PENGARUH SUHU DAN WAKTU PENYEDUHAN TERHADAP K ADAR K AFEIN DAR I B UB UK TEH DENGA N
METODE SPEKTROFOMETRI UV – VIS
Oleh:
Desi Indicayana S 4103210007 Program Studi Kimia
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sains
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan karunia-Nya, penulis telah menyelesaikan penelitian dan sekaligus menyusun skripsi yang berjudul “Pengaruh Suhu Dan Waktu Penyeduhan Terhadap Kadar Kafein Dari Bubuk Teh Dengan Metode Spektrofotometri UV - Vis”.
Dengan selesainya skripsi ini, perkenankanlah penulis mengucapkan terimakasih kepada; Rektor Universitas Negeri Medan, Prof. Dr. Ibnu Hajar, M.Si; Dekan FMIPA, Prof. Drs. Motlan, M.Sc, Ph.D; dan Ketua Jurusan Kimia, Drs. Jamalum Purba, M.Si atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan studi Sarjana Sain pada program studi Kimia.
Terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya penulis ucapkan kepada; Bapak Agus Kembaren, S.Si.,M.Si, selaku dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan dorongan, bimbingan dan saran mulai dari pengajuan proposal penelitian, pelaksanaan sampai penyusunan skripsi ini serta Prof. Dr. Albinus
Silalahi, M.S ; Drs. Jasmidi, M.Si; dan Junifa L.Sihombing, S.Si,. M.Scyang telah
memberikan masukan dan saran dalam kesempurnaan skripsi ini. Penghargaan juga diberikan kepada Ketua Jurusan Kimia Drs. Jamalum Purba, M.Si; Ketua Program Studi Kimia, Dr. Marham Sitorus, M.Si; Kepala Laboratorium Kimia, Drs. Marudut Sinaga, M.Si; dan segenap Instansi yang telah memberikan bantuan fasilitas laboratorium selama penulis melakukan penelitian untuk penyelesaian skripsi ini.
yang sebesar-besarnya, semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu memberi berkat dan rahmat-Nya kepada kita semua, Amin.
Akhirnya dengan segala kerendahan hati, penulis mengharapkan saran dan kritik yang dapat membangun untuk menyempurnakan skripsi ini. Semoga hasil penelitian ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan kesehatan terutama bagi masyarakat pecinta teh.
Medan, Agustus 2014
Desi Indicayana S
PENGARUH SUHU DAN WAKTU PENYEDUHAN TERHADAP KADAR KAFEIN DARI KOPI BUBUK DENGAN METODE
SPEKTROFOTOMETRI UV - VIS
Desi Indicayana S (4103210007)
ABSTRAK
Telah Dilakukan penelitian tentang pengaruh suhu dan waktu penyeduhan terhadap kadar kafein dari bubuk teh. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui suhu dan waktu penyeduhan optimum untuk menyeduh bubuk teh dengan baik terhadap
kadar kafein bubuk teh. Kafein dipisahkan dari bubuk teh dengan variasi suhu 60oC,
80oC, dan 100oC dan diseduh selama 3 menit, 6 menit, 9 menit, kemudian kafein
yang terlarut didalam air diekstraksi dengan diklorometan dan ekstraknya diuapkan untuk memperoleh kafein. Penentuan kadar kafein secara spektrofotometri Uv-Vis diukur pada panjang gelombang 273,5 nm. Penelitian dirancang dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) Analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji ANAVA dengan taraf signifikan 5% dan 1%. Dari hasil penelitian, menunjukkan bahwa suhu dan waktu penyeduhan sangat berpengaruh nyata terhadap perolehan kadar kafein dimana Fhit > Ftabel sehingga
sangat berpengaruh nyata. Dan dapat diketahui bahwa semakin tinggi suhu penyeduhan bubuk teh yang dilakukan dan semakin lama waktu penyeduhan akan meningkatkan kadar kafein. Kadar kafein optimum dari penelitian ini adalah 64,7
mg (2,156%) yang terdapat pada bubuk teh Bendera pada suhu 100oC dan waktu
penyeduhan 9 menit. Sedangkan kadar optimum untuk bubuk Teh Sari Murni
adalah 61,7 mg (2,056%) pada suhu 100oC dan waktu penyeduhan 9 menit.
DAFTAR ISI
Halaman
Lembaran
Pengesahan i
Riwayat Hidup ii
Abstrak iii
Kata Pengantar iv
Daftar Isi vi
Daftar Gambar vii
Daftar Tabel x
Lampiran xi
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1 Latar belakang 1
1.2 Rumusan masalah 4
1.3 Batasan masalah 4
1.4 Tujuan penelitian 5
1.5 Manfaat penelitian 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6
2.1 Teh 6
2.1.1 Sejarah Teh 6
2.1.2 Perkembangan Teh di Indonesia 7
2.1.3 Taksonomi Teh 8
2.1.4 Komposisi Teh 9
2.1.5 Manfaat Teh 9
2.1.6 Bahaya Teh 10
2.1.7 Standar Mutu Teh 11
2.2. Kafein 11
2.1 Sejarah
Kafein
11
2.2.2 Sifat Kimia Kafein 12
2.2.3 Sumber Kafein 13
2.2.4 Metabolisme Kafein 14
2.2.5 Farmakodinamik Kafein 15
2.2.6 Efek Jangka Pendek Kafein 15
2.2.7 Efek jangka Panjang Kafein 15
2.2.9 Farmakokinetik Kafein 16
2.3. Ekstraksi 17
2.4. Spektrofotometri 17
2.4.1 Spektrofotometri UV-Vis 18
2.4.2 Instrumentasi Spektrofotometri Uv-Vis 19
2.4.3 Hukum Lamber-Beer 20
BAB III METODE PENELITIAN 21
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 21
3.2 Alat danBahan 21
3.2.1 Alat 21
3.2.2 Bahan 21
3.3 Metode Penelitian 21
3.3.1 Rancangan Percobaan 21 3.4 Prosedur
Penelitian 25
3.4.1 Pembuatan Larutan 25
3.4.1.1 Larutan Standar Kafein 1000mg/L (ppm) 25
3.4.1.2 Larutan Standar Kafein 100mg/L (ppm) 26
3.4.1.3 Larutan Standar Kafein 10mg/L (ppm) 26
3.4.2 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Larutan Kafein 26
3.4.3 Pembuatan Kurva Kalibrasi 26
3.5 Pemisahan Kafein Secara Ekstraksi dari Bubuk
Teh 26
3.6 Bagan
Penelitian
27
3.6.1 Ekstraksi Kafein Dari Kopi Bubuk 27
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 28
4.1 Hasil Penelitian 28
4.1.1 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Larutan Kafein 28
4.1.2 Pengukuran Absorbansi Larutan Standar Kafein 29
4.1.3 Hasil Ekstraksi Kafein Dari Bubuk Teh
30
4.1.4 Penentuan Kadar Kafein Dalam Bubuk Teh 31
4.1.6 Hasil Analisis Ragam Bubuk Teh Sari Murni 36
4.2 Pembahasan 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 43
5.1 Kesimpulan 43
5.2 Saran 43
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Daun Teh 9
Tabel 2.2 Spesifikasi Persyaratan Mutu Teh 11
Tabel 2.3 Spektrum Cahaya Tampak dan Warna
Komplementer 18
Tabel 3.1 Model Tabel Penelitian 22
Tabel 3.2 Tabel Statistik Penguji 24
Tabel 4.1 Pengukuran Absorbansi Larutan Standar Kafein 29
Tabel 4.2 Absorbansi Larutan Sampel Bubuk Teh 32
Tabel 4.3 Konsentrasi Kafein Dari bubuk Teh Dengan Variasi
Suhu dan Waktu Penyeduhan 32
Tabel 4.4 Data Perolehan Kadar Kafein dari Bubuk Teh Dengan
Variasi Suhu Dan Waktu Penyeduhan 33
Tabel 4.5 Data Total Persen Perolehan Variasi Suhu Dan Waktu
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1.a Daun Teh Kering 6
Gambar 2.1.b Teh seduh 6
Gambar 2.2.a Perkebunan Teh 7
Gambar 2.2.b Biji Teh 7
Gambar 2. 3 Tanaman Teh 8
Gambar 2.4 Struktur Kafein 13
Gambar 2.5 Metabolisme Kafein 14
Gambar 2.6 Spektrofotometri Uv-Vis 19
Gambar 2.7 Diagram Komponen Utama Spektrofotometri 19
Gambar 3.1 Diagram alir Penelitian 27
Gambar 4.1. Pengukuran Absorbansi Larutan Standar Kafein 28
Gambar 4.2 Kurva Penentuan Panjang Gelombang
Maksimum 30
Gambar 4.3 Pengaruh Faktor Suhu Penyeduhan Terhadap
Perolehan Rataan Kadar Kafein dari Bubuk
Teh Bendera 34
Gambar 4.4 Pengaruh Faktor Suhu Penyeduhan Terhadap
Kadar Kafein Dari Bubuk Teh Bendera 35
Gambar 4.5 Interaksi factor suhu dan waktu Penyeduhan
bubuk teh Bendera 36
Gambar 4.6 Pengaruh Faktor Suhu Terhadap Perolehan Kadar
Kafein dari bubuk teh Bendera 37
Gambar 4.7 Pengaruh Faktor Waktu Penyeduhan Terhadap
Perolehan Kadar Kafein dari bubuk teh Bendera 38
Gambar 4.8 Interaksi factor suhu dan waktu Penyeduhan
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Perhitungan Pembuatan Larutan Standar
Kafein 46
Lampiran 2. Perhitungan Konsentrasi Larutan Teh 47
Lampiran 3. Analisis Data Pengaruh Suhu Dan Waktu
PenyeduhanTerhadap Perolehan Kadar Kafein
Dari Bubuk Teh 56
Lampiran 4. Dokumentasi Penelitian 64
1
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Teh(Camellia sinensis)merupakan minuman yang sudah dikenal dengan luas di Indonesia dan di dunia. Minuman berwarna coklat ini umum menjadi minuman penjamu tamu. Aromanya yang harum serta rasanya yang khas membuat minuman ini banyak dikonsumsi. Didalam teh ada banyak zat yang memiliki banyak manfaat yang sangat berguna bagi kesehatan tubuh. Hal ini disebabkan karena teh mengandung senyawa-senyawa bermanfaat seperti polifenol, theofilin, flavonoid/ metilxantin, tanin, vitamin C dan E, catechin, serta sejumlah mineral seperti Zn, Se, Mo, Ge, Mg. Maka, tidak heran bila minuman ini
disebut-sebut sebagai minuman kaya manfaat (Dalimartha, 2002).
Selain manfaat teh, ada juga zat yang terkandung dalam teh yang berakibat kurang baik untuk tubuh. Zat itu adalah kafein.Jika dikonsumsi secara berlebihan dapat menyebabkan beberapa gangguan, seperti insomnia, kecemasan, dan ketidakteraturan detak jantung. Kafein mudah larut dalam air panas, hampr semua sifat kafein yang terkandung didalam daun teh mudah larut, maka ketika teh diseduh selama 1-2 menit pertama semua kafein akan larut tanpa tannin. Akibat dari pembuatan teh yang singkat ini adalah, karena minuman yang telah dibuat tersebut memiliki tingakat kafein tinggi yang tidak lagi bertalian dengan tannin, maka dengan cepat kafein tersebut diserap tubuh saat teh tersebut dikonsumsi. Kafein juga memiliki rangsangan pada sistem saraf dan fungsi otak (Fulder, 2004).
Kafein merupakan zat antagonis reseptor adenosin sentral yang bisa mempengaruhi fungsi sistem saraf pusat dan mengakibatkan gangguan tidur. Anak yang mengkonsumsi minuman berkafein sekurang-kurangnya sekali sehari, mempunyai jumlah tidur mingguan 3 jam 30 menit kurang berbanding anak yang
tidak mengkonsumsi kafein (Kirchheimer, 2004).
Konsumsi kafein berguna untuk meningkatkan kewaspadaan,
2
tidak melebihi 300 mg sehari. Para ahli menyarankan 200-300miligram konsumsi kafein dalam sehari merupakan jumlah yang cukup untuk orang dewasa. Tapi, mengonsumsi kafein sebanyak 100 miligram tiap hari dapat menyebabkan individu tersebut tergantung pada kafein. Maksudnya, seseorang dapat mengalami gejala seperti rasa lelah, perasaaan terganggu atau sakit kepala jika ia tiba-tiba berhenti mengkonsumsi kafein (Sudarmi, 1997).
Seperti dikutip dari (Anonymous, 2009), teh yang waktu penyeduhannya lebih lama akan membuat kandungan kafein dalam minuman tersebut semakin tinggi. Hal ini karena teh yang lebih lama diseduh akan menyebabkan semakin banyaknya kafein yang keluar dari serbuk teh yang lalu berpindah ke dalam cangkir. Proses pengeluaran kafein itu akan semakian banyak dalam minuman akhir yang terlalu lama diseduh. Gambarannya kopi atau teh yang diseduh 5 menit kafein yang keluar akan semakin banyak dibanding teh yang diseduh 3 menit. Namun warna air teh bukanlah indikator yang baik untuk menentukan kandungan kafeina.
Penelitian mengenai analisis kadar kafein pada teh (Camellia
sinensis)dengan metode spektrofotometri telah banyak dilakukan. Dan dari
beberapa penelitian yang telah ada, disimpulkan bahwa suhu dan waktu penyeduhan sangat mempengaruhi terhadap perolehan kadar kafein pada teh.Salah satunya yang dilakukan oleh Ririn Yuningsih,dkk (2012) pada penelitiannya yang berjudul Pengaruh Berat Dan Lama Waktu Penyeduhan Terhadap Kadar Kafein. Dimana pada penelitian ini, peneliti memvariasikan waktu penyeduhan teh yaitu : 3 menit, 6 menit, dan 9 menit. Dari penelitian ini, perolehan kadar kafein yang tertinggi adalah pada waktu penyeduhan 9 menit. Dan dari hasil penelitian ini, disimpulkan, semakin lama waktu penyeduhan maka semakin tinggi kadar kafein yang dihasilkan.
3
Terhadap Perolehan Kadar Kafein. Dimana pada penelitian ini, variasi suhu yang dilakukan adalah 50oC, 60oC, dan 70oC dan variasi waktu penyeduhan yakni 80
menit, 120 menit dan 140 menit. Dan dari hasil yang didapat, disimpulkan bahwa
suhu optimum terhadap perolehan kadar kafein adalah 70oC sedangkan waktu
penyeduhan yang optimum adalah pada waktu penyeduhan 120 menit.
Selain suhu dan waktu penyeduhan yang berpengaruh terhadap perolehan kadar kafein pada bubuk teh, penentuan kadar kafein juga berpengaruh terhadap jenis pelarut atau metode instrumen yang digunakan pada pengukuran. Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Annina Sabrina,dkk (2010) yang melakukan penelitian mengenai Perbandingan Metode Spektrofotometri UV-Vis dan KCKT (Kromatografi Cair Kinerja Tinggi) pada Analisis Kadar Asam Benzoat dan Kafein dalam Teh Kemasan, disimpulkan bahwa penentuan kadar kafein dengan metode Spektrofotometri Uv-Vis lebih efektif dibanding dengan KCKT. Karena dengan Spektrofotometri UV-Vis, preparasinya tidak memerlukan fase gerak, sedangakn metode KCKT perlu optimasi fase gerak. Selain itu penelitiannya tidak membutuhkan waktu lama dibanding menggunakan KCKT dan biaya pelarut yang digunakan pada metode spektrofotometri Uv-Vis lebih murah dibanding metode KCKT.
4
segi preparasi, pada spektrofotometri Uv-Vis tidak memerlukan fase gerak sementara pada KCKT perlu adanya optimasi komposisi fase gerak.
Bertolak dari penelitian yang sudah ada, peneliti akan melakukan
penelitian mengenai “Pengaruh Suhu Dan Waktu Penyeduhan Terhadap
Kadar Kafein Dari Bubuk Teh Dengan Metode Spektrofotometer Uv-Vis”
dengan harapan dapat memperoleh informasi tentang kadar kafein dalam teh dari cara menyeduh teh yang biasa dilakukan oleh masyarakat.
I.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang masalah yang telah di uraikan di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Apakah ada pengaruh suhu terhadap perolehan kadar kafein?
2. Apakah ada pengaruh waktu penyeduhan terhadap perolehan kadar
kafein?
3. Apakah ada interaksi antara suhu dan waktu penyeduhan terhadap
perolehan kadar kafein?
I.3 Pembatasan Masalah
Berdasarkan latar belakang dan ruang lingkup masalah sebagaimana telah dikemukakan sebelumnya maka dalam penelitian ini dilakukan pembatasan masalah adalah :
1. Penentuan kadar kafein dari bubuk kopi dengan memvariasikan suhu
dari air yaitu 60oC, 80oC, 100oC
2. Lama waktu penyeduhan pada kondisi 3, 6, 9 menit selama proses
ekstraksi.
3. Banyak air yang digunakan untuk menyeduh bubuk teh yaitu 150 mL
setara dengan satu cangkir teh dan berat sampel 3 gram.
4. Teknik pengambilan sampel dilakukan secara acak dipasaran Medan
5
I.4 Tujuan Penelitian
Untuk memfokuskan penelitian ini, tujuan yang akan dicapai adalah :
1. Untuk menegetahui pengaruh suhu terhadap perolehan kadar kafein dari bubuk teh.
2. Untuk mengetahui waktu penyeduhan terhadap perolehan kadar kafein dari bubuk teh.
3. Untuk mengetahui interaksi suhu dan waktu penyeduhan terhadap perolehan kadar kafein.
I.5 Manfaat Penelitian
43
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan diatas maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Ada pengaruh suhu penyeduhan terhadap kadar kafein bubuk teh Bendera dan bubuk teh Sari Murni. Suhu optimum teh bendera berada pada suhu
100oC yaitu sebesar 125,0667 mg atau 2,173% dan untuk bubuk teh Sari
Murni yaitu suhu 100oC sebesar 129,0667 mg.
2. Ada pengaruh lama waktu penyeduhan terhadap kadar kafein bubuk teh Bendera dan bubuk teh Sari Murni. Waktu penyeduhan optimum pada waktu 9 menit yaitu sebesar 115,7333 mg dan 118,4.
3. Ada interaksi suhu dan lama waktu penyeduhan terhadap kadar kafein bubuk
teh Bendera dan bubuk teh Sari Murni. berada pada suhu 100oC dengan lama
penyeduhan 9 menit yaitu 65,20 mg dan 66,2 mg.
5.2. Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai kadar kafein pada bubuk teh, mulai dari daun teh hingga pada bubuk teh dengan memvariasikan suhu, waktu, dan berat bubuk teh, serta mengganti dengan pelarut organik lainnya.
2. Untuk masyarakat dan khususnya penggemar teh, supaya mengurangi takaran bubuk teh untuk diseduh dan tidak menggunakan suhu air tidak terlalu tinggi.
