METODA PENYULINGAN DAN ANALISIS MINYAKATSIRI : MINYAK CENGKEH DAN MINYAK NILAM

EM HAYANI DAN ABDUi . GANIBalai Penelitian Tanaman Rempah dan Chat

.11. Tentara Pelaiar No . 3 Bogor

RINGKASAN

Penyulingan merupakan proses untuk mendapatkan minvak atsiri berdasarkanperbedaan titik uapnya dengan cara pemisahan komponen dari dua jenis cairan atau lebih yangterdapat di dalam tumbuh - tumbuhan . Minyak atsiri yang diperoleh ditentukan analisismutunya dibandingkan dengan standar acuan yang akan menentukan mutu dari masing -masing minvak .

PENDAHULUAN

Ienni Feknis Fungsional ion Penelm 2002

Minyak Atsiri disebut juga minyak eteris . minyak terbang atau essentialoil . adalah minyak yang mudah menguap clan terdapat dalam tumbuh -tumbuhan . minyak ini dipergunakan sebagai bahan baku dalam berbagaiindustri, misalnya' industri parfum . kosmetik . farmasi . esense, clan flavoringagent . Beberapa jenis minyak atsiri dapat digunakan sebagai zat pengikat bau(fixative) dalam parfum, misalnya minyak nilam. minyak akar wangi. clanminyak cendana . Minyak yang berasal dari rempah - rempah clan cligunakansebagai bahan penyedap (flavoring agent) misalnya minyak cengkeh, minyaklada . minyak pala . minyak kayu manis . minyak ketumbar . clan minyak jahe(Ketaren . 1985) . Sumber bahan untuk minyak atsiri terdapat pada akar. batang.daun. bunga, dan buah . Dari akar : akar wangi . dari batang, kayu manis, daridaunt nilam clan daun cengkeh, dari bunga: bunga cengkeh . clan dari buah :lada, anis bintang, clan kemukus . Sebagian besar minyak atsiri Indonesiadiekspor ke luar negeri .

Penyulingan adalah proses pemisahan komponen - komponen suatucampuran dari dua jenis cairan atau lebih berdasarkan perbedaan titik uapnyaclan proses ini dilakukan terhadap minvak atsiri yang tidak larut dalam air(Guenter. 1948) . Dalam industri pengolahan minvak atsiri dikenal 3 macamsystem penyulingan. yaitu :

Penyulingan air . Bahan yang akan disuling kontak langsung dengan airmendidih . Bahan tersebut mengapung di atas air atau terendam secarasempuma, tergantung dari bobot jenis clan jumlah bahan yang disuling .

Penyulingan dengan uap clan air . Bahan diletakkan di atas piring yangberupa ayakan terletak beberapa sentimeter di atas permukaan air di dalam

235

Temn lekms f angsional Aon Penelin 1001

ketel penyuling. Pada metode ini uap selalu dalam keadaan basah . jenuh dantidak terlalu panas. Bahan yang disuling hanya yang berhubungan dengan uap.

Penyulingan dengan uap. Prinsipnya hampir sama dengan penyulinganair dan uap. tetapi pada penyulingan dengan uap. air sebagai uap panas terdapatdalam boiler yang letaknya terpisah dari ketel penyuling. Uap yang dihasilkanmempunyai tekanan yang lebih tinggi dari tekanan udara luar.

Metoda penyulingan dan analisis minyak atsiri yang akan dikerjakandan dituangkan pada tulisan ini adalah untuk nilam dan daun cengkeh . Nilam(Pogostemon Cablin) tumbuh dan berkembang di dataran rendah sampaidengan ketinggian 1200 meter di atas permukaan laut (dpl). Mansur dan Tasma(1987) menginformasikan bahwa nilam pada ketinggian 600 m dpl dapattumbuh dengan baik . namun pertumbuhannya agak lambat. Nilam tumbuhdengan baik dan berproduksi tinggi pada ketinggian 400 m dpl . Komponenutama yang menentukan mutu minyak nilam adalah Pathcuoly Alcohol .Minvak nilam merupakan bahan utama untuk pengikat bahan pewangi yangdigunakan pada industri parfum dan kosmetik . disamping itu pemanfaatanminyak nilam dapat digunakan untuk pengendalian hama (Yusron dan Wiratno.2001). Tanaman nilam yang tumbuh dan terpelihara dengan baik dapat dipanenpada umur 6 bulan dan selanjutnya dipanen setiap 2 - 3 bulan sekali .Sebaiknya waktu panen dilakukan sebelum warna daun berubah menjadi coklatdan dilakukan pada pagi atau sore menjelang malam hari agar diperolehkandungan minyak yang tinggi . Kandungan minyak nilam tertinggi terdapatpada bagian daun . Sebelum disuling. daun nilam dijemur di bawah sinarmatahari selama 4 jam (dari jam 10 .00 sampai jam 14.00) selama 3 - 5 hari .tergantung terik matahari . Selama penjemuran daun harus dibolak - balik agardiperoleh kekeringan yang merata dan menghindari kelembaban .

Cengkeh (Syzygium Aromaticum L . Merr . dan Perr) merupakantanaman tropik tumbuh pada ketinggian 900 m dpl. dan pada ketinggian 700 -900 m dpl . bila iklim kurang memenuhi syarat . tanaman suht berproduksi(Rosihan dan Wahid. 1997) . Bagian utama yang bernilai komersil adalah bungakeringnya sebagai bahan campuran industri rokok kretek dan campuran bumbumasak. Bagian ranting dan daun cengkeh disuling untuk mendapatkan minyakatsiri yang banyak digunakan untuk bahan campuran obat-obatan . kosmetik.makanan. dan campuran bahan pestisida nabati . Senyawa yang terkandungdalam minyak daun cengkeh hampir sama dengan Senyawa yang terkandungdalam minyak bunga cengkeh dan minyak tangkai cengkeh . Perbedaannyahanya terletak pada perbandingan jumlah Senyawa vang terkandung padamasing-masing tersebut. komponen utamanya adalah eugenol. Kandunganminyak atsiri dalam minyak bunga cengkeh berkisar antara 15 - 20 %. dalarntangkai cengkeh antara 5 - 10 % dan dalam daun cengkeh antara 1 - 4 %.Besarnya rendemen minyak hasil penyulingan tergantung dari keadaan bahan.

236

lemu Feknis Fungsional %on Peneliri 2W2

penanganan bahan sebelum penyulingan. cara dan kondisi penyulingannya .Minyak cengkeh dan eugenol dapat digunakan sebagai bahan aktif pembuatanobat kumur. balsam . dan permen cengkeh . Disamping itu eugenol dan bubukdari daun. gagang serta bunga cengkeh . berperan aktif sebagai pestisida nabatiterhadap beberapa patogen (jamur. bakteri) penyebab penyakit tanaman dannematoda (Asman . et al : 1994) . Pemanfaatan pestisida nabati akhir-akhir inimemperoleh perhatian untuk dikembangkan . sebab boleh dikatakan tidakmencemari fngkungan. lebih bersifat spesifik . residunya relatif pendek dankemungkinan hama dan penyakit tidak dapat bertahan terhadap pestisidanabati (Oka. 1993).

Cara penyulingan yang paling sederhana untuk memperoleh minyakatsiri adalah dengan cara penyulingan air dan uap atau dikukus. Cara ini biasadilakukan untuk skala kecil sedangkan untuk skala industri mengunakan carapenyulingan uap . Penyulingan daun cengkeh untuk mendapatkan minyakatsirinya dilakukan antara 8 - 24 jam . Minyak yang diperoleh tidak berwamaatau sedikit kekuningan yang dalam waktu lama akan berubah warnanyamenjadi lebih gelap . terutama jika penyimpanannya kurang baik. Penyulingandaun nilam untuk mendapatkan minyak atsirinya dilakukan antara 4 - 7 jam .

BAHAN DAN METODE

Nilam dan daun cengkeh yang akan digunakan dalam analisis iniberasal dari Majalengka dan Purwakarta. Analisis dilaksanakan di laboratoriumFisiologi Hasil . Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat pada bulanOktober 2001 .

Alat-alat yang digunakan dalam analisis adalah tabung polari .piknometer . termometer . tabung reaksi . labu . pendingin tegak, dan labu casia .Adapun parameter yang akan diukur adalah : berat jems. indeks bias . putaranoptik . kelarutan . total eugenol . bilangan asam . bilangan ester . dan kadarpatchouly alkohol .

Sebagai syarat mutu dan analisis mengacu pada SP (StandarPerdagangan). SNI (Standar Nasional Indonesia) . dan EOA (Essential OilAssociation) .

Pada prinsipnya proses penyulingan minyak nilam dan minyak cengkehdapat dilihat pada Gambar 1 sebagai berikut. sedangkan Gambar 2menunjukkan alat penyulingan dengan sistem air dan uap .

Gambar I . Proses Penyulingan Minyak Nilam atau Cengkeh

Bahan (nilam atau cengkeh)

Penjemuran

Pengeringan (dalam ruangan)

Penyulinganw

Pemisahan minyak

Pengemasan

Gambar 2. Alat penyulingan air dan uap

7enra 7eknr .s f unRstonul \on Penelm 1001

METODE ANALISIS (STANDAR NASIONAL INDONESIA)

Untuk menentukan berat jenis minyak atsiri piknometer 5cc yang telahdiisi minyak ditimbang (piknometer kosong telah diketahui bobotnya).Tentukan pula bobot piknometer yang berisi air Suhu dalam neraca dicatat .Perbandingan berat minyak dan air menunjukan berat jenisnya . Untukmenentukan putaran optik . sebanyak 10 cc minyak dimasukan kedalam tabungpolarimeter dan diukur putaran optiknya pads alat polarimeter . Begitupununtuk indek bias . satu tetes minyak diukur di refraktometer dan dicatatsuhunya . Bilangan asam :1 .5 - 2.5 gram minyak ditimbang ditambahkan 10 ccalkohol netral . teteskan beberapa tetes pp titar dengan alkohol KOH 0.5 Nhingga berwarna merah muda. bilangan asamnya dapat ditentukan . Bilanganester adalah kelanjutan dari bilangan asam. tambahkan 25 cc alkohol KOH 0,5N panaskan hingga mendidih selama 1 .5 jam. dinginkan. setelah dingin dititardengan HCI 0.5 N hingga warnanya berubah . dan bilangan esternya dapatdihitung . Pengukuran kadar total eugenol dilakukan dengan cars: 5 cc minyakcengkeh dipipet ke dalam labu casia 50 ml tambahkan 35 ml NaOH 1 Ndikocok selama 5 menit dan panaskan di dalam penangas air selama 10 menit.Setelah itu tambahkan NaOH I N hingga skala teratas pada labu casia .Diamkan selama 1 malam . Kadar eugenol dapat ditentukan dengan menghitungbanyaknya minyak yang terlarut dalam larutan NaOH I N . Sedangkan untukpenentuan kadar patchouly alkohol dilakukan dengan gas chromatografi .

HASIL DANPEMBAHASAN

Hasil penyulingan daun nilam dan daun cengkeh dengan carspenyulingan air dan uap memberikan angka rendemen minyak nilam danminyak cengkeh yang dapat dilihat pada Tabel I . Sedangkan untuk sifat fisikdan kimia minyak nilam hasil analisis dan syarat mutu yang ditentukan dalamSP (Standar Perdagangan) . SNI (Standar Nasional Indonesia) No. 06-2385-1991, dan EOA (Essential Oil Association). dapat terlihat pada Tabel 2 . Sifatfisik dan kimia minyak daun cengkeh serta standar mutu SNI (No . 06-2387-1998) dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 1 . Kadar air dan rendemen minyak daun cengkeh dan nilam

Tempi Teknis Fungsional \'on Penehh 10Q?

239

Bahan Rendemen Kadar air1 . Daun cengkeh 2,95% j 15.63%2 . Nilam 3,2% 23%

240

Tabel 2 . Sifat fisik dan kimia minyak nilam

Dari hasil analisis minyak nilam . ketujuh parameter di atasmenunjukkan hasil yang memenuhi standar mutu ketiga acuan standar. kecualiindeks bias . Sedangkan untuk minyak daun cengkeh . empat parametermenunjukkan hasil yang memenuhj standar mutu. kecuali berat jenis minyakdaun cengkeh t1dak memenuhj standar SNI dan EOA . Adapun faktor-faktoryang mempengaruhi mutu minyak atsiri adalah sebagaj berikut

1 .

Kualitas bibit2 .

Lingkungan tempat tumbuh3 .

Cara penanganan bahan sebelum disuling4 .

Lama penyulingan5 .

Kecepatan penyulingan

KESIMPULAN

lemn 7ekms Fungsionul ion Peneliri 30112

Penyulingan minyak cengkeh dan minyak n1lam dengan carapenyulingan air dan uap memberikan hasil analisis sebagaj berikut . untukparameter minyak nilam seperrtj berat . jenis . indeks bias . putararl. optik . bilanganasam . bilangan e ;(°r . kelarutan dalam : .ohnl . dan kadar ?-~~thCLIolti alcoholme- , � ; l ~tn hasi! ; , nV dapat ~n :"mcnt.

d,-a--

outu kt

1 ;,

.a&ks bias .

Karakteristik Flasil Analisis Standar perdag Stand . Nas . Indo Essential Oil Ass .

Berat jenis 2tK"'Indeks bias 25("--_

0.95811 .5042

0.497-0 .987T-

(1.950-(1 . 9_83 0 .95_0-0 .9751 .506-1 .520 1 .570-1 .515

Putaran o tik -49.6" - (-47")-(-60") (-48")-(-65 (' )Bilanga n asam_Bilan6an Ester 4.6

Maks "Maks I()

Maks I10-20

Maks 5Maks 20

Kelarutan alk 90% 2 :1 1 :10 1 :10 1 :10%Pacthoul), alkohol 31 :20

Tabel 3 . Sifat fsik dan kimia minyak daun cengkeh serta standar mutu SNI

Karakteristik Hasil Analisis Standar NasionalIndonesia

j Et)A

Berat Jenis . 2()" C 1 .061 1 .025 __ 1 .0609 1 .036 - 1 .046Indeks Bias . 20" C 1 .5335 1 .527 _- 1 .541 1 .531 - 1 .535Putaran Optik - 0.7" - 0-(-2")Kelarutan dlm Alk 70 % I : I 1 : 2 jernih 1 : 2%-l otal Eugenol 78% Min 78% 80-84

DAFTAR BACAAN

Tenre Teknis fungsional Von Peneliri 2002

Sedangkan untuk minyak Cengkeh . parameter indeks bias. putaran optik .kelarutan . dan eugenol dapat memenuhi standar . hanya berat jenis. hasil yangdiperoleh diatas standar mutu .

Asman .A, R. Sofvan . D. Manohara, l. Mustika. X. Nurdjanah dan M.A . Ester,1994 : Laporan Penelitian Diversifikasi Hasil Cengkeh . KerjasamaBadan Penyangga dan Pemasaran Cengkeh (BPPC) dan BalaiPenelitian Tanaman Rempah dan Obat Bogor . Balitro. Bogor : hal 1 -46 .

Guenter. E. 1948. The Esssential Oil . D . Van Nostrand Inc . New York.

Ketaren. S. 1985. Pengantar Teknologi Minyak Atsiri . Balai Pustaka .

Mansur M dan LM. Tasma. 1987. Plasma Nutfah Tanaman Nilam. EdisiKhusus Litro 111(1) . Balitro . Bogor : hal 59 - 63 .

Oka. l. Made. 1993 . Penggunaan. Permasalahan dan Prospek Pestisida Nabatidalam Pengendalian Hama Terpadu . Prosiding Seminar HasilPenelitian dalam Rangka Pemanfaatan Pestisida Nabati : Bogor . I - 2Desember 1993 . Balitro Bogor : hal 1 - 10 .

Rosihan Rosman dan Pasri! Wahid. 1997 . Strategi Alternatif PengembanganTanaman Cengkeh dalam Menghadapi Kelebihan Produksi . MonografTanaman Cengkeh No. 2 Balitro Bogor : hal 22 .

Yusron .M dan Wiratno, 2001 . Budidaya Tanaman Nilam . Circular (3) BalitroBogor : 29 halaman .