B. PENELITIAN UTAMA
2. Fraksi Tiap Tekanan Uap
Pada tahap ini akan diperoleh fraksi minyak untuk setiap peningkatan tekanan uap pada kepadatan akar 0.07 kg/l, 0.09 kg/l dan 0.11 kg/l. Pada setiap fraksi yang dihasilkan dari setiap kenaikan tekanan uap akan diperoleh rendemen dan mutu minyak akar wangi yang spesifik.
a. Rendemen
Peningkatan tekanan uap pada setiap kepadatan akar sejalan dengan menurunnya rendemen yang dihasilkan. Grafik hubungan antara peningkatan tekanan uap bertahap dan kepadatan akar terhadap rendemen yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 18.
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Te k anan (bar) Re nd em en ( % v /w ) 0.07 kg/l 0.92 0.61 0.35 0.19 0.15 0.09 kg/l 0.93 0.74 0.56 0.16 0.19 0.11 kg/l 0.89 0.51 0.45 0.19 0.36 1 1.5 2 2.5 3
Gambar 18. Grafik hubungan antara peningkatan tekanan uap bertahap dan kepadatan akar terhadap rendemen minyak akar wangi yang dihasilkan
Dari Grafik hubungan antara peningkatan tekanan uap bertahap dan kepadatan akar terhadap rendemen minyak akar wangi yang dihasilkan, kenaikan tekanan uap sejalan dengan adanya penurunan rendemen yang dihasilkan. Hal ini disebabkan karena penyulingan dilakukan dengan peningkatan tekanan uap bertahap dan proses dilakukan secara kontinyu. Penurunan rendemen sejalan dengan pertambahan waktu penyulingan. Hubungan antara waktu penyulingan dengan rendemen yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 19.
0 5 10 15 20
w aktu penyulingan (jam)
v o lu m e m in y a k ( m l) 0.07 kg/l 15 17.25 11.75 9.5 6.35 5.75 6.5 5.15 0.09 kg/l 14.25 18.25 16 10 9.5 10 5.65 6.75 0.11 kg/l 17.5 13.75 10.25 7.75 9.5 6.25 6.5 12.5
jam ke-1 jam ke-2 jam ke-3 jam ke-4 jam ke-5 jam ke-6 jam ke-7 jam ke-8
Gambar 19. Grafik hubungan antara waktu penyulingan dan rendemen yang dihasilkan pada setiap peningkatan tekanan uap pada kepadatan akar berbeda
Pada waktu awal dengan tekanan uap 1 bar, rendemen yang dihasilkan paling tinggi untuk kepadatan akar 0.07 kg/l sebesar 0.92%, 0.09 kg/l sebesar 0.93% dan 0.11 kg/l sebesar 0.89%. Pada tekanan uap 1 bar, minyak yang terkandung pada permukaan bahan sebagian besar diuapkan. Fraksi yang menguap merupakan fraksi dengan titik didih rendah. Menurut Guenther (1947), pada fraksi awal komponen-komponen yang lebih rendah akan tersuling terlebih dahulu, kemudian disusul dengan komponen-komponen bertitik didih lebih tinggi.
Rendemen minyak yang diperoleh pada peningkatan tekanan berikutnya dan pertambahan waktu penyulingan cenderung menurun. Hal ini disebabkan karena minyak yang berada pada permukaan akar setelah teruapkan tidak segera dapat digantikan minyak bagian dalam akar, karena minyak tersebut terlebih dahulu harus dibawa kepermukaan bahan melalui proses hidrodifusi. Proses difusi semakin sulit bila sudah masuk ke bagian yang lebih dalam. Disamping itu juga perpanjangan waktu penyulingan sehingga persediaan minyak di dalam akar semakin sedikit.
b. Mutu
Analisis sifat fisiko kimia dilakukan terhadap fraksi minyak yang dihasilkan pada setiap peningkatan tekanan uap bertahap dengan kepadatan akar berbeda. Pengujian dilakukan sesuai dengan prosedur pada Standar Nasional Indonesia (SNI). Parameter yang diukur adalah warna, bobot jenis, indeks bias, bilangan asam, bilangan ester, kelarutan dalam alkohol 95%, kromatografi gas (KG) dan kromatografi gas spektrometri massa (KGSM).
b.1. Warna
Penampilan visual warna minyak akar wangi pada setiap peningkatan tekanan uap bertahap pada setiap kepadatan akar dapat dilihat pada Gambar 20.
(A) (B)
(C)
Gambar 20. Penampilan warna minyak akar wangi setiap peningkatan tekanan uap dari kepadatan akar 0.07 kg/l (A), 0.09 kg/l (B) dan 0.11 kg/l (C)
Secara visual dapat terlihat bahwa semakin tinggi tekanan uap, warna minyak yang dihasilkan akan semakin gelap. Peningkatan tekanan uap bertahap selama proses penyulingan menyebabkan warna minyak menjadi bertambah gelap dibandingkan dengan warna minyak yang dihasilkan pada tekanan awal. Pada tekanan uap 1 bar, 1.5 dan 2 bar secara visual warna yang dihasilkan dominan seragam yaitu kuning muda sementara pada tekanan 2.5 bar dan 3 bar warna yang dihasilkan kecoklatan.
Peningkatan tekanan uap selama penyulingan mengakibatkan kenaikan suhu dalam ketel. Dengan adanya kenaikan suhu maka fraksi dengan titik didih tinggi akan tersuling. Fraksi bertitik didih tinggi memiliki warna alamiah kecoklatan, sehingga pada tekanan yang tinggi warna minyak yang dihasilkan berwarna kecoklatan. Selain itu suhu yang tinggi juga dapat menyebabkan proses burnt, sehingga warna minyak lebih coklat. Menurut Brown dan Islip (1953), penyulingan dengan tekanan tinggi memungkinkan rusaknya minyak atau burnt. Suhu
yang tinggi dapat menyebabkan reaksi polimerisasi sehingga warna minyak menjadi lebih gelap.
b.2. Bau
Bau yang dihasilkan dari setiap fraksi pada peningkatan tekanan uap memiliki bau segar khas akar wangi. Bau yang dihasilkan jauh dari kesan gosong. Hal ini disebabkan karena proses penyulingan dilakukan melalui peningkatan tekanan uap bertahap pada kisaran 0 sampai 3 bar. Pada tekanan uap bertahap, fraksi dengan titik didih rendah tidak terdegradasi saat penyulingan. Sedangkan fraksi dengan titik didih tinggi tidak teroksidasi oleh suhu tinggi karena lama penyulingan pada tekanan uap 2.5 dan 3 bar lebih pendek dibandingkan 1, 1.5 dan 2 bar.
b.3. Bobot Jenis
Peningkatan tekanan uap pada setiap kepadatan akar sejalan dengan kenaikan nilai bobot jenis. Grafik hubungan antara peningkatan tekanan uap bertahap dan kepadatan akar terhadap bobot jenis yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 21.
0.96 0.98 1 1.02 1.04 Tekanan (bar) B ob ot J en is 2 0' C 0.07 kg/l 0.9995 1.0129 1.0177 0.09 kg/l 0.9817 1.0169 1.0222 0.11 kg/l 0.9911 1.0146 1.0241 1 1.5 2
Gambar 21. Grafik hubungan antara peningkatan tekanan uap bertahap dan kepadatan akar terhadap bobot jenis 20°C minyak akar wangi yang dihasilkan
Dari hasil penelitian diperoleh bahwa nilai bobot jenis minyak akar wangi yang dihasilkan masuk dalam rentang SNI. Dari grafik hubungan antara peningkatan tekanan uap bertahap dan kepadatan akar
terhadap bobot jenis 20°C minyak akar wangi yang dihasilkan diperoleh bahwa peningkatan tekanan uap berbanding lurus dengan peningkatan nilai bobot jenis yang dihasilkan. Peningkatan tekanan uap berhubungan dengan peningkatan suhu, pada suhu rendah fraksi yang tersuling merupakan fraksi dengan titik didih rendah sehingga nilai bobot jenis ringan. Sedangkan pada tekanan uap tinggi suhu akan meningkat dan fraksi yang tersuling merupakan fraksi bertitik didih tinggi sehingga meningkatkan nilai bobot jenis minyak.
Pada tekanan uap 1 bar, suhu didalam ketel lebih rendah dibandingkan pada tekanan 1.5 dan 2 bar (lihat pada Lampiran 5 untuk setiap kepadatan akar). Pada suhu rendah fraksi minyak yang tersuling merupakan fraksi yang mudah menguap dengan titik didih rendah seperti monoterpen dan monoterpen-O. Sedangkan kenaikan suhu menyebabkan komponen dengan titik didih tinggi tersuling seperti seskuiterpen dan seskuiterpen-O, sehingga bobot jenisnya cenderung meningkat.
b.4. Indeks Bias
Ketaren dan Djatmiko (1978) mengemukakan bahwa nilai indeks bias yang tinggi dapat disebabkan karena komponen-komponen terpen teroksigenasinya mengandung molekul berantai panjang dengan ikatan tak jenuh atau mengandung banyak gugus oksigen. Indeks bias yang tinggi mengarah ke mutu minyak yang baik. Peningkatan tekanan uap pada setiap kepadatan akar sejalan dengan kenaikan nilai indeks bias. Grafik hubungan peningkatan tekanan uap bertahap pada setiap kepadatan akar terhadap indeks bias yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 22.
1.5 1.51 1.52 1.53 1.54 Tekanan (bar) In d e k s B ia s 0.07 kg/l 1.5178 1.5219 1.524 1.5276 1.5342 0.09 kg/l 1.5185 1.5209 1.5241 1.5272 1.5325 0.11 kg/l 1.5203 1.5235 1.5253 1.5274 1.5355 1 1.5 2 2.5 3
Gambar 22. Grafik hubungan antara peningkatan tekanan uap bertahap dan kepadatan akar terhadap indeks bias nD20 minyak akar wangi yang dihasilkan
Dari grafik hubungan antara peningkatan tekanan uap bertahap dan kepadatan akar terhadap indeks bias nD20 minyak akar wangi yang dihasilkan diperoleh bahwa nilai indeks bias cenderung mengalami peningkatan dengan adanya kenaikan tekanan. Tekanan uap yang tinggi akan menyebabkan suhu penyulingan meningkat. Peningkatan suhu menyebabkan fraksi dengan titik didih tinggi akan tersuling, pada fraksi dengan titik didih tinggi memiliki berat molekul lebih tinggi dan kerapatan yang besar sehingga akan meningkatkan nilai indeks bias.
Tidak semua fraksi setiap tekanan uap memiliki nilai indeks bias yang berada pada rentang SNI. Pada tekanan uap 3 bar untuk kepadatan akar 0.07 kg/l, 0.09 kg/l dan 0.11 kg/l berturut-turut sebesar 1.5342, 1.5325, dan 1,5355 melebihi rentang SNI (1.513 sampai 1.528). Tingginya nilai indeks bias pada tekanan uap 3 bar disebabkan karena pada tekanan uap yang tinggi, fraksi dengan titik didih tinggi lebih banyak tersuling dan kerapatannya menjadi tinggi sehingga menaikkan nilai indeks bias.
b.5. Bilangan Asam
Peningkatan bilangan asam sejalan dengan menurunnya kepadatan akar dalam ketel. Hal ini disebabkan karena pada kepadatan bahan yang lebih rendah, ruang kosong yang terdapat antara akar lebih
besar sehingga kontak akar dengan air lebih banyak. Pada kepadatan akar yang rendah proses hidrolisis lebih besar dibandingkan dengan kepadatan akar yang tinggi, karena pergerakan uap lebih cepat pada ruang yang kurang rapat. Hidrolisa minyak menghasilkan asam bebas dan alkohol sehingga dapat menaikkan bilangan asam.
Grafik hubungan antara peningkatan tekanan uap bertahap dan kepadatan akar terhadap bilangan asam dapat dilihat pada Gambar 23.
0 10 20 30 40 50 Tekanan (bar) B ila ng an A sa m 0.07 kg/l 4.3698 3.927 4.3698 29.9434 45.6514 0.09 kg/l 3.4362 8.8358 5.8905 38.2883 44.6697 0.11 kg/l 5.8905 8.8358 18.1624 30.1552 36.96 1 1.5 2 2.5 3
Gambar 23. Grafik hubungan antara peningkatan tekanan uap bertahap dan kepadatan akar terhadap bilangan asam
minyak akar wangi yang dihasilkan
Dari grafik hubungan antara peningkatan tekanan uap bertahap dan kepadatan akar terhadap bilangan asam minyak akar wangi yang dihasilkan dapat dilihat kenaikan bilangan asam sejalan dengan peningkatan tekanan uap. Nilai bilangan asam yang dihasilkan dari penelitian ini bervariasi. Nilai bilangan asam akar wangi Jawa berkisar antara 8 sampai 35 (Guenther, 1972). Nilai bilangan asam dibawah standar mutu pada tekanan uap 1 bar untuk kepadatan akar 0.07 kg/l sebesar 4.3698, 0.09 kg/l sebesar 3.4362 dan kepadatan akar 0.11 sebesar 5.8905. Nilai bilangan asam dibawah standar mutu pada tekanan uap 1.5 bar pada kepadatan akar 0.07 kg/l sebesar 3.9270 dan pada tekanan uap 2 bar pada kepadatan akar 0.07 kg/l sebesar 4.3698 dan 0.09 kg/l sebesar 5. 8905. Nilai bilangan asam melebihi standar mutu untuk tekanan uap 2.5 bar pada kepadatan akar 0.09 kg/l sebesar 38.2883 dan
tekanan uap 3 bar untuk kepadatan akar 0.07 kg/l sebesar 45.6514, 0.09 kg/l sebesar 44.6697 dan kepadatan akar 0.11 sebesar 36.9600.
Peningkatan nilai bilangan asam sejalan dengan naiknya tekanan uap. Peningkatan tekanan uap menyebabkan kenaikan suhu. Pada suhu tinggi, laju uap meningkat dan uap air yang bersentuhan dengan bahan bertambah. Meningkatnya kontak air dengan bahan menyebabkan proses hidrolisa yang terjadi semakin besar. Hidrolisa ester pada minyak akan menghasilkan asam bebas dan alkohol yang akan menyebabkan bertambahnya bilangan asam. Reaksi hidrolisis adalah sebagai berikut:
b.6. Bilangan Ester
Peningkatan tekanan uap berbanding lurus dengan bilangan ester yang dihasilkan. Histogram hubungan antara peningkatan tekanan uap bertahap dan kepadatan akar terhadap bilangan ester dapat dilihat pada Gambar 24. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Tekanan (bar) Bi la ng an E st er 0.07 10.6029 27.6853 32.3978 34.754 40.6445 0.09 8.8357 22.3839 26.5073 33.5759 41.2335 0.11 7.6577 22.3839 25.3292 32.3978 40.0554 1 1.5 2 2.5 3 Gambar 24. Histogram hubungan antara peningkatan tekanan uap bertahap dan kepadatan akar terhadap bilangan ester minyak akar wangi yang dihasilkan
Nilai bilangan ester minyak akar wangi yang dihasilkan dari penyulingan bervariasi. Pada umumnya nilai bilangan ester melebihi
O O
R – C – OR1 + H2O R – C – OH + R1OH Ester Air Asam Alkohol
rentang nilai SNI yang berkisar antara 5 sampai 25. Dari data diatas nilai bilangan ester yang memenuhi nilai SNI adalah pada tekanan uap 1 bar untuk kepadatan akar 0.07 kg/l sebesar 10.6029, kepadatan akar 0.09 kg/l sebesar 8.8357, kepadatan bahan 0.11 sebesar 7.6577 dan pada tekanan uap 1.5 bar pada kepadatan akar 0.09 kg/l sebesar 22.3839 dan kepadatan akar 0.11 kg/l sebesar 22.3839. Sementara untuk tekanan uap dan kepadatan akar lainnya melebihi rentang nilai SNI.
Dari hasil penyulingan diperoleh data bahwa peningkatan tekanan uap pada setiap kepadatan akar menyebabkan kenaikan bilangan ester. Hal ini disebabkan karena meningkatnya tekanan sejalan dengan kenaikan suhu yang menyebabkan bertambahnya ester-ester yang menguap. Menurut Rusli (1974), ester-ester yang terdapat dalam minyak atsiri merupakan fraksi berat yang menguap pada suhu tinggi.
b.7. Kelarutan Dalam Etanol 95%
Kelarutan minyak akar wangi yang dihasilkan dari setiap peningkatan tekanan uap bertahap pada kepadatan akar berbeda menunjukkan nilai yang berada pada rentang nilai SNI yaitu larut jernih pada perbandingan 1:1 sampai 1:10. Hal ini selain menunjukkan mutu minyak yang baik juga menandakan bahwa fraksi mengandung hidrokarbon beroksigen yang bersifat polar dan larut sempurna dalam alkohol 95%. Peningkatan tekanan uap bertahap untuk kepadatan akar 0.07 kg/l, 0/09 kg/l dan 0.11 kg/l tidak berpengaruh terhadap nilai kelarutan dalam etanol 95%. Nilai kelarutan minyak terhadap etanol 95% dapat dilihat pada Lampiran 2.
b.8. Kromatografi Gas (KG)
Analisis komponen minyak akar wangi dengan kromatografi gas dilakukan pada minyak hasil penyulingan pada kepadatan akar 0.09 kg/l pada tekanan uap 1.5 dan 2 bar. Hasil yang diperoleh dari kromatografi gas ini berupa puncak-puncak komponen, waktu retensi, dan konsentrasi komponen minyak akar wangi. Perbandingan hasil kromatografi gas
minyak akar wangi fraksi campuran, fraksi pada tekanan uap 1.5 bar dan fraksi pada tekanan uap 2 bar dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Perbandingan hasil kromatografi gas minyak akar wangi fraksi campuran, fraksi pada tekanan uap 1.5 bar dan fraksi pada tekanan uap 2 bar
Fraksi Campuran Fraksi 1.5 bar Fraksi 2 bar No RT*) (menit) Area (%) No RT*) (menit) Area (%) No RT*) (menit) Area (%) 1 20.02 0.70 1 20.00 0.42 - - - 2 20.22 0.91 2 20.20 0.52 - - - 3 22.14 0.58 3 22.14 0.19 - - - 4 22.28 0.57 - - - - - - 5 22.73 1.15 4 22.71 0.79 1 22.71 0.88 6 23.14 0.82 5 23.12 0.50 - - - 7 23.64 1.93 6 23.62 1.28 2 23.55 1.65 8 23.93 1.60 7 23.92 1.24 3 23.91 1.42 9 26.48 0.66 8 26.47 0.44 4 26.46 0.99 10 27.76 4.27 9 27.75 3.71 5 27.74 2.57 11 28.73 0.62 10 28.73 0.47 6 28.72 0.85 12 29.71 1.09 11 29.70 0.55 7 29.71 0.43 13 29.89 0.34 - - - - - - 14 31.34 0.65 12 31.35 0.44 - - - 15 31.99 1.10 13 31.99 0.43 - - - 16 34.11 1.21 14 34.10 0.75 - - - 17 35.59 0.41 - - - - - - 18 36.55 0.60 15 36.55 0.42 - - - 19 37.14 0.91 16 37.14 0.66 - - - 20 37.40 0.74 - - - - - - 21 37.46 0.97 17 37.46 0.97 8 37.46 0.86 22 37.88 0.69 18 37.87 0.52 - - - 23 38.57 0.81 19 38.57 0.83 9 38.56 0.61 24 38.71 1.11 20 38.71 0.94 - - - 25 39.00 0.51 21 38.99 0.49 - - - 26 39.32 1.38 22 39.32 1.09 10 39.32 1.09 27 39.40 0.34 23 39.39 0.40 - - - 28 40.21 0.81 24 40.21 0.93 11 40.21 1.54 29 40.59 0.43 25 40.58 0.37 12 40.58 0.38 30 40.72 0.62 26 40.72 0.60 - - - 31 40.93 0.72 27 40.93 0.78 13 40.92 0.57 32 41.45 0.69 28 41.45 0.69 14 41.44 0.55 33 41.60 1.72 29 41.60 1.69 15 41.59 1.40 34 41.92 0.10 30 41.93 0.24 - - - 35 42.12 1.08 31 42.12 1.35 16 42.11 1.40 36 42.34 1.23 32 42.34 1.34 17 42.33 1.24 - - - - - - 18 42.88 0.66
Tabel 6. Lanjutan 37 43.40 0.32 33 43.40 0.57 19 43.40 0.27 38 43.78 1.95 34 43.78 2.29 20 43.77 2.04 39 44.08 0.70 35 44.08 0.57 21 44.08 0.88 40 44.19 0.84 36 44.19 1.00 22 44.19 0.88 41 44.51 0.49 37 44.52 0.61 - - - 42 44.75 1.80 38 44.75 2.07 23 44.75 2.02 43 45.40 0.64 39 45.39 0.63 24 45.40 0.40 44 45.98 0.85 40 45.99 0.54 - - - - - - - - - 25 46.17 0.37 45 46.67 3.61 41 46.68 4.15 26 46.68 6.24 46 47.07 21.60 42 47.08 25.06 27 47.06 26.21 - - - - - - 28 47.17 0.98 - - - - - - 29 47.29 0.86 47 47.61 1.23 43 47.61 1.45 30 47.61 1.87 48 47.90 6.58 44 47.91 7.04 31 47.91 11.36 49 48.03 6.79 45 48.03 8.43 32 48.02 9.02 50 48.46 1.47 46 48.45 1.87 33 48.45 1.86 51 50.34 17.00 47 50.31 17.22 34 50.34 3.54 - - - - - - 35 50.36 10.90 *) Waktu Retensi
Pada Tabel perbandingan hasil kromatografi gas minyak akar wangi fraksi campuran, fraksi pada tekanan uap 1.5 bar dan fraksi pada tekanan uap 2 bar dapat dilihat terdapat 47 puncak yang teridentifikasi pada fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar dan 35 puncak pada fraksi dengan tekanan uap 2 bar.
Lesmayanti (2004) menyebutkan bahwa pada analisis kromatografi gas, komponen monoterpen akan keluar terlebih dahulu, kemudian diikuti oleh golongan monoterpen-O yang mempunyai polaritas dan bobot molekul lebih besar. Berikutnya akan keluar golongan seskuiterpen yang memiliki bobot molekul lebih besar dari golongan monoterpen-O, dan diikuti oleh golongan seskuiterpen-O yang mempunyai polaritas dan bobot molekul terbesar.
Dari hasil analisis kromatografi gas, pada fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar dibandingkan dengan fraksi campuran diperoleh waktu retensi yang tidak terdapat pada fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar tetapi ada dalam fraksi campuran. Waktu retensi yang tidak terdapat pada fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar yaitu 22.28 dan 29.89 yang
diperkirakan sebagai terpen dan pada waktu retensi 35.59 dan 37.40 yang diperkirakaan sebagai seskuiterpen atau seskuiterpen-O. Tidak terdapatnya waktu retensi didalam fraksi dapat disebabkan karena komponen yang memiliki waktu retensi tersebut bertitik didih rendah sehingga komponen sudah keluar pada fraksi dengan tekanan uap yang lebih rendah dari 1.5 bar.
Dari hasil analisis kromatografi gas, pada fraksi dengan tekanan uap 2 bar dibandingkan dengan fraksi campuran diperoleh waktu retensi yang tidak terdapat pada fraksi dengan tekanan uap 2 bar tetapi ada dalam fraksi campuran begitu juga sebaliknya. Waktu retensi yang tidak terdapat pada fraksi dengan tekanan uap 2 bar tetapi ada dalam fraksi campuran yaitu 20.02, 20.22 22.14, 22.28, 23.14 dan 29.89 yang diperkirakan sebagai golongan terpen, serta waktu retensi 31.34, 31.99, 34.11, 35.59, 36.55, 37.14, 37.40, 37.88, 38.71, 39.00,39.40, 40.72, 41.92, 44.51 dan 45.98 yang diperkirakan sebagai golongan seskuiterpen dan seskuiterpen-O. Tidak terdapatnya waktu retensi didalam fraksi 2 bar tetapi terdapat dalam fraksi campuran dapat dikarenakan karena komponen yang memiliki waktu retensi bertitik didih rendah sudah keluar pada fraksi dengan tekanan uap yang lebih rendah dari 2 bar.
Sementara itu, dari hasil analisis kromatografi gas, pada fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar dibandingkan fraksi dengan tekanan uap 2 bar diperoleh waktu retensi yang terdapat pada fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar tetapi tidak ada dalam fraksi dengan tekanan uap 2 bar begitu juga sebaliknya. Waktu retensi yang terdapat pada fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar tetapi tidak ada dalam fraksi dengan tekanan uap 2 bar yaitu 20.00, 20.20 dan 22.14 yang diduga sebagai golongan terpen, serta waktu retensi 44.52 dan 45.99 yang diduga sebagai komponen seskuiterpen-O.
Dari hasil analisis kromatografi gas (KG) juga diperoleh waktu retensi yang muncul pada fraksi dengan tekanan uap 2 bar tetapi tidak terdapat pada fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar, waktu retensi tersebut
adalah 42.88, 46.17, 47.17, 47.29, dan 50.36 yang diduga sebagai seskuiterpen-O. Tidak terdapatnya waktu retensi dalam fraksi dengan tekanan uap tersebut dikarenakan komponen memiliki titik didih tinggi, sehingga membutuhkan tekanan uap yang lebih tinggi untuk dapat tersuling . Pola kromatogram gas fraksi dengan tekanan uap 1.5 dan 2 bar dapat dilihat pada Lampiran 8 dan 9.
b.8. Kromatografi Gas Spektrometri Massa (KGSM)
Analisis komponen minyak akar wangi dengan metoda KGSM dilakukan pada minyak hasil penyulingan pada kepadatan akar 0.09 kg/l pada tekanan uap 1.5 dan 2 bar. Hasil yang diperoleh dari metoda KGSM ini berupa dugaan komponen, waktu retensi, dan konsentrasi komponen minyak akar wangi. Identifikasi komponen minyak akar wangi hasil KGSM pada penelitian ini berdasarkan pendugaan dengan menggunakan referensi data base WILEY275 (library data) yang ditabulasikan pada Tabel 7 untuk fraksi pada tekanan uap 1.5 bar dan Tabel 8 untuk fraksi pada tekanan uap 2 bar .
Tabel 7. Hasil analisis kromatografi gas spektrometri massa fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar
No RT**) (menit) Area (%) Dugaan Komponen Rumus Molekul BM SI*) 1 20.00 0.42 (-)-5- epiprezizaene C15H24 204 86 2 20.20 0.52 phenol,2-(propyl) (CAS) C7H8O2 124 60 3 22.14 0.19 alpha-amorphene C15H24 204 97 4 22.71 0.79 cadinene C15H24 204 68 5 23.12 0.50 alpha-guaiene C15H24 204 97 6 23.62 1.28 beta-guaiene C15H24 204 96 7 23.92 1.24 9,10-dehydro-isolongifolene C15H22 202 70 8 26.47 0.44 benzene,4-(2-butenyl) -1,2-dimethy C15H22 202 49 9 27.75 3.71 8,9-dehydro- neoisolongifolene C15H24 204 86 10 28.73 0.47 (a) C15H24 204 90 11 29.70 0.55 (a) C15H24 204 90
Tabel 7. Lanjutan 12 31.35 0.44 calamene C15H24 204 95 13 31.99 0.43 isolimonene C15H24 204 60 14 34.10 0.75 beta-eudesmol C15H26O 222 83 15 36.55 0.42 1,4-napthalenedione C15H24 204 64 16 37.14 0.66 khusimone C14H20O 204 83 17 37.46 0.97 calarene C15H24 204 87 18 37.87 0.52 aromadendrene C15H24 204 90 19 38.57 0.83 benzene-tris (metylethyl) (CAS) C15H22 202 94 20 38.71 0.94 3-zizanone C15H24 204 38 21 38.99 0.49 gamma-selinene C15H24 204 90 22 39.32 1.09 valarenol C15H24O 220 42 23 39.39 0.40 eudesmol C15H26O 222 80 24 40.21 0.93 (b) C15H24 204 94 25 40.58 0.37 (c) C15H24 204 38 26 40.72 0.60 9,10-dehydro-2 -norzizaene C15H24 204 64 27 40.93 0.78 aromadendrenepoxide C15H24O 220 35 28 41.45 0.69 dehydroaromadendrene C15H22 202 55 29 41.60 1.69 beta-ionone C15H24 204 38 30 41.93 0.24 delta-selinene C15H24 204 93 31 42.12 1.35 isoledene C15H24 204 35 32 42.34 1.34 germacrene-D C15H24 204 38 33 43.40 0.57 napthalenol C14H18O 202 38 34 43.78 2.29 zizanol C15H24O 220 47 35 44.08 0.57 alpha-copaene C15H24 204 46 36 44.19 1.00 2,3,4-trimethyl-4-hydroxy- 1-4-dihydronapthalenone C15H24 204 83 37 44.52 0.61 azuleneethanol C15H24O 220 52 38 44.75 2.07 cyclopropanedicarboximi dic acid C15H22O2 234 90 39 45.39 0.63 (d) C15H24 204 53 40 45.99 0.54 alpha-costol C15H22O 218 59
41 46.68 4.15 3,7-siklo decadien 1-on C15H22O 218 53 42 47.08 25.06 cyclopropan emethanol C15H24O 220 83 43 47.61 1.45 khusilic acid C14H18O2 218 55 44 47.91 7.04 2(3)-napthalenon C15H22O 218 47 45 48.03 8.43 beta-kopaen-4 alpha-ol C15H24O 220 64 46 48.45 1.87 (e) C15H24 204 53 47 50.31 17.22 khusenic acid C15H22O2 234 25 *) Peluang Kemiripan **) Waktu Retensi Keterangan :
(a) trans-6,11-dimethyl-3,8-oxomethano-bicyclo[6,3,0] undeca-4,6- diene
(c) 2,3-dihydro-4,5-dimethoxy-6-methyleneinden-1-one (d) 5,6,7,8-tetrahydrothieno[2,3-b] quinoline
(e) 3,4-epoxy-6-methyl-6-3(3’-isopropenyl-1’-cyclopropen-1’-yl)-2-heptanone
Berdasarkan perbandingan pola fragmentasi puncak minyak akar wangi asal Garut pada penelitian Abraham (2002) (lihat pada Lampiran 10), komponen-komponen yang teridentifikasi pada hasil KGSM penelitian ini sebagai cyclopropan emthanol merupakan trisiklo vetiverol, 3,7-siklo decadien 1-on merupakan beta-vetivone, 2(3)-napthalenon sebagai alpha-vetivone dan beta-kopaen-4 alpha-ol sebagai vetiver alkohol.
Hasil analisa kromatografi gas spektrometri massa (KGSM) fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar diperoleh trisiklo vetiverol sebagai komponen tebesar minyak akar wangi yaitu dengan konsentrasi 25.06% disusul dengan asam khusenat, vetiver alkohol, alpha-vetivone, beta-vetivone dan 8,9-dehydro-neoisolongifolene dengan konsentrasi masing-masing sebesar 17.22%, 8.43%, 7.04%, 4.15% dan 3.71%.
Hasil analisis KGSM fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar menunjukkan bahwa kadar vetiverol (vetiverol total) yang terhitung sebagai seskuiterpen alkohol bebas yang meliputi komponen-komponen seperti beta-eudesmol (0.75%), valarenol (1.09%), eudesmol (0.40%), aromadendrenepoxide (0.78), napthalenol (0.57%), zizanol (2.29%), azulenethanol (0,61%), alpha-costol (0.54%), trisiklo vetiverol (25.06%) dan vetiver alkohol (8.43%) terdapat pada fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar dengan jumlah konsentrasi sebesar 40.52%.
Pada hasil analisis kromatografi gas spektrometri massa fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar juga diperlihatkan bahwa pada minyak akar wangi fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar terdapat komponen utama lain seperti alpha-vetivone ( 7.04%) dan beta-vetivone (4.15%) yang keduanya merupakan seskuiterpen keton dengan rumus molekul C15H22O. Untuk seskuiterpen keton (vetivone total) ini terkandung dalam minyak akar wangi sebesar 11.19%.
Hasil kromatografi gas spektrometri massa juga menunjukkan total asam yang terkandung dalam fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar sebesar 20.74%. Asam-asam tersebut adalah asam cyclopropanediccarboximidic (2.07%), asam khusilat (1.45%) dan asam khusenat (17.22%).
Tabel 8. Hasil analisa kromatografi gas spektrometri massa fraksi dengan tekanan uap 2 bar
No RT**) (menit) Area (%) Dugaan Komponen Rumus Molekul BM SI*) 1 22.71 0.88 beta-selinene C15H24 204 68 2 23.55 1.65 benzene,4-(2-butenyl)- 1,2-dimethy C15H22 202 87 3 23.91 1.42 cycloisolongifolene C15H22 202 70 4 26.46 0.99 calamene C15H24 204 49 5 27.74 2.57 calarene C15H24 204 96 6 28.72 0.85 calarene C15H24 204 96 7 29.71 0.43 alpha-calacorene C15H24 204 86 8 37.46 0.86 alpha-gurujunene C15H24 204 92 9 38.56 0.61 benzene-tris (metylethyl) (CAS) C15H22 202 90 10 39.32 1.09 valarenol C15H24O 220 53 11 40.21 1.54 (a) C15H24 204 94 12 40.58 0.38 (b) C15H24 204 80 13 40.92 0.57 caryophyllene oxide C15H24O 220 46 14 41.44 0.55 dehydroaromadend rene C15H22 202 55 15 41.59 1.40 beta-ionone C15H24 204 32 16 42.11 1.40 germacrene-D C15H24 204 59 17 42.33 1.24 calarene C15H24 204 47 18 42.88 0.66 8,9-dehydro-neoisolongifolene C15H24 204 89 19 43.40 0.27 tricyclo[4.4.0.02,7] dec- 3-ene-3-methanol C15H22O 218 45 20 43.77 2.04 zizanol C15H24O 220 27 21 44.08 0.88 dehydroaromadend rene C15H22 202 80 22 44.19 0.88 3-epizizanol C15H24O 220 53 23 44.75 2.02 napthalenol C14H18O 202 25 24 45.40 0.40 5,6,7,8-tetrahydrothieno [2,3-b] quinoline C15H24 204 42
Tabel 8. Lanjutan 25 46.17 0.37 alpha-costol C15H22O 87 87 26 46.68 6.24 3,7-siklo decadien 1-on C15H22O 218 53 27 47.06 26.21 cyclopropan emethanol C15H24O 220 83 28 47.17 0.98 nootkatone C15H22O 218 64 29 47.29 0.86 2H- benzocyclohepten-2-ol C12H18O 178 46 30 47.61 1.87 khusilic acid C15H22O2 234 81 31 47.91 11.36 2(3)-napthalenon C15H22O 218 62 32 48.02 9.02 beta-kopaen-4 alpha-ol C15H24O 220 72 33 48.45 1.86 (c) C15H24 204 50 34 50.34 3.54 khusenic acid C15H22O2 234 64 35 50.36 10.90 khusenic acid C15H22O2 234 38 *) Peluang Kemiripan **) Waktu Retensi Keterangan :
(a) 1,11-dimethyl-4-methylenetricyclo [6.3.1.0 (6,11)] undec-6 (7)-ene (b) 2,3-dihydro-4,5-dimethoxy-6-methyleneinden-1-one
(c) ethanone,1 - [3-[2-methyl-2-[3-91-methylenethenyl 0-1-cyclopro
Berdasarkan perbandingan pola fragmentasi puncak minyak akar wangi asal Garut pada penelitian Abraham (2002) (lihat pada Lampiran 10), komponen-komponen yang teridentifikasi pada hasil KGSM penelitian ini sebagai cyclopropan emthanol merupakan trisiklo vetiverol, 3,7-siklo decadien 1-on merupakan beta-vetivone, 2(3)-napthalenon sebagai alpha-vetivone dan beta-kopaen-4 alpha-ol sebagai vetiver alkohol.
Hasil analisis kromatografi gas spektrometri massa (KGSM) fraksi dengan tekanan uap 2 bar diperoleh trisiklo vetiverol sebagai komponen tebesar minyak akar wangi yaitu dengan konsentrasi 26.21% disusul dengan asam khusenat, alpha-vetivone, vetiver alkohol dan beta-vetivone sebesar 14.44%, 11.36%, 9.02%, dan 6.24%.
Hasil analisis KGSM fraksi dengan tekanan uap 2 bar menunjukkan bahwa kadar vetiverol (vetiverol total) yang terhitung
sebagai seskuiterpen alkohol bebas yang meliputi komponen-komponen seperti valarenol (1.09%), carryophyllene oxide (0.57), tricycle [4.4.0.02.7] dec-ene-methanol (0.27%), zizanol (2.04%), 3-epizizanol (0.88%), napththalenol (2.02%), alpha-costol (0.37%), trisiklo vetiverol (26.21%), 2H- benzyocyclohepten-2-ol (0.86%) dan vetiver alkohol (9.02%) terdapat pada fraksi dengan tekanan uap 2 bar dengan jumlah konsentrasi sebesar 43.33%.
Senyawa yang paling utama dalam minyak akar wangi adalah vetivon. Stereoisomer senyawa ini terdiri dari alpha dan beta vetivone, senyawa alpha vetivone mempunyai bau yang sangat wangi, yang merupakan penentu utama bau khas dari minyak akar wangi (Buchi, 1978).
Hasil analisis juga menunjukkan bahwa minyak akar wangi fraksi dengan tekanan uap 2 bar memiliki bilangan ester yang tinggi. Hal ini dapat terlihat dari besarnya nilai vetivone total sebesar 17.6%. komponen vetivone ini terdiri dari alpha-vetivone ( 11.36%) dan beta-vetivone (6.24%) yang keduanya merupakan seskuiterpen keton dengan rumus molekul C15H22O.
Hasil kromatografi gas spektrometri massa juga menunjukkan total asam yang terkandung dalam fraksi dengan tekanan uap 2 bar sebesar 16.31%. Asam-asam tersebut adalah asam khusilat (1.87%) dan asam khusenat (14.44%).
Tabel perbandingan hasil kromatografi gas spektrometri massa fraksi campuran, fraksi pada tekanan uap 1.5 bar dan fraksi pada tekanan uap 2 bar dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9. Perbandingan hasil kromatografi gas spektrometri massa fraksi campuran, fraksi pada tekanan uap 1.5 bar dan fraksi pada tekanan uap 2 bar
Fraksi Campuran Fraksi 1.5 bar Fraksi 2 bar