* Abstrak

1

APLIKASI PEF (Pulsed Electric Field) dan TWEEN80 pada PROSES EKSTRAKSI MINYAK ATSIRI BUNGA MAWAR

(Kajian Jarak Anoda-Katoda Pada PEF dan Konsentrasi Tween 80)

Application of PEF (Pulsed Electric Field) and Tween 80 in the Extraction Process of Roses essential oil

(STUDY SPACING of ANODE-CHATHODE in PEF and CONCENTRATION of TWEEN 80) Sukardi1)_{,Anita Aprilia}2)*_{, M. Hindun Pulungan}1)_{, Arie Febrianto}1)

1)_{Staff PengajarJurusan Teknologi Industri Pertanian–FTP – Universitas Brawaijaya, Jl. Veteran –} Malang 65145

2)_{Alumni Jurusan Teknologi Industri Pertanian – FTP – Universitas Brawaijaya, Jl. Veteran – Malang 65145} *Email : anitaaprilia48@gmail.com

Abstrak

Bunga mawar merupakan salah satu jenis tanaman yang mengandung minyak atsiri. Minyak atsiri bunga mawar digunakan pada industri parfum dan kosmetik. Karena kandungan minyak atsiri dalam bunga mawar sangat sedikit maka dibutuhkan perlakuan pendahuluan untuk meningkatkan rendemen dan kualitas minyak atsiri bunga mawar dengan menggunakan PEF (Pulsed Electric Field) dan Tween 80. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui kombinasi perlakuan jarak anoda katoda PEF dan konsentrasi Tween 80 pada meningkatkan rendemen dan kualitas minyak atsiri bunga mawar. Metode yang digunakan pada penelitian adalah rancangan acak kelompok (RAK) faktorial, dengan faktor pertama jarak anoda - katoda pada PEF (Pulsed Electric Field) yang memiliki 3 level, 15 cm, 20 cm, dan 25 cm dan faktor kedua konsentrasi Tween 80 dengan dua level 1% dan 2%. Hasil penelitian menunjukkan pada rendemen dan indeks bias kedua faktor saling berinteraksi, sedangkan pada warna L*, a*, dan b* kedua faktor tidak saling berinteraksi. Hasil analisa Multiple Artibute didapatkan kombinasi perlakuan terbaik pada jarak anoda katoda PEF 15 cm dan konsentrasi Tween 80 sebesar 2%. Dari perlakuan tersebut didapatkan rerata rendemen sebesar 0,476%, indeks bias sebesar 1,4, warna L* sebesar 28,667, warna a* sebesar 6,433, dan warna b* sebesar 14,800. Hasil analisis komposisi kimia minyak atsiri, terdapat 6 komponen penyusun. Komponen tertinggi yaitu senyawa pentacosane sebesar 42,05% dan phenylethyl alcohol sebesar 25,60%.

Kata kunci : Ekstraksi, Mawar, PEF, Tween 80

Abstract

Contains essential oils of rose flowers. Rose essential oil used in the perfume and cosmetics industry. Because the essential oil content in roses is very little, pre-treatment is required to improve the yield and quality of essential oil of roses by using PEF (Pulsed Electric Field) and Tween 80. The purpose of this study was to Knowing combination anode cathode spacing right on the PEF and the concentration of Tween 80 as a pre-treatment to improve the yield and quality of essential oil of roses. Method used in this study is factorial Grouping Random Design (RAK), with 1 factor anode cathode spacing on PEF containing 3 levels that are 15 cm, 20 cm, and 25 cm and the second factor Tween 80 with two leves that are 1% and 2%. Result of the Anova, the research found that the yield and refractive index, the two factor interact to each other, while on color of L*,a*, and b*, the two factors are not interact to each other. From the result of multiple attribute analysis, combination the best treatment is obtained on 15 cm spacing of anode-cathode toward PEF and twen 80 concentration by 2%. From result of the treatment, the highest average value of the yield is 0,476%, refractive index 1,4%, L* color is 28,667, and b* color is14,800. The result of chemical composition analysis of essential oil shows that it composed of 6 components, the highest component is pentacosane compound by 42,05% and phenylethyl alcohol by 25,60 %.

2

PENDAHULUAN

Mawar merupakan salah satu jenis bunga yang dapat dimanfaatkan menjadi minyak atsiri. Manfaat minyak atsiri mawar dalam industri diantaranya sebagai bahan baku kosmetik, obat, dan parfum. Minyak atsiri dapat dihasilkan dengan cara mengekstrak bahan baku yang berasal dari tumbuhan. Metode ekstraksi dengan menggunakan pelarut menguap banyak diterapkan karena merupakan teknik yang lebih maju. Produk yang dihasilkan berupa

concrete dengan bau minyak yang hampir

sama dengan bau minyak alamiah. Cara kerja esktraksi dengan menggunakan pelarut menguap cukup sederhana, yaitu dengan cara memasukkan bunga yang akan diekstraksi kedalam ketel ekstraksi khusus, dan kemudian ekstraksi berlangsung secara sistematik pada suhu kamar dengan menggunakan pelarut. Pelarut akan berpenetrasi kedalam bahan (bunga) dan melarutkan minyak bunga beserta beberapa jenis lilin dan zat warna (Guenther, 2011).

Metode yang digunakan untuk menghasilkan minyak atsiri saat ini belum dapat meningkatkan rendemen dan kualitas minyak atsiri bunga mawar. Oleh karena itu diperlukan perlakuan – perlakuan yang diharapkan dapat meningkatkan hasil minyak atsiri bunga mawar. Perlakuan yang diharapkan dapat digunakan untuk menghasilkan minyak atsiri bunga mawar adalah dengan menggunakan PEF (Pulsed

Electric Field) dan pemberian Surfaktan (Tween

80).

PEF (Pulsed Electric Field) adalah metode non-termal yang menerapkan medan listrik tinggi dengan waktu yang singkat. Pada metode ini bahan diletakkan diantara dua elektroda. Aplikasi dari hasil medan listrik eksternal ini adalah meningkatkan permeabilitas membran sel (Lopez et al., 2008). Penerapan PEF pada hasil produksi minyak kanola menyebabkan perubahan struktur pada membran sel, yang akibatnya akan meningkatkan permeabilitas sel. Hal tersebut tergantung dari perlakuan terhadap PEF yang diberikan, seperti kuat medan listrik dan waktu yang diberikan (Guderjan dan Knorr, 2007). Maheswari dkk., (2009), pada penelitian metode tegangan listrik bertegangan tinggi (HPEF) sebagai cara mempertahankan kualitas fisik, kimia, dan mikrobiologis susu segar. Jarak anoda katoda mempengaruhi inaktivasi mikroba. Jarak elektroda yang digunakan 3

mm, 4 mm, dan 5 mm, pada jarak 3 mm dihasilkan inaktivasi mikroba paling tinggi, karena dengan jarak yang semakin pendek menghasilkan medan listrik yang tinggi. Kekuatan medan listrik yang rendah dan dengan jarak yang jauh dapat menghasilkan toleransi yang optimal. Maka dilakukan perlakuan PEF untuk mengetahui pengaruh jarak anoda katoda terhadap hasil ekstraksi minyak atsiri bunga mawar.

Dobreva et al., (2011), mengatakan hubungan peningkatan hasil minyak atsiri

(Rosa Damascena M.) karena surfaktan dan

maserasi mampu meningkatkan rendemen minyak atsiri bunga mawar. Hal tersebut dikarenakan penurunan teganggan permukaan pada permukaan epidermis yang menyebabkan kelenjar minyak dapat terdorong keluar akibat Tween dan efek maserasi. Diterapkan perlakuan konsentrasi Tween 80 untuk mengetahui pengaruh terhadap hasil ekstraksi minyak atsiri bunga mawar.

Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui kombinasi perbandingan pelarut dan waktu PEF (Pulsed Electric Field) yang tepat untuk dapat meningkatkan hasil rendemen dan kualitas minyak atsiri bunga mawar.

BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ekstraksi bunga mawar ini yaitu perangkat peralatan generator PEF (Pulsed Electric Field) DC/pulsa, vacuum rotary evaporator merk ikrV10 digital, erlenmeyer, beaker glass, gelas ukur, penggaris, spatula, pipet, timbangan digital model EK5035, kain saring kasar, prisma refraktometer, tisu, pipet tetes, dan GC-MS (Gas Chromatography - Mass

Spectometry).

Bahan yang digunakan dalam penelitian ekstraksi minyak atsiri bunga mawar ini adalah bunga mawar segar yang diperoleh dari Malang, Jawa Timur, pelarut n-Heksan teknis, dan Tween 80

Metode Penelitian

Pelaksanaan penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) faktorial, dengan faktor 1 jarak anoda-katoda pada PEF (Pulsed Electric

Field) yang memiliki 3 level yaitu 15 cm, 20 cm,

3

Tween 80 (v/v) dengan 2 level yaitu 1% dan 2%. Dari faktor tersebut didapatkan 6 perlakuan dengan 3 kali ulangan sehingga, akan didapatkan 18 kali perlakuan.

Pelaksanaan Penelitian

 Pengenceran Tween 80

Tween 80 diukur sebesar 1% dan 2% (v/v), yaitu 2,5 ml dan 5 ml. kemudian diencerkan menggunakan aquades hingga menjadi 100 ml.

 Perlakuan Pendahuluan

Bunga mawar dipisahkan dari kelopak bunga. Kemudian dilakukan penimbangan mahkota bunga mawar seberat 250 gram. Diproses PEF (Pulsed Electric Field) dengan voltase 1100 V, frekuensi 583 Hz, waktu 10 detik, dan jarak A-K (15 cm, 20 cm, dan 25 cm). Mahkota bunga mawar di masukkan ke dalam Erlenmeyer. Ditambahkan Tween 80 dengan konsentrasi 1% dan 2% (v/v) masing-masing sebanyak 40% (v/b), yaitu sebanyak 100 ml. Dicampur hingga merata. Dan didiamkan selama 20 menit.

 Ekstraksi Minyak Atsiri Bunga Mawar Dilakukan proses ekstraksi dengan metode pelarut menguap, menggunakan pelarut n-heksan dengan perbandingan bahan dan pelarut (n-heksan) 1 : 2,5 (b/v), dan dilakukan perendaman selama 2 jam. Setelah itu dilakukan penyaringan larutan minyak atsiri bunga mawar dan mahkota bunga mawar, dengan menggunakan kain saring yang dilipat menjadi 2. Didapatkan campuran

solute bercampur Tween 80 dan n-Heksan.

Kemudian dilakukan pemisahan antara Tween 80 dari campuran ekstrak minyak atsiri dan n-Heksan, dengan menggunakan pipet. Selanjutnya dilakukan proses pemisahan minyak dengan pelarut menggunakan alat

evaporator vacuum pada tekanan 550 Hg,

kecepatan putaran 70 rpm, suhu 350_{C, waktu ±} 30 menit. Dilakukan analisa rendemen, indeks bias, dan warna, analisa perlakuan terbaik menggunakan multiple attribute, uji GC-MS untuk mengetahui kualitas minyak atsiri bunga mawar.

Analisa Fisik

Analisa atau uji fisik berupa perhitungan rendemen, indeks bias, dan uji warna. Pada tahap ini juga dilakukan analisa pada minyak

concrete yang tanpa perlakuan PEF untuk

mengetahui tingkat hasil perbandingan

dengan yang menggunakan PEF. Prosedur perhitungan dan analisa rendemen, indeks bias, dan warna sebagai berikut :

1. Prosedur Analisis Rendemen (Yuwono dan Susanto, 1998)

a. Bahan baku dari sampel sebelum diolah ditimbang terlebih dahulu dengan menggunakan timbangan analitik untuk mengetahui berat awal.

b. Setelah selesai diolah, ditimbang lagi dengan timbangan analitik untuk mengetahui berat akhir.

c. Rendemen dihitung dengan persamaan . Rendemen (%) = berat akhir (g) x 100

berat awal (g)

2. Prosedur Analisis Indeks Bias (Sudarmadji dkk., 1997)

Perhitungan indeks bias dilakukan dengan menggunakan alat refraktometer digital. Prosedur analisa indeks bias adalah sebagai berikut.

1) Prisma refraktormeter terlebih dahulu dibersihkan dengan alkohol dan dikeringkan sebelum digunakan.

2) Teteskan contoh pada prisma refraktometer secukupnya, biarkan 1-2 menit untuk mencapai temperature yang dikehendaki.

3) Baca indeks bias yang terdapat pada refraktometer.

3. Prosedur Analisis Derajat Kecerahan (Brightness) (Setiyawan, 2007)

Analisis sifat fisik dari minyak yang dilakukan yaitu analisis brightness dengan metode L*a*b* Hunter. Cara pengujiannya adalah sebagai berikut:

a. Siapkan sampel yang akan dianalisis b. Hidupkan colour reader

c. Tentukan tingkat pembacaan L*,a*,b* colour space

d. Muncul hasil pengkuran pada layar (L* untuk tingkat kecerahan warna, a* dan b* untuk koordinat kromatis).

Analisa Data

Setelah dilakukan analisa fisik, selanjutnya dilakukan pengujian analisa menggunakan analisa keragaman ANOVA untuk mengetahui adanya pengaruh antar faktor utama. Apabila terdapat beda nyata pada interaksi kedua perlakuan dilakukan uji lanjut DMRT (Duncan’s Multiple Range Test).

4

Hasil tersebut akan dilanjutkan dengan analisis menggunakan Mutiple Attribute untuk mengetahui hasil perlakuan terbaik. Prosedur penilaian pemilihan perlakuan terbaik berdasarkan Metode Zeleny (1982) yaitu : 1. Menentukan nilai ideal pada

masing-masing parameter

Nilai ideal adalah nilai yang sesuai dengan pengharapan yaitu nilai maksimal atau minimal dari suatu parameter. Untuk parameter dengan rerata semakin tinggi semakin baik, maka nilai terendah sebagai nilai terjelek. Berikut merupakan nilai ideal parameter pada penelitian ini.

Parameter Asumsi nilai ideal

Rendemen Tertinggi

Indeks bias Tertinggi

Warna Tertinggi

2.Menghitung derajat kerapatan (dk)

Derajat kerapatan dihitung berdasarkan nilai ideal dari masing-masing parameter.

Bila nilai ideal minimal, maka :

dk = nilai kenyataan yang mendekati ideal nilai ideal dari masing-masing alternatif Bila nilai ideal maksimal, maka :

dk = nilai ideal dari masing-masing alternatif nilai kenyataan yang mendekati ideal 3.Menghitung jarak kerapatan (Lp)

Dengan asumsi bahwa semua parameter penting, jarak kerapatan (ʎ) dihitung berdasarkan jumlah parameter pada masing-masing perlakuan.

ʎ = 1 / ∑parameter L1 = 1 - ∑(ʎ2 _{x (1-dk))} L2 = ∑(ʎ2 _{x (1-dk)}2₎

L∞ = nilai maks (ʎ x (1-dk))

4.Perlakuan terbaik dipilih dari perlakuan yang mempunyai nilai L1, L2, dan L∞ minimal.

Analisa GC-MS

Setelah diperoleh hasil perlakuan terbaik, kemudian hasil terbaik yang menggunakan perlakuan PEF dan tanpa perlakuan PEF (kontrol) dilakukan analisa GC-MS untuk mengetahui perbedaan kualitas minyak yang dihasilkan.Prosedur Analisa Kualitas Dengan GC-MS menurut Paviaet al., (2006) yaitu :

a. Preparasi sample

b. Menginjeksikan campuran larutan ke kolom GC lewat heated injection port.

c. GC separation, campuran dibawa gas

pembawa (biasanya Helium) dengan laju alir tertentu melewati kolom GC yang dipanaskan dalam pemanas.

d. MS detector, spectra massa dari senyawa

yang tidak diketahui dapat terindentifikasi dengan referensi komputerisasi.

e.

Scanning, spectra massa dicatat secara

reguler dalam interval 0,5–1 detik selama pemisahan GC dan disimpan dalam sistem instrumen data untuk digunakan dalam analisis.

HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Rendemen

Hasil analisa ragam menunjukkan bahwa faktor jarak anoda katoda dan konsentrasi Tween 80 memberikan pengaruh yang nyata pada selang kepercayaan 95% dengan α=0,05 terhadap peningkatan nilai rendemen minyak atsiri bunga mawar dan terdapat interaksi diantara kedua faktor tersebut. Dari penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa rendemen akan meningkat seiring semakin rendah jarak anoda katoda pada PEF dan semakin tinggi konsentrasi Tween 80 yang diterapkan (Gambar 1).

Gambar1.Grafik Rerata Rendemen Minyak Atsiri Bunga Mawar

Pada jarak anoda katoda 15 cm terjadi peningkatan rendemen, dengan medan listrik sebesar 73,33 V maka dinding sel menjadi

irreversible dan permeabilitas membran sel

bunga mawar meningkat, pada saat di ekstraksi pelarut dengan mudah berdifusi kedalam sel sehingga minyak atsiri yang terekstrak lebih banyak dan menyebabkan

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 15 20 25 R er at a re nd eme n (%)

Jarak Anoda Katoda (cm)

Konsentrasi Tween 80 1%

Konsentrasi Tween 80 2%

5

meningkatnya nilai rendemen minyak atsiri bunga mawar.

Hal ini sesuai dengan pernyataan yang dikemukakan oleh Guderjan et al., (2007) pada penelitian penerapan pulsed electric field pada hasil minyak dan bahan makanan fungsional pada produksi minyak kanola. Memperoleh permeabilitas maksimum pada kuat medan listrik 7,0 kV/cm dengan peningkatan sebesar 55%, sedangkan untuk kuat medan listrik 5 kV/cm diperoleh peningkatan sebesar 17%. Semakin besar medan listrik yang diberikan maka semakin tinggi permeabilitas sel, hal tersebut dikarenakan sel mengalami perubahan bentuk menjadi irreversible, sehingga saat dilarutkan oleh pelarut maka minyak yang terekstrak juga lebih banyak.

Perlakuan konsentrasi Tween 80 pada ekstraksi minyak atsiri bunga mawar juga mempengaruhi hasil rerata rendemen, semakin tinggi konsentrasi yang diberikan maka semakin tinggi rendemen yang dihasilkan. Hal ini terjadi karena bagian hidrofilik pada Tween 80 mengelilingi membran sel yang bersifat hidrofilik, kemudian Tween 80 bekerja menurunkan tegangan pada fosfolipid, sehingga pelarut dapat berdifusi dengan mudah kedalam sel dan minyak yang terekstrak juga lebih banyak, maka terjadi peningkatan rendemen minyak atsiri bunga mawar. Menurut Pratama (2011), Fosfolipid merupakan bahan penyusun membran sel yang memiliki sifat hidrofobik dan hidrofilik, karena sifat tersebut sama dengan surfaktan maka dapat menurunkan tegangan permukaan antara minyak dan air. 2. Indeks Bias

Hasil analisa ragam menunjukkan bahwa faktor jarak anoda katoda dan konsentrasi Tween 80 memberikan pengaruh yang nyata pada selang kepercayaan 95% dengan α=0,05 terhadap peningkatan nilai indeks bias minyak atsiri bunga mawar dan terdapat interaksi dintara kedua faktor tersebut. Dari penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa indeks bias akan meningkat seiring dengan semakin rendah jarak anoda katoda pada PEF dan semakin tinggi konsentrasi tween 80 yang diterapkan (Gambar 2).

Gambar 2.Grafik Rerata Indeks Bias MinyakAtsiri Bunga Mawar.

Perlakuan terbaik didapatkan pada jarak anoda katoda 15 cm, dengan kuat medan listrik sebesar 73,33 V/cm. Hal ini disebabkan karena semakin pendek jarak anoda katoda maka semakin tinggi kuat medan listrik yang dihasilkan sehingga dapat meningkatkan permeabilitas sel bunga mawar dan mengakibatkan semakin banyak komponen yang terekstrak saat proses ekstraksi. Nisak (2013), menyebutkan ekstraksi melati putih menggunakan teknologi kejut listrik tegangan tinggi (PEF) terhadap mutu minyak atsiri melati concrete menghasilkan peningkatan nilai indeks bias pada perlakuan PEF 7 detik. Hal ini disebabkan semakin lama kejutan yang diberikan maka terjadi peningkatan komponen kimia penyusun minyak atsiri, sehingga menyebabkan kerapatan minyak bertambah dan indeks bias meningkat.

Perlakuan Tween 80 yang terbaik diperoleh pada konsentrasi 2%. Hal ini terjadi karena bagian hidrofilik pada Tween 80 mengelilingi membran sel yang bersifat hidrofilik, kemudian Tween 80 bekerja menurunkan tegangan pada fosfolipid, sehingga pelarut dapat berdifusi dengan mudah kedalam sel dan minyak yang terekstrak lebih banyak, sehingga komponen yang terekstrak juga lebih banyak dan mengakibatkan peningkatan nilai indeks bias.

Siburian (2005), menyatakan bahwa jumlah komponen kimia minyak atsiri kulit buah jeruk manis yang terisolasi dari hasil maserasi dengan lemak bersifat surfaktan lebih banyak, dari pada jumlah komponen kimia minyak atsiri yang menggunakan lemak tidak bersifat surfaktan. Hal tersebut dikarenakan sifat surfaktan yang dapat menurunkan tegangan sehingga dapat menjembatani antara dua gugus yang tidak saling menyatu. 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 15 20 25 R er at a in de ks b ia s (%)

Jarak Anoda Katoda (cm)

Konsentrasi Tween 80 1% Konsentrasi Tween 80 2%

6

3. Warna Kecerahan (L*)

Hasil analisa ragam menunjukkan bahwa faktor jarak anoda katoda dan konsentrasi Tween 80 memberikan pengaruh yang tidak nyata pada selang kepercayaan 95% dengan α=0,05 terhadap peningkatan nilai warna kecerahan minyak atsiri bunga mawar dan tidak terdapat interaksi dintara kedua faktor tersebut. Dari penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa warna kecerahan (L*) akan meningkat seiring dengan semakin rendah jarak anoda katoda yang diterapkan, sedangkan konsentrasi tween 80 yang diterapkan tidak mempengaruhi warna kecerahan minyak atsiri bunga mawar (Gambar 3).

Gambar 3. Grafik Rerata Jarak PEF Warna L* (Kecerahan) Minyak Atsiri Bunga Mawar.

Gambar 3 menunjukkan bahwa faktor yang berpengaruh nyata pada tingkat warna kecerahan adalah pada perlakuan jarak anoda katoda PEF. Hal tersebut dikarenakan zat antosianin yang berada pada mahkota bunga mawar merupakan zat warna yang berbentuk gumpalan, dan saat di PEF maka gumpalan zat warna tersebut menjadi pecah sehingga tingkat kecerahan pada minyak atsiri bunga mawar menjadi meningkat. Pendapat ini sesuai dengan pernyataan Choviya (2011), Perubahan tingkat kecerahan ini dikarenakan reaksi zat pewarna yang terdapat pada bahan.

Perlakuan Tween 80 pada warna kecerahan tidak pengaruh nyata terhadap minyak atsiri bunga mawar. Hal ini disebabkan karena penambahan konsentrasi Tween 80 tidak signifikan untuk mempengaruhi tingkat warna kecerahan pada minyak atsiri bunga mawar.

4. Warna Kemerahan (a*)

Hasil analisa ragam menunjukkan bahwa faktor jarak anoda katoda dan konsentrasi Tween 80 memberikan pengaruh

yang tidak nyata pada selang kepercayaan 95% dengan α=0,05 terhadap peningkatan nilai warna kemerahan minyak atsiri bunga mawar dan tidak terdapat interaksi dintara kedua faktor tersebut. Dari penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa warna kemerahan (a*) akan meningkat seiring dengan semakin tinggi konsentrasi yang diberikan, sedangkan jarak anoda katoda yang diterapkan tidak mempengaruhi warna kemerahan minyak atsiri bunga mawar (Gambar 4).

Gambar 4.Grafik Rerata Konsentrasi Warna Kemerahan(a*) Minyak Atsiri Bunga Mawar.

Pada Gambar 4 menunjukkan bahwa warna kemerahan minyak atsiri bunga mawar terendah 18.000 pada konsentrasi Tween 80 sebesar 1%, dan tertinggi 20,133 pada konsentrasi Tween 80 sebesar 2%. Hasil analisa ragam dengan menggunakan uji BNT 0,951 menunjukkan bahwa perlakuan Tween 80 pada warna kemerahan (a*) minyak atsiri bunga mawar, menunjukkan pengaruh nyata. Hal ini terjadi karena bagian hidrofilik pada Tween 80 mengelilingi membran sel yang bersifat hidrofilik, kemudian Tween 80 bekerja menurunkan tegangan pada fospolipid, sehingga pelarut dapat berdifusi dengan mudah kedalam sel dan zat warna merah yang ada pada sel juga ikut terekstrak lebih banyak seiring dengan peningkatan konsentrasi Tween 80. Hal ini sesuai dengan pernyataan Choviya (2011), bahwa nilai kroma atau nilai a* cenderung tidak ada perubahan yang signifikan pada variasi tegangan yang berbeda.

5. Warna Kekuningan (b*)

Hasil analisa ragam menunjukkan bahwa faktor jarak anoda katoda dan konsentrasi Tween 80 memberikan pengaruh yang tidak nyata pada selang kepercayaan 95% dengan α=0,05 terhadap peningkatan nilai warna kekuningan minyak atsiri bunga 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 15 20 25 R ata -ra ta W arn a L*

Jarak Anoda Katota (cm)

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 1 2 R at a-ra ta Wa rn a a* Konsentrasi Tween 80 (%)

7

mawar dan tidak terdapat interaksi dintara kedua faktor tersebut. Dari penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa warna kekuningan (b*) akan meningkat seiring dengan semakin tinggi konsentrasi yang diberikan, sedangkan jarak anoda katoda yang diterapkan tidak mempengaruhi warna kekuningan minyak atsiri bunga mawar (Gambar 5).

Gambar 5. Grafik Rerata Konsentrasi Warna b* Minyak Atsiri Bunga Mawar.

Pada Gambar 5 menunjukkanbahwa warna kekuningan minyak atsiri bunga mawar terendah 39,867 pada konsentrasi Tween 80 sebesar 1%, dan tingkat kekuningan tertinggi 43,200 pada konsentrasi Tween 80 sebesar 2%. Hasil analisa ragam dengan menggunakan uji BNT menunjukkan bahwa perlakuan Tween 80 pada warna kekuningan (b*) dengan nilai BNT 0,951 menunjukkan pengaruh nyata pada tingkat kekuningan minyak atsiri bunga mawar. Hal ini terjadi karena bagian hidrofilik pada Tween 80 mengelilingi membran sel yang bersifat hidrofilik, kemudian Tween 80 bekerja menurunkan tegangan pada fospolipid, sehingga pelarut dapat berdifusi dengan mudah kedalam sel dan zat warna kuning yang ada pada sel juga ikut terekstrak lebih banyak. Hal ini sesuai dengan pernyataan Choviya (2011), yang nyatakan bahwa nilai hue atau nilai b* cenderung tidak ada perubahan yang signifikan pada variasi tegangan yang berbeda. Hasil yang didapat mengindikasikan bahwa perlakuan PEF lebih mempertahankan karakteristik produk. 6. Perlakuan Terbaik

Penentuan perlakuan terbaik menggunakan metode multiple attribute (Zeleny, 1992). Parameter yang digunakan adalah rendemen, indeks bias, dan warna L*, a*, dan b*. Nilai yang diharapkan pada semua parameter adalah yang tertinggi. Didapatkan perlakuan jarak anoda pada PEF dan

konsentasi Tween 80 yang terbaik adalah pada jarak anoda katoda 15 cm dan konsentrasi Tween 80 sebesar 2%.

Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan, hasil terbaik dari semua kombinasi perlakuan jarak anoda katoda pada PEF dan konsentrasi Tween 80. Terdapat pada perlakuan jarak anoda katoda 15 cm dan konsentrasi tween 80 sebesar 2%.

7. Komposisi Kimia Minyak Atsiri Bunga Mawar

Keterangan :

Komponen utama 1 =Pentacosane Komponen utama 2 = Phenyl ethyl alcohol

Gambar 6. Kromatogram Dari GC-MS Minyak

Concrete Atsiri Bunga Mawar Dengan

jarak anoda katoda 15 cm dan konsentrasi tween 80 sebesar 2%. Komponen utama penyusun minyak

concrete atsiri bunga mawar dengan perlakuan

PEF berdasarkan hasil kromatogram sebagai berikut :

1. Pentacosane

Pentacosane adalah senyawa yang

tidak larut dalam air. Biasanya digunakan sebagai pelumas. Pada minyak atsiri senyawa ini adalah senyawa parafin yang biasanya digunakan dalam pembuatan lilin aroma terapi atau sebagai pembuatan kosmetik.

Pentacosane memiliki luas peak sebesar 42,05%,

dengan waktu retensi selama 26,042detik.

2. Phenylethyl alcohol

Phenethyl alcohol adalah alkohol

aromatik. Ditemukan dalam berbagai minyak esensial termasuk mawar, cairan ini larut dengan etanol. Phenethyl alkohol adalah alkohol dengan bau bunga yang menyenangkan, oleh karena itu biasanya digunakan pada parfum.

Phenylethyl alcohol memiliki luas peak sebesar

25,60%, dengan waktu retensi selama 8,217 detik. 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 1 2 R at a-ra ta Wa rn a b* Konsentrasi Tween 80 (%)

8

8. Perbandingan Perlakuan Terbaik Dengan

Kontrol

Tabel 1. Perbandingan Hasil Uji Terhadap Kontrol dan Perlakuan Terbaik

Dari Tabel 1 diketahui bahwa nilai rendemen pada kontrol sebesar 0,238%, sedangkan rendemen hasil perlakuan terbaik didapatkan hasil sebesar 0,476%, selisih antara perlakuan kontrol dan perlakuan terbaik adalah 0,238%, peningkatan hasil rendemen terhadap kontrol yaitu sebesar 50%. Hal tersebut menunjukkan bahwa perlakuan pendahuluan dengan menggunakan perlakuan jarak anoda katoda pada PEF dan konsentrasi Tween 80, dapat meningkatkan hasil rendemen minyak atsiri bunga mawar. Berdasarkan penelitian yang dilakukan Nisak (2013), ekstraksi minyak melati dengan bantuan PEF sebagai perlakuan pendahuluan dengan tegangan 20 kV, frekuensi 22 kHz sistem batch dengan menggunakan waktu PEF 7 detik lebih efektif dan mampu meningkatkan rendemen sebesar 0,97% dibandingkan dengan menggunakan metode ekstraksi konvensional. Dobreva et al., (2011), pada penelitian hubungan peningkatan hasil minyak atsiri (Rosa Damascena. M) karena surfaktan dan maserasi mampu meningkatkan rendemen minyak atsiri bunga mawar. Hal tersebut dikarenakan penurunan tegangan permukaan pada permukaan epidermis yang menyebabkan kelenjar minyak dapat terdorong keluar akibat Tween dan efek maserasi. Hal ini mengakibatkan meningkatnya rendemen minyak atsiri bunga mawar.

Pada perlakuan kontrol didapatkan nilai indeks bias sebesar 1,42, sedangkan pada perlakuan terbaik didapatkan nilai indeks bias sebesar 1,44. Selisih antara perlakuan kontrol dan perlakuan terbaik adalah sebesar 0,02,

peningkatan hasil indeks bias terhadap kontrol sebesar 1,38%. Hal ini menunjukkan bahwa dengan perlakuan pendahuluan menggunakan PEF dan Tween 80 dapat meningkatkan nilai indeks bias. Nisak (2013), menyebutkan ekstraksi melati putih menggunakan teknologi kejut listrik tegangan tinggi (PEF) terhadap mutu minyak atsiri melati concrete menghasilkan peningkatan nilai indeks bias pada perlakuan PEF 7 detik. Hal ini disebabkan semakin lama kejutan yang diberikan maka terjadi peningkatan komponen kimia penyusun minyak atsiri, sehingga menyebabkan kerapatan minyak bertambah dan indeks bias meningkat. Siburian (2005), menyatakan bahwa isolasi dan identifikasi komponen utama minyak atsiri dari kulit buah jeruk manis (Citrus

sinensis L.), dengan metode ekstraksi

menggunakan lemak hewani bersifat surfaktan yaitu LARD. Pada penelitian tersebut didapatkan hasil bahwa jumlah komponen kimia utama minyak atsiri kulit buah jeruk manis yang terisolasi dari hasil maserasi dengan lemak bersifat surfaktan lebih banyak, dari pada jumlah komponen kimia minyak atsiri yang menggunakan lemak tidak bersifat surfaktan. Hal tersebut dikarenakan sifat surfaktan yang dapat menurunkan tegangan sehingga dapat menjembatani antara dua gugus yang tidak saling menyatu.

Pada perlakuan kontrol didapatkan nilai kecerahan sebesar 24,9, sedangkan pada perlakuan terbaik didapatkan hasil 28,6. Selisih dari hasil kedua perlakuan tersebut adalah 3,7, peningkatan warna kecerahan terhadap kontrol yaitu 4.01%. Hasil analisa ragam dengan menggunakan uji BNT 1,809 menujukkan bahwa perlakuan PEF pada warna kecerahan (L*) berpengaruh nyata. Hal tersebut dikarenakan zat antosianin yang berada pada mahkota bunga mawar merupakan zat warna yang berbentuk gumpalan, dan saat di PEF maka gumpalan zat warna tersebut menjadi pecah sehingga tingkat kecerahan pada minyak atsiri bunga mawar menjadi meningkat. Choviya at al., (2011), menyatakan bahwa secara umum tingkat kecerahan baik pada perlakuan PEF ataupun kombinasi perlakuan PEF akan mengalami kenaikan dengan bertambahnya jumlah tegangan yang diberikan. Analisa ragam dengan menggunakan uji BNT 1,809 menunjukkan bahwa, perlakuan Tween 80 pada warna L* tidak pengaruh nyata pada

9

tingkat kecerahan minyak atsiri bunga mawar. Hal ini disebabkan karena penambahan konsentrasi Tween 80 tidak signifikan untuk mempengaruhi tingkat warna kecerahan pada minyak atsiri bunga mawar.

Pada perlakuan kontrol didapatkan nilai kemerahan sebesar 7,2 dan pada perlakuan terbaik didapatkan nilai kemerahan sebesar 6,43. Selisih dari dari kedua perlakuan tersebut adalah 0,77, penurunan warna kemerahan terhadap kontrol adalah 11,97%. Parameter dari tingkat warna kemerahan ini adalah yag terendah. Hasil analisa ragam dengan menggunakan uji BNT 0,951 menujukkan bahwa perlakuan Tween 80 pada warna kemerahan (a*) berpengaruh nyata pada tingkat kemerahan minyak atsiri bunga mawar. Hal ini terjadi karena bagian hidrofilik pada Tween 80 mengelilingi membran sel yang bersifat hidrofilik, kemudian Tween 80 bekerja menurunkan tegangan pada fospolipid, sehingga pelarut dapat berdifusi dengan mudah kedalam sel dan zat warna merah yang ada pada sel juga ikut terekstrak lebih banyak.

Pada perlakuan kontrol didapatkan nilai warna kekuningan sebesar 8,4, sedangakan pada perlakuan terbaik didapatkan nilai kekuningan sebesar 14,8. Selisih antara kedua perlakuan tersebut adalah 6,4. Peningkatan warna kekuningan terhadap kontrol adalah 43,2%. Hasil analisa ragam dengan menggunakan uji BNT 0,8,15 menujukkan bahwa perlakuan Tween 80 pada warna kekuningan (b*) berpengaruh nyata pada tingkat kekuningan minyak atsiri bunga mawar. Hal ini terjadi karena bagian hidrofilik pada Tween 80 mengelilingi membran sel yang bersifat hidrofilik, kemudian Tween 80 bekerja menurunkan tegangan pada fospolipid, sehingga pelarut dapat berdifusi dengan mudah kedalam sel dan zat warna kuning yang ada pada sel juga ikut terekstrak lebih banyak.

Pada perlakuan kontrol didapatkan 4 komponen minyak atsiri bunga mawar yaitu

Phenethyl Alcohol dengan recent time 8,142,

Dodecane dengan recent time 25,983,

1-Acetylbicyclo dengan recent time 6.083 ,dan

Isobutyl Ester dengan recent time 24,392. Pada

perlakuan terbaik diperoleh 6 komponen minyak atsiri bunga mawar yaitu Phenethyl

Alcohol dengan recent time 8,217, Pentacocase

dengan recent time 26,042, Dodecane dengan

recent time 18,800, Tetradecane 24,433, Phenethyl

Acetat dengan recent time 10,550, dan 1-Decene

dengan recent time 18,558. Hal ini sesuai dengan penelitian Guderjan et al. (2005), Komponen genistein dan daidzein pada minyak kedelai meningkat hingga 20% saat dilakukan perlakuan awal menggunakan aplikasi medan listrik dibandingkan dengan perlakuan awal tanpa medan listrik.

Perlakuan kontrol didapatkan

Phenethyl Alcohol sebesar 59,77% dan pada

perlakuan terbaik didapatkan nilai sebesar 25,60%. Selisih antara kedua perlakuan tersebut adalah 34,17%. Komponen dodecane pada perlakuan kontrol sebesar 23,60% dan pada perlakuan terbaik sebesar 15,06%. Selisih antara kedua perlakuan tersebut adalah 8,54%. Pada perlakuan kontrol terdapat zat

1-Acetylbicyclo sebesar 3,16% dan Isobutyl Ester

sebesar 1,06%, kedua zat tersebut tidak terdapat pada perlakuan terbaik. Pada perlakuan terbaik terdapat juga zat Pentacosane sebesar 42,05%, Tetradecane sebesar 11,53%,

Phenethyl acetat sebesar 1,60%, dan 1-Decene

sebesar 1,48%. Komponen minyak atsiri bunga mawar yang dihasilkan pada penelitian ini adalah dalam bentuk concrete, dimana larutan yang terbentuk merupakan campuran dari minyak atsiri, lilin dan resin (komponen

nonvolatile).Untuk menjadikan minyak atsiri

bunga mawar ini absolute maka diperlukan perlakuan untuk memisahkan antara minyak dan resin. Armando (2009), menyatakan bahwa minyak atsiri yang berbentuk concrete merupakan campuran dari minyak atsiri, lilin dan resin (komponen nonvolatile). Untuk memisahkan minyak atsiri dari resin dan lilin maka dilakukan proses lebih lanjut, agar minyak atsiri yang didapatkan berbentuk

absolute.

KESIMPULAN

Dari hasil perlakuan terbaik didapatkan kombinasi perlakuan terbaik yaitu jarak anoda pada PEF 15 cm dan konsentrasi Tween 80 sebesar 2%. Dari hasil kombinasi perlakuan tersebut didapatkan peningkatan terhadap rendemen minyak atsiri bunga mawar dari 0,238 menjadi 0,476; indeks bias dari 1,42 menjadi 1,44; warna L* dari 24,9 menjadi 28,667; warna a* dari 7,1 menjadi 6,433; warna b* dari 8,4 menjadi 14,800. Dari hasil analisis komponen kimia juga terjadi peningkatan nilai momponen dari 4 komponen menjadi 6 komponen dengan komponen aktif tertinggi pada perlakuan terbaik yaitu Phenethyl Alcohol 25,60% dan

10

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih diberikan kepada Bapak Ir. Sukardi, MS yang telah memfasilitasi dan membiayai selama proses penelitian berlangsung.

DAFTAR PUSTAKA

Armando, R. 2009. Memproduksi 15 Minyak Atsiri Berkualitas. Penebar Swadaya. Depok.

Choviya, H.L., Bambang S., Natalia E.J. 2011. Studi Komparasi Inaktivasi Escherichia Colidan Perubahan Sifat Fisik Pada Pasteurisasi Susu Sapi

Segar Menggunakan Metode

Pemanasan Dan Tanpa Pemanasan Dengan Kejut Medan Listrik.Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 12 No.1 (April 2011) 31-39.

Dobreva, A., Kovatchheva, N., Astatkie, T.,

and Zheljazkov, V.D.

2011.Improvement Of Essential Oil Yield Of Oil-Bearing (Rosa Damacena Mill) Duo to Surfactant and Maceration. Industrial Crops and Products 34:1649-1651.

Guderjan, M., Elez, M., and Knorr, D. 2007.Application of Pulsed Electric Fields at Oil Yield and Content of Functional Food Ingredients at The Production of Rapeseed Oil. Innov Food Sci Emerg 8: 55-62.

Guenther, T. 1987.Minyak atsiri.Terjemahan oleh Ketaren, S.1990.Universitas Indonesia. Jakarta.

Lopez, N., Puertolas, E., Condon, S.,Alvarez, I., and Raso, J. 2008. Application Of Pulsed Electric Fields For Improving The Maceration Process During Vinification Of Red Wine: Influence Of Grape Variety. Eur Food Res Technol 227:1099–1107.

Maheswari, A.R., Sutrisno., Barkat, A., Hartono, B., Dan Stefani R.A. 2009. Metode Tegangan Listrik Tegangan Tinggi (HPEF) Sebagai Cara Mempertahankan Kualitas Fisik, Kimia, Dan Mikrobiologis Susu Segar. Prosiding Seminar Hasil-Hasil Penelitian IPB.

Nisak, H. 2013. Ekstraksi Melati Putih Menggunakan Teknologi Kejut Listrik (Pulsed Electric Field) Terhadap Mutu Minyak Atsiri Concrete.Skripsi Jurusan Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian. Universitas brawijaya. Malang.

Pavia, D.L.., Lampman, G.M., Kritz, G.S., dan Engel, R.G. 2006. Introduction To Organic Laboratory Techniques. Thomson Brooks Publishing. New York.

Pratama, Z. 2011. Fosfolipid Terkait Dengan Detergent. http://prachzpratama2. Blogspot.com/2011/04/fosfolipid-terkait-dengan-detergent.html. Diakses Tanggal 6 Agustus 2014. Setiawan, B.A. 2007. Deteksi Kematangan

Buah Berdasarka Uji Warna Menggunakan Color Rider. Skripsi. Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Diponegoro. Semarang. Siburian, R. 2008. Isolasi Dan Identifikasi

Komponen Utama Minyak Atsiri Dari Kulit Buah Jeruk Manis (Citrus Sinensis L.) Asal Timor, Nusa Tenggara Timur. Jurnal Natur Indonesia 11(1): 8-13.

Sudarmaji, S., B, Haryono, dan Suhardi.1997. Prosedur Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Penerbit Liberty. Jakarta.

Yuwono, S.S Dan Susanto. 1998. Pengujian Fisik Pangan.Teknologi Hasil Pertanian Universitas Brawijaya. Malang.

Zeleny, M. 1982. Multiple Criteria Decision Making. Mc Graw-Hill. New York.