Apa yang dimaksud dengan Teknik Ekstraksi?


(Kevin Raharjo) #1

image

Ekstraksi adalah proses penarikan suatu zat dengan pelarut sehingga terpisah dari bahan yang tidak dapat larut dengan pelarut cair.

Apa yang dimaksud dengan Teknik Ekstraksi Konvensional ?


(Tika Amalia) #2

Pemilihan teknik ekstraksi bergantung pada bagian tanaman yang akan disektraksi dan bahan aktif yang diinginkan. Oleh karena itu, sebelum ekstraksi dilakukan perlu diperhatikan keseluruhan tujuan melakukan ekstraksi. Tujuan dari suatu proses ekstraksi adalah untuk memperoleh suatu bahan aktif yang tidak diketahui, memperoleh suatu bahan aktif yang sudah diketahui, memperoleh sekelompok senyawa yang struktur sejenis, memperoleh semua metabolit sekunder dari suatu bagian tanaman dengan spesies tertentu, mengidentifikasi semua metabolit sekunder yang terdapat dalam suatu mahluk hidup sebagai penanda kimia atau kajian metabolisme.

Sebaiknya untuk analisis fitokimia, harus digunakan jaringan tanaman yang segar. Beberapa menit setelah dikumpulkan, bahan tanaman itu harus dicemplungkan ke dalam alkohol mendidih. Kadang-kadang, tanaman yang ditelaah tidak tersedia dan bahan mungkin harus disediakan oleh seruang pengumpul di benua lain. Dalam hal demikian, jaringan yang diambil segar harus disimpan kering di dalam kantung plastik dan biasanya akan tetap dalam keadaan baik untuk dianalisis setelah beberapa hari dalam perjalanan dengan pos udara.

Teknik ekstraksi yang ideal adalah teknik ekstraksi yang mampu mengekstraksi bahan aktif yang diinginkan sebanyak mungkin, cepat, mudah dilakukan, murah, ramah lingkungan dan hasil yang diperoleh selalu konsisten jika dilakukan berulang-ulang. Adapun teknik ekstraksi konvensional antara lain, adalah:

1. Maserasi

Maserasi dilakukan dengan melakukan perendaman bagian tanaman secara utuh atau yang sudah digiling kasar dengan pelarut dalam bejana tertutup pada suhu kamar selama sekurang-kurangnya 3 hari dengan pengadukan berkali-kali sampai semua bagian tanaman yang dapat larut melarut dalam cairan pelarut. Pelarut yang digunakan adalah alkohol atau kadang-kadang juga air. Campuran ini kemudian disaring dan ampas yang diperoleh dipress untuk memperoleh bagian cairnya saja. Cairan yang diperoleh kemudian dijernihkan dengan penyaringan atau dekantasi setelah dibiarkan selama waktu tertentu.

Keuntungan proses maserasi diantaranya adalah bahwa bagian tanaman yang akan diekstraksi tidak harus dalam wujud serbuk yang halus, tidak diperlukan keahlian khusus dan lebih sedikit kehilangan alkohol sebagai pelarut seperti pada proses perkolasi atau sokhletasi. Sedangkan kerugian proses maserasi adalah perlunya dilakukan penggojogan/pengadukan, pengepresan dan penyaringan, terjadinya residu pelarut di dalam ampas, serta mutu produk akhir yang tidak konsisten.

2. Infusi

Infusi dibuat dengan maserasi bagian tanaman dengan air dingin atau air mendidih dalam jangka waktu yang pendek. Pemilihan suhu infus tergantung pada ketahanan senyawa bahan aktif yang selanjutnya segera digunakan sebagai obat cair. Hasil infus tidak bisa digunakan dalam jangka waktu yang lama karena tidak menggunakan bahan pengawet. Namun pada beberapa kasus, hasil infusi (larutan infus) dipekatkan lagi dengan pendidihan untk mengurangi kadar airnya dan ditambah sedikit alkohol sebagai pengawet.

3. Pemasakan

Proses pemasakan merupakn proses maserasi yang dilakukan dengan pemanasan secara perlahan-lahan selama proses dekantasi. Proses ini dilakukan jika bahan aktif dalam bagian tanaman tidak mengalami kerusakan oleh pemanasan hingga mencapai suhu di atas suhu kamar. Dengan penggunaan sedikit panas, maka efisiensi pelarut dalam mengekstrak bahan aktif dapat meningkat.

4. Dekoksi

Pada proses dekoksi, bagian tanaman yang berupa batang, kulit kayu, cabang, ranting, rimpang atau akar direbus dalam air mendidih dengan volume dan selama waktu tertentu kemudian didinginkan dan ditekan atau disaring untuk memisahkan cairan ekstrak dari ampasnya. Proses ini sesuai untuk mengekstrak bahan bioaktif yang dapat larut dalam air dan tahan terhadap panas. Ekstrak Ayurveda yang disebut quath atau kawath diperoleh melalui proses dekoksi. Rasio antara massa bagian tanaman dengan volume air biasanypea 1:4 atau 1:16. Selama proses perebusan terjadi penguapan air perebus secara terus- menerus, sehingga volume cairan ekstrak yang diperoleh biasanya hanya seperempat dari volume semula. Ekstrak yang pekat ini selanjutnya disaring dan segera digunakan atau diproses lebih lanjut.

5. Perkolasi

Perkolasi merupakan teknik yang paling sering digunakan untuk mengekstrak bahan aktif dari bagian tanaman dalam penyediaan tinktur dan ekstrak cair. Sebuah perkolator, biasanya berupa silinder yang sempit dan panjang dengan kedua ujungnya berbentuk kerucut yang terbuka. Bagian tanaman yang akan diekstrak dibasahi dengan sejumlah pelarut yang sesuai dan dibiarkan selama kurang lebih 4 jam dalam tangki tertutup. Selanjutnya, bagian tanaman ini dimasukkan ke dalam perkolator dan bagian atas perkolator ditutup.

Sejumlah pelarut biasanya ditambahkan hingga membentuk lapisan tipis di bagian tanaman yang akan dieskstrak. Bagian tanaman ini dibiarkan mengalami maserasi selama 24 jam dalam perkolator tertutup. Setelah itu, cairan hasil perkolasi dibiarkan keluar dari perkolator dengan membuka bagian pengeluaran (tutup bawah) perkolator. Sejumlah pelarut ditambahkan lagi (seperti membilas) sesuai dengan kebutuhan hingga cairan ekstrak yang diperoleh menjadi kurang lebih tiga per empat dari volume yang diinginkan dalam produk akhir. Ampas ditekan/dipress, dan cairan yang diperoleh ditambahkan ke dalam caira ekstrak. Selanjutnya, sejumlah pelarut ditambahkan lagi ke dalam cairan ekstrak untuk memeperoleh ekstrak dengan volume yang diinginkan. Campuran ekstrak yang diperoleh dijernihkan dengan penyaringan atau sedimentasi dengan dilanjutkan dengan dekantasi.

6. Ekstrasi kontinyu dengan pemanasan (sokhletasi)

Pada teknik ekstraksi ini, bagian tanaman yang sudah digiling halus dimasukkan ke dalam kantong berpori (thimble) yang terbuat dari kertas saring yang kuat dan dimasukkan ke dalam alat sokhlet untuk dilakukan ekstraksi. Pelarut yang ada dalam labu akan dipanaskan dan uapnya akan mengembun pada kondenser.

Embunan pelarut ini akan merayap turun menuju kantong berpori yang berisi bagian tanaman yang akan diekstrak. Kontak antara embunan pelarut dan bagian tanaman ini menyebabkan bahan aktif terekstraksi. Ketika ketinggian cairan dalam tempat ekstraksi meningkat hingga mencaapai puncak kapiler maka cairan dalam tempat ekstraksi akan tersedot mengalir ke labu selanjutnya.
Proses ini berlangsung secara terus-menerus (kontinyu) dan dijalankan sampai tetesan pelarut dari pipa kapiler tidak lagi meninggalkan residu ketika diuapkan. Keuntungan dari proses ini jika dibandingkan dengan proses-proses yang telah dijelaskan sebelumnya adalah dapat mengekstrak bahan aktif dengan lebih banyak walaupun menggunakan pelarut yang lebih sedikit. Hal ini sangat menguntungkan jika ditinjau dari segi kebutuhan energi, waktu dan ekonomi. Pada skala kecil, proses ini hanya dijalankan secara batch. Namun, proses ini akan lebih ekonomis jika dioperasikan secara kontinyu dengan skala menengah atau besar.

Beberapa keuntungan ekstraksi sokhletasi adalah sampel bagian tanaman terus- menerus berkontak dengan embunan pelarut segar yang turun dari kondenser sehingga selalu mengubah kesetimbangan dan memepercepat perpindahan massa bahan aktif, suhu ekstraksi cenderung tinggi karena panas yang diberikan pada labu destilasi akan mencapai sebagian ruang ekstraksi, tidak memerlukan penyaringan setelah tahap leaching, kapasitas alat ekstraksi dapat ditingkatkan dengan melakukan ekstraksi secara kontinyu atau paralel karena harga peralatannya cukup murah, dan bahkan mampu mengekstraksi sampel yang jauh lebih banyak jika dibandingkan dengan teknik ekstraksi yang baru, peralatan dan pengoperasian alatnya sederhana sehingga hanya memerlukan sedikit latihan untuk mengoperasikan alat ekstraksi dengan baik, ekstraksi sohlet tidak bergantung pada bagian tanaman yang akan diekstrak.

Kelemahan ekstraksi dengan sokhlet ini adalah jika dibandingkan dengan teknik ekstraksi yang lain maka teknik ekstraksi ini memerlukan ekstraksi yang panjang dan pelarut yang banyak. Hal ini menyebabkan timbulnya biaya tambahan utnuk membuang/mengolah sisa pelarut dan kemungkinan terjadinya pencemaran lingkungan. Karena sampel diekstraksi pada titik didih pelarut dalam jangka waktu yang cukup lama, maka bahan aktif yang tidak tahan panas dapat mengalami dekomposisi. Alat ekstraksi sokhlet tidak mempunyai pengaduk untuk mempercepat proses ekstraksi. Penguapan/pemekatan ekstrak perlu dilakukan karena ekstraksi dengan sokhlet menggunakan pelarut dalam jumlah besar. Teknik ekstraksi ini juga dibatasi oleh selektivitas pelarut dan susah dioperasikan secara otomatis.

7. Ekstraksi dengan alkohol teknis secara fermentasi

Beberapa bahan obat Aryuveda, seperti asava dan arista dibuat dengan teknik fermentasi dalam mengekstrak bahan aktifnya. Ekstraksi dilakukan dengan merendam bagian tanaman baik dalam bentuk serbuk atau dekoksi selama waktu tertentu sehingga terjadi fermentasi dan pembentukan alkohol secara insitu. Pada saat bersamaan, juga terjadi ekstraksi bahan aktif dari bagian tanaman tersebut. Alkohol yang terbentuk juga berfungsi sebagai pengawet. Jika fermentasi dilakukan dalam bejana dari tanah liat, maka bejana tersebut sebaiknya bukan yang baru atau bejana tersebut harus pernah digunakan terlebih dahulu untuk merebus air.

Dalam skala besar, tong kayu, ceret porselin atau tangki dari logam digunakan sebagai pengganti bejana dari tanah liat. Dalam Aryuveda, teknik ekstraksi ini belum dibakukan. Namun dengan perkembangan teknologi fermentasi yang semakin mutakhir, teknik ekstraksi ini dapat dibakukan dalam produksi bahan aktif dari tanaman obat.

8. Ekstraksi kontinyu secara lawan arah

Dalam ekstraksi secara lawan arah, maka bagian tanaman yang akan diekstrak dan masih segar dihancurkan dengan mesin pencabik bergigi untuk membentuk luluhan (slurry). Bahan dalam bentuk slurry ini kemudian digerakkan ke satu arah dalam suatu ekstraktor berbentuk silinder sehingga berkontak dengan pelarut. Semakin jauh bahan ini bergerak, maka semakin pekat ekstrak yang diperoleh. Ekstrak dengan kepekatan tertentu akan keluar dari salah satu ujung ekstraktor, sedangkan ampas akan keluar pada ujung yang lainnya. Ekstraksi total dapat terjadi jika jumlah bahan, pelarut dan laju alir pelarutnya dioptimalkan. Proses ini sangat efisien, hanya memerlukan waktu yang singkat dan tidak beresiko terhadap suhu tinggi.

Beberapa keuntungan dari ekstraksi ini adalah setiap unit massa bagian tanaman dapat diekstrak dengan pelarut yang lebih sedikit jika dibandingkan dengan teknik ekstraksi maserasi, dekoksi dan perkolasi; teknik ini pada umumnya dilakukan pada suhu kamar sehingga meminimalkan bahan aktif yang rentan terhadap panas terpapar secara langsung dengan panas; penggilingan bahan tanaman dilakukan dalam keadaan basah, sehingga panas yang timbul selama penumbukan/pemecahan diambil oleh air yang terkandung di dalamnya. Hal ini juga meminimalkan bahan aktif yang rentan terhadap panas terpapar oleh panas secara langsung; teknik ekstraksi ini dipandang lebih efisien jika dibandingkan dengan ekstraksi dengan perlakuan panas secara kontinyu.

Sumber :
Lully Hanni Endarini, Farmakognisi dan Fitokimia, Badan Pengembangan dan Pemberdayaan Sumber Daya Manusia Kesehatan