Uji Suhu Uap pada Alat Penyuling Minyak Atsiri Cengkeh Tipe Uap Langsung

(1)

Lampiran 1. Flowchart pelakasanaan penelitian Mulai

Dipersiapkan alat penyulingan minyak atsiri tipe uap langsung

Dimasukkan air kedalam ketel uap

Dimasukkan bahan ke dalam ketel bahan

Dinyalakan kompor

Ditunggu 5-8 jam

Dialirkan uap ke dalam kondensor

Ditampung minyak cengkeh ke dalam gelas ukur

Analisis data

Dilakukan pengamatan parameter

Data

(2)

Lampiran 2. Perhitungan

Kadar air

KA (oC)

No. T (oC) Rata-rata

U1 U2 U3

1 95 18,40 14,81 13,97 15,72

2 100 12,50 12,41 11,98 12,29

3 105 11,75 11,48 10,46 11,23

Kadar air pada suhu 95 oC

U1 –

18,40 %

U2 –

14,81 %

U3 –

(3)

14,81 %

Rata – rata

15,72

U1 –

12,50 %

U2 –

12, 41%

U3 –

(4)

Rata – rata

12,29

U1

–

11,75 %

U2

–

11,48 %

U3

–

(5)

Rata – rata

(6)

Asam lemak bebas

ALB (%)

No T (0C) Rata- rata

U1 U2 U3

1 95 5,07 6,72 5,71 5,83

2 100 5,17 5,71 5,94 5,60

3 105 5,04 5,94 5,98 5,65

Asam lemak bebas pada suhu 95oC

U1

U2

U3

(7)

Asam lemak bebas pada suhu 100oC

U1

U2

U3

Rata – rata

(8)

U1

U2

U3

Rata – rata

(9)

Rendemen

No. T(0C) Rata- rata

U1 U2 U3

1 95 0,39 0,404 0,408 0.40

2 100 0,476 0,504 0,516 0,49

3 105 0,526 0,572 0,528 0,54

Rendemen pada suhu 950 C

U1 =

=

= 0,39 %

U2 =

=

= 0,404 %

U3 =

=

= 0,408 %

Rata – rata = = =

(10)

Rendemen pada suhu 100 0 C

U1 =

=

= 0,476 %

U2 =

=

= 0,504 %

U3 =

=

= 0,516 %

Rata – rata =

= =

(11)

Rendemen pada suhu 1050 C

U1 =

=

= 0,526 %

U2 =

=

= 0,572 %

U3 =

=

= 0,528 %

Rata – rata = = =

(12)

Lampiran 3. Data pengamatan kadar air

ulangan

perlakuan 1 2 3 total rataan

95 18.40 14.81 13.97 47.18 15.72

100 12.50 12.41 11.98 36.89 12.29

105 11.75 11.48 10.46 33.69 11.23

total

rataan 13.08

Analisis sidik ragam

SK db JK KT F

Hitung F 0,05 F 0,01

Perlakuan 2

33.138 5

16.569 2

8.1759

2 *

5.1432 5

10.924 8

T 2

33.138 5

16.569 2

8.1759

2 *

5.1432 5

10.924 8

Galat 6

12.159 5

2.0265 9

Total 8 45.298

Keterangan: tn tidak nyata *= nyata

(13)

Lampiran 4. Data pengamatan asam lemak bebas Data pengamatan asama lemak bebas

ulangan

perlakuan 1 2 3 total Rataan

95 5.07 6.72 5,71 17.5 5.83

100 5.17 5,71 5.94 16.82 5.60

105 5.04 5.94 5.98 16,96 5.65

total

rataan 5.6933

SK db JK KT F

Hitung F 0,05 F 0,01 Perlakuan 2

0.0859 6

0.0429 8

0.1140

2 tn

5.1432 5

10.924 8

T 2

0.0859 6

0.0429 8

0.1140

2 tn

5.1432 5

10.924 8

Galat 6 2.2616

0.3769 3 Total 8

2.3475

6

(14)

Lampiran 5. Data pengamatan rendemen minyak Data pengamatan Rendemen Minyak

ulangan

perlakuan 1 2 3 total rataan

95 0.39 0.404 0.408 1.202 0.40

100 0.476 0.504 0.516 1.496 0.49

105 0.526 0.572 0.528 1.626 0.54

total

rataan 0.4766

SK db JK KT F

Hitung F 0,05 F 0,01 Perlakuan 2

0.0314 6

0.0157 3

39.762

9 **

5.1432 5

10.924 8

T 2

0.0314 6

0.0157 3

39.762

9 **

5.1432 5

10.924 8

Galat 6

0.0023

7 0.0004 Total 8

0.0338

3

Ket: tn tidak nyata *= nyata **= sangat nyata

DMRT

Perlakuan Rataan Notasi

0.05 0.01 0.05 0.01

T1 0.4007 a A

0.0397 0.0602 T2 0.4987 b B

(15)

Oven

(16)

Timbangan digital

(17)

(18)

DAFTAR PUSTAKA

Amalia, E. Hadipoentyanti dan Nursalam., 2008. Pengaruh Radiasi Sinar Gamma Terhadap Pertumbahan Kalus dan Tunas Cengkeh Varietas Sikalang secara In Vitro. Seminar Nasional Pengendalian Terpadu Organisme Pengganggu Tanaman Jahe dan Cengkeh, Bogor.

Fasihna and Ajibola. 1989. Mechanical Expression Of Oil From Conophor Nut,

Departement Of Agriculture Enginering. Obafemi Awolowo University,

Nigeria.

Hapsoh, 2011. Budidaya Tanaman Obat dan Rempah. Universitas Sumatera Utara, Medan.

Hernani dan T. Marwati. .2006. Peningkatan Mutu Minyak Atsiri Melalui Proses Pemurnian.Makalah disampaikan pada Konferensi Nasional Minyak Atsiri. Solo.

Hidayat, T dan N. Nurdjanah, Masalah dan Standar Mutu Cengkeh Monograf Cengkeh Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat, Bogor. Kardinan, A., 2005. Tanaman Penghasil Minyak Atsiri. Agromedia Pustaka.

Jakarta.

Ketaren, S., 1985. Pengantar Minyak Atsiri. Balai Pustaka. Jakarta. Lawless, J., 2002. The Encyclopedia Of Essential Oils. Thorson. London.

Lubis, F, N., 2010. Rancang Bangun Alat Penyuling minyak Atsiri Tipe Uap. Teknik Pertanian Fakultas Pertanian USU, Medan.

Luntony dan Rahmayati, 2002. Produksi dan Pedangan Minyak Atsiri. Swadaya. Jakarta.

Najiyati dan S . Danarti. 1991. Budidaya dan Penanganan Pasca Panen Cengkeh. Penebar Swadaya, Jakarta.

Nurjannah, D.A, R. Retnowati, U.P. Juswono, 2013, Aktivitas Antioksidan dari Minyak Bunga Cengkeh (Syzygium aromaticum) Kering Berdasarkan Aktivitas Antiradikal yang Ditentukan Menggunakan ESR, Kimia

Student Journal, Universitas Brawijaya, Malang.

(19)

30

Rusli, M. 2007. Cara Produksi Minyak Cengkeh. Direktorat Industri Kecil dan Menengah. Bogor.

Rusli. S., N. Nurdjanah, Soediharto, D. Sitepu, S. Ardi dan D.T Sitorus., 1985. Penelitian dan Pengembangan Minyak Atsiri Indonesia. Edisi Khusus Penelitian Tanaman Rempah dan Obat. Bogor.

Santoso, H. B., 1997. Bertanam Cengkeh.Bahan Industri Wewangian. Kanisius. Yogyakarta.

Sudaryani dan Sugiharti., 1999. Budidaya dan Penyulingan Cengkeh. Swadaya, Jakarta.

Suhirman, 2012. Pengunaan Minyak Atsiri dan Pemanfaatan Limbahnya. Balai Penelitian. Bogor.

Sukarsono dan I. Dahroni, 2005. Pembuatan Alat Distilasi Fraksinasi Minyak Cengkeh. Puslitbang Teknologi Maju, Jogjakarta

Sulaswaty, W. A., 2001. Teknologi Ekstraksi dan Pemurnian AtsiriSebagai Bahan Baku Flavor dan Fragrance . Pusat Peneliti Kimia Lipi,Serpong.

Suwarto dan Y . Octavianty. 2010. Budidaya Tanaman Perkebunan Unggulan. PT Penebar Swadaya, Jakarta.

(20)

METODOLOGI PENELITIAN

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada bulan November sampai dengan bulan Desember 2015 di Laboratorium Keteknikan Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.

Bahan dan Alat

Adapun bahan-bahan yang digunakan adalah: air, cengkeh , es batu, ember, gelas ukur, kompor, pelat alumunium, pelat stainless steel, penutup/pembuka laju aliaran air (kran), thermometer.

Adapun alat-alat yang digunakan adalah alat tulis, gergaji besi, gunting seng, gerinda, kalkulator, komputer, mesin las, dan palu.

Metode Penelitian

Penelitian ini mengunakan rancang acak lengkap (RAL) non-faktorial dengan 3 kali ulangan di setiap perlakuan. Dengan menggunakan suhu sebesar 950C, 1000C, dan 1050C. Dengan persamaan

Yij = µ+αi+ɛij………(1)

Dimana:

Yij = hasil pengatan dari factor P pada tararf ke-i pada ulangan ke- j µ = nilai tengah sebenarnya

αi = efek factor P pada taraf ke-i

(21)

15

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(cengkeh) untuk membawa kandungan minyak atsiri yang terkandung pada bahan tersebut. Wadah ini berbentuk silinder dengan penutup yang dapat

terkunci rapat, berdiameter 30 cm dan tinggi 51cm. 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 pada proses pendinginan.

3. Wadah bahan

(22)

16

pada bahan kemudian mengalir melalui pipa penghubung menuju pipa berlingkar yang terdapat dalam kondensor.

4. Kondensor

Kondensor ini terdiri dari drum dengan diameter 30 cm dan tinggi 50 cm, pipa berlingkar dan kran. Es batu diletakkan di tengah-tengah pipa berlingkar.Sedangkan kran berfungsi sebagai lubang pengeluaran air dari es yang mencair.

5. 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. 5. Dipotong bahan sesuai ukuran.

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.

(23)

17

12. Dibentuk bahan agar sesuai dengan tempat bahan dan drum kondensor. 13. Dilas pipa aliran yang ada pada drum kondensor dengan dinding drum.

14. Dihubungkan komponen bahan yang telah dibuat sesuai dengan urutan proses.

Prosedur Penelitian

1. Ditimbang bahan cengkeh seberat 500 g. 2. Dimasukkan air ke dalam wadah penghasil uap. 3. Dimasukan bahan cengkeh ke dalam tempat bahan. 4. Dimasukkan es batu ke dalam wadah pendingin. 5. Dihidupkan api kompor.

6. Dipanaskan air pada wadah penghasil uap air sampai mendidih. 7. Diatur suhu penyulingan ( 95oC, 100oC, 105oC).

8. Ditampung hasil penyulingan pada gelas ukur.

9. Dilakukan pengukuran volume minyak yang dihasilakan tiap satuan berat bahan.

10. Dilakukan pengamatan parameter.

Parameter penelitian

1. Kadar air minyak.

2. Kadar asam lemak bebas (ALB). 3. Rendemen.

1. Kadar air minyak

(24)

18

yang telah diketahui beratnya dan dimasukkan kedalam oven dengan suhu 105oC selama 3 jam. Setelah 3 jam dikeluarkan dari oven dan didesikatorkan selama 15 menit. Percobaan ini dilakukan sebanyak 2 kali pada 1 ulangan untuk mendapatkan berat yang konstan. Selanjutnya cawan yang berisi minyak ditimbang sampai mendapatkan berat yang konstan. Penentuan persen kadar air dihitung dengan persamaan berikut.

Ka(bb)

=

kada ai awa-kada ai akhi

kada ai akhi 1

Sampel ini di uji dilaboratorium Analisis kimia bahan pangan. 2. Kadar asam lemak bebas (ALB)

Asam lemak bebas merupakan hasil dekomposisi trigliserida karena reaksi hidrolisis minyak. Semakin rendah kadar asam lemak bebas dari minyak, maka minyak semakin bagus. Sampel minyak seberat 0,2 g ditimbang dan dimasukkan kedalam Erlenmeyer 250 ml dan ditambahkan 2 ml alkohol netral 96% yang dipanaskan sampai mendidih. Setelah ditambahkan tiga tetes indicator

phenolptalein, dengan larutan NaOH 0,1 N sampai berwarna merah jambu yang

tidak hilang selama beberapa detik.Penentuan asam lemak bebas dapat dihitung dengan persaman berikut.

%FFA = m a H no mali a a H be a mol a am lemak

e a con oh 1 1

Berat molekul asam lemak bebas dominan cengkeh = 164,20

(25)

19

Rendemen minyak merupakan persentase perbandingan berat bahan minyak yang dihasilkan terhadap berat bahan awal. Sampel ini di uji dilaboratorium Keteknikan Pertanian.

(26)

HASIL DAN PEMBAHASAN

[image:26.595.104.517.275.345.2]

Dari hasil pembahasan yang dilakukan, secara umum dapat di ketahui bahwa suhu pemanasan memberikan pengaruh terhadap kadar air, asam lemak bebas dan rendemen pada minyak yang dihasilkan. Hal ini dapat dilihat pada tabel 1 dibawah ini.

Tabel 1. Pengaruh suhu pemanasan terhadap parameter yang diamati

No. T (oC) Kadar air (%) Asam lemak bebas (%) Rendemen (%)

1. T1 15,72 5,83 0,40

2 T212,29 5,60 0,49

3 T3 11,23 5,65 0,54

Dari Tabel 1 diatas dapat dilihat bahwa kadar air yang tertinggi diperoleh pada perlakukan suhu T1 sebesar 15,72 dan yang terendah diperoleh pada

perlakuan suhu T3 sebesar 11,23. Kadar asam lemak bebas yang tertinggi

diperoleh pada perlakuan suhu T1 sebesar 5,83 dan kadar asam lemak bebas yang

terendah di peroleh pada suhu T2 sebesar 5,60. Nilairendemen yang tertinggi

diperoleh pada suhu T3 sebesar 0,54 dan nilai rendemen yang terendah diperoleh

pada suhu T1 sebesar 0,40.

Hasil analisis statistik pengaruh suhu terhadap masing- masing parameter yang diamati dapat dilihat pada uraian berikut.

Kadar air

(27)

21

mengetahui kadar air dalam sampel minyak cengkeh karena kadar air dalam suatu bahan dapat mempengaruhi kualitas minyak. Ketaren (1986) menyatakan bahwa kadar air yang rendah memperkecil terjadinya proses hidrolisis, sehingga mengurangi terbentuknya asam lemak bebas.

[image:27.595.171.460.600.727.2]

Dari hasil analisis sidik ragam dapat dilihat bahwa perlakuan suhu yang berbeda memberikan pengaruh nyata terhadap persentase kadar air. Hasil uji DMRT (Duncan Multiple Range Test). DMRT

Tabel 2. Uji DMRT perlakuan suhu terhadap kadar air

Jarak DMRT

P 0.05 0.01 0.05 0.01

- T3 11.230 a A

2 2.844 4.309 T2 12.293 a AB

3 2.898 4.470 T1 15.727 b B

Pada tabel 1 dapat dilihat perlakuan suhu T1berbeda nyata dengan

perlakuan T3 namun tidak berbeda nyata terhadap perlakuan T2 dan perlakuan T2

berbeda nyata terhadap T3. Pada taraf 1% tidak memiliki perbedaan antara T1, T2,

dan T3.Dari hasil penelitian didapatperlakuan terbaik pada kadar air adalah pada

suhu (T3)11, 230%.

Pengaruh perlakuan suhu terhadap kadar air dapat dilihat pada gambar 1 dibawah ini.

y = -0,4497x + 58,053 R² = 0,9152

0 5 10 15 20

94 96 98 100 102 104 106

K a d a r A ir ( % )

(28)

22

Dari hasil grafik y menunjukkan angka -0,4497 yang menyatakan bahwa semakin tinggi nilai x maka nilai y akan semakin rendah, dari nilai R2 sebesar 0,9152 menyatakan bahwa menunjukkan 91,52% perubahan kadar air, dipengaruhi oleh perubahan suhu, sehingga persamaan regresi dapat dipercaya untuk menduga nilai kadar air pada selang suhu 95oC, 100oC dan 105oC.

Pada gambar 1 di atas menunjukkan bahwa kadar air minyak, semakin tinggi suhu maka semakin rendah kadar airnya. Kadar air pada perlakuan suhu T1

15, 727% kemudian menurun pada perlakuan suhu T2 sebesar 12, 293% dan pada

perlakuan suhu T3 menurun sampai 11, 230%.Hal ini disebabkan bahwa semakin

tinggi suhu penyulingan maka air yang hilang semakin banyak, sehingga kadar air dalam minyak semakin rendah. Hal ini sesuai dengan literatur Fashina dan Ajibola (1989), yang menyatakan bahwa dengan meningkatnya suhu pemanasan maka kadar air semakin berkurang.

Minyak cengkeh yang dihasilkan dari penyulingan uap langsung memiliki ciri-ciri yaitu berwarna kuning jernih dan berbau segar. Banyak faktor yang mempengaruhi hasil minyak cengkeh. Menurut Ketaren (1985), salah satu faktor yang mempengaruhi kadar air minyak cengkeh adalah perlakuan sebelum penyulingan. Perlakuan tersebut adalah pengeringan bunga cengkeh.

Dari hasil penelitian Nurjannah (2013) didapat kadar air minyak bunga cengkeh yaitu sebesar 12%.

Asam lemak bebas

(29)

23

Ketaren (1986). Semakin tinggi bilangan asam lemak bebas maka tingkat kerusakan minyak semakin tinggi. Tinggi asam lemak bebas pada minyak diduga karena adanya reaksi hidrolisis. Minyak dengan asam lemak tinggi tidak tahan lama untuk disimpan dan akan mengakibatkan kerusakan minyak.

Dari hasil analisis sidik ragam didapat bahwa perlakuan suhu yang sama memberikan pengaruh tidak nyata. Sehingga pengujian duncan multiple range test (DMRT) tidak dilanjutkan.

Persentase asam lemak bebas pada suhu T1 sebesar 5,83% kemudian

menurun sebesar 5,60% pada suhu T2 dan pada perlakuan suhu T3 mencapai

sebesar 5,65%.

Semakin tinggi suhu, semakin banyak lemak yang teroksidasi menjadi asam lemak bebas sehingga produk cepat berbau tengik. Bahwa peningkatan kadar asam lemak bebas dapat disebabkan adanya proses oksidasi. Proses oksidasi dapat berlangsung bila sesuai dan bebas dari pengaruh logam dan harus dilindungi dari oksigen, cahaya dan temperatur tinggi. Keadaan lingkungan mempengaruhi penyimpanan minyak dan lemak, yaitu RH (kelembaban udara), ruangan, penyimpanan, suhu (temperatur), ventilasi, tekanan dan masalah pengangkutan faktor yang mempercepat oksidasi pada minyak adalah suhu, cahaya atau radiasi, terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan minyak. Faktor penyinaran, tersedianya oksigen dan adanya logam-logam yang bersifat sebagai katalisator proses oksidasi.

(30)

24

Rendemen

Rendemen merupakan perbandingan antara minyak yang dihasilkan dengan berat bahan baku yang digunakan sebelum penyulingan. Rendemen ditentukan dengan cara menghitung berat bahan yang digunakan terhadap beratminyak yang dihasilkan dari setiap perlakuan dan kemudian dihitung rata-rata pada setiap perlakuan suhu yang sama.

[image:30.595.162.464.365.446.2]

Dari hasil sidik ragam dapat dilihat bahwa perlakuan suhu yang berbeda memberikan pengaruh nyata terhadap persentase rendemen. Hasil uji DMRT ( Ducan Multiple Range Test).

Table 3. Uji DMRT perlakuan suhu terhadap rendemen DMRT

0.05 0.01 0.05 0.01

T1 0.40 a A

0.0397 0.0602 T2 0.49 b B

0.0405 0.063 T3 0.54 c B

Pada Tabel 3 dapat dilihat perlakuan suhu T1 berbeda nyata dengan

perlakuanT3 namun tidak berbeda nyata terhadap perlakuan T2 dan perlakuan T2

berbeda nyata terhadap T3.Dari hasil penelitian didapat perlakuan terbaik

rendemen adalah pada suhu (T3)0.54.

(31)

[image:31.595.146.479.87.258.2]

25

Gambar 2. Pengaruh perlakuan suhu terhadap persentase rendemen.

Dari hasil grafik y menunjukkan angka 0,0141 yang menyatakan bahwa semakin tinggi nilai x maka nilai y akan semakin tinggi, dari nilai R2 sebesar 0,9524 menyatakan bahwa menunjukkan 95,24% perubahan rendemen, dipengaruhi oleh perubahan suhu, sehingga persamaan regresi dapat dipercaya untuk menduga nilai rendemen pada selang suhu 95oC, 100oC dan 105oC.

Pada Gambar 2 di atas menunjukkan bahwa rendemen minyak, semakin tinggi suhu maka semakin tinggi rendemennya. Rendemen pada perlakuan suhu T1 sebesar 0,40% kemudian meningkat pada perlakuan suhu T2sebesar 0,49% dan

pada perlakuan suhu T3 mencapai 0,54%.

Minyak cengkeh yang dihasilkan dari penyulingan uap langsung memiliki ciri-ciri yaitu berwarna kuning jernih dan berbau segar. Banyak faktor yang mempengaruhi hasil rendemen minyak cengkeh . Menurut Ketaren (1985), salah satu faktor yang mempengaruhi rendemen minyak cengkeh adalah perlakuan sebelum minyak cengkeh disuling. Perlakuan tersebut adalah pengeringan bunga cengkeh. Pengeringan adalah pengurangan sebagian kandungan air dalam bahan dengan cara termal. Rendemen minyak cengkeh dapat ditingkatkan dengan

y = 0,0141x - 0,9325 R² = 0,9524

0,0000 0,1000 0,2000 0,3000 0,4000 0,5000 0,6000

94 96 98 100 102 104 106

R e n d e m e n ( % )

(32)

26

(33)

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Dari hasil penelitian pengaruh suhu dengan mengunakan alat penyuling tipe uap langsung dan parameter yang diamati memberikan kesimpulan sebagai berikut:

1. Perlakuan suhu memberikan pengaruh nyata terhadap persentase rendemen minyak cengkeh.

2. Kadar air tertinggi terdapat pada perlakuan T1 yaitu 15,72% dan kadar air

terendah pada perlakuan suhu T3 yaitu 11,23%. Semakin tinggi suhu yang

digunakan maka semakin rendah kadar airnya.

3. Kadar asam lemak bebas tertinggi terdapat pada suhu T1 yaitu 5,83% dan

asam lemak bebas terendah terdapat pada perlakuan suhu T2 yaitu 5,60%.

Semakin tinggi kadar asam lemak bebas maka tingkat kerusakan minyak semakin tinggi.

4. Tinggi kadar asam lemak bebas pada minyak diduga karena adanya reaksi hidrolisis. Minyak dengan asam lemak bebas tinggi tidak akan tahan disimpan dalam waktu lama.

5. Nilai rendemen tertinggi terdapat pada perlakuan suhu T3 yaitu 0,54% dan

(34)

28

Saran

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan memodifikasi alat penyulingan minyak atsiri tipe uap langsung dan parameter yang berbeda seperti massa jenis minyak maupun warna dari minyak tersebut.

(35)

TINJAUAN PUSATAKA

Botani Tanaman Cengkeh

Cengkeh (Syzigium aromaticum) termasuk jenis tumbuhan perdu yang dapat memiliki batang pohon besar dan berkayu keras, cengkeh mampu bertahan hidup puluhan tahun bahkan sampai ratusan tahun, tinggi mencapai 20-30 meter dan cabang-cabangnya cukup lebat. Cabang-cabang dari tumbuhan cengkeh tersebut pada umumnya panjang dan dipenuhi oleh ranting-ranting kecil yang mudah patah. Sistematika tanaman cengkeh sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Division : Spermatophyta Sub division : Angiospermae Klas : Dicotyledoneae Ordo : Myrtales Family : Myrtaceae Genus : Eugenia

Spesies : Syzgium aromaticum ( Hapsoh, 2011).

(36)

5

Tanaman ini bisa tumbuh dan berkembang dengan baik pada ketinggian 0-800 meter di atas permukaan laut dengan suhu 22°-30°C, tetapi pertumbuhan paling optimal pada ketinggian 300-600 meterdi atas permukaan laut. Pada ketinggian diatas 900 meterdi atas permukaan laut tanaman ini masih bisa tumbuh dengan baik, tetapi produksinya sangat rendah(Najiyati dan Danarti, 2003).

Tanaman cengkeh memiliki kandungan minyak atsiri dengan jumlah cukup besar, baik dalam bunga (10-20%), tangkai (5-10%) maupun daun (1-4%). Dari ketiga bagian tersebut yang paling ekonomis adalah ekstrak bagian daunnya. Oleh karena itu jenis minyak cengkeh yang umum diperjual belikan adalah minyak daun cengkeh ( clove leaf oil ). Kandungan utama minyak atsiri bunga cengkeh adalah eugenol (70-80%). Eugenol adalah komponen utama minyak cengkeh berupa cairan tidak berwarna, beraroma khas, dan mempunyai rasa pedas yang banyak dimanfaatkan dalam industri fragrance dan flavor karena memiliki aroma yang khas dan industri farmasi karena bersifat antiseptic ( Hidayat, 1997).

Jenis- jenis Cengkeh

Cengkeh di Indonesia dapat digolongkam menjadi empat jenis yaitu: Si putih, Si kotok, Zanzibar, dan Ambon.

1. Cengkeh si putih

(37)

6

2. Cengkeh si kotok

Daun cengkeh si kotok mulanya berwarna hijau muda kekuningan kemudian berubah menjadi hijau tua dengan permukaan atas licin dan mengkilap.

3. Cengkeh zanzibar

Tipe ini merupakan tipe cengkeh terbaik, sangat dianjurkan karna daya adaptasi yang luas, produksi tinggi, dan berkualitas terbaik. Daun mulanya berwarna ros/merah muda, kemudian berubah menjadi hijau tua mengkilap pada permukaan atas, dan hijau pucat memudar pada permukaan bawah. 4. Cengkeh tipe ambon

Tipe cengkeh ini tidak dianjurkan untuk ditanam, karna produksi dan daya adaptasinya rendah, serta kualitas hasil yang kurang baik. Daun yang muda berwarna ros muda atau hijau muda (lebih muda dari pada zanzibar) (Najiyati dan Danarti, 2003).

Pemanenan

(38)

7

penanaman dilakukan pemanenan, sebaiknya tanaman diberi pupuk Urea (Ruhnayat, 1993).

Hasil tanaman cengkeh yang banyak dimanfaatkan di Indonesia adalah bunganya, yang digunakan sebagai bahan tambahan di pabrik rokok. Gagang dan bunga cengkeh di areal perkebunan cengkeh masih banyak yang belum dimanfaatkan padahal gagang cengkeh dapat diambil minyaknya dengan cara penyulingan. Minyak cengkeh yang dihasilkan kira-kira adalah 2,5 % dari berat cengkeh kering. Potensi minyak cengkeh di Indonesia sangat besar tetapi dibiarkan membusuk tanpa dimanfaatkan Komposisi utama minyakcengkeh adalaheugenol, eugenol asetat dan caryofilen. Komposisi minyak yang dapat diperoleh dari penyulingan cengkeh adalah : eugenol 36- 85%, eugenol asetat 11-21% dan caryofilen 5- 13% (Sukarsono,dkk, 2005).

Pasca panen

(39)

8

Penyulingan

Penyulingan adalah salah satu cara untuk mendapatkan minyak atsiri, dengan cara mendidihkan bahan baku yang dimasukkan ke dalam ketel hingga terdapat uap yang diperlukan. Cara lain adalah mengalirkan uap jenuh (saturated

or superheated) dari ketel pendidih air ke dalam ketel penyulingan. Dengan

penyulingan ini akan dipisahkan zat-zat bertitik didih tinggi dari zat-zat yang tidak dapat menguap. Dengan kata lain penyulingan adalah proses pemisahan komponen-komponen campuran dari dua atau lebih cairan berdasarkan perbedaan tekanan uap masing-masing komponen tersebut (Santoso, 1997).

Minyak cengkeh yang dihasilkan dari bunga cengkeh yang mengalami penjemuran mempunyai bilangan ester yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang tidak mengalami penjemuran. Pengeringan langsung di bawah sinar matahari juga menyebabkan sebagian minyak cengkeh akan turut menguap (Kardinan dan Agus 2005).

Jenis-jenis penyulingan

Ada tiga jenis penyulingan yang dapat digunakan untuk memperoleh minyak nilam, yaitu:

- Penyulingan dengan uap air

Pada cara penyulingan ini bahan berhubungan langsung dengan air yang mendidih. Bahan yang disuling direbus dengan air di dalam ketel (tangki) penyuling. Uap air akan menguap dengan membawa uap minyak cengkeh yang dikandung oleh bahan yang disuling. Kemudian uap tersebut di alirkan melalui sebuah pipa yang berhubungan dengan kondensor (pendingin).

(40)

9

Prinsip penyulingan ini adalah dengan menggunakan tekanan uap rendah. Pada saat penyulingan bahan yang disuling tidak berhubungan langsung dengan air, bahan diletakkan diatas piringan. Setelah air mendidih, uap air keluar melalui lubang-lubang piringan dan terus mengalir melalui sela-sela bahan.

- Penyulingan dengan uap langsung

Pada dasarnya penyulingan ini hanyalah dengan mengalirkan uap yang bertekanan tinggi. Pada cara ini, ketel perebusan air dipisahkan dari ketel penyuling yaitu ketel yang berisi bahan. Uap air yang dihasilkan pada ketel perebus air, dialirkan pada sebuah pipa ke dalam ketel penyuling. Bahan yang disuling diletakkan pada piringan yang berlubang-lubang di dalam ketel. Piringan boleh lebih dari satu dan disusun secara bertingkat. Setelah mengalami kondensasi, campuran minyak dan air dicampur pada bak pemisah cairan. Dengan adanya perbedaan masa jenis maka air dapat dipisahkan dari minyak. Penyulingan dengan cara ini akan mengahasilkan minyak yang bermutu tinggi (Sudaryani dan Sugiharti, 1999).

Penyulingan uap

(41)

10

Minyak cengkeh

Minyak cengkeh merupakan minyak atsiri yang berasal dari tanaman cengkeh (Syzigiumaromaticum), yang termasuk dalam famili Myrtaceae, yang banyak ditanam di Indonesia,India dan Madagaskar. Minyak cengkeh telah banyak dimanfaatkan sebagai agen perasadan pemberi aroma pada berbagai makanan dan campuran dalam rokok kretek karena aromadan rasanya yang kuat dan pedas, selain itu minyak cengkeh memiliki aktivitas biologiskarena mengandung eugenol dengan kadar tinggi, yaitu sebagai antiseptik dan analgesik padapengobatan gigi dan mulut, antifungal, antibakteri, antioksidan, antikarsinogen dan anti radikal bebas(Nurjannah, 2013).

Manfaat minyak cengkeh

Adapun manfaat dari minyak cengkeh yaitu sebagai antibiotik dan anti radang karena dapat menghambat pertumbuhan jamur dan mikroba. Minyak cengkeh merupakan minyak eksotik yang dapat meningkatkan gairah dan semangat serta mempunyai sifat meningkatkan sensualitas. Minyak cengekeh dapat memberikan efek menenangkan dan membuat tidur lebih nyenyak sehingga minyakcengkehdapat digunakan untuk aroma terapi karena mempunyai efek sedatif (Suhirman, 2012).

Secara tradisional minyak cengkehdigunakan untuk pewangi kertas linen dan pakaian. Dalam industri, secara ekstensif minyak cengkeh digunakan dalam pembuatan kosmetik, dan digunakan sebagai fiksatif dalam sabun dan parfum, terutama parfum tipe oriental. Kandungan senyawa-senyawa kimia di dalam minyak cengkeh bersifat antimikrobial, bacterial, antiviral, fungicidal, antiseptik,

(42)

11

minyak cengkeh juga digunakan untuk mengobati jerawat, kulit pecah-pecah, ekseem, infeksi cendawan, perawatan rambut, penolak serangga, dan mengobati luka (Lawless, 2002).

Minyak cengkeh antara lain digunakan sebagai bahan baku, bahan pencampur dan fiksatif (pengikat wangi-wangian) dalam industri parfum, farmasi dan kosmetik serta makanan dan minuman juga sebagai pewangi selendang, karpet dan barang-barang tenunan. Dalam industri parfum minyak cengkeh merupakan bahan baku utama yang fungsinya tidak dapat digantikan oleh minyak yang lain(Rusli et al., 1985).

Minyak cengkeh dapat bercampur dengan minyak eteris yang lain, mudah larut dalam alkohol dan sukar menguap, karena sifatnya itulah minyak cengkeh digunakan sebagai fiksatif atau pengikat bahan-bahan pewangi lain. Peranan minyak cengkeh sangat penting dalam dunia perfumery (Sulaswaty, 2001).

Menurut (Lutony dan Rahmayati, 2002). Selain pemanfaatan minyak cengkeh, tanaman cengkeh juga dapat digunakan untuk keperluan tertentu. Misalnya, daun cengkeh berguna untuk bahan pelembap kulit, menghilangkan bau badan, dan gatal-gatal pada kulit, dan sebagai pewangi.

Faktor yang mempengaruhi mutu minyak cengkeh

(43)

12

minyak cengkeh, antara lain, genetik (jenis), budidaya, lingkungan, panen dan pasca panen(Amalia dan Nursalam 2008).

Faktor yang menentukan mutu minyak adalah sifat kimia minyak dan membandingkannya dengan standar mutu perdagangan yang ada. Bila nilainya tidak memenuhi berarti minyak telah terkontaminasi, adanya pemalsuan atau minyak atsiri tersebut dikatakan bermutu rendah. Salah satu faktor penentu mutu minyak cengkeh adalah kadar senyawa esternya. Semakin tinggi kadar ester, maka mutu minyak semakin tinggi, karena baunya semakin harum. Salah satu faktor penentu kadar ester adalah faktor penyulingan dan penanganan bahan (Hernani dan Marwati, 2006).

Komposisi kimia sangat dipengaruhi oleh faktor alam maupun pengolahan. Oleh karena itu kualitas minyak atsiri sangat sensitif terhadap perubahan, baik yang disebabkan faktor lingkungan, perbedaan cuaca, kekurangan unsur hara tanaman ataupun proses pengolahan. Komposisi kimia tersebut membentuk karakteristik yang berbeda pada setiap minyak (Rusli, 2007).

Rendemen

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.Misalnya2,95% untuk jenis Cengkeh Ambon (Lutony dan Rahmayati, 2002).

Faktor yang mempengarui rendemen

(44)

13

penanganan bahan baku (perajangan, pelayuan dan pengeringan), cara penyulingan, lama penyulingan, dan penggunaan alat penyuling

(45)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Cengkeh dalam bahasa inggris disebut dengan cloves, adalah tangkai bunga kering beraroma dari keluarga pohon myrtaceae. Cengkeh adalah tanaman asli Indonesia, banyak digunakan sebagai bumbu masakan pedas di Negara-negara Eropa, dan sebagai bahan utama rokok kretek khas Indonesia. Cengkeh ditanam terutama di Inodesia (Kepulauan Banda) dan Madagaskar, juga tumbuh subur di Zanzibar, India, dan Sri Lanka.

Ada beberapa daerah yang diyakini sebagai daerah asal cengkeh, yaitu Filipina dan Pualau Makian, tetapi ada juga yang berpendapat bahwa cengkeh berasal dari Papua. Cengkeh adalah tanaman Indonesia, banyak digunakan sebagai bumbu masakan pedas di negara-negara Eropa, dan sebagai bahan utama rokok kretek khas Indonesia. Cengkeh ditanam terutama di Indonesia (Kepulauan Banda).

(46)

2

Komposisi utama minyak cengkeh adalah eugenol, eugenol asetat dan caryofilen. Eugenol 36-85%, eugenol asetat 11-21% dan caryofilen 5-13%. Senyawa lain yang ada dalam jumlah kecil adalah α dan β Hmulen, α Cubenene,

methyl benzoate. Titik didih dari yang paling ringan dari ke 3 komponen terbesar adalah caryofilen, eugenol dan eugenol asetat. Isoeugenol, isomer eugenol yang juga ada dalam jumlah sedikit, titik didihnya sedikit diatas eugenol.

Tanaman cengkeh tumbuh baik pada daerah antara 200LU– 200LS. Suhu udara yang cocok untuk tanaman cengkeh adalah 21 – 350C dengan ketinggian ideal 200 – 300 meter diatas permukaan laut. Tanaman cengkeh tumbuh dan berproduksi pada dataran rendah, sedangkan pada dataran tinggi tanaman cengkeh lambat bahkan tidak berproduksi sama sekali. Tumbuhan cengkeh akan tumbuh dengan baik apabila cukup air dan mendapatkan sinar matahari langsung. Cengkeh cocok ditanam baik di daerah dataran rendah dekat pantai maupun pegunungan pada ketinggian 900 meter di atas permukaan laut.

(47)

3

Dalam penyulingan dengan metode uap langsung ini terdapat tiga tabung yang saling berhubungan. Dimana pada tabung pertama merupakan tabung penghasil uap dan tabung kedua merupakan tabung bahan yang akan disuling, sementara tabung ketiga merupakan tabung kondensor yang berfungsi mengubah fase uap menjadi fase cair yang disebut minyak. Tabung pertama berisi air yang dipanaskan sampai didapat suhu dan tekanan yang diinginkan, stelah tekanan tercapai uap dialirkan ke dalam tabung kedua melalui pipa yang telah dihubungkan. Didalam tabung kedua uap bertekanan tinggi akan mengekstrak minyak.

Tujuan Penelitian

Untuk menguji pengaruh temperatur uappada alat penyuling minyakatsiri cengkeh tipe uap langsung.

Hipotesa Penelitian

Dalam penelitian ini, diduga ada pengaruh suhu uap pada alat penyuling minyak atsiri tipe uap langsung terhadap mutu dan rendemen minyak.

Manfaat Penelitian

1. Bagi penulis sebagai bahan untuk menyusun sikripsi yang merupakan syaratuntuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi KeteknikanPertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. 2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan

penelitian lebih lanjut mengenai alat penyuling minyak atsiri.

(48)

ABSTRAK

LUTHFAN MINHAL : Uji Suhu Uap Pada Alat Penyuling Minyak Atsiri Cengkeh Tipe Uap Langsung. Dibimbing oleh LUKMAN ADLIN HARAHAP dan SAIPUL BAHRI DAULAY.

Pada alat penyuling minyak atsiri cengkeh tipe uap langsung, pengaturan suhu penyulingan perlu diperhatikan. Suhu tersebut menentukan kualitas hasil minyak cengkeh. Penelitian ini adalah pengujian berbagai tingkat suhu pada alat penyuling minyak atsiri cengkeh tipe uap langsung terhadap kadar air, asam lemak bebas dan rendemen minyak cengkeh. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Keteknikan Pertanian dan di Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan Fakultas Pertanian pada bulan November 2015 sampai selesai dengan menggunakan model rancangan acak lengkap non factorial yaitu pada taraf pengujian pada suhu 950C, 1000C dan 1050C. Parameter yang diamati adalah kadar air, asam lemak bebas dan rendemen.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar air tertinggi terdapat pada perlakuan U1 yaitu 15,72% dan kadar air terendah pada perlakuan suhu U3 yaitu

11,23%. Kadar asam lemak bebas tertinggi terdapat pada suhu U1 yaitu 5,83% dan

asam lemak bebas terendah terdapat pada perlakuan suhu U2 yaitu 5,60% Nilai

rendemen tertinggi terdapat pada perlakuan suhu U3 yaitu 0,54% dan nilai

rendemen terendah terdapat pada perlakuan suhu U1 yaitu 0,40%.

Kata kunci: Cengkeh, suhu penyulingan, minyak cengkeh ABSTRACT

LUTHFANMINHAL: Steam Temperature Test At Clove Oil Distiller

Equipment Direct Steam Type. Supervised by LUKMAN ADLIN HARAHAP and

SAIPUL BAHRI DAULAY.

In the clove oil distillation equipment direct steam type, distillation temperature setting must be set properly. The temperature determines the quality of clove oil. This study was testing various temperature levels on clove oil distillation equipment direct steam type on the moisture content, free fatty acids and yield of the clove oil produced. This research was conducted at the Laboratory of Agricultural Engineering and Food Chemistry Analysis Laboratory, Faculty of Agriculture in November 2015 until completion using a non-factorial completely randomized design usualytemperature of 950C, 1000C and 1050C. Parameters measured were moisture content, free fatty acids and yield.

The results showed that the highest water content was in the U1 (15.72%) and the

lowest water content we in the U3 (11.23%). The highest level of free fatty acid we

in the U1 (5.83%) and the lowes free fatty acid we in the, us (5.60%) the highest

yield value we in the U3 (0.54%) and the lowest yield we in the U1 (0.40%).

(49)

UJI SUHU UAP PADA ALAT PENYULING MINYAK ATSIRI

CENGKEH TIPE UAP LANGSUNG

SKRIPSI

OLEH :

LUTHFAN MINHAL

100308076/KETEKNIKAN PERTANIAN

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

(50)

UJI SUHU UAP PADA ALAT PENYULING MINYAK ATSIRI

CENGKEH TIPE UAP LANGSUNG

SKRIPSI

OLEH :

LUTHFAN MINHAL

100308076/KETEKNIKAN PERTANIAN

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Dapat Memperoleh Gelar Sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara

Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing

(Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si ) (Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si ) Ketua Anggota

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

(51)