar lemak. Selain itu, kandungan vitamin C pada daun teh segar cukup tinggi bahkan lebih tinggi dari pada tomat dan jeruk sehingga baik untuk mencegah flu.
Kristalisasi adalah suatu teknik untuk mendapatkan bahan murni suatu senyawa. Dalam sintesis kimia banyak senyawa-senyawa kimia yang dapat dikristalkan.
Rekristalisasi adalah suatu teknik pemurnian bahan kristalin. Untuk merekristalisasi suatu senyawa harus memilih pelarut yang cocok dengan senyawa tersebut.
Dalam dunia farmasi efek langsung dari kofein teh terhadap kesehatan sebetulnya tidak ada, tetapi yang ada adalah efek tak langsungnya seperti menstimulasi pernafasan dan jantung, serta memberikan efek samping berupa rasa gelisah (neuroses), tidak dapat tidur (insomnia), dan denyut jantung tak berarturan (tachycardia) serta kafein bersifat diuretik dan dapat merangsang pengeluaran urin. Oleh karena itu, perlu diadakan praktikum ini untuk mengetahui cara mensintesis kafein dari teh.
I.2 Maksud Percobaan
Untuk mengetahui dan memahami cara mensintesis kofein.
I.3 Tujuan Percobaan
Untuk mengetahui dan memahami cara mensintesis kofein dalam teh.
I.4 Prinsip Percobaan
Sampel yang telah dipanaskan dipisahkan dengan kloroform lalu diuapkan hingga mendapatkan kristal.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Uraian Tanaman (1)
a. Klasifikasi Tanaman
Regnum : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Sub divisi : Angiosperma
Class : Dicotyledoneae
Ordo : Guttiferales
Famil : Theaceae
Genus : Camelia
Spesies : Camelia sinensis
b. Morfologi Tanaman
Tanaman teh berbentuk pohon, tingginya biasa mencapai belasan meter. Namun, tanaman teh diperkebunan selalu dipangkas untuk memudahkan pemetikan, sehingga tingginya sekitar 90-120 meter .
c. Kandungan Kimia
Kandungan komposisi aktif utama yang terkandumg dalam daun teh adalah kafein, tannin, theopyllin, teobromin, lemak, minyak esensial, catechin, vitamin C dalam jumlah besar, juga mengandung vitamin A, B1, B2, B12, zat besi, magnesium, kalsium, dan masih ada sekitar 300 zat tambahan, sebagian darinya merupakan aroma alami. Daun dan tangkai teh yang masih mudah mengandung kafein dalam jumlah besar.
Ada banyak tipe teh yang mengandung kafein yang berbeda, selain itu kandungan kafein dalam minuman teh dapat sangat bervariasi tergantung pada metode penyeduhan dan kepekatan yang diinginkan. Rata-rata teh mengandung 20-30 mg kafein per 100 ml, semakin tua daun teh semakin banyak mengandung tannin.
II.2 Uraian Umum
A. Kofein
Dari turunan zantin yang ada dalam tanaman yaitu kofein, teofilin dan teobromin, kofein memiliki kerja psikotonik yang paling kuat. Yang agak kurang kerjanya adalah teofilin sedangkan teobromin tidak mempunyai efek stimulasi pusat. Kofein diminum setelah teratur oleh banyak orang dan terdapat dalam minuman yang menyegarkan ( kopi, teh, ‘coca-cola’). Setelah minum teh, efek dimulai tidak segera, tetapi kerja berlangsung lebih lama (2).
Kafein adalah suatu senyawa organik yang mempunyai nama lain 1,3,7- trimetixantin. Kristal kafein dalam air berupa jarum. Bila tidak mengandung air, kafein meleleh pada 234 0 C sampai 239 0 C dan menyublim pada suhu yang lebih rendah. Kafein mudah larut dalam air panas dan kloroform, tetapi sedikit larut dalam air dingin, alkohol dan beberapa pelarut organik lainnya (3).
Secara alamiah selain dari daun teh, kafein terdapat pula dalam biji kopi, daun mete, biji kola dan coklat (theobromin). Selain diperoleh dari tumbuh – tumbuhan, kafein juga dapat disintesa. Kafein bersifat sebagai basa lemah dan hanya dapat membentuk garam dengan asam kuat (4).
Kofein berkhasiat menstimulasi sistem saraf pusat, dengan efek menghilangkan rasa letih, lapar, dan mengantuk, juga daya konsentrasi dan kecepatan reaksi dipertinggi, prestasi otak dan suasana jiwa diperbaiki. Kerjanya terhadap kult otak lebih ringan dan singkat daripada amfetamin. Kofein juga berefek inotrop positif terhadap jantung (memperkat daya kontraksi), vasodilatasi perifer, dan diuretis. Kofein bersifat menghambat enzim fosfodiesterase (2).
Profil kerja turunan xantin
No Senyawa Stimulasi SSP Peningkatan
Frekuensi dan Kontraksi Jantung Dilatasi Bronkus Peningkatan Diuretis
1. Kofein +++ + + +
2. Teofilin ++ +++ +++ +++
3. Teobromin - ++ ++ ++
(Ernst Mutscheler, 1999)
Penggunaannya sebagai zat penyegar yang bila digunakan terlampau banyak (lebih dari 20 cangkir sehari) dapat bekerja adiktif. Resorpsinya di usus baik. Dalam hati, zat ini diuraikan hampir tuntas dan dikeluarkan lewat urin. Bila diminum lebih dari 20 cangkir dapat berupa debar jantung, gangguan lambung, tangan gemetar, gelisah, ingatan berkurang dan sukar tidur (2).
II.2 Teh
Teh sebagai minuman penyegar sudah dikenal lama. Karena kandungan teh diyakini dapat menyembuhkan, mengurangi, dan mencegah timbulnya berbagai penyakit (3)
Komponen utama daun teh ialah selulosa terutama dalam sel tanaman, selulosa merupakan polimer dari glukosa, tidak larut dalam air, tapi tidak mengganggu proses isolasi. Kofein larut dalam air, dan merupakan zat utama yang diekstraksi dalam larutan teh (4).
Kofein terdapat 5% dalam daun teh. Tanin juga larut dalam air panas. Tanin dengan BM antara 500 – 3.000, merupakan senyawa fenol, mengendap bersama alkaloid dan protein dalam larutan air. Tanin dibagi dalam 2 klas, yang satu dapat dihidrolisis dan yang lain tidak dapat dihidrolisa. Tanin yang terdapat dalam teh dapat terhidrolisis menjadi glukose dan asam galat (dalam bentuk ester). Sedangkan tanin yang tidak terhidrolisis dalam teh terdapat dalam bentuk polymer catexin yang terkondensasi (4).
Bila tanin diekstraksi dalam air panas, tannin ikut terhidrolisis sebagai asam gallat, bila ke dalam air teh ditambahkan basa kalsium karbonat, akan terbentuk garam kalsium dari asam gallat. Kofein dapat diekstraksi dari larutan teh yang sifat basa dengan pelarut kloroform, sedangkan garam kalsium dari asam gallat dan tannin tetap dalam lapisan air dan tidak disari dengan kloroform. Warna coklat dari larutan teh disebabkan adanya pigment dari flavonouid dan klorofil sebagai hasil oksidasi (4).
Ekstrak kloroform dari larutan teh yang sifat basa menyari kofein dengan sempurna (hampir seluruhnya) dan kofein dipisahkan dari larutan kloroform dengan cara destillasi dan dimurnikan dengan kristalisasi kembali atau dengan cara sublimasi (titik lebur 61o C) (4).
A. Jenis – jenis teh ( 4 )
1. Teh putih
Teh yang dibuat dari pucuk daun yang tidak mengalami proses oksidasi dan sewaktu belum dipetik dilindungi dari sinar matahari untuk menghalangi pembentukan klorofil. Teh putih diproduksi dalam jumlah lebih sedikit dibandingkan teh jenis lain sehingga harga menjadi lebih mahal. Teh putih kurang terkenal di luar Tiongkok, walaupun secara perlahan-lahan teh putih dalam kemasan teh celup juga mulai populer.
2. Teh hijau
Daun teh yang dijadikan teh hijau biasanya langsung diproses setelah dipetik. Setelah daun mengalami oksidasi dalam jumlah minimal, proses oksidasi dihentikan dengan pemanasan (cara tradisional Jepang dengan menggunakan uap atau cara tradisional Tiongkok dengan menggongseng di atas wajan panas). Teh yang sudah dikeringkan bisa dijual dalam bentuk lembaran daun teh atau digulung rapat berbentuk seperti bola-bola kecil (teh yang disebut gun powder).
3. Teh hitam atau teh merah
Daun teh dibiarkan teroksidasi secara penuh sekitar 2 minggu hingga 1 bulan. Teh hitam merupakan jenis teh yang paling umum di Asia Selatan (India, Sri Langka, Bangladesh) dan sebagian besar negara-negara di Afrika seperti: Kenya, Burundi, Rwanda, Malawi dan Zimbabwe.
B. Manfaat teh( 5 )
Teh sebagai minuman penyegar sudah dikenal sejak lama, karena kandungan dari teh diyakini dapat menyembuhkan, mengurangi, dan mencegah timbulnya berbagai penyakit. Kandungan vitamin A, B dan C jelas berpengaruh pada pencegahan berbagai penyakit defisiensi tubuh. Kandungan pilofenol mempunyai unsur fosfor aktif yang dapat mengurangi kerapuhan dinding kapiler darah, juga dapat mencegah peningkatan dan menurunkan pembengkakan pada kelenjar gondok. Senyawa polifenol dapat berperan sebagai radikal bebas hidroksi sehingga tidak mengoksidasi lemak, protein, dan DNA dalam sel. Radikal bebas yang berasal dari berbagai makanan awetan dan polusi udara merupakan musuh utama kesehatan, kecantikan dan penuaan dini seperti kulit cepat keriput dan noda hitam pada kulit. Kemampuan polifenol menangkap radikal bebas, 100 kali lebih efektif dibandingkan vitamin C dan 25 kali lebih efektif dari vitamin E.
Hal yang sama juga terjadi pada LDL, kolesterol yang berbahaya bagi tubuh. Katekin dan teh flausin membantu menyingkirkan radikal bebas sehingga tak memiliki kesempatan mengoksidasi LDL yang dapat membentuk flek pada dinding arteri, yang menjadi penyebab aterosklenoris. Dengan demikian, antioksidan pada teh dapat memperlancar arteri pengirim darah yang penuh gizi ke jantung dan ke seluruh tubuh.
Selain itu, kandungan epigalokatekin dan epigalokatekin galat pada teh hijau dapat menghambat aktivitas enzim yang mengatur tekanan darah dan dapat membantu mengurangi penyerapan vitamin B1 yang mengakibatkan berkurangnya aktivitas metabolisme gula sehingga berat badan dapat turun. Maka dengan mengkonsumsi teh secara teratur, 2 – 3 gelas tiap hari dapat menstimulasi terjadinya penurunan tekanan darah dan membantu menormalkan tekanan darah pada penderita hipertensi.
II.3 Uraian Bahan
1. Air suling (6: 96)
Nama resmi : AQUA DESTILATA
Sinonim : Air suling
RM/BM : H2O/18,02
Pemerian : Cairan jernih; tidak berbau; tidak berwarna; dan tidak mempunyai rasa.
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik
Kegunaan : Sebagai pelarut
2. Kalsium karbonat (6:120)
Nama Resmi : CALCII CARBONAS
Sinonim : Kalsium Karbonat
RM/BM : CaCO3/68,09
Pemerian : Serbuk hablur, putih, tidak berbau, tidak berasa
Kelarutan : Praktis tidak larut dalam air, sangat sukar larut dalam air yang mengandung karbondioksida
Kegunaan : SebagaI pelarut tanin
3. Kloroform (6:151)
Nama Resmi : CHLOROFORMUM
Sinonim : Kloroform
RM/BM : CHCl3/119,38
Pemerian : Cairan, mudah menguap, tidak berwarna, bau khas, rasa manis dan membakar
Kelarutan : Larut dalam kurang 200 bagian air, mudah larut dalam etanol mutlak P, dalam eter P, dalam sebagian besar pelarut organik, dalam minyak atsiri dan dalam minyak lemak.
Kegunaan : Sebagai pelarut kofein
4. Uraian sampel
Nama : Teh hijau cap botol
Komposisi : Teh hijau aroma melati
Produsen : Gunung slamet
Slawi – Indonesia
Netto : 40 gram
Kegunaan : Sebagai sampel
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
III.1 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah batang pengaduk, beker gelas 100 ml dan 250 ml, corong pisah, corong, labu erlenmeyer 250 ml, hot plate, pipet tetes.
Bahan yang digunakan adalah air suling, Pb Asetat, kloroform, kertas saring dan sampel teh cap botol.
III.2 Cara kerja
Ditimbang 5 gram sampel, ditambahkan 5 gram kalsium karbonat dan 125 ml air, dimasukkan ke dalam gelas piala dan dipanaskan. Kemudian sampel disaring dan filtratnya dikumpulkan. Filtrat lalu di ekstraksi dalam corong pisah dengan menggunakan 5 ml kloroform. Diulangi proses ekstraksi hingga tiga kali. Dan dikumpulkan filtrat dalam cawan porselin lalu diuapkan. Ekstrak kasar ditimbang bobotnya sebagai kristal kafein.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Percobaan
Penimbangan Sampel Ekstrak kering
10 gram 25 mg
IV.2 Perhitungan
Kadar kofein yang terkandung dalam sampel
% = Bobot kristal kofein x 100 %
Bobot penimbangan
% = 52 mg x 100 %
10000 g
= 0,52 %
IV. 3 Pembahasan
Komponen utama daun teh ialah selulosa terutama dalam sel tanaman, selulosa merupakan polimer dari glukosa, tidak larut dalam air, tapi tidak mengganggu proses isolasi. Kofein terdapat 5% dalam daun teh. Kofein larut dalam air, dan merupakan zat utama yang diekstraksi dalam larutan teh.
Tanin yang terdapat dalam teh dapat terhidrolisis menjadi glukose dan asam galat (dalam bentuk ester). Sedangkan tanin yang tidak terhidrolisis dalam teh terdapat dalam bentuk polymer catexin yang terkondensasi.
Bila tanin diekstraksi dalam air panas, tannin ikut terhidrolisis sebagai asam gallat, bila ke dalam air teh ditambahkan basa kalsium karbonat, akan terbentuk garam kalsium dari asam gallat. Kofein dapat diekstraksi dari larutan teh yang sifat basa dengan pelarut kloroform, sedangkan garam kalsium dari asam gallat dan tannin tetap dalam lapisan air dan tidak disari dengan kloroform. Warna coklat dari larutan teh disebabkan adanya pigment dari flavonouid dan klorofil sebagai hasil oksidasi.
Dalam percobaan ini yang akan dilakukan yaitu mengisolasi kafein dari teh. Pertama-tama memasukan 10 g teh yang telah dirajang kedalam beker glass kemudian menambahkan 5 gram kalsium karbonat kemudian ditambahkan 125 ml air lalu dipanaskan. Kalsium karbonat digunakan untuk mengikat tannin sehingga tidak ikut terekstrasi. Setelah itu, campuran disaring untuk memperoleh filtrat yang benar-benar murni. Filtrat yang diperoleh dikocok perlahan-lahan dengan menambahkan 5 ml kloroform. Kloroform digunakan sebagai pelarut dalam ekstraksi karena kofein larut dalam kloroform sedangkan garam kalsium dari asam galat dan tannin tetap dalam lapisan air. Pengocokan dilakukan di dalam corong pisah dan setelah itu campuran dibiarkan hingga terbentuk 2 lapisan. Lapisan bagian bawah berwarna putih kekuningan dan bagian atas berwarna coklat. Lapisan bawah merupakan larutan kafein dalam kloroform yang kemudian diambil sebagai sampel dalam percobaan. Lapisan ini dikeluarkan dan ditampung dalam cawan porselin.
Langkah selanjutnya filtrat tersebut dimasukan kembali kedalam corong pisah dan ditambahkan lagi dengan 5 mL kloroform hingga terbentuk kembali 2 lapisan. Hal ini bertujuan agar kafein benar-benar murni. Cairan bagian bawah dialirkan ke cawan penguap. Cairan tersebut diuapkan diatas pemanas listrik sampai kering. Hal ini dilakukan agar kloroform menguap dan yang tertinggal kafein kasar.
Dari hasil percobaan yang dilakukan, kafein yang diperoleh dalam 10 g kopi sebesar 0,052 gram.Persentase kafein dalam teh hijau cap Botol adalah 0,52%.
BAB V
PENUTUP
V.1 Kesimpulan
Dari percobaan di atas diperoleh kadar kofein yang terdapat dalam sampel teh cap botol yaitu 0,52 % mg.
V.2 Saran
Sebaiknya dilakukan percobaan untuk semua jenis sampel yang mengandung kofein sehingga praktikan dapat mengetahui kadar dari sampel yang lain yang ada di sekitar kita.
DAFTAR REFERENSI
1. Soepomo, T., G., Taksonomi Tumbuhan Obat – Obat , Gajah Mada University Press, Yogyakarta,1998
2. Tjay, Tan Hoan. Rahardja, Kirana. 2002. Obat-obat Penting. Yogyakarta : PT. Elex Media Computindo
3. Anonim. 2010. Manajemen Laboratorium Kimia. http://dewantilestary multiply.com, 23 November 2010
4. Dzulkarnaen. 1999. Tanaman Obat Keluarga. Jakarta : PT. Intisari Mediatama
5. Fulder S. 2004. Khasiat Teh Hijau. Jakarta : Prestasi Pustaka Publishar
6. Dirjen POM. 1979. Farmakope Indonesia. Edisi III. Jakarta : Depkes RI.
7. Tim Asisten. 2010. Penuntun Analisis Makanan, Minuman dan Kosmetik. STIFA; Makassar.
LAPORAN
PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK II
" Sintesis Kofein dari Teh"
NAMA KELOMPOK :
Marten Muda
KELOMPOK : IV (Empat)
LABORATORIUM KIMIA FARMASI
SEKOLAH TINGGI ILMU FARMASI KEBANGSAAN
MAKASSAR
2010
