EFISIENSI EKSTRAKSI MINYAK BIJI ALPUKAT MELALUI EKSTRAKSI KONTINYU DENGAN PELARUT AIR DAN ISOPROPANOL SEBAGAI OBAT DIABETES MELITUS

I. Data/Fakta
Alpukat (Persea Americana Mill) merupakan salah satu jenis buah yang banyak diminati oleh masyarakat karena daging buahnya yang empuk dan cara penyajiannya dapat dipadukan dengan gula, madu, atau bahan makanan lainnya. Buah alpukat di samping memliki rasa yang enak juga memiliki kandungan gizi yang tinggi. Adapun kandungan nutrisi buah alpukat dipaparkan pada tabel berikut:
Kandungan Jumlah
Energi 85 – 233 kal
Air 67,49 g -84,3 g
Protein 0,27 – 1,7 g
Lemak 6,50 – 25,18 g
Karbohidrat 5,56 g – 8 g
Vitamin A 0,13 – 0,51 mg
Vitamin B1 0,025 mg – 0,12 mg
Vitamin B2 0,13 – 0,23 mg
Vitamin B3 0,79 – 2,16 mg
Vitamin B6 0,45 mg
Vitamin C 2,3 – 37 mg
Vitamin D 0,01 mg
Vitamin E 3 mg
Vitamin K 0,008 mg
Kalsium 10 mg
Besi 0,9 mg
Fosforus 20 mg
Kalium 604 mg
Natrium 4 mg
Serat 1,6 g
Kebanyakan masyarakat mengonsumsi daging buah alpukat karena rasa dan nutrisinya yang luar biasa, namun biji alpukat dibuang begitu saja setelah diambil buahnya sehingga biji alpukat tergolong limbah yang tidak dimanfaatkan. Padahal, alpukat disamping buahnya memiliki kandungan gizi yang tinggi, bijinya juga dapat digunakan untuk pembibitan dan berkhasiat sebagai obat. Biji alpukat hampir tidak mengandung pati, sedikit mengandung gula buah, tetapi berlimpah serat selulosa. Faktor ini menjadikan alpukat dianjurkan sebagai bagian dari menu untuk mengendalikan penyakit diabetes.

Pemanfaatan biji alpukat untuk mengobati penyakit diabetes dapat dilakukan dengan cara tradisional, yaitu biji dipanggang di atas api lalu dipotong kecil-kecil, kemudian direbus dengan air bersih sampai airnya menjadi coklat. Kemudian larutan yang terbentuk disaring dan diminum setelah dingin. Namun pengambilan nutrisi biji alpukat dengan cara ini tidaklah maksimal karena masih banyak nutrisi yang tertinggal dalam biji.
Salah satu cara yang diekspektasikan dapat digunakan untuk mengekstraksi nutrisi biji alpukat adalah dengan mengambil minyak biji alpukat melalui ekstraksi cair-cair kontinyu dengan dua zat cair yang bercampur sebagian, yaitu N-heksena dan isopropanol. Proses ekstraksi ini dapat dioptimalkan melalui penentuan suhu kritis kedua pelarut melalui eksperimen Kelarutan Dua Zat Cair yang Bercampur Sebagian. Dengan ditetapkannya suhu kritis larutan, diharapkan proses ekstraksi dapat dikondisikan pada suhu di bawah suhu kritis (saat dua campuran yang bercampur sebagai terpisah secara sempurna) sehingga dapat diperoleh minyak biji alpukat yang terekstrak ke dalam kedua pelarut.
II. Masalah
Berdasarkan fakta yang telah dikemukakan sebelumnya, dapat dikemukakan permasalahan sebagai berikut:
1. Bagaimanakah aplikasi eksperimen kelarutan dua zat cair yang bercampur sebagian dalam penentuan suhu kritis pelarut air dan isopropanol sebelum proses ekstraksi?
2. Bagaimanakah proses ekstraksi minyak biji alpukat dengan ekstraksi cari-cair kontinyu menggunakan pelarut air dan isopropanol?

III. Solusi

A. Dasar Teori

1. Dua Cairan yang Bercampur Sebagian
Bila dua zat cair dicampur dengan komposisi yang berbeda-beda maka akan terdapat tiga kemungkinan yang dapat terjadi, yaitu:
• Kedua zat cair dapat bercampur dalam tiap komposisi, seperti campuran antara alkohol dengan air.
• Kedua zat cair tidak dapat bercampur sama sekali, seperti campuran antara air dan raksa.
• Kedua zat cair dapat bercampur hanya pada komposisi tertentu, misalnya campuran antara air-butanol atau air-fenol.
Dua zat cair yang bercampur sebagian merupakan dua cairan yang bila dicampurkan hanya dapat bercampur pada komposisi tertentu, yaitu pada saat kedua zat cair tersebut mencapai suhu kritisnya. Suhu kritis merupakan suhu pada saat kedua zat cair yang bercampur sebagian dapat bercampur (saling melarutkan) pada tiap komposisi yang diberikan. Suhu kritis suatu larutan dapat ditentukan dengan membuat kurva kelarutan dua zat cair yang bercampur sebagian.






2. Proses Ekstraksi Cair-cair Kontinyu
Ekstraksi cair-cair ( dengan corong pisah) merupakan pemisahan komponen kimia di antara 2 fase pelarut yang tidak saling bercampur di mana sebagian komponen larut pada fase pertama dan sebagian larut pada fase kedua, lalu kedua fase yang mengandung zat terdispersi dikocok, lalu didiamkan sampai terjadi pemisahan sempurna dan terbentuk dua lapisan fase cair, dan komponen kimia akan terpisah ke dalam kedua fase tersebut sesuai dengan tingkat kepolarannya dengan perbandingan konsentrasi yang tetap.
Senyawa organik lebih larut dalam pelarut air dibandingkan dalam pelarut organik (koefisien distribusi antara pelarut organik dan air kecil). Ekstraksi senyawa dengan koefisien campuran rendah antara pelarut organik dan anorganik biasanya memerlukan pelarut organik dalam jumlah yang banyak. Penggunaan pelarut yang besar ini bisa diatasi dengan ekstraksi kontinyu dimana hanya relatif kecil volume pelarut yang dibutuhkan (Vogel, 1989 : 156). Teknik ekstraksi cair-cair kontinyu, pelarutnya dapat didaur ulang menjadi campuran yang mengandung air sehingga penyusunnya dapat diekstraksi dengan pelarut lain. (Ralph J. Fessenden, 1993 : 84).

Gambar Alat ekstraksi cair-cair kontinyu
Pada ekstraksi cair-cair, satu komponen bahan atau lebih dari suatu campuran dipisahkan dengan bantuan pelarut. Proses ini digunakan secara teknis dalam skala besar misalnya untuk memperoleh vitamin, antibiotika, bahan-bahan penyedap, produk-produk minyak bumi dan garam-garam. logam. Proses inipun digunakan untuk membersihkan air limbah dan larutan ekstrak hasil ekstraksi padat cair.

Ekstraksi cair-cair terutama digunakan, bila pemisahan campuran dengan cara destilasi tidak mungkin dilakukan (misalnya karena pembentukan aseotrop atau karena kepekaannya terhadap panas) atau tidak ekonomis. Seperti ekstraksi padat-cair, ekstraksi cair-cair selalu terdiri atas sedikitnya dua tahap, yaltu pencampuran secara intensif bahan ekstraksi dengan pelarut, dan pemisahan kedua fasa cair itu sesempurna mungkin.

Pada saat pencampuran terjadi perpindahan massa, yaitu ekstrak meninggalkan pelarut yang pertarna (media pembawa) dan masuk ke dalam pelarut kedua (media ekstraksi). Sebagai syarat ekstraksi ini, bahan ekstraksi dan pelarut tidak. saling melarut (atau hanya dalam daerah yang sempit). Agar terjadi perpindahan masa yang baik yang berarti performansi ekstraksi yang besar haruslah diusahakan agar terjadi bidang kontak yang seluas mungkin di antara kedua cairan tersebut. Untuk itu salah satu cairan distribusikan menjadi tetes-tetes kecil (misalnya dengan bantuan perkakas pengaduk).

Pendistribusian ini tidak boleh terlalu jauh, karena akan menyebabkan terbentuknya emulsi yang tidak dapat lagi atau sukar sekali dipisah. Turbulensi pada saat mencampur tidak perlu terlalu besar. Yang penting perbedaan konsentrasi sebagai gaya penggerak pada bidang batas tetap ada. Hal ini berarti bahwa bahan yang telah terlarutkan sedapat mungkin segera disingkirkan dari bidang batas. Pada saat pemisahan, cairan yang telah terdistribusi menjadi tetes-tetes harus menyatu kembali menjadi sebuah fasa homogen dan berdasarkan perbedaan kerapatan yang cukup besar dapat dipisahkan dari cairan yang lain. Kecepatan Pembentukan fasa homogen ikut menentukan output sebuah ekstraktor cair-cair. Kuantitas pemisahan persatuan waktu dalam hal ini semakin besar jika permukaan lapisan antar fasa di dalam alat semakin luas. Sama haInya seperti pada ekstraksi padat-cair, alat ekstraksi tak kontinu dan kontinu yang akan dibahas berikut ini seringkali merupakan bagian dari suatu instalasi lengkap. Instalasi tersebut biasanya terdiri atas ekstraktor yang sebenarnya (dengan zone-zone pencampuran dan pemisahan) dan sebuah peralatan yang dihubungkan di belakangnya (misalnya alat penguap, kolom rektifikasi) untuk mengisolasi ekstrak atau memekatkan larutan ekstrak dan mengambil kembali pelarut.

B. Prosedur Penyelesaian Masalah
1. Penentuan Suhu Kritis pelarut air dan isopropanol melalui Kurva Kelarutan Dua Zat Cair yang Bercampur Sebagian
Suhu kritis pelarut air dan isopropanol dapat ditentukan melalui pembuatan kurva kelarutan dua zat cair yang bercampur sebagian, melalui tahap-tahap sebagai berikut:
a. Penambahan air ke dalam Isopropanol
Diawali dengan memasukkan Isopropanol ke dalam tabung reaksi melalui buret sebanyak 10 ml ke dalam tabug reaksi, kemudian dilakukan penambahan 1 ml air. Tabung reaksi dipanaskan dalam penangas sambil diaduk hingga tidak tampak kekeruhannya. Kemudian mengangkat tabung dari penangas dan membiarkan cairan menjadi dingin secara perlahan sambil diaduk, dan mencatat suhu saat larutan menjadi keruh. Pada saat ini terjadi larutan jenuh pada suhu tersebut.
b. Penambahan Isopropanol ke dalam air
Diawali dengan memasukkan air ke dalam tabung reaksi melalui buret sebanyak 10 ml ke dalam tabug reaksi, kemudian dilakukan penambahan 1 ml Isopropanol. Tabung reaksi dipanaskan dalam penangas sambil diaduk hingga tidak tampak kekeruhannya. Kemudian mengangkat tabung dari penangas dan membiarkan cairan menjadi dingin secara perlahan sambil diaduk, dan mencatat suhu saat larutan menjadi keruh. Pada saat ini terjadi larutan jenuh pada suhu tersebut.
c. Menghitung persen berat air dan persen berat isopropanol pada tiap komposisi yang diberikan




d. Pembuatan Kurva Kelarutan air dan isopropanol
Berdasarkan data yang diperoleh, dapat dibuat kurva komposisi persen berat pelarut (sebagai absis) terhadap suhu (sebagai ordinat) sehingga dapat ditentukan suhu kritis zat cair

2. Proses Ekstraksi Minyak Biji Alpukat dengan Ekstraksi Cair-cair Kontinyu
Prinsip ekstraksi cair-cair kontinyu adalah penambahan secara terus menerus tetesan-tetesan kecil pelarut ke dalam larutan yang mengandung senyawa yang diekstrak (Microscale Organic Laboratory, 1955 hal:84). Tahap-tahap ekstraksi cair-cair kontinyu adalah sebagai berikut :
a. Prosedur percobaan yang pertama adalah perlakuan pendahuluan. Penyiapan biji alpukat yaitu dikupas kulit arinya, dicuci dan dipotong-potong untuk dikeringkan, sepotong biji alpukat tersebut ditandai dan ditimbang beratnya lalu catat beratnya setelah itu diukur kadar airnya dengan cara dioven bersuhu 1000C tiap satu jam ditimbang beratnya hingga konstan. Setelah pengeringan usai maka biji alpukat dihaluskan dengan blender dan diayak hingga mendapatkan ukuran 40 mesh
b. Memasukkan biji alpukat yang telah dikeringkan sebagai umpan ke dalam ekstraktor kemudian diikuti dengan memasukkan solvent (air). Kemudian melakukan ekstraksi dan hasilnya diambil dalam bentuk ekstrak dan rafinat.
(Fase rafinat = fase residu, berisi diluen dan sisa solut dan fase ekstrak = fase yang berisi solut dan solven.
c. Pelarut baru ditambahkan ke dalam ekstraktor ke-3 di mana ekstraktor masih berisi padatan sisa pada langkah pertama. Setelah dilakukan leaching rafinat dimasukkan ke dalam ekstraktor yang ke-2, dan dimasukan umpan baru pada ekstraktor ke-2. Bila dalam ekstrak terdapat endapan padatan maka sebelum dianalisa dipisahkan dengan centrifuge.
e. Setelah solven diuapkan masih diperoleh sejumlah campuran zat yang perlu dimurnikan lebih lanjut. Oleh karena itu minyak biji alpukat hasil ekstraksi harus dipurifikasi atau dimurnikan. Pemurnian pada minyak biji alpukat sama halnya dengan pemurniaan minyak nabati lainnya. Pemurnian pada dasarnya bertujuan untuk menghilangkan senyawa lilin (dewaxing), fosfstida (degumming), asam lemak bebas (saponification), pewarna (bleaching), dan bau (deodorization). Jika diinginkan minyak yang dapat disimpan pada suhu rendah maka pemurnian dilengkapi proses winterization.
IV. Daftar pustaka

Aris Solikhah. 2007. Di Balik Rasa Alpukat yang Legit Khasiatnya Selangit. Online, (http://ryanienutrient.blogspot.com/2007/03/di-balik-rasa-alpukat-yang-legit.html, diakses tanggal 5 Nopember 2009)

Arif Widarto. 2009. Obat Kencing Manis dari Biji Alpukat. Online, (http://www.berita8.com/news.php?cat=4&id=1952, diakses tanggal 5 Nopember 2009)

Guenther, E.1950. Minyak Astiri: Jilid IV. Jakarta : Universitas Indonesia

Vogel, A E.1989. Text Book of Practical Organic Chemistry Longman Book Co, London, pp 161-162

W.Dane. M.Ronald,and K.Peter .1955. Microscale Organic Laboratory, Third Edition. America,pp 84 – 86

---------. 2008. Ekstraksi Cair-cair. http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/teknologi-proses/pelaksanaan-proses-ekstraksi/