TITRASI ALKALIMETRI

TITRASI ALKALIMETRI(ALKALIMETRI TITRATION)

Prinsip Percobaan :

Reaksi Penggaraman dan Reaksi Netralisasi

Madsud dan Tujuan :

1. Memahami konsep dasar reaksi penggaraman dan netralisasi
2. Untuk mengetahui kosentrasi larutan asam / basa
3. Praktikan dapat menstandarisasi NaOH dengan larutan baku primer (COOH)2.2H2O
4. Paktikan dapat mentitrasi (COOH)2.2H2O tersebut dengan NaOH.
5. Mengetahui cara penentuan titik ekuivalen

Reaksi Percobaan :

Titrasi Alkalimetri

(COOH)₂ . 2H₂O           (COOH)₂  +  2H₂O

 2NaOH + (COOH)₂            2COONa  +  2H₂O

DASAR TEORI

Titrasi merupakan metode analisis kimia secara kuantitatif yang biasa digunakan dalam laboratorium untuk menentukan konsentrasi dari reaktan. Karena pengukuran volum memainkan peranan penting dalam titrasi, maka teknik ini juga dikenali dengan analisis volumetrik. Analisis titrimetri merupakan satu dari bagian utama dari kimia analitik dan perhitungannya berdasarkan hubungan stoikhiometri dari reaksi-reaksi kimia.

Analisis cara titrimetri berdasarkan reaksi kimia seperti: aA + tT → hasil dengan keterangan: (a) molekul analit A bereaksi dengan (t) molekul pereaksi T. Pereaksi T, disebut titran, ditambahkan secara sedikit-sedikit, biasanya dari sebuah buret, dalam bentuk larutan dengan konsentrasi yang diketahui. Larutan yang disebut belakangan disebut larutan standar dan konsentrasinya ditentukan dengan suatu proses standarsisasi. Penambahan titran dilanjutkan hingga sejumlah T yang ekivalen dengan A telah ditambahkan. Maka dikatakan bahan titik ekivalen titran telah tercapai. Agar mengetahui bila penambahan titran berhenti, kimiawan dapat menggunakan sebuah zat kimia, yang disebut indikator, yang bertanggap terhadap adanya titran berlebih dengan perubahan warna. Indikator asam basa terbuat dari asam atau basa organik lemah, yang mempunyai warna berbeda ketika dalam keadaan terdisosiasi maupun tidak. Perubahan warna ini dapat atau tidak dapat trejadi tepat pada titik ekivalen. Titik titrasi pada saat indikator berubah warna disebut titik akhir. Tentunya merupakan suatu harapan, bahwa titik akhir ada sedekat mungkin dengan titik ekivalen. Memilih indikator untuk membuat kedua titik berimpitan (atau mengadakan koreksi untuk selisih keduanya) merupakan salah satu aspek penting dari analisis titrimetri. Istilah titrasi menyangkut proses ntuk mengukur volum titran yang diperlukan untuk mencapai titik ekivalen. Selama bertahun-tahun istilah analisis volumetrik sering digunakan daripada titrimetrik. Akan tetapi dilihat dari segi yang ketat, istilah titrimetrik lebih baik, karena pengukuran-pengukuran volum tidak perlu dibatasi oleh titrasi. Pada analisis tertentu misalnya, orang dapat mengukur volum gas.

Sebuah reagen yang disebut sebagai peniter^[1], yang diketahui konsentrasi (larutan standar) dan volumnya digunakan untuk mereaksikan larutan yang dititer^[2] yang konsentrasinya tidak diketahui. Dengan menggunakan buret terkalibrasi untuk menambahkan peniter, sangat mungkin untuk menentukan jumlah pasti larutan yang dibutuhkan untuk mencapai titik akhir. Titik akhir adalah titik di mana titrasi selesai, yang ditentukan dengan indikator. Idealnya indikator akan berubah warna pada saat titik ekivalensi—di mana volum dari peniter yang ditambahkan dengan mol tertentu sama dengan nilai dari mol larutan yang dititer. Dalam titrasi asam-basa kuat, titik akhir dari titrasi adalah titik pada saat pH reaktan hampir mencapai 7, dan biasanya ketika larutan berubah warna menjadi merah muda karena adanya indikator pH fenolftalein. Selain titrasi asam-basa, terdapat pula jenis titrasi lainnya.

Banyak metode yang dapat digunakan untuk mengindikasikan titik akhir dalam reaksi; titrasi biasanya menggunakan indikator visual (larutan reaktan yang berubah warna). Dalam titrasi asam-basa sederhana, indikator pH dapat digunakan, sebagai contoh adalah fenolftalein, di mana fenolftalein akan berubah warna menjadi merah muda ketika larutan mencapai pH sekitar 8.2 atau melewatinya. Contoh lainnya dari indikator pH yang dapat digunakan adalah metil jingga, yang berubah warna menjadi merah dalam asam serta menjadi kuning dalam larutan alkali.

Tidak semua titrasi membutuhkan indikator. Dalam beberapa kasus, baik reaktan maupun produk telah memiliki warna yang kontras dan dapat digunakan sebagai "indikator". Sebagai contoh, titrasi redoks menggunakan potasium permanganat (merah muda/ungu) sebagai peniter tidak membutuhkan indikator. Ketika peniter dikurangi, larutan akan menjadi tidak berwarna. Setelah mencapai titik ekivalensi, terdapat sisa peniter yang berlebih dalam larutan. Titik ekivalensi diidentifikasikan pada saat munculnya warna merah muda yang pertama (akibat kelebihan permanganat) dalam larutan yang sedang dititer.

Akibat adanya sifat logaritma dalam kurva pH, membuat transisi warna yang sangat tajam; sehingga, satu tetes peniter pada saat hampir mencapai titik akhir dapat mengubah nilai pH secara signifikan—sehingga terjadilah perubahan warna dalam indikator secara langsung. Terdapat sedikit perbedaan antara perubahan warna indikator dan titik ekivalensi yang sebenarnya dalam titrasi. Kesalahan ini diacu sebagai kesalahan indikator, dan besar kesalahannya tidak dapat ditentukan.

Volumetri adalah cara analisis jumlah berdasarkan pengukuran volume larutan pereaksi berkepekatan tertentu yang direaksikan dengan larutan contoh yang sedang ditetapkan kadarnya. Reaksi dijalankan dengan titrasi, yaitu suatu larutan ditambahkan dari buret sedikit demi sedikit, sampai jumlah zat-zat yang direaksikan tepat menjadi akivalen satu sama lain. Larutan yang ditambahkan dari buret disebut titran, sedangkan larutan yang ditambah titran itu disebut titrat (Harjadi, 1987).

Asidi Alkalimetri adalah suatu analisis titrimetri yang melibatkan titrasi asam-basa yang terbentuk karena hidrolisis garam yang berasal dari asam lemah (basa bebas) dengan suatu asam standar (asidimetri) dan titrasi asam yang terbentuk dari hidrolisis garam yang berasal dari basa lemah (asam bebas) dengan suatu basa standar (alkalimetri). Bersenyawanya ion hydrogen dan ion hidroksida akan membentuk air sebagai hasil akhir dari reaksi ini (Basset,1994).

Proses di mana konsentrasi larutan ditentukan secara akurat dinamakan standarisasi. Ada dua macam larutan standar, yakni standar primer dan sekunder. Larutan standar primer adalah suatu zat yang tersedia dalam bentuk murni atau keadaan dengan kemurnian yang diketahui, yang digunakan untuk menstandarkan suatu larutan, contohnya KHC₈H₄O₄, HSO₃NH₂, dan KH(IO₃). Sementara itu, larutan standar sekunder adalah larutan yang harus distandarisasi dahulu sebelum digunakan, misalnya KMnO₄, Na₂S₂O₃, dan K₂Cr₂O₇ (Harjadi,1987).

Natrium adalah logam putih-perak yang lunak, yang melebur pada 97,5°C. Natrium teroksidasi dengan cepat dalam udara lembab, maka harus disimpan terendam seluruhnya dalam pelarut nafta atau stilena. Logam ini bereaksi keras dengan air, membentuk natrium hidroksida dan hidrogen: (Svehla, 1979)

Natrium hidroksida (NaOH), juga dikenal sebagai soda kaustik atau sodium hidroksida, adalah sejenis basa logam kaustik. Natrium Hidroksida terbentuk dari oksida basa Natrium Oksida dilarutkan dalam air. Natrium hidroksida membentuk larutan alkalin yang kuat ketika dilarutkan ke dalam air (Greenwood, 1997).

Na₂CO₃ memiliki nama resmi natrii carbonas, sedangkan nama lainnya yaitu natrium karbonat dengan berat molekul 124. Senyawa ini hablur tidak berwarna atau serbuk hablur putih. Kelarutannya dalam air yakni tidak mudah larut dalam air, melainkan mudah larut dalam air mendidih. Senyawa Na₂CO₃ biasanya disimpan dalam wadah yang tertutup, sedangkan untuk menggunaannya biasanya sebagai bahan tambahan (pelengkap bahan utama) (Ditjen POM, 1979)

Soda api NaOH merupakan alkali terpenting dalam industri yang digunakan dalam berbagai tujuan termasuk dalam pembuatan senyawa anorganik dan organik, pembuatan kertas, penetralan, dan pembuatan alumina dan sabun. Sementara itu, soda abu Na₂CO₃ biasa digunakan saling bertukaran dengan NaOH dalam beberapa aplikasi, seperti pembuatan kertas, sabun, dan detergen. Dalam jumlah besar juga digunakan dalam pembuatan gelas, fosfat, silikat, dan pembersihan serta penghilangan polusi SO₂ dari cerobong asap pembakaran bahan bakar (Mido, 1994).

Ion-ion amonium diturunkan dari amonia (NH₃) dan ion hidrogen H⁺. Ciri-ciri khas ion ini adalah serupa dengan ciri-ciri khas ion logam alkali. Garam-garam amonium umumnya adalah senyawa-senyawa yang larut dalam air dengan membentuk larutan yang tak berwarna (kecuali bila anionnya berwarna). Dengan pemanasan, garam amonium terurai menjadi amonia dan asam yang sesuai. Kecuali jika asamnya tak mudah menguap, garam amonium dapat dihilangkan secara kuantitatif dari campuran kering dengan memanaskan

(Svehla, 1979).

Titrasi alkalimetri

adalah suatu proses titrasi untuk penentuan konsentrasi suatu asam dengan menggunakan larutan basa sebagai standar. Reaksi yang terjadi pada prinsipnya adalah reaksi netralisasi, yaitu pembentukan garam dan H₂O netral (pH = 7) hasil reaksi antara H⁺dari suatu asam dan OH^- dari suatu basa.

Reaksi berlangsung stoikiometri apabila mgrek pentitrasi sama dengan mgrek titran, saat ini disebut dengan titik ekivalen. Dalam praktek kondisi ini tidak bisa dilihat secara visual tetapi dapat dilihat dengan bantuan indikator (asam-basa) yang mempunyai warna yang spesifik pada ph tertentu. Seperti indicator phenolftalein (pp) akan berwarna pink pada ph 8,3-10. Saat tercapainya perubahan warna pada titran disebut dengan titik titrasi.

MAKALAH PRAKTIKUM KOFEIN DARI COKLAT

MAKALAH PRAKTIKUM

COFFEIN DARI COKLAT

 

Disusun Oleh :

Yosea Pratama

(1512027)

Teknik Kimia

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INDUSTRI KEMENPERIN RI

2014

Latar Belakang

Sejarah coklat

Cokelat dihasilkan dari kakao (Theobroma cacao) yang diperkirakan mula-mula tumbuh di daerah Amazon utara sampai ke Amerika Tengah. Mungkin sampai ke Chiapas, bagian paling selatan Meksiko. Orang-orang Olmec memanfaatkan pohon dan, mungkin juga, membuat “cokelat” di sepanjang pantai teluk di selatan Meksiko. Dokumentasi paling awal tentang cokelat ditemukan pada penggunaannya di sebuah situs pengolahan cokelat di Puerto Escondido, Honduras sekitar 1100 -1400 tahun SM ^[2]. Residu yang diperoleh dari tangki-tangki pengolahan ini mengindikasikan bahwa awalnya penggunaan kakao tidak diperuntukkan untuk membuat minuman saja, namun selput putih yang terdapat pada biji kokoa lebih condong digunakan sebagai sumber gula untuk minuman beralkohol.

Residu cokelat yang ditemukan pada tembikar yang digunakan oleh suku Maya kuno di Río Azul, Guatemala Utara, menunjukkan bahwa Suku Maya meminum cokelat di sekitar tahun 400 SM. Peradaban pertama yang mendiami daerah Meso-Amerika itu mengenal pohon “kakawa” yang buahnya dikonsumsi sebagai minuman xocolātl yang berarti minuman pahit. Menurut mereka, minuman ini perlu dikonsumsi setiap hari, entah untuk alasan apa. Namun, tampaknya cokelat juga menjadi simbol kemakmuran.

Cara menyajikannya pun tak sembarangan. Dengan memegang wadah cairan ini setinggi dada dan menuangkan ke wadah lain di tanah, penyaji yang ahli dapat membuat busa tebal, bagian yang membuat minuman itu begitu bernilai. Busa ini sebenarnya dihasilkan oleh lemak kokoa (cocoa butter) namun kadang-kadang ditambahkan juga busa tambahan. Orang Meso-Amerika tampaknya memiliki kebiasaan penting minum dan makan bubur yang mengandung cokelat.

Biji dari pohon kakao ini sendiri sangat pahit dan harus difermentasi agar rasanya dapat diperolah. Setelah dipanggang dan dibubukkan hasilnya adalah cokelat atau kokoa. Diperkirakan kebiasaan minum cokelat suku Maya dimulai sekitar tahun 450 SM - 500 SM. Konon, konsumsi cokelat dianggap sebagai simbol status penting pada masa itu. Suku Maya mengonsumsi cokelat dalam bentuk cairan berbuih ditaburi lada merah, vanila, atau rempah-rempah lain. Minuman Xocoatl juga dipercaya sebagai pencegah lelah, sebuah kepercayaan yang mungkin disebabkan dari kandungan theobromin di dalamnya.

Ketika peradaban Maya klasik runtuh (sekitar tahun 900) dan digantikan oleh bangsa Toltec, biji kokoa menjadi komoditas utama Meso-Amerika. Pada masa Kerajaan Aztecberkuasa (sampai sekitar tahun 1500 SM) daerah yang meliputi Kota Meksiko saat ini dikenal sebagai daerah Meso-Amerika yang paling kaya akan biji kokoa. Bagi suku Aztec biji kokoa merupakan “makanan para dewa” (theobroma, dari bahasa Yunani). Biasanya biji kokoa digunakan dalam upacara-upacara keagamaan dan sebagai hadiah.

Cokelat juga menjadi barang mewah pada masa Kolombia-Meso Amerika, dalam kebudayaan mereka yaitu suku Maya, Toltec, dan Aztec biji kakao (cacao bean) sering digunakan sebagai mata uang ^[3]. Sebagai contoh suku Indian Aztec menggunakan sistem perhitungan dimana satu ayam turki seharga seratus biji kokoa dan satu buah alpukat seharga tiga biji kokoa ^[4]

Sementara tahun 1544 M, delegasi Maya Kekchi dari Guatemala yang mengunjungi istana Spanyol membawa hadiah, di antaranya minuman cokelat.

Cokelat cair.

Di awal abad ke-17, cokelat menjadi minuman penyegar yang digemari di istana Spanyol. Sepanjang abad itu, cokelat menyebar di antara kaum elit Eropa, kemudian lewat proses yang demokratis harganya menjadi cukup murah, dan pada akhir abad itu menjadi minuman yang dinikmati oleh kelas pedagang. Kira-kira 100 tahun setelah kedatangannya di Eropa, begitu terkenalnya cokelat di London, sampai didirikan “rumah cokelat” untuk menyimpan persediaan cokelat, dimulai di rumah-rumah kopi. Rumah cokelat pertama dibuka pada 1657. Dan resep es coklat pertama diketahui berasal dari Inggris pada tahun 1668.^[5]

Pada tahun 1689 seorang dokter dan kolektor bernama Hans Sloane, mengembangkan sejenis minuman susu cokelat di Jamaika dan awalnya diminum oleh suku apothekari, namun minuman ini kemudian dijual oleh Cadbury bersaudara ^[6].

Semua cokelat Eropa awalnya dikonsumsi sebagai minuman. Baru pada 1847 ditemukan cokelat padat. Orang Eropa membuang hampir semua rempah-rempah yang ditambahkan oleh orang Meso-Amerika, tetapi sering mempertahankan vanila. Juga mengganti banyak bumbu sehingga sesuai dengan selera mereka sendiri mulai dari resep khusus yang memerlukan ambergris, zat warna keunguan berlilin yang diambil dari dalam usus ikan paus, hingga bahan lebih umum seperti kayu manis atau cengkeh. Namun, yang paling sering ditambahkan adalah gula. Sebaliknya, cokelat Meso-Amerika tampaknya tidak dibuat manis.

Cokelat Eropa awalnya diramu dengan cara yang sama dengan yang digunakan suku Maya dan Aztec. Bahkan sampai sekarang, cara Meso-Amerika kuno masih dipertahankan, tetapi di dalam mesin industri. Biji kokoa masih sedikit difermentasikan, dikeringkan, dipanggang, dan digiling. Namun, serangkaian teknik lebih rumit pun dimainkan. Bubuk cokelat diemulsikan dengan karbonasi kalium atau natrium agar lebih mudah bercampur dengan air (dutched, metode emulsifikasi yang ditemukan orang Belanda), lemaknya dikurangi dengan membuang banyak lemak kokoa (defatted), digiling sebagai cairan dalam gentong khusus (conched), atau dicampur dengan susu sehingga menjadi cokelat susu (milk chocolate).

PEMBAHASAN

A.    Tentang Kafein

Konsumsi global kafein telah diperkirakan 120.000 ton per tahun, sehingga zat psikoaktif paling populer di dunia. Jumlah ini setara dengan satu porsi minuman kafein bagi setiap orang, per hari. Kafein adalah sistem saraf pusat dan stimulan metabolik, dan digunakan baik recreationally dan medis untuk mengurangi kelelahan fisik dan mengembalikan kewaspadaan mental saat kelemahan yang tidak biasa atau mengantuk terjadi. Turunan methylxanthine kafein dan lainnya juga digunakan pada bayi yang baru lahir untuk mengobati apnea dan denyut jantung tidak teratur yang benar. Kafein merangsang sistem saraf pusat pertama di tingkat yang lebih tinggi, sehingga kewaspadaan meningkat dan terjaga, aliran lebih cepat dan lebih jelas pemikiran, meningkatkan fokus, dan koordinasi tubuh yang lebih baik umum, dan kemudian pada tingkat sumsum tulang belakang pada dosis yang lebih tinggi. Hal ini dihilangkan dengan kinetika orde pertama. Kafein juga dapat tertelan rektal, dibuktikan dengan perumusan supositoria dari ergotamine tartrat dan kafein (untuk menghilangkan migrain) dan chlorobutanol dan kafein (untuk pengobatan gravidarum).

Waktu paruh kafein-waktu yang diperlukan untuk tubuh untuk menghilangkan satu-setengah dari jumlah kafein - sangat bervariasi antar individu berdasarkan faktor-faktor seperti usia, fungsi hati, kehamilan, beberapa obat bersamaan, dan tingkat enzim dalam hati yang dibutuhkan untuk metabolisme kafein. Pada orang dewasa sehat, yang kafein paruh sekitar 4,9 jam. Pada wanita menggunakan kontrasepsi oral, ini meningkat menjadi jam 5-10, dan pada wanita hamil waktu paruhnya adalah sekitar 9-11 jam. Kafein dapat berakumulasi pada individu dengan penyakit hati yang berat, meningkatkan paruhnya hingga 96 jam. Pada bayi dan anak-anak muda, paruh dapat lebih lama dibandingkan orang dewasa; paruh pada bayi baru lahir dapat selama 30 jam. Faktor-faktor lain seperti merokok dapat mempersingkat itu paruh kafein. Fluvoxamine mengurangi clearance kafein 91,3%, dan lama eliminasi paruhnya dengan 11,4 kali lipat (dari 4,9 jam menjadi 56 jam).

Kafein dimetabolisme di hati oleh sistem enzim sitokrom P450 oksidase (untuk lebih spesifik, yang isozim 1A2) menjadi tiga dimethylxanthines metabolik, yang masing-masing memiliki efek sendiri pada tubuh:

• Paraxanthine (84%): Apakah efek lipolisis meningkat, yang mengarah ke gliserol tinggi dan kadar asam lemak bebas dalam plasma darah.
• Theobromine (12%): Dilatasi pembuluh darah dan volume urin meningkat. Theobromine juga merupakan alkaloid utama dalam biji kakao, dan karena itu coklat.
• Teofilin (4%): melemaskan otot-otot polos dari bronki, dan digunakan untuk mengobati asma. Dosis terapi teofilin, bagaimanapun, adalah kali lebih besar dari tingkat diperoleh dari metabolisme kafein.

Karakteristik Coklat

Cokelat

Cokelat adalah sebutan untuk makanan yang diolah dari biji kakao.Cokelat umumnya diberikan sebagai hadiah atau bingkisan di hari raya. Dengan bentuk, corak, dan rasa yang unik, cokelat sering digunakan sebagai ungkapan terima kasih, simpati, atau perhatian. Bahkan sebagai pernyataan cinta.Cokelat juga telah menjadi salah satu rasa yang paling populer di dunia, selain sebagai cokelat batangan yang paling umum dikonsumsi, cokelat juga menjadi bahan minuman hangat dan dinginSejarah CokelatCokelat dihasilkan dari kakao (Theobroma cacao) yang diperkirakan mula-mula tumbuh di daerah Amazon utara sampai ke Amerika Tengah. Mungkin sampai ke Chiapas, bagian paling selatan Meksiko. Orang-orang Olmec memanfaatkan pohon dan, mungkin juga, membuat “cokelat” di sepanjang pantai teluk di selatan Meksiko. Dokumentasi paling awal tentang cokelat ditemukan pada penggunaannya di sebuah situs pengolahan cokelat di Puerto Escondido,Honduras sekitar 1100 -1400 tahun SM ^[. Residu yang diperoleh dari tangki-tangki pengolahan ini mengindikasikan bahwa awalnya penggunaan kakao tidak diperuntukkan untuk membuat minuman saja, namun selput putih yang terdapat pada biji kokoa lebih condong digunakan sebagai sumber gula untuk minuman beralkohol.

Sifat fisika & Kimia

Teobromina atau xanteosa adalah zat kimia dari kelompok alkaloid. Teobromin ada di tumbuhan kakao. Secara kimiawi, teobromin amat mirip dengan kafein. Karena kakao digunakan untuk membuat cokelat, senyawa ini juga ada pada coklat.

Meski bernama teobromina, tidak ada bromin yang terkandung di dalamnya — teobromina berasal dari Theobroma, nama genus dari pohon kakao, (yang berasal dari bahasa Yunani theo ("Dewa") dan brosi ("makanan"), artinya "makanan para dewa")dengan akhiran -ina yang diberikan pada alkaloid dan senyawa basa lain yang mengandung nitrogen. Teobromina adalah bubuk tak larut air, kristalina, dan pahit.

Warnanya bisa disebut putih ataupun tak berwarna.Teobromina memiliki efek yang serupa dengan kafein meskipun lebih kecil, membuatnya homolog.

Teobromina adalah isomer teofilinasebagaimana paraxantina.

Teobromina dikategorikan sebagai dimetil xantina, yang artinya senyawa ini masuk xantinadengan 2 gugus metil.

Teobromina pertama kali diisolasi dari bibit pohon kakao pada tahun 1878 dan segera setelah itu disintesis dari xantina olehHermann Emil Fischer.

Pengenal
Nomor CAS	83-67-0
Kode ATC	C03BD01 R03DA07
PubChem	CID 5429
Sinonim	xanteosa diurobromina 3,7-dimethilxantina
Data kimia
Formula	C7H8N4O2
Massa mol.	180,164 g/mol
SMILES	eMolecules & PubChem

Mekanisme Proses

Secara sederhana ekstraksi dapat didefinisikan sebagai proses pemindahan satu atau lebih komponen dari satu fase ke fase lainnya. Secara garis besar, proses pemisahan secara ekstraksi terdiri dari tiga langkah dasar, yaitu:

1. Penambahan sejumlah massa solven untuk dikontakkan dengan sampel, biasanya melalui proses difusi.

2. Solute akan terpisah dari sampel dan larut oleh solven membentuk fase ekstrak.

3. Pemisahan fase ekstrak dengan sampel.

Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi ekstraksi, diantaranya:

a. Suhu

b. Ukuran partikel

c. Faktor solven

Kafein biasanya diisolasi dengan ekstraksi menggunakan solven organik, dan kondisi ekstraksi (solven, suhu, waktu, pH, dan rasio komposisi solven dengan bahan) dapat mempengaruhi efisiensi ekstraksi kafein.

Ekatraksi Soxlet
Ekstraksi adalah salah satu metode pemisahan yang didasarkan pada distribusi zat terlarut diantara dua pelarut yang tidak saling bercampur. Berdasarkan fasanya, ektraksi dikelompokkan menjadi ekstraksi cair-cair dan padat-cair. Ektraksi cair-cair dilakukan untuk mendapatkan suatu senyawa dalam campuran berfasa cair dengan pelarut lain yang fasanya cair juga. Alat yang digunakan adalah corong pisah.

Ada dua jenis ekstraktor yang lazim digunakan pada skala laboratorium, yaitu ekstraktor Soxhlet dan ekstraktor Butt. Pada ekstraktor Soxhlet, pelarut dipanaskan dalam labu didih sehingga menghasilkan uap. Uap tersebut kemudian masuk ke kondensor melalui pipa kecil dan keluar dalam fasa cair. Kemudian pelarut masuk ke dalam selongsong berisi padatan. Pelarut akan membasahi sampel dan tertahan di dalam selongsong sampai tinggi pelarut dalam pipa sifon sama dengan tinggi pelarut di selongsong. Kemudian pelarut seluruhnya akan menggejorok masuk kembali ke dalam labu didih dan begitu seterusnya. Peristiwa ini disebut dengan efek sifon.

Ekstraksi soxhlet merupakan proses ekstraksi yang berlangsung secara berulang-ulang dan teratur. Bahan yang akan diekstrak dijadikan serbuk dan diletakkan dalam pembungkus yang berpori (kertas saring). Pembungkus tersebut  dimasukkan  kedalam  alat  soxhlet,  sedangkan  pada  bagian  atas alat ini  dihubungkan dengan kondensor atau pendingin. Pelarut dan batu didih dimasukkan kedalam labu dan diekstrak dengan suhu dan waktu yang diinginkan. Penggunaan ekstraksi soxhlet mempunyai keuntungan, salah satunya adalah proses ekstraksi dapat berlangsung berulang-ulang secara otomatis sampai ekstraksi sempurna. Namun kekurangan dari sistem ini adalah  suhu  campuran  pada  tabung  ekstraksi  tidak  sama dengan titik didih  pelarutnya,  sehingga   proses   ekstraksi   membutuhkan   waktu   lama

Ekstraksi padat-cair dilakukan bila ingin memisahkan suatu komponen dalam suatu padatan dengan menggunakan suatu pelarut cair. Alat yang digunakan adalah ektraktor soxhlet. Misalnya untuk mengekstrak minyak non-atsiri (senyawa yang terdapat pada bahan alam yang tidak mudah menguap). Larutan pengekstrak ditempatkan pada labu alas bulat, sampel yang akan dianalisis dibungkus dengan kertas saring ditempatkan dan pada tabung ekstraktor. Bagian ujung atas merupakan pendingin Allihn atau pendingin bola
5. Solid – Phase Extraction (SPE)
Jika dibandingkan dengan ekstraksi cair-cair, ekstraksi fase padat yang biasa disebut Solid Phase Extraction (SPE) merupakan teknik yang relatif baru akan tetapi SPE cepat berkembang sebagai alat yang utama untuk pra-perlakuan sampel atau untuk clean-up sampel-sampel yang kotor, misal sampel-sampel yang mempunyai kandungan matriks yang tinggi seperti garam-garam, protein, polimer, resin, dan lain – lain.
Keunggulan SPE dibandingkan dengan ekstraksi cair-cair adalah:
1.Proses ekstraksi lebih sempurna
2. Pemisahan analit dari penganggu yang mungkin ada menjadi lebih efisien
3. Mengurangi pelarut organik yang digunakan
4. Fraksi analit yang diperoleh lebih mudah dikumpulkan
5. Mampu menghilangkan partikulat
6. Lebih mudah diotomatisasi
Karena SPE merupakan proses pemisahan yang efisien maka untuk memperoleh recovery yang tinggi (>99%) pada SPE lebih mudah dari pada ekstraksi cair-cair. Dengan ekstraksi cair-cair diperlukan ekstraksi beberapa kali untuk memperoleh recovery yang tinggi, sedangkan dengan SPE hanya dibutuhkan satu tahap saja untuk memperolehnya. Sementara itu kerugian SPE adalah banyaknya jenis cartridge (berisi penjerap tertentu) yang beredar di pasaran sehingga reprodusibilitas hasil bervariasi jika menggunakan cartridge yang berbeda dan juga adanya adsorpsi yang bolak-balit pada cartridge SPE.

Contoh  Metodologi Percobaan
1. Alat
Adapun alat – alat yang dibutuhkan selama percobaan ini antara lain timbangan analitik, satu set alat soxhlet, 1 buah gelas beaker 250 mL, 1 buah gelas beaker 50 mL, corong gelas, 1 buah labu ukur 50 mL, 2 buah tabung reaksi, 1 buah hot plate, pipet tetes, labu Erlenmeyer 100 mL, satu set alat Solid – Phase Extraction (SPE), HPLC, dan evaporator.

2. Bahan
Bahan – bahan yang digunakan selama percobaan ini antra lain 10 gram coklat bubuk, petroleum eter (PE), methanol, kloroform, akuades, kertas whatman 44, standar teobromin dan kafein,

3. Prosedur Kerja
a. Penentuan Kadar Asam Lemak
Batu didih dimasukkan kedalam labu alas bulat dan ditimbang. Labu alas bulat yang telah berisi batu didih dirangkai pada alat soxhlet. Kemudian 10 gram coklat bubuk diekstrak dengan soxhlet menggunakan PE selama 2 jam. PE diuapkan dari ekstrak dengan evaporator, labu alas bulat ditimbang, % lemak dalam bubuk coklat dapat ditentukan.

Penentuan

Penentuan Kandungan Teobromin dan Kafein
1) Ekstraksi
0,2 gram coklat bubuk yang telah diekstraksi ditambahkan dengan 40 mL air dan direbus selama 30 menit. Kemudian disaring dengan whatman 44, dimasukkan dalam labu takar 50 mL, sampai tanda batas dan disaring dengan whatman 44.
2) Clean Up
Kolom sep – pak C18 dikondisikan dengan 5 mL methanol dan 5 mL air. Kemudian dilewatkan dengan 5 mL larutan hasil ekstraksi, setelah itu dicuci dengan 5 mL akuades. Kolom didiamkan sampai kering. Theobromin dan kafein dielusi dari kolom dengan menggunakan 10 mL kloroform (kolom dapat diregenerasi dengan pencucian menggunakan 50 mL methanol 80% dilanjutkan dengan 2 ´ 5 mL methanol. Kloroform diuapkan dengan penangas air, residu yang terbentuk dilarutkan dengan 3 mL air. Sebanyak 20 mL larutan dianalisis dengan HPLC. 

Penentuan Kadar Teobromin

 (pemilihan pelarut untuk ekstraksi/pemurnian/isolasi tersebut)

Teobromin dan kafein merupakan senyawa alkaloid yang terdapat dalam tanaman coklat. Senyawa – senyawa tersebut tersimpan dalam biji coklat. Analisis terhadap teobromin dan kafein dilakukan dengan menggunakan HPLC. Untuk menganalisis kedua senyawa golongan alkaloid ini, maka digunakan sampel coklat bubuk yang telah bebas dari lemak. Hal ini dilakukan karena keberadaan lemak akan mengganggu analisis teobromin dan kafein dengan HPLC. Sebelum dianalisis dengan HPLC maka sampel diberi perlakuan awal. Perlakuan awal yang diberikan adalah Ekstraksi Fasa Padat atau yang lebih dikenal dengan Solid Phase Extraction (SPE). Teknik SPE digunakan sebagai perlakuan awal terhadap sampel coklat bubuk atau untuk clean – up terhadap sampel yang masih mengandung pengotor.

Clean – up dilakukan untuk menghilangkan pengotor – pengotor yang masih terdapat dalam sampel yang akan dianalisis. Pada proses clean – up kali ini analit yang akan dianalisis akan tertahan pada penjerap yang digunakan (pada percobaan ini penjerap yang digunakan adalah C 18), sedangkan pengotor – pengotornya akan terelusi. Analit akan tertahan pada penjerap karena analit dan penjerap sama – sama bersifat nonpolar. Selanjutnya analit yang tertahan pada penjerap akan dielusi oleh sebagian kecil pelarut organik.

Tahap pertama menggunakan SPE adalah mengkondisikan penjerap C 18 dengan pelarut metanol dan air. Pengkondisian ini dilakukan untuk membasahi permukaan penjerap dan untuk menciptakan pH yang sama, sehingga perubahan – perubahan kimia yang tidak diharapkan ketika sampel dimasukkan dapat dihindari. Selanjutnya larutan sampel dilewatkan ke penjerap, maka analit yang diharapkan akan tertahan, sedangkan pengotor – pengotornya akan terelusi. Kemudian kolom (penjerap) dicuci dengan akuades untuk menghilangkan seluruh komponen yang tidak tertahan oleh penjerap. Tahap terakhir adalah elusi teobromin dan kafein dari kolom dengan kloroform. Pada tahap ini analit yang diharapkan yaitu teobromin dan kafein akan terelusi kedalam kloroform. Kemudian kloroform diuapkan dengan pengangas air.

Setelah seluruh kloroform habis teruapkan maka yang tersisa adalah residu bewarna putih. Residu bewarna putih itu adalah teobromin dan L nya kafein. Residu ini dilarutkan dalam 3 mL air dan sebayak 20  dianalis dengan HPLC.

TEOFILIN

Teofilin merupakan alkaloid turunan xantin (1, 3 dimetil xanthin). Derivate xantin ini tidak larut dalam air kecuali aminofilin. Teophilin mudah larut dalam air panas dan ammonium encer. Hal ini didasarkan pada kelarutan teofilin yang meningkat dengan bertambahnya suhu

Tahap-tahap biosintesis kedua senyawa tersebut dengan reaksi2 kimia organik

TEOBROMIN

Teobromin adalah molekul alkaloid yang dikenal juga sebagai metilsantin. Secara alami, metilsantin terdapat pada enam puluh spesies tanaman yang berbeda dan termasuk kafein (terutama pada kopi) dan teofilin (metilsantin primer dalam teh). Teobromin adalah metilsantin utama yang ditemukan pada pohon kakao (Theobroma cacao) (Amit et al, 2010). Senyawa ini diperoleh dari biji-biji coklat dan isolasi dari biji-biji tersebut dengan cara ekstraksi. Coklat Kristal teobromin berwarna putih, rasanya pahit dan mencair pada 357 ⁰ C. Teobromin sukar larut dalam air dan pelarut-pelarut organik yang umum. Garam-garam teobromin umumnya dapat larut dalam air (Sumardjo,2006)

Teobromin mempengaruhi sistem tubuh manusia mirip dengan kafein, tetapi pada efek yang lebih kecil. Teobromin bersifat diuretik ringan, stimulan ringan, dan melemaskan otot-otot halus pada bronkus. Dalam tubuh manusia, tingkat teobromin yang dirasakan adalah antara 6-10 jam setelah dikonsumsi. Karena kemampuannya untuk melebarkan pembuluh darah, teobromin juga digunakan untuk mengobati tekanan darah tinggi (Amit et al, 2010).

BIOSINTESIS

Biosintesis dari teobromin dilakukan dengan tiga cara, antara lain :

a)  AMP → IMP → XMP →  xanthosine → 7-methylxanthosine → 7 -metilsantin →  teobromin.

 b) GMP → guanosin →  xanthosine → 7-methylxanthosine → 7 -metilsantin →  teobromin.

c) Santin →  3-metilsantin → teobromin (Ashihara et al, 2008)

TEOFILIN

Tahap I

Pada tahap ini mengacu pada serangkaian reaksi yang menghasilkan perubahan kimia relatif kecil yang membuat senyawa lebih hidrofil dan juga menyediakan suatu kelompok fungsional yang digunakan untuk menyelesaikan Tahap II reaksi. Pada tahap I ini, mayoritas reaksi dimediasi oleh sebagian besar keluarga enzim sitokrom P450. Fungsionalisasi reaksi tahap I adalah reaksi yang menghasilkan kelompok fungsional seperti dihidroksilasi atau kelompok fungsional sebagai hidrolisis ester.

Oksidasi yang dilakukan oleh P450, diantaranya adalah oksidasi aromatik (Propranolol, fenobarbital, fenitoin, fenilbutazon, amfetamin, warfarin); oksidasi alifatik (garamnya, sekobarbital, klorpropamid, ibuprofen, meprobamat, glutethimide, fenilbutazon, digitoxin); epoksidasi (Karbamazepin); N-dealkilasi (morfin, kafein, teofilin); O-dealkilasi (kodein); S- dealkilasi (6 -methylthiopurine); N-oksidasi, amina primer (chlorphentermine), amina sekunder (asetaminofen), amina tersier (nikotin, methaqualone); S-oksidasi (thioridazine, cimetidine, klorpromazin); deaminations (amfetamin, diazepam). Ada juga oksidasi yang dilakukan oleh non-P450, yaitu reaksi monoamine oxidase, mekanisme yang berbeda dengan hasil yang sama seperti P450 deaminasi (pembentukan imina diikuti oleh hidrolisis); flavin monooxygenase reaksi (FMO) (tapi reductases P450 juga menggunakan cat kuning sebagai FAD, dinukleotida flavin adenin, dan FMN, mononukleotida flavin).

Selain itu, pada tahap I ini terjadi reaksi pengurangan, misalnya pengurangan nitro (kloramfenikol, clonazepam), dan reduksi kelompok azo (prontosil, tartrazine); hidrolisis turunan karboksilat; hidrolisis asam ester (kokain, prokain, tetracaine, benzokain, succinylcholine), amida (lidocaine, mepivacaine, bupivakain, etidocaine, prilocaine).  Hidrolisis glukuronat  menimbulkan resirkulasi enterohepatik, dimana secara signifikan memperpanjang kehidupan beberapa obat, karena metabolit lipofilik diserap dalam jumlah cukup ke dalam portal sirkulasi yang mana mereka bisa masuk kembali ke hati.

2. Tahap II

Pada tahap ini terjadi reaksi penambahan atau unmasking fungsional yaitu proses oksidasi atau hidrolisis. Pada Tahap II, reaksi ditandai dengan konjugasi zat endogen. Reaksi Tahap II penting tidak hanya untuk menghilangkan obat-obatan tetapi juga untuk detoksifikasi obat yang metabolitnya reaktif, yang sebagian besar dihasilkan oleh metabolism. Reaksi metabolisme yang pertama pada tahap II ini terjadi pada pembentukan glukuronat yang merupakan langkah penting dalam penghapusan banyak zat endogen yang penting dari tubuh, termasuk bilirubin, asam empedu, hormon steroid, dan biogenik amina sebagai serotonin.  Reaksi yang umum terjadi melalui transfer asam glukuronat, bagian dari asam glukuronat uridin-difosfat (UDPGA) pada molekul akseptor. Proses ini disebut juga glukuronosilasi atau glukuronosidasi].

Bila enzim mengkatalisis reaksi ini, mereka juga disebut sebagai UDP glukuronosiltransferase (UGTs) (acetaminophen, ibuprofen, morfin, diazepam, meprobamate, digitoxin,digoxin).Selain itu,reaksi pada Tahap II berupa reaksi sulfat (asetaminofen, metildopa, 3-hidrokumarin, estrone); konjugasi glutathione (asam etakrinat); asetilasi (sulfonamid, isoniazid,clonazepam, dapson); metilasi (dopamin, epinefrin, histamin, thiouracil).