A. BAHAN DAN ALAT
1. Bahan
Bahan baku utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah metil ester kasar (Crude Methyl Ester atau CME) yang terbuat dari minyak sawit kasar (Crude Palm Oil atau CPO). CME tersebut diperoleh melalui hasil optimasi yang telah dilakukan oleh Widayanto (2007) dengan pelarut metanol dan katalis NaOH, kecepatan pengadukan 250 rpm, konsentrasi NaOH 1%, suhu reaksi 50oC, dan waktu reaksi 60 menit. Bahan lain yang digunakan adalah silika gel, abu sekam padi yang diabukan pada suhu 800oC, 1000oC, dan 1200oC, heksana (p.a. dan teknis), dan gas nitrogen. Bahan-bahan untuk analisis adalah KOH, HCl, indikator pp, akuades, etanol 95%, isopropanol, aluminium foil, dietil eter, asam periodat, natrium tiosulfat, kalium iodida, asam asetat glasial, larutan pati, natrium hipoklorit, kloroform, dan kalium dikromat.
2. Alat
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah spektrofotometer UV- Vis, oven, tanur, neraca analitik, blender, peralatan kolom kromatografi (panjang 40 cm, diameter 2.5 cm, dan volume 150 ml), rotavapor, pipet, tabung reaksi, gelas ukur, dan peralatan gelas lainnya. Peralatan untuk analisis adalah labu erlenmeyer, kondensor, water bath, labu distilasi, labu takar, dan peralatan gelas lainnya. Gambar kromatografi kolom adsorpsi yang dipakai dalam penelitian ini terlihat pada Gambar 5.
B. TAHAPAN PENELITIAN
Penelitian ini dapat dibagi atas tiga tahap utama, yakni karakterisasi adsorben abu sekam padi dan silika gel yang mengalami pengabuan berulang, penentuan kondisi optimum dalam kromatografi kolom adsorpsi, dan pengujian kapasitas kolom pada proses elusi berulang. Gambar diagram alir penelitian dapat terlihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Diagram alir penelitian optimasi penggunaan adsorben
1. Karakterisasi Adsorben Abu Sekam Padi dan Silika Gel yang Mengalami Pengabuan Berulang
Pada tahap ini, karakterisasi dilakukan untuk mengetahui sejauh mana efektivitas pemisahan karotenoid dengan kromatografi kolom adsorpsi dengan menggunakan adsorben yang diabukan secara berulang.
Karakterisasi adsorben abu sekam padi dan silika gel yang mengalami pengabuan
berulang
Optimasi kromatografi kolom adsorpsi (nisbah abu sekam padi terhadap silika gel dan jumlah CME)
Pengujian penggunaan kolom berulang
Konsentrat karotenoid Metil ester kasar
Analisis konsentrat karotenoid
Adsorben abu sekam padi dibuat dengan mengabukan sekam padi hingga suhu 1200oC. Terdapat kemungkinan abu sekam padi yang telah digunakan dalam elusi dapat digunakan kembali dengan pengabuan ulang. Pengabuan ulang suhu tinggi diduga dapat menghilangkan komponen pengotor yang terikat di abu sekam padi setelah proses elusi kolom kromatografi adsorpsi. Jika pengabuan ulang ini cukup dapat mengaktifkan kembali abu sekam padi, maka penggunaan abu sekam padi dapat lebih efisien dan ekonomis karena tidak perlu membuat abu sekam padi baru dengan mengikuti proses dari awal (dari sekam hingga menjadi abu sekam padi).
Efektivitas penjerapan terlihat dari recovery dan profil fraksi karotenoid dari masing-masing perlakuan. Adsorben yang digunakan adalah abu sekam padi 1200oC 100% dan silika gel 100%. Masing-masing adsorben digunakan dengan perlakuan pengabuan berulang. Diagram alir proses karakterisasi abu sekam padi dan silika gel dengan perlakuan pengabuan berulang dapat dilihat pada Gambar 7.
Pada tahap ini, elusi pertama kali pada kromatografi kolom adsorpsi menggunakan masing-masing adsorben abu sekam padi 1200oC 100% dan silika gel 100% yang telah diaktifkan. Selanjutnya, masing-masing adsorben diabukan ulang menggunakan tanur suhu 450oC. Setelah diabukan ulang, adsorben diaktifkan kembali (dioven suhu 100oC selama satu jam) dan digunakan kembali pada kromatografi kolom adsorpsi yang ke-2. Proses pengabuan ulang tersebut dilakukan sebanyak dua kali sehingga proses elusi dengan menggunakan bahan adsorben yang sama dilakukan sebanyak 3 kali.
Gambar 7. Diagram alir karakterisasi abu sekam padi dan silika gel dengan perlakuan pengabuan berulang
Perlakuan pertama (pengulangan pengabuan ke-0) berarti adsorben tersebut hanya diaktifkan pada suhu 100oC tanpa pengabuan kembali di tanur. Pengulangan pengabuan ke-1 berarti bahwa adsorben yang dipakai adalah adsorben yang telah digunakan sebelumnya lalu ditanur pada suhu 450oC. Pengulangan pengabuan ke-2 berarti bahwa adsorben yang dipakai adalah adsorben pada pengabuan ke-1 lalu diabukan kembali di tanur pada suhu 450oC.
Pada tahap ini, rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) satu faktor. Pengulangan pengabuan pada abu sekam padi 1200oC tidak memiliki hubungan dengan
Crude Methyl Ester (CME)
2 gram)
Heksana
Adsorben
(Abu sekam padi 1200oC 100% atau silika gel 100%)
Pengepakan kolom
Elusi dengan heksana Kolom yang sudah dikepak
Pemekatan dengan Rotavapor dan gas N2 hingga beratnya tetap
Konsentrat karotenoid
Adsorben diabukan ulang suhu 450oC Analisis konsentrasi,
pemekatan dan recovery
2 X Eluat yang ditampung
pengulangan pengabuan pada silika gel. Masing-masing faktor (abu sekam padi 1200oC dan silika gel) memiliki 3 perlakuan (pengulangan pengabuan ke-0, 1, dan 2). Setiap perlakuan diulang sebanyak 2 kali. Penerapan perlakuan pada tahap pendahuluan ini dapat dilihat pada Tabel 3. Analisis data dengan membandingkan nilai recovery-nya.
Tabel 3. Penerapan perlakuan pada tahap pengulangan pengabuan pada masing-masing adsorben (abu sekam padi 1200oC dan silika gel)
Ulangan Perlakuan
P1 P2 P3 1 Y11 Y12 Y13 2 Y21 Y22 Y23
Model linier:
Yij = µ + τi + εij i = 1, 2, dan 3 j = 1 dan 2
Keterangan:
P1, P2, P3 = Perlakuan pengulangan pengabuan ke-0, 1, dan 2 Yij = Pengamatan pada perlakuan ke-i ulangan ke-j
µ = Rataan umum
τi = Pengaruh perlakuan ke-i
εij = Pengaruh acak pada perlakuan ke-i ulangan ke-j
2. Optimasi Kromatografi Kolom Adsorpsi
Optimasi pemisahan karotenoid menggunakan campuran abu sekam padi 800oC, 1000oC, dan 1200oC dengan silika gel dilakukan untuk mendapatkan konsentrat karotenoid dengan konsentrasi dan recovery tinggi. Campuran abu sekam padi 800oC, 1000oC, dan 1200oC dengan silika gel digunakan sebagai fase diam sedangkan heksana digunakan sebagai fase gerak. Dalam tahap ini, ada dua sub-tahap, yaitu nisbah abu sekam padi terhadap silika gel dan jumlah metil ester kasar yang dikolom. Setiap jenis abu sekam padi (800oC, 1000oC, dan 1200oC) dicampur dengan silika gel dengan nisbah abu sekam padi : silika gel adalah 35:5, 30:10, 25:15, dan
20:20 (jumlah total adsorben adalah 40 gram). Jumlah metil ester kasar yang dimasukkan ke kolom adalah 1, 2, 3, dan 4 gram.
a. Penentuan nisbah abu sekam padi dan silika gel yang optimum
Tujuan tahap perlakuan ini adalah menentukan nisbah abu sekam padi 800oC, 1000oC, dan 1200oC terhadap silika gel yang optimum dengan mengelusi CME. Masing-masing campuran abu sekam padi dan silika gel disiapkan dengan nisbah yang berbeda-beda, yakni 35:5, 30:10, 25:15, dan 20:20 dengan perbandingan jumlah abu sekam padi dan silika gel dalam gram/gram dan jumlah total adsorben 40 gram sesuai dengan kapasitas kolom yang digunakan. Selanjutnya, 1 gram sampel (CME) dimasukkan ke dalam kolom, dibiarkan terjerap, dan dielusi dengan heksana.
Cairan yang keluar dari kolom ditampung per fraksi sampai eluat yang keluar tidak berwarna lagi. Volume setiap fraksi yang ditampung sejumlah 3 ml. Selanjutnya, konsentrasi karotenoid dari setiap fraksi dihitung menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 446 nm. Fraksi-fraksi yang berwarna dikumpulkan dalam satu wadah lalu dipekatkan dengan menguapkan pelarutnya sehingga diperoleh konsentrat karotenoid. Setelah mengetahui recovery dan konsentrasi konsentrat karotenoid, tingkat pemekatan proses tersebut juga dihitung. Diagram alir dalam menentukan nisbah abu sekam padi terhadap silika gel yang optimum dapat dilihat pada Gambar 8.
Pada tahap ini, rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial. Ada dua faktor, yakni tingkat pengabuan abu sekam padi dan nisbah abu sekam padi dan silika gel. Faktor tingkat pengabuan abu sekam padi terdiri dari 3 taraf, yakni 800oC, 1000oC, dan 1200oC sedangkan faktor nisbah abu sekam padi dan silika gel terdiri dari 4 taraf, yakni 35:5, 30:10, 25:15, dan 20:20. Pada tiap perlakuan dilakukan 2 kali ulangan. Penerapan perlakuan pada tahap pendahuluan ini dapat dilihat pada Tabel 4. Pengolahan datanya menggunakan ANOVA satu arah dari program statistik SPSS 12.
Tabel 4. Penerapan perlakuan pada tahap penentuan nisbah abu sekam padi dan silika gel yang optimum
Faktor tingkat pengabuan
abu sekam padi Ulangan
Faktor nisbah abu sekam padi dan silika gel
35:5 (B1) 30:10 (B2) 25:15 (B3) 20:20 (B4) Abu sekam padi 800oC
(A1)
1 Y111 Y121 Y131 Y141
2 Y112 Y122 Y132 Y142
Abu sekam padi 1000oC (A2)
1 Y211 Y221 Y231 Y241
2 Y212 Y222 Y232 Y242
Abu sekam padi 1200oC (A3)
1 Y311 Y321 Y331 Y341
2 Y312 Y322 Y332 Y342
Model linier:
Yijk = µ + αi + αiβj(αβ)k + εijk
Keterangan:
Yijk = Pengamatan pada faktor A taraf ke-i, faktor B taraf ke-j, dan
ulangan ke-k µ = Rataan umum
αi = Pengaruh utama faktor A
βj = Pengaruh utama faktor B
(αβ)k = Komponen interaksi dari faktor A dan faktor B
Gambar 8. Diagram alir optimasi nisbah abu sekam padi dan silika gel pada kromatografi kolom adsorpsi
b. Penentukan jumlah sampel (CME) yang dilewatkan dalam kolom Nisbah abu sekam padi dan silika gel optimum yang diperoleh dari tahap sebelumnya, selanjutnya digunakan dalam tahap ini. Jumlah CME yang dilewatkan adalah 1, 2, 3, dan 4 gram. Sampel dimasukkan ke dalam kolom, dibiarkan terjerap, dan dielusi dengan heksana. Diagram alir dalam menentukan jumlah CME yang optimum dapat dilihat pada Gambar 9.
Crude Methyl Ester (CME)
1 gram
Heksana Abu sekam padi Silika gel
Pencampuran abu sekam padi/silika gel dengan nisbah 35:5, 30:10, 25:15, dan 20:20
Pengepakan kolom
Elusi dengan heksana Kolom yang sudah dikepak
Eluat yang ditampung (3 ml)
Pemekatan dengan Rotavapor dan gas N2 hingga beratnya tetap
Konsentrat karotenoid Analisis konsentrasi,
pemekatan dan recovery
Eluat yang ditampung (3 ml per fraksi)
Gambar 9. Diagram alir optimasi jumlah CME pada kromatografi kolom adsorpsi
Cairan yang keluar dari kolom ditampung per fraksi sampai eluat yang keluar tidak berwarna lagi. Volume setiap fraksi yang ditampung sejumlah 3 ml. Selanjutnya, konsentrasi karotenoid dari setiap fraksi dihitung menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 446 nm. Fraksi-fraksi yang berwarna dikumpulkan dalam satu wadah lalu dipekatkan dengan menguapkan pelarutnya sehingga diperoleh konsentrat karotenoid. Setelah mengetahui recovery dan konsentrasi karotenoid dari konsentrat, tingkat pemekatannya juga dihitung.
Pada tahap ini, rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) satu faktor. Faktor jumlah CME Crude Methyl
Ester (CME) (1, 2, 3, 4 gram)
Heksana Abu sekam padi Silika gel
Pencampuran abu sekam padi/silika gel dengan nisbah terseleksi 25:15
Pengepakan kolom
Elusi dengan heksana Kolom yang sudah dikepak
Eluat yang ditampung (3 ml)
Pemekatan dengan Rotavapor dan gas N2 hingga beratnya tetap
Konsentrat karotenoid Analisis konsentrasi,
pemekatan dan recovery
Eluat yang ditampung (3 ml per fraksi)
memiliki 4 perlakuan (1, 2, 3, dan 4 gram). Setiap perlakuan diulang sebanyak 2 kali. Penerapan perlakuan pada tahap ini dapat dilihat pada Tabel 5. Pengolahan datanya menggunakan ANOVA satu arah dari program statistik SPSS 12.
Tabel 5. Penerapan perlakuan pada tahap penentuan jumlah CME yang dilewatkan ke kolom
Ulangan Perlakuan
J1 J2 J3 J4
1 Y11 Y12 Y13 Y14
2 Y21 Y22 Y23 Y24
Model linier:
Yij = µ + τi + εij i = 1, 2, 3, dan 4 j = 1 dan 2
Keterangan:
J1, J2, J3, J4 = Perlakuan jumlah CME 1, 2, 3, dan 4 gram Yij = Pengamatan pada perlakuan ke-i ulangan ke-j
µ = Rataan umum
τi = Pengaruh perlakuan ke-i
εij = Pengaruh acak pada perlakuan ke-i ulangan ke-j
3. Kajian Penggunaan Kolom Secara Berulang
Pada bagian ketiga dari penelitian ini dilakukan kajian terhadap kapasitas kolom pada proses elusi berulang. Melalui kajian ini dapat diketahui sejauh mana adsorben terpilih (hasil optimasi tahap 2) dapat digunakan secara berulang tanpa membongkar kolom dan tanpa perlakuan tambahan terhadap adsorben. Pada tahap ini dilakukan tiga kali pengulangan penggunaan kolom dengan masing-masing dua ulangan. Kemampuan kolom untuk digunakan secara berulang dilihat dari recovery karotenoid yang diperoleh pada elusi-elusi ulangan tersebut.
Nisbah abu sekam padi terhadap silika gel dan jumlah sampel terseleksi dari tahap penelitian sebelumnya digunakan sebagai kajian kapasitas kolom ini. Sampel untuk elusi ulangan pertama dimasukkan ke dalam kolom, dibiarkan terjerap, dan dielusi dengan heksana. Cairan yang
keluar dari kolom ditampung per fraksi sampai eluat yang keluar tidak berwarna lagi. Volume setiap fraksi yang ditampung sejumlah 3 ml. Selanjutnya, sampel untuk elusi ulangan kedua dengan jumlah yang sama dengan sampel pertama, dimasukkan ke dalam kolom, dibiarkan terjerap, dan dielusi dengan heksana. Cairan yang keluar dari kolom ditampung per fraksi sampai eluat yang keluar tidak berwarna lagi. Volume setiap fraksi yang ditampung sejumlah 3 ml. Perlakuan yang sama juga dilakukan terhadap sampel untuk elusi ulangan ketiga sehingga akan diperoleh profil recovery karotenoid dari ketiga ulangan elusi tersebut. Bagan alir kapasitas kolom pada proses elusi berulang dapat dilihat pada Gambar 10.
Pada tahap ini, rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) satu faktor. Faktor banyaknya elusi pada kolom memiliki 3 perlakuan (elusi ke-1, ke-2, dan ke-3). Setiap perlakuan diulang sebanyak 2 kali. Penerapan perlakuan pada tahap pendahuluan ini dapat dilihat pada Tabel 6. Pengolahan datanya menggunakan ANOVA satu arah dari program statistik SPSS 12.
Tabel 6. Penerapan perlakuan pada tahap penggunaan kolom secara berulang
Ulangan Perlakuan
E1 E2 E3 1 Y11 Y12 Y13 2 Y21 Y22 Y23
Model linier:
Yij = µ + τi + εij i = 1, 2, dan 3 j = 1 dan 2
Keterangan:
E1, E2, E3 = Perlakuan elusi ke-1, ke-2, ke-3
Yij = Pengamatan pada perlakuan ke-i ulangan ke-j
µ = Rataan umum
τi = Pengaruh perlakuan ke-i
Gambar 10. Diagram alir kajian penggunaan kolom secara berulang
C. METODE ANALISIS
1. Analisis Kadar Silikat (Slamet et al. 1990)
Abu sekam padi dengan bobot tertentu di dalam cawan porselen dibasahi dengan 1 ml air suling, ditambahkan 1 ml asam nitrat pekat, dikocok sampai bercampur sempurna. Cawan dimasukkan ke dalam tanur (suhu di bawah 250oC) dan kemudian suhu dinaikkan sampai 450-500oC Crude Methyl Ester (CME)
(jumlah terseleksi)
Heksana Abu sekam padi Silika gel
Pencampuran abu sekam padi/silika gel dengan nisbah terseleksi
Pengepakan kolom
Elusi dengan heksana Kolom yang sudah dikepak
Eluat yang ditampung (3 ml per fraksi)
Pemekatan dengan Rotavapor dan gas N2 hingga beratnya tetap
Konsentrat karotenoid Proses elusi berulang 2 X Analisis konsentrasi, pemekatan dan recovery
selama satu jam. Cawan dikeluarkan dari tanur dan didinginkan, abu lalu dibasahi dengan 1 ml air suling kemudian ditambahkan 1 ml HNO3 pekat,
cawan dipanaskan di atas penangas air hingga abu hampir kering. Abu selanjutnya dilarutkan dengan 10 ml HCl 3 N, diaduk dengan pengaduk gelas, dipanaskan lagi hingga hampir mendidih. Campuran tersebut didinginkan, lalu dipindahkan secara kuantitatif ke dalam labu takar 50 ml. Cawan dibilas paling sedikit tiga kali, bila perlu dipanaskan di atas penangas air, dan air bilasan digabung ke dalam labu takar. Bila ada endapan putih dari silikat, dilakukan dekantasi kemudian airnya dituangkan perlahan-lahan agar endapan sebanyak mungkin tertahan dan tertinggal di dalam cawan. Ditambahkan air suling ke dalam labu sampai tanda tera. Endapan yang tertahan pada kertas saring dipanaskan dalam oven sampai diperoleh bobot tetap untuk menentukan kandungan silikat.
2. Analisis kandungan karotenoid (Modifikasi Parker, 1992)
Konsentrasi karotenoid dalam sampel dihitung menggunakan nilai E1% (1 cm) untuk β-karoten = 2600, yaitu absorbansi dari 1% larutan β- karoten (10 mg/ml atau μg/μl) pada panjang gelombang 460 nm menggunakan kuvet 1 cm sebagai berikut :
Konsentrasi karotenoid = 2600 10 x A x fp x B V Keterangan : A = nilai serapan sampel
fp = faktor pengenceran
V = volume sampel yang diukur B = bobot sampel yang dianalisis
Tingkat pemekatan = CME i konsentras konsentrat dari karotenoid i konsentras Recovery = x100% CME karotenoid total fraksi semua karotenoid total jumlah
Recovery karotenoid merupakan gambaran berapa banyak karotenoid yang berhasil keluar dari kolom setelah dielusi dalam kromatografi kolom adsorpsi. Nilai ini didapat dari perbandingan total karotenoid fraksi-fraksi yang turun dari kolom terhadap total karotenoid CME (sebelum dielusi ke kolom).
Tingkat pemekatan merupakan angka yang menunjukkan seberapa besar karotenoid berhasil dipekatkan dari kumpulan fraksi kromatografi kolom adsorpsi yang mengandung karotenoid, pelarut heksana, dan metil ester. Metil ester masih mungkin terdapat dalam kumpulan fraksi jika proses pemisahan di kolom tidak berhasil. Nilai tingkat pemekatan dihitung dari perbandingan konsentrasi karotenoid dari konsentrat terhadap konsentrasi CME (sebelum dielusi ke kolom).
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PENELITIAN PENDAHULUAN
Pada tahap awal penelitian dilakukan karakterisasi kandungan silikat abu sekam padi 800oC, 1000oC, dan 1200oC. Selain itu, pada tahap ini juga dilakukan elusi kromatografi kolom adsorpsi untuk melihat pengaruh pengabuan berulang pada kemampuan adsorben abu sekam padi 1200oC dan silika gel. Tujuan yang ingin dicapai adalah untuk melihat efektivitas pemisahan karotenoid oleh abu sekam padi 1200oC dan silika gel serta melihat pengaruh pengabuan berulang terhadap kemampuan perolehan kembali karotenoid dari masing-masing adsorben. Abu sekam padi 1200oC adalah abu sekam yang dipanaskan kembali dengan tanur pada suhu 1200oC
Abu sekam padi 1200oC dipilih sebagai adsorben dengan pertimbangan bahwa di dalamnya terkandung kadar silika yang cukup tinggi dan memiliki kemampuan menjerap karotenoid. Kemampuan menjerap ini ada kaitannya dengan kandungan mineral dari abu sekam padi, terutama mineral yang terikat pada struktur silika. Karakteristik kandungan silikat abu sekam padi dapat dilihat pada Tabel 7. Karena dalam penelitian tahap selanjutnya juga digunakan abu sekam padi 800oC dan 1000oC, maka karakteristik abu sekam padi keduanya juga disajikan pada tabel yang sama sebagai pembanding dengan karakteristik abu sekam padi 1200oC. Dalam penelitian pendahuluan ini hanya digunakan abu sekam padi suhu 1200oC yang mengandung kadar silikat tinggi.
Tabel 7. Kandungan silikat abu sekam padi 800oC, 1000oC, dan 1200oC
Karakteristik Kandungan (%-b/b) Abu sekam padi 800oC Abu sekam padi 1000oC Abu sekam padi 1200oC Silikat 95.4 96.5 96.0
Kandungan silikat pada abu sekam padi 1200oC sangat tinggi (96.0%). Menurut Laurico (1987) dalam Mauraga (1988), kandungan silikat abu sekam padi adalah 82-87.6%. Inilah yang menjadi dasar penggunaan abu sekam padi sebagai adsorben. Pemilihan abu sekam padi 800oC dan 1000oC sebagai
campuran adsorben karena masih terdapat silikat dalam kadar yang tinggi. Selain itu, pemanasan pada suhu yang lebih rendah berarti juga penghematan energi yang berdampak pada nilai ekonomi.
Adsorben lain yang digunakan dalam penelitian ini adalah silika gel. Pada tahap penelitian selanjutnya, silika gel dicampur dengan abu sekam padi pada berbagai perbandingan. Silika gel digunakan karena merupakan adsorben yang umum digunakan untuk proses pemisahan dalam kromatografi kolom adsorpsi. Pemisahan karotenoid yang pernah dilakukan Baharin et al. (1998), menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi silika gel lebih rendah 50% dibandingkan dengan kapasitas adsorpsi HP-20 resin dalam memisahkan karotenoid dari minyak sawit kasar.
Hasil penelitian pendahuluan pemisahan karotenoid dari metil ester kasar menggunakan adsorben abu sekam padi 1200oC dan silika gel dapat dilihat pada Tabel 8, Gambar 11, dan Gambar 12.
Tabel 8. Recovery karotenoid setelah melalui kromatografi kolom adsorpsi pada beberapa adsorben
Perlakuan
Abu Sekam Padi 1200oC Silika Gel Total karotenoid (μg) Recovery (%) Total karotenoid (μg) Recovery (%) Pra- kolom Post- kolom Pra- kolom Post- kolom Pengabuan ke-0 1052.62 651.68 61.91 1097.46 811.51 73.94 Pengabuan ke-1 1128.67 938.31 83.13 1182.48 215.46 18.22 Pengabuan ke-2 1140.41 970.45 85.09 990.80 677.12 68.34
Gambar 11. Profil fraksi kromatografi dari adsorben (a) Abu sekam padi 1200oCdan (b) Silika gel dengan jumlah masing-masing 100%.
Tabel 8 menunjukkan bahwa recovery karotenoid tidak menunjukkan tren kenaikan atau penurunan. Hal ini diduga karena pembersihan kolom belum sempurna. Kolom yang dicuci dengan heksana dalam jumlah yang tidak cukup dapat mengakibatkan komponen-komponen yang lebih polar dari karotenoid (seperti metil ester) tertahan lebih lama pada pori-pori diantara gugus silanol silika atau pada gugus silanol itu sendiri.
(a) (b) 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Fraksi ke- T o ta l k a ro te n o id (u g )
pengulangan pengabuan ke-0
pengulangan pengabuan ke-1
pengulangan pengabuan ke-2
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Fraksi ke- T o ta l k a ro te no id ( ug)
pengulangan pengabuan ke-0
pengulangan pengabuan ke-1
61.91 83.13 85.09 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 1 2
Pengulangan pengabuan ke-
R eco v e ry (% ) 73.94 18.22 68.34 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 1 2
Pengulangan pengabuan ke-
R e co ver y ( % ) (a) (b)
Gambar 12. Recovery karotenoid dengan perlakuan adsorben yang mengalami pengabuan berulang (a) Abu sekam padi 1200oC dan (b) Silika gel dengan jumlah masing-masing 100%.
Dari Gambar 12. dapat terlihat bahwa semakin sering diabukan, abu sekam padi 1200oC akan semakin mudah melepaskan kembali karotenoid. Pengabuan kembali diduga menyebabkan sisi aktif pada adsorben abu sekam padi 1200oC rusak. Akibatnya, karotenoid dan metil ester tidak sempat berpisah secara optimal sehingga turun bersama-sama.
Silika gel sulit melepas kembali karotenoid. Selain dari nilai recovery yang lebih rendah, profil fraksi pada silika gel (Gambar 11) menunjukkan pita karotenoid lebih lama di dalam kolom. Hal ini diduga karena interaksi yang kuat antara sisi aktif silika gel dengan karotenoid sehingga karotenoid yang terikat sulit untuk dilepas kembali pada saat elusi. Pengabuan kembali pada silika gel
juga kemungkinan menyebabkan kerusakan sisi aktif silika gel sehingga kecenderungan nilai recovery semakin naik karena pemisahan karotenoid dan komponen lainnya tidak optimal.
Dengan demikian, kedua jenis adsorben tersebut tidak dapat dipakai ulang dengan cara pengabuan kembali karena diduga telah terjadi kerusakan silika akibat pengabuan kembali. Selain itu, proses pembersihan kolom tidak baik karena jumlah heksana yang digunakan untuk membersihkan kolom sedikit. Kolom seharusnya dibersihkan dahulu dari komponen-komponen non karotenoid yang masih mungkin tertinggal di kolom saat elusi sebelumnya. Karena itu, recovery karotenoid dari perlakuan pengabuan berulang memiliki pola naik turun seperti yang terlihat pada Gambar 12.
Berdasarkan hasil elusi tahap satu (tanpa pengabuan berulang) diperoleh gambaran tentang kemampuan adsorpsi karotenoid menggunakan adsorben silika gel lebih besar dibandingkan dengan menggunakan adsorben abu sekam padi, tetapi kemampuan desorpsi (melepas kembali karotenoid) silika gel lebih rendah dari pada abu sekam padi. Hasil pengujian tersebut sesuai dengan kesimpulan penelitian Masni (2004), dan inilah yang menjadi dasar dilakukannya kombinasi perlakuan abu sekam padi dan silika gel.