Supercritical Fluid Extraction.docx

TUGAS MATA KULIAH FITOFARMASI “SUPERCRITICAL FLUID EXTRACTION”

Disusun Oleh: 

Afriza Amalia

(162210101038)



Annisa Shalihah

(162210101065)



Desak Putu Salsabila A. N

(162210101090)



Riza Avivah

(162210101091)



Ida Ayu Yunia W. A

(162210101095)



M. Febrian Bachtiar

(162210101096)



Melinda Sriwulandari

(162210101097)



Ferina Nadya Pratama

(162210101098)



Silka Annisa Shania

(162210101103)



Amirun Nisaul Maghfiroh

(162210101104)



Besty Mutiara Ramadhany

(162210101106)

Dosen Pengampu: Indah Yulia Ningsih, S.Farm., M.Farm., Apt.

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS JEMBER 2019

SUPERCRITICAL FLUID EXTRACTION 1. Definisi Ektraski fluida superkritis adalah cara ekstraksi dengan menggunakan prinsip peningkatan kelarutan komponen di atas tekanan dan suhu kritis suatu pelarut. Pada kondisi tersebut daya larut dari pelarut yang digunakan sangat besar tergantung dari tekanan dan temperatur yang digunakan. Umumnya produk biodesel dengan dengan teknologi fluida superkritis ini memerlukan suhu 300-400°C dan tekanan sekitar 80 atm. Alasan utama penggunaan ekstraksi fluida superkritis adalah kemungkinan melakukan ekstraksi pada suhu sskitar ruang sehingga mencegah substansi yang diinginkan tidak mengalami degradasi termal. 2. Komponen Komponen utama supercritical fluid extraction yaitu menggunakan senyawa yang berada diatas temperatur dan tekanan kritisnya dan berfungsi sebagai solvent/pelarut. Solvent/pelarut yang dapat digunakan dalam supercritical fluid extraction antara lain karbondioksida (CO2), air (H2O), metana (CH4), etana (C2H6), propana (C3H8), etilen (C2H4), propilen (C3H6), metanol (CH3OH), etanol (C2H5OH), dan aseton (C3H6O). Namun, pelarut yang biasa digunakan adalah karbondioksida (CO2) karena bersifat non toksik, tidak mudah terbakar, tidak berwarna, tidak berasa/berbau, inert, dan murah. Selain itu, karbondioksida memiliki suhu kritis yang rendah sekitar 31oC sehingga materi biologis seperti simplisia dapat diekstraksi pada suhu yang tidak terlalu tinggi sekitar 35oC jadi tidak akan mengalami kerusakan. Alat yang digunakan dalam metode ini yaitu pompa tekanan tinggi (50C tekanan 50 bar), bejana bertekanan tinggi, oven, dan lemari pendingin. 3. Prinsip Kerja Teknik ekstraksi dengan fluida superkritik adalah teknik pemisahan yang memanfaatkan daya larut dari fluida superkritik pada suhu dan tekanan di sekitar titik kritis. Tekanan dan suhu yang digunakan dalam ekstraksi merupakan parameter utama dalam menentukan besarnya daya larut. Ekstraksi dengan fluida superkritik memanfaatkan sifat-sifat unik dari pelarut yang berada di atas titik kritiknya untuk mengekstrak komponen-komponen dari suatu campuran, sebab kondisi tersebut mempunyai daya melarutkan yang lebih tinggi dan lebih selektif daripada bentuk cair atau bentuk gas.

Prinsip pertama dalam ekstraksi CO2 superkritik adalah optimasi kelarutan dari bahan yang akan diekstraksi (lipid, logam berat, bahan alam) pada ekstraksi CO2 superkritik dan merupakan perbaikan dari fraksinasi yang berkaitan dengan kelompok lipid, bahan alam. Prinsip yang kedua yaitu peningkatan fraksinasi dengan jenis lipid tertentu. Densitas yang relatif tinggi seperti pada fase cair dapat meningkatkan kelarutan komponen. Viskositas yang rendah menyebabkan kemampuan difusi yang tinggi sehingga terjadi peningkatan kekuatan penetrasi fluida dalam matriks pelarut dan fluida dapat menembus materi padat lebih cepat. 4. Proses Ekstraksi menggunakan Supercritical Fluid Sistem harus mengandung pompa untuk CO2, sel tekanan untuk menampung sampel, sarana mempertahankan tekanan dalam sistem dan wadahpengumpul. Cairan dipompa ke zona pemanasan, di mana ia dipanaskan hingga kondisi superkritis. Kemudian melewati ke dalam wadah ekstraksi, di mana ia cepat berdifusi ke dalam matriks padat dan melarutkan material untuk diekstraksi. Bahan terlarut dari sel ekstraksi ke pemisah di tekanan yang lebih rendah, dan bahan yang diekstraksi mengendap. CO2 kemudian dapat didinginkan, dikompresi dan didaur ulang, atau dibuang ke atmosfer.  Ekstraksi,setelah senyawa yang diinginkan dilarutkan dalam CO2 superkritikal, ekstrak murni dapat dengan mudah diperoleh dengan depresurisasi sederhana  Fraksinasi, fraksinasi cairan dapat dilakukan untuk mencapai nilai purifikasi yang tinggi  Impregnasi, langkah ini diikuti oleh pemulihaa yang menyebabkan lewatnya CO2 dalam keadaan gas, meninggalkan "target" material diresapi dengan zat aktif  Pembentukan bubuk, ada dua cara utama untuk mengendapkan mikro dan partikel nano baik menggunakan cairan superkritikal sebagai pelarut, teknik RESS (Rapid Expansion of Supercritical Solutions ); atau menggunakannya sebagai anti-pelarut, teknik SAS (Supercritical Anti-Solvent). Enkapsulasi berbagai zat dan polimer juga dapat dilakukan dengan menggunakan proses PGSS (Partikel dari Solusi Jenuh Gas).  Pengendapan, chemical Fluid Deposition (CFD) melibatkan reduksi kimiawi senyawa organometalik dalam cairan superkritis untuk menghasilkan endapan kemurnian tinggi. Biasanya, reaksi dimulai denganpenambahan H2 atau zat pereduksi lainnya.  Reaksi kimia, melakukan reaksi kimia pada kondisi superkritis memberi peluang untuk memanipulasi lingkungan reaksi (sifat pelarut) dengan meningkatkan tekanan untuk meningkatkan kelarutan reaktan dan produk, untuk menghilangkan keterbatasan

transportasi antar fase sehingga meningkatkan laju reaksi, dan untuk mengintegrasikan operasi unit reaksi dan pemisahan.  Sterilisasi, cairan superkritis telah menunjukkan kemampuan untuk menonaktifkan bateria, jamur, ragi dan virus sehingga memberikan cara yang efisien untuk sterilisasi makanan dan peralatan medis. Mekanisme inaktivasi mikroorganisme mungkin disebabkan oleh perubahan dinding sel dan inaktivasi.  Pengeringan, proses pengeringan superkritis bergantung pada ekstraksi air dan pelarut lainnya menggunakan CO2 superkritis.  Pembersihan, dalam proses pembersihan, penggunaan CO2 superkritis dengan atau tanpa penambahan surfaktan spesifik menghindari penggunaan pelarut seperti trikloretilen.  Kromatografi, Supercritical Fluid Chromatography (SFC) digunakan untuk analisis dan pemurnian berat molekul rendah hingga sedang, molekul labil secara termal dan pemisahan senyawa kiral.  Pendinginan, supercritical CO2 dapat digunakan sebagai pendingin dalam sistem pendingin udara dan pendingin yang menyediakan solusi ramah lingkungan di pompa panas industri dan domestic. 5. Sifat-sifat Supercritical Fkuid Extraction 

Menggunakan gas tekanan tinggi yang mengombinasikan sifat gas dan cairan.



Dapat bereaksi dimana hal ini sulit atau bahkan tidak mungkin ditemui pada pelarut konvensional lainnya.



Mempunyai kemampuan pelarut yang mirip dengan hidrokarbon ringan (untuk sebagian besar zat terlarut).



Kelarutannya meningkat seiring dengan meningkatnya kerapatan yang disebabkan oleh tekanan tinggi. Hal ini menyebabkan pengendapan padatan yang telah terbagi dengan baik.

6. Kelebihan dan Kekurangan Ekstraksi fluida superkritis memberikan keuntungan lebih jika dibandingkan dengan proses ekstraksi dengan menggunakan pelarut organik tradisional sebagai misal, dalam setiapproses ekstraksi sisa pelarut tidak dapat dihindari dan selalu terukur secara kuantitatif, akantetapi produk akhir yang dihasikan dengan menggunakan metode ini tidak akan ditemui sisa pelarut, Selain itu, ekstraksi dengan teknologi fluida super kritis, menghasilkan ekstrak dengan aroma dan rasa yang alami, karena pelarut CO2 memerlukan temperatur rendah, sehinggamampu menahan koponen yang memiliki kontribusi terbesar terhadap aroma yang sensitif terhadap panas. Dalam

prosesnya tidak dihasilkan oksigen, sehingga proses oksidasi dariekstrak dapat dikurangi secara signifikan. Kekurangan dari metode ini yaitu, pada proses ekstraksi, tekanan yang dibutuhkan harus tinggi, jika tekanannya tidaktinggi maka rendemennya akan turun dan waktu proses penyulingannya akan lebih lama. Selanitu, dibutuhkan pressure vessel yang tahan terhadap tekanan yang tinggi sedangkan diIndonesia sendiri belum ada industri manufacturing yang bisa membuatnya yang berarti harusdi buat di luar negeri yang dalam segi perekonomiannya pun mahal