LAPORAN TUGAS AKHIR

ANALISA KANDUNGAN KLOROFIL EKSTRAK DAUN

PEPAYA (Carica Papaya L.) TERHADAP VARIASI

WAKTU EKSTRAKSI DENGAN MENGGUNAKAN

EKSTRAKTOR HIDROTERMAL

(Analysis chlorophyll content of papaya leaf extract on variation of extraction time with

hydrotermal extractor)

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada

Program Studi Teknik Kimia

Departermen Teknologi Industri

Sekolah Vokasi

Universitas Diponegoro

Semarang

Disusun oleh :

Gita Azkiyah Roudotul Aisy

2103011560006

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI

SEKOLAH VOKASI

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2018

i

HALAMAN PENGESAHAN

Nama : Gita Azkiyah Roudotul Aisy

NIM : 21030115060006

Program Studi : Diploma III Teknik Kimia

Departemen : Teknologi Industri

Fakultas : Sekolah Vokasi

Universitas : Universitas Diponegoro

Dosen Pembimbing : Dra. FS. Nugraheni, M. Kes

Judul Bahasa Indonesia : Analisa Kandungan Klorofil Ekstrak Daun Pepaya (Carica

Papaya L.) Terhadap Variasi Waktu Ekstraksi Dengan

Menggunakan Ekstraktor Hidrotermal

Laporan Tugas Akhir ini Telah diperiksa dan disetujui pada :

Hari : Jum’at

Tanggal : 13 Juli 2018

Semarang, 13 Juli 2018

Dosen Pembimbing

Dra. FS. Nugraheni, M. Kes

NIP. 195701291985032002

ii

RINGKASAN

Tanaman pepaya merupakan tanaman yang bisa tumbuh hampir disemua daerah, tanaman ini

banyak di jumpai di Indonesia. Tanaman pepaya banyak sekali manfaatnya seperti buah dan

daunnya yang banyak sekali dimanfaatkan. Namun bagian dari pepaya yakni berupa daunnya

belum dimanfaatkan secara maksimal, padahal jika diolah lebih lanjut dapat memiliki nilai jual

yang tinggi. Penelitian kali ini mencoba mengisolasi daun pepaya dengan cara ekstraksi untuk

diambil klorofilnya. Ekstraksi dilakukan sengan menggunakan pelarut berupa metanol selama 1

jam 40 menit dengan pengambilan sampel selama 20 menit sekali. Perbandingan antara solute dan

solvent yang digunakan yakni 1:1,1 pada temperatur 500C. Berdasarkan penelitian tersebut

diperoleh waktu yang paling optimal untuk pengambilan sampel yakni pada menit ke 60 dengan

kadar klorofil tertinggi yakni sebesar 0,4654 mg/L.

Kata Kunci : pepaya, klorofil, ekstraksi

iii

ABSTRACT

Papaya plants are plants that can grow almost in all areas, this plant is widely encountered in

Indonesia. Papaya plants a lot of benefits such as fruit and leaves are widely used. However, part

of papaya that is in the form of leaves have not been utilized maximally, but if processed further

can have high selling value. The present study attempted to isolate papaya leaves by extracting

them for chlorophyll. Extraction was done by using a solvent in the form of methanol for 1 hour

40 minutes with sampling for 20 minutes once. The comparison between solute and solvent used

is 1: 1,1 at 500C. Based on this research obtained the most optimal time for sampling that is at

minute 60 with highest chlorophyll content that is equal to 0,4654 mg / L.

Keywords: papaya, chlorophyll, extraction

iv

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas segala

rahmat, berkat, dan karunia-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir

ini sesuai dengan waktu yang telah ditentukan. Laporan Tugas Akhir ini merupakan salah satu

syarat untuk menyelesaikan studi di Program Studi Teknik Kimia Departemen Teknologi Industri

Sekolah Vokasi Universitas Diponegoro Semarang.

Pada kesempatan ini, perkenankanlah penyusun mengucapkan terima kasih kepada :

1. M. Endy Yulianto, ST, M.T selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia Departemen

Teknologi Industri Sekolah Vokasi Universitas Diponegoro.

2. Dra. FS. Nugraheni, M. Kes selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan

dengan baik hingga Laporan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.

3. Ir. H. Zainal Abidin, MS dan Dr. Eng. Vita P, ST, MM, M.Eng selaku dosen wali kelas A

angkatan 2015, yang telah memberikan semangat dan doa kepada penyusun.

4. Seluruh Dosen dan Civitas Akademik Program Studi Teknik Kimia Departemen Teknologi

Industri Sekolah Vokasi Universitas Diponegoro.

5. Ibu, Bapak, Adik, dan Kakak-Kakak yang tak henti-hentinya selalu mendoakan dan

memotivasi untuk senantiasa bersemangat dan tak mengenal kata putus asa. Terima kasih atas

segala dukungannya, baik secara material maupun spiritual hingga terselesaikannya Laporan

Tugas Akhir ini.

6. Keluarga besar Anthracene angkatan 2015 dan teman-teman yang telah memberikan

informasi, semangat, dan dukungan dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini.

7. Semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya Laporan Tugas Akhir ini.

Penyusun menyadari adanya keterbatasan dalam penyusunan laporan ini. Besar harapan

penyusun akan adanya saran dan kritik yang sifatnya membangun guna kesempurnaan laporan ini.

Semarang, 13 Juli 2018

Penyusun

v

DAFTAR ISI

Halaman Pengesahan ..................................................................................................... . i

Ringkasan ....................................................................................................................... . ii

Abstrak .......................................................................................................................... . iii

Kata Pengantar ............................................................................................................... . iv

Daftar Isi ......................................................................................................................... . v

Daftar Tabel .................................................................................................................... . viii

Daftar Gambar ............................................................................................................... . ix

BAB I Pendahuluan ........................................................................................................ . 1

1.1. Latar Belakang........................................................................................................... . 1

1.2. Rumusan Masalah ...................................................................................................... . 2

BAB II Tinjauan Pustaka ............................................................................................... . 3

2.1. Botani Tanaman Papaya............................................................................................. . 3

2.1.1. Taksonomi ............................................................................................................ . 3

2.1.2. Karakteristik Tanaman Pepaya.............................................................................. . 3

2.2. Klorofil ...................................................................................................................... . 6

2.2.1. Pengertian Klorofil ............................................................................................... . 6

2.2.2. Struktur Kimia Klorofil ........................................................................................ . 6

2.2.3. Manfaat Klorofil ................................................................................................... . 7

2.3. Ekstraksi .................................................................................................................... . 7

2.3.1. Macam-Macam Metode Ekstraksi ......................................................................... . 8

2.4. Spektrofotometer ....................................................................................................... . 9

2.4.1. Spektrofotometer Ultra Violet-Cahaya Tampak (UV-Vis)..................................... . 10

2.5. Methanol ................................................................................................................... . 11

BAB III Tujuan dan Manfaat ........................................................................................ . 12

3.1. Tujuan ....................................................................................................................... . 12

3.1.1. Tujuan Umum ...................................................................................................... . 12

3.1.2. Tujuan Khusus...................................................................................................... . 12

3.2. Manfaat Penelitian ..................................................................................................... . 12

BAB IV Perancangan Alat ............................................................................................. . 13

4.1. Spesifikasi Alat .......................................................................................................... . 13

4.1.1. Tangki Ekstraktor ................................................................................................. . 13

4.1.2. Heater ................................................................................................................... . 13

vi

4.1.3. Kondensor ............................................................................................................ . 13

4.1.4. Motor ................................................................................................................... . 14

4.1.5. Kondisi Operasi .................................................................................................... . 14

4.2. Dimensi Alat.............................................................................................................. . 15

BAB V Rancangan Penelitian ........................................................................................ . 16

5.1. Alat dan Bahan yang digunakan ................................................................................. . 16

5.1.1. Alat yang digunakan ............................................................................................. . 16

5.1.2. Bahan yang digunakan .......................................................................................... . 16

5.2. Tahapan-Tahapan dalam Penelitian ............................................................................ . 16

5.2.1. Tahap I Persiapan Bahan (Pengeringan Bahan) ..................................................... . 16

5.2.2. Tahap II (Maeserasi) ............................................................................................. . 17

5.2.3. Tahap III (Ekstraksi) ............................................................................................. . 17

5.2.4. Tahap IV (Analisa) ............................................................................................... . 17

5.3. Prosedur Percobaan dan Analisa ................................................................................ . 17

5.3.1. Prosedur Percobaan .............................................................................................. . 17

5.3.2. Analisa Produk ..................................................................................................... . 18

5.4. Variabel Penelitian..................................................................................................... . 18

5.2.1. Variabel Tetap ...................................................................................................... . 18

5.2.2. Variabel Berubah .................................................................................................. . 18

5.5. Jadwal Praktikum Tugas Akhir .................................................................................. . 18

5.5.1. Waktu Pelaksanaan ............................................................................................... . 18

5.5.2. Tempat Praktikum ................................................................................................ . 18

5.5.3. Jadwal Kegiatan ................................................................................................... . 19

5.6. Anggaran Biaya ......................................................................................................... . 19

BAB VI Hasil dan Pembahasan ..................................................................................... . 21

6.1. Hasil Pengamatan ...................................................................................................... . 21

6.2. Pembahasan ............................................................................................................... . 21

BAB VII Kesimpulan ..................................................................................................... . 23

7.1. Kesimpulan................................................................................................................ . 23

7.2. Saran ......................................................................................................................... . 23

Lampiran ........................................................................................................................ . 24

Daftar Pustaka ................................................................................................................ . 26

vii

Daftar Tabel

Tabel 1. Spektrum Cahaya Tampak dan Warna-Warna Komplementer ............................. . 11

Tabel 2. Sifat Fisik Methanol ............................................................................................ . 11

Tabel 3. Alat yang Digunakan dalam Percobaan ............................................................... . 16

Tabel 4. Bahan-Bahan yang Digunakan dalam Percobaan ................................................. . 16

Tabel 5. Variabel Berubah ................................................................................................ . 18

Tabel 6. Jadwal Kegiatan .................................................................................................. . 19

Tabel 7. Anggaran Biaya Penelitian .................................................................................. . 19

Tabel 8. Rincian Anggaran Biaya Penelitian ..................................................................... . 20

Tabel 9. Data Analisa Kadar Total Klorofil....................................................................... . 21

Tabel 10. Data Analisa Kadar Total Klorofil ..................................................................... . 21

viii

Daftar Gambar

Gambar 1. Daun Pepaya ................................................................................................... . 4

Gambar 2. Batang Pepaya ................................................................................................. . 5

Gambar 3. Akar Pepaya .................................................................................................... . 5

Gambar 4. Sintesis Klorofil .............................................................................................. . 7

Gambar 5. Mekanisme Kerja Spektrofotometer ................................................................ . 10

Gambar 6. Dimensi Alat Ekstraktor Hidrotermal .............................................................. . 15

Gambar 7. Diagram Blok Prosedur Percobaan .................................................................. . 17

Gambar 8. Diagram Blok Analisa Produk ......................................................................... . 18

Gambar 9. Grafik Waktu Ekstraksi Terhadap Kadar Total Klorofil ................................... . 22

Gambar 10. Variabel Percobaan 1 sampai 6 ...................................................................... . 24

Gambar 11. Alat Ekstraktor Hidrotermal yang Digunakan ................................................ . 25

Gambar 12. Proses Ekstraksi Daun Pepaya ....................................................................... . 25

ix

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan negara tropis dengan kekayaan flora yang berlimpah. Salah satu tanaman

tropis yang banyak dijumpai di Indonesia adalah tanaman pepaya (Carica papaya L). Tanaman pepaya

merupakan tanaman yang dapat tumbuh di dataran rendah maupun dataran tinggi.

Tanaman pepaya ( Carica Papaya L. bisa dimanfaatkan dari buah dan daunnya. Pada daun pepaya

yang berwarna hijau mengandung klorofil. Kandungan klorofil pada tumbuh-tumbuhan memiliki

jumlah yang banyak yaitu rata-rata 1% berat kering, sehingga sangat berpotensi dikembangkan

sebagai suplemen pangan atau kegunaan lainnya. Klorofil diistilahkan sebagai pewarna hijau alami

yang ada pada berbagai macam tumbuhan, susunannya terdapat di dalam kloroplas. Klorofil biasanya

selalu menyatu dengan pigmen lainnya yang berdasarkan dari kelompok karotenoid.

Klorofil merupakan pigmen berwarna hijau yang terdapat pada daun. Saat ini klorofil banyak

dimanfaatkan sebagai food suplement yang membantu mengoptimalkan fungsi metabolik, sistem

imunitas, detoksifikasi, meredakan radang (inflamatorik) dan menyeimbangkan sistem hormonal.

Selain itu klorofil juga merangsang pembentukan darah karena menyediakan bahan dasar dari

pembentuk haemoglobin.

Sayur-sayuran terutama yang berwarna hijau mengandung banyak klorofil. Di dalam tanaman,

klorofil terdapat dalam bentuk ikatan yang kompleks dengan molekul protein dan lemak. Warna

sayur-sayuran terutama disebabkan oleh kandungan zat warna didalamnya yang disebut pigmen dan

terdiri dari klorofil, karotenoid dan grup flavonoid yang terdiri dari antosianin, antoxantin dan tannin.

Klorofil adalah senyawa ester dan larut di dalam solvent organik. Ekstraksinya dilakukan dengan

menggunakan pelarut organik polar, khususnya acetone dan alkohol. Kandungan klorofil bersifat

tidak stabil dan lebih mudah rusak bila terkena sinar ,panas, asam dan basa. Klorofil dalam daun yang

masih hidup terikat pada protein. Dalam proses pemanasan proteinnya terdenaturasi dan klorofil

dilepaskan.

Belakangan ini semakin banyak beredar produk impor suplemen pangan kaya klorofil, padahal

dilihat dari segi geografis Indonesia memiliki potensi sumber klorofil yang besar. Salah satunya

adalah daun pepaya sebagai penghasil pewarna hijau alami. Oleh karena itu perlu dilakukan kajian

untuk meningkatkan manfaat daun pepaya. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui randemen

kadar total klorofil pada daun papaya yang terekstrak terhadap pengaruh perbandingan umpan dan

solvent serta pengaruh suhu ekstraksi.

2

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut permasalahan yang timbul pada proses ekstraksi klorofil dari

daun papaya dapat dirumuskan sebagai berikut

1.2.1 Bagaimana pengaruh waktu ekstraksi terhadap kadar klorofil yang dihasilkan?

1.2.2 Bagaimana cara menghitung kadar total klorofil yang dihasilkan dengan alat spektofotometer?

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Botani Tanaman Pepaya

2.1.1 Taksonomi

Menurut Ikeyi et al. (2013) sistematika tumbuhan pepaya (Carica papaya L.) berdasarkan

taksonominya adalah sebagai berikut:

Divisi : Magnoliophyta

Kelas : Magnoliopsida

Ordo : Brassicales

Familia : Caricaceae

Genus : Carica

Spesies : Carica papaya

Pepaya adalah tanaman asli dari daerah tropis Amerika. Pohon pepaya dapat tumbuh pada

ketinggian 0-1000 meter dpl dengan daun berbentuk menjari. Pepaya memiliki varietas antara lain:

pepaya semangko, pepaya dampit, pepaya arum bogor, pepaya carysa (pepaya hawai), pepaya sari

ading, pepaya sari rona dan pepaya california (pepaya Callina) (Budiyanti dan Sunyoto, 2011). Buah

pepaya berbentuk lonjong yang terdapat rongga didalamnya. Rongga tersebut berisi biji pepaya. Biji

pepaya termasuk limbah pertanian, terdapat dibagian rongga buah pepaya. Berbentuk bulat keriput

yang dibungkus oleh kulit ari yang transparan seperti agar. Biji pepaya pada buah yang belum

matang berwarna putih, sedangkan biji pepaya matang berwarna hitam dengan tekstur yang lunak.

2.1.2 Karakteristik Tanaman Pepaya

Tanaman dari marga Carica banyak diusahakan petani kerena buahnya enak dimakan. Buah

pepaya tergolong buah terpopuler dan digemari oleh masyarakat. Daging buahnya lunak, warna

merah atau kuning. Rasanya manis dan menyegarkan, karena mengandung banyak air. Pepaya baik

untuk dikonsumsi orang yang sedang diet sebab kadar lemaknya sangat rendah (0,1%), dengan

kandungan karbohidrat 7-13% dan kalori 35-59 kkal/100 g (Balai Penelitian Tanaman Buah, 2001).

Morfologi tanaman pepaya (Carica papaya L.)

1. Daun (folium)

Daun merupakan tumbuhan yang penting dan umumnya tiap tumbuhan mempunyai sejumlah

besar daun. Tyas (2008) mengatakan bahwadaun pepaya merupakan daun tunggal, berukuran

besar, menjari, bergerigi dan juga mempunyai bagian-bagian tangkai daun dan helaian daun

(lamina). Daun pepaya mempunyai bangun bulat atau bundar, 8 ujung daun yang lancip, tangkai

daun panjang dan berongga. Permukaan daun licin sedikit mengkilat. Dilihat dari susunan tulang

4

daunnya, daun pepaya termasuk daun-daun yang bertulang menjari. Daunnya berkumpul di pucuk

batangseperti pada gambar di bawah ini:

Gambar 1. Daun Pepaya

(Sumber: Agustina, 2017)

2. Batang (caulis)

Batang merupakan bagian yang penting untuk tempat tumbuh tangkai daun dan tangkai buah.

Bentuk batang pada tanaman pepaya yaitu berbentuk bulat, dengan permukaan batang yang

memperlihatkan berkas-berkas tangkai daun, dapat dilihat pada gambar 2. Arah tumbuh batang

yaitu tegak lurus yaitu arahnya lurus ke atas. Permukaan batang tanaman pepaya yaitu licin.

Batangnya berongga, umumnya tidak bercabang atau bercabang sedikit, dan tingginya dapat

mencapai 5-10 m (Tyas, 2008). Seperti pada gambar dibawah ini:

5

Gambar 2. Batang Pepaya

(Sumber: Agustina, 2017)

3. Akar (radix)

Akar pepaya merupakan akar dengan sistem akar tunggang (radix primaria), karena akar

lembaga tumbuh terus menjadi akar pokok yang bercabang-cabang menjadi akar-akar yang lebih

kecil. Bentuk akar bulat dan berwarna putih kekuningan (Tyas, 2008). Seperti pada gambar di

bawah ini:

Gambar 3. Akar Pepaya

(Sumber: Agustina, 2017)

6

2.2 Klorofil

2.2.1 Pengertian Klorofil

Klorofil adalah pigmen hijau yang ditemukan di sebagian besar tanaman, dan namanya

berasal dari bahasa Yunani chloros (hijau) dan phyllon (daun). Ada beberapa bentuk yang berbeda

klorofil. Klorofil a, kuning kehijauan dalam larutan, adalah pigmen fotosintetik primer pada tanaman

hijau untuk transfer energi cahaya ke akseptor kimia. Cahaya yang diserap menyediakan energi

untuk fotosintesis. Daun hijau menyerap cahaya biru (kebanyakan pada 430nm) dan lampu merah

(kebanyakan pada 660nm). Ini mencerminkan warna hijau panjang gelombang, muncul hijau ke

mata manusia. Klorofil a, ditemukan dalam warna biru-hijau dan beberapa ganggang merah. Pigmen

aksesori dalam fotosintesis transfer energi cahaya ke Chlorophyll a. Salah satunya adalah Chloropyll

b, biru-hijau dalam larutan, ditemukan lebih tinggi tanaman dan ganggang hijau dengan Chlorophyll

a. Klorofil c juga pigmen aksesori yang ditemukan dengan Chlorophyll dalam ganggang coklat dan

diatom. Chlorophyll d, bersama dengan Klorofil a, ada di beberapa ganggang merah. Semua bentuk

klorofil larut dalam minyak. Bentuk klorofil, kecuali c, memiliki 'kepala' dan 'ekor' panjang. Kepala

terdiri dari cincin porfirin atau inti tetrapyrrole, dari mana memanjang ekor yang terdiri dari

pengelompokan 20-karbon yang disebut phytol. Ekor dari bentuk c pendek dan tautan ke cincin

porfirin dari C17. Dalam klorofil, porfirin sangat mirip strukturnya kelompok heme ditemukan

dalam hemoglobin, kecuali bahwa dalam heme atom sentral adalah besi, sedangkan dalam klorofil

itu adalah magnesium (Inanc Levent A, 2011).

2.2.2 Struktur Kimia Klorofil

Klorofil terdekomposisi oleh panas dan warna hijau-zaitun dihasilkan. Waktu pemanasan dan

suhu mempengaruhi pada tingkat dekomposisi, misalnya, suhu tinggi pada pressure cooker dan

keasaman tidak berkurang karena asam volatil dipertahankan, sehingga perubahannya cepat.

Penggunaan senyawa alkalin seperti air alkali mengurangi keasaman medium. Namun, jika

digunakan dalam jumlah berlebih, klorofil bereaksi dengan basa. Reaksi Chlorophyll a dengan asam

menghilangkan ion magnesium menggantikannya dengan dua atom hidrogen memberikan zat padat

coklat zaitun, phaeophytin-a. Hidrolisisini (kebalikan dari esterifikasi) memisahkan phytol dan

memberikan phaeophorbide-a. Senyawa serupa diperoleh jika Klorofil b digunakan. Jika klorofil

direaksikan dengan basa, ia membentuk serangkaian senyawa phyllins, magnesium porphyrin.

Pengobatan dari phyllins dengan asam memberi porphyrins. Selain itu, yang lain dari produk reaksi

adalah klorofilin menjadi campuran semi-sintetis garam natrium tembaga. Chlorophyllin adalah

7

garam yang larut dalam air yang diperoleh dengan alkalin hidrolisis klorofil dengan penggantian

magnesium oleh tembaga dan metil dan ester phytyl kelompok dengan natrium.

Gambar 4. Sintesis Klorofil

(Sumber: Inanc Levent A, 2011)

2.2.3 Manfaat Klorofil

Klorofil, turunan klorofil, digunakan sebagai aditif makanan dan obat alternatif. Sebagai zat

pewarna makanan, klorofilin dikenal sebagai hijau alami. Klorofil dapat pula digunakan sebagai

pengobatan alternatif, Chlorophyll memiliki efek positif peradangan, oksidasi, dan penyembuhan

luka. Nutrisi antioksidan seperti vitamin A, C dan E membantu menetralisir molekul berbahaya

(radikal bebas) di dalam tubuh yang dapat menyebabkan kerusakan sel-sel sehat. Banyak penelitian

yang mendukung bahwa klorofil dan turunannya memiliki sifat antioksidan, tetapi beberapa

penelitian menunjukkan bahwa klorofil bertanggung jawab atas efek pro-oksidan pada oksidasi

minyak. Sifat pro-oksidan dan antioksidan klorofil dan turunannya tergantung pada keberadaan

cahaya, ketika dalam klorofil medium gelap dan turunannya bertindak sebagai antioksidan jika tidak

pro-oksidan. Batu kalsium oksalat lebih baik dikenal sebagai batu ginjal (Inanc Levent A, 2011).

2.3 Ekstraksi

Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan komponen yang diinginkan dari penyusun-penyusun

lain dalam suatu campuran berdasarkan pada perbedaan kelarutan komponen tersebut terhadap pelarut

yang digunakan. Pelarut heksana, eter, petroleum etel dan kloroform untuk mengambil senyawa yang

kepolarannya rendah. Pelarut yang lebih polar seperti alkohol dan etilasetat untuk mengambil senyawa

yang lebih polar (Harbone,1973).

Ekstraksi pada dasarnya dibagi menjadi dua bagian yaitu ekstraksi cair-cair dan ekstraksi padat-

cair. Ekstraksi cair-cair biasanya digunakan untuk memisahkan senyawa-senyawa hasil alam padat

dengan menggunakan pelarut tertentusesuai dengan senyawa yang dipisahkan. Pemisahan pelarut

8

berdasarkan kaidah “Like dissolved like” yang berarti satu senyawa polar akan larut dalam pelarut

polar dan juga sebaliknya, senyawa nonpolar akan larut dalam pelarut non polar (sastroamidjojo,

1991)

Pelarut-pelarut yang digunakan untuk ekstraksi harus memenuhi persyaratan antara lain

(Harbone, 1973):

1. Inert atau tidak dapat bereaksi dengan komponen yang akan diisolasi.

2. Selektif yaitu hanya mengisolasi atau melarutkan zat-zat yang diinginkan.

3. Mempunyai titik didih rendah sehingga mudah diuapkan pada temperatur yang rendah.

2.3.1 Macam-Macam Metode Ekstraksi

Jenis-jenis ekstraksi bahan alam yang sering dilakukan adalah :

1. Ekstraksi Cara Dingin

Metoda ini artinya tidak ada proses pemanasan selama proses ekstraksi berlangsung, tujuannya

untuk menghindari rusaknya senyawa yang dimaksud rusak karena pemanasanan. Jenis ekstraksi

dingin adalah maserasi dan perkolasi.

Metode Maserasi

Maserasi merupakan cara penyarian yang sederhana. Maserasi dilakukan dengan cara

merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari. Cairan penyari akan menembus dinding sel dan

masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif, zat aktif akan larut dengan karena adanya

perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam sel dengan yang di luar sel, maka larutan

yang terpekat didesak keluar. Peristiwa tersebut berulang sehingga terjadi keseimbangan

konsentrasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel.

Metode Perkolasi

Perkolasi adalah proses penyarian simplisia dengan jalan melewatkan pelarut yang sesuai

secara lambat pada simplisia dalam suatu percolator. Perkolasi bertujuan supaya zat berkhasiat

tertarik seluruhnya dan biasanya dilakukan untuk zat berkhasiat yang tahan ataupun tidak tahan

pemanasan. Cairan penyari dialirkan dari atas ke bawah melalui serbuk tersebut, cairan penyari

akan melarutkan zat aktif sel-sel yang dilalui sampai mencapai keadaan jenuh. Gerak kebawah

disebabkan oleh kekuatan gaya beratnya sendiri dan cairan di atasnya, dikurangi dengan daya

kapiler yang cenderung untuk menahan. Kekuatan yang berperan pada perkolasi antara lain: gaya

berat, kekentalan, daya larut, tegangan permukaan, difusi, osmosa, adesi, daya kapiler dan daya

geseran (friksi).

2. Ekstraksi Cara Panas

9

Metoda ini pastinya melibatkan panas dalam prosesnya. Dengan adanya panas secara otomatis

akan mempercepat proses penyarian dibandingkan cara dingin. Metodanya adalah refluks,

ekstraksi dengan alat soxhlet dan infusa.

Metode Refluks

Salah satu metode sintesis senyawa anorganik adalah refluks, metode ini digunakan apabila

dalam sintesis tersebut menggunakan pelarut yang volatil. Pada kondisi ini jika dilakukan

pemanasan biasa maka pelarut akan menguap sebelum reaksi berjalan sampai selesai. Prinsip dari

metode refluks adalah pelarut volatil yang digunakan akan menguap pada suhu tinggi, namun

akan didinginkan dengan kondensor sehingga pelarut yang tadinya dalam bentuk uap akan

mengembun pada kondensor dan turun lagi ke dalam wadah reaksi sehingga pelarut akan tetap

ada selama reaksi berlangsung. Sedangkan aliran gas N2 diberikan agar tidak ada uap air atau gas

oksigen yang masuk terutama pada senyawa organologam untuk sintesis senyawa anorganik

karena sifatnya reaktif.

Metode Soklet

Sokletasi adalah suatu metode atau proses pemisahan suatu komponen yang terdapat dalam

zat padat dengan cara penyaringan berulang-ulang dengan menggunakan pelarut tertentu,

sehingga semua komponen yang diinginkan akan terisolasi. Sokletasi digunakan pada pelarut

organik tertentu. Dengan cara pemanasan, sehingga uap yang timbul setelah dingin secara

kontinyu akan membasahi sampel, secara teratur pelarut tersebut dimasukkan kembali ke dalam

labu dengan membawa senyawa kimia yang akan diisolasi tersebut.

2.4 Spektrofotometer

Spektrofotometer adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Sprektrometer

menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat

pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi. Spektrofotometer digunakan untuk

mengukur energi relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai

fungsi panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih dideteksi dan cara ini diperoleh dengan

pengurai seperti prisma, grating atau celah optis. Fotometer filter dari berbagai warna yang

mempunyai spesifikasi melewatkan trayek pada panjang gelombang tertentu (Pudja, 2016).

Spektrofotometer merupakan suatu alat/instrumen yang dilengkapi dengan sumber cahaya

(gelombang elektromagnetik), baik cahaya UV (ultra-violet) ataupun cahaya nampak (visible).

Spektrofotometer mampu membaca/mengukur kepekatan warna dari sampel tertentu dengan panjang

gelombang tertentu pula. Alat ini digunakan untuk mengukur konsentrasi beberapa molekul seperti

10

DNA/RNA (UV light, 260 nm), protein (UV, 280 nm), kultur sel bakteri, ragi/yeast, dan lain-lain.

Sinar UV digunakan untuk mengukur bahan (larutan) yang terbaca dengan panjang gelombang di

bawah 400 nano meter (nm). Sedangkan visible light bisa digunkan untuk mengukur bahan dengan

panjang gelombang 400-700 nm.

Spektrofotometer dibagi menjadi dua jenis yaitu spektrofotometer single beam dan

spektrofotometer double-beam. Perbedaan kedua jenis spektrofotometer ini hanya pada pemberian

cahaya, dimana pada single-beam, cahaya hanya melewati satu arah sehingga nilai yang diperoleh

hanya nilai absorbansi dar larutan yang dimasukan. Berbeda dengan single-beam, pada

spektrofotomeret double-beam, nilai blanko dapat langsung diukur bersamaan dengan larutan yang

diinginkan dalam satu kali proses yang sama. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum

tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk larutan sampel atau blanko dan suatu

alat untuk mengukur perbedaan absorbansi antara sampel dan blanko ataupu pembanding.

Gambar 5. Mekanisme kerja spektrofotometer

(sumber: Pertiwi Intan N, 2016)

2.4.1 Spektrofotometer Ultra Violet – Cahaya Tampak (UV-Vis)

Spektrum UV-Vis merupakan hasil interaksi antara radiasi elektromagnetik (REM) dengan

molekul. Radiasi Elektramagnetik (REM) merupakan bentuk energi radiasi yang mempunyai sifat

gelombang dan partikel (foton). Karena bersifat sebagai gelombang maka beberapa parameter perlu

diketahui, misalnya panjang gelombang, frekuensi, bilangan gelombang dan serapan. Radiasi

Elektromagnetik (REM) mempunyai vektor listrik dan vektor magnet yang bergetar dalam bidang-

bidang yang tegak lurus satu sama lain dan masing-masing tegak lurus pada arah perambatan radiasi.

Semua molekul dapat mengabsorbsi radiasi daerah UV-Vis karena mereka mengandung elektron,

baik sekutu maupun menyendiri yang dapat dieksitasikan ke tingkat energi yang lebih tinggi.

11

Tabel 1. Spektrum cahaya tampak dan warna-warna komplementer

Panjang gelombang Warna Warna Komplementer

400-435 Violet Kuning-hijau

435-480 Biru Kuning

480-490 Hujau-biru Oranye

490-500 Biru-hijau Merah

500-560 Hujau Ungu

560-580 Kuning-hijau Violet

580-595 Kuning Biru

595-610 Oranye Hijau-biru

610-750 Merah Biru-hijau

2.5 Methanol

Menurut Perry,1934. Methanol merupakan senyawa berbasis alkohol yang memiliki rumus

molekuk CH4O, methanol memiliki titik didih -97,80C senyawa ini lebih murah dari senyawa organik

lainnya dan memiliki perpindahan panas yang lebih baik. Metanol merupakan bentuk alkohol paling

sederhana yang mudah menguap,terbakar, dan beracun sehingga penggunaannya tidak diperuntukan

untuk di konsumsi sebagai bahan minuman. Metanol pada keadaan atmosfer ia berbentuk cairan yang

ringan, mudah menguap, tidak. Kerugian dari senyawa ini diantaranya:

1. Dianggap lebih beracun dari pada etil glikol sehingga lebih cocok digunakan di luar ruangan.

2. Mudah terbakar sehingga biadanya diasumsikan sebagai senyawa yang berpotensi menimbulkan

terjadnya kebakaran.

Tabel 2. Sifat Fisika Metanol

Sifat fisik Besar

Massa molar 32,04 g/mol

Densitas 0,7918 g/cm3

Titik leleh -970C

Titik didih 64,70C

Berwarna bening

12

BAB III

TUJUAN DAN MANFAAT

3.1 Tujuan

Adapun tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

3.1.1 Tujuan umum

1. Melengkapi syarat kelulusan mahasiswa menempuh Program Studi Diploma III Teknik

Kimia, Departemen Teknologi Industri, Sekolah Vokasi, Universitas Diponegoro.

2. Sebagai sarana penunjang praktek ekstraksi pada praktikum Operasi Teknik Kimia di

PSDIII Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.

3. Menerapkan ilmu yang didapat dari bangku perkuliahan secara terpadu dan terperinci,

sehingga berguna bagi perkembangan industri di Indonesia.

4. Mengembangkan wawasan ilmu pengetahuan dan teknologi bagi mahasiswa.

3.1.2 Tujuan Khusus

1. Mengetahui cara pengambilan (ekstraksi) klorofil pada daun pepaya.

2. Mengetahui pengaruh waktu pengambilan produk terhadap klorofil yang dihasilkan.

3. Mengetahui kadar total klorofil pada daun pepaya yang dihasilkan dengan

menggunakanalat spektrofotometer.

4. Mengetahui waktu pengambilan ekstrak yang optimum pada klorofil daun pepaya.

3.2 Manfaat Penelitian

Melalui penelitian ini dapat diketahui kadar total klorofil yang dihasilkan serta waktu yang

optimum dalam pengambilan sampel sehingga didapatkan klorofil dengan kualitas terbaik.

13

13

BAB IV

PERANCANGAN ALAT

4.1. Spesifikasi Alat

4.1.1. Tangki Ekstraktor

Tipe Tangki : Single Tank

Material : Stainles Steel Plate SUS 304

Tipe Sisi Bawah : Cone

Tipe Sisi Atas : Flate Bar (Flens)

Diameter Drain Valve : 1 ¼ inch

Diameter Safety Valve : ½ inch

Kapasitas Maksimal : 20 Liter

Kapasitas Minimal : 5 Liter

Panjang Tangki : 400 inch

Diameter Tangki : 10 inch

Jarak Tangki Dari Dasar : 750 inch

Diameter Batang Pengaduk : 12 mm

Tipe Jaket : Glass Woll

Ketebalan Jaket : 10 inch

4.1.2. Heater

Tipe Pemanas Heater : Immersion

Daya Pemanas Heater : 1100 watt/220 vac

Power Supply : 220 vac/ 1 ph

Kontrol Panel : Safety Valve

4.1.3. Kondensor

Diameter Kondensor : 3/4 inch

Schedule Pipa : 20

Diameter Tangki : 600 inch

Tinggi Tangki : 500 inch

Tipe Pipa Kondensor : Rectangular Pipe 40x40

14

14

4.1.4. Motor

Tipe : 21K6R6N-C

Daya : 220 VA

Arus : 0,13 Ampere

Kecepatan Putaran : 1300 rpm

Rasio Gear Box : 1 : 60

Tipe Gear : 26N-60K

Diameter Pengait Pengaduk : 8 mm

Panjang Pengait Pengaduk : 15 mm

4.1.5. Kondisi Operasi

Tekanan : 2 Bar

Temperature : Maksimal 1200C

Kecepatan Pengadukan : 1300 rpm

15

15

4.2. Dimensi Alat

Gambar 6. Dimensi Alat Ekstraktor Hidrothermal

Katerangan :

1. Motor

2. Sight Glass

3. Pengaduk

4. Heater

5. Valve Output

6. Kondensor

7. Kontrol Panel

23

BAB VII

KESIMPULAN

7.1. Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa semakin

lama waktu proses ekstraksi dapat menghasilkan kadar klorofil yang semakin tinggi, namun

dapat pula menghasilkan kadar klorofil yang semakin rendah. Hal tersebut tergantung pada

jenis pelarut yang di gunakan. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dengan

menggunakan bahan baku daun pepaya dan pelarut berupa metanol, perlakuan terbaik yakni

pada proses ekstraksi yang dilakukan selama 60 menit menghasilkan kadar klorofil sebesar

0,4654 mg/L.

7.2. Saran

Semakin beredarnya produk impor suplemen pangan kaya klorofi, padahal dilihat dari segi

geografis indonesia memiliki potensi sumber lorofil yang besar. Salah satunya adalah daun

pepaya sebagai penghasil pewarna hijau alami, oleh karena itu perlu dilakukan kajian untuk

meningkatkan manfaan daun pepaya. Saran untuk penelitian lebih lanjut dapat menggunakan

solven yang memiliki titik didih lebih tinggi agar diperoleh kadar klorofil yang lebih baik.

24

LAMPIRAN

1.1. Perhitungan

1.1.1. Perhitungan Kadar Klorofil

Kadar klorofil (mg/L) = 20,2 A645 nm + 8,02 A663 nm

Variabel 1 = (20,2 𝑥 0,01062) + (8,02 𝑥 0,00104) = 0,2228 𝑚𝑔/𝐿

Variabel 2 = (20,2 𝑥 0,01285) + (8,02 𝑥 0,00326) = 0,2857 𝑚𝑔/𝐿

Variabel 3 = (20,2 𝑥 0,01525) + (8,02 𝑥 0,01117) = 0,3976 𝑚𝑔/𝐿

Variabel 4 = (20,2 𝑥 0,01653) + (8,02 𝑥 0,0164) = 0,4654 𝑚𝑔/𝐿

Variabel 5 = (20,2 𝑥 0,01593) + (8,02 𝑥 0,014) = 0,4341 𝑚𝑔/𝐿

Variabel 6 = (20,2 𝑥 0,01302) + (8,02 𝑥 0,01111) = 0,3521 𝑚𝑔/𝐿

1.2. Foto Praktikum

Gambar 10. Variabel percobaan 1 sampai 6

25

Gambar 11. Alat Ekstraktor Hidrotermal yang Digunakan

Gambar 12. Proses Ekstraksi Klorofil Daun Pepaya

26

26

DAFTAR PUSTAKA

Agustina. 2017. Kajian Karakterisasi Tanaman Pepaya (Carica papaya L.) di Kota Madya

Bandar Lampung [Skripsi]. Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

Arrohmah. 2007. Studi Karakteristik Klorofil Pada Daun Sebagai Material Photodetector

Organic [Skripsi]. Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas

Sebelas Maret. Surakarta.

Balai Penelitian Tanaman Buah. 2001. Laporan Hasil Penelitian. Balai Penelitian Taman Buah,

Solok.

Budiyanti, T. Dan Sunyoto. 2011. Varietas Unggul Baru Pepaya Merah Delima, Si Merah yang

Manis. Sinar Tani Edisi 2-8 November No.3429 Tahun XLII.

Dwi K. Deriva. 2014. Pemanfaatan Perasan Biji Pepaya (Carica papaya) Untuk Mencegah

Infestasi Argulus Pada Ikan Maskoki (Carassius auratus) [Skripsi]. Fakultas Perikanan

dan Kelautan Universitas Airlangga. Surabaya.

Harbone, Y.B. 1973. Metode Fitokimia: Penuntun Cara Modern Menganalisa Tumbuhan. Alih

bahasa oleh: Padmawinata, K. Dan Soediro I. Bandung: ITB.

Ikeyi, A. P.,A.O. Ogbonna and F. U. Eze. 2013. Phytocemical Analysis of Paw-Paw (Carica

papaya) Leaves. Int. J.LifeSc. Bt and Pharm. Res., 2(3):347-351.

Inanc Levent A. 2011. Chlorophyll: Structural Properties, Health Benefits and Its Occurrence

in Virgin Olive Oils. Faculty of Agriculture Department of Food Engineering,

Kahramanmaras. Turkey

Pertiwi Intan N. 2016. Perbedaan Kadar Asam Urat Mengguunakan Alat Spektrofotometer

Dengan Alat Point Of Care Testing (POCT) [Skripsi]. Fakultas Ilmu Keperawatan dan

Kesehatan Universitas Muhammadiyah Semarang. Semarang.

Pudja Mrs. 2016. Analisa perbedaan kandungan klorofil pada daun belimbing manis (averrhoa

carambola L) dan belimbing wuluh (avehoa bilimbi L) menggunakan spektrofotometer

visible.

27

27

Rozak Abdul M. Dan Hartanto Unggul. 2008. Ekstraksi Klorofil Dari Daun Pepaya Dengan

Solvent 1-Butanol. Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Semarang.

Sastroamidjodjo, H. 1991. Kromatografi. Yogyakarta: Liberty.

Tyas, WS. 2008. Evaluasi Keseragaman Pepaya (Carica papaya L.) di Enam Lokasi di

Boyolali. Skripsi Strata I. Institut Pertanian Bogor.