KARAKTERISASI AROMA MINYAK NILAM ACEH
(Pogostemon cablin Benth.)
SKRIPSI
ADI INDRA PERMANA
F24070106
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
AROMA CHARACTERIZATION OF ACEH PATCHOULI OIL
(Pogostemon cablin Benth.)
Adi Indra Permana1, Slamet Budijanto1, Anton Apriyantono1, Meika Syahbana Rusli2
1Department of Food Science and Technology, Faculty of Agricultural Technology,
Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO Box 220, Bogor, West Java, Indonesia.
2 Department of Agroindustrial Technology, Faculty of Agricultural Technology,
Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO Box 220, Bogor, West Java, Indonesia.
Phone: +62856 8917 867, e-mail: adi.indrapermana@gmail.com
ABSTRACT
Patchouli is a fragrant shrub that is rooted fibers, smooth leaves are like velvet when touched by hand, and somewhat rounded oval like the heart, and the color is rather pale. Another characteristics of patchouli when it touched out, the leaves will be wet and give aroma of patchouli. Patchouli oil is essential oil obtained from patchouli leaves (Pogostemon cablin Benth.) by distillation. As an export commodity, patchouli oil has good prospects as needed continuously in the perfume industry, cosmetics, soap, and others. Patchouli oil has high fixative capability which can bind and prevent the evaporation of fragrance perfuming substance so the aroma not quickly disappear or more durable. Sensory test results using Focus Group Discussion (FGD) method generate 10 aroma descriptions of patchouli oil: cherry, camphor, dry, earthy, eugenol, floral, musky, sweet, turpentine, and woody. Analysis using GC-MS to the three patchouli oils generate 108 volatile components with 23 components that have a relative area percentage more than 0.5%. These three varieties of patchouli oil have patchouli alcohol levels more than 30%. Patchouli oil composed of high boiling components with 5 components that have the highest area percentage which are patchouli alcohol (31,5%), bulnesene (12,3%), guaiene (11,7%), patchoulene (5%), and α-selinene (3,9%). Patchouli oil fractionation (Sidikalang varieties) using column chromatography produced 40 volatile components in the chromatogram which is more assertive than patchouli oil chromatogram before fractionation. Thus, patchouli oil fractionation using column chromatography can make the volatile components identification easier to justify.
ADI INRA PERMANA. F24070106. Karakterisasi Aroma Minyak Nilam Aceh (Pogostemon
cablin Benth.). Di bawah bimbingan Dr. Ir. Slamet Budijanto, M.Agr, Dr. Ir. Anton Apriyantono,
MS, dan Dr.Ir. Meika Syahbana Rusli, M.Sc. A.gr. 2012.
RINGKASAN
Minyak nilam merupakan bahan yang digunakan dalam industri parfum, kosmetik, antiseptik, dan insektisida. karena memiliki sifat fiksatif (mengikat minyak atsiri lainnya) dan aroma yang khas yang hingga kini belum ada produk substitusinya. Di Indonesia, Minyak nilam yang beredar berasal dari hasil sulingan daun dan batang nilam. Daun dan batang tersebut berasal dari berbagai varietas nilam Aceh yang berbeda-beda, yang biasanya merupakan campuran daun dan batang nilam varietas Lhoksumawe, Sidikalang, dan Tapaktuan. Ketiga varietas nilam Aceh Indonesia tersebut memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Untuk itu, diperlukan penelitian untuk mengkarakterisasi aroma minyak nilam tiga varietas tersebut. Perlakuan fraksinasi dengan menggunakan kromatografi kolom juga perlu dilakukan untuk memperjelas peak kromatogram yang dihasilkan sehingga proses identifikasi komponen aroma minyak nilam menjadi lebih jelas.
Penelitian ini dilakukan untuk mengkarakterisasi aroma minyak nilam tiga varietas yang berbeda melalui uji sensori dan juga analisis menggunakan GC-MS. Sampel yang dianalisis terdiri atas minyak nilam varietas Sidikalang, Lhoksumawe, dan Tapaktuan. Ketiga sampel diuji secara sensori menggunakaan metode Focus Group Discussion (FGD) agar dapat diketahui deskripsi aroma ketiga sampel minyak nilam. Selanjutnya dilakukan identifikasi aroma minyak nilam menggunakan alat GC-MS. Data analisis kuantitatif mengguinakan metode Quantitative Descriptive Analysis (QDA) kemudian ditampilkan dalam bentuk tabel, spider web, diagram batang dan grafik biplot. Selain itu, dilakukan analisis korelatif antar atribut sensori tunggal. Fraksinasi minyak nilam menggunakan kromatografi kolom dilakukan untuk mengidentifikasi komponen-komponen yang terkandung pada minyak nilam dengan sistem elusi step gradiient (peningkatan kepolaran) menggunakan eluen campuran n-heksana:etil asetat.
Minyak nilam varietas Sidikalang memiliki rendemen minyak tertinggi, yaitu 2,52%, diikuti oleh varietas Lhoksumawe 2,35%, dan Tapaktuan 2,16%. Atribut sensori yang teridentifikasi hasil Focus Group Discussion (FGD) adalah aroma cherry camphor, dry, earthy, eugenol, floral, musky, sweet, turpentine, dan woody. Dari hasil uji Principle Component Analysis (PCA), minyak nilam varietas Sidikalang berbeda dengan dua varietas lainnya dari segi aroma terutama pada aroma musky. Varietas Lhoksumawe berbeda dengan dua varietas lainnya pada aroma camphor dan turpentine, sedangkan varietas Tapaktuan berbeda dengan dua varietas lainnya pada aroma cherry, earthy, eugenol, floral, sweet, dan woody.
Komponen volatil yang terdeteksi dari seluruh sampel berjumlah 108 komponen dengan 23 komponen yang memiliki persentase luas area relatif lebih dari 0,5%. Minyak nilam varietas Sidikalang dikelompokkan berdasarkan komponen volatil γ-gurjunene, allo-aromadendrene, seychellene, thujopsene, spathulenol, caryophyllene oxide, sesquiterpene_1, dan hydroxy sesquiterpene_2. Varietas Lhoksumawe dikelompokkan berdasarkan komponen volatil α-patchoulene, ß-selinene, ß-patchoulene, α-humulene, α-bulnesene, α-guaiene, ß-caryophyllene, dan germacrene B, sedangkan varietas Tapaktuan dikelompokkan berdasarkan komponen volatil patchouli alcohol, hydroxy sesquiterpene_1, dan unknown_7.
Analisis PLS menghasilkan persamaan aroma yang dibentuk oleh 17 komponen volatil teridentifikasi, 2 komponen sesquiterpene, 1 komponen oxygenated sequiterpene, 1 komponen hydroxy sesquiterpene, dan 2 komponen belum teridentifikasi (unknown) yang dapat meramalkan dengan cukup baik dan tiap komponen mampu berkontribusi dalam pembentukan aroma.
Fraksinasi minyak nilam varietas Sidikalang menggunakan kromatografi kolom menghasilkan 40 komponen volatil dengan empat komponen yang belum teridentifikasi (unknown) yang berasal dari enam tampungan. Identifikasi minyak nilam hasil fraksinasi menghasilkan komponen yang sebelumnya tidak terdapat pada minyak nilam tanpa fraksinasi, yaitu ledol serta komponen anggota hydroxy sesquiterpene lainnya. Namun identifikasi minyak nilam hasil fraksinasi tidak dapat memunculkan komponen-komponen volatil minyak nilam terutama yang memiliki waktu retensi kecil seperti benzaldehyde, ß-pinene, α-terpineol, dan lainnya. Hal ini dikarenakan fraksinasi kromatografi kolom menggunakan bahan pengisi silici gel serta eluen selektif berupa heksana dan etil asetat memungkinkan komponen-komponen tersebut terrtahan di dalam kolom secara kuat.
KARAKTERISASI AROMA MINYAK NILAM ACEH
(Pogostemon cablin Benth.)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
ADI INDRA PERMANA
F24070106
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Judul Skripsi : Karakterisasi Aroma Minyak Nilam Aceh (Pogostemon cablin Benth.) Nama : Adi Indra Permana
NRP : F24070106
Menyetujui,
Mengetahui,
Ketua Departemen ITP
Dr. Ir. Feri Kusnandar, M.Sc
NIP. 19680526 199303 1 004
Tanggal Ujian Akhir Sarjana : 27 Februari 2012
Pembimbing I
Dr.Ir.Slamet Budijanto, M. Agr
19610502 198603 1 002
Pembimbing II
Dr. Ir. Anton Apriyantono, MS
NIP. 19591005 198303 1 003
Pembimbing III
Dr. Ir. Meika Syahbana Rusli, MSc. Agr
NIP. 19620505 198903 1 027
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Karakterisasi
Aroma Minyak Nilam Aceh (Pogostemon cablin Benth.) adalah hasil karya saya sendiri dengan
arahan Dosen Pembimbing Akademik dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber Informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Februari 2012 Yang membuat pernyataan,
Adi Indra Permana F24070106
Sel diantaranya Fakultas Tek Agriaswara (HIMITEPA aktif di berb Masa Perke Sponsorhip Ketua Pelak Fateta Art a ITP 2010. Pen Business Pl Fotografi R Syariah, Un & Competit Yogyakarta juga aktif d Indonesian acara The 1 Zhenjiang, Internasiona 2011, Globa United Na semasa kuli periode 201 Aroma Min Budijanto, M m B N t J P ( K lama menjadi menjadi Sta knologi Perta 2009, Staff A) IPB 2010, bagai kepaniti enalan Kampu Workshop N ksana Fateta and Technolog nulis aktif da lan Competiti RED’S CUP F niversitas Lam tion 2011, Jua 2011, serta J dalam kegiata Scholars Con 18th Tri-Univ Chiina 2011 al, diantaranya al Model Uni ations (IMUN iah dari Yay 10-2011. Seba nyak Nilam M.Agr, Dr. Ir. Penu merupakan an Basri Karim Negeri Pisang tingkat pertam Jakarta pada Pertanian Bog (SPMB) den Keirausahaan i mahasiswa aff Divisi Bis anian (FATET f Divisi Inte Koordinator F iaan lingkup k us Mahasisw Nasional Him Technoprene gyy (TETRA alam berbaga ion UNIVAT FATETA IPB mpung 2011, Ju ara II The Cra Juara I Cookin an Internation nference di As versity Interna . Panelis per a Jakarta Mo ited Nations ( N), Uniersitas yasan SUPER
agai tugas akh Aceh (Pgost Anton Apriya
BI
ulis lahir di J nak bungsu da dan Sugiharti gan Baru 01 ma di SLTP N tahun 2007. gor (IPB) me ngan Mayor Agribisnis. IPB, Penuli snis dan Kew TA) 2009, Sta ernnal Himpu Fotografer Ma kampus dan N a Baru (MPK mpunan Maha eurship Comp ANOLOGY) 2 ai kegiatan Lo TION, Univer B 2010, Juara uara II INDOP aziest Busines ng Competitio nal diantarany sia University ational Joint rnah mengiku odel United N (GMUN) Inch Indonesia 20 RSEMAR peri hir, penulis m temon cablin antono, MS, sIODATA P
Jakarta pada ari empat bersi. Penulis me Pagi, Jakarta Negeri 7 Jakar Pada tahun elalui jalur Se Ilmu dan s aktif di be wirausahaan B ff Divisi Hum unan Mahasi ajalah Pangan Nasional, dian KMB) IPB 2 siswa Peduli petition (FAS 2009, Ketua P omba diantar sitas Padjajar a I Business P POS-BAKRIE ss Plan Comp on FATETA A ya Paper Pres y, Taichung, T Seminar and uti simulasi s Nations (JMUN heon, Korea S 011. Penulis iode 2009-20 melakukan pen Benth.)” di serta Dr. Ir. M
PENULIS
tanggal 31 audara pasang enamatkan pen pada tahun 2 rta tahun 200 2007 penul eleksi Penerim Teknologi erbagai Orga Badan Ekseku mas Paduan Su swa Ilmu d n dan Gizi Em ntaranya menj 2008, Staff D Pangan Indo HION) 2008 Pelaksana Ord ranya Juara I ran, Bandung Plan Competi ELAND Entre petition, Unive Art Contest 2 senter dalam Taiwan 2011, Symposium sidang PBB N), Universit Selatan 2011, juga pernah 010 serta CH nelitian denga bawah bimb Meika Syahban Januari 1989 gan Muhamm ndidikan dasa 2001. Sekolah 04 dan SMA N lis diterima d maan Mahasi pangan sert anisasi kemah utif Mahasisw uara Mahasisw dan Teknolog mulsi 2010. Pe adi Staff Divi Divisi Dana U onesia (HMP , Ketua Divi de dan Malam I Food Innov g 2010, Juara ition Festival epreneurship W ersitas Islam I 011. Selain it acara The 2 Paper Presen di Jiangsu U Tingkat Nas tas Al-Azhar serta Indone memperoleh HAROEN PHO an judul “Kar bingan Dr. I na Rusli, M.Sc 9. Penulis mad Nurian ar di SD h lanjutan Negeri 68 di Institut iswa Baru ta Minor hasiswaan, wa (BEM) wa (PSM) gi Pangan enulis juga isi Humas Usaha dan PPI) 2008, isi Humas m Keramat vation and I Lomba Ekonomi Workshop Indonesia, tu, penulis nd Annual nter dalam University, sional dan Indonesia sia Model Beasiswa OKPAND rakterisasi Ir. Slamet c. Agr.KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Penelitian dengan judul “Karakterisasi Aroma Minyak Nilam Aceh (Pogostemon cablin Benth.)” dilaksanakan di Laboratorium Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan IPB dan Laboratorium Flavor Balai Besar Penelitian Tanaman Padi Sukamandi.
Penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan moril, materil, maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan kali ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Mama, Papa, Kak Mega, Kak Ria, Aa Anton, dan Mama Deden atas segala doa, kasih sayang, keceriaan, dukungan, dan kerja kerasnya selama ini.
2. Dr. Ir. Slamet Budijanto M.Agr, M.Sc, Dr. Ir. Anton Apriyantono, MS, dan Dr. Ir. Meika Syahbana Rusli, M.Sc. A.gr selaku dosen pembimbing skripsi yang telah sabar dalam membimbing penulis dalam menyelesaikan studinya selama di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, IPB.
3. DP2M DIKTI yang telah memberikan bantuan dana melalui Program Kreativititas Mahasiswa Bidang Penelitian (PKM-P) sehingga penelitian ini dapat berjalan dengan lancar.
4. Marisa, Ricky, dan Kak Tina sebagai teman satu bimbingan yang selalu memberikan semangat. 5. Punjung Renjani, Munyatul Islamiah, Vita Ayu Puspita, dan Adelina Paramita sebagai teman satu
penelitian yang telah bekerja sama selama penelitian berlangsung.
6. Para Panelitis terlatih minyak nilam: Ati, Khoirunnisa, Wahyu, Gilang, Marisa, Agy, Ronald, dan Yanica yang telah bersedia membantu dan menyempatkan waktunya untuk selama penelitian. 7. Sahabat-sahabat: Andri, Vendry, Marisa, Sariun, Dinda, Iman, Dimas, Mike, Daniel, Amelinda,
Tece, Mumun, Vita, Elvita, Sarah, Wima, Onye, Agy, Arief, Irsyad, Okky, Anisa, Betty, Tiara, Cherish atas masukan dan semangatnya selama ini.
8. Teman-teman terbaik di ITP: Rozak, Mei, Ronald, Septi, Kenny, Okky, Indri, Rozak, Fiki, Linda, Amelia, Belinda, Reggie, Eli, Desir, Uli, Iman, Bu Elmi, Malik, Oni, Fitri, Ashari, Mike, Tami, Ichang, Budel, Marvin, Chandra, Mba Mus, Nipu serta teman-teman ITP 44 yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Terima kasih atas kebersamaan dan kekompakan selama ini.
9. Teman-teman Begajul: Farid, Aji, Akew, Indra, Teguh, Galuh, Cocom, Ridwan
10. Teman-teman Tri-U 18: Wulan, Dissil, Dito, Fariz, Sarwar, Andra, Potter, Gigi, Erna, Ary atas pengalaman yang sangat berharga dan juga dukungannnya.
11. Rekan-rekan Bisnis Myristy Drink dan XOXO Soya Schootel: Sariun, Vita, Icha, Daniel, Arief, Dissil, dan Zafira.
12. Teman-teman EVSE Jalan-jalan: Marki, Septi, Dimas, Anisa, Dinda, Ka Dede, dan William atas hiburan dan motivasinya selama skripsi.
13. Kakak-kakak ITP 42 & ITP 43, Adik-adik ITP 45, ITP 46 atas semangatnya.
14. Seluruh Dosen dan staf Departemen ITP yang telah banyak membantu penulis dalam pengerjaan tugas akhir.
15. Seluruh teknisi laboratorium Departemen ITP, BB Padi Sukamandi yang telah banyak membantu, serta seluruh pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu. Terimakasih atas bantuan yang telah diberikan.
16. Serta semua pihak yang telah membantu penulis selama masa studi di Institut Pertanian Bogor yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Bogor, Februari 2012 Adi Indra Permana
DAFTAR ISI
Halaman KATA PENGANTAR………..………...iii DAFTAR ISI………...iv DAFTAR TABEL…...………...v DAFTAR GAMBAR………..………..……..vi DAFTAR LAMPIRAN………...………..viii I. PENDAHULUAN ... 1 A. LATAR BELAKANG ... 1 B. TUJUAN PENELITIAN ... 2II. TINJAUAN PUSTAKA ... 3
A. TANAMAN NILAM ... 3
B. JENIS-JENIS TANAMAN NILAM ... 4
C. VARIEAS NILAM ACEH ... 4
D. MINYAK NILAM ... 5
E. KOMPONEN VOLATIL MINYAK NILAM ... 6
F. QUANTITATIVE DESCRIPTIVE ANALYSIS (QDA) ... 6
G. GAS CHROMATOGRAPHY-MASS SPECTROMETRY (GC-MS) ... 7
H. KROMATOGRAFI KOLOM ... 9
III. METODOLOGI PENELITIAN ... 12
A. BAHAN DAN ALAT ... 12
B. METODE PENELITIAN ... 13
C. METODE ANALISIS DATA ... 20
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 21
A. PENYULINGAN MINYAK NILAM ... 21
B. ANALISIS SENSORI MINYAK NILAM ... 22
C. ANALISIS GC-MS ... 29
D. KORELASI HASIL SENSORI MINYAK NILAM DAN GC-MS ... 40
E. FRAKSINASI MENGGUNAKAN KROMATOGRAFI KOLOM ... 41
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 50
A. KESIMPULAN ... 50
B. SARAN ... 50
DAFTAR PUSTAKA ... 51
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Perbandingan Varietas Nilam ... 5
Tabel 2. Adsorben pada kromatografi ... 10
Tabel 3. Karakteristik Nilam ... 12
Tabel 4. Aroma dasar ... 15
Tabel 5. Spesifikasi dan Metode GC-MS ... 18
Tabel 6. Rendemen Minyak Nilam... 21
Tabel 7. Hasil Analisis Kualitatif FGD Aroma Sampel Minyak Nilam ... 22
Tabel 8. Hasil Uji QDA Sampel Minyak Nilam ... 24
Tabel 9. Korelasi Atribut Aroma pada Minyak Nilam ... 26
Tabel 10. Nilai Eigen dan Persentase Ragam Kumulatif ... 27
Tabel 11. Komposisi Senyawa Minyak Nilam dengan Rata-rata Persentase Area Relatif Lebih dari 0.5% ... 31
Tabel 12. Identifikasi lengkap komponen volatil minyak nilam ... 33
Tabel 13. Nilai Eigen dan Persentase Ragam Kumulatif Komponen Volatil Minyak Nilam ... 38
Tabel 14. Identifikasi Komponen Minyak Nilam Hasil Fraksinasi Tampungan 1 ... 44
Tabel 15. Identifikasi Komponen Minyak Nilam Hasil Fraksinasi Tampungan 2 ... 45
Tabel 16. Identifikasi komponen volatil minyak nilam hasil fraksinasi menggunakan kromatografi kolom ... 47
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Tanaman nilam ... 3
Gambar 2. Varietas nilam aceh (Nuryani 2006) ... 5
Gambar 3. Minyak Nilam (Hidayat 2010) ... 6
Gambar 4. GC-MS ... 8
Gambar 5. Skema Konfigurasi GC-MS ... 8
Gambar 6. Bagan Alat Kromatografi Gas (Rohman, 2009) ... 9
Gambar 7. Flash Column Chromatography ... 11
Gambar 8. Diagram Alir Penyulingan Minyak Nilam (Modifikasi Metode Emmyzar & Yulius 2004) .... 13
Gambar 9. Alat Penyulingan Minyak Nilam ... 14
Gambar 10. Fraksinasi Minyak Nilam menggunakan Teknik Kromatografi Kolom ... 20
Gambar 11. Minyak nilam hasil penyulingan... 21
Gambar 12. Kurva linier hubungan antara logaritma skor atribut aroma woody dan konsentrasi larutan Patchouli oil sebagai penentu nilai standar untuk uji QDA ... 23
Gambar 13. Spider Web Hasil Uji QDA ... 24
Gambar 14. Biplot Aroma Minyak Nilam ... 28
Gambar 15. Kromatogram Tiga Varietas Minyak Nilam (Atas-Bawah: Lhoksumawe, Sidikalang, Tapaktuan) ... 30
Gambar 16. Biplot Komponen Volatil Minyak Nilam ... 39
Gambar 17. Persentase Area Relatif Komponen Utama Minyak Nilam Hasil GC-MS ... 40
Gambar 18. Kromatogram Tampungan 1 ... 42
Gambar 19. Kromatogram Tampungan 2 ... 42
Gambar 20. Kromatogram Tampungan 3 ... 42
Gambar 21. Kromatogram Tampungan 4 ... 43
Gambar 22. Kromatogram Tampungan 5 ... 43
Gambar 23. Kromatogram Tampungan 6 ... 43
Gambar 24. Persentase Komponen pada Tampungan 1 ... 44
Gambar 26. Overlay Kromatogram Minyak NilamVarietas Sidikalang tanpa Fraksinasi dan Hasil Fraksinasi ... 49 Gambar 27. Overlay Kromatogram Minyak Nilam Varietas Sidikalang Hasil Fraksinasi ... 49
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Formulir Pendaftaran Panelis Terlatih ... 55
Lampiran 2. Scoresheet Uji Identifikasi Aroma Dasar ... 56
Lampiran 3. Scoresheet Uji Segitiga Aroma ... 56
Lampiran 4. Scoresheet Uji Ranking Aroma ... 57
Lampiran 5. Daftar Panelis Lolos Seleksi Beserta Skor yang Diperoleh ... 57
Lampiran 6. Jenis Aroma dan Konsentrasi yang Diperkenalkan ... 58
Lampiran 7. Scoresheet Latihan Menskala ... 59
Lampiran 8. Scoresheet Penentuan Standar Atribut Aroma ... 60
Lampiran 9. Konsentrasi Larutan Standar dan Skor Aroma ... 61
Lampiran 10. Scoresheet Pelatihan Aroma ... 62
Lampiran 11. Scoresheet Uji QDA ... 65
Lampiran 12. Kurva Standar Atribut Aroma ... 69
Lampiran 13. Analisis Sidik Ragam Data Deskriptif Atribut Aroma ... 72
Lampiran 14. Scree Plot Deskripsi Aroma Minyak Nilam ... 81
Lampiran 15. Score Plot Deskripsi Aroma Minyak Nilam ... 82
Lampiran 16. Loading Plot Deskripsi Aroma Minyak Nilam ... 82
Lampiran 17. Data Quantitative Descriptive Analysis (QDA) Aroma Cherry ... 83
Lampiran 18. Data Quantitative Descriptive Analysis (QDA) Aroma Camphor ... 84
Lampiran 19. Data Quantitative Descriptive Analysis (QDA) Aroma Dry ... 85
Lampiran 20. Data Quantitative Descriptive Analysis (QDA) Aroma Earthy ... 86
Lampiran 21. Data Quantitative Descriptive Analysis (QDA) Aroma Eugenol ... 87
Lampiran 22. Data Quantitative Descriptive Analysis (QDA) Aroma Floral ... 88
Lampiran 23. Data Quantitative Descriptive Analysis (QDA) Aroma Musky ... 89
Lampiran 24. Data Quantitative Descriptive Analysis (QDA) Aroma Sweet ... 90
Lampiran 25. Data Quantitative Descriptive Analysis (QDA) Aroma Turpentine ... 91
Lampiran 26. Data Quantitative Descriptive Analysis (QDA) Aroma Woody ... 92
Lampiran 27. Scree Plot Komponen Volatil Minyak Nilam ... 93
Lampiran 28. Score Plot Komponen Volatil Minyak Nilam ... 93
I. PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Flavor merupakan salah satu atribut mutu yang berperan penting dalam penerimaan atau penolakan konsumen terhadap suatu produk pangan. Flavor pada industri pangan biasanya digunakan atau ditambahkan pada produk pangan untuk meningkatkan penerimaan konsumen sehingga mempengaruhi konsumen untuk membeli produk yang ditawarkan. Oleh karenanya, permintaan terhadap flavor semakin meningkat dewasa ini seiring dengan berkembangnya industri pangan.
Flavor dari suatu bahan dapat ditimbulkan oleh satu atau beberapa komponen yang menjadi karakteristik flavor bahan pangan tersebut, sedangkan komponen lainnya hanya memberikan nuansa terhadap keseluruhan flavor. Dengan demikian identifikasi komponen volatil perlu dilakukan untuk mengetahui pentingnya peranan suatu atau beberapa komponen terhadap flavor yang ditimbulkan oleh suatu bahan. Tidak hanya top notes (aroma yang timbul dominan ketika tercium oleh hidung) yang penting, tetapi base notes (aroma dasar pembentuk body) juga sangat diperhitungkan. Salah satu bahan yang sangat penting dan biasa dijadikan base notes pada produk-produk flavor dan fragrans adalah minyak nilam (patchouli oil).
Minyak nilam merupakan bahan yang digunakan dalam industri parfum, kosmetik, antiseptik, dan insektisida. Minyak nilam banyak digunakan dalam industri parfum atau aromaterapi karena memiliki sifat fiksatif (mengikat minyak atsiri lainnya) yang hingga kini belum ada produk substitusinya. Indonesia mempunyai potensi sebagai penghasil minyak atsiri yang berlimpah. Produk minyak atsiri baru sebatas pada tahap menghasilkan minyak kasar (crude oil). Jika minyak kasar tersebut diolah lebih lanjut menjadi berbagai komponen minyak atsiri murni, maka akan dihasilkan produk-produk minyak atsiri yang memiliki nilai ekonomis lebih tinggi. Parfum yang dicampuri minyak yang komponen utamanya patchouli alcohol (C15H26) ini, aroma harumnya akan bertahan lebih lama. Minyak nilam di Indonesia secara
tradisional diproduksi melalui proses distilasi ranting dan daun nilam aceh (Pogostemon cablin Benth.). Komponen aroma yang paling dominan adalah patchouli alkohol. (Nuryani 2007)
Penyulingan minyak atsiri dapat dilakukan dengan cara penyulingan air (water distillation), penyulingan air dan uap (water and steam distillation), serta penyulingan uap (steam distillation). Penyulingan air banyak diterapkan di daerah pedesaan karena alat yang digunakan cukup sederhana, kuat, harga relatif murah, dan alat penyulingan dapat dipindah-pindahkan. Mutu minyak yang dihasilkan pada penyulingan air bergantung pada perlakuan. Kegosongan pada bahan harus dihindari terutama bila penyulingan dilakukan menggunakan api langsung. Penyulingan air dan uap memiliki keuntungan oleh adanya penetrasi uap secara merata ke dalam jaringan bahan dan suhu dapat dipertahankan hingga 100oC. Waktu penyulingan relatif singkat, rendemen minyak yang dihasilkan lebih tinggi dan mujtunya lebih baik jika dibandingkan dengan penyulingan air serta bahan yang disuling tidak akan menjadi gosong. Penyulingan uap baik digunakan untuk mengekstrak minyak dari biji-bijian, akar dan kayu-kayuian yang umumnya mengandung komponen minyak yang bertitik didih tinggi, misalnya minyak cengkeh, kayu manis, akar wangi, dan minnyak bertitik didih tinggi lainnya.. Mutu minyak yang dihasilkan baik selama proses penyulingan dilakukan dengan baik. Rendamen minyak pada penyulingan ini lebih tinggi dibandingkan dua penyulingan sebelumnya. Bahan yang aka disuling dirajang dengan baik untuk menghindari penggumpalan bahan yang dapat menyebabkan rendemen minyak rendah dan tidak normal. (Ketaren 1985)
Penggunaan minyak atsiri dalam produk pangan mungkin saja dilakukan. Contoh konkretnya adalah permen kayu putih (Rachmatillah 2011) dan dessert dengan aroma parfum (Oktaviani 2011). Oleh karena itu, karakterisasi komponen volatil minyak nilam sangat diperlukan, agar dapat diketahui komponen-komponen pembentuk aroma apa saja yang muncul pada minyak tersebut. Minyak nilam yang beredar di pasaran berasal dari hasil sulingan daun dan ranting nilam. Daun dan ranting tersebut berasal dari berbagai varietas yang berbeda-beda, yang biasanya merupakan campuran daun dan ranting nilam varietas Lhoksumawe, Sidikalang, dan Tapaktuan. Masing-masing varietas tersebut mungkin memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Untuk itu, diperlukan penelitian untuk mengkarakterisasikan komponen volatil minyak nilam berdasarkan tiga varietas tersebut untuk menentukan kekhasan minyak nilam.
B. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk:
1. Mengkarakterisasi deskripsi aroma minyak nilam (patchouli oil), tiga varietas unggul nilam aceh (Pogestemon cablin Benth.) yaitu varietas Lhoksumawe, Tapaktuan, dan Sidikalang yang ada di kawasan Kuningan.
2. Identifikasi dan karakterisasi komponen volatil minyak nilam berdasarkan tiga varietas. 3. Mengkorelasikan deskripsi aroma minyak nilam dengan komponen volatil minyak nilam
hasil GC-MS.
4. Selain itu juga untuk mengetahui karakter aroma minyak nilam yang telah mengalami proses fraksinasi dengan menggunakan metode kromatografi kolom (column chromatography).
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. TANAMAN NILAM
Tanaman nilam adalah tanaman perdu wangi yang berakar serabut, daunnya halus bagai beledru apabila diraba dengan tangan, dan agak membulat lonjong seperti jantung, serta warnanya agak pucat. Bagian bawah daun dan rantingnya berbulu halus, batangnya berkayu dengan diameter 10mm-20mm, relatif hampir berbentuk segiempat, serta sebagian besar daun yang melekat pada ranting hampir selalu berpasangan satu sama lain. Jumlah cabang yang banya dan bertingkat mengelilingi batang sekitar 3,5 cabang per tingkat. Tanaman ini memiliki umur tumbuh yang cukup panjang, yaitu sekitar tiga tahun, panen perdana dapat dilakukan pada bulan keenam atau ketujuh dan seterusnya pada setiap dua atau tiga bulan tergantung pemeliharaan dan pola tanam, kemudian dapat diremajakan kembali dari hasil tanaman melalui persemaian atau pembibitan berupa setek. Hasil produksi tanaman ini berupa daun basah yang dipanen dalam bentuk petikan kemudian dikeringkan dan diolah lebih lanjutmelalui proses penyulingan daun nilam kering agar diperoleh suatu prduk yang dinamakan minyak nilam.
Selain daun, bagian tanaman lain yang daoat dipetik untuk disuling yaitu ranting, batang dan akar. Namun kandungan minyak yang dimilikinya relatif lebih sedikit dibandingkan dengan daun. Dalam praktek penyulingan yang dilakukan oleh beberapa kalangan masyarakat atau pihak penyuling biasanya daun dicampur dengan ranting, batang dana akar menjadi satu kesatuan dalam proses penyulingan dengan tujuan agar diperoleh suatu jumlah Patchouli oil yang lebih tinggi.
Nilam termasuk tanaman yang mudah tumbuh seperti herbal lainnya. Tanaman ini memerlukan suhu yang panas dan lembab. Selain itu, nilam juga memerlukan curah hujan yang merata dalam jumlah cukup. Saat berumur lebih dari enam bulan, ketinggian tanaman nilam dapat mencapai 2-3 kaki atau sekitar 60-90 cm dengan radius cabang sekitar 60 cm.
Ciri khas lainnya yaitu bila daun nilam digosok akan basah dan mengeluarkan aroma atau wangi khas nilam. Selain itu, minyak dari daun nilam memiliki sifat khas yaitu semakin bertambah umurnya semakin harum wangi minyaknya. Oleh sebab itulah, minyak nilam yang berumur lebih lama lebih disukai oleh produsen minyak wangi. (Mangun 2005)
B. JENIS-JENIS TANAMAN NILAM
Pada dasarnya, terdapat beberapa jenis tanaman nilam yang telah tumbuh dan berkembang di Indonesia. Namun, nilam aceh lebih dikenal dan telah ditanam secara meluas. Selain itu, dikenal pula jenis nilam jawa dan nilam sabun. Secara garis besar, jenis nilam adalah sebagai berikut :
1. Nilam Aceh (Pogostemon cablin Benth)
Nilam aceh merupakan tanaman standar ekspor yang direkomendasikan karena memiliki aroma khas dan rendemen minyak keringnya tinggi, yaitu 2,5% - 5 % dibandingkan jenis lain. Nilam aceh dikenal pertama kali dan ditanam secara meluas hampir diseluruh wilayah Aceh. (Mangun 2005)
2. Nilam Jawa (Pogostemon Heymeatus Benth)
Nilam jawa disebut juga nilam hutan. Nilam ini berasal dari India dan masuk ke Indonesia serta tumbuh meliar di beberapa hutan di wilayah Pulau Jawa. Jenis tanaman ini hanya memiliki kandungan minyak sekitar 0,5% - 1,5%. Jenis daun dan rantingnyatidak memiliki bulu-bulu halus dan ujungnya agak meruncing. (Mangun 2005)
3. Nilam Sabun (Pogostemon hortensis Backer)
Zaman dahulu, tanaman ini sering digunakan untuk mencuci pakaian, terutama kain jenis batik. Jenis nilam ini hanya memilikikandungan mnyak sekitar 0,5% - 1,5%. Selain itu, komposisi kandungan minyak yang dimiliki dan dihasilkannya tidak baik sehingga minyak jenis nilam initidak memperoleh pasaran dalam bisnis minyak nilam. Oleh sebab itu, nilam jawa dan nilam sabun tidak direkomendasikan sebagai tanaman komersial karena kandungan minyaknya relatif sangat sedikit. Selain itu, aroma yang dimiliki keduanya berbeda dengan nilam aceh dan komposisi kandungan minyaknya tidak baik. (Mangun 2005)
C. VARIETAS NILAM ACEH
Seleksi terhadap 28 nomor nilam hasil eksplorasi ke berbagai daerah mendapatkan tiga varietas yang mempunyai produktivitas dan mutu minyak tinggi, yaitu Tapaktuan, Lhokseumawe, dan Sidikalang. Dari hasil pengujian di beberapa lokasi, Tapaktuan menghasilkan minyak paling tinggi (375,76 kg/ha), jauh di atas produksi nasional (97,5 kg/ha). Kadar minyak tertinggi dijumpai pada Lhokseumawe (3,21%), dan untuk patchouli alkohol pada Sidikalang (34,97%).
Di Sukamulya, Ciamis dan Cimanggu, rata-rata produksi terna kering tertinggi (13,28 t/ha) dari dua kali panen dihasilkan oleh Tapaktuan, diikuti oleh Lhokseumawe (11,09 t/ ha), Sidikalang (10,90 t/ha), dan klon lokal (7,66 t/ha). Kadar minyak tertinggi (3,21%) terdapat pada Lhokseumawe (Tabel 1). Varietas lainnya memiliki kadar minyak kurang dari 3%, namun masih termasuk tinggi (>2,5%)
minyak Lhokse ternany varieta produk kadar memili
D. MINY
Benth. Aceh menye minyak parfum daya fi (Nuryani Produksi m k = produks eumawe (3,2 ya lebih ting as dan klon lo ksi tertinggi d minyak dan iki kadar PA >YAK NILA
Minyak nil ) dengan cara Darussalam, bar ke propin k nilam memp m, kosmetik, sa fiksasinya yan Ta 2006) minyak sangat si terna ker 1%) lebih ren gi, maka pro okal tersebut ihasilkan di S produksi tern >30%, yang m GambaAM
lam adalah mi a penyulingan Sumatera Ut nsi Bengkulu, punyai prospe abun, dan lain ng tinggi terha abel 1. Perban t bergantung p ring x kadar ndah dibandi oduksi minyak lebih tinggi Sumatera Bara na adalah ka merupakan kan ar 2. Varietas inyak atsiri ya n. Sentra prod tara, dan SumSumatera Sel ek yang baik k n-lain. Penggu adap bahan p ndingan Variet pada produks r minyak). ing Tapaktuan
knya juga leb dari rata-rata at (161,51 kg/ adar patchouli ndungan minim nilam aceh (N ang diperoleh duksi nilam d matera Barat. latan, dan Jaw karena dibutu unaan minyak ewangi lain, tas Nilam si terna dan k Walaupun k n (3,63%), n bih tinggi. Pr a nasional (97 /ha).Sifat-sifat i alkohol (PA mal untuk eks
Nuryani 2006)
dari daun nila di Indonesia y . Saat ini, pe wa Barat. Seb uhkan secara k nilam dalam sehingga dap kadar minyak kadar minyak namun karena roduksi miny 7,53 kg/ ha). t penting lainn A). Ketiga va spor. (Nuryan ) am (Pogostem yaitu propinsi ertanaman ni bagai komodit kontinyu dalam industri terseb at mengikat b (produksi k varietas a produksi yak ketiga Rata-rata nya selain arietas ini i 2006) mon cablin i Nanggro ilam telah as ekspor, m industri but karena bau wangi
dan mencegah penguapan zat pewangi sehingga bau wangi tidak cepat hilang atau lebih tahan lama. Minyak nilam terdiri dari komponen bertitik didih tinggi seperti patchouli alkohol, patchoulen, kariofilen dan non patchoulenol yang berfungsi sebagai zat pengikat dan belum dapat digantikan oleh zat sintetik. (Hidayat 2010)
Gambar 3. Minyak Nilam (Hidayat 2010)
E. KOMPONEN VOLATIL MINYAK NILAM
Pada proses identifikasi pada minyak nilam, diketahui bahwa komponen volatil minyak nilam menurut Lawrence et al dalam PROSEA (1999) ialah patchouli alcohol, bulnesene, seychellene, patchoulene, caryophyllene, cadinene, pogostol, caryophyllene oxide, norpatchoulenol, elemene, gurjunene, pinene, 1,10-epoxy-alpha-bulenesene, cycloseychellene, dan 1,5-epoxy-alpha guaiene. Bunrathep et.al. (2006) mengidentifikasi minyak nilam dari tanaman nilam yang dikembangkan di Chulalongkorn terdiri dari komponen δ-elemene, β-patchoulene, β-elemene, cis thujopsene, trans-caryophyllene, guaiene, γ-β-patchoulene, α-humulen, α-patchoulene, seychellene, valencene, germacrene D, β-selinene, α-selinene, viridiflorence, germacrena A, α-bulenesene, 7-epi-α-selinene, longipinanol, globulol, patchouli alcohol, dan 1-octen-3 ol.
F. QUANTITATIVE DESCRIPTIVE ANALYSIS (QDA)
Analisis QDA merupakan analisis deskripsi yang muncul pada tahun 1970-an. Analisis ini digunakan untuk mengukur atribut sensori oleh masing-masing panelis lalu menghasilkan rata-rata atribut sensori. (Pigott et al. 1998). Analisis ini meliputi seleksi panelis, pelatihan panelis, dan pengujian. Seleksi panelis merupakan aspek yang kritis dalam analisis deskriptif (Meilgaard et al. 1999). Calon panelis yang baik harus dapat mendeskripsikan atribut flavor yang dihasilkan dan dapat membedakan antara aroma dan rasa. Kesehatan yang baik, motivasi yang tinggi, dan biasa menggunakan produk yang diujikan adalah karakteristik calon panelis yang baik. Panelis yang lolos seleksi selanjutnya dilakukan pelatihan untuk menghasilkan sekelompok panelis yang kemudian fungsinya dapat dianalogikan dengan instrumen dalam mengevaluasi flavor suatu produk (Drake & Civille 2003).
Tahap-tahap seleksi panelis terdiri dari tahap penyaringan (screening), uji ketepatan (acuity test), uji ranking/rating, dan personal interview (Meilgaard et al., 1999). Menurut Stone & Sidel (2004), tahap penyaringan bertujuan untuk mengeliminasi kandidat panel yang tidak sensitif, mengetahui kandidat panel yang memiliki kemampuan sensori yang sangat sensitif dan dapat dipercaya, dan membiasakan kandidat panel dengan atribut sensori produk. Uji ketepatan untuk kandidat panel harus mampu mendemonstrasikan kemampuan untuk mendeteksi dan menjelaskan karakteristik sensori secara kualitatif; mendeteksi dan menggambarkan perbedaan
secara kuantitatif (Meilgaard et al. 1999). Metode uji yang digunakan untuk uji deteksi secara kualitatif adalah identifikasi aroma dasar, sedangkan uji deteksi secara kuantitatif dilakukan dengan menggunakan uji segitiga atau uji duo trio untuk mendeteksi perbedaan yang kecil serta mendeskripsikan kunci perbedaan dari atribut sensori yang ada. Uji rating/ranking digunakan untuk menentukan kemampuan panelis dalam membedakan penilaian intensitas atribut sensori yang diberikan (Meilgaard et al. 1999). Personal interview dilakukan untuk mengetahui kemauan, keseriusan, minat, rasa percaya diri, dan waktu luang calon panelis.
Selama melakukan pelatihan, panelis akan dibantu oleh seorang panel leader. panel leader adalah seorang sensori profesional yang memiliki kemampuan lebih baik dari anggota panel. Panelis yang ideal untuk panelis telatih adalah sebanyak 8-12 orang. Panelis akan memberikan istilah-istilah tertentu untuk mendeskripsikan produk. Panel leader berperan sebagai fasilitator agar diskusi berjalan dengann baik. Para panelis menentukan urutan munculnya atribut. Selain itu, panelis berlatih merating produk supaya terbiasa dengan proses analisis deskipsi dan memperoleh kepercayaan diri terhadap kemampuan mereka (Drake & Civille 2003). Data diperoleh dari scoresheet dengan menggunakan skala garis yang diberi batas pada setiap akhir garis. Panelis memberi tanda garis pada skala garis. Selanjutnya tanda diubah menjadi nilai numerik dengan mengukur respons pada skala garis dengan menggunakan penggaris, digitizer, atau dengan sistem komputer (Drake & Civille 2003).
Analisis sensori deskriptif memberikan informasi bagi para ahli sensori untuk memperoleh deskripsi produk secara lengkap, dan/atau menentukan atribut sensori mana yang penting dalam penerimaan konsumen (Stone & Sidel 2004). Analisis deskriptif berguna untuk mengevaluasi perubahan sensori dari waktu ke waktu dengan memperhatikan keadaan sebelum dan sesudah panen serta umur simpan beras (Meilgaard et al. 1999). Sejauh ini, belum ada penelitian mengenai analsis deskriptif minyak nilam. Oleh karena itu, analisis deskriptif minyak nilam sangat diperlukan.
G. GAS CHROMATOGRAPHY-MASS SPECTROMETRY (GC-MS)
Gas Chromatography-Mass Spectroscopy (GC-MS) digunakan untuk mengidentifikasi komponen flavor dalam minyak nilam. Spektroskopi massa dapat digunakan untuk mengetahui Rumus Molekul tanpa melalui analisis unsur. Misalnya C4H10O, biasanya memakai cara
kualitatif atau kuantitatif. Setelah diketahui rumus empirisnya, yakni (CxHyOz)n, kemudian baru ditentukan BM-nya. Komputer pada alat GC-MS dapat langsung diketahui rumus molekulnya.
GC-MS hanya dapat digunakan untuk mendeteksi senyawa-senyawa yang mudah menguap. Glukosa, sukrosa, sakarosa bersifat tidak menguap sehingga tidak dapat dideteksi dengan alat GC-MS.
Gambar 4. GC-MS
Secara umum, GC-MS memiliki tiga konfigurasi utama, yitu GC, konektor, dan MS. Prinsip kerja GC-MS didasarkan pada perbedaan kepolaran dan massa molekul sampel yang dapat diuapkan. Sampel yang berupa cairan atu gas langsung diinjeksikan ke dalam injektor, jika sampel berbentuk padatan maka harus dilarutkan pada pelarut yang dapat diuapkan. Aliran gas yang mengalir akan membawa sampel yang teruapkan untuk masuk ke dalam kolom. Komponen-komponen yang ada pada sampel akan dipisahkan berdasarkann partisi diantara fase gerak (gas pembawa) dan fase diam (kolom). Hasilnya adalah berupa molekul gas yang kemudian akan diionisasikan pada spektrofotometer massa sehingga molekul gas itu akan mengalami fragmentasi yang berupa ion-ion positif. Ion akan memiliki rasio yang spesifik antara massa dan muatannya. (Karliawan 2009)
Gambar 5. Skema Konfigurasi GC-MS
GC-MS semakin meluas penggunaannya sejak tahun 1960 dan banyak diaplikasikan dalam kimia organik. Sejak saat itu terjadi kenaikan penggunaann yang sangat besar pada metode ini. Hal tersebut dikarenakan GC-MS dapat menguapkan hampir semua senyawa organik dan mengionkannya. Selain itu, fragmen yang dihasilkan dari ion molekul dapat dihubungkan dengan struktur molekulnya. Instrumen GC-MS merupakan gabungan dari alat GC dan MS, yang berarti sampel yang akan dianalisis diidentifikasi dahulu dengan alat GC kemudian diidentifikasi kembali dengan alat MS. GC dan MS merupakan kombinasi kekuatan yang
Masukan GC Penghubung ke vakum Sumber Ion Penganalisis Massa Detektor Kontrol Instrumen dan Proses Data Sistem Vakum
simultan untuk memisahkan dan mengidentifikasi komponen-komponen campuran. (Harvey 2000)
Gambar 6. Bagan Alat Kromatografi Gas (Rohman, 2009)
H. KROMATOGRAFI KOLOM
Kromatografi kolom merupakan kromatografi yang fase diamnya dipak ke dalam sebuah kolom (Sewel & Clarke 1987). Di dalam kromatografi kolom, fase diam dapat dipak baik dengan cara kering maupun cara basah (Heath 1981). Pada sistem kromatografi kolom dikenal banyak sekkali senyawa yang telah digunakan sebagai fase diam dan dikategorikan sebagai senyawa polar dan nonpolar (Nur & Sjachri 1978). Menurut Mantell (1951), faktor-faktor yang mempengaruhi adsorpsi antara lain:
1. Sifat-sifat adsorben, yang meliputi luas permukaan, ukuran pori-pori, dan komposisi kimia. 2. Sifat-sifat adsorbat, yang meliputi ukuran molekul, polaritas molekul, dan komposisi kimia. 3. Konsentrasi adsorbat dalam fase cair.
4. Sifat fase cair (pH dan suhu).
5. Waktu kontak antara adsorben dan adsorbat.
Adsorben-adsorben dan jenis komponen yang dapat dipisahkan pada separasi dengan teknik kromatografi disajikan pada Tabel. 2.
Tabel 2. Adsorben pada kromatografi
Adsorben Digunakan untuk pemisahan
Alumina Sterol, vitamin, ester, alkaloid, senyawa organik Silika gel Sterol, asam amino
Karbon Peptida, karbohidrat, asam amino
Magnesia Sterol, vitamin, ester, alkaloid, senyawa organik Magnesium Karbonat Perpirin
Magnesium Silikat Sterol, ester, gliserida, alkaloid Kalsium Hidroksida Karotenoid
Kalsium Karbonat Karotenoid, xantofil
Kalsium Fosfat Enzim, protein, polinukleotida Aluminium Silikat Sterol
Agar Enzim
Gula Klorofil, xantofil
(Braithwaite & Smith 1996)
Silika gel (SiO2) merupakan adsorben polar yang paling umum digunakan dan dianggap
sebagai penyerap yang paling serbaguna. Silika gel akan mengadsorpsi komponen yang polar lebih kuat daripada komponen yang kurang polar. Alkohol akan diadsorpsi lebih kuat daripada eter, sedang eter diadsorpsi lebih kuat daripada hidrokarbon (Nur & Sjachri 1978). Adsorben silika gel akan menahan komponen polar dan molekul polarisable (seperti aromatik) karena adanya interaksi dipole/induced dipole (Sewel & Clarke 1987).
Adsorben arang aktif merupakan suatu bentuk tak beraturan dari kristal-kristal grafit yang tersusun dari pelat-pelat datar dimana atom karbon terikat secara kovalen di dalam suatu sisi hexagon. Adanya sifat porous menyebabkan arang mempunyai kemampuan mengadsorpsi. Arang aktif merupakan adsorben yang sangat polar yang sering digunakan (Sewel & Clarke 1987). Dengan menggunakan adsorben, komponen yang polar akan tertahan lebih lama dibandingkan komponen nonpolar.
Adsorben C18 (octadecyl silane) merupakan jenis fase diam yang dibuat dari
mereaksikan gugus silanol dengan klorosilan yang bersifat nonpolar. Adsorben ini bersifat nonpolar dibandingkan fase geraknya seperti etanol. Kromatografi yang menggunakan adsorben ini disebut dengan kromatografi kolom fase terbalik. (Sewel & Clarke 1987).
Cara kerja kromatografi kolom adalah sampel yang akan dipisahkan dilarutkan terlebih dahulu dalam pelarut, kemudian diletakkan di bagian atas kolom yang telah terisi oleh fase diam. Fase gerak yang sudah disiapkan kemudian dialirkan secara perlahan dan dibiarkan mengalir melalui kolom sampai pelarut habis. Fase gerak akan membawa campuran komponen ke bawah sehingga di dalam kolom terjadi kesetimbangan dinamis antara komponen teradsorpsi pada fase diam dengan komponen yang terlarut dalam fase gerak. Fase gerak akan mengalir ke bawah. Eluat yang keluar ditampung ke dalam tabung reaksi atau vial sebanya 2-5 ml. Hasil tampungan tersebut diidentifikasi dengan menggunakan GC dan GC-MS.
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. BAHAN DAN ALAT
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah daun dan batang nilam varietas sidikalang, lhoksumawe, dan tapaktuan yang diambil di Desa Sukamulya, Kecamatan Garawangi, Kuningan, Jawa Barat. Ketiga varietas ini ditanam dengan teknik budidaya yang sama, ketinggian yang sama, serta waktu pemanenan yang sama (3-4 bulan). Penentuan varietas tanaman nilam mengacu pada karakteristik varietas nilam oleh Nuryani (2006) dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Karakteristik Tiga Varietas Unggul Tanaman Nilam
Varietas Tapaktuan Lhokseumawe Sidikalang
Panjang cabang primer (Cm)
46-66 38-63 43-62 Panjang cabang sekunder
(Cm)
20-45 20-35 26-34 Pertulangan daun Delta, Bulat Telur Delta, Bulat Telur Delta, Bulat Telur
Bentuk daun Menyirip Menyirip Menyirip
Warna daun Hijau Hijau Hijau keunguan
Panjang daun 6,46-7,52 6,23-6,75 6,30-6,45
Lebar daun 5,22-6,39 5,16-6,36 4,88-6,26
Panjang tangkai 2,67-4,13 2,66-4,28 2,71-3,34 Pangkal daun Rata, membulat Datar, membulat Rata, Membulat
Kadar Minyak (%) 2,83 3,21 2,89
Kadar patchouli alcohol (%)
33,31 32,63 32,95 Sumber: Nuryani (2006), Pustikasari (2011)
Yang menjadi patokan dalam penentuan tiga varietas unggul nilam yang dilakukan pada penelitian ini adalah warna batang dan daun nilam. Varietas Tapaktuan dan Lhoksumawe memiliki warna batang dan daun yang sama, yaitu berwarna hijau, sedangkan Sidikalang berwarna hijau keunguan. Selain itu dilihat juga pangkal daun, dimana Varietas Tapaktuan dan Sidikalang memiliki bentuk rata dan membulat, sedangkan Lhoksumawe memiliki bentuk datar dan membulat.
Setelah penentuan sampel, dilakukan preaparasi sampel untuk ketiga varietas tanaman nilam yang meliputi pemanenan, pengeringan, perajangan. Pemanenan dilakukan pada tanaman nilam yang berumur 2-3 bulan. Setelah dipanen, dilakukan pengeringan di bawah sinar matahari langsung selama 3 hari dan dilanjutkan dengan pengeringanginan selama 4 hari di dalam ruangan bersuhu 27-30oC. Daun dan ranting (terna) nilam yang sudah kering kemudian dirajang hingga
ukuran 3-5 cm. Setelah preparasi sampel selesai, terna nilam siap untuk disuling.
Bahan lain yang digunakan untuk seleksi dan pelatihan panelis adalah standar aroma yang diperoleh dari PT Ogawa Indonesia dan Sensient. Bahan kimia yang digunakan untuk ekstraksi komponen volatil yaitu toluene dan natrium sulfat anhidrat (grade pro analysis buatan Merck), kertas saring Whatman, propilen glikol, n-alkana standar, heksana pro analysis, etil asetat pro analysis, silica gel 60 H 7736, aquades, dan kapas. Bahan kimia diperoleh dari Stockroom Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan.
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah botol gelas amber kecil, mikropipet, alat-alat gelas, pisau, neraca analitik, seprangkat alat suling, pemanas,oven, freezer, tusuk sate, jarum, pipet tetes, termometel bola basah dan bola kering, statif, vial, alat GC Merk Agilent 7890 A detektor FID, dan alat GC Merk Agilent 7890 A detektor MS Merk Agilent 5975 C.
B. METODE PENELITIAN
1. Penyulingan Minyak NilamPenelitian Tahap I yang dilakukan penyulingan terna nilam menjadi minyak dengan metode destilasi uap. Penyulingan dilakukan di Laboratorium Balai Tanaman Obat dan Tanaman Aromatik (Balittro), Cimanggu, Bogor. Proses yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Diagram Alir Penyulingan Minyak Nilam (Modifikasi Metode Emmyzar & Yulius 2004)
Alat yang digunakan untuk penyulingan terna nilam terdiri dari ketel suling, kondensor, clavenger appartus, dan mercher burner. Gambar alat penyulingan dapat dilihat pada Gambar 9.
Penyulingan uap (120-140oC, 1-2 atm, 8 jam)
Analisis kadar air Terna Nilam
Minyak Nilam
Perhitungan rendemen Penambahan Natrium
anhidrat dan Penyaringan minyak menggunakan
kertas whatman Persiapan alat-alat
Gambar 9. Alat Penyulingan Minyak Nilam
2. Analisis Sensori QDA (Meilgaard et.al. 1999, Setyaningsih, et.al. 2010 )
Penelitian Tahap II merupakan tahapan analisis sensori dengan menggunakan panelis terlatih. Tahapan analisis sensori yang dilakukan meliputi seleksi panelis, pelatihan panelis, dan pengujian.
a. Seleksi Panelis
Pemilihan panelis dilakukan dengan menyeleksi sejumlah orang sehingga didapatkan 8-12 orang yang selanjutnya akan dilatih hingga menjadi panelis terlatih. Tahap-tahap pemilihan panelis meliputi pertanyaan prescreening, uji ketepatan (uji duo-trio atau uji segitiga) dan uji rangking (Meilgaard et al. 1999). Adapun pada tahap-tahap pemilihan yang dilakukan pada penelitian ini meliputi pendaftaran calon panelis, identifikasi bau dasar dan uji ketepatan (uji segitiga). Formulir pendaftaran panelis dapat dilihat pada Lampiran 1
Uji pertama adalah identifikasi aroma dasar seperti yang tertera pada Tabel 4. Scoresheet identifikasi aroma dasar dapat dilihat pada Lampiran 2. Uji ketepatan yang dilakukan menggunakan uji segitiga dimana bahan aroma standar dibagi dalam tiga kelompok. Setiap kelompok terdiri dari tiga aroma yang disajikan antara dua aroma yang sama dan satu aroma yang berbeda. Calon panelis diinstruksikan untuk menulis kode sampel yang berbeda. Scoresheet uji segitiga dapat dilihat pada Lampiran 3. Uji rangking dilakukan dengan mengurutkan intensitas aroma dari tiga konsentrasi aroma yang berbeda dari satu standar aroma yang sama. Scoresheet uji ranking dapat dilihat pada Lampiran 4.
Tabel 4. Aroma dasar
Bahan Karakteristik bau
Patchouli Oil Woody
Benzaldehyde Bitter Almond, nutty, bitter Cinnamic Aldehyde Cinnamon
Winter green Balsamic, herbal, green earthy Sandalwood Oil Sandalwood, woody, insects (Burdock 2010)
b. Pelatihan Panelis
Panelis yang telah lolos seleksi diberi pelatihan untuk melatih kepekaan sensori terhadap atribut aroma yang akan sangat membantu pengujian selanjutnya. Setelah diperoleh panelis terlatih, diadakan Focus Group Discussion (FGD) dengan seorang panel leader yang memimpin diskusi tersebut. Aroma standar yang menjadi aroma penyusun aroma minyak nilam yang diteliti diperkenalkan pada sesi FGD ini. Selanjutnya, dilakukan penyamaan persepsi antarpanelis dengan pengenalan terminologi istilah aroma yang telah diperoleh sebelumnya. Panelis dilatih untuk dapat menilai intensitas suatu sampel pada skala garis. Scoresheet untuk latihan menskala terdapat pada Lampiran 6. Setelah panelis mengetahui jenis-jenis aroma yang terdapat dalam minyak nilam, panelis diminta untuk mendeskripsikan aroma tersebut menggunakan skala garis sehingga dapat diketahui seberapa dalam persepsi sensori aroma yang diterima oleh panelis. Selanjutnya, panelis akan dilatih untuk menilai intensitas tiap aroma dengan melakukan uji rating pada skala garis untuk tiap aroma dengan 3 tingkat konsentrasi yang berbeda. Jenis aroma dan konsentrasi yang diperkenalkan untuk melatih kemampuan menilai panelis pada skala garis dapat dilihat pada Lampiran 7.
Pelatihan yang dilakukan didasarkan pada kompleksitas produk yang akan dianalisis. Dalam penelitian ini, pelatihan diadakan kontinyu selama 3-4 minggu setiap hari kerja. Materi pelatihan terdiri atas penetapan terminologi, pengenalan skala deskriptif, pengenalan perbedaan yang kecil dari produk, dan latihan. Pelatihan
bertujuan untuk melatih kepekaan sensori para panelis terhadap atribut sensori yang akan sangat membantu pada pengujian selanjutnya. Penetapan terminologi atribut sensori dilakukan untuk menyamakan konsep atribut sensori sehingga dapat dikomunikasikan antar panelis satu dengan yang lainnya (Stone & Sidel 2004).
Panelis dilatih menggunakan uji rating skala garis pada atribut aroma. Pelatihan panelis dilakukan menggunakan larutan standar. Konsentrasi larutan standar untuk atribut aroma ditentukan secara subyektif oleh para panelis. Penentuan standar dan pelatihan dilakukan menggunakan skala garis tidak terstruktur sepanjang 15 cm dengan garis vertikal sebagai pengarah di awal dan di ujung garis. Pada tanda awal dan akhir diberi label berupa ekspresi kata-kata yang menunjukkan intensitas dari atribut yang diuji. Satu garis digunakan untuk satu atribut dan panelis memberi tanda berupa garis vertikal atau menyilang pada kisaran respon yang dideteksi. Pengenceran tiap jenis aroma tunggal dilakukan dengan propylene glycol. Uji rating tersebut dilakukan berulang kali hingga panelis dapat membuat urutan yang tepat untuk setiap sampel. Uji rating pada skala garis tersebut akan menghasilkan nilai-nilai intensitas aroma menurut subjektivitas panelis yang terukur melalui garis yang ditandai.
Nilai konsentrasi dan intensitas masing-masing atribut akan diperoleh pada saat melakukan pelatihan QDA, selanjutnya akan dibuat hubungan logaritmik dan diplot menjadi persamaan Stephen (Meilgaard et al. 1999). Persamaannya adalah sebagai berikut:
R = k Cn
dimana R merupakan perkiraan intensitas, C merupakan konsentrasi, k merupakan konstanta yang tergantung pada unit yang dipilih untuk mengukur R dan C, dan n merupakan eksponensial yang digunakan untuk mengukur laju perkembangan intensitas yang diperoleh sebagai suatu fungsi stimulus intensitas. Nilai intensitas konsentrasi standar aroma yang diperoleh saat melakukan pelatihan diolah menggunakan persamaan Stephen (Meilgaard et al. 1999), lalu persamaan tersebut diturunkan hingga menjadi persamaan logaritmik dengan turunan rumus:
Log R = Log k + n Log C
Keterangan :
R = perkiraan intensitas yang terdeteksi (magnitude estimation) C = ukuran konsentrasi (molar, molal, %)
Log k = konstanta n = kemiringan
Hal ini dilakukan untuk mendapatkan nilai konsentrasi standar yang digunakan pada analisis kuantitatif. Contoh scoresheet penentuan standar aroma dapat dilihat pada Lampiran 8. Dari hasil uji rating tersebut, dapat diperoleh kurva linier antara nilai logaritmik rataan konsentrasi aroma terhadap nilai logaritmik konsentrasi aroma sehingga dapat diketahui konsentrasi tertentu yang harus dibuat untuk menghasilkan intensitas tertentu suatu jenis aroma. Konsentrasi yang telah disesuaikan dengan persepsi panelis tersebut digunakan sebagai reference dalam memberikan penilaian tiap jenis aroma yang terdapat di dalam sampel minyak nilam.
Ketika panelis telah dapat mengukur dan mengurutkan dengan benar urutan konsentrasi tiap jenis aroma, panelis akan dilatih kembali untuk menentukan intensitas tiap jenis aroma yang dibuat berdasarkan nilai pada pengukuran yang diberikan panelis sebelumnya. Konsentrasi larutan standar aroma untuk pelatihan dapat dilihat pada Lampiran 9. Nilai konsentrasi untuk intensitas tertentu, digunakan sebagai reference untuk memudahkan penilaian panelis saat menguji sampel. Scoresheet pelatihan aroma cherry, camphor, dry, earthy, eugenol, floral, musky, sweet, turpentine, dan woody dapat dilihat pada Lampiran 10.
c. Pengujian
Pengujian sampel minyak nilam dilakukan menggunakan metode QDA. Pada saat pengujian, sampel minyak nilam hasil penyulingan ditempatkan pada wadah khusus yang telah diberi kode 3 digit angka acak. Panelis diminta untuk melakukan penilaian dari 10 aroma yang telah ditentukan pada minyak nilam. Sampel yang digunakan pada uji QDA merupakan sampel yang dipilih berdasarkan tiga varietas minyak nilam yang berbeda, yaitu minyak nilam Varietas Lhoksumawe, Sidikalang, dan Tapaktuan. Pemilihan sampel ini dimaksudkan untuk melihat perbedaan deskripsi aroma pada ketiga varietas minyak nilam. Penilaian dilakukan pada skala garis sepanjang 15 cm (diasumsikan skala 0-100) sesuai dengan intensitas atribut aroma yang terdapat di dalamnya dengan bantuan reference. Adanya standar dengan berbagai intensitas pada setiap atribut membantu panelis untuk mengingat dan menyamakan persepsi dengan panelis lainnya. Atribut aroma yang diujikan sebanyak 10 jenis, yaitu woody, camphor, cherry, dry, earthy, eugenil, floral, musky, sweet, dan turpentine. Jumlah set per sesi analisis tergantung derajat kelelahan panelis dalam menilai dan mengisi lembar uji. Umumnya 4-6 sampel per hari dan jika produk yang dinilai rumit atau atribut sensori yang dianalisis banyak, maka cukup tiga sampel per hari. Apabila sampel terlalu sedikit, akan mengakibatkan variasi yang terlalu besar dan apabila sampel terlalu banyak, akan mengakibatkan antarcontoh kelihatannya berbeda tetapi sebenarnya tidak (Setyaningsih et.al, 2010). Analisis atribut aroma dilakukan dalam tiga periode, yaitu empat atribut pada periode pertama, tiga atribut pada periode kedua, dan tiga atribut lainnya pada periode ketiga. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali ulangan pada setiap sampel. Ulangan dapat membantu mengkondisikan panelis terlatih agar dapat melakukan penilaian secara konsisten (Piggot et al. 1998). Scoresheet uji QDA dapat dilihat pada Lampiran 11.
3. Analisis GC-MS
Peneelitian Tahap III adalah analisis minyak nilam dengan menggunakan GC-MS. Analisis ini dilakukan di Laboratorium Flavor Balai Besar Penelitian Padi Sukamandi, Subang, Jawa Barat. GC-MS yang digunakan mendeteksi senyawa dengan bobot molekul antara 35-550. Spesifikasi metode GC-MS yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Spesifikasi dan Metode GC-MS Spesifikasi Keterangan Gas Chromatography Merk Kolom Gas Pembawa Detektor Suhu Injector Volume injeksi Split Ratio Kecepatan split Suhu awal
Laju kenaikan suhu
Suhu akhir Mass Spectrometry Merk Kisaran Massa Agilent 7890A Kolom Kapiler DB-5 (60 m x 250 µm x 0.25 µm) Helium MS 2500C 0,2µL 1:200 50 ml/menit 500C ditahan 2 menit
100C/menit sampai suhu 990C,
20C/menit sampai 2250C ditahan 20 menit
50C/menit sampai 2500C
2500C
Agilent 5975 C 35-550 (Purwati 2010)
Pada analisis GC-MS, sampel minyak nilam dimasukkan ke dalam vial 2ml sebanyak dua kali ulangan dan diletakkan secara berurutan pada wadah sampel alat GC-MS. Heksana juga dimasukkan ke dalam vial 2ml dan diletakkan pada wadah paling akhir. Sampel minyak nilam akan disuntikkan ke dalam alat GC-MS sebanyak 0.2 µL dengan menggunakan syringe secara otomatis. Setelah menyuntikkan satu sampel minyak nilam, Syringe akan secara otomatis tercuci dan melakukan pembersihan kolom. Pada tahap pembersihan kolom, GC-MS dijalankan tanpa ada sampel yang dimasukkan. Proses ini dilakukan berulang hingga sampel terakhir. Setelah semua sampel tersuntikkan, tahap selanjutnya adalah identifikasi komponen minyak nilam. Pada tahap identifikasi, dilakukan analisis terhadap spektra massa dan perhitungan nilai Linear Retention Index (LRI). Interpretasi spektra massa dilakukan dengan bantuan komputer untuk membandingkan spektra massa suatu senyawa dengan spektra massa pada library dari NIST05, Wiley Library dan dibandingkan dengan referensi. Perhitungan Nilai LRI setiap komponen yang diperoleh dihitung berdasarkan waktu retensi standar alkana C8-C20. Berdasarkan Van Den Dool &
Kratz (1963) perhitungan LRI dapat dihitung dengan persamaan:
LRIi 100 t t
Keterangan :
LRIi = indeks retensi linier komponen i ti = waktu retansi komponen i (menit)
tx = waktu retensi alkana standar, dengan n buah atom karbon, yang muncul
sesuah komponen i (menit)
tx+1 = waktu retensi alkana standar, dengan n+1 buah atom karbon, yang muncul
sesuah komponen i (menit)
x = jumlah atom karbon alkana standar yang muncul sebelum komponen i
Hasil interpretasi spektra massa kemudian dikoreksi dengan membandingkan nilai LRI komponen tersebut dengan nilai LRI literatur yang menggunakan kolom yang sama. Jika senyawa tersebut memiliki pola spektra massa yang sama dan nilai LRI yang sama atau mendekati nilai LRI referensi, maka komponen tersebut dapat diidentifikasi.
4. Fraksinasi Menggunakan Kromatografi Kolom
Penelitian tahap akhir yang dilakukan merupakan fraksinasi salah satu sampel minyak nilam, yaitu varietas Sidikalang dengan menggunakan teknik kromatografi kolom. Fraksinasi dilakukan dengan pengemasan kolom untuk pemisahan 1 mL minyak dengan diameter 0,6 cm dan tinggi kolom 9 cm. Saat pengemasan kolom, jumlah silica gel adalah 15-20 kali jumlah ekstrak dan perbandingan tinggi adsorban dan diameter kolom adalah 8:1. Minyak nilam kasar dilarutkan dalam eluen heksana dengan pengenceran 10x, kemudian komponennya dipisahkan dengan kromatografi kolom sistem elusi step gradient (peningkatan kepolaran) menggunakan eluen campuran n-heksana:etil asetat (wulandari, 2011). Eluat akan menetes sedikit demi sedikit dan ditampung setiap 2 mL dalam enam tabung reaksi yang telah diberi nomor kemudian diuji dengan Gas Chromatography Flame Ionization Detector (GC FID). Apabila terlihat pemisahan komponen-komponen minyak nilam dengan baik menggunakan GC-FID dan terpilih fraksi terbaik, maka dilakukan analisis selanjutnya dengan menggunakan GC-MS. Diagram alir fraksinasi minyak nilam Varietas Sidikalang menggunakan kromatografi kolom dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Fraksinasi Minyak Nilam menggunakan Teknik Kromatografi Kolom
C. METODE ANALISIS DATA
Analisis atribut aroma yang diperoleh dari uji kuantitatif QDA berupa data rata-rata intensitas. Selanjutnya, dibuat grafik spider web untuk membandingkan intensitas masing-masing atribut secara visual. Selain itu, data diolah secara statistik menggunakan two-way ANOVA dengan program SPSS 16 dengan uji lanjut Duncan jika terlihat ada pengaruh yang nyata pada masing-masing atribut. Penggunaan two-way ANOVA dipilih karena penilaian intensitas tidak hanya dipengaruhi oleh perbedaan sampel, tetapi juga oleh perbedaan panelis. Kemudian menggunakan multivariate analysis, yaitu Principal Component Analysis (PCA) yang dilanjutkan dengan biplot menggunakan software MINITAB 16. Analisis statistik ANOVA yang dilakukan menggunakan hipotesis awal sebagai berikut:
H0 = tidak terdapat perbedaan yang nyata pada semua sampel
H1 = paling tidak terdapat satu sampel yang berbeda nyata dengan sampel lainnya
taraf kepercayaan sebesar 95% (α= 0.05)
Data komponen volatil hasil GC-MS berupa persentase area relatif diolah menggunakan multivariate analysis, yaitu Principal Component Analysis (PCA) yang dilanjutkan dengan biplot menggunakan software MINITAB 16. Analisis PCA akan menghasilakan 4 buah grafik, yakni scree plot, score plot, loading plot, dan scatter plot (biplot). Analisiss korelasi sensori deskriptif dengan komponen volatil minyak nilam, menggunakan analisis statistik PLS (Partial Least Square Regression) dengan software XLSTAT 2011.
Minyak Nilam
Kromatografi Kolom
Fraksi 1 Fraksi 2 Fraksi n
Gas Chromatography (GC) Fraksi terbaik
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PENYULINGAN MINYAK NILAM
Sampel nilam yang dipanen dari Desa Sukamulya, Kecamatan Garawangi, Kuningan, Jawa Barat kemudian dikeringanginkan di bawah sinar matahari selama 15 jam (tiga hari) lalu dirajang sebesar 3-5 cm. Sampel yang sudah dirajang kemudian ditimbang dengan berat yang sama (800 gram) lalu disuling hingga menjadi minyak nilam. Penyulingan dilakukan di Laboratorium Balai Tanaman Obat dan Tanaman Aromatik (Balittro), Cimanggu, Bogor dengan menggunakan metode penyulingan uap selama 8 jam. Analisis Kadar air dengan metode azeotropik juga dilakukan untuk mengetahui rendemen minyak nilam secara pasti. Hasil perhitungan rendemen tiga varietas minyak nilam dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Rendemen Minyak Nilam
Varietas Kadar Air (% BK) Rendemen Rata-rata (%) Lhoksumawe 11,38 2,38±0,00 Sidikalang 11,81 2,55±0,00 Tapaktuan 15,93 2,22±0,00
Dari Tabel tersebut dapat dilihat bahwa Varietas Sidikalang memiliki rendemen minyak paling tinggi yaitu 2,55%, diikuti oleh Lhoksumawe 2,38%, dan Tapaktuan 2,22%. Rendemen tiga varietas minyak nilam sedikit berbeda dengan penelitian sebelumnya (Nuryani 2007) yang menyebutkan bahwa rendemen minyak nilam tertinggi terdapat pada varietas Lhoksumawe 3,21%, diikuti oleh Sidikalang 2,89%, dan paling rendah adalah Tapaktuan 2,83%. Hal ini terjadi karena perbedaan teknik budidaya, lokasi pengambilan sampel minyak nilam, serta faktor lingkungan, yaitu ketinggian dan curah hujan (Pustikasari 2011). Rendemen ketiga varietas minyak nilam tersebut dihitung berdasarkan kadar air basis basah, yaitu 11,38% untuk Lhoksumawe, 11,81% untuk Sidikalang, dan 15,93% untuk Tapaktuan.
B. ANALISIS SENSORI MINYAK NILAM
Analisis sensori minyak nilam meliputi pendaftaran panelis, seleksi panelis, pelatihan panellis, dan analisis kuantitatif minyak nilam.
1. Pendaftaran Panelis
Pendaftaran panelis dilakukan dengan menyebarkan formulir pendaftaran kepada mahasiswa departemen Ilmu dan Teknologi Pangan angkatan 2007, 2008, dan 2009. Dari penyebaran formulir ini diperoleh 65 calon panelis terlatih yang nantinya akan mengikuti proses seleksi.
2. Seleksi Panelis
Panelis yang terpilih sebagai kandidat panelis terlatih adalah panelis yang menjawab benar 80% dari uji identifikasi, 60% dari sepuluh seri uji segitiga yang dilakukan, serta dapat mengurutkan dengan benar pada uji ranking. Dari hasil seleksi, dihasilkan 8 panelis dengan nilai tertinggi untuk melakukan pelatihan. Daftar panelis yang terpilih dapat dilihat pada Lampiran 5.
3. Pelatihan Panelis dan Penentuan Standar
Pelatihan panelis terdiri dari pelatihan standardisasi aroma dan FGD (Focus Group Discussion). Lamanya pelatihan didasarkan pada kompleksitas sampel yang akan dianalisis. Pada penelitian ini, pelatihan diadakan kontinyu selama 4 minggu setiap hari kerja. Hasil analisis kualitatif FGD aroma sampel minyak nilam oleh delapan panelis dideskripsikan pada Tabel 7.
Tabel 7. Hasil Analisis Kualitatif FGD Aroma Sampel Minyak Nilam No Aroma Deskripsi Aroma
1 Champor aroma kamper, minuman karbonasi 2 Cherry aroma agak manis, buah, cherry 3 Dry aroma gosong, karamel, kopi 4 Earthy aroma tanah saat hujan 5 Eugenol aroma cengkeh, rokok
6 Floral aroma segar dari tanaman, bunga, taman 7 Musky aroma parfum pria
8 Sweet aroma manis
9 Turpentine aroma bensin, pinus, bahan pembersih lantai 10 Woody aroma kayu, triplek
Gambar 12 merupakan kurva linier hasil plot antara nilai konsentrasi dan skor untuk atribut aroma woody.
Gambar 12. Kurva linier hubungan antara logaritma skor atribut aroma woody dan konsentrasi larutan Patchouli oil sebagai penentu nilai standar untuk uji QDA
Persamaan garis yang diperoleh kurva standar pada Gambar 11 digunakan untuk menentukan konsentrasi dan skor yang akan digunakan sebagai standar pada pelatihan panelis dan pengujian analisis kuantitatif. Kurva standar di atas menghasilkan nilai R2 yang
baik, yaitu sebesar 0,998 dengan persamaan y=0,707 x – 1,820. Kurva standar untuk atribut-atribut sensori lainnya dapat dilihat pada Lampiran 12.
Setelah dilakukan penetapan standar, panelis dilatih menggunakan standar hingga penilaian dan kepekaan panelis menjadi konsisten. Panelis dikatakan panelis terlatih jika kepekaan panelis konsisten dan panelis siap untuk ke tahap selanjutnya, yaitu pengujian.
4. Pengujian Sampel
Delapan orang panelis terlatih melakukan penilaian atribut aroma pada sampel minyak nilam aceh varietas Lhoksumawe, Sidikalang, dan Tapaktuan. Pengujian dilakukan secara kuantitatif menggunakan metode QDA. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali ulangan pada setiap sampel. Setelah uji selesai dilakukan, data diolah menggunakan analisis statistik.
5. Pengolahan Data
Tahap pengujian kuantitatif dilakukan untuk menentukan intensitas atribut-atribut aroma yang telah diperoleh dari FGD dengan membandingkan dengan standar yang nilainya telah ditentukan saat tahap pelatihan. Analisis kuantitatif atribut aroma menggunakan dua standar (R1 dan R2) pada skala tidak terstruktur sepanjang 15 cm. Pada saat pengukuran intensitas atribut aroma dengan penggaris, nilai yang diperoleh dikonversi menjadi skala 100.
a. Hasil Uji QDA
Hasil uji QDA terhadap 10 aroma yang terdapat dalam sampel minyak nilam dapat dilihat pada Tabel 8 dan Gambar 13.
y = 0,707x ‐ 1,820 R² = 0,998 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 3.7 3.8 3.9 4.0 4.1 4.2 Log Skor Log Konsentrasi Larutan Patchouli Oil woody Linear (woody)
Tabel 8. Hasil Uji QDA Sampel Minyak Nilam
Intensitas Aroma Sidikalang Lhoksumawe Tapaktuan
Camphor 50,8±3,7a 58,0±5,5b 48,0±2,9a Cherry 27,1±4,2a 45,8±5,4c 39,9±8,4b Dry 49,5±6,7a 46,4±5,7a 54,1±2,9b Earthy 44,6±9,0a 53,4±8,2b 51,6±6,4b Eugenol 61,4±9,4a 69,0±5,5b 66,8±5,3a,b Floral 44,2±9,0a 56,6±3,8b 52,4±7,5b Musky 72,6±8,5b 66,6±7,0a 64,3±7,6a Sweet 28,7±6,2a 47,0±4,7c 40,6±10,0b Turpentine 44,9±7,5a 55,4±8,7b 45,9±8,3a Woody 67,7±9,0a 73,9±7,9a 71,5±9,8a
Keterangan: Nilai yang diikuti oleh huruf yang berbeda dalam satu baris yang sama menunjukkan berbeda nyata (p<0.05) dengan menggunakan uji lanjut Duncan oleh 8 panelis terlatih
Gambar 13. Spider Web Hasil Uji QDA
Hasil uji QDA menunjukkan bahwa ketiga varietas minyak nilam tidak berbeda nyata pada aroma woody, sedangkan pada aroma cherry dan sweet sangat berbeda nyata. Hal ini dipertegas oleh data hasil QDA dengan menggunakan SPSS 16 (Lampiran 13) yang menunjukkan bahwa pada arroma woody ketiga sampel berada pada satu subset yang sama (subset a), sedangkan pada aroma cherry dan sweet ketiga sampel berada pada subset yang berbeda-beda (subset a, b, dan c). Aroma woody dan musky merupakan aroma yang memiliki intensitas paling tinggi pada ketiga varietas minyak nilam, sedangkan aroma cherry dan sweet merupakan aroma yang memiliki intensitas paling rendah pada ketiga varietas minyak nilam.
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00Champor Cherry Dry Earthy Eugenol Floral Musky Sweet Turpentine Woody Sidikalang Lhoksumawe Tapaktuan
