Pengenalan

Nama kajian: Optimisation of soxhlet extraction parameters of hibiscus rosa sinensis using RSM: Effects on yield, antioxidant activity, and morphological characteristics

Objektif: Memaksimumkan hasil ekstrak dan sifat antioksidan bunga raya melalui pengekstrakan Soxhlet yang digabungkan dengan Kaedah Permukaan Respons (RSM).

Negara kajian: Tidak dinyatakan dalam abstrak (diterbitkan dalam ESTEEM Academic Journal).

Bunga raya kaya dengan sebatian fitokimia bioaktif seperti fenolik, flavonoid dan antosianin yang mempunyai potensi antioksidan yang kuat. Untuk memanfaatkan sebatian ini dalam produk, ia perlu diekstrak daripada bunga dengan cekap. Salah satu kaedah klasik ialah pengekstrakan Soxhlet, di mana pelarut dipanaskan dan dialirkan berulang kali melalui bahan tumbuhan.

Walaupun bunga raya penting dari segi fitokimia, kajian yang menggunakan pengekstrakan Soxhlet untuk mengoptimumkan perolehan sebatian ini masih terhad. Kajian oleh Johari dan Ismail ini menggunakan reka bentuk eksperimen statistik untuk mencari gabungan terbaik nisbah pepejal kepada pelarut, saiz zarah dan masa pengekstrakan.

Mengapa Kajian Ini Penting

Dalam pengeluaran ekstrak secara komersial, kecekapan pengekstrakan menentukan kos dan kualiti produk. Hasil yang rendah bermakna lebih banyak bahan mentah dan tenaga diperlukan. Kaedah Permukaan Respons (RSM) membolehkan penyelidik menguji beberapa faktor serentak dengan bilangan eksperimen yang minimum, menjadikannya alat yang sangat berguna untuk industri.

Kajian ini juga menambah dimensi visual dengan memeriksa perubahan struktur bunga selepas pengekstrakan menggunakan mikroskop elektron, memberi bukti fizikal tentang bagaimana pelarut menembusi tisu.

Kaedah Kajian

Reka bentuk Box–Behnken tiga faktor tiga tahap digunakan untuk menilai kesan nisbah pepejal kepada pelarut, saiz zarah dan masa pengekstrakan. Tindak balas yang diukur ialah hasil ekstrak (minyak), aktiviti memerangkap radikal DPPH, jumlah kandungan fenolik (TPC) dan jumlah kandungan flavonoid (TFC). Perubahan morfologi bunga selepas pengekstrakan diperiksa menggunakan Mikroskop Elektron Pengimbas (SEM).

Dapatan Utama

1. Keadaan optimum dikenal pasti

Keadaan optimum yang diperoleh ialah saiz zarah 500 µm, isipadu pelarut 300 mL dan masa pengekstrakan 180 minit. Gabungan ini memberi keseimbangan terbaik antara hasil dan kandungan antioksidan.

2. Hasil ekstrak 39.03% dengan aktiviti antioksidan 96.8%

Pada keadaan optimum, hasil ekstrak mencapai 39.03%. Aktiviti antioksidan DPPH mencapai 96.8%, nilai yang sangat tinggi yang menunjukkan ekstrak hampir sepenuhnya meneutralkan radikal bebas dalam ujian tersebut. Kandungan fenolik ialah 171.06 mg GAE/10 g dan flavonoid 1,076.35 QE/10 g.

3. Masa dan nisbah pelarut menyumbang secara positif, saiz zarah secara negatif

Analisis menunjukkan masa pengekstrakan dan nisbah pepejal kepada pelarut berkorelasi positif dengan hasil dan aktiviti antioksidan. Sebaliknya, saiz zarah berkorelasi songsang, bermakna zarah yang lebih halus memberi hasil yang lebih baik.

Ini selari dengan prinsip asas pengekstrakan: zarah yang lebih kecil mempunyai luas permukaan lebih besar, manakala lebih banyak pelarut dan masa yang lebih panjang membolehkan lebih banyak sebatian dilarutkan.

4. Struktur sel bunga rosak selepas pengekstrakan

Mikrograf SEM mengesahkan gangguan ketara pada permukaan bunga yang diekstrak, dengan ikatan yang lemah dan kehilangan integriti dinding sel. Ini membuktikan pelarut berjaya menembusi tisu di bawah keadaan optimum.

Penyelidik merumuskan bahawa pengekstrakan Soxhlet bersama RSM berkesan untuk memaksimumkan hasil dan perolehan antioksidan, walaupun integriti struktur biojisim terjejas.

Implikasi Kepada Pengusaha di Malaysia

Bagi syarikat atau IKS yang menghasilkan ekstrak tumbuhan untuk kosmetik, makanan kesihatan atau minyak herba, kajian ini memberi parameter yang boleh dijadikan rujukan. Pengisaran bunga kering kepada saiz zarah yang halus dan masa pengekstrakan yang mencukupi adalah faktor utama. Ekstrak dengan aktiviti antioksidan tinggi berpotensi digunakan dalam produk penjagaan kulit tempatan yang mengetengahkan bunga kebangsaan sebagai identiti produk.

Kesimpulannya, pemilihan kaedah pengekstrakan perlu disesuaikan dengan sebatian sasaran dan produk akhir yang ingin dihasilkan, sama ada minyak, ekstrak antioksidan atau pewarna.

Kaitan Dengan Konteks Malaysia

Bunga raya ditanam secara meluas di seluruh Malaysia, sama ada di halaman rumah, taman awam, sekolah atau sebagai pagar hidup. Kelimpahan ini bermakna bahan mentah untuk pengekstrakan sebenarnya mudah diperoleh, tetapi belum dimanfaatkan secara sistematik. Kebanyakan bunga gugur dan dibuang begitu sahaja setiap hari.

Jika pengusaha atau koperasi dapat mengumpul bunga secara teratur, mengeringkannya dan membekalkannya kepada pengeluar ekstrak, satu rantaian nilai baharu boleh diwujudkan. Kajian pengoptimuman seperti ini membantu memastikan bahan mentah yang dikumpul menghasilkan ekstrak yang maksimum, sekali gus meningkatkan pulangan kepada pembekal dan pengeluar.

Batasan Kajian

Abstrak tidak menyatakan jenis pelarut yang digunakan, warna atau kultivar bunga, serta negara kajian. Pengekstrakan Soxhlet melibatkan pemanasan berterusan yang boleh merosakkan sebatian sensitif haba seperti antosianin, jadi kaedah ini mungkin kurang sesuai jika antosianin menjadi sasaran utama. Skala makmal juga perlu disahkan pada skala perintis sebelum diguna pakai secara komersial.

Langkah Praktikal

Pengusaha yang ingin meneroka ekstrak bunga raya boleh bekerjasama dengan makmal universiti yang mempunyai peralatan Soxhlet dan analisis antioksidan. Mulakan dengan mengeringkan bunga secara seragam, mengisarnya kepada serbuk halus, dan merekod nisbah bahan kepada pelarut. Pastikan pelarut yang digunakan dibenarkan untuk produk akhir dan disingkirkan sepenuhnya sebelum ekstrak digunakan.

Ringkasan Angka Penting

• Keadaan optimum: saiz zarah 500 µm, pelarut 300 mL, masa 180 minit.
• Hasil ekstrak: 39.03%.
• Aktiviti antioksidan DPPH: 96.8%.
• TPC: 171.06 mg GAE/10 g; TFC: 1,076.35 QE/10 g.

Kesimpulan

Pengekstrakan Soxhlet yang dioptimumkan dengan RSM menghasilkan 39.03% ekstrak bunga raya dengan aktiviti antioksidan DPPH 96.8%. Masa pengekstrakan dan nisbah pelarut meningkatkan hasil, manakala saiz zarah yang lebih kecil memberi keputusan lebih baik.

Sumber Rujukan

Johari, N.S. & Ismail, N.F. (2025). Optimisation of soxhlet extraction parameters of hibiscus rosa sinensis using RSM: Effects on yield, antioxidant activity, and morphological characteristics. ESTEEM Academic Journal. DOI: 10.24191/esteem.v21iseptember.7173.g5026

Pautan SciSpace: https://scispace.com/papers/optimisation-of-soxhlet-extraction-parameters-of-hibiscus-5ox02n9ttnnr

Kata Kunci

bunga raya, pengekstrakan Soxhlet, Kaedah Permukaan Respons, antioksidan, fenolik, flavonoid