BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Uraian Tanaman Cengkih
2.1.1 Sistematika tanaman Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta Sub-Divisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledoneae Ordo : Myrtales Famili : Myrtaceae Genus : Eugenia
Spesies : Eugenia aromatic ; Syzygium aromaticum L. (Hapsoh, 2011; Oktavia, 2010).
2.1.2 Nama daerah
Clove (Inggris), cengkeh (Indonesia, Jawa, Sunda),: wunga Lawang (Bali), cangkih (Lampung), sake (Nias), bengeu lawang (gayo), engke (Bugis), sinke (flores): canke (Ujung pandang), gomode (Halmahera, Tidore) (Hapsoh, 2011; Oktavia, 2010).
2.1.3 Deskripsi
pada umumnya panjang dan dipenuhi oleh ranting-ranting kecil yang mudah patah. Mahkota atau juga lazim disebut tajuk pohon cengkeh berbentuk kerucut. Daun cengkeh berwarna hijau berbentuk bulat telur memanjang dengan bagian ujung dan pangkalnya menyudut, rata-rata mempunyai ukuran lebar berkisar 2-3 cm dan panjang daun tanpa tangkai berkisar 7,5-12,5 cm (Hapsoh, 2011; Herlina, 2008).
Tanaman akan mulai berbunga dengan baik setelah berumur 6 tahun, kuncup-kuncupnya yang berwarna pemulanya putih, kemudian hijau dan akhirnya merah sudah mulai dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakal obat. Kuncup-kuncup ini selanjutnya diasapi, dijemur/dikeringkan, dipisahkan dari tangkainya (Kartasapoetra, 1992).
Bunga dan buah cengkeh akan muncul pada ujung ranting daun dan tangkai pendek serta berdandan. Tangkai buah pada awalnya berwarna hijau dan berwarna merah jika bunga sudah mekar. Cengkeh akan dipanen jika sudah mencapai panjang 1,5-2 cm. Pada saat masih muda bunga cengkeh berwarna keungu-unguan, kemudian berubah menjadi kuning kehijau-hijauan dan berubah lagi menjadi merah muda apabila sudah tua. Bunga cengkeh kering akan beewarna coklat kehitaman dan berasa pedas sebab mengandung minyak atsiri. Umumnya cengkeh pertama kali berbuah pada umur 4-7 tahun (Hapsoh, 2011).
Produksi bunga cengkih Indonesia baik yang kuncup maupun yang telah
mekar sebagian besar (80-90%) diserap industri rokok kretek, sisanya untuk
industry rempah-rempah lokal dan diekspor ke Uni Eropa dan Amerika Serikat
Pengembangan Pertanian, 2008). 2.1.4 Syarat tumbuh
Tanaman cengkeh tumbuh baik pada daerah antara 200LU-200LS. Suhu udara yang cocok untuk tanaman cengkeh adalah 21-350 C dengan ketinggian ideal 200-300 mdpl. Tanaman cengkeh tumbuh dan berproduksi pada dataran rendah, sedangkan pada dataran tinggi tanaman cengkeh lambat bahkan tidak akan berproduksi samasekali. Tumbuhan cengkeh akan tumbuh dengan baik apabila cukup air dan mendapat sinar matahari langsung. Lahan Indonesia, cengkeh cocok ditanam di daerah dataran rendah dekat pantai maupun di pegunungan pada ketinggian 900 meter di atas permukaan laut (Herlina, 2008; Hapsoh, 2011).
Cengkih (Eugenia aromatica OK atau Syzygium aromaticum(L)) termasuk dalam family Myrtaceae. Tanaman ini berbentuk pohon, tinginya mencapai 20-30 m, dan dapat berumur lebih dari 100 tahun (Najiyati, 1991). Cengkeh termasuk jenis tumbuhan perdu yang memiliki batang pohon besar dan berkayu keras, cengkeh mampu bertahan hidup puluhan bahkan sampai ratusan tahun, tingginya dapat mencapai 20 m-30 m dan cabang-cabangnya cukup lebat. Cabang-cabang dari tumbuhan cengkeh tersebut pada umumnya panjang dan dipenuhi oleh ranting-ranting kecil yang mudah patah. Mahkota atau juga lazim disebut tajuk pohon cengkeh berbentuk kerucut. Daun cengkeh berwarna hijau berbentuk bulat telur memanjang dengan bagian ujung dan pangkalnya menyudut, rata-rata mempunyai ukuran lebar berkisar 2cm-3cm dan panjang daun tanpa tangkai berkisar 7,5 cm-12,5 cm (Herlina, 2008).
tanah gembur dan solum tanah serta berdrainase baik, dengan pH 5,5-6,5. Lahan yang dipilih sebaiknya bertopografi miring, agar air tidak tergenang (Hapsoh, 2011).
2.2 Minyak Atsiri
Minyak atsiri pertama kali diisolasi pada tahun 1300 oleh Arnold de Villanova. Akan tetapi, produksi secara modern baru dilakukan oleh Lavoisier (Perancis) sekitar tahun 1760-1770 (Agusta, 2000)2. Bahan yang mudah menguap juga mudah dipisahkan dari bahan–bahan lain yang terdapat dalam tumbuhan disebut minyak atsiri (Novi, 2013).
Kebanyakan minyak atsiri dapat menimbulkan iritasi pada kulit dan selaput lendir. Apabila kulit terkontaminasi oleh minyak atsiri dalam waktu yang sama, kulit akan menjadi kemerahan serrta meradang akhirnya akan melepuh. Beberapa jenis minyak atsiri juga dapat digunakan untuk mengobati iritasi dan rematik, sedangkan minyak atsiri yang mengandung senyawa azulena telah digunakan secara luas untuk mengatasi radang selaput lendir. Pada konsentrasi tinggi, minyak atsiri dapat digunakan sebagai anastetik lokal, misalnya minyak cengkeh yang digunakan untuk mengatasi sakit gigi, tetapi dapat juga merusak selaput lendir. Mayoritas dari minyak atsiri juga bersifat sebagai antibakteri dan anti jamur yang kuat. Minyak daun sirih (Piper betle) adalah salah satu minyak atsiri yang bersifat sebagai anti bakteri. Minyak ini dapat menghambat pertumbuhan beberapa jenis bakteri merugikan seperti Escherchia coli, Salmonella sp, Staphylococcus aureus, Klebsiella, dan Pasturella. Eugenol yang terkandung
fungisida. Minyak adas, lavender, dan eukaliptus dapat digunakan sebagai antiseptik. Turunan eugenol, yaitu metileugenol, memiliki aktivitas sebagai penarik lalat buah jantan seperti minyak danruk yang mengandung 98% senyawa tersebut (Agusta, 2000)2.
2.3 Minyak Daun Cengkih
Cengkih merupakan salah satu komoditi pertanian yang tinggi nilai ekonominya. Komoditi ini banyak digunakan di bidang industri sebagai bahan pembuatan rokok kretek, dan di bidang farmasi sebagai bahan pembuatan minyak atsiri (Najiyati, 1991).
Minyak atsiri dari tanaman cengkeh dibagi menjadi 3 bagian berdasarkan sumbernya, yaitu minyak daun cengkeh (clove leave oil), minyak tangkai cengkeh (clove stem oil), minyak bunga cengkeh (clove bud oil). Minyak daun cengkeh merupakan salah satu minyak atsiri yang cukup banyak dihasilkan di Indonesia dengan cara penyulingan. Minyak daun cengkeh berupa cairan berwarna bening sampai kekuning-kuningan, mempunyai rasa yang pedas, dan berbau aroma cengkeh. Warnanya akan berubah menjadi cokelat atau berwarna ungu jika terjadi kontak dengan besi atau akibat penyimpanan. Minyak cengkih diperoleh dengan cara destilasi buah atau daun. Komponen kimia utama yang dikandungnya adalah eugenol. Negara produsen utama yaitu Indonesia, Madagaskar, Filipina (Agusta, 20001; Oktavia, 2010).
Minyak cengkih yang berasal dari bunga mempunyai aroma lebih lembut dan harganya lebih mahal daripada minyak yang berasal dari tangkai dan daun (Ruhnayat, 2004).
Penyulingan dengan pengukusan (water and steam distillation) merupakan
proses umum yang dilakukan dalam produksi minyak cengkih. Rendemen minyak
yang diperoleh berkisar antara 2,0-2,5%. Minyak daun cengkih berwarna kuning
pucat sesaat setelah disuling, dan berubah menjadi coklat bila terjadi kontak
dengan udara (Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2008).
Minyak yang baru disuling hampir tidak berwarna sampai kekuningan, cairan yang reaktif kuat, yang semakin menggelap oleh (aging) atau ketuaan. Bau dan flavornya bersifat tipikal rempah, aromatis tinggi, kuat dan tahan lama (Guenther, 1990).
Minyak cengkih yang berasal dari tangkai dan bunga umumnya digunakan untuk bahan baku industri kosmetika/wewangian, farmasi, makanan, minuman, dan rokok. Sementara minyak cengkih yang berasal dari daun banyak dipakai untuk bahan baku pembuatan eugenol (Ruhnayat, 2004).
sedikit umpamanya metil-n-amil keton yang berperan dalam menimbulkan karakteristik bau buah-buahan pada minyak cengkeh, dalam minyak daun cengkeh berada dalam jumlah yang sedikit lagi dari yang terdapat dalam minyak gagang cengkeh, jadi jelas minyak daun cengkeh dianggap lebih kasar dan “kurang” mempunyai bau atau bau khas cengkeh (Guenther, 1990).
Minyak daun cengkeh dapat dihasilkan dengan cara penyulingan dari daun tanaman cengkeh yang telah luruh. Umumnya penyulingan minyak daun cengkeh di Indonesia merupakan industri tradisional yang dikelola petani cengkeh. Para petani lebih suka menjual bunga cengkeh langsung ke pedagang daripada melakukan penyulingan bunga cengkeh. Kabupaten Batang Propinsi Jawa Tengah merupakan salah satu kluster minyak atsiri, dimana produk usaha meliputi; minyak cengkeh dan minyak nilam. Keanggotaan kluster ini tersebar di 7 kecamatan wilayah bagian selatan/dataran tinggi yaitu: kecamatan Wonotunggal, Bandar, Blado, Reban, Pecalungan, Bawang dan Tersono (Widayat, 2012).
Penyulingan minyak cengkih yang paling sederhana dapat dilakukan dengan cara direbus, dikukus, dan uap langsung. Bahan baku yang digunakan dapat langsung digunakan dapat langsung disuling secara utuh atau dihancurkan terlebih dahulu dengan cara digiling sehingga ukurannya menjadi lebih kecil. Tujuan penghancuran tersebut adalah agar sel-sel minyak pecah dan untuk memperluas permukaan bahan agar minyak lebih mudah keluar. Lamanya waktu penyulingan berkisar 8-24 jam. Proses penyulingan menghasilkan minyak cengkih Berwarna bening atau edikit kekuningan. Apabila penyimpanan kurangbaik
2.3.1 Kandungan kimia
Komponen minyak atsiri sangat kompleks, tetapi biasanya tidak melebihi 300 senyawa, yang menentukan aroma minyak atsiri biasanya komponen yang persentasenya paling tinggi. Walaupun begitu, kehilangan satu komponen yang persentasenya kecil pun memungkinkan terjadinya perubahan aroma minyak tersebut. Berbagai jenis komponen minyak atsiri menyebabkan bau, aroma, dan berguna bagi obat, maka klasifikasi kimia minyak atsiri harus didasarkan pada komponen yang pada prinsipnya paling dominan dalam menentukan sifat minyak tersebut. Walaupun begitu, pengklasifikasian minyak atsiri sering menghadapi kesulitan karena banyaknya dan sangat beragamnya tipe komponen yang terkandung didalamnya (Agusta, 2000)2.
Kualitas minyak cengkih dievaluasi dari kandungan fenol, terutama eugenol. Karena minyak cengkih mengandung beberapa aseteugenol (eugenol asetat), sebagai tambahan kepada eugenol bebas, telah menjadi kebiasaan untuk menyabunkan zat tersebut terdahulu dan melaporkan kandungan fenol total sebagai eugenol (Guenther, 1990).
Kandungan utama dalam minyak atsiri daun cengkeh adalah senyawa eugenol, eugenol asetat dan caryophylene. Kadar eugenoldalam minyak atsiri daun cengkeh umumnya antara 80-88%. Kandungan minyak atsiri yang terdapat dalam minyak bunga, daun dan tangkai bunga cengkih masing-masing berkisar antara 15-25%, 1-4%, dan 5-7%. Rendamen minyaknya berkisar antara 2-12%,
Senyawa-senyawa berikut ini telah diidentifikasi dalam minyak cengkeh, salah satunya adalah eugenol. Eugenol merupakan konstituen utama minyak cengkeh, sebesar 70 persen sampai lebih dari 90 persen dalam bentuk bebas. Eugenol asetat (Aseteugenol, Asetil Eugenol). Kariofillen merupakan bagian dari seskuiterpen, senyawa ini pertama kali ditemukan dalam minyak cengkeh oleh Churh, kemudian diberi nama oleh Wallach. Kandungan fenol dari minyak cengkih tergantung pada kondisi cengkih (utuh atau ditumbuk) dan metode penyulingan. Minyak dengan kadar fenol tinggi menunjukkan gravitas spesifik yang tinggi (Guenther, 1990).
Minyak mudah menguap (atsiri) yang berasal dari bunga cengkeh dengan destilasi mengandung, sebagai konstituen utama adalah eugenol bebas (70 sampai 90 persen), eugenol asetat, dan kariofillen. Meskipun bahan-bahan tersebut berjumlah sampai 99% dari seluruh minyak, ia bukan merupakan bahan yang dapat member cirri bau buah seperti yang terdapat pada minyak cengkeh murni (Ruhnayat, 2004).
asetat sedangkan minyak gagang dan minyak daun cengkeh terdapat dalam jumlah yang sedikit (Guenther, 1990).
2.3.2 Kegunaan dan manfaat
Beberapa jenis bahan tumbuhan digunakan dalam pengobatan karena kandungan minyak atsirinya. Contohnya adalah adas, cengkeh, dan pala. Beberapa kasus, minyak atsiri digunakan sendiri sebagai obat setelah diekstraksi atau disuling dari sumbernya, misalnya minyak kayu putih, akan tetapi minyak atsiri yang telah diekstraksi atau disuling biasanya digunakan sebagai perancah dan bahan dasar parfum (Agusta, 2000)2.
Mulanya, cengkih hanya dipergunakan untuk obat-obatan, namun dalam perkembangannya pemanfaatan cengkih menjadi lebih luas, yaitu sebagai rempah-rempah, bahan baku parfum dan sumber eugenol. Bagian tanaman yang paling bannyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan adalah bunganya (Ruhnayat, 2004).
Tanaman cengkeh sejak lama digunakan dalam industri rokok kretek, makanan, minuman dan obat-obatan. Bagian tanaman yang dapat dimanfaatkan untuk keperluan diatas adalah bunga, tangkai bunga dan daun cengkeh . Orang India menggunakan cengkeh sebagai campuran bumbu khas India atau garam masala. Bunga cengkeh yang sudah kering dapat digunakan sebagai obat kolera dan menambah denyut jantung. Minyak cengkeh sering digunakan sebagai pengharum mulut, mengobati bisul, sakit gigi, memperkuat lendir usus dan lambung serta menambah jumlah sel darah putih (Oktavia, 2010).
2.4 Mutu Cengkih
Mutu cengkih dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain lingkungan tumbuh, varietas, dan cara pengolahannya. Cengkih yang bermutu baik nilai jualnya akan lebih mahal. Sebagai komoditas perdagangan, pada masa lalu cengkih diatur tata niaganya oleh pemerintah. Sejak dibubarkan BPPC pada tahun 1998 tata niaga cengkih di Indonesia menganut pasar bebas (Ruhnayat, 2004).
Standar mutu cengkih yang berlaku di Indonesia saat ini adalah SNI No. 01-3392-1994 yang dibuat oleh Dewan Standarisasi Nasional (DSN). Standar mutu cengkih tersebut disusun berdasarkan hasil survei ke perkebunan rakyat dan swasta, pabrik rokok kretek, wawancara dengan pihak-pihak yang berkecimpung dalam perdagangan cengkih dari American Trade Association (ASTA) , beberapa negara importer dan negara eksportir cengkih (Ruhnayat, 2004).
Tabel 2.1 Parameter Pengujian Minyak Daun Cengkih sesuai dengan SNI 06-2387-2006.
NO Parameter Zat/Ukuran
1
Warna, Bau
Kuning – coklat tua Khas minyak cengkeh
2 Bobot jenis 20 0C / 20 0C 1,025 – 1,049 3 Indeks bias (nD20) 1,528 – 1,535 4 Kelarutan dalam etanol 70% 1:2 jernih
5 Eugenol total Minimum 78% (v/v) 6 Beta caryophillene Maksimum 17%
Produk lanjutan dari cengkih antara lain minyak cengkih. Minyak cengkih ini diperoleh dengan cara menyuling daun, gagang, atau bunga cengkih. Setiap jenis minyak cengkih mempunyai standar mutu masing-masing. Standar mutu minyak cengkih dari daun telah ditetapkan oleh DSN yang dituangkan dalam SNI No. 06-2387-1991. Sementara Indonesia belum menetapkan standar mutu minyak cengkih darri bagian gagang dan bunga. Sebagai acuan standarisasi minyak gagang cengkih digunakan standar dari EOA (Standard of Essencial Oil Association) No.178, sedangkan untuk minyak bunga cengkih digunakan standar ISO (International Standard Organization) atau kesepakatan antara aprodusen dan konsumen (Ruhnayat, 2004).
2.5 Eugenol
Eugenol merupakan komponen yang sangat berguna bagi industri di
eugenol dan turunan dapat membantu dalam pengawetan makanan/aditif sehingga dapat mengantikan pengawet yang sintesis. Produk ini lebih bersifat alami, sehingga aman bagi manusia (Widayat, 2012).
Gambar 2.1Struktur kimia Eugenol
Rumus molekul : C10H12O2
Rumus bangun : CH2-CH=CH2-OH-OCH3 Berat molekul : 164,20 g/mol
Kelarutan : sukar larut dalam air; bercampur dengan air; bercampur dengan etanol, dengan kloroform, dengan eter dan minyak lemak.
Pemerian : cairan tidak berwarna atau kuning pucat, bau cengkeh kuat dan menusuk; rasa pedas; tidak memutar bidang polarisasi, bila terpapar udara warna menjadi lebih kuat dan mengental (Depkes RI, 1995).
rasa mual dan muntah. Hasil dari berbagai penelitian juga menunjukkan bahwa eugenol terbukti memiliki aktivitas biologis sebagai antioksidan, antifungi dan antiseptik (Dwi, 2010).
Senyawa ini merupakan sebuah ikatan allyl (C10H12O2) atau nama lainnya adalah 2-methoxy-4-(2-propenyl)phenol dan merupakan anggota dari Allyl benzene. Eugenol reaktif terhadap basa kuat khususnya NaOH dan KOH. Eugenol berupa zat cair berbentuk minyak tidak berwarna atau sedikit kekuning-kuningan. Eugenol dapat larut dalam alkohol, kloroform, eter dan sedikit larut dalam air, berbau tajam minyak cengkeh, berasa membakar dan panas di kulit. Eugenol memiliki titik didih 256 0C, titik leleh -9 0C, titik nyala 104 0C, tekanan uap 10 mmHg pada 123 0C, densitas 1,064 - 1,068 g/mL, berat molekul 164,20 gr/mol dan indeks bias 1,541 pada 200 C (Widayat, 2012).
Eugenol (C10H12O2), merupakan turunan guaiakol yang mendapat tambahan rantai alil, dikenal dengan nama IUPAC 2-metoksi-4-(2-propenil) fenol. Eugenoldapat dikelompokkan dalam keluarga alilbenzena dari senyawa-senyawa fenol. Berat molekul 164,20 dan titik didih 250 -255°C. Warnanya bening hingga kuning pucat, kental seperti minyak. Eugenol sedikit larut dalam air namun mudah larut pada pelarut organik (alkohol, eter dan kloroform). Eugenolmemberikan bau dan aroma yang khas pada minyak cengkeh, berbau keras, dan mempunyai rasa pedas. Eugenolmudah berubah menjadi kecoklatan apabila dibiarkan di udara terbuka (Oktavia, 2010).
gigi, dan menghasilkan iso-eugenol yang digunakan untuk pembuatan parfum dan vanillin sintetis. Minyak cengkih digunakan juga untuk bahan baku pembuatan balsam cengkih dan obat kumur (Ruhnayat, 2004).
2.6 Kelarutan
Kelarutan digunakan untuk menyatakan kelarutan zat kimia. Istilah kelarutan dalam pengertian umum kadang-kadang perlu digunakan tanpa mengindahkan perubahan kimia yang mungkin terjadi pada pelarutan tersebut. Pernyataan kelarutan zat dalam bagian tertentu pelarut adalah kelarutan pada suhu 200, kecuali dinyatakan lain menunjukkan bahwa 1 bagian bobot zat padat atau 1 bagian volume zat cair larut dalam bagian volume tertentu pelarut. Pernyataan kelarutan yang tidak disertai angka adalah kelarutan pada suhu kamar, kecuali dinyatakan lain, zat jika dilarutkan boleh menunjukkan sedikit kotoran mekanik seperti bagian kertas saring, serat dan butiran debu (Depkes RI, 1979).
Pernyataan bagian dalam kelarutan berarti bahwa 1 g zat padat atau 1 ml zat cair dalam sejumlah ml pelarut. apabila kelarutan suatu zat tidak diketahui dengan pasti, berikut tabel yang menunjukkan beberapa istilah tentang kelarutan :
Tabel 2.2 Istilah Kelarutan Menurut Farmakope Indonesia Edisi IV
Istilah kelarutan Jumlah bagian pelarut diperlukan umtuk melarutkan 1 bagian zat Sangat mudah larut Kurang dari 10
Mudah larut 1 sampai 10
Larut 10 sampai 30
Sukar larut 100 sampai 1000 Sangat sukar larut 1000 sampai 10.000 Praktis tidak larut Lebih dari 10.000
