B. Optimasi Proses Ekstraksi
1. Ekstraksi Metode Maserasi
3 HO 9 N H N N N O NH2 H
B. Optimasi Proses Ekstraksi
1. Ekstraksi Metode Maserasi
Maserasi merupakan metode ekstraksi yang paling sering digunakan dibandingkan metode ekstraksi yang lain. Maserasi dibedakan menjadi tiga jenis yaitu Maserasi sederhana, kinetik Maserasi, dan Maserasi dengan penggunaan tekanan (List and Scmidt, 1989). Metode Maserasi digunakan untuk mengekstrak contoh yang tidak tahan panas sebab Maserasi merupakan metode ekstraksi yang tidak menggunakan pemanasan. Menurut (Meloan, 1999) metode Maserasi biasanya digunakan untuk mengekstraksi jaringan tanaman yang belum diketahui kandungan senyawanya yang kemungkinan bersifat tidak tahan panas sehingga kerusakan komponen tersebut dapat dihindari. Keuntungan metode Maserasi ialah metodenya yang sederhana dan dapat menghindari terjadinya kerusakan komponen tertentu yang tidak tahan panas, tetapi metode ini membutuhkan jumlah pelarut yang cukup banyak jika dibandingkan dengan metode ekstrak yang lainnya.
Ekstraksi adalah proses pemisahan komponen-komponen terlarut dari campuran komponen tidak terlarut dengan menggunakan pelarut yang sesuai. Ekstraksi dengan pelarut dilakukan dengan melarutkan bahan ke dalam suatu pelarut organik, sehingga komponen pembentuk bahan akan terlarut ke dalam pelarut (Thorpe dan Whiteley, 1954). Ekstraksi merupakan proses pemisahan dengan pelarut yang melibatkan perpindahan zat terlarut ke dalam pelarut (Aguilera, 1999). Proses perpindahan komponen bioaktif dari dalam bahan ke pelarut dapat dijelaskan dengan teori difusi. Proses difusi merupakan pergerakan bahan secara spontan dan tidak dapat kembali (irreversible) dari fase yang memiliki konsentrasi lebih tinggi menuju ke fase dengan konsentrasi yang lebih rendah (Danesi, 1992). Proses ini akan terus berlangsung selama komponen bahan padat yang akan dipisahkan menyebar diantara kedua fase dan akan berakhir bila kedua fase berada dalam kesetimbangan. Kesetimbangan akan terjadi bila seluruh zat terlarut sudah larut semuanya di dalam zat cair dan konsentrasi larutan yang terbentuk menjadi seragam. Kondisi ini dapat tercapai dengan mudah atau sulit tergantung pada struktur zat padatnya. Rangkaian proses ekstraksi meliputi persiapan bahan yang akan diekstrak, kontak bahan dengan pelarut, pemisahan residu dengan filtrat dan proses penghilangan pelarut dari ekstrak.
Perpindahan massa komponen bahan dari dalam padatan ke cairan terjadi melalui dua tahapan pokok. Tahapan pertama adalah difusi dari dalam padatan ke permukaan padatan dan tahapan kedua adalah perpindahan massa dari permukaan padatan ke cairan. Kedua proses tersebut berlangsung secara seri. Bila salah satu proses yang lambat, tetapi bila kedua proses berlangsung dengan cepat yang tidak jauh berbeda, maka kecepatan ekstraksi ditentukan oleh kedua proses tersebut. Hasil ekstrak yang diperoleh bergantung pada kandungan ekstrak yang terdapat pada contoh dan jenis pelarut yang digunakan. Pelarut yang digunakan merupakan pelarut organik yang
mempunyai titik didih rendah, tidak beracun, dan tidak mudah terbakar. Kelarutan zat dalam pelarut tergantung dari ikatan polar dan nonpolar.
Pemilihan pelarut untuk proses ekstraksi tergantung dari sifat komponen yang akan diekstraksi. Salah satu sifat yang penting adalah polaritas suatu senyawa. Ekstraksi senyawa aktif dari suatu jaringan tanaman dengan berbagai jenis pelarut pada tingkat kepolaran yang berbeda bertujuan untuk memperoleh hasil yang optimum, baik jumlah ekstrak maupun senyawa aktif yang terkandung dalam bahan. Menurut McCabe dan Smith (1974) metode yang digunakan untuk melarutkan komponen yang dapat larut dari zat padat yang tidak dapat larut dengan menggunakan pelarut tertentu disebut dengan pencucian (leaching) atau ekstraksi padat/cair (solid/liquid extraction).
Pelarut organik yang umum digunakan untuk memproduksi konsentrasi, ekstrak, absolut atau minyak dari daun, biji, akar, batang dan bagian lain dari tanaman adalah etil asetat, heksan, petroleum eter, benzen, toluen, etanol, isopropanol, aseton, dan air (Mukhopadhyay, 2002). Nilai titik didih dan polaritas beberapa pelarut tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Titik Didih dan Polaritas Beberapa Jenis Pelarut Organik
No. Pelarut Titik Didih (oC) Polaritas (EoC)
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Etanol Aseton Etil Asetat Heksana Pentin Diklorometan Isopropanol Propilen Glikol Dietil Eter Karbondioksida 78.3 56.2 77.1 68.7 36.2 40.8 82.2 187.4 34.6 -56.6 0.68 0.47 0.38 0 0 0.32 0.63 0.73 - 0 Sumber : (Mukhopadhyay, 2002)
Daya ekstraksi akan semakin meningkat dengan semakin kecilnya ukuran bahan, karena kontak antara bahan dan pelarut merupakan proses osmosis yang berjalan lambat. Namun demikian, bahan yang terlalu halus dapat membentuk suspensi dengan pelarut dan dapat terjadi penguapan senyawa volatil yang berlebihan sebelum proses ekstraksi.
Metode ekstraksi tergantung pada polaritas senyawa yang akan diekstraksi. Suatu senyawa menunjukkan kelarutan yang berbeda dalam pelarut yang berbeda. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan pelarut adalah selektivitas, kemampuan mengekstrak, toksisitas, kemudahan untuk diuapkan, dan harga pelarut.
Menurut Harborne (1987) metode ekstraksi dikelompokkan menjadi dua yaitu ekstraksi sederhana dan ekstraksi khusus. Ekstraksi sederhana terdiri dari Maserasi, Perkolasi, reperkolasi evakolasi dan dialokasi. Menurut Bombardelli (1991) ekstraksi senyawa aktif dari tanaman obat adalah pemisahan secara fisik atau kimiawi dengan menggunakan cairan atau padatan dari bahan padat.
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi hasil ekstraksi yaitu penggembungan bahan baku, difusi, pH, ukuran partikel, suhu, dan pemilihan pelarut. Penggembungan dari bahan tanaman meyakinkan perembesan dari pelarut dan mengakibatkan pergerakan substansi bahan terlarut di dalamnya. Akibat dari penggembungan bahan baku memastikan penyerapan dari pelarut terhadap zat yang akan diekstrak. Dalam mengekstrak senyawa aktif dari tanaman obat, pelarut haruslah terlarut secara sempurna di dalam pelarut sehingga tercapai kesetimbangan antara pelarut dan bahan terlarut.
Kecepatan untuk mengambil senyawa aktif biasanya tergantung kepada suhu, pH, ukuran partikel dan pergerakan pelarut di sekitar partikel. Biasanya pH memainkan peran dalam masalah selektivitas, sedangkan suhu dan pergerakan pelarut di sekitar padatan dapat mempengaruhi pergerakan kesetimbangan kejenuhan pelarut.
Pergerakan pelarut dapat dilakukan dengan melakukan perputaran pelarut menggunakan pompa atau mesin pengaduk yang akan membuat pencampuran pelarut dan bahan baku secara berkesinambungan atau dengan menggunakan gelombang ultrasonik. Ukuran partikel berpengaruh terhadap kecepatan ekstraksi, ukuran partikel bahan yang lebih kecil akan cepat terekstrak bila dibandingkan dengan ukuran partikel yang lebih besar. Hasil ekstraksi yang memberikan senyawa obat secara lengkap dapat diperoleh jika pelarut memberikan selektivitas maksimum, yaitu yang paling baik kapasitasnya dalam batas waktu tertentu untuk mencapai koefisien penjenuhan.