BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Nilam

2.1.1 Taksonomi

Tanaman nilam termasuk dalam famili Labiatae yang memiliki sekitar 200

genus, salah satunya adalah Pogostemon. Dalam taksonomi tumbuhan, kedudukan

tanaman nilam diklasifikasikan sebagai berikut

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledonae

Ordo : Labiatales

Famili : Labiatae

Genus : Pogostemon

Spesies : Pogostemon cablin Benth (Rukmana, 2009)

2.1.2 Morfologi

Gambar 2.1 Daun Nilam (Rukmana, 2009)

Genus Pogostemon terdiri atas 40 spesies, antara lain Pogostemon cablin

Benth. (nilam singapura), P. Calbin (nilam pinang), P. Hortensis Backer (nilam

jawa), dan P. Heyneamus (nilam kembang). Di Indonesia, jenis nilam yang

banyak ditemukan adalah nilam aceh (Pogostemon patchouli sin. P. Mentha sin.

P. Cablin). Nilam jenis ini memiliki potensi kandungan minyak yang tinggi,

antara 2,5% - 5%. Nilam jawa dan nilam sabun (P. Hortensis) memiliki

kandungan minyak rendah, masing-masing antara 0,5% - 1,5%, sehingga kurang

menguntungkan untuk dibudidayakan (Rukmana, 2009).

Berdasarkan sifat tumbuhnya, tanaman nilam adalah tanaman tahunan

(perennial). Tanaman ini merupakan tanaman semak yang tumbuh tegak,

memiliki banya percabangan, bertingkat-tingkat, dan mempunyai aroma yang

khas. Secara alami, tanaman nilam dapat mencapai ketinggian antara 0,5 m – 1,0

m (Rukmana, 2009).

Daun tanaman berbentuk bulat telur sampai bulat panjang (lonjong).

Secara visual, daun nilam mempunyai ukuran panjang antara 5 cm -11 cm,

berwarna hijau, tipis, tidak kaku, dan berbulu pada permukaan bagian atas. Daun

terletak duduk berhadap-hadapan. Permukaan daun kasar dengan tepi bergerigi,

ujung daun tumpul dan urat daun menonjol ke luar (Rukmana, 2009).

Tanaman nilam jarang berbunga. Bunga tumbuh di ujung tangkai,

bergerombol, dan memiliki karakteristik warna ungu kemerah-merahan. Tangkai

bunga berukuran panjang antara 2 cm -8 cm dan diameter antara 1 cm – 1,5 cm.

Daun mahkota bunga berukuran panjang 8 mm (Rukmana, 2009).

2.1.3 Komponen Minyak Nilam

Minyak nilam diperoleh dari hasil penyulingan daun, batang dan cabang

tumbuhan nilam. Kadar minyak tertinggi terdapat pada daun dengan kandungan

utamanya adalah patchouly alkohol yang berkisar antara 30 – 50 %. Aromanya

segar dan khas dan mempunyai daya fiksasi yang kuat, sehingga sulit digantikan

oleh bahan sintetis (Rusli dan Hobir, 1990).

Minyak hasil dari penyulingan merupakan senyawa kompleks yang

terbentuk dalam tumbuhan karna pengaruh air atau uap panas (Santoso, 1990).

Patchouli alcohol merupakan komponen penyusun utama yang menentukan mutu

minyak nilam dengan kadar tidak boleh kurang dari 30%. Ditinjau berdasarkan

titik didihnya komponen utama minyak nilam mempunyai titik didih sebagai

berikut: (Guenther, 1949; 1987).

1. Patchouli alcohol (140°C pada 8 mmHg)

2. Eugenol (252,66~C pada 760 mmHg),

3. benzaldehyde (178,07' C pada 760 mmHg),

4. cinnamic aldehyde (25 1,00° C pada 760 mmHg) dan

5. cadinen (274'C pada760 mmHg).

Menurut Maryadi (2007), minyak nilam mengandung lebih dari 30

jenis komponen kimia, diantaranya adalah 4 hydrocarbon monoterpene, 9

hydrocarbon sesquiterpene, 2 oxygenated monoterpene, 4 epoksi, 5 sesquiterpene

alcohol, 1 non sesquiterpene alcohol, 2 sesquiterpene keton dan 3 sesquiterpene

ketoalcohol.

Tabel 2.1

Komponen Penyusun Nilam dari Berbagai Penelitian (Purwanti, 2011)

Tabel 2.2

Komponen Kimia Penyusun Minyak Nilam (Yuliani dkk, 2008)

2.1.4 Kegunaan Nilam sebagai Antioksidan

Nilam (Pogostemon cablin Benth) merupakan jenis tanaman yang

menghasilkan minyak atsiri. Di Indonesia hingga kini terdapat tiga jenis nilam

yang sudah dikembangkan yaitu Pogostemon cablin Benth, Pogostemon

heyneanus Benth, dan Pogostemon hortensis Benth (Yuliani dkk, 2008). Minyak

atsiri sering dikenal dengan nama lain minyak essensial, minyak terbang, volatile

oil (minyak yang mudah menguap). Minyak atisiri umumnya larut dalam pelarut

organik dan tidak larut dalam alkohol (Raja, 2009). Hasil sintesis senyawa

turunan minyak atsiri dapat digunakan sebagai antioksidan, aromaterapi, sun

block, dan banyak lagi kegunaan lainnya (Asep, 2001). Hasil penelitian yang

dilakukan oleh diana, minyak atsiri berpotensi sebagai antioksidan. Kandungan

minyak atsiri yang sebagian besar terdiri dari senyawa siklik tak jenuh termasuk

salah satunya terpenoid a merupakan bahan utama yang berpotensi menangkap

radikal bebas dengan cara melengkapi elektron terluar yang kurang dari senyawa

radikal bebas dan menghambat reaksi berantai dari pembentukan radikal bebas

(Diana, 2011).

2.2 Essensial Oil

2.2.1 Definisi

Minyak atsiri didefinisikan sebagai produk hasil penyulingan dengan uap

dari bagian-bagian suatu tumbuhan. Minyak atsiri dapat mengandung puluhan

atau ratusan bahan campuran yang mudah menguap (volatile) dan bahan

campuran yang tidak mudah menguap (non-volatile), yang merupakan penyebab

karakteristik aroma dan rasanya (Mac Tavish dan D.Haris, 2002).

Menurut Guenther (2002), volatile oil adalah istilah kata yang lebih jelas

dan akurat secara teknis untuk mendiskripsikan essensial oil, dengan pengertian

bahwa volatile oil yang secara harfiah berarti minyak terbang atau minyak

menguap, dapat dilepaskan dari bahannya dengan bantuan didihkan dalam air atau

dengan mentransmisikan uap melalui minyak yang terdapat di dalam bahan

bakunya.

2.2.2 Manfaat Essensial Oil Daun Nilam

Nilam (Pogostemon cablin Benth) merupakan salah satu jenis tanaman

penghasil minyak atsiri. Di pasar perdagangan nasional, nilam diperdagangkan

dalam bentuk minyak dan dikenal dengan nama Patchouli oil. Di Indonesia

hingga kini terdapat tiga jenis nilam yang sudah dikembangkan yaitu Pogostemon

cablin Benth, Pogostemon heyneanusBenth, dan Pogostemon hortensis Benth.

Menurut Syafruddin, (2000) faktor-faktor yang menyebabkan perbedaan produksi

minyak nilam adalah sifat fisik, sifat kimia, iklim atau karakter lahan seperti

ketinggian tempat, kemiringan lereng, kondisi batuan kecil diatas permukaan

lahan, dan lain-lain. Sementara itu menurut Nickavar et al., (2004), perbedaan

komposisi dan jumlah komponen penyusun minyak dapat disebabkan karena

variabilitas dari subspesies tanaman dan eksistensi chemotypesyang berbeda

Minyak nilam digunakan dalam industri kosmetik, parfum, pemberi aroma

pada pasta gigi, dam lain-lain. Penggunaan minyak nilam dalam industri-industri

ini karena sifat daya fiksasinya yang cukup tinggi terhadap bahan pewangi lain

agar aroma bertahan lama, sehingga dapat mengikat bau wangi dan mencegah

penguapan zat pewangi. Komponen kimia penyusun minyak nilam terdiri dari dua

golongan yaitu golongan hidrokarbon yang berupa senyawa seskuiterpen,

berjumlah sekitar 40-45 % dari berat minyak dan golongan hidrokarbon

beroksigen (oxygenated hydrocarbon) yang berjumlah sekitar 52-57 % dari berat

minyak (Guenther, 1949). Patchouli alkohol merupakan komponen golongan

hidrokarbon beroksigen, merupakan senyawa yang menentukan bau minyak nilam

dan merupakan komponen yang terbesar di dalam minyak nilam (Trifilieff, 1980).

Oleh karena itu patchouli alkohol merupakan indikator penentuan kualitas dari

tanaman nilam. Patchouli alkohol merupakan senyawa seskuiterpen alkohol tersier

trisiklik yang mempunyai gugus hidroksil yaitu gugus -OH dan 4 buah gugus

metil (Bulan et al., 2000)

Penelitian-penelitian tentang minyak nilam menunjukkan bahwa minyak

nilam mempunyai beberapa aktivitas farmakologi seperti sifat antiemetik,

aktivitas tripanosidal, anti bakterial, anti fungal dan aktivitas antagonis Ca2+

(Kiuchi et al., 2004; Zhao et al., 2005) Dilaporkan juga bahwa tanaman nilam

mengandung seskuiterpen, cytotoxic chalcones, dan antimutagenik (Miyazawa et

al., 2000).

Hasil penelitian El-Shazly dan Hussein, (2004) menunjukkan bahwa

senyawa seskuiterpen terutama seskuiterpen alkohol dari minyak atsiri sangat

menentukan aktivitas mikrobial dan aktivitas larvicidal. Tingginya kandungan

seskuiterpen dan monoterpen dalam minyak atsiri mempengaruhi permeabiliti dan

aktivitas membran protein dari mikrobial dan larvicidal (Ryan dan Byrne, 1988).

Thorsell dan Tunon, (1988) mengemukakan bahwa komponen yang memiliki

gugus -OH lebih efektif melawan larva nyamuk

2.2.3 Proses Pengambilan Essensial Oil

Proses pengambilan essensial oil menggunakan sebuah metode

penyulingan yang disebut sebagai proses destilasi. Distilasi merupakan suatu

perubahan cairan menjadi uap dan uap tersebut didinginkan kembali menjadi

cairan. Unit operasi distilasi merupakan metode yang digunakan untuk

memisahkan komponenkomponen yang terdapat dalam suatu larutan atau

campuran dan tergantung pada distribusi komponen-komponen tersebut antara

fasa uap dan fasa air. Semua komponen tersebut terdapat dalam fasa cairan dan

uap. Fasa uap terbentuk dari fasa cair melalui penguapan (evaporasi) pada titik

didihnya (Geankoplis, 1983).

Distilasi dilakukan melalui tiga tahap yang pertama evaporasi yaitu

memindahkan pelarut sebagai uap dari cairan, kedua pemisahan uap-cairan di

dalam kolom, untuk memisahkan komponen dengan titik didih lebih rendah yang

lebih volatile dari komponen lain yang kurang volatil dan kondenasasi dari uap,

untuk mendapatkan fraksi pelarut yang lebih volatile (Geankoplis, 1983).

Penguapan dan destilasi umumnya merupakan proses pemisahan satu tahap.

Proses ini dapat dilakukan secara tidak kontinue atau kontinue, pada tekanan

normal atau vakum. Pada destilasi sederhana, yang paling sering dilakukan adalah

operasi tidak kontinue. Dalam hal ini campuran yang akan dipisahkan dimasukan

dalam penguap dan dididihkan. Hal khusus dari destilasi sderhana adalah destilasi

kukus, destilasi molekuler dan destilasi refluks (Handojo, L. 1995 ). Penguapan

yang berlangsung juga tidak dapat dipisahkan oleh air, jika material air tidak

dimasukkan kedalam ketel maka suatu kesalahan besar jika menganggap proses

hidrodestilasi dapat berlangsung karena air jika dimasukkan kedalam tabung yang

dipanaskan pada temperature tinggi akan menghasilkan uap panas, dan jika air

tersebut dicampur dengan senyawa hidro lainnya maka 80% kemungkinan uap

yang ada akan menimbulkan bau dari senyawa hidro tersebut (Harper, W J. 1986).

Pada campuran dua cairan yang tidak larut, tekanan uap total adalah

penjumlahan tekanan uap dari masing – masing komponen dalam keadaan murni.

Tekanan uap tersebut tidak tergantung pada perbandinan antar komponen.

Tekanan uap total dari campuran dapat menyamai tekanan udara pada suhu yang

lebih rendah dari pada suhu yang dicapai sehingga titik didih campuran selalu

lebih rendah dari pada titik didih terendah dari komponen yang membentuknya

( Warren L. Mc Cabe, dkk, 1999 ).

Penguapan dan destilasi umumnya merupakan proses pemisahan satu

tahap. Proses ini dapat dilakukan secara tidak kontinue atau kontinue, pada

tekanan normal atau vakum. Pada destilasi sederhana, yang paling sering

dilakukan adalah operasi tidak kontinue. Dalam hal ini campuran yang akan

dipisahkan dimasukan dalam penguap dan dididihkan. Minyak nilam

(Pogestemon cablin benth) merupakan minyak yang diperoleh dari penyulingan

bagian daun nilam. Dalam percobaan ini dilakukan penyulingan daun nilam

(Pogestemon cablin benth). Tujuannya adalah untuk mendapatkan minyak nilam

yang murni. Hal ini dapat dilihat pada warna cairannya yang berwarna

kecoklatan.

Cara penyulingan minyak atsiri dari daun nilam, pertama-tama bahan baku

yang berupa daun nilam dirajang kecil-kecil, agar sebagian kecil minyak atsiri ke

luar permukaan bahan dan akan segera menguap oleh uap panas, lalu

dimasukkan ke dalam ketel pendidih, atau bahan baku tersebut dimasukkan ke

dalam ketel penyulingan dan dialiri uap. Dengan adanya panas air dan uap, tentu

akan mempengaruhi bahan tersebut, sehingga di dalam ketel terdapat dua cairan

yaitu air panas dan minyak atsiri. Kedua cairan tersebut dididihkan perlahan-

lahan hingga terbentuk campuran uap yang terdiri dari uap air dan uap minyak.

Campuran uap ini akan mengalir melaui pipa-pipa pendingin, dan terjadilah

proses pengembunan sehingga uap tadi kembali mencair. Dari pipa pendingin,

cairan tersebut dialirkan ke alat pemisah yang akan memisahkan minyak atsiri

dan air berdasarkan berat jenisnya.

Dengan destilasi ini akan dipisahkan zat-zat bertitik didih tinggi dari zat-

zat yang tidak dapat menguap. Jadi, destilasi adalah proses pemisahan

komponen-komponen campuran dari dua atau lebih cairan, berdasarkan

perbedaan tekanan uap masing-masing komponen tersebut. 

Berikut ini adalah gambar skema alat penyulingan minyak atsiri yang

berbahan baku daun nilam (Pogostemon cablin, benth):

Gambar 2.2 Alat Penyulingan (Hidayat, 2009)

Pada proses penyulingan ini, tekanan uap harus diatur sebaik-baiknya,

mula-mula bertekanan rendah ± 1 atm, kemudian dinaikkan sekitar 2,5-3 atm.

Mengingat minyak nilam yang terbaik terdapat pada fraksi yang titik didihnya

tinggi maka pemakaian tekanan uap harus cukup tinggi dan waktu

penyulingannya diperpanjang. Tetapi, pemakaian tekanan uap yang terlalu tinggi

dan waktu penyulingan yang terlalu lama, mengakibatkan kegosongan minyak

dan menaikkan bilangan asam.