LAPORAN PENELITIAN
FT UNNES
EKSTRAKSI MINYAK ATSIRI KAMBOJA
DENGAN METODE DISTILASI MENGGUNAKAN STEAM BASAH DENGAN VARIASI JENIS BUNGA KAMBOJA (Plumeria Tourn. ex L)
Oleh:
Dr. Megawati, S.T., M.T. NIP. 197211062006042001 Astrilia Damayanti, S.T., M.T. NIP. 197309082006042001
Dibiayai oleh:
Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan Nasional, sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Penugasan Penelitian DIPA Unnes Nomor: 0597/023-04.2.16/13/2012, tanggal 9 Desember 2011, sesuai dengan
Surat Perjanjian Pelaksanaan Penelitian Nomor: 2391 A/UN37.1.5/PL/2012, tanggal 9 Agustus 2012
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2012
Ekstraksi Minyak Atsiri Kamboja dengan Metode Distilasi menggunakan Steam Basah dengan Variasi Jenis Bunga Kamboja
(Plumeria Tourn. ex L)
Megawati dan Astrillia Damayanti
Prodi DIII Teknik Kimia, Fak. Teknik, Universitas Negeri Semarang
RINGKASAN
Bunga kamboja merupakan jenis bunga yang banyak ditanam dan dapat tumbuh dengan baik serta merupakan bunga yang beraroma khas yang mempunyai nilai guna tinggi untuk diproduksi minyak atsirinya, yaitu minyak yang mudah menguap dan mengeluarkan aroma khas. Minyak atsiri ini mengandung lebih dari 30 jenis senyawa kimia, beberapa diantaranya merupakan senyawa-senyawa kimia yang sangat berharga, yang termasuk dalam golongan senyawa sesquiterpen, alkohol, alkana, resin, dan wax/parafin.
Pada penelitian ini dilakukan ekstraksi minyak atsiri kamboja dengan 3 variasi jenis bunga, yaitu kamboja merah, kuning, dan merah. Metode ekstraksi yang dipilih menggunakan distilasi basah. Kadar dan komponen minyak atsiri dalam kamboja juga diteliti dengan menggunakan metode standar analisis bahan baku minyak atsiri (ekstraksi dengan pelarut heksana selama 20 siklus). Adapun analisis komponen minyak atsiri yang dihasilkan dilakukan dengan menggunakan Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). Data eksperimental yang didapatkan digunakan untuk menghitung parameter-parameter proses ekstraksi, seperti tekanan uap dan koefisien perpindahan massa minyak atsiri.
Hasil analisis bahan baku dengan metode strandar menunjukkan bahwa kadar minyak atsiri dari masing-masing jenis bunga kamboja berbeda, dari kamboja kuning (4,457%), kamboja putih (2,908%), dan dari kamboja merah (2,763%). Hasil analisis GC-MS juga menunjukkan bahwa masing-masing minyak atsiri kamboja memiliki komponen kimia yang berbeda-beda. Senyawa kimia golongan alkohol diantaranya geraniol (2,64%), farnesol (8,61%), dan oktadekanol (3,87%), masing-masing dalam kamboja kuning, putih, dan merah. Adapun senyawa golongan alkana diantaranya oktadekana sebesar 21,24% (kamboja kuning), nonadekana (7,54% pada kamboja putih dan 7,84% pada kamboja merah). Hasil ekstraksi dengan menggunakan metode distilasi basah pada bunga kamboja ini menunjukkan bahwa rendemen minyak atsirinya terlalu kecil, sehingga tidak dapat dilakukan perhitungan parameter tekanan uap dan perpindahan massanya. Parameter tekanan uap dan perpindahan massa minyak atsiri pada distilasi basah dapat dipelajari dengan menggunakan bahan baku bunga yang lain, yang memiliki komponen kimia semirip mungkin dengan bunga kamboja, yaitu dipilih bungan kenanga. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa minyak atsiri kenanga memiliki tekanan uap 0,152 mmHg dan koefisien perpindahan massa 2,52.10-6 mol/g.menit.mmHg.
KATA PENGANTAR
Puji syukur dipanjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, Maha Kasih, dan
Maha Penyayang karena atas berkat dan rahmatNya kami dapat menyelesaikan
penulisan laporan penelitan DIPA FT UNNES 2012 dengan judul “Ekstraksi Minyak Atsiri Kamboja dengan Metode Distilasi menggunakan Steam Basah dengan Variasi Jenis Bunga Kamboja (Plumeria Tourn. ex L)”. Pada kesempatan ini kami menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Rektor Universitas Negeri Semarang
2. Ketua Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Universitas
Negeri Semarang
3. Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang
4. Ketua Prodi Teknik Kimia Fakultas Teknik UNNES
5. Kepala Laboratorium Jurusan Teknik Kimia FT UNNES
6. Kepala Laboratorium MIPA Kimia UGM
Kami telah berusaha menyajikan yang terbaik dalam penulisan laporan ini.
Namun demikian kami masih mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun. Akhri kata, kami berharap penulisan laporan penelitian ini dapat
bermanfaat bagi pihak-pihak yang terkait.
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL
HALAMAN PENGESAHAN ………. i
RINGKASAN (ABSTRAK) ………... ii
KATA PENGANTAR ……… iii
DAFTAR ISI ………..…….. iv
DAFTAR TABEL ………..….. v
DAFTAR GAMBAR ………..…. vi
DAFTAR LAMPIRAN..……….… vii
BAB I. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang ………...……… 1
2. Identifikasi dan Perumusan Masalah..……… 2
3. Tujuan Penelitian ……….……….. 2
4. Keluaran dan Manfaat……...……….. 3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 1. Minyak Atsiri Kamboja ………..………. 4
2. Ekstraksi Minyak Atsiri………..……… 7
3. Koefisien Perpindahan Massa Minyak Atsiri pada Distilasi Basah..…. 8
BAB III. METODE PENELITIAN 1. Variabel Penelitian……… 10
2. Model Penelitian.……….. 10
BAB IV. HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN 1. Ekstraksi Kamboja dengan n-heksana (analisis rendemen).………… 10
2. Model Penelitian.……….. 10
3. Ekstraksi Kamboja dengan n-heksana (analisis komposisi………….. 14
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN………. 22
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
1. Bunga kamboja ………..……… 5
2. Struktur Kimia Geraniol .. ……….… 6
3. Struktur Kimia Sitronelol ……..……… 6
4. Struktur Kimia Linalool ... ……… 7
5. Peralatan ekstraktor minyak atsiri ……….…………11
6. Air dan minyak dalam bunga ………..…………. 15 7. Regresi linear antara mol minyak dan air dalam distilat ……...…..……. 17
8. Analisis GC-MS minyak atsiri kamboja kuning ………...…..……. 17
9. Analisis GC-MS minyak atsiri kamboja putih ………..……...…..……. 18
10.Analisis GC-MS minyak atsiri kamboja merah ……….……...…..……. 18
11.Minyak atsiri kamboja kuning ………. 21
12.Minyak atsiri kamboja putih ...………. 22
DAFTAR LMPIRAN
1. Dokumentasi Penelitian………..……… 27
BAB I PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Kamboja merupakan salah saju jenis bunga yang banyak di tanam di Indonesia, khususnya pulau Jawa cukup banyak ditemukan pohon kamboja. Bunga kamboja merupakan bunga yang berbau sangat harum dan cukup awet. Bunga ini sering digunakan pada acara-acara adat juga keagamaan karena mengeluarkan aroma yang khas dan warnanya yang indah (Anonim, 2012). Bunga kamboja ada yang berwarna putih, kuning, dan merah. Hasil studi literatur menunjukkan bahwa dalam kamboja didapatkan beberapa senyawa atsiri, yang menjadi penyebab utama bunga tersebut berbau harum. Senyawa-senyawa atsiri yang terdapat dalam kamboja diantaranya geraniol, sitronelol, dan linalool. Senyawa-senyawa atsiri tersebut sangat bermanfaat, antara lain dapat memberi efek relaksasi, mengurangi stress, dan mengusir nyamuk (Rejeki, 2011).
Pemanfaatan kamboja untuk diambil minyak atsirinya relatif belum dikembangkan. Metode pengambilan minyak atsiri yang sudah diterapkan di beberapa tempat di Indonesia sering memakai metode distilasi dengan steam basah, selain karena murah biayanya juga cukup efektif untuk bahan baku minyak atsiri berbasis bunga dan daun (Guenther, 1990). Penelitian ini mengambil jenis bunga kamboja sebagai variabel percobaan untuk mengetahui jenis bunga yang prospek untuk diolah sebagai bahan baku penghasil minyak atsiri. Prospek dalam arti memperoleh rendemen tinggi melalui uji kuantitatif, kualitas minyak atsiri yang baik melalui uji kualitatif, dan mudah diterapkan prosesnya jika akan diproses pada skala industri melalui nilai koefisien perpindahan massa yang diketahui.
diperkirakan design peralatan ekstraktor dengan cukup baik, sehingga didapatkan rendemen minyak atsiri kamboja yang optimal pada skala industri.
2. Identifikasi dan Perumusan Masalah
Bunga kamboja, meliputi jenis bunga berwarna putih, kuning, dan merah, sebagai salah satu bunga yang banyak tumbuh pada iklim di Indonesia relatif belum termanfaatkan dengan baik. Salah satu pemanfaatan yang dapat dilakukan adalah melakukan ekstraksi minyak atsirinya. Ekstraksi dengan metode distilasi menggunakan steam basah merupakan salah satu proses ekstraksi minyak atsiri yang efisien dan ekonomis untuk diterapkan. Permasalahan yang hendak diselesaikan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimanakah pengaruh jenis bunga terhadap rendemen minyak atsiri pada ekstraksi minyak atsiri kamboja dengan metode distilasi menggunakan steam basah.
2. Bagaimanakah pengaruh jenis bunga terhadap kualitas (komposisi) minyak atsiri pada ekstraksi minyak atsiri kamboja dengan metode distilasi menggunakan steam basah.
3. Berapakah koefisien perpindahan massa minyak atsiri kamboja pada proses ekstraksi dengan metode distilasi menggunakan steam basah.
3. Tujuan Penelitian
Berdasarkan berbagai pertimbangan yang diuraiakan pada pendahuluan di atas, penelitian ini diarahkan untuk mempelajari evaluasi kuantitatif, evaluasi kualitatif, dan koefisien perpindahan massa pada proses ekstraksi minyak atsiri kamboja dengan metode distilasi menggunakan steam, sehingga penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan informasi tentang:
1. Jenis bunga yang memberikan rendemen tinggi pada proses ektraksi minyak atsiri kamboja dengan metode distilasi menggunakan steam basah.
2. Jenis bunga yang memberikan komposisi jenis minyak atsiri dengan kualitas yang baik pada proses ektraksi minyak atsiri kamboja dengan metode distilasi menggunakan steam basah.
4. Keluaran Manfaat Penelitian
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
1. Minyak Atsiri Kamboja
Kamboja atau kemboja atau semboja merupakan sekelompok tumbuhan dengan bentuk pohon yang kecil, daun yang jarang namun tebal, dan bunga yang harum sangat khas. Kamboja merupakan salah satu marga Plumeria, dengan klasifikasi yang lebih detail sebagai berikut:
Kerajaan : Plantae
Divisi : Magnoliophyta
Kelas : Magnoliopsida
Ordo : Gentianales
Famili : Apocynaceae
Genus : Plumeria Tourn. ex L.
Spesies : Plumeria Tourn. ex L. Plumeria alba
Plumeria inodora
Plumeria obtusa
Plumeria pudica
Plumeria rubra (dikenal juga sebagai Plumeria acuminata and
Plumeria acutifolia)
Plumeria stenopetala
Plumeria stenophylla
Gambar 1. Bunga kamboja
Kamboja merupakan salah satu tanaman yang berasal dari Amerika Tengah. Nama Plumeria diberikan untuk menghormati Charles Plumier (1646-1706), seorang botani asal Perancis. Plumeria saat ini populer digunakan sebagai tanaman hias di luar rumah. Bunga kamboja mengandung minyak atsiri yang mengandung senyawa geraniol yang dapat mengusir nyamuk, sitronelol dan linalool yang memberi efek relaksasi dan mengurangi stres. Minyak atsiri disebut essential oils, berasal dari kata Latin quinta essentia (= unsur kelima = sari suatu benda), yaitu suatu cairan yang tak larut dalam air, berbau wangi (dengan tingkat keharuman yang bergantung sumber dan komposisinya, bervariasi mulai dari lembut/halus sampai segak-menyengat) dan diperoleh dari tumbuh-tumbuhan (Sastrohamidjojo, 2004). Tumbuh-tumbuhan yang relatif sering diteliti minyak atsirinya antara lain kayu manis, adas, kenanga (Megawati dan Pandu, 2012), sereh dapur (Ain dkk., 2011). Senyawa-senyawa kimia penyusun atsiri umumnya terdiri atas hidrokarbon-hidrokarbon dari golongan terpen dan/atau turunan-turunanya yang beroksigen (oxygenated terpens), seperti aldehid, alkohol, ester, eter, dan keton (Guenther, 1990). Terdapat beberapa yang komponen kuncinya adalah senyawa organik beroksigen bukan turunan terpen (yaitu turunan beroksigen dari hidrokarbon alifatik non-terpen dan/atau hidrokarbon aromatik/berinti-benzen) (Silva, 1995).
Selain pada industry parfum, senyawa atsiri ini juga sering ditambahkan pada ramuan tembakau untuk rokok dan minuman kemasan.
Gambar 2. Struktur kimia geraniol
.
Sitronelol merupakan senyawa atsiri yang memiliki 2 enantiomer yang terbentuk secara alami (Fessenden dan Fessenden, 1997) dengan rumus kimia C10H20O (Gambar 3). Senyawa atsiri ini banyak ditemukan dalam minyak mawar (18 – 55%). Selain pada industry parfum, minyak sitronelol juga dimanfaatkan pada industry farmasi sebagai lotion penangkal gigitan nyamuk. Senyawa atsiri ini memiliki titik didih tinggi, sekitar 225 oC, sehingga tergolong sulit menguap, maka aman jika dimanfaatkan pada lingkungan terbuka.
Gambar 3. Struktur kimia Sitronelol
dan hibamoto, 2007). Nakamura (2009) pernah melakukan penelitian manfaat linalool dalam menyeimbangkan kerja syaraf untuk mengurangi stress.
Gambar 4. Struktur kimia linalool
2. Ekstraksi Minyak Atsiri
Beberapa metode produksi minyak atsiri yang dapat diterapkan tergantung pada jenis bahan baku (Guenther, 1990), diantaranya:
a) Pengempaan atau pemerahan (expression), sering diterapkan untuk kulit buah yang relatif tebal (utk aneka minyak atsiri dari kulit-buah jeruk).
b) Ekstraksi :
dengan lemak dingin (enfleurage, cold maceration); dengan lemak panas (hot maceration);
dengan pelarut (organik) mudah menguap, untuk minyak atsiri dari bunga-bunga yang ‘rapuh’.
c) Distilasi kukus, yang paling penting dan luas penerapannya.
baku berkontak dengan steam yang diproduksi dari luar reaktor. Steam yang berkontak dengan bahan baku ini relatif kering. Steam dapat dipasok ke dalam reaktor distilasi sebagai steam berkalor lebih (superheated steam). Distilasi jenis ini membutuhkan peralatan lebih banyak dan harga lebih mahal.
3. Koefisien Perpindahan Massa Minyak Atsiri pada Distilasi dengan Steam Basah
Kadar minyak di dalam bunga setiap saat ketika proses ekstraksi berlangsung dapat ditemukan dengan mengamati jumlah minyak terambil pada berbagai waktu, dan dapat dihitung dengan menurunkan persamaan neraca massa, yaitu:
(1)
Sementara itu, persamaan kesetimbangan yang terjadi antara minyak-air dapat dituliskan sebagai berikut:
b. Untuk fase air
(2)
karena air murni, maka xa = 1, sehingga persamaan (2) menjadi:
(3)
c. Untuk fase minyak
(4)
karena minyak murni, maka xm = 1, sehingga persamaan (4) menjadi:
d. Untuk fase uap lurus dengan gradient
m
sehingga membentuk garis lurus, yang menggambarkan hubungan mm dan ma, sehingga besarnya ym dapat dihitung. Masing-masing nilai tersebut disubstitusi pada persamaan (5) untuk mendapatkan besarnya tekanan uap minyak murni. Kecepatan perpindahan massa antara fase (Kya), dari fase cair ke fase uap didekati dengan persamaan:
(11)
Metode curve-fitting dapat dipakai untuk menyelesaikan persamaan (12), didahulu dengan proses optimasi terhadap parameter dan Kya. Nilai-nalai dan Kya yang dipilih yang memberikan nilai ralat rerata yang paling kecil.
BAB III
METODE PENELITIAN
1. Variabel Penelitian
Variabel dalam penelitian meliputi variabel bebas dan variabel terikat sebagai berikut.
Variabel Bebas. Jenis bunga kamboja, yaitu kamboja putih, kuning, dan merah. Variabel Terikat. Sebagai variabel terikat adalah rendemen minyak atsiri (% berat minyak atsiri/berat kamboja kering) diukur dengan gravimetri, kadar air minyak atsiri (% berat air/berat minyak atsiri) diukur dengan gravimetri, densitas minyak atsiri diukur dengan piknometer, komposisi minyak atsiri diukur dengan GC-MS (Gas Chromathography-Mass Spectrometry) (Underwood dan Day, 2002).
2. Model Penelitian
Penelitian ini adalah suatu penelitian eksperimental yang dilaksanakan 4 tahap, yaitu: persiapan alat dengan melakukan modifikasi panci presto sebagai reaktor distilasi, persiapan bahan dengan mengumpulkan bunga kamboja, melakukan percobaan dan analisis hasil percobaan, serta melakukan perhitungan koefisien perpindahan massa minyak atsiri pada distilasi dengan steam basah.
Tahap 1 (Persiapan alat)
Gambar 5. Peralatan ekstraktor minyak atsiri
dengan metode distilasi menggunakan steam basah (1: water area, 2: simplisia area, 3: heater, 4: condenser, 5: vapour valve, 6: beuret)
Tahap 2 (Persiapan bahan baku)
Pada tahap ini dipersiapkan bunga kamboja yang masih segar dan langsung diproses. Ketiga jenis bunga kamboja diharapkan dapat dikumpulkan pada rentang waktu yang sesuai dengan jadwal penelitian. Masing-masing jenis bunga dianalisis kadar minyak atsirinya dengan cara standart, yaitu dengan metode soklet menggunakan pelarut heksan selama 20 siklus. Disusul kemudian menguapkan pelarut supaya diperoleh minyak atsiri murni.
Tahap 3 (Pelaksanaan penelitian dan analisis) 1. Pelaksanaan penelitian
Penelitian dilakukan pada jenis bunga kamboja yang terkumpul dengan kondisi dan jumlah yang cukup. Selama distilasi berlangsung, tidak boleh ada kebocoran pada pipa uap minyak atsiri dan pada buret hasil penampungan minyak atsiri. Sebelum melakukan distilasi untuk jenis bunga kamboja berbeda, reaktor di-flushing dengan air sampai bersih.
2. Analisis hasil minyak atsiri
Beberapa analisis hasil minyak atsiri akan dilakukan sendiri, yaitu rendemen, kadar air, dan berat jenis minyak atsiri, sedangkan analisis komposisi minyak atsiri akan dianalisiskan di laboratorium FMIPA Kimia-UGM. Analisis rendemen didahuli dengan melakukan analisis kadar minyak atsiri bahan baku dengan cara standart, yaitu bahan baku diekstrak dengan soklet menggunakan pelarut heksan. Ekstraksi ini dilakukan
selama 20 siklus, disusul kemudian dengan menguapkan pelarut sampai habis, sehingga didapatkan minyak atsiri kamboja. Minyak atsiri yang menempel pada labu langsung ditimbang, hasilnya merupakan berat minyak atsiri yang didapatkan. Nilai yang diperoleh ini merupakan nilai kadar awal minyak atsiri kamboja.
Analisis kadar air minyak atsiri dilakukan dengan menempatkan minyak atsiri dalam cawan porselen, kemudian memanaskannya dalam oven bertekanan vakum, pada suhu 85 oC, sampai berat minyak atsiri konstan. Hal ini berarti, air yang terkandung dalam minyak atsiri sudah menguap. Pengurangan berat yang terjadi menandakan kadar air yang terdapat dalam minyak atsiri mula-mula. Sementara itu, analisis berat jenis minyak kamboja dilakukan dengan piknometer.
Tahap 4 (Perhitungan koefisien perpindahan massa minyak atsiri kamboja pada distilasi dengan steam basah)
Tahap ini merupakan tahap pengolahan data untuk kepentingan perhitungan design perlatan reactor distilasi jika produksi minyak atsiri kamboja akan di-scaled up. Perhitungan dilakukan berdasar penurunan rumus pada landasan teori, dengan metode persamaan empiris dan curve-fitting, akan dicari parameter-parameter perpindahan massanya, yaitu B dan Kya. Persamaan empiris yang digunakan dituliskan sebagai berikut:
(13)
Jika = Z, maka persamaan 13 dapat disederhanakan menjadi:
(14)
Nilai dapat diasumsikan seperti persamaan (15) dan disubstitusikan ke persamaan (14) menjadi persamaan (16).
Persamaan (16) dapat diselesaikan dengan cara regresi linear logaritma sebagai berikut:
(17)
BAB IV
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
1. Ekstraksi kamboja dengan n-Heksan (analisis rendemen)
Hasil analisis rendemen minyak atsiri kamboja pada masing-masing jenis kamboja menunjukkan bahwa jenis bunga sangat mempengaruhi jumlah minyak atsiri yang dihasilkan dengan metode ektraksi dengan distilasi dengan steam basah.Adapun nilai rendemen yang didapatkan adalah kamboja kuning (4,457%), kamboja putih (2,908%), dan dari kamboja merah (2,763%). Berarti kndungan minyak atsiri kamboja kuning lebih banyak daripada kamboja putih dan merah. Aroma yang dikeluarkan oleh kamboja kuning memang lebih harum dan tajam.
2. Ekstraksi kamboja dengan steam basah
Tabel 1: Jumlah air dan minyak atsiri dalam distilat
time, min water essential oil
volume, mL mass, g mole volume, mL mass, g Mole
0 0 0 0 0 0 0
15 42 42 2 0 0 0
30 72 72 4 0.30 0.27078 0.00165
45 117 117 7 0.40 0.36104 0.00220
60 177 177 10 0.50 0.45130 0.00275
75 252 252 14 0.70 0.63182 0.00385
90 342 342 19 0.90 0.81234 0.00495
105 447 447 25 1.10 0.99286 0.00605
120 567 567 32 1.30 1.17338 0.00715
135 702 702 39 1.50 1.35390 0.00826
150 852 852 47 1.70 1.53442 0.00936
165 1017 1017 57 1.80 1.62468 0.00991
180 1197 1197 67 1.90 1.71494 0.01046
195 1392 1392 77 1.95 1.76007 0.01073
210 1602 1602 89 2.00 1.80520 0.01101
225 1827 1827 102 2.05 1.85033 0.01128
240 2067 2067 115 2.10 1.89546 0.01156
255 2322 2322 129 2.15 1.94059 0.01183
270 2592 2592 144 2.20 1.98572 0.01211
285 2877 2877 160 2.25 2.03085 0.01238
300 3177 3177 177 2.30 2.07598 0.01266
Formula neraca massa pada tinjauan pustaka diterapkan untuk menghitung jumlah minyak dalam bunga yang belum terekstraksi pada berbagai waktu. Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 2. Bila diplot antara jumlah minyak dan air dalam distilat seperti Gambar 7 dapat dihitung besar tekanan uap minyak atsirinya. Gradien garis lurus yang didapatkan kira-kira 2,6.10-6, hal ini menunjukkan bahwa fraksi minyak dan tekanan uap minyak atsiri masing-masing sebesar 0,00026 dan 0,152 mmHg. Nilai koefisien perpindahan masaa ( ) dapat dihitung dengan cara regresi linear
dengan ln (Z), yang mana Kya merupakan nilai gradient yang didapat. Nilai koefisien transfer massa minyak atsiri yang ditemukan sekitar 2,52 x 10-6 mol/g.menit.mmHg.
Gambar 7. Regresi linear antara mol minyak dan air dalam distilat
3. Ekstraksi kamboja dengan n-Heksan (analisis komposisi)
Analisis komposisi dalam minyak atsiri pada ketiga jenis kamboja yang dilakukan dengan metode GC-MS dapat dilihat pada Gambar 8, 9, dan 10. Sementara itu, senyawa-senyawa kimia penyusun minyak atsiri dapat dilihat pada Tabel 3, 4, dan 5. Adapun minyak atsiri kamboja hasil ekstraksi dapat dilihat pada Gambar 11.
Gambar 9. Analisis GC-MS minyak atsiri kamboja putih
Tabel 3. Senyawa-senyawa kimia dalam minyak atsiri kamboja kuning
No Component %
1 P-Xylene 0.490
2 alpha-pinene 0.59
3 Dodecane 3.85
4 Tridecane 0.5
5 Hexadecane 5.07
6 Heptadecane 5.62
7 Nonadecane 3.77
8 Octadecane 21.24
9 Docosane 0.37
10 11b-ethanol 0.810
11 Butanoic acid 3.340
12 Octacosane 4.020
13 1-Octanol 0.340
14 Geranyl butyrate 1.420
15 Heptacosane 19.850
16 Tricosane 1.45
17 2-phenylethyl nonanoate 4.300
18 Pentatriacontane 0.540
19 Trans-geraniol 2.640
20 delta-dodecaloctone 2.260
21 Tetracosane 2.07
22 1-eicosanol 3.720
23 2-hexyl octanol 0.750
24 Nonacosane 10.960
Tabel 4. Senyawa-senyawa kimia dalam minyak atsiri kamboja putih
12 Tetradecanoid acid 2.31
13 Iso-buthyl laurate 0.25
14 Valleral 0.3
15 Nonadecane 0.3
16 Methyl propionate 0.31
17 Hexadecanoid acid 4.8
18 Nonadecane 7.54
19 Docosane 9.91
20 Octadecanoid acid 4.39
21 Butanoid acid 0.48
22 Nonacosane 20.75
23 Propanediol 0.22
24 Benzenedicarboxylic acid 0.4
25 Tetracosane 1.7
26 Caryophyllene oxide 6.01
27 Hexanoid acid 0.61
28 Tetratetracontane 2.66
29 Persicol 0.95
30 Farnesol 0.39
31 Octadecanol 3.87
32 Globulol 1.47
33 Nonadecene 0.02
34 Propenyl decanoate 0.3
35 Epoxynaphthalene 3.16
36 Tetratetracontane 4.01
Tabel 5. Senyawa-senyawa kimia dalam minyak atsiri kamboja merah
No Component % No Component %
1 Dodecanol 0.22 21 Butanoid acid 0.48
2 Dodecane 1.6 22 Nonacosane 20.75
3 Octacosane 6.07 23 Octadecanoid acid 0.52
4 Octane 0.03 24 Propanediol 0.22
5 Tridecane 1.32 25 Ocatdecoid acid 0.69
6 Eugenol 0.26 26 Benzenedicarboxylic acid 0.4
7 Decane 0.16 27 Tetracosane 1.7
8 Heptadecane 7.36 28 Caryophyllene oxide 6.01
9 Dodecanoid acid 0.34 29 Hexanoid acid 0.61
10 Hexadecane 2.97 30 Tetratetracontane 6.67
11 Octadecane 2.59 31 Persicol 0.95
12 Tetradecanoid acid 0.59 32 Farnesol 0.39
13 Iso-buthyl laurate 0.25 33 Octadecanoid acid 0.26
14 Valleral 0.3 34 Octadecanol 3.87
15 Nonadecane 7.84 35 Globulol 1.47
16 Methyl propionate 0.31 36 Octadecanicl acid 1.29
17 Hexadecanoid acid 1.78 37 Nonadecene 0.02
18 Docosane 9.91 38 Tetradecanoic acid 1.72
19 Octadecanoid acid 0.65 39 Propenyl decanoate 0.3
20 Octadecanoid acid 0.98 40 Epoxynaphthalene 3.16
21 41 Hexadecanoid acid 3.02
22
100.03
Gambar 12. Minyak Atsiri Kamboja Putih
Gambar 13. Minyak Atsiri Kamboja Merah
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Beberapa hal yang dapat disimpulkan dari hasil penelitian ini dapat dituliskan sebagai berikut:
1. Rendemen minyak atsiri kamboja sangat dipengaruhi oleh jenis bunga, berikut merupakan nilai rendemen untuk 3 jenis kamboja; kamboja kuning (4,457%), kamboja putih (2,908%), dan dari kamboja merah (2,763%).
2. Nilai-nilai parameter untuk tekanan uap dan koefisien perpindahan massa minyak atsiri pada ekstraksi dengan metode distilasi steam basah dapat didekati untuk bunga kenanga, yaitu tekanan uap 0,152 mmHg dan koefisien perpindahan massa 2,52.10-6 mol/g.menit.mmHg.
3. Komposisi minyak atsiri kamboja juga relatif dipengaruhi oleh jenis bunga, senyawa kimia golongan alkohol diantaranya geraniol (2,64%), farnesol (8,61%), dan oktadekanol (3,87%), masing-masing dalam kamboja kuning, putih, dan merah. Adapun senyawa golongan alkana diantaranya oktadekana sebesar 21,24% (kamboja kuning), nonadekana (7,54% pada kamboja putih dan 7,84% pada kamboja merah).
Saran
Beberapa saran berikut akan dapat diterapkan untuk memperbaiki dan menindaklanjuti penelitian ekstraksi kamboja:
1. Pengaruh pengeringan terhadap rendemen minyak atsiri perlu diketahui. Jika pengeringan tidak memberikan pengaruh maka sebaiknya sebelum ekstraksi kamboja dikeringkan dahulu. Hal ini akan meningkatkan jumlah minyak atsiri dalam fase uap sehingga didapatkan data yang cukup untuk perhitungan parameter perpindahan massanya.
DAFTAR PUSTAKA
Fessenden, R. H., dan Fessenden J. S., 1997, “Kimia Organik Jilid 2”, a.b.: Pudjaatmaka, A. H., Edisi ketiga, Erlangga, Jakarta, hlm 421-422
Guenther, E., 1990, “Minyak Atsiri Jilid IV A”, a.b.: Ketaren, R. S., UI Press, Jakarta, hlm 92-130.
Megawati dan Pandu, 2012. Ekstraksi Minyak Kenanga (Cananga oil) dengan Metode Water dan Steam Distillation. Prosiding Seminar Nasional Kimia III Bervisi SETS: (Science, Environment, Technology and Society) bagi Kemajuan Pendidikan dan Industri, HKI Jateng, Semarang.
Megawati dan Saputra, S. W. D, 2012. A combination of water-steam distillation and solvent extraction of Cananga odorata essential oil. International Organization of Scientific Research, IOSR, 2 (10) 05-12.
Nakamura, Akio, Fujiwara, S., Matsumoto, I., Abe, K., 2009. Stress Repression in Restrained Rats by (R)-(−)-Linalool Inhalation and Gene Expression Profiling of Their Whole Blood Cells. The Journal of Agriculture and Food Chemistry, ACS 57 (12) 5480–5485.
Nur Ain A.H., Farah Diyana M.H. dan Zaibunnisa A.H. 2011. Encapsulation of Lemongrass (Cymbopogon citratus) Oleoresin with β-Cyclodextrin: Phase Solubility Study and Its Characterisation. Makalah disajikan dalam 2nd International Conference on Biotechnology and Food Science, IPCBEE vol.7 (2011) © (2011) IACSIT Press, Singapore.
Rejeki, S., 2011. Bunga Kamboja Pengusir Nyamuk. New York: John Wiley and Sons, inc, 42-46
Sastrohamidjojo, H., 2004, “ Kimia Minyak Atsiri”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta, hlm 65-115.
Silva, K.T De. 1995. A Manual on The Essential Oil Industry. United Nations lndustrial Development Organization, Vienna, Austria.
Underwood, A.L., dan Day, R. A., 2002, “Analisis Kimia Kuantitatif”, edisi keenam, a.b.: Sopyan, I., Erlangga, Jakarta, hlm 487-489.
Wei, A. and Shibamoto, T., 2007. Antioxidant Activities and Volatile Constituents of Various Essential Oils. J. Agric. Food Chem. 55, 1737-1742.
LAMPIRAN
1. Dokumen Penelitian
Gambar L1. Ekstraksi minyak atsiri kamboja dengan pelarut n-heksana
2. Personalia Ketua dan Anggota Peneliti Ketua Peneliti
A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap (dengan gelar) Dr. Megawati, S.T., M.T. P
2 Jabatan Fungsional Asisten Ahli
3 Jabatan Struktural -
4 NIP/NIK/No. Identitas lainnya 19721106 2006042001
5 NIDN 0006117203
6 Tempat dan Tanggal Lahir Kediri, 06 November 1972
7 Alamat Rumah Kampoeng Harmoni, H-6, Mapagan, Ungaran
8 Nomor Telepon/Faks/HP 081328767550
9 Alamat Kantor Gd E1 Lt.2 Prodi Teknik Kimia FT UNNES Kampus Sekaran-Gunungpati Semarang 50229
10 Nomor Telepon/Faks (024) 8508101-8508009 ext.114
11 Alamat e-mail megawatie@yahoo.com
12 Lulusan yang telah dihasilkan S1=0, S2=0, S3=0
13 Mata Kuliah yg diampu 1.Teknologi Pengolahan Sumber Alam Terbarukan
2. Kimia Terapan
3. Perancangan Proses
B. Riwayat Pendidikan
S-1 S-2 S-3
Nama PT ITS UGM UGM
Bidang Ilmu Teknik Kimia Teknik Kimia Teknik Kimia
Tahun Masuk- Lulus
1991-1996 2002-2004 2007-2011
Judul Skripsi/Tesis Pembuatan Kopi Instan dengan cara
C. Pengalaman Penelitian Dalam 5 Tahun Terakhir
No. Tahun Judul Penelitian
Pendanaan
Sumber Jumlah (Juta Rp)
1. 2009 Hidrolisis Polisakarida Jenis Lignoselulosa dari Sampah Kotadengan Asam Sulfat Ebncer pada Kondisi Non-Isotermal dalam rangka Produksi Etanol
DIKTI 47
2 2010 Pengaruh Suhu Terhadap Kecepatan Reaksi Pada Reaksi Hidrolisis Lignoselulosa Dari Tongkol Jagung Dengan Asam Encer Pada Kondisi Non-Isotermal
DIPA UNNES 7
D. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat Dalam 5 Tahun Terakhir
No. Tahun Judul Pengabdian Kepada Masyarakat
Pendanaan
Sumber Jumlah (Juta Rp)
1. 2011 Pemanfaatan Enceng Gondok Menjadi Media Tanam Jamur Tiram Putih Sebagai Pengganti Grajen Kayu Di Lingkungan Kelurahan Kaligawe Kecamatan Gayamsari Kota Semarang
E. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah Dalam Jurnal Dalam 5 Tahun Terakhir
No. Judul Artikel Ilmiah Volume/Nomor/Tahun Nama Jurnal 1. Etanol dari Lignoselulosa:
Reaksi Hidrolisisdan Fermentasi
5/1/2007 Profesional
2 Kinetika reaksi hidrolisis ranting kering dengan asam encer pada kondisi non-isotermis
12/4/2009 Reaktor
3 Pseudo-homogeneous kinetic of dilute-acid hydrolysis of rice husk for ethanol production
6/1/2010 International Journal of Engineering and Applied Science
4 Kinetic of sequential reaction of hydrolysis and sugar degradation of rice husk in ethanol production: effect of catalyst concentration
F. Pengalaman Penyampaian Makalah Secara Oral Pada Pertemuan / Seminar Ilmiah Dalam 5 Tahun Terakhir
No. Nama Pertemuan Ilmiah / Seminar
Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat
1. International conference biofuel Toward a sustainable biofuel industry
2 Seminar Teknik Kimia Kinetika Reaksi Hidrolisis
3 Seminar Teknik Kimia SoebardjoBrotohardjono VI
4 International Conference Biotechnology and Bioengineering
Pseudo-homogeneous kinetic of dilute-acid hydrolysis of rice husk for ethanol production
Mei 2010-Tokyo
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima risikonya.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya Peran dalam penelitian ini: • mengkoordinir semua kegiatan penelitian, • merancang pelaksanaan penelitian,
• mengambil dan mengolah data-data penelitian, • membuat laporan penelitian dan artikel.
Semarang, 03 Desember 2012 Pengusul,
Anggota Peneliti A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap (dengan gelar) Astrilia Damayanti, S.T., M.T. P
2 Jabatan Fungsional Lektor
3 Jabatan Struktural Kepala Laboratorium Teknik Kimia Unnes 4 NIP/NIK/No. Identitas lainnya 197309082006042001
5 NIDN 0008097306
6 Tempat dan Tanggal Lahir Semarang, 8 September 1973
7 Alamat Rumah Jl. Durian Selatan I/3 Srondol Wetan Semarang 50263
8 Nomor Telepon/Faks/HP 024-7471641/ 081325866973
9 Alamat Kantor Gd E1 Lt.2 Prodi Teknik Kimia FT UNNES Kampus Sekaran-Gunungpati Semarang 50229
10 Nomor Telepon/Faks (024) 8508101-8508009 ext.114
11 Alamat e-mail astriliaD@staff.unnes.ac.id
12 Lulusan yang telah dihasilkan S1=0, S2=0, S3=0
13 Mata Kuliah yg diampu 1.Teknologi Pengolahan Sumber Alam Terbarukan
2. Termodinamika Teknik Kimia
3. Komputasi Teknik Kimia
4. Transportasi Fluida
B. Riwayat Pendidikan
S-1 S-2 S-3
Nama PT UNDIP ITB -
Bidang Ilmu Teknik Kimia Teknik Kimia
Tahun Masuk- Lulus 1991-1996 2002-2005
Judul Skripsi/Tesis Prarancangan Pabrik Asetaldehid Proses Dehidrogenasi Ethyl Alkohol Kapasitas Produksi 60.000
Ton/Tahun
Karakterisasi Sel Tunam Oksida Padat
Nama Pembimbing Ir.C.Sri Budiyati dan Ir. Danny Soetrisnanto, M.Eng
Dr. Isdiriayani Nurdin
C. Pengalaman Penelitian Dalam 5 Tahun Terakhir
No. Tahun Judul Penelitian
Pendanaan
Sumber Jumlah (Juta Rp)
1. 2009 Kualitas Refined-Glyserin Hasil Samping Reaksi Transesterifikasi Minyak Sawit Dengan Menggunakan Variasi Katalis
DIPA UNNES 6
2 2010 Pengaruh Suhu Terhadap Kecepatan Reaksi Pada Reaksi Hidrolisis Lignoselulosa Dari Tongkol Jagung Dengan Asam Encer Pada Kondisi
Ester(Biosolar)Dari Minyak Biji Labu Kuning Dan Uji Performanya Pada Mesin Diesel
D. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat Dalam 5 Tahun Terakhir
No. Tahun Judul Pengabdian Kepada Masyarakat
Pendanaan
Sumber Jumlah (Juta Rp)
1. 2009 Pemanfaatan Limbah Kulit Pisang Menjadi Biokerosin Sebagai Upaya Mengatasi Kelangkaan Minyak Tanah dan LPG di Pedesaan
DIPA UNNES 3,25
2. 2009 Revitalisasi Posyandu Melalui Pemberian Keterampilan Pengolahan Abon Lele Sebagai Upaya
Peningkatan Gizi Balita di Kelurahan Gemah Kecamatan Pedurungan Kota Semarang
DIPA UNNES 3,25
3 2010 Pemanfaatan Limbah Sampah Rumah Tangga Menjadi Briket Arang Sebagai Upaya Pengganti Minyak Tanah Dan Gas Di Lingkungan Rw II Kelurahan Gemah Kecamatan Pedurungan Kota Semarang
DIPA UNNES 4
4 2010 Penerapan Teknologi Pemurnian Minyak Atsiri Daun Cengkeh Kasar(Crude Oil) menjadi Minyak Murni (Purified Oil) Sebagai Upaya Peningkatan Kesejahteraan Para pengrajin Minyak Atsiri di Wilayah Kec. Ungaran Barat Kab.Semarang
DIPA UNNES 4,5
5 2011 Pemanfaatan Enceng Gondok Menjadi Media Tanam Jamur Tiram Putih Sebagai Pengganti Grajen Kayu Di Lingkungan Kelurahan Kaligawe Kecamatan Gayamsari Kota Semarang
E. Pengalaman Penulisan Artikel Ilmiah Dalam Jurnal Dalam 5 Tahun Terakhir
No. Judul Artikel Ilmiah Volume/Nomor/Tahun Nama Jurnal 1. Sel Tunam (Fuel Cell) Sebagai
Salah Satu Sumber
Pembangkit Energi Listrik Alternatif
5/1/2007 Profesional
2 Hidrogen Sebagai Bahan Bakar Yang Terbarukan
2/1/2008 Profesional
3 Kualitas Refined-Glyserin Hasil Samping Reaksi
4 Pengaruh Suhu Terhadap Kecepatan Reaksi Pada Reaksi Hidrolisis Lignoselulosa Dari Tongkol Jagung Dengan Asam Encer Pada Kondisi Non-Isotermal
2/2/2011 Kompetensi Teknik
5 Pengolahan Sampah Daun Kering Menjadi Briket Arang Sebagai Bahan Bakar
Alternatif
1/9/2011 Rekayasa
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima risikonya.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya. Peran dalam penelitian ini :
• merancang pelaksanaan penelitian, • mengolah data-data penelitian, • menyusun artikel ilmiah
Semarang, 03 Desember 2012 Pengusul,
