Ekstraksi Cold Press dan Karakterisasi Minyak Kulit Jeruk Lemon (Citrus limon (Linn) Burm.f)

EKSTRAKSI COLD

PRES

DAN KARAKTERISASI

MINYAK KULIT JERUK LEMON

(Cirrus limon

(Linn) Burm.f.)

OLEH

:

BUD1 HARIONO

PROGRAM PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

ABSTRAK

BUDI HARIONO. Ekstraksi Cold Press dan Karakterisasi Minyak

Kulit Jeruk Lemon (Citrus l l m o n (Linn) Burm.f). Dimbimbing oieh ATJENG M. SYARIEF, SUROSO dan S. KETAREN.

Industri pengolahan sari jeruk lemon di PT Karunia Alam

Sejahtera (KAS) menghasilkan limbah yang berkisar 70 % dari berat buah yang terdiri kulit, biji dan sari jeruk yang tersisa. Limbah ini berpotensi merusak lingkungan karena pH tinggi, menimbulkan bau serta mampu mengubah sifat kimiawi tanah. Diiain pihak, limbah berupa kulit jeruk berpotensi menghasilkan minyak jeruk yang mempunyai niiai ekonomi tinggi.

Minyak kplit jeruk diperoieh dengan cara pengepresan (cold

pressj. Pengepresan dilakukan setelah kulit jeruk direndam selama 9

jam dalam air yang mengandung NaHCOR 2 , 5 %. Pengepresan

dilakukan pada tekanan 500 Ib/ln"an secara bertahap ditingkatkan sampai 1.000 lb/in2. Hasil pengepresan berupa emulsi minyak dan cairan dipisahkan dengan cara disentrifugasi pada 4000 rpm selama 15

menit. Air yang masih terikut dalam minyak dipisahkan dengan penambahan N a S 0 4 anhidrid dan kemudian disaring dengan kertas saring.

Rendemen tertinggi dicapai dari kondisi limbah kuiit irisan utuh dengan 2 kali pengepresan yaitu 0.35 %. Sifat fisiko-kimia minyak yang dihasilkan tidak berbeda dengan sifat fisiko-kimia jeruk lemon California, hanya pada putaran optik diperoleh angka yang lebih tinggi. Komponen utama minyak adalah golongan monoterpen dengan 84,54 Oio dari bagian minyak jeruk. Limonen merupakan komponen yang dominan dengan jumlah sekitar 97,5 Oio dari golongan monoterpen atau 86,38 % dari volume atau berat minyak.

SURAT PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul:

EKSTRAKSI COLD PRES DAN KARAKTERISASI MINYAK KULIT

JERUK LEMON

(Citrus

limon (Linn) Burm.f)

Adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum pernah

dipublikasikan. Semua sumber dan informasi telah dinyatakan secara jelas

dan dapat diperiksa kebenarannya.

Bogor, 12 Nopember 2002

w9

EKSTRAKSI COLD

PRES

DAN KARAKTERISASI

MINYAK KULIT JERUK LEMON

(Citrus limon

(Linn) Burm. f.)

Tesis

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelat

Magister Sains pada

Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian

PROGRAM

PASCASARJANA

Judul tesis : Ekstraksi Cold Press dan Karakterisasi Minyak Kulit Jeruk Lemon

(Citrus

Eimon (Linn) Burm.f)

Nama : Budi Hariono

NRP : P13500004

Program Studi : Ilmu Keteknikan Pertanian

Menyetujui,

1. Komisi Pembimbing

T ~ + /

Dr. Ir. H. At-'en . S arief, MS Ketua

Dr. Ir. Suroso, M.Am Anggota

Mengetahui,

Ir. S ~ e t a r e n . MS Anggota

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jember-Jawa Timur pada tanggal 19 Mei

1966 sebagai anak nomor 4 dari pasangan Ponidjo Atmoharsono dan

Sri Sumiati. Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Mekanisasi

Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Jember, lulus

pada tahun 1990. Kesempatan untuk melanjutkan ke program Magister

Sains pada program studi Keteknikan Pertanian Institut Pertanian

Bogor (IPB) diperoleh dari Departemen Pendidikan Nasional pada

tahun 2000.

Penulis bekerja sebagai staf pengajar di Politeknik Pertanian

Negeri Jember sejak tahun 1992. Mata kuliah yang menjadi tanggung

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala

karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema

yang dipilrh dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April

20U2 sampai bulan Septeinber 2002 adalah minyak atsiri dengan judul

"Ekstraksi Cold Press dan Karakterisasi Minyak Kulit Jeruk Lemon

(Citrus limot7 (Linnj E3urm.f)".

Terrma kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Tr. H. Atjeng M .

Syarief, MSAE, Or. Ir. Suroso, MAgr dan Ir. S. Ketaren, MS s e b a g a ~

komisi pembimbing serta Dr. Ir. Edy Hartulistiyoso, M.Sc sebagai

penguji yang telah banyak memberi saran. Disamping itu, penghargaan

penulis sampaikan kepada Bapak M. Sholeh darr PT KAS yang telah

meillbantu nleinberikan limbah kulit jeruk leinon serta Bapak Ma'mun,

BSc dari Balai Tanaman Obat dan Rempah (Balitro) yang telah

membantu dalam analisa Sifat Fisiko-Kimia rninyak lemon. Ungkapan

terlma kasih juga disampaikan kepada lstri dan anak-anakku yang telah

meillberi dorongan, doa dan segala kasih sayangnya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Nopember 2002

DAFTAR IS1

DAFTAR TABEL . . .

. . .

DAFTAR GAMBAR

DAPTAR LAMPIRAN ...

PENDAHULUAN

Latar Belakang . . .

Tujuan Penelitian . . . .

.

.

TINJAUAN PUSTAKA --

Flavor . . .

Tanaman JeruL

Komposisi Buah k r u k Lemon . . .

Minyak Jeruk Lemon ...

Peranan Terpen dalanz Minyak Atsiri . . .

. . .

Ptrngepresan

D i n g i ~

Mekanisme Keluar Minyak dqngan Pengepresan

Dlng in ...

Perlakuan Pendahuluan Sebelum Ekstqaksi ...

r Pengaruh Waktu Simp n Kulit Jeruk Sebelurn

f

Pengepresan . . .

Halaman

vii

i x

Penyimpanan Minyak Atsiri ... ... ... ... ... ... ... ... ..

Penelitian tentang Minyak Kulit Jeruk Lemon ..

METODOLOGI PENELITIAN

Waktu dan Tempat Penelitian ... ... ... ... ... ... ... . ..

Bahan dan Alat ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .

Metode Penelitian ... ... ... ... ... ... ... ...

...

... ... ... ...

Analisis Rendemen dan Sifat Fisiko-Kimia Minyak

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kendemen . . .

.

. . .

.

. . .

Sifat Fisiko-Kimia Minyak Kulit Jeruk ... ... ... . .

Analisis Kualitatif dan Kuantitatif Minyak Jeruk

(GC dan GC-MS) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan .

.

. . . .

.

. . .

.

. . .

. .

. . . .

.

. . . .

. .

. .

.

. . .

.

. . .

Saran . . .

.

. . .

.

. . .

.

. . .

DAFTAR

TABEL

Halaman

1. Komposisi buah lemon (gr1100 gr bagian yang

dapat dimakan ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10

2. Komposisi vitamin dan mineral buah jeruk

lemon (mg/100 gr bagian yang dapat dimakan

3. Komposisi minyak lemon dengan metode

pengepresan . . . , . . .

.

.

.

. . .

.

. . .

.

. . . . 20

4. Komposisi kimia minyak lemon ... ... ... ... ... ... ... . 2 1

5. Sifat fisiko kimia minyak lemon California ... ... 22

6. Rendemen minyak kulit jeruk ... ... ... ... ... ... ... ... . 22

7. Data rendemen pada penelitian pendahuluan ... ... 60

8. Data rendemen pada penelitian utama ... ... ... ... ... 61

9. Sifat fisiko-kimia minyak lemon dengan metode

pres dingin ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6 3

10. Komposisi komponen aroma minyak kulit jeruk

DAFTAR GAMBAR

... 1 . Penampang bagian-bagian jeruk

... 2 . Karakteristik sel flavedo

3 . Karakteristik sel flavedo pada buah yang tua ...

...

.

4 Kantong minyak

5 . Sel-sel yang memproduksi minyak yang mengitari

kantong minyak . . .

6 . Lembaran-lembaran seperti dinding tipis

merupakan perpanjangan sel yang memproduksi

minyak pada jeruk yang diperoleh dari scaning

... elektron mikroskop

7 . Penampang lintang buah jeruk ...

... 8

.

Alat pengepres hidraulik

... 9 . Alat sentrifugasi

...

10 . Bahan baku limbah kulit jeruk irisan

... 11 . Diagram alir penelitian pendahuluan

12 . Diagram alir penelitian utama ...

...

13 . Rendemen minyak kulit jeruk lemon

... 14 . Berat jenis minyak kulit jeruk lemon

Halaman

13

14

14

15. Indeks bias jenis minyak kulit jeruk lemon ... ... 65

16. Putaran optik jenis minyak kulit jeruk lemon .. ... 67

17. Bilangau asam jenis minyak kulit jeruk lemon ... 69

DAFTAR LAMPIRAN

1. Diagram alir yroduksi dan potensi limbah di PT

KA S ...

2. Anova rendemen minyak kulii jeruk dari lirnbah

itisan ...

3. Hasil identifikasi GC-MS jeruk lemon Argentina .

4. Hasil GC jeruk lemon dari kulit segar dan limbah

...

kulit irisan

... 5. Hasil GC-MS jeruk lemofi dari limbah

6 . Waktu retensi, RPA peak-peak krornatogram GC

ininyak jeruk dari limbah irisan dan segar hasil

...

pres dingin

7. Hasil identifikasi GC-MS jetuk lemon dati limbah

kulit irisaa ...

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Flavor jeruk merupakan flavor yang banyak dipergunakan dalam

industri makanan dan minuman. Industri-industri pangan yang memper-

gunakan flavor jeruk antara lain (sirup, minuman berkarbonat), indus-

tri e s krim, industri kembang gula dan industri makanan ringan. Bah-

kan dalam industri makanan ringan, flavor jeruk merupakan flavor

yang paling banyak disukai oleh konsumen dibandingkan dengan jenis

flavor yang lain (Chee, 1990).

Sumber utama flavor jeruk adalah minyak jeruk yang sebagian

besar terdapat pada kulit buahnya. Minyak kulit jeruk banyak

dimanfaatkan untuk flavor baik sebagai flavor alami tnaupun sintetis.

Beberapa jenis flavor sintetis menggunakan minyak kulit jeruk untuk

memberikan suatu flavor dasar dan kemudian menambahkan bahan-

bahan kimia untuk menghasilkan aroma yang spesifik. Sesuai dengan

adanya kecenderungan penggunaan bahan tambahan alami dalain

makanan maka penggunaan minyak kulit jeruk juga akan meningkat

(Nugroho, 1995). Selain industri pangan, minyak kulit jeruk juga

dibutuhkan oleh industri kosmetik, farmasi dan produk-produk

Minyak jeruk merupakan salah satu hasil samping dari industri

sari buah jeruk. Industri pengolahan sari buah jeruk memiliki banyak

produk sampingan yang mempunyai potensi pasar potensial.

Kebanyakan dari produk-produk samping tersebut dihasilkan dalam

volume kecil tetapi mempunyai nilai ekonomi yang tinggi (Swisher dan

Swisher, 1978).

Buah jeruk merupakan buah yang dapat dimanfaatkan secara

keseluruhan. Produk utama industri pengolahan jeruk adalah sari buah

jeruk dan limbah dari sari buah jeruk berupa kulit jeruk, biji, pulp

yang masih dapat dimanfaatkan dengan cara mengekstrak minyak

jeruk, pektin, molases dan senyawa-senyawa falvonoid. Ampas dari

ekstrak produk-produk tersebut dapat dimanfaatkan sebagai pakan

ternak dengan mengeringkannya dan membentuk menjadi pellet.

Perdagangan buah jeruk segar di lndonesia mendorong

tumbuhnya industri yang melakukan pengolahan buah jeruk dan hasil

sampingnya. Pemanfaatan kulit jeruk untuk memperoleh minyak jeruk

merupakan upaya untuk mendapatkan nilai tambah dari buah jeruk. Hal

ini dikarenakan harga jualnya yang cukup tinggi serta banyak

dibutuhkan industri pangan maupun non pangan. Bagi industri yang

memproduksi sari buah jeruk alami, produksi minyak atsiri merupakan

suatu pemanfaatan limbah yang dapat meningkatkan nilai tambah

Salah satu industri yang mengolah sari buah jeruk alami dari

buah jeruk lemon adalah PT. Kurnia Abadi Sejahtera (KAS).

Pengolahan jeruk lemon menjadi sari buah (jus) dilakukan dengan cara

pengepresan dan diperoleh jus sebagai produk utama dan ampas yang

terdiri dari serat daging serta kulit. Kulit dan serat daging, pada

pengolahan lemon dibuang sebagai limbah. PT KAS dalain produksi jus

menggunakan jeruk lemon yang didatangkan dari Palembang.

Kapasitas produksi per hari mampu mengolah buah jeruk lemon

sebanyak l , 5 ton per hari dengan menghasilkan 1000 inner jus l e m o n .

Berat 1 inner (390 m l ) adalah 340 gram, sehingga produk jus lemon

setara dengan 340 kg. Bila rata-rata terdapat jeruk dengan grade D

sebesar 15 % yang tidak memenuhi persyaratan proses, maka setiap

harinya dihasilkan sebesar 935 kg kulit lemon. Limbah berupa kulit

jeruk terdiri atas d u a macam yaitu limbah irisan serta limbah non

irisan, dimana rationya adalah 1 : 7, sehingga diperoleh limbah irisan

sebanyak 125 k g . Limbah inilah yang berpotensi menghasilkan minyak

jeruk lemon.

Menurut Wright (1991) rendemen kulit jeruk lemon adalah 0,4 %

sehingga dari 125 kg kulit jeruk yang dihasilkan PT. KAS dapat

menghasilkan 0,5 kg minyak lemon. Bila harga minyak lemon di

jenis minyak lemon sebesar 0,85 gram/cm', maka nilai yang terbuang

adalah sebesar $ 500 atau setara Rp 4.500.000,- setiap hari.

Apabila kulit lemon dibuang dan tidak diproses lebih lanjut

maka akan mernbusuk dan menimbulkan bau yang tidak sedap. Selain

itu karena bersifat asam (pH 2,2-2,4) dapat mengubah sifat kimiawi

tanah sehingga akan menimbulkan pencemaran lingkungan (Mohsenin,

1980). Oleh karena itu, pengolahan hasil ikutan berupa kulit jeruk

lemon dapat mengurangi dampak negatif berupa pencemaran

lingkungan serta dapat mendatangkan keuntungan yang cukup besar. Di

lain pihak juga mampu menyediakan lapangan kerja baru bagi warga

sekitar pabrik pengolahan minyak lemon.

Tujuan Penelitian

Tujuan utama dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

I . Melakukan ekstraksi minyak kulit jeruk lemon dari limbah kulit

irisan yang dihasilkan dari PT. KAS Bogor dengan metode

pengepresan dingin.

2 . Menganalisa sifat fisiko dan kimia serta melakukan karakterisasi

dan identifikasi komponen-komponen penting penyusun flavor

minyak kulit jeruk lemon baik secara kualitatif maupun kuantitatif

Sedangkan tujuan tambahan adalah mempelaj ari pengaruh

N a H C 0 3 dalam lama proses perendaman, ukuran rajangan kulit limbah

TINJAUAN PUSTAKA

Flavor

Flavor menurut difinisi BSI (British S t a n d a r s Institution) adalah

kombinasi rasa dan b a u . Sedangkan menurut Health (1986), flavor

adalah suatu sensasi yang timbul yang disebabkan komponen kimia

yang volatil atau nonvolatil, yang berasal dari alam ataupun buatan.

IOFI (International Organisation of the F l a v o r Industry) meng-

klasifikasikan bahan perisa (flavoring a g e n t ) berdasarkan sifat-sifat

alaminya sebagai berikut :

I . Alami : bahan perisa yang berasal dari binatang atau tanaman baik

yang mentah ataupun terproses secara fisik atau mikrobiologis

(ekstraksi dengan pelarut, distilasi atau fermentasi), baik berupa

bahan baku ataupun yang telah terproses untuk konsumsi manusia.

2 . Identik alami : bahan perisa yang secara kimia identik dengan yang

terdapat pada bahan perisa alami yang normal dan dibuat dengan

proses kimia.

3 . Artifisial : bahan perisa yang tidak atau belum ditemukan identik

dengan bahan perisa alami yang normal dan dibuat dengan proses

Swaine (1972) menyatakan bahwa perisa adalah bahan yang

ditambahkan ke dalam bahan pangan untuk menghasilkan flavor

tertentu.

Tanaman Jeruk

Buah jeruk termasuk famili Rutaceae dan genus C i t r u s . Genus

C i t r u s mempunyai beberapa spesies, diantaranya adalah jeruk lemon

(C'ilrus medica), jeruk manis (Citrus sinensls), jeruk tangerine (Cltrus

n o b ~ l z s ) serta jeruk besar ( C i t r u s maxima). Buah jeruk termasuk golongan buah sejati, karena terjadi dari satu bunga dengan satu bakal

buah saja (Sarwono, 1994).

Menurut Samson (1980) klasifikasi jenis jeruk sangat sulit

karena banyak terdapat bermacam jenis kultivar, hibrid dan mutasi.

Secara geografis jeruk tumbuh pada daerah 35" lintang utara sampai

40" lintang selatan dan pada ketinggian sampai 2000 meter di atas

permukaan laut. Suhu optimum bagi pertumbuhan tanaman jeruk

adalah 25°C sampai 30°C.

Warna buah jeruk yang mengarah k e kuning, oranye dan merah

disebabkan oleh pigmen-pigmen karotenoid yang terletak diantara

kloroplas pada kulit. Beberapa jenis pigmen tersebut tidak dapat

jam. Hal inilah yang menyebabkan warna buah jeruk di daerah tropis

dapat berbeda dengan buah jeruk dari daerah sub tropis. Didaerah

tropis warna buah jeruk dapat tetap hijau walaupun telah matang

(Samson, 1980 diacu Nugroho, 1995).

Menurut Hume (1957), varietas jeruk lemon (Citrus limon (Linn)

Burmf.) adalah sebagai berikut :

1 . Eureka : bentuk membujur, ukuran sedang (2 718 x 2 inchi), warna

kuning lemon, puncak berputing, putting kecil dan kasar, tumbuh

baik di California.

2. Everbearing : bentuk bulat, ukuran sedang (3 9/16 x 2 inchi), warna

kuning, puncak berujung dengan panjang sekitar 518 inchi.

3. Genoa : bentuk membujur, mempunyai d u a ujung, ukuran sedang (3

318 x 2 inchi), warna kuning lemon terang, puncak berputing,

putting kecil dan sedikit runcing diujungnya.

4 . Lisbon : bentuk membujur, ukuran sedang ( 3 % x 2 1/8), warna

kuning lemon, puncak berputing, kulit halus, seragam dalam

ukuran, kematangan terpelihara dengan baik.

5. Meyer : bentuk lonjong sampai bulat, ukuran sedang sampai besar (

2 5/8 - 3 !A panjang x 2 518 - 3 inchi lebar), warna kuning lemon

terang, ujung membesar dan berkulit halus.

6 . Otohite : bentuk hampir bulat, biasanya berukuran 1 118 x 2 118

7 . Panderosa : bentuk berleher dan membujur, ukuran besar (4 3 / 8 x

4 1 i 8 inchi), warna kuning lemon, puncak rata dan sedikit

indikasi puting dan pangkal berleher.

8 . Rough (Florida rough; French) : bentuk bermacam-macam, ukuran

sedang sampai besar ( 2 7/16 x 2 5/16 inchi), warna kuning l e m o n .

9 . Sicily : bentuk membujur, ukuran sedang ( 2 % x 3 '/k inchi), warna

kuning terang bercahaya, ujung berputing, puting pendek dan

kasar, kulit tipis, halus dan manis. Sel-sel minyak biasanya

banyak dipermukaan.

10. Sweet : bentuk r a t a , ukuran sangat kecil (2 x 2 118 inchi), warna

berbintik-bintik, kuning keabu-abuan, daging buah lemon gelap,

kasar berpasir, jus manis dan hambar dengan sedikit rasa lemon.

1 1 . Villafranca : bentuk bulat membujur, ukuran sedang sampai besar

( 3 x 2 5 i 1 6 inchi), warna kuning lemon cerah, puncak berujung,

tumpul dan kasar dengan panjang sekitar % i n c h i . Umumnya

ditanam di Florida.

Komposisi Buah Jeruk Lemon

Komposisi buah jeruk lemon dapat dilihat pada Tabel 1,

sedangkan komposisi vitamin dan mineral buah jeruk lemon dapat

Tabel 1 . Komposisi buah lemon ( g r I l 0 0 gr) bagian yang dapat dimakan")

I

Komposisi Jumlah

1

Bagian yang dapat dimakan (%)

I

66

I

I

1

Protein (g)

Berat buah (g)

/

Lemak (g)

176

I

Fruktosa

I

/

Sukrosa I I 0 . 4 I I

Glukosa 0 . 8

/

Asam malat

I

0 . 3 2

I

1 I

Asam organik (g)

1

Asam sitrat

I

4 . 5 1

1

I

Serat diet 2.5

I I I I

(#' : Endokarp

I

Sumber : Wills e l a1 (1985)

Energi (kJ)

Menurut Albrigo dan Carter (1977) diacu Nugroho (1995),

9 5 _I

bagian-bagian utama buah jeruk jika dilihat dari luar sampai k e dalain

adalah kulit (tersusun atas epidermis, flavedo, kelenjar minyak, albedo

dan ikatan pembuluh), segmen-segmen (terdiri a t a s dinding segmen,

rongga cairan dan biji), serta core (bagian tengah yang terdiri dari

Tabel 2 . Komposisi vitamin dan mineral buah jeruk lemon (mg/100 gr) bagian yang dapat dimakan ( # )

Komposisi

I

Jumlah

Karotenoid (mg)

Sumber : Wills et a11 (1985)

Selanjutnya Albrigo dan Carter (1977) diacu Nugroho (1995),

menyebutkan secara fisik kulit jeruk dapat dibagi menjadi dua bagian

utama yaitu flavedo (kulit bagian luar yang berbatasan dengan lapisan

epidermis) dan albedo (kulit bagian dalam yang berupa jaringan busa).

Epidermis merupakan jaringan terluar yang melindungi buah jeruk.

Epidermis terdiri atas lapisan l i l i n , matriks kutin, dinding sel primer,

adanya warna hijau, kuning atau oranye, kelenjar minyak dan tidak

terdapat ikatan pembuluh. Pigmen yang terdapat pada flavedo adalah

kloroplas dan karetenoid. Sejalan dengan kematangan buah, maka

kloroplas terdegradasi sehingga buah jeruk yang tadinya hijau sebelum

matang menjadi berwarna oranye. Kelenjar minyak merupakan sumber

tempat berakumulasinya minyak jeruk. Dengan semakin meningkatnya

kematangan buah maka dinding kelenjar menjadi semakin tipis.

Kelenjar minyak turut membesar sejalan dengan pertumbuhan atau

kematangan buah.

Albedo merupakan jaringan spon berwarna putih yang

berhubungan dengan core ditengah-tengah b u a h . Albedo mempunyai

fungsi mensuplai air dan nutrisi dari pohon untuk pertumbuhan dan

perkembangan buah. Pada albedo tidak terdapat kloroplas ataupun

kromoplas sehingga bagian ini berwarna putih. Bagian albedo

mengandung banyak selulosa, hemiselulosa, lignin, senyawa pektat dan

fenol. Albedo banyak mengandung senyawa-senyawa flavonon

hesperoides seperti hesperitin dan naringin serta senyawa-senyawa

limonin yang lebih banyak dari flavedo maupun jaringan membran

buah. Senyawa-senyawa tersebut menyebabkan timbulnya rasa pahit

pada produk sari jeruk (Albrigo dan Carter, 1978) diacu Nugroho

Bagian segmen terdiri atas dinding segmen, jaringan-jaringan

yang membentuk kantong cairan dan cairan isi. Segmen terbentuk dari

beberapa lapisan sel (6-8) dan menyambung pada albedo. Kantong

cairan berisi sari buah dan dinding selnya mempunyai vacuola yang

besar. Bagian pusat buah disebut core dibentuk oleh jaringan mesofil

dan bersifat seperti busa. Jaringan mesofil pada core sama dengan

jaringan pada albedo dan juga mengandung senyawa-senyawa yang

menyebabkan rasa pahit (Albrigo dan Carter, 1978) diacu Nugroho

(1 995).

Gambar 1 . Penampang bagian-bagian jeruk : albedo (a), inti (c), flavedo (f), kantong jus (jv), kantong minyak (og), kulit (p), biji (sd), dinding segmen (sw).

Gambar 2. Karakteristik sel flavedo : butiran pati (s), kloroplas (chl), mitokondria (m), grana (g).

Sumber : Sumber : Albrigo dan Carter (1977).

Gambar 3 . Karakteristik sel flavedo pada buah tua : kantong minyak

Minyak Jeruk Lemon

Menurut Swaine (1978), minyak atsiri adalah minyak yang

dihasilkan dari tanaman dengan berbagai metode ekstraksi dan

memiliki karakteristik rasa dan aroma yang sama seperti tanaman

penghasilnya. Sedangkan menurut Gordon (1991), minyak atsiri adalah

bahan perisa aktif yang berasal dari bagian tertentu pada tanaman

seperti akar, ranting, daun, tunas, biji, bunga, kulit buah dan kulit

kayu.

Minyak kulit jeruk bersumber dari kantong-kantong minyak yang

berbentuk oval dengan diameter bervariasi dari 0,4 - 0,6 m m . Kantong

minyak tidak memiliki saluran dan tidak berhubungan dengan sel

sekitarnya atau dengan dinding luar s e l . Kantong-kantong minyak

terdistribusi secara merata pada bagian flavedo kulit jeruk yang

Gambar 4 . Kantong minyak (og) tepat dibawah epidermis (ep) dan diatas lapisan albedo (a).

Sumber : Albrigo dan Carter (1977).

Gambar 5. Sel-sel yang memproduksi minyak yang mengitari kantong minyak.

Gambar 6 . Lembaran-lembaran seperti dinding tipis merupakan perpanjangan sel yang memproduksi minyak pada jeruk yang diperoleh dari scaning elektron mikroskop.

Sumber : Albrigo dan Carter (1977).

Menurut Poore (1932) diacu Guenther (1949), komposisi kimia

minyak lemon California sebagai berikut :

a-Pinen. Fraksi pertama (5 %) sebagian besar terdiri dari senyawa a -

pinen. Diidantifikasi dalam bentuk nitrasoklorida (titik cair 98-

99"C), nitrolbenzilamin (titik cair 121-122"C), dan nitropiperidin

(titik cair 119-120°C).

P-Pinen. Dalam fraksi yang sama, dikarakterisasi dengan mengoksi-

dasinya menjadi asam nopinat (titik cair 125-126" C, menurut

d-Limonen. Merupakan konstituen utama, memiliki sifat b l o 57-

58",nioD 1,4734, diidentifikasi sebagai tetrabromida, mencair pada

suhu 103-104".

y-Terpinen. Hanya terdapat dalam jumlah kecil. Diidentifikasi dalam

fraksi b . 175-185" atau b l o 56-66', menurut Wallach jika dioksidasi

dengan kalium permanganat akan menghasilkan eritritol

C10H16(OH)4, mencair pada suhu 238-239°C.

Sitral. Biisoiasi sebagai kornponen bisulfit dari minyak yang diperoleh

dengan penyulingan uap terhadap residu fraksinasi. Jika

terdekompo-sisi akan diperoleh senyawa optis inaktif berbau sitral :

b ~ o 105-1 06"C, nZ0D 1,4878. Diidentifikasi sebagai asam a-sitral-p-

naftosinchoninat, titik cair 199-200°C, a dan p-sitral semikarbazon

mencair pada 134-1 35°C dan a-sitral semikarbazon mencair pada

suhu 163-164°C.

Oktil Aldehid dan Nonil Aldehid. Perlakuan terhadap fraksi limonen

dalam waktu lama dengan larutan bisulfit 40 % dan dekomposisi

komponen menghasilkan minyak yang berbau mirip seperti oktil dan

nonil-aldehid. Komponen semikarbazon mencair pada 91°C, kompo-

nen asam naftosinchoninat mencair pada suhu 238-239°C.

Geraniol. Diisolasi sebagai alkohol primer dengan metode ftalat

2 5

anhidrid, b l o 109-1 1 O°C, d z j 0,8810, n 2 ' ~ 1 ,4746 bersifat optis

Linalool. Dalam jumlah sangat sedikit berhasil dieliminasi dengan

metode ftalat anhidrid dalam fraksi yang diperoleh setelah fraksi

mengandung alkohol primer. Oksidasi dalam campuran asam

khromat menhasilkan beberapa tetes minyak dengan bau khas

' seperti sitral.

Suatu Alkohol Tertier (?) CloH180. Ditemukan dalam fraksi yang sama

setelah geraniol dipisabkan. Alkobol yang dihasilkan tidak menun-

jukkan uji positif terhadap linalool dan terpineol.

Aldehid (?). Diperoleh sebagai endapan berupa kristal putih dalain

keempat fraksi utama. Endapan berujud kristal ini mencair pada

suhu 58-59"C, setelah desikasi melalui asam sulfat pada suhu 64-

6 5 ' ~ .

Asam Asetat, Asam Kaprilat, dan Asam Kaprat. Fraksi-fraksi ester

yang diperoleh dengan cara penyulingan u a p terhadap residu

fraksinasi, dibebaskan dari sitral dan kemudian disabunkan. Asam-

asam yang dibebaskan diidentifikasi sebagai asam asetat dengan

membuat bentuk p-nitrobenzil ester (titik cair 77-78"C), kadarnya

tidak menurun jika dicampur dengan p-nitrobenzil asetat sintetik.

Bisabolen. Diidentifikasi sebagai trihidrokhlorida (titik cair 79-80°C)

dalam fraksi sesquiterpen bertitik didih tinggi.

Senyawa berwujud Amorf (?). Ditemukan dalam bentuk pasta yang

fraksinasi. Serbuk putih bertitik cair 71-72°C diperoleh dengan cara

pemurnian menggunakan berbagai jenis pelarut yang tidak

menghasil-kan kristal, senyawa ini tidak identik dengan sitropen

(limettin) yang mencair pada suhu 146°C.

Sedangkan menurut Shaw (1977), komposisi kimia minyak lemon

yang dihasilkan dengan cara pengepresan adalah sebagai berikut :

Tabel 3. Komposisi minyak lemon hasil metode pengepresan

Komposisi

I

% dalam minyak

I

Sitronellal

I

0.03

I

Sitronelal asetat

I

0.17

1

1

Dekanal

1

0 . 0 6

/

Desil asetat

I

0.05

1

Geranial _{-- -}

Geranil asetat

I

Limonen

Linalool

Metil hepton

Neral

72

0.08

0.06 I

0 . 5 1

'

Nonanal Oktanal

Sumber : Shaw (1977)

0 . 0 9

0.15

Oktil asetat

a - P i n e n

0.04

I

Menurut Lawrance (1978) diacu Heath dan Reineccius (1986)

komposisi kimia dari minyak lemon seperti tertera pada Tabel 4

dibawah ini.

Tabel 4 . Koinposisi kimia ~ n i n y a k lemon

Komposisi kimia

/

Monoterpen

I

a - P i n e n , P-Pinen, a-Terpinen, r-Terpinen, d-Limonen

I

1

I

Mirsin, p-simen, Terpinolen, Sabinen, Samphen

I

I

Seskuiterpen

I

Bisabolen, Kanofilen T e r p e n - 0 :

Asam

Alkohol

Asetat, Sapric, Kaprilic, Decylic, Formic, Octylic

Sitronellol, Geraniol, Linaleol, Octanol, a-Terpineol,

Terpine-ne-4-01

Aldehid

Ester

I

Asetaldehid, Sitral, n-Dekanal, Geranial, Octanal

Geranil-asetat, Linalil-asetat, Methil-N-methil

I

I

anthra-nilat, Oktil asetat

I

I I I

Sumber : Heath (1986)

Minyak lemon California yang diisolasi dengan metode pres

dingin memiliki sifat fisiko kimia bervariasi dalarn batas nilai seperti

Tabel 5 . Sifat fisiko-kimia minyak lemon California

Keterangan

Putaran optik pada 25°C

Nilai

I

----

+57"07 sampai

+

65"36', kadang--1 Bobot jenis pada 25"/25"

kadang dibawah 1 5 7 "

I

0,849 sampai 0,855

I

1

sitral (metode hidoksilamin hi- Indeks bias pada 20°C

Kadar aldehid, dihitung sebagai

droklori da)

Residu penguapan

1,4742 sampai 1,475 5

2,3 sampai 3,5 %, biasanya

disekitar 3 %, kadang-kadang

/

serendah 2,3 %

1

1,5 sampai 1 , s %

I

larut dalam alkohol 95 %, pada

3 bagian volume atau lebih

1

/

Warna kuning lemon

I

I I I

Sumber : Guenther (1949)

Karakteristik minyak kulit jeruk lemon yang dihasilkan akan

berbeda untuk setiap varietas dan ha1 ini disebabkan karena faktor

iklim, metode produksi dan kondisi tanah.

Tabel 6 . Rendemen minyak kulit jeruk

No 1 . 2. 3 . 4. 5 . 6 .

Sumber : Wright (1991) Jenis Jeruk inanis Limau Lemon TangerineJMandarin Grapefruit Bergamot

Rendemen (%)

0 , 2 8

0,1

094

0,5

0,4

Peranan Terpen dalam Minyak Atsiri

Senyawa terpen terutama monoterpene dan seskuiterpene berbau

kurang wangi, sukar larut dalam alkohol encer, terutama jika kena

sinar matahari dan oksigen udara. Minyak yang mengandung terpen

jika disimpan dalam jangka waktu yang lama, akan membentuk sejenis

resin dan sukar larut dalam alkohol.

Senyawa yang termasuk golongan "oxygenated hidrocarbon",

merupakan senyawa paling penting dalam minyak atsiri, karena

umumnya senyawa tersebut mempunyai bau yang lebih wangi

dibandingkan dengan senyawa yang termasuk golongan hidrokarbon.

Untuk tujuan tertentu, misalnya pembuatan parfum, fraksi terpene

perlu dipisahkan sehingga didapatkan minyak atsiri yang bebas terpene

(terpeneless).

Tujuan pemisahaan fraksi terpen dari minyak atsiri adalah : 1 )

memperbesar kelarutan minyak dalam alkohol, 2) memperbesar

resistensi minyak terhadap kerusakan yang disebabkan oleh proses

oksidasi cahaya, dan 3 ) memperbesar konsentrasi senyawa kimia

golongan "oxygenated hydrocarbon" yang berbau lebih wangi (Ketaren,

Pengepresan Dingin

Ekstraksi minyak atsiri dengan cara pengepresan umnmnya

dilakukan terhqdap bahan berupa biji, buah atau kulit buah yang

dihasilkan dari tanaman yang termasuk famili citrus, karena minyak

dari famili tanaman tersebut akan mengalami kerusakan jika

diekstraksi dengan c a r a penyulingan, Akibat tekanan pengepresan,

maka sel-sel yang mengandung minyak akan pecah dan minyak akan

mengalir k e permukaan bahan. Beberapa jenis minyak yang dapat

diekstraksi dengan cara pengepresan adalah minyak "aldmon",

"apricot", "lemon", rninyak kulit jeruk, "mandarin", "grape fruit'.

(Ketaren, 1985).

Berdasarkan tipe alat, maka alat pengepresan a d a 2 macam tipe,

yaitu tipe "hydrilulic pressing" dan "expeller pressing".

C C

a . Hydraulic pressing"

Pada tipe ini, minyak diperoleh dengan cara memberikan tekanan

terhadap bahan yang mengandung ininyak yang dibungkus dengan kain

pengepres. Keuntungan penggunaan tipe ini adalah karena minyak

dapat diekstrak dalam waktu singkat dengan biaya yang rendah

(Ketaren, 1985; Harris dan Loesecke, 1960). Kelemahannya adalah

diekstrak dengan tekanan pengepresan yang rendah, dan alat pengepres

tidak dapat bekerja secara kontinyu.

Apriyantono dan Nugroho (1996) melakukan pengepresan dingin

pada kulit jeruk Pontianak dengan tekanan mula-mula 200 kg/cm2 dan

kemudian dinaikkan bertahap sampai 400 kg/cm2 dengan pengepresan

sebanyak 2 kali didapatkan rendemen sebesar 0,65 % (wlw). Sedangkan

A d i n e g o r ~ (1 986) menentukan batas selesainya pengepresan ditentukan

pada saat tetesan satu dengan tetesan selanjutnya berbeda 2 menit dan

waktu yang diperlukan selama pengepresan per sekali proses dicatat.

b . "Expeller pressing"

Alat pengepres ini dilengkapi dengan suatu poros berbentuk

spiral yang berputar secara kontinyu dalam wadah berbentuk silinder.

Besarnya tekanan pengepresan berkisar antara 20.000-40.000 psi

(Ketaren, 1985), sedangkan menurut Adinegoro (1 986) pada c a r a pres

hidrolik meng-gunakan tekanan sebesar 20 ton psi. Jumlah bahan yang

dapat diekstrak tergantung pada lama dan besar tekanan pengepresan

(Harris dan Loesecke, 1960).

Keuntungan penggunaan "expeller pressing" adalah karena : a )

pengepresan bahan dapat dilakukan secara kontinu, b) tidak

memerlukan kain pengepres serta c ) tidak membutuhkan ruangan yang

Menurut Braddock dan Cadwallader (19921, proses-proses

ekstraksi pada minyak kulit jeruk telah dilakukan secara komersial

pada industri dengan prinsip pengepresan dingin adalah :

a . Pemecahan kelenjar minyak kulit jeruk bersamaan ekstraksi Juzce

jeruk pada mesin FMC Extractor. Semprotan air dialirkan selama

proses.

b . Minyak diekstraksi dari buah sebelum ekstraksi jus dengan

memotong kelenjar hingga terbuka pada wadah yang dialiri a i r .

c. Ekstraksi kulit jeruk setelah proses ekstraksi jus dengan

memisahkan albedo (bagian kulit berwarna putih) dengan flavedo

(bagian yang berwarna dan mengandung sebagian besar minyak dan

mengkontakkan flavedo dengan air.

d. Penggoresan atau pengerokan sebelum ekstraksi jus dengan

pemukul melewati silinder atau lembaran stainless steel yang dialiri air.

e. Pengepresan kulit dalam screw press disertai dengan aliran a i r , f . Emulsi minyak dalam air kemudian dipecah dengan dengan

sentrifus untuk memisahkan minyak dengan a i r .

Dengan metode pres dingin tidak semua minyak dari kulit jeruk

berhasil dikeluarkan, untuk lebih menyempurnakan ekstraksi dilakukan

distilasi pada residu kulit jeruk. Di pasaran minyak kulit jeruk hasil

dihasilkan dengan metode pres dingin. Hal ini disebabkan karena

kualitas hasil pres dingin lebih baik dikarenakan adanya senyawa

tokoferol yang tidak terdapat dalam minyak hasil distilasi (Swisher

dan Swisher, 1978).

Mekanisme Keluar Minyak dengan Pengepresan Dingin

Minyak buah sitrus terdapat dalam kantung-kantung minyak

berbentuk oval, baion, dalam kelenjar atau gelembung dengan ukuran

diameter bervariasi dari 0,4 - 0,6 mm. Kantung minyak tersebut tidak

memiliki saluran dan tidak berhubungan dengan sel sekitarnya atau

dengan dinding luar sel, tidak memiliki dinding tetapi dibatasi oleh

runtuhan jaringan yang terdegradasi.

Kantung atau kelenjar minyak ini terdistribusi secara tidak

teratur dalam kulit buah bagian luar yang telah masak serta berwarna

( f l a v e d o ) , dan terutama terletak di bagian luar mesokarp, dibawah epikarp dan hipoderm, dan diatas mesokap bagian dalam, yaitu di

bagian kulit yang sedikit berwarna ( a l b e d o ) . Albedo ini terdiri dari sellulose, hemisellulose, lignin, pektin, pentosan, gula, glikosida, zat

yang mempunyai rasa pahit dan mineral seperti tertera pada Gambar 7 .

Pada proses pematangan buah, sel-sel albedo berubah menjadi lebih

p ~ n j a n g dan bercabang serta membentuk jaringan sel yang rumit, ruang

maka tekanan osmotik dalam cairan sel lebih tinggi sehingga

menginduksi proses hidrodifusi kedalamnya, meningkatkan tekanan

turgor dan mengakibatkan kantung minyak mengalami tekanan k e

segala arah. Difusi cairan k e dalam kantung minyak akan

mengakibatkan efek tekanan. Jika jaringan spongi yang bervolume

besar tidak berisi air, maka ada kecenderungan jaringan tersebut

menyerap minyak begitu kantung minyak pecah, sehingga adanya

tekanan menghasilkan cairan mengandung air dan sejumlah kecil

minyak. Perendaman kulit didalam air atau larutan garam encer selama

beberapa jam umum dipergunakan d i Sisilia sebelum dilakukan proses

Sponge (Guenther, 1949). Nugroho (1995) melakukan perendaman kulit

jeruk dalam air yang mengandung NaHCO3 (5 %) selama 1 malam

sebelum pengepresan menghasilkan minyak lemon dengan rendemen

(berdasar berat buah) untuk kulit jeruk Pontianak 0,65 %, Valencia

0.22 % dan Navel 0.09 %.

Produk hasil pengepresan merupakan campuran air dan minyak,

berwujud emulsi encer yang secara bertahap akan memisah menjadi

lapisan tebal berupa emulsi supernatan dan hancuran sel. Sebagian

besar minyak yang dibebaskan terdapat dalam lapisan atas.

Lapisan emulsi tebal ini sulit dipecahkan, dan masalah ini

merupakan salah satu hambatan dalam memproduksi minyak bermutu

digunakan 3 proses, yaitu : 1 ) penyaringan melalui karet busa (sponge)

atau bahan seperti wol, yang akan menyerap bahan-bahan koloid dan

mempermudah pemisahan campuran minyak dan air, 2) dengan cara

penyulingan, akan tetapi cara ini cenderung mengakibatkan kerusakan

minyak terutama jika dalam minyak terdapat senyawa asam, 3 ) cara

sentrifugasi.

Perlakuan Pendahuluan Sebelum Ekstraksi

Minyak atsiri yang bersumber dari kulit buah seperti kulit

lemon, sebelum diekstrak sebaiknya terlebih dahulu dirajang menjadi

potongan kecil-kecil. Selama proses perajangan, akan terjadi

penguapan komponen minyak bertitik didih rendah, dan jika dibiarkan

beberapa menit akan terjadi penyusutan minyak sekitar 0,5 % akibat

penguapan minyak, sehingga hasil rajangan harus segera diekstrak.

Nugroho (1995) melakukan perajangan kulit jeruk Pontianak, Navel

serta Valencia dengan ukuran rata-rata 5 x 2 mm setelah direndam

dalam larutan air mengandung N a H C 0 3 5 % selama semalam sebelum

dilakukan pengepresan dan minyak yang dihasilkan setelah dianalisi

dengan kromatografi gas-spektrometer masa (GC-MS) dan kroma-

tografi gas (GC) ditemukan komponen utama minyak kulit jeruk

adalah monoterpen (sekitar 9 8 % untuk ketiga jenis jeruk). Selain itu

Valencia 0.66 Oio dan Navel 0.52 %), alkohol (Pontianak 0 . 3 0 %,

Valencia 0.6 % dan Navel .35 %), ester (Valencia dan Navel < 0 . 1 %),

keton (Pontianak, Valencia dan Navel <0.1 %) dan asam (Pontianak

dan Valencia 0 . 1 %, Navel <0.1%).

Menurut Ketaren (1 995) kelemahan bahan yang dirajang adalah

karena rendemen minyak akan berkurang akibat penguapan selama

perajangan, serta komposisi minyak akan berubah yang akan

mempenga-ruhi bau minyak.

Jika bahan harus disimpan sebelum dilakukan proses

pengepresan dingin, maka harus disimpan dalam udara kering yang

bersuhu rendah dan udara tidak disirkulasikan. Jika mungkin ruangan

dilengkapi dengan "air conditioner". Sirkulasi dan kelembaban udara

yang ekstrim selama penyimpanan menyebabkan proses resinifikasi,

penguapan dan oksidasi minyak.

Pengaruh Waktu Simpan Kulit Jeruk Sebelum Pengepresan

Menurut Guenther (1949), jika jeruk dipanen terlalu awal atau

jika buah kelewat masak maka akan dihasilkan rendemen minyak yang

rendah. Jika buah dibiarkan layu setelah dipetik, maka kulit menjadi

bersifat lebih kuat dan elastis, sehingga penyobekan kantung minyak

lebih sukar dan daya semburan minyak akibat tekanan menjadi

dibiarkan menjadi layu di atas pohon. Rendemen minyak yang

dihasilkan dari kulit buah semacam ini akan lebih rendah daripada

yang diperoleh dari buah dalam keadaan segar.

Penyimpanan Minyak Atsiri

Kerusakan minyak atsiri yang umum disebabkan oleh reaksi-

reaksi seperti oksidasi, resinifikasi, polimerisasi, hidrolisis ester dan

interaksi antar gugus fungsional. Proses tersebut dipercepat

(diaktivasi) oleh panas, adanya udara (oksigen), kelembaban serta

dikatalisasi oleh cahaya dan pada beberapa kasus kemungkinan

dikatalisasi oleh logam. Minyak atsiri yang mengandung kadar terpen

tinggi seperti minyak sitrus mudah mengalami kerusakan oleh proses

oksidasi dan terutama oleh proses resinifikasi. Karena berupa

hidrokarbon tidak jenuh, maka terpen dapat mengabsorbsi oksigen dari

udara. Cahaya merupakan faktor yang pengaruhnya lebih kesil

terhadap kerusakan dibandingkan dengan kelembaban.

Sebelum penyimpanan, minyak atsiri diberi perlakuan untuk

memisahkan benda-benda asing berupa logam, harus dibebaskan dari

air dan dijernihkan, kemudian disimpan dalam wadah yang tertutup

rapat pada suhu kamar dan terlindung dari cahaya. Penyimpanan

minyak dalam jumlah kecil sangat baik dilakukan pada botol dan gelas

dalam drum yang dilapisi dengan timah atau bahan yang tidak bereaksi

dengan minyak atsiri. Pengisian gas karbon dioksida atau nitrogen k e

dalam drum sebelum ditutup akan mengusir gas oksigen dari

permukaan minyak sehingga minyak terlindung dari kerusakan akibat

oksidasi.

Sebelum penyimpanan, minyak harus dibebaskan dan dijernihkan

dari air, karena air akan merupakan salah faktor yang paling

berpengaruh terhadap kerusakan minyak atisiri. Minyak dalam partai

kecil dapat didehidrasi dengan menambahkan natrium sulfat

anhidraous disusul dengan pengocokan, kemudian didiamkan dan

selanjutnya disaring. Minyak atsiri dalam partai besar tidak selalu

mudah dijernihkan. Cara penjernihan yang paling sederhana ialah

dengan menambahkan garam (NaGl), kemudian campuran diaduk, dan

didiamkan sehingga minyak menjadi jernih dan dapat dikeluarkan dari

tangki. Minyak atsiri dalam jumlah besar dapat disaring dengan alat

penyaring tekan.

Penelitian tentang Minyak Kulit Jeruk L e m ~ n

Minyak lemon mempunyai harga pasar yang lebih tinggi daripada

minyak orange, grapefruit atau tangerine dan setara dengan minyak

l i m e . Shaw (1979) menyatakan senyawa minyak lemon hasil pres

kromatografi gas, dan pembentukan derivat, ternyata, didapatkan

sebanyak 15 macam senyawa dalam minyak lemon.

Hunter dan Moshonas (1966) mengidentifikasi 9 jenis alkohol

dalam minyak lemon setelah diekstraksi dari minyak dengan glycerol,

kemudian masing-masing dipisahkan dengan metode kromatografi

kolom dan diidentifikasi dengan metode gas kromatografi.

Stanley et a1 (1961) memisahkan aldehid dengan hasil Girard-T dan mengisolasi masing-masing aldehid dari campuran regenerasi

tersebut dengan gas kromatografi.

Ikeda et a1 (1962) mengembangkan kombinasi dari distilasi, perlakuan Girard-T, kromatografi cair, dan kromatografi gas untuk

memisahkan 1 5 jenis aldehid dari minyak lemon, yang diidentifikasi

dalam bentuk turunan, waktu retensi gas kromatografi dan anali sis

spektral.

Clark dan Bernhard (1960) mengidentifikasi 9 senyawa

monoterpen sedangkan Hunter dan Brogden (1965) mengidentifikasi

14 monoterpen dan seskuiterpen dalam minyak lemon dengan metode

gas kromatografi.

Shaw (1977) menyatakan bahwa komponen non volatil dalam mi-

nyak jeruk hasil p r e s dingin berkisar antara 1 % dalam jeruk manis

(orange), sampai 7 % atau lebih dalam grapefruit dan lemon. Unsur

Wolford et a1 (1971) melaporkan residu penguapan non volatil minyak

lemon sebesar 2 %. Stanley dan Jurd (1971) mengukur padatan

(koumarins) dengan cara kromatografi gas adalah sebagai berikut :

Seville (bitter) orange = 0,23 %; grapefruit = 1,37 %; lemon = 0,47 %

dan lime = 6,67 %. Senyawa koumarins pada minyak lemon berfungsi

sebagai antioksidan. Minyak dengan kandungan koumarin rendah lebih

kurang dibanding dengan minyak dengan kandungan koumarin tinggi.

Redd dan Hendrix (1993) menyatakan bahwa komponen dalam

minyak kulit jeruk digolongkan sebagai berikut :

a. Hidrokarbon : terpen, sesquiterpen

b . Senyawa beroksigen : aldehid, ester, alkohol, keton, fen01

c . Residu non volatil : lilin, kumarin, flavanoid, asam lemak, sterol

Sebagian besar komponen minyak jeruk termasuk dalam

golongan terpen (CI0H16) dan sejumlah kecil sesquiterpen (CI5Hz4).

Kedua golongan tersebut merupakan dasar pembentukan senyawa

hidrokarbon-0 berupa alkohol, aldehid, keton, asam dan ester.

Senyawa-senyawa hidrokarbon-0 memiliki kontribusi terhadap aroma.

Golongan terpen mempunyai konstribusi kecil terhadap flavor, tetapi

bukan berarti tidak mempunyai efek sama sekali terhadap flavor

(Heath, 1978).

Nugroho (1995) melakukan penelitian ekstraksi dan karakterisasi

Navel (Citrus sinensis) serta Valencia ( C i t r u s sinensis). Ekstraksi

minyak kulit jeruk dilakukan dengan metode pengepresan dingin,

distilasi air dan uap, distilasi uap dan distilasi ampas pres. Hasil uji

organoleptik yang dilakukan terhadap hasil ekstraksi minyak jeruk

(skala 1-5) menunjukkan bahwa semua jenis minyak jeruk hasil pres

dingin mempunyai skor tinggi, yaitu jeruk Valencia = 4,9; Pontianak =

4,8 serta Navel = 4,9, ha1 ini menunjukkan bahwa minyak jeruk hasil

pres dingin memiliki aroma yang sama dengan jeruk segar. Sedangkan

menurut Apriyanto dan Nugroho (1996) rendemen minyak kulit jeruk

terhadap berat buah dengan pres dingin 0,65 %, distilasi uap (0,72 %),

distilasi air d a ~ uap ( 0,80 %) serta distilasi a m p a s hasil pres ( 0,10

%). Rochilah (1997) juga melakukan penelitian metode pres hidraulik

dingin terhadap jeruk Pontianak ukuran rajangan 1 x 1 cm dan

perendaman dalam air yang mengandung larutan N a H C 0 3 3 % selama

semalam menghasilkan rendemen rata-rata 0,56 % sedangkan dengan

BGHAN DAN

METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di Institut Pertanian Bogor (IPB) dengan

kegiatan pengepresan dingin dilakukan di Laboratorium FTDC,

sentrifus di Laboratorium AP4 IPB, analisis sifat fisiko-kimia minyak

lemon dilakukan di Balai Tanaman Obat dan Rempah (Balitro) Bogor,

analisis GC di Laboratorium Instrumentasi TIN-IPB Bogor sedangkan

uji GC-MS di Laboratorium Doping DKI Jakarta. Waktu penelitian

dimulai bulan April 2002 sampai dengan September 2002.

Bahan dan Alat

Bahan Baku Kulit Jeruk

Bahan baku kulit jeruk terdiri a t a s bahan baku pada penelitian

pendahuluan dan pada penelitian utama. Kondisi bahan baku pada

penelitian pendahuluan adalah sebagai berikut :

a . Varietas : Eureka

b. Asal varietas : Palembang

c. Keadaan buah : segar

Sedangkan kondisi bahan baku pada penelitian utama adalah :

a . Varietas : Eureka

b . Asal varietas : Palembang

c . Keadaan bahan : limbah

d . Asal bahan : kulit irisan pada pengolahan j u s jeruk PT. KAS

Bahan Kimia dan Peralatan

Bahan kimia yang digunakan dalam penelitian adalah : aseton,

larutan sukrosa anhidrat murni (26 g sukrosa per 100 ml air), etanol 90

%, perak nitrat 0 , l N, NaCl 0,0002 N, asam nitrat encer 25 %, KOH

0,5 N serta HC1 0,5 N, N a H C 0 3 (p.a Merc), serta N a S 0 4 anhzdrld ( p . a

Merc).

Peralatan yang digunakan adalah : piknometer, refraktometer,

water bath, lampu (cahaya natrium), termometer, neraca analitik,

penangas air, polarimeter, pengepres hidraulik dari C a r v e r Laboratory

P r e s Model C dengan maksimum pres mencapai 2.400 lbs, refrak-

tometer Abbe, pisau rajang, kain saring, timbangan, c o l d s t o r a g e ,

Centrifuge merk Kokusan Type H 103 N dengan kecepatan maksimum

Gambar 8 . Alat pengepres hidraulik

Metode

Penelitian

Penelitian Pendahuluan

Penelitian

pendahuluan

bertujuan

untuk

mengetahui pengarub

lama

perendaman

dengan besarnya

konsentrasi

NaHC03 yang

digunakan terbadap

rendemen

rninyak

yang

di

hasil

kan.

Pada penelitian

pendahuluan digunakan

jeruk

yang

dibeli

dari Pasar

Induk

Bogor.

Setiap

ulangan digunakan

buah

jeruk

sebanyak

10

kg,

kemudian

diambil kulitnya

dengan

cara dikuliti

menggunakan

pisau.

Kulit

jeruk

yang

diperoleh

selanjutnya

direndam dalam air

yang

mengandung

NaHC03. Adapun

lama

perendaman yang

digunakan

adalah

5

jam,

7

jam serta 9 jam,

sedangkan konsentrasi

NaHC03

yang

digunakan

adalah

2,5 %; 5 % serta 7,5 %, seperti tertera pada Gambar 8 .

I

I

Psreadaman selama 5,7 dan 9 jam dalam air yang iiienga~dung larutan NaHC03 2,5 % , 5 % serta 7,5 % 1

i

Pemisahan minyak dengan sentrifus pada

1

4000 rpm selama 15 - 20 men&

I

I

I

Ditarnbahkan Na2S04 anhidnd

1

I I

I

M~nyak pres dingn

Penyaringan dengan kertas saring

Dari hasil penelitian pendahuluan diperoleh perlakuan terbaik

yang menghasilkan rendemen (%) tertinggi adalah perendaman selama

9 jam dalam air yang mengandung larutan N a H C 0 3 2,5 % seperti

tertera pada Tabel 7 .

Penelitian Utama

Penelitian utama bertujuan mengetahui pengaruh perlakuan

kondisi limbah irisan dengan perendaman selama 9 jam dalam air yang

mengandung larutan N a H C 0 3 2,5 % terhadap frekuensi pengepresan

pada rendemen minyak serta sifat fisiko-kimia minyak yang dihasilkan.

Pada penelitian utama digunakan limbah kulit jeruk irisan dari PT.

KAS Bogor. Adapun kondisi limbah kulit jeruk irisan adalah utuh,

dipotong 2 bagian, serta dipotong 4 bagian dengan frekuensi penge-

presan sebanyak 1 dan 2 kali dengan tekanan mula-mula 500 1b/in2 dan

dinaikkan sampai 1 . 0 0 0 1b/in2.

Limbah potongan kulit jeruk mula-mula dibersihkan d a n diambil

kulitnya dengan menggunakan sendok t e h yang ujungnya t a j a m .

Limbah kulit jeruk kira-kira seberat 2000 g direndam selama 9 jam

dalam air yang mengandung N a H C 0 3 2,5 %. Limbah kulit jeruk

sebanyak 700 - 800 g dimasukkan dalam kain saring tahu dan dipres

dengan alat pengepres hidrolik sampai kulit jeruk cukup kering.

dinaikkan sampai 1000 lb/in2. Agar lebih sempurna pengepresan

dilakukan sebanyak dua kali dengan pemberian air sebanyak 10 % dari

berat limbah kulit jeruk pada pengepresan kedua.

Hasil pres yang berbentuk emulsi ditampung dalam botol-botol

dan didekantasi semalam dalam lemari pendingin (suhu 6 - 10°C).

minyak akan memisah dari emulsi dan berada pada bagian atas. Untuk

lebih menyempurnakan pemisahan minyak dilakukan sentrifugasi

dengan kecepatan 4.000 rpm selama 15-20 menit.

Minyak yang terpisah diambil dengan cara menggunakan pipet.

Air yang terdispersi dalam fraksi ini selanjutnya dipisahkan dengan

menambahkan N a S 0 4 anhrdrid untuk mengikat air dan ditempatkan

dalam botol yang kedap udara dan cahaya. Penyimpanan dilakukan

dalam lemari e s bersuhu -4°C. Hasil minyak jeruk yang diperoleh

selanjutnya diuji sifat fisiko-kimia serta dilakukan karakterisasi dan

identifikasi komponen penting penyusun flavor baik secara kualitatif

maupun kuantitatif. Diagram alir penelitian utama dapat dilihat pada

1

Sampel (kulit jeruk irisan) sebanyak & 2000 g,

dengan kondisi utuh, 2 bagian dan 4 bagian

1

I

Pengepresan 700

-

800 gr (500 lb/in2-1000 lb/in2)

I

J

Emulsi minyak

+

air ditampung ( 1 3 liter)

I

Dekantasi semalam pada suhu 6-10°C

I

Pemisahan minyak dengan sentifus pada

I

I

4000 rpm selama 15 - 20 menit

I

I

Ditambahkan NazS04 anhidrid

I

I

Minyak pres dingin

I

Penyaringan dengan kertas saring <