LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA BAHAN ALAM

“Isolasi Karotenoid Dari Daun Tanaman”

DI SUSUN OLEH :

NAMA : Irawati

STAMBUK : G301 13 068

KELOMPOK : VII

ASISTEN : AYU SATMAH

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS TADULAKO

PALU

2015

PERCOBAAN I

ISOLASI KAROTENOID DARI DAUN TANAMAN

I. Tujuan

Mempelajari cara isolasi karotenoid dari daun mengkudu menggunakan

metode kromatografi kolom adsorpsi.

II. Tinjauan Pustaka

Karotenoid adalah pigmen (pewarna alami) organik yang terjadi secara

alamiah dalam tumbuhan dan organisme berfotosintesis lainnya seperti

ganggang, beberapa jenis fungi dan beberapa bakteri. Sekarang terdapat 600

karotenoid yang dikenal, mereka dibagi menjadi dua kelas, xanthophylls dan

karoten. Karotenoid alami (juga dikenal sebagai ekstrak karoten) yang

secara alami dapat memberikan pigmen warna pada berbagai tumbuhan

termasuk buah-buahan dan sayuran. Karotenoid merupakan suatu zat alami

yang sangat penting dan mempunyai sifat larut dalam lemak atau pelarut

organik tetapi tidak larut dalam air yang merupakan suatu kelompok pigmen

berwarna orange, merah atau kuning (Ashrie, 2009).

Pigmen karotenoid mempunyai struktur alifatik atau alisiklik yang pada

umumnya disusun oleh delapan unit isoprene, dimana kedua gugus metil

yang dekat pada molekul pusat terletak pada posisi C1 dan C6, sedangkan

gugus metil lainnya terletak pada posisi C1 dan C5 serta diantarannya

terdapat ikatan ganda terkonjugasi. Semua senyawa karotenoid mengandung

sekurang-kurangnya empat gugus metil dan selalu terdapat ikatan ganda

terkonjugasi diantara gugus metil tersebut. Adanya ikatan ganda

terkonjugasi dalam ikatan karotenoid menandakan adanya gugus kromofora

yang menyebabkan terbentuknya warna pada karotenoid. Semakin banyak

ikatan ganda terkonjugasi, maka makin pekat warna pada karotenoid

tersebut yang mengarah ke warna merah (Ali, 2009).

Karotenoid merupakan kelompok pigmen yang berwarna kuning, oranye,

merah oranye, serta larut dalam minyak (lipida). Karotenoid terdapat dalam

kloroplas (0,5%) bersama-sama dengan krolofil (9,3%), terutama pada

bagian permukaan atas daun, dekat dinding sel-sel palisade. Oleh karena itu,

pada dedaunan hijau selain klorofil terdapat juga karotenoid (Winarno,

2004).

Kandungan pada buah mengkudu yakni diantaranya morindon, morindin,

morindonigrin, antrakuinon, klororubin, monometil eter, damnachantal,

asperulosida, saranjidiol, sterol, resin, glikosida, zat kapur, protein, zat besi,

karoten, asam glutamate, asam askorbat, tirosin, tiamin, asam ursalat,

proxeronin, skopoetin, alkaloid, asam benzoate, asam oktoanoat, potassium,

terpenoid, glukosa, eugenol, heksanal, glikosida flavon, asam oleat, dan

asam palmitat. Beberapa glokosida plavonol yang baru telah berhasil

diidentifikasi yaitu glikosida iridoid dari daun mengkudu, ester asam lemak

trisakarida, rutin, dan asam asperulosida pada buah mengkudu. Kandungan

flavonoid total dalam daun mengkudu adalah 254 mg/100g fw (Rusli,

2012).

Menurut Ranganna (1979), karotenoid dapat digolongkan atas empat

golongan, yaitu:

1. Karotenoid hidrokarbon C40H56; yang termasuk golongan ini adalah α-,

β-, γ- karoten dan likopen.

2. Xantofil dan derivat-derivat karoten yang mengandung oksigen dan

gugus hidroksil (C40H55OH); yang termasuk dalam golongan ini adalah

kriptosantin, kapsantin, torularhodin dan lutein (C40H54(OH)2).

3. Ester xantofil yaitu ester xantofil asam lemak, misal zeasantin.

4. Asam karotenoid yaitu derivat karotenoid yang mengandung gugus

karboksil.

Gambar. Struktur α-karoten

Gambar. Struktur β-karoten

Menurut Djauhariya (2003), klasifikasi mengkudu adalah sebagai berikut :

Gambar 2.1 Mengkudu

Kingdom : Plantae

Subkingdom : Tracheobionta

Super divisi : Spermatophyte

Divisi : Magnoliophyta

Kelas : Magnoliopsida

Sub kelas : Asteridae

Ordo : Rubiales

Family : Rubiaceae

Genus : Morinda

Spesies : Morinda citrifolia L.

Kromatografi kolom lazimnya digunkan untuk pemisahan dan kemurnian

senyawa dalam skala preparatif. Kromatografi kolom (KK) dapat dilakukan

pada tekanan atmosfer atau tekanan lebih besar dari atmosfer dengan

menggunakan bantuan tekanan luar misalnya gas nitrogen. Kolom yang

digunakan dalam KK dapat berupa gelas, plastik atau nilon. Ukuran kolom

yang lazim digunakan misalnya mempunyai diameter dalam 2 cm dan

panjang 45 cm. Ujung bagian atas diasah supaya sesuai dengan corong pisah

yang diisi eluendan ujung bagian bawah dilengkapi kran untuk mengukur

laju alir eluen (Anwar, 1994).

Proses adsorpsi dipengaruhi oleh kekuatan ikatan antara solute dan adsorben

dan kekuatan untuk memisahkan solute dari adsorben. Kekuatan untuk

memisahkan solut yang netral dipengaruhi oleh ikatan dipol, ikatan

hidrogen (-OH dengan silika gel), ikatan setelah terjadi polarisasi (adsorben

yang polar dengan senyawa aromatik). Adsorben yang paling umum

digunakan ialah silika gel dan alumina. Perlu diketahui, bahwa silika gel

bersifat asam, sedangkan alumina bersifat basa. Oleh karena itu senyawa

yang bersifat asam harus dipisahkan dengan silika gel, sedangkan yang

bersifat basa harus dipisahkan dengan alumina sebagai adsorben. Apabila

sebaliknya akan susah dilepaskan adsorben (Adnan, 1997).

Kromatografi kolom adalah suatu metode pemisahan yang di dasarkan pada

pemisahan daya adsorbsi suatu adsorben  terhadap suatu senyawa, baik

pengotornya maupun hasil isolasinya. Prinsip kerja kromatografi kolom

adalah dengan adanya perbedaan daya serap dari masing-masing komponen,

campuran yang akan diuji, dilarutkan dalam sedikit pelarut lalu di masukkan

lewat puncak kolom dan dibiarkan mengalir kedalam zat menyerap.

Senyawa yang lebih polar akan terserap lebih kuat sehingga turun lebih

lambat dari senyawa non polar  terserap lebih lemah dan turun lebih cepat.

Zat yang di serap dari larutan secara sempurna oleh bahan penyerap berupa

pita sempit pada kolom. Pelarut lebih lanjut/dengan tanpa tekanan udara

masing-masing zat akan bergerak turun dengan kecepatan khusus sehingga

terjadi pemisahan dalam kolom (Syaputri, 2012).

III. Alat dan Bahan

III.1. Alat

Adapun alat yang digunakan pada percobaan ini adalah kromatografi

kolom, statif, klem, pipet tetes, Erlenmeyer 300 ml, gelas kimia 100

ml, gelas ukur 10 ml, batang pengaduk, blender, ayakan, gunting,

sendok zar, , aluminium foil.

III.2. Bahan

Adapun bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah daun

mengkudu, kertas saring, kapas, natrium sulfat, silica gel.

IV. Prosedur Kerja

Pertama-tama,menyiapkan daun mengkudu dan memisahkan dari

tangkainya serta mengeringkannya dengan sinar matahari hingga kering.

Selanjutnya, memblender daun mengkudu kering dan mengayaknya dengan

ayakan tepung lalu menyimpan hasil tepungnya dalam kantong plastik.

Setelahnya, mengekstrak tepung daun mengkudu dengan pelarut n-heksan

dan menyimpan hasil ekstrak. Kemudian, menyiapkan kolom kromatografi,

mengisi dasar kolom dengan kapas.Selanjutnya, peking kolom dengan

adsorben silika hingga tinggi adsorben dalam mencapai 80% volume kolom.

Mengisi kertas saring pada permukaan adsorben, kemudian memasukkan

natrium sulfat anhidrat hingga tinggi mencapai 3 cm. Setelah itu

memasukkan ekstrak pekat ke dalam kolom sebanyak 5 ml, kemudian

mengelusi dengan eluen n-heksan hingga terjadi pemisahan karotenoid dan

keluar dari kolom. Terakhir, mengukur serapan eluat yang berisi karotenoid

pada panjang gelombang 450 nm dan menentukan konsentrasinya, dengan

rumus:

C= A2500 x b

Keterangan :

C= Konsentrasi karotenoid (g/100 ml)

A= Adsorbansi

b = Lebar kuvet (0, 1 cm)

V. Hasil dan Analisa Data

V.1. Hasil Pengamatan

No Sampel Absorbansi

1 Daun Mengkudu -0,128

V.2. Analisa Data

C= A2500 x b

Keterangan :

C= Konsentrasi karotenoid (g/100 ml)

A= Adsorbansi

b = Lebar kuvet (0,1 cm)

Dik:

A = -0,128

b = 0,1 cm

Dit : C =...?

Penyelesaian:

C= A2500 x b

¿ −0,1282500 x 0,1

= - 0,000512 g/100 ml.

VI. Pembahasan

Karotenoid adalah pigmen (pewarna alami) organik yang terjadi secara

alamiah dalam tumbuhan dan organisme berfotosintesis lainnya. Pigmen

karotenoid mempunyai struktur alifatik atau alisiklik yang pada umumnya

disusun oleh delapan unit isoprene, dimana kedua gugus metil yang dekat

pada molekul pusat terletak pada posisi C1 dan C6, sedangkan gugus metil

lainnya terletak pada posisi C1 dan C5 serta diantarannya terdapat ikatan

ganda terkonjugasi. Karotenoid terdapat dalam kloroplas (0,5%) bersama-

sama dengan krolofil (9,3%), terutama pada bagian permukaan atas daun,

dekat dinding sel-sel palisade. Oleh karena itu, pada dedaunan hijau selain

klorofil terdapat juga karotenoid.

Pada percobaan ini bertujuan untuk mempelajari cara isolasi karotenoid dari

daun mengkudu dengan menggunakan metode kromatografi kolom

adsorpsi. Adsorben yang digunakan yakni silika gel sedangkan eluen yang

digunakan yakni n-Heksan. Prinsip yang mendasari kromatografi kolom

adsorpsi ialah bahwa komponen – komponen dalam zat contoh yang harus

diperiksa mempunyai afinitas yang berbeda-beda terhadap adsorben dalam

kolom. Apabila kita mengalirkan cairan ( elutor ) secara kontinyu melalui

kolom yang berisi zat contoh yang telah diadsorpsikan oleh penyarat kolom,

maka yang pertama – tama dihanyutkan elutor ialah komponen yang paling

lemah terikat kepada adsorben. Komponen –komponen lainnya akan

dihanyutkan menurut urutan afinitasnya terhadap adsorben, sehingga terjadi

pemisahan daripada komponen – komponen tersebut

Langkah pertama, menyiapkan daun mengkudu yang sudah dikeringkan

terlebih dahulu. Pengeringan daun mengkudu ditujukan untuk melepaskan

kadar air yang masih terkandung didalamnya. Selanjutnya, daun yang telah

kering diblender dengan blender kering dibuat berbentuk bubuk. Hal ini

dilakukan agar daun mengkudu dapat lebih mudah diekstraksi yakni dimana

jika semakin kecil luas permukaan sampel maka proses pelarutan sampel

terhadap pelarut sehingga akan semakin efisiennya pengekstraksian dan

menghasilkan hasil sampel yang lebih optimal. Selanjutnya, melarutkan

bubuk daun mengkudu menggunakan pelarut n-Heksan. Penggunaan n-

Heksan yakni untuk melarutkan kandungan senyawa karotenoid yang

berada pada daun mengkudu. Digunakannya larutan n-Heksan sebagai

pelarut yakni dikarenakan memiliki sifat bahan yang tidak berbahaya dan

mampu cepat bereaksi dengan larutan/ sampel yang bersifat sama (sifat non

polar) sedangkan larutan sifat karotenid yang memilki sifat non polar

sehingga larutan n-Heksan cocok digunakan sebagai pelarut sampel.

Kemudian melarutkan sampel dengan n-heksan dan melakukan penyaringan

untuk memisahkan ekstrak daun mengkudu dengan residunya.

Cara menggunakan kolom kromatografi pada percobaan ini yakni pertama-

tama memasukkan kapas dengan rapat ke dasar kolom yang berfunsi untuk

menahan silika gel yang nantinya dijadikan sebagai adsorben senyawa

karotenoid pada daun mengkudu (eluat) sehingga diperoleh eluat yang

murni dan fungsi perapatan kapas didasar kolom yakni untuk tidak adanya

celah untuk larutan selain larutan karotenoid yang keluar dari alat kolom

kromatografi. Kemudian memasukkan silika gel yang telah dicampurkan

dengan n-heksan yang berfungsi sebagai tempat mengalirnya larutan

karotenoid dan tidak akan menyebabkan silika gel retak pula. Selanjutnya

memasukkan kertas saring pada permukaan silika gel yang berfungsi

sebagai adsorben (fase diam) yakni untuk menyerap dan menyaring larutan

pada kolom kromatografi. Kemudian menambahkan Na2SO4 anhidrat yang

berfungsi untuk mengikat air pada sampel yang masih bercampur dengan

sampel. Sehingga diperoleh larutan karotenoid yang murni. Menurut Malik

(2013), senyawa natrium sulfat mampu mengikat molekul-molekul air. Hal

ini disebabkan karena pada strukturnya tidak stabil dan untuk

menstabilkannnya diperlukan air. Terakhir, kolom diisi dengan ekstrak daun

mengkudu yang telah disiapkan. Selama proses elusi, eluen n-Heksan harus

terisi secara terus-menerus agar tidak terjadi penguapan sehingga

memberikan kekeringan pada permukaan adsorben. Hal ini karena larutan n-

Heksan lebih cepat menguap ke ke lingkungan sehingga jika terjadi

penguapan, ekstrak daun mengkudu akan mengendap kembali danakan

menyebabkan pula silika gel retak. Jika terjadinya keretakan pada kolom

maka menyebabkan penyerapan yang memisahkan zat-zat yang terkandung

pada sampel akan tidak teradsorpsi dengan sempurna.

Menurut Sudjadi (1988) Prinsip yang mendasari kromatografi kolom

adsorpsi ialah bahwa komponen – komponen dalam zat contoh yang harus

diperiksa mempunyai afinitas yang berbeda-beda terhadap adsorben dalam

kolom. Apabila kita mengalirkan cairan ( elutor ) secara kontinyu melalui

kolom yang berisi zat contoh yang telah diadsorpsikan oleh penyarat kolom,

maka yang pertama – tama dihanyutkan elutor ialah komponen yang paling

lemah terikat kepada adsorben. Komponen –komponen lainnya akan

dihanyutkan menurut urutan afinitasnya terhadap adsorben, sehingga terjadi

pemisahan daripada komponen – komponen tersebut. Hal ini menurut

Sastrohamidjojo (2005), waktu retensi akan menjadi lebih singkat. Jadi,

maka semakin cepat pergerakan fase gerak akan meminimalkan waktu yang

diperlukan untuk bergerak di sepanjang kolom. Sehingga faktor kepolaran

akan muncul sebagai penentu hal tersebut, maka perlu penggunaan silika gel

yang bersifat polar sebagai fase diam (adsorben) dan n-Heksan yang bersifat

nonpolar sebagai fase gerak (eluen).

Dari hasil pengamatan terhadap sinar tampak yang dihasilkan dari

spektrofotometri Visible, maka Karotenoid yang dihasilkan adsorbansinya

yaitu -0,128A pada panjang gelombang 450 nm. Untuk menentukan

konsentrasi digunakan persamaan Lambert-Beer (A = abc) dengan nilai

absorptivitas molar pada karotenoid (a) yakni 2500, maka hasil konsentrasi

yang didapatkan pada percobaan ini yaitu -0,000512 g/100 ml. Menurut

Mentari (2012), absorptivitas molar diperoleh dari pembagian absorbansi

dengan konsentrasi dan panjang larutan yang dilalui sinar. Hal ini artinya

bahwa untuk membandingkan antara satu senyawa dengan senyawa lainnya

tanpa mengkhawatirkan pengaruh konsentrasi dan panjang larutan.

Sehingga konsentrasi karotenoid yang diperoleh pada daun mengkudu yakni

-0,000512 g/100 ml. Jika ditinjau dari segi perbandingan literatur yang ada

Menurut Syahputra (2007), mengatakan bahwa kadar total karotenoid

adalah 0,5 g/100 ml. Dari hasil yang diperoleh pada percobaan ini sangat

jauh berbeda dari kadar karotenoid hasil literatur. Akan tetapi, hasil kadar

literatur tidak menjadi patokan sebagai hasil kadar optimal sebagai dasar

acuan. Kemungkinan yang menyebabkan perbedaan antara hasil percobaan

dan literatur yakni karena sampel yang dihasilkan dari daun mengkudu

terlalu sedikit akibat dari terlalu keringnya daun mengkudu sehingga dapat

merusak kandungan karotenoid dalam daun mengkudu.

VII. Penutup

VII.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pembahasan, dapat disimpulkan bahwa:

1. Karotenoid adalah pigmen (pewarna alami) organik yang terjadi

secara alamiah dalam tumbuhan dan organisme berfotosintesis

lainnya

2. Prinsip yang mendasari kromatografi kolom adsorpsi ialah bahwa

komponen – komponen dalam zat contoh yang harus diperiksa

mempunyai afinitas yang berbeda-beda terhadap adsorben dalam

kolom. Apabila kita mengalirkan cairan ( elutor ) secara kontinyu

melalui kolom yang berisi zat contoh yang telah diadsorpsikan oleh

penyarat kolom, maka yang pertama – tama dihanyutkan elutor

ialah komponen yang paling lemah terikat kepada adsorben.

Komponen –komponen lainnya akan dihanyutkan menurut urutan

afinitasnya terhadap adsorben, sehingga terjadi pemisahan daripada

komponen – komponen tersebut

3. Absorbansi karotenoid yang dihasilkan sebesar -0,128 pada

panjang gelombang 450 nm.

4. Konsentrasi karotenoid yang dihasilkan pada daun mengkudu yakni

sebesar - 0,000512 g/100 ml.

VII.2. Saran

Agar praktikan lebih hati-hati dalam menyiapkan bahan terutama pada

proses pengeringan sampel daun mengkudu.

DAFTAR PUSTAKA

Ali, Mahrus. 2009. Pigmen Karotenoid. http://nakedfisher.blogspot.com. Diakses

pada tanggal 15 November 2011.

Ashrie. 2009. Karotenoid. http://www.blogspot.com. Diakses pada tanggal 15

November 2011.

Adnan, M. 1997. Teknik Kromatografi untuk Analisis Bahan Makanan. Ed

pertama. Andi-Press. Yogyakarta.

Anwar, C. 1994. Pengantar Praktikum Kimia Organik. UGM-Press. Yogyakarta.

Djauhariya E. 2003. Mengkudu (Morinda citrifolia L) Tanaman Obat Potensial.

Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat. J Pengemb. Tek. TRO. 15(1) :

1-16.

Ranganna, S. 1979. Manual of Analysis of Fruit and Vegetable Products. Tata

Mc. Graw Hill Publ. Co. Limited. New York.

Rusli, A. 2012. Karotenoid Sebagai Antioksidan. http://wwwpabriksawitcom.

blogspot.com/2012/01/karotenoid-sebagai-antioksidan.html. Diakses pada

tanggal 23 Oktober 2015. Palu.

Sastrohamidjojo, H. 2005. Kimia Dasar. UGM Press. Yogyakarta.

Sudjadi.1988.Metode Pemisahan. Konsius: Yogyakarta.

Syaputri, Y. 2012. Kromatografi Kolom. http://yolanisyaputri.blogspot.com/

2012/01/kromatografi-kolom.html . Diakses pada tanggal 23 Oktober 2015.

Palu.

Syahputra, R. 2007. Analisis komposisi dan kandungan karotenoid total. Http://www.journal-natur-indonesia.html.com. Diakses pada tanggal 1 november 2015. Palu.

Winarno, F.G. 2004. Kimia Pangan dan Gizi. PT Gramedia Pustaka Utama.

Jakarta

LEMBAR ASISTENSI

Nama : Irawati

Stambuk : G301 13 068

Kelompok : VII

Asisten : Ayu Satmah

Hari/Tanggal Keterangan Paraf