Rancang Bangun Alat Penyuling Minyak Atsiri Tipe Uap

70  18  Download (5)

Teks penuh

(1)

RANCANG BANGUN ALAT PENYULING

MINYAK ATSIRI TIPE UAP

SKRIPSI

OLEH

FUAD NUGRAHA LUBIS 050308022/TEKNIK PERTANIAN

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

(2)

RANCANG BANGUN ALAT PENYULING

MINYAK ATSIRI TIPE UAP

SKRIPSI

OLEH :

FUAD NUGRAHA LUBIS 050308022/TEKNIK PERTANIAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara

Disetujui oleh : Komisi Pembimbing

( Ainun Rohanah, STP, M.Si) (Achwil P. Munir, STP, M.Si)

Ketua Anggota

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

(3)

ABSTRAK

FUAD NUGRAHA LUBIS : Rancang Bangun Alat Penyuling Minyak Atsiri Tipe Uap, dibimbing oleh AINUN ROHANAH dan ACHWIL PUTRA MUNIR.

Minyak atsiri merupakan jenis minyak yang dapat digunakan sebagai bahan baku pengobatan, kosmetik, wewangian, atau lainnya. Salah satunya adalah minyak nilam, satu dari beberapa sumber penghasil minyak atsiri yang paling banyak menyumbang devisa Negara. Oleh karena itu, usaha penyulingan nilam mempunyai prospek yang cerah. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, membuat, dan menguji alat destilasi minyak atsiri, dilakukan pada bulan September 2009 sampai dengan Januari 2010 di Laboratorium Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan, dengan cara studi literatur, melakukan eksperimen, serta pengamatan dan pengujian terhadap alat. Parameter yang diamati adalah kapasitas efektif alat dan rendemen yang dihasilkan oleh alat.

Hasil penelitian menunjukkan kapasitas efektif alat sebesar 10,13mL/jam dengan rendemen sebesar 1,55%.

Kata kunci : alat, atsiri, nilam, penyulingan.

ABSTRACT

FUAD NUGRAHA LUBIS : The Engineering of Essential Oil Steam Distiller, supervised by AINUN ROHANAH and ACHWIL PUTRA MUNIR.

Essential oil is oil that can be used as a raw material in medicine, cosmetics, parfumes, etc. One of them is the patchouli oil, one of the few sources of essential oil that most greatly contributed to Indonesian foreign exchange. Therefore, patchouli distillation has a bright prospect. This research was aimed to design, build, and test the essential oil distillation equipment, conducted in September 2009 to January 2010 at the Laboratory of Agricultural Engineering, Faculty of Agriculture, University of North Sumatera, Medan, by literture study, experiment, observation, and testing of the equipment. The parameters observed were the effective capacity and yield of the equipment.

The result of the research showed that the effective capacity of the equipment was 10.13 ml/hr with 1.55% yield.

(4)

RIWAYAT HIDUP

Fuad Nugraha Lubis, dilahirkan di Medan pada tanggal 14 Mei 1987 dari

Ayah Syahdan Lubis dan Ibu Nurbayati Nasution. Penulis merupakan anak ke

empat dari empat bersaudara.

Tahun 2005 penulis lulus dari SMAN 11 Medan dan pada tahun yang

sama lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Panduan Minat

dan Prestasi (PMP). Penulis memilih Program Studi Teknik Pertanian,

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian.

Selama mengikuti perkuliahan penulis aktif menjadi Koordinator Bidang

Keuangan Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) dan pernah mengikti

kegiatan organisasi Agriculture Technology Moslem (ATM) sebagai anggota.

Selain itu penulis juga aktif sebagai Asisten Laboratorium Mesin dan Peralatan

tahun 2008, tahun 2009 aktif sebagai Asisten Laboratorium Termodinamika dan

Pindah Panas serta sebagai Asisten Koordinator Laboratorium Mekanisasi

Pertanian, dan tahun 2010 sebagai Asisten Koordinator Laboratorium

Termodinamika dan Pindah Panas.

Pada tanggal 07 Juli 2008 sampai dengan 07 Agustus 2008, penulis

melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di PT Perkebunan Nusantara II

(5)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan

karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Rancang

Bangun Alat Penyuling Minyak Atsiri Tipe Uap, yang merupakan salah satu

syarat untuk dapat menyelesaikan studi di Program Studi Teknik Pertanian

Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada

Ibu Ainun Rohanah, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan

Bapak Achwil Putra Munir, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang

telah membimbing dan memberi masukan berharga kepada penulis mulai dari

penetapan judul, melakukan penelitian, sampai pada tahap skripsi.

Di samping itu penulis mengucapkan terima kasih kepada semua staf

pengajar dan pegawai Program Studi Teknik Pertanian Departemen Teknologi

Pertanian, serta semua rekan mahasiswa yang tidak dapat disebutkan satu per satu,

yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Akhir kata, penulis

berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Februari 2010

(6)

DAFTAR ISI

Faktor yang Mempengaruhi Mutu Minyak Atsiri ... 10

Penyulingan Dengan Uap ... 11

Bahan Logam yang Digunakan ... 13

Rendemen dan lama penyulingan ... 14

(7)

Net Present Value ... 32

Internal Rate of Return ... 33

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 34

Saran ... 35

DAFTAR PUSTAKA ... 36

(8)

DAFTAR TABEL

No. Hal.

1. Kebutuhan alat untuk satu kali penyulingan ... 26

2. Hasil penyulingan ... 28

(9)

DAFTAR GAMBAR

No. Hal.

1. Skema aliran proses produksi minyak atsiri tipe uap ... 12

2. Daun nilam basah ... 52

3. Daun nilam kering ... 52

4. Wadah air penghasil uap ... 53

5. Wadah bahan ... 53

6. Wadah pendingin ... 54

7. Botol penampung hasil ... 54

8. Proses penyulingan minyak atsiri ... 55

9. Minyak hasil penyulingan I ... 56

10.Minyak hasil penyulingan II ... 56

11.Minyak hasil penyulingan III ... 57

(10)

DAFTAR LAMPIRAN

No. Hal.

1. Flow chart pelaksanaan penelitian ... 38

2. Kapasitas efektif alat, rendemen dan efisiensi alat ... 40

3. Analisis ekonomi ... 41

4. Break event point ... 44

5. Net present value ... 45

6. Internal rate of return ... 49

7. Spesifikasi alat penyuling minyak atsiri tipe uap ... 50

8. Prinsip kerja alat ... 51

9. Daun nilam ... 52

10.Komponen alat penyuling minyak atsiri tipe uap ... 53

11.Proses penyulingan minyak atsiri tipe uap ... 55

12.Minyak nilam ... 56

13.Gambar teknik alat ... 58

(11)

ABSTRAK

FUAD NUGRAHA LUBIS : Rancang Bangun Alat Penyuling Minyak Atsiri Tipe Uap, dibimbing oleh AINUN ROHANAH dan ACHWIL PUTRA MUNIR.

Minyak atsiri merupakan jenis minyak yang dapat digunakan sebagai bahan baku pengobatan, kosmetik, wewangian, atau lainnya. Salah satunya adalah minyak nilam, satu dari beberapa sumber penghasil minyak atsiri yang paling banyak menyumbang devisa Negara. Oleh karena itu, usaha penyulingan nilam mempunyai prospek yang cerah. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, membuat, dan menguji alat destilasi minyak atsiri, dilakukan pada bulan September 2009 sampai dengan Januari 2010 di Laboratorium Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan, dengan cara studi literatur, melakukan eksperimen, serta pengamatan dan pengujian terhadap alat. Parameter yang diamati adalah kapasitas efektif alat dan rendemen yang dihasilkan oleh alat.

Hasil penelitian menunjukkan kapasitas efektif alat sebesar 10,13mL/jam dengan rendemen sebesar 1,55%.

Kata kunci : alat, atsiri, nilam, penyulingan.

ABSTRACT

FUAD NUGRAHA LUBIS : The Engineering of Essential Oil Steam Distiller, supervised by AINUN ROHANAH and ACHWIL PUTRA MUNIR.

Essential oil is oil that can be used as a raw material in medicine, cosmetics, parfumes, etc. One of them is the patchouli oil, one of the few sources of essential oil that most greatly contributed to Indonesian foreign exchange. Therefore, patchouli distillation has a bright prospect. This research was aimed to design, build, and test the essential oil distillation equipment, conducted in September 2009 to January 2010 at the Laboratory of Agricultural Engineering, Faculty of Agriculture, University of North Sumatera, Medan, by literture study, experiment, observation, and testing of the equipment. The parameters observed were the effective capacity and yield of the equipment.

The result of the research showed that the effective capacity of the equipment was 10.13 ml/hr with 1.55% yield.

(12)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Minyak atsiri lazim juga dikenal dengan nama minyak mudah menguap

atau minyak terbang. Minyak atsiri merupakan senyawa yang berwujud cair yang

diperoleh dari bagian tanaman seperti akar, kulit, batang, daun, biji, ataupun

bunga dengan cara penyulingan. Baik dengan penyulingan uap, ekstraksi pelarut,

maupun dengan cara dipres atau dikempa. Beberapa tanaman yang dapat dijadikan

sebagai bahan dasar untuk menghasilkan minyak atsiri seperti nilam, sereh,

cengkih, jahe, melati, kayu putih dan lain-lain. Namun yang paling banyak

digunakan adalah nilam. Minyak nilam memberikan sumbangan yang paling besar

dalam menghasilkan devisa negara di antara minyak atsiri lainnya.

Hampir sekitar 90% pasokan minyak nilam dunia adalah berasal dari

Indonesia terutama dari daerah Provinsi Aceh. Namun dengan memburuknya

situasi keamanan pada akhir-akhir ini, menyebabkan pasokan minyak nilam

Indonesia juga ikut berkurang. Sehingga situasi ini membuka peluang bagi

daerah-daerah lain di Indonesia untuk mengembangkan usaha komoditas ini.

Minyak nilam mempunyai prospek usaha yang cerah mengingat komoditas ini, di

Amerika terutama, dimanfaatkan sebagai bahan baku industri pembuatan minyak

wangi dan kosmetik. Namun minyak nilam juga bisa dimanfaatkan untuk bahan

antiseptik, antijamur, antijerawat, obat eksim dan kulit pecah-pecah, serta

(13)

Untuk memperoleh minyak atsiri dari tumbuhan dapat dilakukan dengan :

1. menggunakan uap air (steam distillation)

2. ekstraksi menggunakan pelarut (solvent extraction)

3. pengempaan (expression)

Meskipun proses pengambilan minyak atsiri melalui metode penyulingan

merupakan model tertua, tetapi hingga kini termasuk yang paling banyak

dilakukan oleh para perajin minyak atsiri di berbagai negara, khususnya

negara-negara yang sedang berkembang termasuk Indonesia. Sampai sekarang metode

penyulingan masih banyak digunakan para perajin karena peralatannya sederhana,

pengoperasiannya mudah, dan biaya pembuatannya pun relatif murah. Ekstraksi

dengan pelarut atau pengempaan untuk memperoleh minyak atsiri sangat jarang

dilakukan. Penyulingan minyak atsiri menggunakan uap air baik secara langsung

maupun tidak langsung adalah metode yang paling banyak digunakan.

Model penyulingan dengan uap air terbagi atas tiga yaitu penyulingan

dengan air, dengan uap air, dan dengan uap dan air. Bila dengan air, maka bahan

dicampur langsung dengan air kemudian dididihkan. Bila dengan uap, maka

bahan terletak di atas uap air yang mendidih kemudian uap air akan menuju bahan

dan membawa minyak yang dikandung bahan. Dan yang ke tiga dengan air dan

uap, yaitu model penyulingan dengan meletakkan bahan yang akan disuling di

atas rak berlubang-lubang. Rak ini terletak di atas air yang dididihkan.

Ada beberapa bahan dasar yang dapat digunakan untuk membuat alat

penyulingan miyak atsiri seperti besi, aluminium, dan besi stainless steel.

Stainless steel ini sebenarnya baik digunakan sebagai bahan baku pembuatan alat

(14)

harganya yang relatif mahal menjadi hambatan. Jika menggunakan bahan dasar

besi, maka potensi terjadinya korosi sangat besar sehingga perawatannya akan

menjadi sulit. Namun jika menggunakan aluminium maka akan lebih murah,

perawatannya mudah karena tidak menyebabkan korosi. Akan tetapi proses

pembuatan alat dengan menggunakan alumunium ini jauh lebih sulit karena

aluminium tidak bisa dilas. Oleh karena itu perlu pekerjaan tambahan untuk

mengatasinya.

Di Indonesia, ada banyak tanaman penghasil minyak atsiri seperti nilam,

sereh, cengkih, jahe, melati, lengkuas, dan sebagainya. Tidak sulit untuk

memperoleh tanaman tersebut. Permasalahan ekonomi dan teknis merupakan hal

yang paling sering dihadapi. Selain kemampuan ekonomi yang kurang mantap,

pengetahuan secara teknis masih belum memadai. Ketersediaan peralatan adalah

salah satu hal yang paling vital. Alat destilasi yang digunakan untuk memperoleh

minyak atsiri masih banyak kekurangannya. Di samping harganya yang mahal,

faktor keselamatanpun kurang diperhatikan. Diharapkan, dengan adanya alat

destilasi ini maka akan dapat membantu kita untuk mengetahui bagaimana proses

penyulingan minyak atsiri dilakukan dengan baik sehingga dapat memicu

kemauan kita untuk mengembangkan potensi minyak atsiri yang ada di Indonesia.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, membuat, dan menguji alat

(15)

Kegunaan Penelitian

1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan

syarat untuk dapat menyelesaikan pendidikan di Program Studi Teknik

Pertanian Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas

Sumatera Utara

2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan

penelitian lebih lanjut mengenai penyulingan minyak atsiri

3. Bagi masyarakat, untuk membantu dan memotivasi dalam proses produksi

(16)

TINJAUAN PUSTAKA

Upaya pengembangan produksi minyak atsiri memang masih harus dipicu

sebab komoditas ini memiliki peluang yang cukup potensial, tidak hanya di pasar

luar negeri tetapi juga pasar dalam negeri. Pemasaran minyak atsiri Indonesia

pada masa yang akan datang akan mampu memberikan peran yang nyata dalam

pembangunan nasional. Upaya pengembangan tersebut tentunya memberikan

makna yang lebih besar lagi, kalau Indonesia dapat memproduksi berbagai jenis

minyak atsiri yang selama ini tidak dikembangkan di negara lain

(Lutoni dan Rahmayati, 2002).

Minyak atsiri, minyak mudah menguap, atau minyak terbang merupakan

senyawa yang berwujud cairan yang memiliki komposisi maupun titik didih yang

beragam. Penyulingan dapat didefinisikan sebagai proses pemisahan

komponen suatu campuran berdasarkan perbedaan titik didih

komponen-komponen senyawa tersebut. Pada dasarnya terdapat dua jenis penyulingan yaitu :

1. Penyulingan suatu campuran yang berwujud cairan yang tidak saling

bercampur, hingga membentuk dua fasa atau dua lapisan. Keadaan ini

terjadi pada pemisahan minyak atsiri dengan uap air. Penyulingan dengan

uap air disebut juga hidrodestilasi. Pengertian umum ini memberikan

gambaran bahwa penyulingan dapat dilakukan dengan cara mendidihkan

bahan tanaman dengan air. Pada proses ini akan dihasilkan uap air yang

dibutuhkan oleh alat penyulingan. Uap air tersebut juga dapat dihasilkan

(17)

2. Penyulingan suatu cairan yang tercampur sempurna hingga hanya

membentuk satu fasa. Pada keadaan ini minyak atsiri menjadi beberapa

komponennya, sering disebut fraksinasi

(Sastrohamidjojo, 2004).

Cara Umum Pengambilan Minyak Atsiri

Pengambilan minyak atsiri dari tumbuhan penghasil minyak atsiri dapat

dilakukan dengan tiga cara yaitu penyulingan dengan menggunakan uap air

(steam distillation), ekstraksi dengan menggunakan pelarut (solvent extraction),

dan pengempaan (expression). Dari ketiga cara ini yang paling umum digunakan

adalah penyulingan menggunakan uap air. Dua cara yang lain, yaitu ekstraksi

dengan pelarut dan pengempaan jarang ditemukan penggunaannya. Ekstraksi

misalnya, menggunakan bahan kimia seperti chloroform, ether, ecetone, dan

alkohol dialirkan bersamaan dengan bahan tumbuhan sampai terkumpul pada

suatu tempat. Pada tempat ini akan terkumpul minyak atsiri, dan unsur pelarut.

Kemudian tempat ini akan dipanaskan untuk menguapkan unsur pelarut tadi

sehingga minyak atsiri akan terpisah dengan unsur pelarut. Sedangkan

pengambilan minyak atsiri secara pengempaan dilakukan dengan mengempa

bahan tumbuhan pada sebuah alat pres. Alat ini dapat terbuat dari kayu.

Pengempaan dapat dilakukan secara manual ataupun secara hidrolis

(Harris, 1990).

Penyulingan Minyak Atsiri

Menurut Sudaryani dan Sugiharti (1999) penyulingan minyak atsiri

(18)

penyulingan dengan uap, dan penyulingan dengan uap dan air. Pada penyulingan

dengan air bahan berhubungan langsung dengan air yang mendidih. Bahan yang

akan disuling direbus di dalam sebuah wadah. Uap air akan menguap dengan

membawa uap minyak atsiri yang dikandung oleh bahan. Uap ini kemudian

dialirkan melalui sebuah pipa yang berhubungan dengan kondensor sehingga uap

berubah menjadi cair kembali. Cairan ini ditampung pada sebuah tempat

kemudian dilakukan pemisahan minyak dari air. Untuk penyulingan cara ini

kurang tepat karena bahan yang disuling bercampur antara daun dan

ranting-ranting yang menyebabkan bahan sulit bergerak dalam air mendidih. Keadaan ini

menyebabkan penyulingan tidak sempurna sehingga rendemen minyak yang

dihasilkan menjadi rendah. Sedangkan pada penyulingan dengan uap dan air

bahan yang disuling tidak berhubungan langsung dengan air. Bahan diletakkan di

atas piringan yang berlubang-lubang seperti ayakan dan terletak beberapa

sentimeter di atas air yang akan dididihkan. Jadi penyulingan seperti ini juga

dikenal dengan penyulingan secara kukus. Selanjutnya uap yang timbul akibat

pemanasan air akan mengalir melalui lubang-lubang piringan dan terus mengalir

melewati bahan sambil membawa minyak yang dikandung bahan. Uap ini akan

dikondensasi agar kembali menjadi cair sehingga minyak dan air dapat

dipisahkan. Dan yang terakhir penyulingan dengan uap. Penyulingan dengan cara

ini membedakan wadah pemanasan air dan wadah bahan. Air akan mengalami

pemanasan sehingga mengeluarkan uap kemudian uap akan dialirkan menuju

wadah bahan. Di dalam wadah bahan, bahan diletakkan di atas piringan yang

berlubang-lubang sama seperti penyulingan dengan uap dan air. Selanjutnya uap

(19)

cara ini akan menghasilkan mutu yang lebih baik karena efisiensi minyak nilam

yang dihasilkan lebih tinggi dari kedua sistem penyulingan sebelumnya

Perlakuan Bahan

Untuk mendapatkan hasil yang maksimal pada proses penyulingan minyak

atsiri, maka terdapat beberapa perlakuan pada bahan sebelum dilakukan

penyulingan. Perlakuan tersebut meliputi :

• Pemotongan atau memperkecil ukuran bahan

Dalam tanaman, minyak atsiri terdapat dalam kelenjar minyak atau pada

bulu-bulu kelenjar. Minyak atsiri hanya akan keluar setelah uap

menerobos jaringan-jaringan tanaman. Proses lepasnya minyak hanya

dapat terjadi dengan hidrodifusi atau dengan penembusan air pada

jaringan-jaringan tanaman. Biasanya proses difusi berlangsung lambat.

Untuk mempercepat proses ini maka sebelum penyulingan dilakukan

bahan tanaman harus diperkecil dengan cara dipotong-potong.

Pemotongan merupakan upaya mengurangi ketebalan bahan sehingga

difusi dapat terjadi. Namun tidak semua bahan harus dipotong-potong.

Bahan tanaman seperti bunga dan daun dapat disuling langsung karena

dinding-dinding sel bahan tersebut cukup tipis hingga dapat ditembus oleh

uap.

• Penyimpanan bahan tanaman

Penyimpanan bahan tanaman sebaiknya ditempatkan pada ruangan yang

bersuhu cukup rendah namun kering bebas terhadap sirkulasi udara

misalnya disimpan pada ruangan yang ber-AC.

(20)

Tanaman Penghasil Minyak Atsiri

Ada beberapa jenis tumbuh-tumbuhan penghasil minyak kurang

mengandung bau tetapi tidak mudah menguap, namun banyak pula jenis

tumbuh-tumbuhan yang mengandung aroma yang kuat namun mudah menguap. Jenis

minyak ini dikenal dengan minyak atsiri. Beberapa tanaman penghasil minyak

atsiri misalnya nilam, sereh, akar wangi, cengkih, jahe, melati, lengkuas atau

kunyit. Masih banyak lagi tanaman penghasil minyak atsiri. Tapi hal lain yang

perlu diperhatikan adalah keadaan bahan sebelum disuling. Bahan yang akan

disuling , kecuali daun dan bunga, bahan akar, umbi, kulit, kayu, harus dicincang

atau diiris-iris, atau dijadikan serbuk agar uap air dapat membawa kandungan

minyak yang ada pada bahan. Lalu bahan yang akan diolah dimasukkan ke tempat

pemuatan bahan tanpa dipadatkan dan tidak boleh terisi penuh (Harris, 1990).

Jenis-jenis Nilam

Terdapat beberapa jenis nilam yang dapat digunakan untuk menghasilkan

minyak atsiri yaitu :

1. Pogostemon cablin Benth Bent

Nama lainnya adalah Pogostemon patchouli atau Pogostemon mentha,

atau sering disebut dengan Nilam Aceh. Di antara jenis nilam lainnya,

jenis inilah yang diusahakan secara komersial. Di Indonesia, jenis ini

banyak ditemukan di Aceh dan Sumatera Utara. Nilam jenis ini jarang

berbunga namun kandungan minyaknya tinggi sekitar 2,5-5%.

2. Pogostemon heyneanus

Sering juga dinamakan Nilam Jawa atau Nilam hutan. Berasal dari India

(21)

minyaknya rendah, yakni sekitar 0,5-1,5%. Di samping itu minyak nilam

dari jenis ini kurang mendapatkan pasaran dalam perdagangan.

3. Pogostemon hortensis

Jenis nilam ini hanya terdapat di daerah Banten. Bentuknya mirip dengan

Nilam Jawa tetapi tidak berbunga. Kandungan minyaknya sekitar

0,5-1,5%. Minyak yang dihasilkan juga kurang baik sehingga kurang

mendapat pasar dalam perdagangan.

(Sudaryani dan Sugiharti, 1999).

Faktor yang Mempengaruhi Mutu Minyak Atsiri

Mutu suatu produk sangat menentukan nilainya di pasar. Minyak atsiri

dengan mutu terbaik akan bernilai jual tinggi, sebaliknya bila mutu yang

dihasilkan rendah maka nilai jualnya juga akan turun. Untuk mengantisipasi hal

ini maka perlu diperhatikan beberapa faktor yang dapat mempengaruhi mutu

minyak atsiri yaitu :

1. Pengadaan bahan baku

Kebanyakan tingkat pengetahuan produsen bahan baku minyak atsiri

masih kurang terutama dalam hal pemilihan lokasi penanaman yang ideal

bagi pertumbuhan tanaman minyak atsiri. Pemilihan lokasi seharusnya

disesuaikan dengan persyaratan tumbuh yang dikehendaki oleh tanaman

minyak atsiri yang akan dibudidayakan. Faktor pengolahan lahan,

pemberian pupuk, pemilihan varietas, teknik budi daya, serta teknik

(22)

2. Penanganan pasca panen

Penanganan pasca panen masing-masing bahan tanaman penghasil minyak

atsiri tidaklah sama. Misalnya, bunga kenanga tidak baik mendapat

perlakuan penundaan penyulingan sampai lebih dari satu malam setelah

bunga dipanen, tetapi hasil panen akar wangi dianjurkan tidak langsung

diproses tetapi dibiarkan lebih dahulu dalam keadaan kering selama

beberapa waktu bahkan sampai lebih dari satu bulan, namun pada daun

nilam sebaiknya dikering-anginkan selama 2 - 3 hari sebelum dilakukan

penyulingan.

3. Proses produksi

Seperti halnya kesalahan yang dilakukan dalam pengadaan bahan baku,

kesalahan pada proses produksi atau pengolahan pun akan menimbulkan

dampak negatif terhadap mutu dan rendemen minyak yang dihasilkan.

Kondisi peralatan yang digunakan serta pengawasan proses oleh operator

merupakan salah satu faktor penting yang dapat mempengaruhi mutu

minyak atsiri

(Kastaman, 2003).

Penyulingan dengan Uap

Pada penelitian ini, penyulingan dilakukan dengan cara penguapan air

yang dialirkan melalui sebuah pipa menuju wadah bahan. Pipa ini tidak terlalu

panjang, hanya sekitar 30 cm dan terletak di bagian atas sisi samping wadah

perebus yang dihubungkan ke wadah bahan pada bagian bawah sisi samping.

Bahan yang disuling diletakkan di atas piringan yang berlubang-lubang di dalam

(23)

bahan. Menurut Sudaryani dan Sugiharti (1999) hal ini dimaksudkan agar tersedia

tempat untuk uap air yang telah mengalami pemanasan. Pada bagian samping sisi

bawah bersebelahan dengan sisi pipa aliran uap akan dipasang alat pengukur

tekanan (barometer). Alat ini dipasang agar kita mudah memantau berapa besar

tekanan yang baik di dalam wadah bahan tersebut. Menurut Harris (1990), agar

minyak atsiri yang terkandung di dalam bahan tumbuhan dapat terbawa sebanyak

mungkin oleh uap air, penyulingan dapat diperlambat dengan mengurangi laju uap

air. Biasanya tekanan uap air ini diatur sekitar ¾ atmosfer. Cara ini dapat

dilakukan bila terdapat katup pelepas uap air pada wadah bahan.

Gambar 1. Skema aliran proses produksi minyak atsiri tipe uap

Keterangan gambar :

1. Pemanas

2. Wadah Air

(24)

4. Rongga pengukus

5. Wadah bahan

6. Kondensor

7. Botol penampung

(Hendartomo, 1996).

Uap air dan uap minyak dicairkan dengan cara mengalirkan pipa

berlingkar yang didinginkan dengan air. Alat pencair uap ini disebut dengan

kondensor. Cara pencairan uap yang baik adalah dengan mengalirkan air

pendingin berlawanan arah dengan aliran uap minyak. Berarti air pendingin

dimasukkan melalui bagian bawah kondensor dan dikeluarkan pada bagian atas.

Hasil sulingan minyak atsiri dan air ditampung ke dalam botol berleher panjang.

Karena minyak atsiri sangat mudah menguap, maka botol penampung sebaiknya

direndam dalam air dingin. Atau dapat juga dilakukan dengan meletakkan es batu

bercampur garam disekitar botol penampung agar suhu dingin dapat

dipertahankan lebih lama (Hendartomo, 1996).

Minyak hasil sulingan harus segera dipisahkan setelah suhunya menyamai

suhu kamar. Jika tidak, minyak akan menimbulkan bau tengik. Minyak atau lemak

akan mengeluarkan bau tengik bila terjadi oksidasi, yaitu akibat bercampurnya

minyak/lemak, air, dan udara (Herlina dan Ginting, 2002).

Bahan Logam yang Digunakan

Jika hendak membuat alat penyulingan, hal yang harus diperhatikan adalah

logam yang akan digunakan sebagai bahan dasar pembuatan alat. Logam tersebut

tidak boleh bereaksi dengan uap air dan uap minyak. Bila bereaksi, maka hasil

(25)

dengan minyak atsiri adalah baja tak berkarat (stainless steel), aluminium, dan

kaca tahan panas (Wikipedia, 2002).

Rendemen dan Lama Penyulingan

Rendemen adalah perbandingan antara minyak yang dihasilkan dengan

bahan tumbuhan yang diolah. Besarnya rendemen yang dihasilkan antara jenis

bahan yang satu berbeda dengan yang lainnya. Misalnya rendemen minyak sereh

0,8%, minyak kenanga 1,3%, dan nilam berkisar antara 2,5% sampai 4% untuk

jenis Nilam Aceh. Jenis tumbuhan, varietas, tempat pembudidayaan, dan cara

melaksanakan penyulingan sangat mempengaruhi hasil penyulingan. Penyulingan

dianggap selesai bila hasil sulingan yang ditampung tidak lagi mengeluarkan

minyak. Waktu yang dibutuhkan untuk menyuling sangat tergantung pada jenis

bahan yang disuling. Ada tumbuhan yang cepat melepaskan minyak, ada pula

yang lambat. Contohnya, penyulingan minyak lada hanya memakan waktu satu

jam, sereh selama tiga sampai empat jam, sedang minyak bunga kenanga

(26)

METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat

Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan Agustus 2009 sampai

Januari 2010 di Laboratorium Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas

Sumatera Utara, Medan.

Bahan dan Alat

Adapun bahan-bahan yang digunakan adalah : air, daun nilam, es batu,

ember, garam, gelas ukur, kertas alumunium foil, kompor, lilin mainan, pelat

alumunium, pelat stainless steel, penutup/pembuka laju aliran air (kran), pipet

tetes, termometer, dan barometer.

Sedangkan alat-alat yang digunakan adalah : alat tulis, gergaji besi,

gunting seng, gerinda, kalkulator, komputer, mesin las, dan palu.

Metodologi Penelitian

Pada penelitian ini, metode yang digunakan adalah studi literatur

(kepustakaan), lalu melakukan eksperimen dengan tentang alat destilasi ini.

Selanjutnya dilakukan perancangan bentuk, pembuatan kemudian dilakukan

(27)

Komponen Alat

Alat destilasi ini mempunyai beberapa komponen yaitu :

1. Wadah air penghasil uap

Wadah ini merupakan wadah air yang akan digunakan untuk menghasilkan

uap air. Uap air ini nantinya akan mengalir melalui pipa menuju tempat

bahan (daun nilam atau daun sereh) untuk membawa kandungan minyak

atsiri yang terkandung pada bahan tersebut. Wadah ini berbentuk silinder

dengan penutup yang dapat terbuka dan terkunci rapat, berdiameter 37 cm

dan tinggi 40 cm.

2. Pipa aliran uap

Pipa ini berdiameter 1,5 cm dan berfungsi sebagai tempat aliran uap air

yang menghubungkan wadah air menuju wadah bahan, serta dari wadah

bahan menuju pipa berlingkar dalam pada proses pendinginan.

3. Wadah bahan

Konstruksinya hampir sama dengan wadah air penghasil uap. Dapat

terbuka dan terkunci rapat, hanya saja terdapat sedikit penambahan ukuran

dan komponen. Berdiameter 35 cm dan tinggi 80 cm, terdapat piringan

dengan diameter 35 cm berlubang-lubang kecil pada 20 cm dari sisi

terbawah. Di atas piringan inilah bahan akan diletakkan kemudian uap

yang berasal dari proses pemanasan akan melewati lubang kecil tersebut

menuju bahan. Pada dinding sisi bawah-samping wadah ini akan dipasang

barometer pengukur tekanan agar tekanan yang dihasilkan uap air dapat

diamati. Untuk mengontrol tekanan ini maka akan dipasang pula kran

(28)

minyak yang terdapat pada bahan kemudian mengalir melalui pipa

penghubung menuju pipa berlingkar yang terdapat dalam kondensor

4. Kondensor

Kondensor ini terdiri dari drum, pipa berlingkar dan kran. Es batu

diletakkan di tengah-tengah pipa berlingkar lalu kemudian ditaburi garam.

Sedangkan kran berfungsi sebagai lubang pengeluaran air dari es yang

mencair.

5. Botol penampung

Hasil sulingan akan ditampung di dalam botol berleher panjang.

Tujuannya untuk memudahkan pemisahan minyak dan air. Selain itu botol

ini sebaiknya direndam dalam air dingin agar minyak yang telah

ditampung tidak menguap kembali. Pemisahan minyak dan air dapat

dilakukan menggunakan pipet atau dituang secara perlahan-lahan.

6. Gelas ukur

Untuk mengetahui berapa volume minyak yang dihasilkan, maka dapat

digunakan gelas ukur.

Pembuatan Alat

Adapun langkah-langkah dalam membuat alat destilasi ini yaitu :

1. Dirancang bentuk alat sesuai dengan urutan proses.

2. Digambar serta ditentukan ukuran alat.

3. Dipilih bahan yang akan digunakan sebagai bahan dasar pembuatan alat.

4. Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai

dengan ukuran yang telah ditentukan.

(29)

6. Dibentuk dan dilas plat bahan untuk membentuk pipa aliran uap.

7. Dibentuk dan dilas plat bahan untuk membentuk wadah air.

8. Dibentuk dan dilas plat bahan untuk membentuk wadah bahan.

9. Disiapkan drum kondensor.

10.Dibuat satu lubang pada salah satu sisi samping-bawah drum.

11.Dipasang kran pada lubang tersebut.

12.Dibentuk bahan agar sesuai dengan tempat bahan dan drum kondensor.

13.Dilas pipa aliran yang ada pada drum kondensor dengan terhadap dinding

drum.

14.Dihubungkan komponen bahan yang telah dibuat sesuai dengan urutan

proses.

Prosedur Penelitian

1. Dimasukkan air ke dalam wadah penghasil uap air.

2. Dimasukkan bahan ke dalam tempat bahan.

3. Dimasukkan es batu ke dalam wadah pendingin.

4. Dihidupkan api kompor.

5. Dipanaskan air pada wadah penghasil uap air sampai mendidih.

6. Diatur dan dijaga tekanan pada wadah bahan kira-kira ¾ atmosfer

7. Ditampung hasil penyulingan pada botol penampung.

8. Dilakukan pemisahan minyak dan air hasil penyulingan.

9. Dilakukan pengukuran volume minyak yang dihasilkan tiap satuan berat

bahan yang dimasukkan ke dalam wadah bahan.

(30)

Parameter yang Diamati Kapasitas efektif alat

Kapasitas efektif alat dilakukan dengan menghitung banyaknya minyak

nilam yang dihasilkan (liter) tiap satuan waktu yang dibutuhkan selama

penyulingan tersebut (jam).

T Vol

KA= ……… (1)

dimana :

KA = Kapasitas efektif alat (Liter/jam)

Vol = Volume minyak nilam yang dihasilkan (Liter)

T = Waktu yang dibutuhkan selama penyulingan (jam)

Rendemen

Rendemen adalah perbandingan antara minyak yang dihasilkan dengan

bahan tumbuhan yang diolah. Perhitungan rendemen dilakukan untuk mengetahui

seberapa besar rendemen yang dihasilkan oleh suatu alat dalam memproduksi

minyak nilam tiap satuan banyak bahan yang diolah.

%

BN = Berat minyak nilam yang dihasilkan tiap satu satuan

berat bahan yang diolah (kg)

(31)

Efisiensi alat

Efesiensi alat dapat diketahui dengan membagi kapasitas efektif yang

diperoleh alat terhadap kapasitas efektif alat secara teoritis, atau dapat dituliskan

dengan rumus :

Output = Kapasitas alat (kg/jam)

Input = Kapasitas teoritis (kg/ jam)

Analisis biaya

Analisis ekonomi digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang harus

dikeluarkan saat produksi menggunakan alat ini. Dengan analisis ekonomi dapat

diketahui seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat dapat

diperhitungkan.

Biaya variabel adalah biaya yang besarnya tergantung pada out put yang

dihasilkan. Dimana semakin banyak produk yang dihasilkan maka semakin

banyak bahan yang digunakan. Tak heran jika biayanya semakin besar.

Sedangkan, biaya tetap adalah biaya yang tidak tergantung pada banyak

sedikitnya produk yang akan dihasilkan (Soeharno, 2007).

Pengukuran Biaya produksi dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang

(32)

Biaya pokok BTT C...(4)

BTT = total biaya tidak tetap (Rp/jam)

x = total jam kerja per tahun (jam/tahun)

C = kapasitas alat (jam/satuan produksi

Biaya Tetap

Menurut Darun (2002), biaya tetap terdiri dari:

1) Biaya penyusutan (metode garis lurus)

D =

D = Biaya penyusutan (Rp/tahun)

P = Nilai awal (harga beli/pembuatan) alat dan mesin (Rp)

S = Nilai akhir alsin (10 % dari P) (Rp)

n = Umur ekonomi (tahun)

2) Biaya bunga modal dan asuransi

I =

(33)

3) Biaya pajak

Di negara ini belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk

mesin-mesin dan peralatan pertanian, diperkirakan bahwa biaya pajak

adalah 2% pertahun dari nilai awalnya.

4) Biaya gudang/garasi

Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5 – 1 %,

rata-rata diperhitungkan 1 % dari nilai awal (P) pertahun.

Biaya Tidak Tetap

Biaya tidak tetap terdiri dari:

1) Biaya perbaikan untuk sumber tenaga penggerak, mesin sumber tenaga

adalah mesin penggerak peralatan lainnya yang umumnya

dihubungkan dengan jenis-jenis transmisi tertentu. Biaya perbaikan ini

dapat dihitung dengan persamaan:

Biaya reparasi =

gaji bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya.

Break event point (perhitungan titik impas)

Manfaat perhitungan titik impas adalah untuk mengetahui batas produksi

minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak

untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk

menutupi biaya operasional tanpa adanya keuntungan.

(34)

)

N = jumlah produksi inimal untuk mencapai titik impas (ml)

F = biaya tetap per tahun (Rp)

R = penerimaan dari tiap unit produksi (harga jual) (Rp)

V = biaya tidak tetap per unit produksi

VN = total biaya tidak tetap per tahun (Rp/unit)

Net present value (NPV)

Identifikasi masalah kelayakan finansial dianalisis dengan menggunakan

metode analsis finansial dengan kriteria investasi. NPV adalah kriteria yang

digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidaj untuk diusahakan. Secara

singkat dapat ditulis :

CIF – COF >

Dimana :

0 ...(9)

CIF = cash in flow

COF = cash out flow

Sementara itu keuntungan yang diharapkan dari investasi yang dilakukan

(%) bertindak sebagai tingkat bunga modal dalam perhitungan :

CIF = pendapatan x (P/A, i, n) + Nilai akhir x (P/F, i, n)

COF = Investasi + pembiayaan (P/A, i, n)

Dengan kriteria :

• NPV > 0, berarti usaha tersebut menguntungkan dan layak untuk

(35)

• NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi proyek tidak

menguntungkan dan tidak layak untuk dilaksanakan

• NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang

dikeluarkan.

Internal rate of return (IRR)

Internal Rate of Return (IRR) ini digunakan untuk memperkirakan

kelayakan lama (umur) pemilikan suatau alat atau mesin pada tingkat keuntungan

tertentu. Internal rate of return (IRR) adalah suatu tingkatan discount rate,

dimana diperoleh B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Berdasarkan harga dari NPV = X

(positif) atau NPV= Y (positif) dan NPV = X (positif) atau NPV = Y (negatif),

dihitunglah harga IRR dengan menggunakan rumus berikut:

...(10)

Dan

...(11)

dimana :

p = suku bunga bank paling atraktif

q = suku bunga coba-coba ( > dari p)

X = NPV awal pada p

Y = NPV awal pada q

(36)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Alat Penyuling Minyak Atsiri Tipe Uap

Alat penyuling minyak atsiri tipe uap ini terdiri atas tiga bagian utama

yaitu :

• Wadah air penghasil uap

• Wadah bahan

• Wadah pendingin (kondensor)

Selain itu, alat ini dilengkapi dengan alat pengukur tekanan uap, alat

pengukur suhu (termometer), pipa penghubung antar bahan, serta botol

penampung hasil. Alat pemanas yang digunakan pada penelitian ini adalah

kompor. Wadah air penghasil uap ini berdiameter 37 cm dan tinggi 40 cm. Pada

wadah ini diisi air sebanyak 30 L. Tidak perlu diisi sampai penuh karena akan

memperlambat proses terjadinya pendidihan air sehingga proses penyulingan akan

memakan waktu yang lebih lama.

Wadah air dan wadah bahan dihubungkan oleh oleh pipa berdiameter

2 cm. Air yang mendidih akan menghasilkan uap yang selanjutnya akan dialirkan

melalui pipa ini menuju wadah bahan untuk mengangkut kandungan minyak pada

bahan. Wadah bahan ini berdiamater 35 cm dan tingginya 80 cm. Di dalam wadah

ini dipasang piringan berlubang-lubang. Di atas piringan inilah bahan akan

diletakkan. Letaknya 20 cm dari dasar wadah. Jadi uap yang mengalir dari air

yang mendidih terlebih dahulu akan menuju ruang kosong di bawah piringan ini

sebelum menyentuh bahan. Selain itu pada wadah ini juga dipasang alat pengukur

tekanan uap untuk mengetahui berapa besar tekanan yang ada di dalam wadah

(37)

berlebih. Apabila tekanan melebihi yang dikehendaki maka kran ini dapat dibuka

untuk mengurangi tekanan berlebih tersebut. Termometer juga dipasang pada

wadah ini yaitu pada bagian tutup wadah. Tujuannya adalah untuk mengetahui

besarnya suhu pada saat proses penyulingan dilakukan.

Uap yang mengalir menuju wadah bahan akan mengangkut minyak yang

dikandung bahan dan selanjutnya melalui pipa aliran uap dialirkan menuju wadah

pendingin. Wadah ini berisi pipa berulir dan es batu yang bercampur garam guna

mempercepat proses pengembunan (pencairan uap). Hasil sulingan akan

ditampung pada botol penampung hasil untuk selanjutnya dipisahkan antara air

dan minyak dengan menggunakan pipet tetes.

Proses Penyulingan

Untuk satu kali proses penyulingan, diperlukan :

Tabel 1. Kebutuhan alat untuk satu kali penyulingan

Bahan bakar (L) 2

Air penghasil uap (L) 20

Bahan nilam (kg) 3,5

Es batu (kg) 3 x 10 kg

Jadi, untuk satu kali penyulingan selama 5 jam diperlukan bahan bakar

(minyak tanah) sebanyak 2 L, air penghasil uap 20 L, bahan nillam 3,5 kg, dan es

batu sebanyak 30 kg. Penggunaan es batu sebanyak ini tidak langsung

dimasukkan ke dalam wadah pendingin melainkan setiap 10 kg dalam tiga kali

pemasukan. Setelah 10 kg pertama mencair maka dilanjutkan dengan 10 kg

berikutnya. Hasil sulingan yang diperoleh berupa air dan minyak nilam dengan

posisi minyak di atas air. Air penghasil uap diisi sebanyak 20 L untuk

mewaspadai apabila terjadi kekurangan air akibat kebocoran alat atau terdapat

(38)

mengakibatkan berkurangnya hasil sulingan karena minyak yang dikandung uap

air tidak menuju wadah pendingin melainkan keluar dari proses penyulingan.

Kemudian, uap air akan mengalir menuju wadah bahan melalui pipa yang

menghubungkan wadah bahan dengan wadah penghasil uap. Pada wadah bahan

ini, kapasitas daun nilam yang dapat ditampung adalah sebanyak 3,5 kg.

Sebenarnya, wadah ini dapat menampung lebih dari itu, namun dalam proses

penyulingan minyak nilam, wadah bahan tidah boleh terlalu padat karena akan

menghambat pergerakan uap untuk menangkap minyak yang dikandung bahan.

Jika hal ini terjadi maka proses penyulingan bisa jadi semakin lama lalu konsumsi

bahan bakar juga akan menjadi lebih banyak. Hal ini sesuai dengan pernyataan

Harris (1990) yang menyatakan bahwa bahan yang akan diolah dimasukkan ke

tempat pemuatan bahan tanpa dipadatkan dan tidak boleh terisi penuh.

Termometer dan barometer dipasang pada wadah bahan. Termometer

digunakan untuk mengetahui berapa besar temperatur yang ada di dalam wadah

bahan selama proses penyulingan dan di pasang pada bagian atas wadah (pada

bagian tutup). Pada penelitian ini suhu yang ada di dalam wadah selama proses

penyulingan adalah sebesar 980C. Sedangkan barometer dipasang pada bagian

bawah-samping wadah. Alat ini dipasang untuk mengetahui berapa besar tekanan

yang dihasilkan oleh air yang mendidih pada wadah pertama untuk mengangkat

minyak yang dikandung oleh daun nilam.

Beberapa bahan tambahan seperti plastik polyethilen, kertas alumunium

foil, dan lilin mainan digunakan untuk mencegah kebocoran. Pada sambungan

antar pipa dapat diletakkan lilin mainan untuk mencegah uap keluar lalu dibalut

(39)

dibungkus dengan plastik ini namun sebelumnya pada tepi tutup tersebut

diletakkan kertas alumunium foil agar penutupan bahan menjadi rapat.

Selanjutnya uap air yang mengandung minyak dialirkan menuju wadah

pendingin untuk dicairkan kembali. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya,

wadah ini berisi pipa berulir dan es batu sebanyak 10 kg. Es batu ini berfungsi

untuk mendinginkan uap yang berada di dalam pipa agar kembali mencair. Selain

itu perlu juga disediakan 10 kg es batu lain untuk diisi kembali pada wadah

pendingin bila es batu pada tahap pertama telah mencair. Untuk menjaga agar es

batu ini dapat bertahan beku dengan cukup lama, maka digunakan garam.

Penggunaan garam dalam hal ini dimaksudkan untuk menurunkan titik beku es

batu sehingga akan tahan cukup lama untuk mengembunkan uap dan air dan

minyak .

Kapasitas Efektif Alat

Tabel 2. Hasil penyulingan

Percobaan Volume (ml) Lama penyulingan (jam)

I 40 4

II 44 4

III 51 4

Rataan 45 4

Kapasitas efektif suatu alat menunjukkan produktifitas alat selama

pengoperasian tiap satuan waktu. Dalam hal ini kapasitas efektif alat diukur

dengan mambagi banyaknya volume minyak hasil penyulingan terhadap waktu

yang dibutuhkan selama pengoperasian alat.

Penyulingan minyak nilam yang dilakukan pada penelitian ini memakan

waktu selama 4 jam. Air hasil sulingan yang mengandung minyak tidak langsung

(40)

dikarenakan masih dibutuhkannya waktu untuk mendidihkan air sebanyak 20 L

yang ada pada wadah air untuk menhasilkan uap. Air yang bercampur miyak akan

berangsur-angsur keluar sedikit demi sedikit. Penyulingan dinyatakan selesai

apabila hasil sulingan yang ditampung tidak lagi mengandung minyak. Hasil

sulingan selanjutnya ditampung pada gelas ukur. Pemisahan minyak dengan air

dilakukan dengan menggunkan pipet tetes.

Pada penyulingan yang telah dilakukan diperoleh hasil pada percobaan I

sebanyak 40 ml, percobaan II sebanyak 44 ml, dan percobaan III sebanyak

51 ml. Perbedaan hasil yang diperoleh ini dikarenakan pada percobaan I terdapat

sedikit kebocoran pada pipa sambungan antara wadah bahan dengan kondensor

(wadah pendingin). Pada pipa ini terdapat beberapa bekas pengelasan. Uap keluar

dari bekas pengelasan tersebut. Lalu pada proses penyulingan yang kedua hasilnya

mulai membaik karena beberapa kebocoran yang terjadi pada percobaan I telah

diperbaiki. Tapi pada percobaan II ini uap justru mendesak keluar melalui tutup

wadah bahan. Oleh karena itulah diperlukan kertas alumunium foil untuk

merapatkan tutup tersebut sehingga pada penyulingan yang terakhir diperoleh

hasil sebanyak 51 ml. Tidak hanya dari faktor perlakuan terhadap bahan,

keterampilan dalam membuat, memperbaiki, dan mengoperasikan alat juga turut

mempengaruhi hasil yang akan diperoleh. Secara rata-rata, hasil yang diperoleh

selama tiga kali penyulingan adalah sebanyak 45 ml.

Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan (Tabel 2), diperoleh kapasitas

efektif alat penyuling minyak atsiri tipe uap ini sebesar 11,25 ml/jam. Artinya, alat

penyuling ini mampu menghasilkan 11,25 ml minyak nilam setiap satu jam waktu

(41)

Rendemen

Perhitungan rendemen dilakukan untuk mengetahui seberapa besar

rendemen yang dihasilkan oleh suatu alat dalam memproduksi minyak nilam tiap

satuan banyak bahan yang diolah.

Tabel 3. Berat minyak nilam hasil sulingan Ulangan Berat minyak nilam dalam

gelas ukur (gr)

Dari data di atas, diperoleh rendemen sebesar 1,55%, yaitu dengan

membagi berat rataan minyak nilam 54,33 gram dengan berat bahan yang

digunakan yakni sebesar 3500 gram kemudian dikali 100%. Artinya,

perbandingan antara 54,33 gram minyak nilam terhadap 3500 gram bahan baku

diperoleh sebesar 1,55%. Besarnya rendemen yang diperoleh pada penelitian ini

lebih kecil dari yang diharapkan. Sebenarnya pada penelitian ini alat diharapkan

dapat menghasilkan rendemen sebesar 2,5% atau lebih. Hal ini dipengaruhi oleh

komponen atau instalasi alat. Kemungkinan terbesar disebabkan karena pipa

aliran uap yang terlalu kecil dan besar lubang pada piringan bahan yang kurang

besar. Besar kecilnya diameter pipa aliran uap sangat mempengaruhi laju aliran

uap. Semakin besar diameternya maka akan semakin mudah uap akan mengalir.

Begitu pula dengan besarnya ukuran lubang pada piringan bahan. Uap akan lebih

mudah mengalir dan menangkap kandungan minyak yang ada pada bahan jika

lubang piringan semakin besar. Namun, jika semakin kecil uap akan sulit bergerak

(42)

Efisiensi Alat

Tidak ada literatur khusus yang menjelaskan berapa banyak bahan yang

diperlukan untuk mendapatkan 1 L minyak nilam. Ada yang menyatakan 50 kg,

ada pula yang menyatakan 60 kg. Tetapi tetap saja konstruksi alat, metode

penyulingan, dan pengalaman adalah hal yang paling mempengaruhi. Berdasarkan

tinjauan penulis, 60 kg bahan untuk menghasilkan 1 L minyak nilam adalah

asumsi yang paling banyak dianut oleh masyarakat.

Efisiensi alat dapat dihitung dengan membagi hasil yang diperoleh di

lapangan terhadap hasil yang seharusnya diperoleh secara teoritis. Dari proses

penyulingan yang telah dilakukan, seharusnya diperoleh hasil 58,33 mL untuk

3,5 kg bahan. Namun, hasil yang diperoleh justru 45 ml (hasil rataan tiga kali

penyulingan). Jadi efisiensi alat tersebut adalah 77,15%. Hal ini disebabkan

adanya faktor kebocoran alat dan masih terdapatnya daun nilam yang tidak dilalui

oleh uap air. Daun nilam yang tidak dilalui oleh uap air ini tetap dalam keadaan

kering. Dapat dilihat bila proses penyulingan telah selesai dilakukan.

Jika melihat kinerja alat pada proses penyulingan III dengan hasil 51 ml,

maka diperoleh efisiensi alat sebesar 87,43%. Namun demikian, secara teorotis

alat dan mesin pertanian yang baik memiliki efisiensi antara 60%-70%, lebih dari

itu akan semakin baik. Berdasarkan pedoman tersebut, maka alat penyuling

(43)

Analisis Ekonomi

Analisis ekonomi digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang harus

dikeluarkan untuk memproduksi tiap unit satuan produksi. Dengan analisis

ekonomi dapat diketahui seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat

dapat diperhitungkan.

Dari analisis ekonomi yang dilakukan (Lampiran 3) diperoleh biaya untuk

memproduksi minyak nilam sebesar Rp 459,609/ml. Artinya, untuk memproduksi

minyak nilam sebanyak 1 ml dibutuhkan biaya sebesar Rp 459,609.

Break Event Point

Menurut Waldiyono (2008) analisis titik impas umumnya berhubungan

dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha

yang dilakukan dapat membiayai sendiri dan selanjutnya dapat berkembang

sendiri. Dalam analisis ini keuntungan awal dianggap nol.

Berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan

(Lampiran 4), alat penyuling minyak atsiri tipe uap ini akan mencapai break event

point pada nilai 3056 ml. Hal ini berarti alat ini akan mencapai titik impas apabila

telah memproduksi minyak nilam sebanyak 3056 ml.

Net Present Value

Dari perhitungan yang telah dilakukan (Lampiran 5) diperoleh nilai NPV

15% adalah Rp. 3.719.689,35 dan NPV 20% adalah Rp. 3.085.354,26. Karena

bernilai lebih besar dari nol, maka NPV tersebut masuk ke dalam kriteria NPV > 0

(44)

Intrnal Rate of Return

Internal rate of return (IRR) digunakan untuk memperkirakan kelayakan

lama (umur) pemilikan suatu alat atau mesin pada tingkat keuntungan tertentu.

Untuk nilai IRR ini diperoleh sebesar 43,319% (Lampiran 6). Artinya, kita dapat

menaikkan bunga sampai pada tingkat keuntungan 43,319%, jika lebih dari itu

(45)

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Alat penyuling minyak atsiri tipe uap yang digunakan untuk menyuling

minyak nilam mempunyai kapasitas efektif rata-rata sebesar 11,25 ml/jam.

2. Rendemen yang diperoleh pada alat penyuling minyak atsiri tipe uap ini

sebesar 1,55%.

3. Efisiensi alat penyuling minyak atsiri tipe uap ini sebesar 77,15%.

4. Biaya pokok yang dikeluarkan untuk memproduksi minyak nilam

sebanyak 1 ml dari alat penyuling minyak atsiri tipe uap ini adalah

Rp 459,609.

5. Alat penyuling minyak atsiri yang digunakan untuk menyuling minyak

nilam ini akan mencapai break event point (titik impas) pada nilai

3056 ml.

6. Usaha penyulingan minyak nilam dengan menggunakan alat penyuling

minyak atsiri tipe uap ini layak untuk dilaksanakan dan dikembangkan

karena memiliki net present value (NPV) > 0 yaitu sebesar

Rp 3.085.354,26.

7. Besarnya nilai IRR yang diperoleh dalam proses penyulingan minyak

nilam dengan menggunakan alat penyuling minyak atsiri tipe uap ini

(46)

Saran

1. Sebaiknya dipasang katup pengunci tutup wadah air penghasil uap dan

wadah bahan agar uap tidak keluar melalui celah tutup yang dapat

mengakibatkan menurunnya hasil yang ingin diperoleh.

2. Pada alat penyuling minyak atsiri tipe uap ini perlu diperbaiki pemasangan

alat pengukur tekanan (barometer) agar dapat diketahui seberapa besar

tekanan di dalam wadah bahan.

3. Untuk memudahkan pengoperasian alat,alat ini perlu diletakkan pada suatu

tempat yang dapat dipindah-pindahkan, seperti dengan pemasangan roda,

agar alat ini tidak perlu dibongkar pasang sehingga mencegah terjadinya

kebocoran mengingat alat ini terbuat dari alumunium.

4. Setelah pemakaian alat, sebaiknya alat dibersihkan kembali untuk menjaga

(47)

DAFTAR PUSTAKA

Anekaplantasia,2008.

[03 Agustus 2009].

Armando, R., 2009. Memproduksi 15 Minyak Asiri Berkualitas. Penebar Swadaya, Jakarta.

Awaludin, Z., 2009. Mengapa Es Terbentuk di Lautan. [1 Februari 2010].

Darun, 2002. Ekonomi Teknik. Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU, Medan.

Daryanto, 1984. Dasar-dasar Teknik Mesin. Bina Aksara, Jakarta.

Harris, R., 1990. Tanaman Minyak Atsiri. Penebar Swadaya, Jakarta.

Herlina, N dan H. S. Ginting, 2002. Lemak dan Minyak. Fakultas Teknik Jurusan Teknik Kimia USU, Medan.

Teknis

Budidaya Agrokomplek-Budidaya Nilam. [04 Agustus 2009].

http://www.atsiri-indonesia.com/. Essential Oil. Atsiri Indonesia. [04 Agustus 2009].

Kastaman, R., 2003. Kajian Teknis Budidaya dan Manajemen Produksi Pengolahan Minyak Nilam di Beberapa Sentra Nilam di Jawa Barat. Dinas Koperasi dan UKM, Bandung.

Lutony, T. L. dan Y. Rahmayati, 2002. Produksi dan Perdagangan Minyak Atsiri. Penebar Swadaya, Jakarta.

Napitupulu, F. H., 2006. Modifikasi Ketel Penyuling Nila Untuk Mempersingkat Waktu Penyulingan. Teknik Mesin FT USU, Medan.

(48)

Nuryani, Y., Emmyzar dan Iratno, 2005. Budidaya Tanaman Nilam. Badan

Penelitian dan Pengembangan Pertanian.

[04 Agustus 2009].

Pikiran Rakyat, 2009. Eropa Pesan Satu Ton Minyak Atsiri Jabar. http://www.pikiran-rakyat.com/index.php?mib=news.detail&id=87274. [04 Agustus 2009].

Pudjosumarto, M., 1998. Evaluasi Proyek. Fakultas Ekonomi Brawijaya Malang. Edisi Kedua. Liberty, Yogyakarta.

Purba, R. 1997. Analisa Biaya dan Manfaat. PT. Rineka Cipta, Jakarta.

Sastrohamodjojo, H., 2004. Kimia Minyak Atsiri. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Soeharno, 2007. Teori Mikroekonomi. Andi Offset, Yogyakarta.

Sudaryani, T. dan E. Sugiharti, 1999. Budidaya dan Penyulingan Nilam. Penebar Swadaya, Jakarta.

Trubus Info Kit, 2009. Minyak Asiri.

Waldiyono, 2008. Ekonomi Teknik. (Konsepse, Teori dan Aplikasi). Pustaka Pelajar, Yogyakarta.

Wikipedia, 2008.

Wikipedia, 2008

(49)

Tidak

Ya

Lampiran 1. Flow chart pelaksanaan penelitian

Mulai

Perancangan bentuk alat

Menggambar dan menentukan dimensi alat

Memilih bahan

Pengukuran bahan yang akan digunakan

Dipotong, dibubut, dan dikikir bahan yang digunakan

Pemasangan komponen kondensor

Perangkaian komponen alat

a Optimal Pengujian alat

(50)

Lampiran 1. Flow chart pelaksanaan penelitian (sambungan)

Analisa data Data Pengamatan

Parameter a

(51)

Lampiran 2. Kapasitas efektif alat, rendemen, dan efisiensi alat

1. Kapasitas efektif alat

(52)

Lampiran 3. Analisis ekonomi

Pengukuran Biaya produksi dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya

yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).

Biaya pokok BTT C

BTT = total biaya tidak tetap (Rp/jam)

x = total jam kerja per tahun (jam/tahun)

C = kapasitas alat (jam/satuan produksi

I. Unsur Produksi

(53)

II. Perhitungan Biaya Produksi

Bunga modal dan asuransi

Bunga modal pada bulan Desember 15%, Asuransi 2%

Bunga modal dan asuransi

(54)

Pajak

Biaya Tidak Tetap (BTT)

Biaya perbaikan alat (reparasi)

=

Total Biaya Tidak Tetap (BTT)

(55)

Lampiran 4. Break event point

Analisis titik impas umumnya berhubungan dengan proses penentuan

tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat

membiayai sendiri (self financing). Dan selanjutnya dapat berkembang sendiri

(self growing). Dalam analisis ini, keuntungan awal dianggap sama dengan nol.

Biaya tetap (F) = Rp 255.714,285/tahun

Biaya tidak tetap (V) = Rp. 5.009,03 / jam (1 jam = 11,25ml)

= Rp. 445,247 / ml

Penerimaan dari tiap mL produksi = (15% x (BT+BTT)) + (BT+BTT)/KA

= Rp. 528,896/ml

Alat akan mencapai break event point jika alat telah menghasilkan minyak nilam

(56)

Lampiran 5. Net present value

NPV adalah selisih antara present value dari investasi dengan nilai sekarang

dari penerimaan-penerimaan kas bersih di masa yang akan datang. Identifikasi

masalah kelayakan finansial dianalisis dengan menggunakan metode analisis

finansial dengan kriteria investasi. Net present value adalah kriteria yang

digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan.

Perhitungan net present value merupakan net benefit yang telah didiskon dengan

discount factor (Pudjosumarto, 1998).

Secara singkat rumusnya :

CIF – COF ≥ 0

dimana : CIF = cash inflow

COF = cash outflow

Sementara itu keuntungan yang diharapkan dari investasi yang dilakukan

(dalam %) bertindak sebagai tingkat bunga modal dalam perhitungan-perhitungan

Penerimaan (CIF) = pendapatan x (P/A, i, n) + Nilai ahir x (P/F, i, n)

Pengeluaran (COF) = Investasi + pembiayaan (P/A, i, n)

Kriteria NPV yaitu

− NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan; :

− NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi proyek tidak

menguntungkan;

− NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang

(57)

Berdasarkan persamaan nilai NPV alat ini dapat dihitung dengan rumus

sebagai berikut:

CIF – COF ≥ 0

Investasi : Rp. 1.000.000

Pendapatan : Rp. 7.116.304,53

Nilai akhir : Rp. 100.000

Pembiayaan : Rp. 5.990.799,88/tahun

Suku bunga bank : Rp 15%

Suku bunga coba-coba : Rp 20%

Umur alat : 7 tahun

Cash in Flow 15%

1. Pendapatan : pendapatan x (P/A, 15%,7)

: Rp. 7.116.304,53 x 4,160

: Rp. 29.603.826,85

2. Nilai akhir : nilai akhir x (P/F, 15%,7)

: Rp 100.000 x 0,3759

: Rp. 37.590

(58)

Cash out Flow 15%

1. Investasi : Rp. 1.000.000

2. pembiayaan : pembiayaan x (P/A, 15%, 7)

: Rp. 5.990.799,88 x 4,160

= Rp. 24.921.727,50

Jumlah COF : Rp. 25.921.727,50

NPV 15% = CIF – COF

= Rp. 29.641.416,85 – 25.921.727,50

= Rp. 3.719.689,35

Cash in Flow 20%

1. Pendapatan : pendapatan x (P/A, 20%,7)

: Rp. 7.116.304,53 x 3,605

: Rp. 25.654.277,83

2. Nilai akhir : nilai akhir x (P/F, 20%,7)

: Rp.100.000 x 0,2791

: Rp. 27.910

(59)

Cash out Flow 20%

1. Investasi : Rp. 1.000.000

2. pembiayaan : pembiayaan x (P/A, 20%, 7)

: Rp. 5.990.799,88 x 3,605

= Rp. 21.596.833,57

Jumlah COF : Rp. 22.596.833,57

NPV 20% = CIF – COF

= Rp. 25.682.187,83 – 22.596.833,57

= Rp. 3.085.354,26

Jadi besarnya NPV 15% adalah Rp. 3.719.689,35 dan NPV 20% adalah

Rp. 3.085.354,26. Jadi nilai NPV dari alat ini ≥ 0 maka usaha ini layak untuk

(60)

Lampiran 6. Internal rate of return

Internal Rate of Return (IRR) ini digunakan untuk memperkirakan

kelayakan lama (umur) pemilikan suatau alat atau mesin pada tingkat keuntungan

tertentu. Internal rate of return (IRR) adalah suatu tingkatan discount rate,

dimana diperoleh B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Berdasarkan harga dari NPV = X

(positif) atau NPV= Y (positif) dan NPV = X (positif) atau NPV = Y (negatif),

dihitunglah harga IRR dengan menggunakan rumus berikut:

Dan

dimana :

p = suku bunga bank paling atraktif

q = suku bunga coba-coba ( > dari p)

X = NPV awal pada p

Y = NPV awal pada q

(Purba, 1997).

Suku bunga bank paling atraktif (p) = 15%

Suku bunga coba-coba ( > dari p) (q) =20%

(61)

Lampiran 7. Spesifikasi alat penyuling minyak atsiri tipe uap

1. Wadah air penghasil uap

Dimensi

Diameter : 37 cm Tinggi : 40 cm

2.Wadah bahan

Dimensi

Diameter : 35 cm

Tinggi : 80 cm

3. Wadah pendingin

Dimensi

Diameter : 45 cm

Lebar : 35 cm

Diameter pipa : 1 cm

Tebal plat : 1 mm

Kapasitas efektif : 11,25ml/jam

Rendemen : 1,55 %

(62)

Lampiran 8. Prinsip kerja alat

Seperti diketahui sebelumnya, penyulingan minyak atsiri ini diawali

dengan menguapkan air yang ada pada wadah bahan, untuk selanjutnya uap ini

dialirkan menuju wadah bahan untuk menangkap minyak yang dikandung oleh

bahan. Bahan-bahan ini, di dalam wadah bahan di letakkan di atas sebuah piringan

yang berlubang-lubang. Melalui lubang inilah uap akan mengalir menuju bahan

dan selanjutnya dialirkan menuju wadah pendingin. Wadah ini berisi es batu yang

ditaburi garam dan berfungsi mengubah air yang bercampur minyak, yang semula

masih dalam fasa gas berubah menjadi cair. Hasil sulingan ini ditampung

langsung pada gelas ukur. Jadi, prinsip kerja alat penyuling minyak atsiri tipe uap

ini adalah dengan menguapkan air sebagai media pembawa minyak yang

dikandung bahan untuk dicairkan kembali oleh kondensor kemudian ditampung

(63)

Lampiran 9. Gambar daun nilam

Gambar 2. Daun nilam basah

(64)

Lampiran 10. Komponen alat penyuling minyak atsiri tipe uap

Gambar 4. Wadah air penghasil uap

(65)

Gambar 6. Wadah pendingin

(66)

Lampiran 11. Proses penyulingan minyak atsiri

Gambar 8a. Proses penyulingan minyak atsiri

(67)

Lampiran 12. Minyak nilam

Gambar 9. Minyak hasil penyulingan I

(68)

Gambar 11. Minyak hasil penyulingan III

(69)

Lampiran 14. Keselamatan kerja dan perawatan alat

Keselamatan Kerja

Keselamatan kerja merupakan suatu usaha yang dilakukan untuk

menghindari terjadinya hal-hal yang tidak diinginkan selama proses kerja. Pada

alat penyulingan minyak atsiri tipe uap ini hendaknya perlu diperhatikan

penggunaan kompor sebagai sumber panas. Kompor harus benar-benar dalam

keadaan bagus, hindari sumbu yang sudah pendek, hindari pemakaian api yang

terlalu besar, dan bahan bakarnya tidak boleh kurang. Pengisian bahan bakar

sebaiknya dilakukan pada saat kompor dalam keadaan mati (belum dinyalakan).

Bersihkan kembali tumpahan bahan bakar di sekitar kompor agar api tidak

merembet ke sekitarnya.

Selain itu, pastikan tersedianya botol penampung hasil cadangan agar

dapat menampung semua hasil sulingan. Pastikan pula konstruksi dudukan

komponen proses penyulingan tersebut berdiri tegak dan tidak goyah, karena bila

goyah akan mudah jatuh dan kecelakaan kerja yang lebih besar bisa saja terjadi.

Keselamatan operator juga tidak boleh luput. Dianjurkan kepada operator

untuk menggunakan sarung tangan untuk menghindari kontak fisik langsung

antara kulit dengan komponen alat penyulingan.

Perawatan Alat

Setelah digunakan, alat harus dibersihkan kembali. Wadah air yang

menghitam sebaiknya dicuci sehingga tampak bersih kembali. Wadah bahan juga

begitu, bersihkan dari sisa-sisa daun nilam yang telah disuling. Cek kembali

(70)

komponen dicuci, sebaiknya keringkan terlebih dahulu atau dilap untuk

Figur

Gambar 1. Skema aliran proses produksi minyak atsiri tipe uap

Gambar 1.

Skema aliran proses produksi minyak atsiri tipe uap p.23
Tabel 2. Hasil penyulingan

Tabel 2.

Hasil penyulingan p.39
Tabel 3. Berat minyak nilam hasil sulingan

Tabel 3.

Berat minyak nilam hasil sulingan p.41
Gambar 2. Daun nilam basah

Gambar 2.

Daun nilam basah p.63
Gambar 3. Daun nilam kering

Gambar 3.

Daun nilam kering p.63
Gambar 4. Wadah air penghasil uap

Gambar 4.

Wadah air penghasil uap p.64
Gambar 5. Wadah bahan

Gambar 5.

Wadah bahan p.64
Gambar 6. Wadah pendingin

Gambar 6.

Wadah pendingin p.65
Gambar 7. Botol penampung hasil

Gambar 7.

Botol penampung hasil p.65
Gambar 8a. Proses penyulingan minyak atsiri

Gambar 8a.

Proses penyulingan minyak atsiri p.66
Gambar 8b. Proses penyulingan minyak atsiri

Gambar 8b.

Proses penyulingan minyak atsiri p.66
Gambar 9. Minyak hasil penyulingan I

Gambar 9.

Minyak hasil penyulingan I p.67
Gambar 10. Minyak hasil penyulingan II

Gambar 10.

Minyak hasil penyulingan II p.67
Gambar 12. Minyak hasil penyulingan I, II, dan III

Gambar 12.

Minyak hasil penyulingan I, II, dan III p.68
Gambar 11. Minyak hasil penyulingan III

Gambar 11.

Minyak hasil penyulingan III p.68

Referensi

Memperbarui...