BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 TANAMAN KATUK (Sauropus androgynus (L) Merr) Katuk (Sauropus androgynus (L) Merr) merupakan tanaman yang tumbuh subur di Indonesia, diketahui mengandung senyawa aktif yang memiliki aktifitas antioksidan dengan menangkap radikal bebas hidroksil yang diuji dengan metode Deoxyribose. Katuk termasuk tanaman jenis perdu berumpun dengan ketinggian 3-5 m. Batangnya tumbuh tegak dan berkayu. Jika ujung batang dipangkas, akan tumbuh tunas-tunas baru yang membentuk percabangan. Daunnya kecil-kecil mirip daun kelor, berwarna hijau. Katuk termasuk tanaman yang rajin berbunga. Bunganya kecil-kecil, berwarna merah gelap sampai kekuning-kuningan, dengan bintik-bintik merah. Bunga tersebut akan menghasilkan buah berwarna putih yang di dalamya terdapat biji berwarna hitam [7]. Tanaman katuk dapat dilihat pada gambar 2.1 berikut ini. Gambar 2.1 Tanaman Katuk (Sauropus androgynus (L) Merr) [7] Daun katuk merupakan daun majemuk genap, berukuran kecil, berwarna hijau gelap dengan panjang lima sampai enam cm. Selain itu daun dan akar katuk mengandung saponin, flavonoida, dan tanin [6]. Hasil penelitian Kelompok Kerja Nasional Tumbuhan Obat Indonesia menunjukkan bahwa tanaman katuk mengandung beberapa senyawa kimia, antara lain alkaloid papaverin, protein, 6

2 lemak, vitamin, mineral, saponin, flavonid dan tanin. Beberapa senyawa kimia yang terdapat dalam tanaman katuk diketahui berkhasiat obat [6]. Tanaman katuk banyak dimanfaatkan sebagai sayuran atau lalapan dan dipercaya masyarakat mampu melancarkan air susu ibu (ASI) dan mempercepat pemulihan tenaga bagi orang sakit. Tanaman katuk juga bermanfaat sebagai tanaman obat keluarga (TOGA), bahan makanan dan sebagai tanaman hias. Rebusan daun katuk memberikan rasa yang agak asam dan manis, air perasan daun katuk digunakan juga untuk memberi warna pada makanan, disamping itu air rebusan daun dan akarnya digunakan sebagai obat demam, diuretika dan meningkatkan ASI [6]. 2.2 FLAVONOID Flavonoid adalah senyawa yang paling fenolat tanaman. Dalam studi tersebut, kandungan total flavonoid ditentukan dengan menggunakan metode dimodifikasi berdasarkan prosedur Chang et al. (2002) divalidasi oleh Mujahid (2011) menggunakan rutin sebagai standar acuan. Pada prinsipnya, prosedur ini berkaitan dengan pembentukan kompleks antara flavonoid dan AlCl3 yang menghasilkan solusi berwarna kuning. Absorbansi diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang maksimum 415 nm. Total kandungan flavonoid adalah setara dengan rutin di miligram per gram bahan kering fraksi [25]. Daun katuk dapat bekerja sebagai antioksidan yang ditunjukkan oleh adanya senyawa golongan fenol yaitu flavonoid. Flavonoid merupakan salah satu senyawa golongan fenol alam yang terbesar. Telah diketahui bahwa aktifitas antioksidan dari tumbuhan karena adanya senyawa fenol. Flavonoid adalah golongan senyawa polifenol yang diketahui memiliki sifat sebagai penangkap radikal bebas, penghambat enzim hidrolisis dan oksidatif, dan bekerja sebagai antiinflamasi. Jadi dapat disimpulkan bahwa flavonoid dapat bekerja sebagai antioksidan [8]. 7

3 Konsisten dengan literatur, nilai Total fenol yang sangat berkorelasi dengan DPPH, ABTS dan sianida besi mengurangi kekuatan antioksidan nilai dengan nilai R dari 0,77, 0,79, 0,85, masing-masing (P <0,01). Konten flavonoid tidak berkorelasi dengan antioksidan aktivitas di DPPH, ABTS, dan mengurangi tes daya. Flavonoid konten berkorelasi negatif dengan penghambatan oksidasi lipid (R =0,78, P = 0,005). Hal ini mempengaruhi juga bisa dikaitkan dengan logam atau konstituen pro-oksidan lainnya di ekstrak. ABTS, DPPH, dan besi mengurangi langkah-langkah kekuatan antioksidan yang sangat berkorelasi (R> 0,9000, P <0,0001) satu sama lain, dengan peringkat yang berbeda perintah kapasitas antioksidan. Hasil ini menyoroti kontribusi fenolat dalam vitro aktivitas antioksidan sayuran dan kebutuhan untuk menganalisis keragaman tes antioksidan untuk peringkat aktivitas antioksidan [9]. 2.3 EKSTRAKSI Ekstraksi merupakan proses pemisahan dua zat atau lebih dengan menggunakan pelarut yang tidak saling bercampur. Berdasarkan fase yang terlibat, terdapat dua jenis ekstraksi yaitu: 1. yaitu ekstraksi cair-cair dan 2. ekstraksi padat-cair. Pemindahan komponen dari padatan ke pelarut pada ekstraksi padat-cair melalui tiga tahapan, yaitu difusi pelarut ke pori-pori padatan atau ke dinding sel, di dalam dinding sel terjadi pelarutan padatan oleh pelarut, dan tahapan terakhir adalah pemindahan larutan dari pori-pori menjadi larutan ekstrak. Ekstraksi padatcair dipengaruhi oleh waktu ekstraksi, suhu yang digunakan, pengadukan, dan banyaknya pelarut yang digunakan. Terdapat dua macam ekstraksi padat-cair, yaitu dengan cara sokhlet dan perkolasi dengan atau tanpa pemanasan (Sabel & Warren 1973 dalam Muchsony 1997). Menurut Brown (1950) dalam Muchsony (1997), metode lain yang lebih sederhana dalam mengekstrak padatan adalah dengan mencampurkan seluruh bahan dengan pelarut, lalu memisahkan larutan dengan padatan tak terlarut [10]. Penjelasan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi ekstraksi yaitu : Perlakuan Pendahuluan Terhadap Bahan 8

4 Persiapan bahan baku sebelum proses ekstraksi mencakup pengeringan bahan dan pengecilan ukuran bahan hingga mencapai ukuran yang tepat sesuai dengan keperluan ekstraksi. Ukuran partikel bahan merupakan salah satu faktor yang berpengaruh terhadap keberhasilan proses ekstraksi. Semakin kecil ukuran partikel, semakin besar luas bidang kontak antara padatan dan pelarut, serta semakin pendek jalur difusinya, yang menjadikan laju transfer massa semakin tinggi [10]. Selain itu, waktu yang diperlukan komponen untuk keluar dari bahan menjadi lebih singkat sehingga proses ekstraksi dapat berlangsung lebih cepat. Teknik pengecilan ukuran bahan dapat dilakukan dengan cara pengirisan, penghancuran atau penggilingan dengan mesin. Partikel bahan setelah pengecilan sebaiknya berukuran seragam untuk mempermudah difusi pelarut ke dalam bahan. Bahan yang teralu halus juga dapat menggumpal sehingga sukar ditembus pelarut. Oleh karena itu ukuran partikel yang baikk untuk proses ekstraksi adalah serbuk dengan ukuran 0,5 nm [11]. Pengeringan bahan sampai kadar air tertentu juga merupakan salah satu perlakuan pendahuluan terhadap bahan sebelum proses ekstraksi. Pengeringan juga dapat mempermudah proses pengecilan ukuran dan meningkatkan mutu ekstrak dengan menghindari adanya air dalam ekstrak. Kadar air yang tinggi dapat menyebabkan hasil ekstrak mengandung komponen larut air seperti pati dan gula. Umumnya tumbuhan dikeringkan pada suhu kamar dengan suhu kurang dari 30 o C dan terhindar dari sinar matahari langsung. Radiasi sinar ultraviolet akibat pengeringan dengan matahari langsung dapat menyebabkan terjadinya perubahan komposisi senyawa penyusun bahan [11] Pemilihan Jenis Pelarut Salah satu faktor penting lainnya dalam menentukan proses ekstraksi menggunakan pelarut adalah pemilihan jenis pelarut yang digunakan. Jenis pelarut yang digunakan dalam proses ekstraksi akan mempengaruhi jenis senyawa bioaktif yang terekstrak karena masing-masing pelarut mempunyai efisiensi dan selektifitas yang berbeda untuk melarutkan komponen bioaktif dalam bahan. Pelarut hendaknya tidak berbahaya bagi pekerja, tidak bersifat racun, tidak mudah terbakar dan tidak bersifat korosif terhadap peralatan ekstraksi. Dalam pertimbangan ekonomi diusahakan pemilihan pelarut yang murah dan mudah 9

5 didapat. Pelarut yang banyak digunakan dalam proses ekstraksi dengan pelarut adalah aseton, etanol, metanol, etil asetat, kloroform, heksana dan etilen diklorida [27] Perbandingan Jumlah Pelarut dan Bahan Semakin besar volume pelarut yang digunakan dibandingkan jumlah bahan yang diekstrak maka rendemen yang dihasilkan juga semakin besar. Semakin banyak pelarut yang ditambahkan maka semakin besar kemampuan pelarut untuk melarutkan bahan sehingga semakin banyak komponen bahan yang dapat terekstrak oleh pelarut. Rendemen hasil ekstraksi akan terus meningkat hingga larutan menjadi jenuh. Setelah titik jenuh larutan, tidak akan terjadi peningkatan rendemen dengan penambahan pelarut [27] Pengaturan Kondisi Ekstraksi Lama ekstraksi menentukan jumlah komponen yang dapat diekstrak dari bahan. Lama ekstraksi berhubungan dengan waktu kontak antara bahan dan pelarut. Semakin lama waktu ekstraksi maka kesempatan untuk bersentuhan antara bahan dan pelarut semakin besar sehingga kelarutan komponen bioaktif dalam larutan akan meningkat. Proses pengadukan larutan merupakan salah satu faktor penting dalam proses ekstraksi untuk mempercepat pelarutan zat padat dan meningkatkan laju difusi bahan terlarut. Pergerakan pelarut disekitar bahan akibat pengadukan dapat mempercepat kontak bahan dengan pelarut dan memindahkan komponen dari permukaan bahan ke dalam larutan dengan jalan membentuk suspensi serta melarutkan komponen tersebut ke dalam media pelarut. Pengadukan dapat dilakukan dengan cara mekanis, penyemprotan udara atau dengan kombinasi keduanya [11]. Ekstraksi akan berlangsung cepat jika dilakukan pada suhu yang tinggi, tetapi hal ini dapat mengakibatkan beberapa komponen yang terdapat dalam tumbuhan akan mengalami kerusakan. Ekstraksi yang baik dilakukan pada kisaran suhu o C tetapi suhu yang digunakan harus dibawah titik didih pelarut yang digunakan [10]. 10

6 2.4 JENIS PELARUT Sebagai tenaga pemisah, solven harus dipilih sedemikian hingga kelarutannya terhadap salah satu komponen murninya adalah terbatas atau sama sekali tidak saling melarutkan. Karenanya, dalam proses ekstraksi akan terbentuk dua fase cairan yang saling bersinggungan dan selalu mengadakan kontak. Fase yang banyak mengandung diluen disebut fase rafinat sedangkan fase yang banyak mengandung solven dinamakan ekstrak. Terbentuknya dua fase cairan, memungkinkan semua komponen yang ada dalam campuran terbesar dalam masing masing fase sesuai dengan koefisien distribusinya, sehingga dicapai keseimbangan fisis. Pemisahan kedua fase seimbang dengan mudah dapat dilakukan jika density fase rafinat dan fase ekstrak mempunyai perbedaan yang cukup. Tetapi jika density keduanya hampir sama proses pemisahan semakin sulit, sebab campuran tersebut cenderung untuk membentuk emulsi. Dibidang industri, ekstraksi sangat luas penggunaannya terutama jika larutan yang akan dipisahkan tediri dari komponen komponen : 1. Mempunyai sifat penguapan relatif yang rendah. 2. Mempunyai titik didih yang berdekatan. 3. Sensitif terhadap panas. 4. Merupakan campuran azeotrop. Adapun pelarut (solven yang sering digunakan digunakan pada penelitian adalah sebagai berikut : Etanol Etanol (disebut juga etil-alkohol atau alkohol saja), adalah alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Karena sifatnya yang tidak beracun bahan ini banyak dipakai sebagai pelarut dalam dunia farmasi dan industri makanan dan minuman. Etanol merupakan jenis pelarut polar. Karakteristik etanol : 1. Rumus molekul : C 2 H 5 OH 2. Berat Molekul : 46,07 kg/mol 3. Spesifik gravity : 0, Melting point : o C 5. Boiling point : 78,4 o C 11

7 6. Soluble in water : insoluble 7. Density : 0,7991 gr/cc 8. Temperatur kritis : 243,1 o C 9. Tekanan kritis : 63,1 atm Etanol banyak digunakan dalam penelitian sebelumnya sebagai bahan pelarut dengan berbagai variasi sampel, temperature, dan juga jenis proses ekstraksinya. Seperti pada penelitianyang dilakukan oleh Dewi Maulida yaitu proses antioksidan likopen dari buah tomat dengan menggunakan solven campuran n-heksana, aseton dan etanol [6] dan juga penelitian yang dilakukan oleh Gustina yaitu tentang kajian ekstrak biji mengkudu menggunakan pelarut organik, dan masih banyak lagi penelitian yang menggunakan etanol sebagai bahan pelarut untuk ekstraksi [12] N-heksana Heksana adalah senyawa hidrokarbon alkana dengan rumus kimia C6H14 (isomer utama n-heksana memiliki rumus CH3(CH2)4CH3. Awalan heksmerujuk pada enam karbon atom yang terdapat pada heksana dan akhiran -ana berasal dari alkana, yang merujuk pada ikatan tunggal yang menghubungkan atom-atom karbon tersebut. N Hexana merupakan jenis pelarut non polar. Karakteristik n heksana : 1. Nama lain : caproyl hydride, hexyl hydride 2. Rumus molekul : CH 3 (CH 2 ) 4 CH 3 3. Berat molekul : 86,17 kg/mol 4. Warna : Tidak berwarna 5. Melting point : - 94 o C 6. Boiling point : 69 ( P = 1 atm) 7. Spesific gravity : 0, Kelarutan dalam 100 bagian air : 0,014 ( 15 o C ) [13] Heksana dapat digunakan untuk mengekstraksi minyak nilam yang dapat digunakan sebagai minyak atsiri (Jos, B., 2004). Selain itu, heksana dapat digunakan sebagai solven untuk mengekstraksi karotenoid dari CPO (Firdiana, D., dan Kuncoro, R., dan Jos, B., 2003). Solven campuran antara heksana dan 12

8 benzena dapat digunakan untuk mengekstraksi minyak dari kopra (Kustanti, F., dan Ajianni, M. Y., 2000). Sedangkan solven campuran antara heksana dan isopropanol dapat digunakan dalam penurunan kadar limbah sintetis asam phosphat dengan ekstraksi cair cair [5]. Dalam penggunaan heksana sebagai solven sudah banyak dilakukan banyak peneliti diantaranya yang dilakukan oleh Budi Nugroho yaitu heksana sebagai bahan pengekstraksi yaitu pengaruh suhu ekstraksi terhadap kandungan kurkuminoid dan air serbuk temulawak [15], juga dilakukan oleh aunin tentang kajian ekstrak minyak biji mengkudu dengan menggunakan pelarut organik [16], Ana Andari tentang Uji Aktivitas Ekstrak Daun Katuk Sebagai Antioksidan Pada Minyak Kelapa [7] dan Dewi Maulida tentang proses antioksidan likopen dari buah tomat dengan menggunakan solven campuran n-heksana, aseton dan etanol [5] Etil Asetat Etil Asetat dengan rumus C 3 OH merupakan turunan dari alkohol yang dapat digunakan sebagai pelarut, dan sifatnya yang tidak beracun sehingga sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari khususnya dunia farmasi. Karakteristik metanol : 1. Berat molekul :102,18 g/mol 2. Titik didih : 64,5 0 C 3. Melting poin : C 4. Specific gravity : 0,7257 (20 0 C) Dalam penggunaan metanol sebagai solven banyak penelitian yang menggunakan metanol sebagai bahan pelarut dengan berbagai variasi sampel, temperature, dan juga jenis proses ekstraksinya. Seperti proses antioksidan likopen dari buah tomat dengan menggunakan solven campuran n-heksana, aseton dan etanol [10]. Daya antioksidan ekstrak etanol kulit buah manggis (Garcinia Margostana Linn) hasil pengadukan dan refluks. kajian ekstrak biji mengkudu menggunakan pelarut organik [unin], dan masih banyak lagi penelitian yang menggunakan etanol sebagai bahan pelarut untuk ekstraksi [18]. Daun katuk merupakan tanaman yang tumbuh subur di Indonesia dan diketahui mengandung senyawa aktif yang memiliki aktivitas antioksidan [5]. 13

9 2.6 ANALISIS EKONOMI Pada penelitian ini dilakukan suatu analisis ekonomi yang sederhana, sehingga dapat diketahui biaya operasional pembuatan ekstrak flavonoid sebagai antioksidan pada minyak kelapa dengan bahan baku daun katuk. Proses pembuatannya menggunakan proses ekstraksi. Berikut rincian biaya yang digunakan dengan menggunakan proses tersebut : 1. Biaya Bahan Baku Adapun bahan yang digunakan untuk pembuatan ekstrak flavonoid sebagai antioksidan pada minyak kelapa dengan bahan baku daun katuk antara lain, daun katuk, etanol 96% (C 2 H 5 OH), etil asetat (CH 3 COOC 2 H 5 ), N-heksana (C 6 H 14 ) dan aluminium klorida (AlCl 3 ). Pada tabel 2.3 akan ditampilkan rincian biaya bahan baku. Tabel 2.3 Rincian Biaya Bahan Baku Bahan Jumlah Harga (Rp) Biaya Total (Rp) Daun Katuk 18 kg / kg Etanol 96% (C 2 H 5 OH) 10 L / L Etil Asetat (CH 3 COOC 2 H 5 ) 10 L / L N-Heksana (C 6 H 14 ) 10 L / L Aluminium Klorida (AlCl 3 ) 2 gr / gr Biaya Total Biaya Proses Proses pembuatan ekstrak flavonoid sebagai antioksidan pada minyak kelapa dengan bahan baku daun katuk terdiri dari proses ekstraksi. Pada tabel 2.4 akan ditampilkan rincian biaya proses. Tabel 2.4 Rincian Biaya Proses Jumlah Waktu Harga (Rp) Biaya Total (Rp) Listrik Oven 1900 watt 108 jam / kwh ,8 Listrik Blender 200 watt 54 jam / kwh ,2 Listrik Hot Plate 1500 watt 108 jam / kwh Pemekatan dengan 27 sampel / sampel Rotary Evaporator Analisa Spektrofotometer UV-Vis 27 sampel Biaya Total Total Biaya Operasional 14

10 Total biaya operasional merupakan biaya bahan baku ditambah dengan biaya proses pada pembuatan ekstrak flavonoid sebagai antioksidan pada minyak kelapa dengan bahan baku daun katuk. Total biaya operasional = biaya bahan baku + biaya proses = Rp Rp = Rp Jadi total biaya yang diperlukan untuk operasional pembuatan ekstrak flavonoid sebagai antioksidan pada minyak kelapa dengan bahan baku daun katuk sebanyak 18 kg adalah Rp