HIDROLISIS TRIMIRISTIN HASIL ISOLASI DARI BUAH PALA

Adyatama Ardian,Vita Tria M, Nadhir Dicky P, Dani Muara H, Kartika Kusuma W dan Fahmi Hidayat

Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya, Malang, 65145

fahmihidayat@rocketmail.com

ABSTRACT

The plant with the latin term nutmeg Myristica fragance is one of the essential oil-producing plants, and more we know as nutmeg oil. The nutmegs, contained compounds trimyristin. The purpose of this study is to find out how to isolate trimyristin from nutmeg fruit, to find out how to become trimyristin hydrolyzing myristic acid, and the percent content of trimyristin in nutmeg, and also to find out the characterization of myristic acid (melting point, solubility, spectra of trimyristin). Nutmeg oil can be obtained with soxhlet extraction method which is a solid-liquid extraction. By adding ethanol to the extraction results, obtained solid trimyristin. Based on an experiment, 49.99 grams of dried nutmeg fruit obtained 9.3% percentage yield of trimyristin, and its melting point range is 35 - 40 oC. From the physical test of myristic acid note that the melting point of myristic acid between 35-40 oC, myristic acid is insoluble in aquades, slightly soluble in ethanol and soluble in the solvent n-hexane. Note also the maximum wavelength of myristic acid amounted to 230 nm

Key words : trimyristin, myristic acid, soxhlet extraction, refluks, physics test

Tanaman pala dengan istilah latin Myristica fragance adalah salah satu dari tanaman penghasil minyak atsiri yang lebih kita kenal sebagai minyak pala. Dalam buah pala, terkandung senyawa trimiristin. Tujuan dari penelitian ini antara lain untuk mengetahui cara mengisolasi trimiristin dari buah pala, untuk mengetahui cara menghidrolisis trimiristin agar menjadi asam miristat, untuk mengetahui persen kandungan trimiristin dalam pala, dan untuk mengetahui karakterisasi asam miristat (titik leleh, kelarutan, spektra dari trimiristin). Minyak pala dapat diperoleh dengan cara ekstraksi soxhlet yang meruakan ekstraksi padat-cair. Dengan menambahkan etanol ke dalam hasil ekstraksi, diperoleh padatan trimiristin. Berdasarkan percobaan dari 49,99 gram buah pala kering diperolah persentase rendemen sebesar 9,3 % dan titik leleh dengan range 35 oC- 40 oC. Dari uji fisik asam miristat diketahui bahwa titik leleh asam miristat antara 35 oC- 40 oC, asam miristat tidak larut dalam aquades, sedikit larut dalam etanol, dan larut dalam pelarut n-heksana. Diketahui pula panjang gelombang maksimum dari asam miristat sebesar 230 nm

Kata kunci : trimiristin, asam miristat, ekstraksi soxhlet, refluks, uji fisik

INTRODUCTIONTanaman pala dengan istilah latin Myristica fragance hoult adalah salah satu dari

tanaman penghasil minyak atsiri yang lebih kita kenal sebagai minyak pala. Saat ini, permintaan pasar dunia terhadap pala setiap tahunnya terus meningkat. bahkan tidak kurang dari 60% kebutuhan pala dunia didatangkan dari Indonesia. Pala Indonesia ternyata lebih disukai oleh pasar dunia karena memiliki kelebihan dibandigkan dengan pala dari negara lain, keunggulannya adalah rendemen minyaknya yang tinggi dan memiliki aroma yang khas ( Dradjat, 2007).

Produk yang mungkin dibuat dari biji pala adalah mentega pala yaitu trimiristin yang dapat digunakan untuk minyak makan dan industri kosmetik (Somaatmadja, 1984). Untuk itu

1

perlu dipelajari berbagai cara pemanfaatan dan pengolahan tanaman pala. Salah satu cara pengolahan pala menjadi minyak pala adalah dengan cara ekstraksi soxhlet terhadap buah pala kering, serta isolasi trimiristin dan hidrolisis trimiristin menjadi asam miristat.

Biji buah pala merupakan biji dari tumbuh-tumbuhan yang kaya akan trigliserida yaitu asam lemak ester gliserol. Biji buah pala mengandung trigliserida terutama ester gliserol yaitu asam lemak tunggal dan asam myristic, yang disebut trimiristin. Trimiristin yang terkandung dalam biji buah pala kering kira-kira 25%-30% beratnya (Winarno, 1988).

a. b.

Gambar 1. a) Pohon Pala, b). Buah Pala

( Dradjat, 2007)

Trimiristin merupakan salah satu senyawa bahan alam golongan lemak yang ditemukan pada biji buah pala (m. fragrans). Trimiristin terkandung sekitar 25% dari berat kering biji buah pala (Wilcox, 1995).

Gambar 2. Struktur Trimiristin(Wilcox, 1995).

Asam Miristat atau biasa juga dikenal sebagai asam tetradekanoat merupakan salah satu jenis asam lemak jenuh dengan rumus molekul CH3(CH2)12COOH. Asam miristat pertama kali di isolasi oleh Playfair padatahun 1841 dan sekaligus mengemukakan bahwa asam miristat merupakan komponen utama biji Pala ( Cahyono , 2010).

Gambar 3. Struktur Asam Miristat( Cahyono , 2010).

2

Ekstraksi merupakan proses pemisahan dua zat atau lebih dengan menggunakan pelarut yang tidak saling campur. Berdasarkan fase yang terlibat, terdapat dua jenis ekstraksi, yaitu ekstraksi cair-cair dan ekstraksi padat-cair (Sudarmadji & Suhardi 1996).

Metode ekstraksi soxhlet adalah metode ekstraksi dengan prinsip pemanasan dan perendaman sampel. Hal itu menyebabkan terjadinya pemecahan dinding dan membran sel akibat perbedaan tekanan antara di dalam dan diluar sel (Harborne 1987).

Gambar 4. Ekstraktor Soxhlet(Harborne 1987).

Refluks merupakan teknik laboratorium dengan cara mendidihkan cairan dalam wadah yang disambungkan dengan kondensor sehingga cairan terus menerus kembali kedalam wadah. Teknik ini digunakan untuk melaksanakan reaksi dalam waktu lama, semisal sintesis organik (Freiser, 1957).

Gambar 5. Seperangkat Alat Refluks(Fieser, 1992)

EXPERIMENT

AlatPeralatan yang dipergunakan antara lain : Neraca massa digital, Extractor soxhlet,

Heidolph Rotary evaporator , seperangkat alat Refluks, Spektrofotometer UV-Vis Shimadzu-1601, Penyaring Buchner, Büchi 530 Melting point apparatus, Labu alas bulat, dan seperangkat alat gelas.

BahanBahan-bahan yang dipergunakan antara lain: Buah pala kering, n-Heksan, Metanol,

Etanol, NaOH 10%, HCl 10%, Aquadest, Es batu

MetodologiHal yang pertama dilakukan yaitu, buah pala kering dipotong-potong menjadi

bongkahan berukuran kecil, kemudian ditimbang sebanyak 50 gram dan dimasukkan ke dalam timble ( kertas saring berbentuk lonjong seperti kantong yang dijahit dengan benang).

3

Buah pala kering dalam thimble kemudian dimasukkan ke dalam ekstraktor soxhlet, dan dialiri dengan n-heksan sampai 1 sirkulasi. Kemudian ditambahkan kembali n-heksan sampai volume 200 mL. Selanjutnya dimasukkan batu didih pada labu alas bulat, dan dipasang kondensor dan dialiri dengan air es, serta dipanaskan labu alas bulat dengan heating mentle. Ekstraksi dilakukan sampai 10 kali hingga. Hasil ekstraksi kemudian didiamkan hingga dingin. Campuran yang telah dingin kemudian dimasukkan dalam evaporator rotary, dan dilakukan penguapan hingga n-heksana terpisah. Ekstrak pekat yang didapatkan lalu dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan ditambahkan 100 mL etanol sedikit demi sedikit sambil digoyangkan.

Endapan yang diperoleh kemudian disaring dengan menggunakan corong Buchner, dan dicuci dengan sejumlah kecil etanol. Hasil filtrat yang masih mengandung endapan dipisahkan kembali dengan corong Buchner. Selanjutnya endapan yang diperoleh dikeringkan dalam oven kemudian dimasukkan dalam desikator. Kemudian dilakukan penimbangan kristal dengan menggunakan neraca massa digital. Hal ini dilakukan sebanyak 7 kali hingga massa yang diperoleh konstan.

Kristal yang telah diperoleh kemudian diukur titik lelehnya dan dibandingkan dengan literatur. Selanjutnya 1 g kristal trimiristin dimasukkan kedalam labu alas bulat yang berisi batu didih dan diambahkan 20 mL etanol dan 5 mL NaOH 10%. Campuran trimiristin, NaOH, dan etanol direfluks selama 1 jam.

Campuran hasil refluks yang homogen kemudian ditambahkan pada larutan asam dingin yang diperoleh dari pencampuran 20 mL HCl 10% dan 20 mL aquades yang didinginkan. Penambahan dilakukan secara perlahan dan diaduk dengan pengaduk gelas dan dilakukan di dalam wadah yang berisi air es.

Endapan yang terbentuk kemudian disaring dengan corong Buchner dan dikeringkan dalam oven kemudian dimasukkan dalam desikator. Kemudian dilakukan penimbangan endapan dengan menggunakan neraca massa digital. Hal ini dilakukan sebanyak 3 kali sampai massa yang diperoleh konstan.

Kristal yang diperoleh kemudian diukur titik lelehnya dengan menggunakan melting point apparatus. Selanjutanya diuji kelarutannya terhadap aquades, etanol dan n-heksana dengan cara memasukan beberapa kristal ke dalam 3 tabung reaksi dan kemudian ditambahkan mL aquades, etanol, dan n-heksana pada tiap tabung reaksi, dan diamati kelarutannya. Setelah itu kristal silarutkan dalam pelarut yang sesuai (sesuai pada uji kelarutan) dan diamati spektra serta panjang gelombang maksimumnya pada Spektrofotometer UV-Vis.

RESULT AND DISCUSSIONDalam percobaan ini pemisahan dilakukan dengan metode soxhlektasi karena untuk

ekstraksi padat cair. Buah pala kering dipotong-potong menjadi bongkahan berukuran kecil agar zat-zat yang terkandung dalam biji pala mudah larut dalam pelarut, karena semakin kecil ukurannya maka semakin luas permukaan sentuh sampel dengan pelarut sehingga akan semakin besar kontak dengan pelarut yang digunakan. Dari pengukuran volume satu sirkulasi, diketahui untuk melakukan sebanyak satu sirkulasi, volume yang diperlukan yaitu 135 mL. Penambahan batu didih pada labu alas bulat saat proses ektraksi bertujuan untuk menjaga tekanan dan suhu larutan agar tetap stabil, agar pemanasan dapat merata dan tidak terjadi letupan-letupan pada saat pemanasan. Air dingin berfungsi untuk mengkondensasi uap pelarut setelah dipanaskan menjadi uapnya. Ekstraksi dilakukan sebanyak 10 kali siklus agar diperoleh minyak lebih banyak (mengoptimalkan ekstraksi). Semakin banyak siklus yang terjadi maka semakin banyak ekstrak yang didapat karena semakin banyak zat-zat yang ikut terlarut di dalam pelarut sehingga hasil ekstrak akan semakin besar sampai pada batas

4

kandungan zat/jumlah zat tersebut di dalam sampel. Hasil dari proses soxhletasi yaitu campuran dari pelarut n-heksana beserta zat-zat non polar atau minyak buah pala yang terkandung dalam buah pala kering dan senyawa non polar yang ikut terlarut bersama-sama dengan pelarut n-heksana (minyak pala).

Pada pemisahan dengan evaporator rotary, dilakukan pemisahan berdasarkan perbedaan titik didih dimana zat yang mempunyai titik didih rendah yaitu pelarut n-heksana akan menguap terlebih dahulu, akibatnya n-heksana akan terpisah dari minyak pala dan minyak pala menjadi semakin pekat yang berwarna kuning sebanyak 20 mL. Minyak yang diperoleh ditambahkan etanol sebanyak 100 mL sedikit demi sedikit sambil digoyang agar mempermudah dalam pembentukan kristal (endapan). Penggunaan etanol ini bertujuan untuk mengendapkan trimiristin dari minyak pala.

Pemisahan trimiristin dilakukan dengan mengunakan corong Buchner. Prinsip kerja dari corong Buchner adalah memisahkan endapan dari pelarutnya dengan cara menghisap udara dan tekanan dalam Buchner dengan menggunakan pump Buchner sehingga tekanan didalam lebih kecil (hampir sama dengan nol) daripada tekanan diluar sehingga filtrate cepat menetes ke bawah dan residu yang dihasilkan lebih banyak.

Hasil rendeman trimiristin yang diperoleh cukup sedang, tidak terlalu banyak yaitu 9.3 %, hal ini disebabkan bentuk serbuk buah pala yang digunakan masih kurang terlalu halus karena besar kecilnya ukuran partikel mempengaruhi koefisien ekstraksi, semakin halus serbuk sampel maka semakin efisein karena semakin banyak yang kontak dengan pelarut sehingga semakin efisien ekstraknya dan hasilnya lebih optimal.

Berdasarkan percobaan diperoleh bahwa titik leleh trimiristin 350C – 400C, sedangkan dari literatur titik lelehnya adalah 570C. Titik leleh dari hasil percobaan lebih rendah daripada dari literatur. Hal ini karena dimungkinan kristal yang diperoleh kurang murni yaitu adanya kandungan senyawa lain pada kristal tersebut, sehingga berpengaruh terhadap titik lelehnya, atau dapat juga disebabkan oleh kekurangtelitian praktikan dalam mengamati temperatur pada saat pengukuran titik leleh.

Pada saat direfluks akan terjadi reaksi saponifikasi trimiristin. Apabila trimiristin direaksikan dengan NaOH, maka akan menghasilkan natrium miristat atau garam miristat. Adapun reaksi penyabunan trimiristin yaitu sebagai berikut :

Campuran hasil refluks yang ditambahkan pada larutan asam dingin yang diperoleh dari pencampuran 20 mL HCl 10% dan 20 mL aquades dan didinginkan akan membentuk suatu senyawa yang bersifat asam, sesuai dengan reaksi berikut :

3 NaOOC(CH2)12CH3 + 3 HCl 3 HOOC(CH2)12CH3 + 3 NaClDengan penambahan HCl yang berlebih itulah yang menyebabkan larutan yang dihasilkan bersifat asam yaitu asam miristat.

Kristal asam miristat yang diperoleh dari percobaan ini yaitu sebanyak 1,01 gram dan untuk massa kristal asam miristat secara teoritis adalah 0,947 gram, sehingga dapat ditentukan persentase rendemen perbandingan antara berat kristal asam miristat nyata dengan

5

perbandingan teoritis adalah 106,61 %. Presentase rendemen yang sangat besar ini dimungkinkan karena kristal asam miristat masih belum murni yaitu kemungkinan masih banyak mengandung gliserol atau masih belum kering sempurna, sehingga massa yang diperoleh saat penimbangan lebih besar dari massa secara teoritis.

Setelah diukur titik leleh dari asam miristat, diketahui titik lelehnya antara 35-40 oC. Titik leleh yang diperoleh ini jauh lebih rendah daripada titik leleh asam miristat secara literature, yaitu sebesar 53,8 0C, hal ini disebabkan dalam kristal masih belum murni yaitu kemungkinan masih banyak mengandung gliserol yang pada dasarnya merupakan minyak yang sukar larut dalam air, atau dapat juga disebabkan oleh kekurangtelitian praktikan dalam mengamati temperatur pada saat pengukuran titik leleh.

Dari hasil uji fisik asam miristat, diketahui bahwa asam miristat tidak larut dalam aquades, sedikit larut dalam etanol, dan larut dalam pelarut n-heksana, karena asam miristat merupakan senyawa non polar sehingga akan larut dalam pelarut non polar. Dilakukan juga analisis spektrofotometri UV-Vis seperti pada Tabel 1 :

Tabel 1. Hubungan panjang gelombang dengan absorbansiPanjang gelombang masing-masing Puncak (nm) Absorbansi

318 0,357

284 1,041

230 3,129

Hasil analisa dengan spektrofotometri menghasilkan 3 puncak panjang gelombang maksimum asam miristat. Dari ketiga panjang gelombang tersebut, panjang gelombang 230nm tersebut merupakan panjang gelombang maksimum, karena absorbansi yang diperoleh mempunyai nilai tertinggi. Hal ini disebabkan karena pada panjang gelombang tersebut memiliki kepekaan yang paling tinggi. Nilai absorbansi yang diperoleh lebih besar dari 1 karena konsentrasi pada saat pengukuran terlalu pekat.

CONCLUSIONTrimiristin dapat diperoleh dengan mengisolasinya dari buah pala kering dengan

metode ekstraksi padat-cair yang bersifat kontinu atau berkasinambungan yaitu secara soxhletasi. Dari 49,99 gram buah pala kering diperolah trimiristin 4,65 gram dengan persentase rendemen sebesar 9,3 % dan titik leleh dengan range 35 oC- 40 oC. Reaksi saponifikasi trimiristin dengan NaOH menghasilkan natrium miristat. Natrium miristat dengan penambahan HCl akan menghasilkan asam miristat. Massa asam miristat yang diperoleh dari percobaan adalah sebesar 1,01 gram sedangkan secara teoritis sebesar 0,947 gram,dan persentase rendemen sebesar 106,61% .Dari uji fisik asam miristat diketahui bahwa titik leleh asam miristat antara 35 oC- 40 oC, asam miristat tidak larut dalam aquades, sedikit larut dalam etanol, dan larut dalam pelarut n-heksana, panjang gelombang maksimum dari asam miristat diketahui sebesar 230 nm.

REFERENCES [1] Cahyono , E., Isolasi Asam Miristat dari Biji Pala (Myristica fragrans), 2010, UNG

Press, Gorontalo.[2] Dradjat, Meraup Laba dari Pala, 2007,Agromedia Pustaka, Jakarta.[3] Fieser, L. F., Experiment in Organic Chemistry, 3nd edition, Revisied, 1957,

6

D. C. Heath and Company , Boston.[4] Fieser L.F. and Kenneth L.W., Organic Experiments, 1992, D. C. Heath and Company,

Canada[5] Harborne, J.B., Metode Fitokimia Penuntun Cara Modern Menganalisa Tumbuhan, 1996.

Penerbit ITB, Bandung[6] Somaatmadja, D., Penelitian dan Pengembangan Pala dan Fuli, 1984, No. 215,

hal : 1-12, BBIHP, Bogor.[7] Sudarmadji, S., dan B. Haryono, S., Prosedur Analisa untuk Bahan Makanan dan

Pertanian, 1997, Yogyakarta, Penerbit Liberty.[8] Wilcox, C.F., Experimental Organic Chemistry, 2nd edition, 1995, Prentice Hall, New

Jersey.[9] Winarno, F. G., Kimia Pangan dan Gizi, 1988, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta

7