Tugas Pengganti Ujian Tengah Semester

Teknologi Pengolahan Produkb Berbasis Rempah dan Minyak Atsiri

Oleh :

(Ahmad Safarudin/THP 2014)

JURUSAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN HASIL PERKEBUNANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS GADJAH MADAYOGYAKARTA

2014

Tugas Pengganti Ujian Tengah Semester

Teknologi Pengolahan Produkb Berbasis Rempah dan Minyak Atsiri

(Ahmad Safarudin/THP 2014)

1. Penyulingan minyak nilam dapat dilakukan secara efisien dengan penyulingan air dan

uap (water and steam distilation) maupun dengan penyulingan uap (steam distilation)

disbanding dengan teknik ekstraksi lainnya. Hal ini ditinjau dari karakteristik minyak

atsiri dan bahan yang diekstraksi. Metode penyulingan cocok dilakukan untuk minyak

atsiri yang relatif memiliki titik didih yang cukup tinggi dari bahan daun, akar atau

batang. Penyulingan minyak nilam dengan penyulingan air (direbus) menghasilkan

minyak dengan rendemen yang rendah dan mutu yang kurang baik. Penggunaan

metode penyulingan air dan uap dalam penyulingan minyak nilam sebaiknya

digunakan untuk instalasi penyulingan skala kecil. Untuk instalasi skala besar

(industri) penerapan metode penyulingan uap akan lebih menguntungkan (Ketaren,

1985) dalam Anonim (2012).

Metode penyulingan air dan uap merupakan penyulingan dengan tekanan uap rendah.

Metode ini tidak dapat menghasilkan uap dengan cepat sehingga panjangnya waktu

penyulingan cukup penting artinya baik ditinjau dari segi rendemen maupun mutu

minyak (Anonim, 2012). Menurut Sumangat dan Risfaheri (1998) dalam Anonim

(2012), penyulingan dengan metode air dan uap memerlukan waktu penyulingan

selama 5-6 jam pada kepadatan daun dalam ketel 90 g/l dan kecepatan penyulingan

32-36 l/jam untuk kapasitas ketel 600 liter. Jika digunakan metode penyulingan uap,

lama penyulingan yang diperlukan 4 jam pada tekanan uap 1,5 - 2 bar dan kepadatan

daun 50.5 g/l. Rendemen dan kadar patchouli alkohol yang dihasilkan dari

penyulingan uap lebih tinggi dibandingkan dengan metode air dan uap seperti pada

Tabel 1.

Tabel 1. Rendemen dan sifat fisika kimia minyak nilam (Nurdjannah et al., 1991

dalam Anonim, 2012).

Penyulingan uap memerlukan pengawasan tekanan uap yang teliti karena penyulingan

pada tekanan uap yang terlalu tinggi dapat menyebabkan rusaknya minyak atau

gosong (burnt). Kadar patchouli alkohol merupakan karakteristik penting dalam

minyak karena akhir-akhir ini komponen tersebut menjadi persyaratan yang diminta

oleh konsumen (importir). Umumnya konsumen mensyaratkan kadar patchouli

alkohol minimum 30 % (Anonim, 2012).

b. Abdjul et al., (2013) melaporkan kandungan minyak atsiri nilam hasil distilasi uap

(steam distillation) dengan hasil analisis KG terdapat 26 senyawa penyusun minyak

atsiri, dengan 8 puncak dominan yang merupakan senyawa : Patchouli Alkohol

(20,36%), Delta-Guaiene (14,50%), Alpha Guaiene (12,89%), Pogostol (3,58%),

Palustrol (1,64%), Beta-pinene (0,35%), Alpha-pinene (0,14%), Alpha-patchoulena

(7,54%).

c. Salah satu faktor yang mempengaruhi yield minyak nilam adalah perlakuan

sebelum minyak nilam disuling atau perlakuan pendahuluan. Perlakuan tersebut

adalah pengeringan daun nilam. Pengeringan adalah pengurangan sebagian

kandungan air dalam bahan dengan cara termal (Anonim, 2012). Selain pengeringan

preparasi sampel berupa pengecilan ukuran juga berpengaruh terhadap rendemen hasil

(Yahya et al., 2013).

Proses pengecilan ukuran daun nilam dilakukan dengan cara perajangan. Daun nilam

dirajang sepanjang 10-15 cm. Hasil rajangan kemudian dijemur di bawah sinar

matahari selama 2-3 hari hingga kadar air yang tersisa sebanyak 15%. Penjemuran

sebaiknya dilakukan pada pukul 10.00-14.00. Selama penjemuran, daun nilam

dibolak-balik sebanyak 2-3 kali sehari. (Rochim, 2009).

Penyulingan daun segar tidak dibenarkan karena rendemen yang dihasilkan terlalu

rendah. Sel-sel yang mengandung minyak sebagian terdapat di permukaan dan

sebagian lagi di bagian dalam daun. Pada penyulingan daun segar minyak yang

tersuling hanya berasal dari permukaan daun saja. Pengeringan akan menghasilkan

rendemen minyak yang lebih besar karena dinding sel lebih mudah ditembus uap.

(Ketaren, 1985)

Faktor selanjutnya adalah kondisi penyulingan (Ketaren, 1985). Hal ini dapat

disebabkan karena metode, alat, waktu proses distilasi yang digunakan. Misalnya

tekanan uap yang terlalu rendah, bulk density yang terlalu rapat sehingga

menyebabkan yield kurang optimum. Tapi temperatur uap yang terlalu tinggi juga

dapat menyebabkan kerusakan senyawa atsiri. Sehingga perlu control yang spesifik.

Kemudian pada proses kondensasi, proses penukaran kalor yang kurang optimum

juga dapat menyebabkan senyawa volatil kurang optimum untuk menjadi fase cair.

Sehingga setelah dipisahkan dalam separator, yield menjadi tidak optimum.

d. Persyaratan mutu minyak nilam SNI 06-2385-2006

Karakteristik Syarat SNI 06-2385-1998

Essential Oil Association

Warna Kuning muda sampai cokelat tua

Kuning muda sampai cokelat tua

Bobot Jenis 20oC/20oC 0.943 – 0.983 0,950-0,975Indeks Bias 25oC(nD25) 1.506 – 1.516 1,507-1,515Kelarutan dalam alkohol 90% Larutan (jernih) atau

opalensi ringan dalam perbandingan volume

1:1

Larutan (jernih) atau opalensi ringan

dalam perbandingan volume 1:10

Bilangan asam maksimal 5.0 Maks 5Bilangan ester maksimal 10.0 Maks 20Patchouli alkohol (C15H26) (%) Min 30Alpha Copaene (C15H24) (%) Maks 0,5Minyak kruing Negatif NegatifMinyak lemak Negatif NegatifZat-zat asing: a. Alkohol tambahan b. Lemak c. Minyak pelikan

Negatif Negatif

2. a. Dalam kimia organik, oksidasi pada karbon terjadi bila ikatan antara karbon dengan

atom yang elektronegativitasnya lebih kecil daripada karbon akan digantikan oleh

ikatan dengan atom yang elektronegativitasnya lebih besar daripada karbon

(Sastrohamidjojo, 2011). Reaksi oksidasi pada minyak atsiri terutama terjadi pada

ikatan rangkap dalam terpen. Peroksida yang bersifat labil akan berisomerisasi dengan

adanya air, sehingga membentuk senyawa aldehid, asam organik, dan keton yang

menyebabkan perubahan bau yang tidak dikehendaki (Ketaren, 1985).

Penelitan menyebutkan bahwa senyawa atsiri yang dengan karakteristik hidrokarbon

monoterpene siklik yang memiliki ikatan rangkap dan senyawa fenolik terbukti

memiliki aktifitas antioksidan tinggi (Foti and Ingold, 2003; Asekun et al., 2013).

Semakin pendek ikatan yang memiliki ikatan rangkap maka semakin mudah untuk

teroksidasi. Maka secara umum minyak atsiri dengan kandungan monoterpen ikatan

rangkap lebih potensial aktifitas antoksidannya daripada senyawa atsiri seskuiterpen

yang memiliki ikatan rangkap.

b. Setelah memahami jurnal yang ibu berikan ada beberapa lesson learn terkait cara

ekstraksi, komposisi senyawa, dan aktifitas antioksidan.

Terkait cara ekstraksi, masih dilakukan dengan metode hidrodistilasi masih

menghasilkan yield yang rendah. Dilihat dari rendemen, (0,25 ± 0,08) % untuk daun,

dan (1,9 ± 0,3) % untuk buah. Ditinjau dari komponen senyawa yang dihasilkan juga

masih didominasi oleh monoterpen dan seskuiterpen teroksigenasi. Hal ini mungkin

terjadi karena metode ekstraksi yang dilakukan dengan cara hidrodistilasi, dimana

menggunakan air dan panas yang dapat mengoksidasi senyawa yang justru berpotensi

sebagai antioksidan. Sebagai masukan dalam jurnal tersebut, karena yang ingin

diekstrak adalah minyak atsiri sebagai antioksidan maka metode ekstraksi yang

digunakan sebaiknya mengurangi penggunaan air dan panas (mengurangi potensi

senyawa yang teroksidasi). Meninjau perkembangan teknologi distilasi sekarang ini,

distilas vakum lebih cocok digunakan karena tekanan vacuum dapat menurunkan titik

didih uap pembawa sehingga panas yang digunakan tidak tinggi, mengurangi oksidasi

senyawa volatil atsiri. Lebih baik lagi jika digunakan gas pembawa yang inert seperti

ekstraksi dengan CO2.

Terkait komposisi senyawa, didominasi baik di daun oleh hydrocarbon monoterpenes:

β-pinene (16,016%), α-pinene (10,39%) dan oxygenated sesquiterpenes: β - eudesmol

(12,66%), dan dibuah oleh hydrocarbon monoterpenes: β-pinene (20,506%) diikuti α-

pinene (17,775%). Keduanya bahan baik daun dan buah didominasi oleh : β-pinene

dan α-pinene dimana termasuk hydrocarbon monoterpen.

Dilihat struktur senyawa β-pinene dan α-pinene, keduanya memiliki ikatan rangkap

dan termasuk hidrokarbon monoterpen dimana secara teoritis mudah mengalami

oksidasi (Ketaren, 1985), sehinga berpotensi mimiliki aktifitas antioksidan yag tinggi.

Belum lagi senyawa senyawa minor yang termasuk golongan senyawa hidrokarbon

monoterpen lainnya yang turut mendukung aktifitas antioksidan pada minyak atsiri

Xylopia aethiopica.

Meninjau dari hasil uji aktifitas antioksidan secara in Vitro sesuai dengan teori

memiliki aktifitas antioksidan yang tinggi.

Ekstrak buah memiliki aktivitas lebih tinggi daripada daun. Aktifitas antioksidan

ekstrak ini dilaporakan oleh peneliti mendekati aktifitas antioksidan referensi yang

merupakan α – tokoferol. Terkait uji aktifitas antioksidan dalam jurnal tersebut hanya

menggunakan DPPH. Sebaiknya juga dibandingakan dengan metode uji lainnya

seperti FRAP, TBARS dan RANCIMAT.

Daftar Pustaka

Abdjul N., Paputungan M., dan Duengo S., 2013, Analisis Komponen Kimia

Minyak Atsiri Pada Tanaman Nilam Hasil Distilasi Uap Air Dengan Menggunakan

KG-SM, Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas MIPA Universitas Negeri Gorontalo

Anonim, 2012, Pedoman Teknis Penanganan Pascapanen Nilam, Direktorat

Jendral Perkebunan Kementrian Pertanian.

Asekun, O.T., Okoh, S.O., Familoni O.B., dan Afolayan A.J., 2013, Chemical

Profiles and Antioxidant Activity of Essential Oils Extracted from the Leaf and Stem

of Parkia biglobosa (Jacq) Benth, Research Journal of Medicinal Plant, 7: 82-91.

Foti, M.C. and K.U. Ingold, 2003. Unexpected superoxide dismutase antioxidant

activity of ferric chloride in acetonitrile. J. Org. Chem., 68: 9162-9175.

Ketarten, S., 1985, Pengantar Teknologi Minyak Atsiri, Balai Pustaka Jakarta.

Yahya, A., dan Yunus, R.M., 2013, Influence of Sample Preparation and

Extraction Time on Chemical Composition of Steam Distillation Derived Patchouli

Oil, Procedia Engineering 53, 1 – 6.

Rochim, A., 2009, Memproduksi 15 Jenis Minyak Asiri Berkualitas. Penebar

Swadaya, Depok.

Sastrohamidjodjo, H., 2011, Kimia Organik Dasar, Gajah Mada University Press,

Jogjakarta.