BAB II TINJAUAN PUSTAKA - Ekstraksi Multi Tahap Kurkumin Dari Kunyit (Curcumadomestica Valet) Menggunakan Pelarut Etanol

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 KUNYIT

Kunyit (Gambar 2.1) termasuk ke dalam Curcuma sp, yang adalah tumbuhan asli di sekitar wilayah Asia, didapati tersebar di India, Taiwan, Thailand, seluruh wilayah Malaysia hingga Pasifik dan Australia Utara [9].

Tanaman kunyit tumbuh bercabang dengan tinggi 40-100 cm. Ciri-ciri kunyit : batangnya merupakan batang semu, tegak, bulat, membentuk rimpang dengan warna hijau kekuningan dan tersusun dari pelepah daun (agak lunak). Berdaun tunggal, bentuk bulat telur (lanset) memanjang hingga 10-40 cm, lebar 8-12,5 cm dan pertulangan menyirip dengan warna hijau pucat. Berbunga majemuk yang berambut dan bersisik dari pucuk batang semu, panjang 10-15 cm dengan mahkota sekitar 3 cm dan lebar 1,5 cm, berwarna putih/kekuningan [10].

Menurut Gantait (2011) [11], kunyit banyak digunakan sebagai bumbu makanan, sebagai pewarna alami untuk makanan dan tekstil. Kunyit juga sudah lama dikenal di dunia obat tradisional sebagai bahan baku jamu [9], juga untuk mengobati radang, mencret, sakit perut, dan sakit kuning. Selain itu kunyit juga memiliki efek antiinflamasi, antioksidan, antiulkus, dan gastroprotektif [12].

Karena berbagai manfaatnya yang banyak, kebutuhan industri terhadap kunyit

cukup tinggi, yaitu sekitar 1,355 ton/tahun berat segar, yang menempati urutan ke

empat terbesar untuk keperluan Industri Obat Tradisional di Jawa Tengah [9].

Tumbuhan kunyit disebut Curcuma domestica atau Curcuma longa dalam bahasa latin, dan turmeric dalam bahasa Inggris. Ada beberapa jenis kunyit yang paling dikenal, yakni jenis Curcuma domestica Val, Curcuma domestica Rumph, Curcuma longa Auct, Curcuma longa Linn, dan Amomumcurcuma Murs [10].

Penelitian ini menggunakan jenis kunyit Curcuma Domestica Valet, yang termasuk dalam klasifikasi sebagai berikut :

5

Ordo : Zingiberales Famili : Zingiberaceae Genus : Curcuma

Spesies : Curcuma Domestica Valet [1].

Gambar 2.1 Kunyit [12]

Menurut Dhanu (2008) kandungan kimia kunyit antara lainnya adalah kurkumin (3-4%), karbohidrat (69,4%), protein (6,3%), lemak (5,1%), mineral (3,5%), dan minyak esensial (5,8%) [10].

2.2 KURKUMIN

Kurkumin[1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyfenil)-1,6-heptadiene-3,5-dione] adalah sebuah senyawa pewarna alami kuning-oranye [13], yang terdapat pada kunyit [5]. Kurkumin merupakan salah satu dari tiga kurkuminoid di dalam kunyit, dimana dua kurkuminoid lainnya adalah desmetoksi-kurkumin (feruloyl-p-hydroxy-cinnamoylethane) dan bis-desmetoksi-kurkumin [bis-(p-hydroxycinnamoyl)-methane] [9].

Berikut rumus bangun kurkumin :

6

Sifat-sifat kurkumin di antaranya adalah sebagai berikut : rumus molekulnya adalah C21H20O6, berat molekulnya adalah 368,91, warnanya kuning muda, dan titik lelehnya adalah 183oC [11] .

Mengenai kelarutannya, kurkumin dapat larut dalam alkohol dan asam asetat glacial namun sukar larut dalam air [1], serta sedikit larut dalam pelarut hidrokarbon seperti benzene, eter, dan kloroform [6]. Selain itu, kurkumin juga larut dalam eter, di dalam alkali berwarna merah kecoklatan, sedangkan dalam asam berwarna kuning muda [5].

Kurkumin, yang juga terdapat di dalam temulawak, dan famili jahe, memiliki banyak manfaat. Ia dapat digunakan sebagai pewarna, misalnya dalam masakan India dan Thailand [14].

Menurut Gantait (2011) [11], kurkumin juga memiliki banyak potensi di bidang pengobatan. Beberapa manfaat medis dari kurkumin di antaranya yaitu meningkatkan metabolisme lipid, sebagai antioksidan, anti inflamatori, meningkatkan proses neurologis serta kesehatan kardiovaskular (sistem sirkulasi tubuh) [15]. Selain itu, kurkumin juga bermanfaat sebagai antivirus, antijamur, serta antibakteri. Kurkumin memiliki potensi besar sebagai agen pencegah kanker, bahkan kini sudah digunakan dalam perawatan kanker, arthritis, diabetes, osteoporosis, penyakit Alzheimer, dan penyakit lainnya [16].

Selain itu, kurkumin juga dipakai dalam produk sehari-hari, misalnya pada produk buah dan sayuran, produk sereal, produk bakeri, produk daging dan daging, produk ikan dan ikan, produk telur dan telur, bumbu, sup, saus, dan produk protein [17].

2.3 EKSTRAKSI

Kurkumin dapat dipisahkan melalui proses ekstraksi [17].Definisi umum ekstraksi yaitu proses pemisahan dan isolasi zat dari suatu zat dengan penambahan pelarut tertentu untuk mengeluarkan komponen campuran dari zat padat atau zat cair. Dalam hal ini fraksi padat yang diinginkan bersifat larut dalam pelarut (solvent), sedangkan fraksi padat lainnya tidak dapat larut [1].

7

Proses tersebut akan menjadi sempurna jika solut dipisahkan dari pelarutnya, misalnya dengan cara distilasi/penguapan [1].

Metode yang digunakan untuk ekstraksibiasanya ditentukan oleh jumlah konstituen yang akan dilarutkan,distribusi konstituen dalam solid, sifat padatan dan ukuran partikel. Mekanisme proses ekstraksipada umumnya solven ditransfer dari larutan ke permukaan solid, kemudian terdifusi kedalam solid, solut yang berada didalam solid akan larut oleh solven kemudian terdifusi menjadi campuran solut-solven ke permukaan solid dan ditransfer keluar/ kedalam larutan solven.

Ketiga tahap tersebut diatas akan mempengaruhi kecepatan ekstraksi,tetapi pada umumnya kecepatan transfer solven ke permukaan terjadi sangat cepat dan berlangsung pada saat terjadi kontak antara solid dan solven.Sedangkan kecepatan difusi campuran solut-solven ke permukaan solid seringkali merupakan tahapan yangmengontrol dalam keseluruhan proses ekstraksi. Kecepatan difusi campuran solut-solven ke permukaan solidtergantung dari beberapa faktor yaitu suhu, luas permukaan partikel, pelarut (solvent), perbandingan solut-solven,proses pencampuran atau pengadukan dan lama pengadukan [18].

Ekstraksi dapat dilakukan dengan metode satu tahap (single stage) dan operasi multi tahap (multi stage). Berikut penjelasannya :

a.Operasi satu tahap

Proses ekstraksi paling sederhana yaitu sebuah kontak satu tingkat antara umpan dan solven. Umpan dan solven dicampur kemudian dipisahkan dalam dua fase seimbang. Operasi satu tahap ditampilkan pada Gambar 2.3 berikut :

Gambar 2.3 Skema Ekstraksi Satu Tahap[19]. b.Operasi multi tahap (multi stage)

8

tertentu, maka keadaan sistem (suhu dan tekanan) harus diubah hingga dicapai keseimbangan baru. Namun demikian perubahan komposisi itupun terbatas, karenanya perlu dilakukan kontak ulang (bertingkat) hingga diperoleh komposisi sesuai yang diinginkan. Cara ini disebut sebagai operasi multi tahap. Ditinjau dari arah aliran masing-masing phase yang mengadakan kontak, ekstraksi multistage dibedakan menjadi dua kategori :

- Operasi multi tahap dengan aliran silang (cross-current).

Skema operasi multi tahap dengan aliran cross-current ditampilkan pada Gambar 2.4 berikut :

Gambar 2.4 Skema EkstraksiCross-Current [19].

- Operasi multi tahap (multi stage) dengan aliran lawan arah ( counter-current).

Skema operasi multi tahap dengan aliran cross-current ditampilkan pada Gambar 2.5 berikut :

Gambar 2.5Skema Ekstraksi Counter-Current [19]. 2.3.1 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Ekstraksi

Menurut Prasetyo (2009) [18] hal-hal yang mempengaruhi unjuk kerja ekstraksi antara lain adalah ukuran partikel, temperatur ekstraksi, jumlah pelarut, dan waktu ekstraksi.

Pada prinsipnya ekstraksi adalah melarutkan dan menarik senyawa denganmenggunakan pelarut yang tepat. Ada tiga tahapan proses, yaitu :

9 3. Difusi bahan yang terekstraksi ke luar sel

Proses diatas diharapkan terjadinya kesetimbangan antara linarut danpelarut. Kecepatan untuk mencapai kesetimbangan umumnya tergantung padasuhu, pH, ukuran partikel dan gerakan partikel. Prinsip yang utama adalah yangberkaitan dengan kelarutan, yaitu senyawa polar lebih mudah larut dalam pelarutpolar dan senyawa nonpolar akan mudah larut dalam pelarut nonpolar [20].

Ukuran Partikel

Memperkecil ukuran padatan perlu dilakukan untuk mencapai unjuk kerja ekstraksi yang baik [18]. Hal ini disebabkan pada ukuran butir semakin kecil akan memudahkan pelarut dalam melarutkan minyak atsiri, beserta zat warna, resin, dan zat-zat lainnya seperti protein dan waxe [5].

Suhu Ekstraksi

Temperatur yang lebih tinggi (viskositas pelarut lebih rendah, kelarutan solutelebih besar) pada umumnya menguntungkan unjuk kerja ekstraksi. Namun,temperatur ekstraksi tidak boleh melebihi titik didih pelarut karena akanmenyebabkan pelarut menguap. Biasanya temperatur ekstraksi yang palingbaik adalah sedikit di bawah titik didih pelarut [18].

Pelarut

Jenis pelarut adalah faktor penting dalam ekstraksi kurkumin dari kunyit. yang perlu diperhatikan dalam pemilihan pelarut adalah selektivitas, kemampuan mengekstrak, toksisitas, kemudahan diuapkan, dan harga pelarut [21].

Menurut Munawaroh (2010) [22]pelarut organik untuk ekstraksi sebaiknya memilikisifat-sifat berikut ini :

a. Mampu melarutkan zat yang ingin diekstrak dengan sempurna b. Selektif

10

Menurut Popuri (2013) [6] pilihan pelarut untuk ekstraksi terbatas pada beberapa pelarut dengan kemurnian tertentu karena hukum nasional dan internasional dalam memproses material makanan. Heksana, aseton, alkohol (etanol, metanol), isopropanol dan etil asetat digunakan dalam ekstraksi oleoresin dari bumbu-bumbu.

Juga ditemukan bahwa etanol merupakan pelarut yang menghasilkan ekstrak kurkumin yang paling tinggi dibandingan dengan pelarut lain, yakni aseton, etil asetat, metanol, dan isopropanol [6], yang terlihat pada Tabel 2.1 berikut :

Tabel 2.1 Hasil Kurkumin yang Diperoleh untuk Tiap Jenis Pelarut [6]

Pelarut Berat Rendemen Teresktrak (gm)

Aseton Hasilnya menunjukkan ekstrak kurkumin yang jauh lebih tinggi diberikan oleh pelarut etanol 95%, lalu pelarut aseton murni, dengan air memberikan ekstrak terendah.

Etanol

Menurut Popuri (2013) [6] etanol adalah pelarut semi polar yang mudah melarutkan senyawa non polar liposoluble seperti kurkumin. Etanol, juga aseton, melarutkan kurkumin dengan sangat baik dibandingkan air [21].

Menurut Mulyono (2010) [23], etanol disebut juga etil alkohol. Sifat-sifat kimia etanol antara lain mudah menguap, mudah terbakar, beradisi dengan asetilen membentuk etil vinil eter, bereaksi dengan asam organic dan asam anorganik membentuk ester, dapat terdehidrogenasi membentuk asetaldehida [24].

11 Tabel 2.2 Sifat Fisika Etanol [24]

Sifat Fisika Etanol penggunaannya sebagai pewarna alami pengganti pewarna sintetis serta potensinya di bidang pengobatan meningkatkan permintaan ekstrak kurkumin dunia. Hal ini tercantum pada Laporan Lengkap Permintaan Kurkumin oleh Pasar Global, yang dapat dipesan melalui Research and Market dengan harga USD 2.500. Namun ada juga data lain mengenai permintaan kurkumin, seperti dapat dilihat pada data ekspor temulawak di India pada Tabel 2.3. Pada tabel tersebut terlihat kuantitas ekspor temulawak selalu berkisar pada 30.000 metrik ton, dimana dari eskpor setiap tahunnya, sebagiannya adalah dalam bentuk ekstrak kurkumin sebagai produk turunan [25].

Tabel 2.3 Ekspor Temulawak dari India [25]

Temulawak

Kuantitas (metrik ton) Nilai (Lakhs) Nilai (USD 1000)

1998 28.875 8.306 19.776

12

dalamnya terkandung pewarna tekstil yang berefek negatif pada kesehatan seperti methanil yellow dan Rhodamin B, juga natrium benzoate yang dapat menyebabkan iritasi lambung. Salah satu solusi dari masalah ini adalah senyawa kurkuminoid berwarna kuning yang terdapat dalam kunyit dan temulawak [26].

Di Indonesia, tingkatkebutuhan pasar akan kunyit dari tahun ke tahun semakin meningkat dengan persentasepeningkatan 10-25% per tahunnya, dan Indonesia pun mulai mengekspor kunyit pada tahun 1987 [12]. Sejak saat itu, kebutuhan industri terhadap kunyit cukup tinggi, yaitu sekitar 1,355 ton/tahun dalam

berat segar, yang menempati urutan ke empat terbesar untuk keperluan Industri Obat

Tradisional di Jawa Tengah [9]. Sementara di dunia, kebutuhan kunyit hingga saat ini mencapai ratusan ribu ton/tahun [12].

Dari data-data di atas dapat terlihat bahwa permintaan akan kurkumin sebagai produk turunan dari kunyit dan temulawak selalu ada dan mulai meningkat seiring banyaknya manfaat kurkumin yang ditemukan, sehingga produksi kurkumin perlu dilakukan.

2.5 ANALISIS EKONOMI

Menurut Husodo dalam Harbelebun (2005) [27] di nusantara telah didapati sekitar 150 jenis pewarna alami yang telah teridentifikasi juga digunakan luas di berbagai bidang seperti kerajinan dan batik.

Di antara pewarna alami tersebut, ada juga yang digunakan sebagai pewarna makanan. Tujuannya adalah memberikan warna dan tampilan yang menarik. Namun penggunaannya tidak populer dikarenakan antara lain tidak praktis, kestabilan warna yang kurang, serta dirasa mengganggu rasa dan aroma makanan [28].

Untuk mengatasi hal ini, dibuatlah pewarna sintetis yang lebih handal daripada pewarna alami dalam kepraktisan dan teknologi. Namun, semakin lama semakin banyak laporan yang diterima terkait masalah kesehatan berkaitan dengan penggunaan pewarna sintetis. Produsen pun kembali melirik penggunaan pewarna alami untuk makanan [29].

13

keluarga jahe (Zingiberaceae) [30]. Selain itu, ekstrak kurkumin diketahui memiliki potensi manfaat di bidang kesehatan [14], misalnya sebagai antioksidan, anti tumor [31], anti virus, anti bakteri, juga untuk anti jamur [32].

Salah satu cara pengambilan kurkumin adalah dengan cara ekstraksi [31]. Metode esktraksi yang baik perlu diteliti agar zat warna yang diperoleh maksimal baik dalam kuantitas juga kualitas [24].

Dengan landasan pemikiran tersebut, kami ingin melakukan kajian potensi ekonomi ekstraksi multi tahap kurkumin dari kunyit, dimana akan dibuat dalam skala yang lebih besar. Analisa Ekonomi dapat dilihat pada Tabel 2.4 berikut :

Tabel 2.4 Analisa Ekonomi

Total Biaya Tetap Rp 576.000.000

Biaya Variabel

Total Biaya Variabel Rp 447.897.600

Total Biaya Produksi (TBP) / tahun Rp 1.023.897.600

Biaya Produksi / kg Rp 493.777

Harga Jual / kg Rp 800.000

Total Penjualan / tahun Rp 1.658.880.000

Laba sebelum pajak / tahun Rp 634.982.400

Laba setelah pajak / tahun Rp 539.735.040

Adapun analisa ekonominya akan dijabarkan sebagai berikut :S 2.5.1 Biaya Tetap

A. Biaya Tanah dan Bangunan

Bangunan kerja menggunakan rumah sendiri B. Perincian Harga Alat

Tabel 2.5 Daftar Harga Alat

No Jenis Alat Jumlah Harga Harga Total

14 C. Gaji Pegawai

Tabel 2.6 Daftar Gaji Pegawai

Jabatan Jumlah Gaji/Orang

(Rp)

Total Gaji (Rp)

Manajer 1 5.000.000 5.000.000

Karyawan Produksi 2 2.500.000 5.000.000

Karyawan Keuangan dan Administrasi 1 3.000.000 3.000.000

Office Boy 1 2.500.000 2.500.000

Total 15.500.000

Total gaji karyawan 1 bulan = Rp 15.500.000 Total gaji karyawan 1 tahun = Rp 186.000.000

Total Biaya Tetap = Rp 390.000.000 + Rp 186.000.000 = Rp 576.000.000

2.5.2 Biaya Variabel

Asumsi etanol terbawa sebanyak 5% dari 40 l/jam pada ampas = 2 l/jam Etanol hasil recovery = 40 l/jam – 2 l/jam = 38 l/jam

Etanol baru yang perlu ditambahkan = 2 l/jam

Etanol perlu diganti setiap 12 hari sekali (dalam 72 hari berarti terjadi penggantian pelarut etanol sebanyak 6 kali).

Harga Etanol = Rp 18.000/l

Harga etanol penggantian = (6 x 40 l/jam x Rp. 18.000/l) = Rp. 4.320.000 Harga penambahan etanol baru = 72 hari x 6 jam/hari x 2 l/jam x Rp 18.000/l

= 15.552.000

15

= Rp. 4.320.000 + 15.552.000 = Rp. 19.872.000 Harga 3 bulan = Rp. 19.872.000

Harga 1 tahun = Rp 79.488.000

Total biaya bahan baku selama 1 tahun = Rp. 293.760.000 + Rp 79.488.000 = Rp. 373.248.000

B. Biaya Variabel Tambahan

Diperkirakan sebesar 20 % dari biaya variabel bahan baku = 0,2 x Rp. 373.248.000 = Rp 74.649.600

Total Biaya Variabel = Rp. 373.248.000 + Rp 74.649.600 = Rp 447.897.600

2.5.3Total Biaya Produksi

Biaya Produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel = Rp 576.000.000 + Rp 447.897.600 = Rp 1.023.897.600/tahun

Produksi kurkumin = (2,4 gram ekstrak/20 gram kunyit) x 1000 gram/1 kg x 10 kg/jam

= 1.200 gram ekstrak/jam = 1,2 kg / jam

Kapasitas Produksi = 1,2 kg/jam x 6 jam/hari x 288 hari = 2073,6 kg/tahun Biaya Produksi per unit = Rp 1.023.897.600/ 2073,6 kg = Rp. 493.777

Harga produk pewarna kurkumin = Rp 800.000/kg (dibandingkan dengan harga produk pewarna sejenis lebih murah)

Total penjualan kurkumin per tahun

= Rp 800.000/kg x 2073.6 kg/tahun = Rp 1.658.880.000/tahun

2.5.4Perhitungan Rugi / Laba Usaha A. Laba Sebelum Pajak

Total Penjualan / tahun = Rp 1.658.880.000/tahun Total Biaya Produksi / tahun = Rp 1.023.897.600/tahun

16

Laba Sebelum Paj = Rp 1.658.880.000 -1.023.897.600

Laba Sebelum Paj= Rp 634.982.400

B. Pajak Penghasilan

Berdasarkan Kep. Menkeu RI tahun 2000, pasal 17 tarif pajak penghasilan per bulan adalah :

Penghasilan 0 – 50.000.000 dikenakan pajak sebesar 10 % 

Penghasilan 50.000.000 – 100.000.000 dikenakan pajak sebesar 15% Penghasilan diatas 100.000.000 dikenakan pajak sebesar 30 %  Laba per tahun = Rp 634.982.400

Laba per bulan = Rp 634.982.400/12 = Rp 52.915.200 Maka perincian pajak penghasilan (PPh) :

= 0,15 x Rp52.915.200 = Rp 7.937.280

Maka, Laba Setelah Pajak/bulan = Laba Sebelum Pajak - PPh = Rp 52.915.200 – Rp 7.937.280 = Rp 44.977.920

Laba setelah pajak/tahun = Rp 539.735.040

2.5.5Analisa Aspek Ekonomi

Break Even Point (BEP)

Biaya Tetap =

Total Penjualan = 1.658.880.000 Biaya Variabel = 447.897.600 BEP

– x 100%

=

47,54% = 0,4754

BEP unit = 0,4754 x 2.073,6 kg = 985,79 kg

17

dilihat pada grafik BEP dimana perpotongan titik terjadi antara biaya variabel dan total penjualan pada kapasitas produksi 985,79 kg. Grafik BEP dapat dilihat pada Gambar 2.6

Gambar 2.6 Grafik Break Even Point BEP