PENGARUH WAKTU DESTILASI TERHADAP KADAR
MINYAK ATSIRI PADA BIJI PALA
TUGAS AKHIR
ELYANA
112401075
PROGRAM DIPLOMA-3 KIMIA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
PENGARUH WAKTU DESTILASI TERHADAP KADAR
MINYAK ATSIRI PADA BIJI PALA
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya
ELYANA
112401075
PROGRAM DIPLOMA-3 KIMIA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
PERSETUJUAN
Judul : Pengaruh Waktu Destilasi Terhadap Kadar Minyak Atsiri Pada Biji Pala
Kategori : Tugas Akhir
Nama : Elyana
Nomor Induk Mahasiswa : 112401075
Program Studi : Diploma (D3) Kimia Industri
Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, juni 2014
Disetujui Oleh :
Ketua Program Studi D3 Kimia Industri Dosen Pembimbing
Dra. Emma Zaidar Nasution, M.Sc Dr. Sovia Lenny,M.Si NIP. 19551218987012001 NIP.197510182000032001
Ketua Departemen Kimia FMIPA USU
Dr. Rumondang Bulan M.S NIP 1954083019850320
PERNYATAAN
PENGARUH WAKTU DESTILASI TERHADAP KADAR MINYAK ATSIRI PADA BIJI PALA
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya
.
Medan, juni 2014
ELYANA 112401075
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis persembahkan kehadirat ALLAH SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini dengan judul “PENGARUH WAKTU TERHADAP KADAR MINYAK ATSIRI PADA BIJI PALA”. Karya ilmiah ini disusun dalam memenuhi salah satu syarat untuk mendapatkan ijazah Ahli Madya pada Program Studi Diploma-3 Kimia Analis FMIPA USU.
Dalam penulisan karya ilmiah ini, penulis banyak mengalami kesulitan karena kemampuan yang terbatas, tetapi atas bantuan, bimbingan dan dorongan serta semangat yang diberikan dari berbagai pihak kepada penulis maka penulisan karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarny kepada :
1. Teristimewa penghargaan yang tulus buat Ayahanda M.Jafar Adam dan Ibunda Titjaya Yusuf tercinta serta seluruh keluarga yang telah memberi dorongan moril dan material kepada penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.
2. Ibu Dr. Sovia Lenny, M.Si selaku dosen pembimbing yang banyak memberikan arahan dan bimbingan dalam penulisan karya ilmiah ini. 3. Ibu Dr. Rumondang Bulan M.S, selaku Ketua Departemen Kimia Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 4. Ibu Dra. Emma Zaidar Nst, M.Si selaku Ketua Prgram Studi Diploma-3
5. Ibu Darwati selaku Penyelia Laboratorium Minyak Nabati dan Rempah-Rempah UPTD Balai Pengujian dan Sertifikasi Mutu Barang (BPSMB) Medan.
6. Bapak/Ibu dosen serta pegawai program studi Kimia Industri Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara yang membimbing penulis sewaktu dibangku perkuliahan.
7. Rekan PKL saya Ayu, Hanny dan teman-teman saya mely, desy, uci, masi, mutiara, nurul, chairani dan terima kasih juga kepada Anak-anak IMAKIN 011 atas kerja samanya
Akhir kata penulis berharap semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Medan, juni 2014
Penulis,
ABSTRAK
Biji pala adalah salah satu tanaman rempah-rempah yang juga merupakan penghasil minyak atsiri yang banyak digunakan masyarakat. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan kadar minyak atsiri dari biji pala yang didapat dengan menggunakan metode destilasi air. Hasil penelitian menunjukkan bahwa minyak pala yang diperiksa memiliki kadar minyak atsiri yang berbeda, dengan variasi waktu 4 jam memiliki kadar minyak atsiri 7%, 6 jam memiliki kadar minyak atsiri 8% dan 8 jam memiliki kadar minyak atsiri 5 %. Sehingga untuk hasil maksimal dapat digunakan waktu destilasi 6 jam.
THE EFFECT OF TIME DISTILLATION LEVELS OF ESSENTIAL OIL SEEDS PALA
ABSTRACT
Nutmeg is a spice plant which is also an essential oil that is widely used community. The purpose of this study was to determine the levels of nutmeg essential oil obtained by steam distillation method, the results showed that nutmeg oil tested had different levels of essential oils, with variations in time of 4 hours had higher levels of essential oil 7%, 6 hours had higher levels of 8% essential oil and 8 hours had higher levels of 5% volatile oil. So that maximum result can be used for distillation time 6 hours.
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan i Pernyataan ii Penghargaan iii Abstrak v Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Tabel x Daftar Lampiran xi Bab 1. Pendahuluan
1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 4 1.3. Tujuan 4 1.4. Manfaat 4
Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1. Tanaman Pala 5
2.2. Minyak Pala 7
2.2.1. Komposisi Kimia Pala 9
2.2.2. Manfaat Pala 10
2.3. Minyak Atsiri 12
2.3.1. Komponen Minyak Atsiri 13
2.3.2. Penggolongan Minyak Atsiri 14
2.3.3. Manfaat Minyak Atsiri 15
2.4. Cara Penyulingan Minyak Atsiri 17
Bab 3. Metode Penelitian
3.1. Alat-alat 22
3.2. Bahan 22
3.3. Prosedur Penentuan Kadar Minyak Atsiri dari Biji Pala 23
Bab 4. Hasil Dan Pembahasan
4.1. Hasil 24 4.2. Perhitungan 24 4.3. Pembahasan 26 Bab 5. Kesimpulan 5.1. Kesimpulan 28 5.2. Saran 28 Daftar Pustaka
DAFTAR TABEL
Halaman
Table 2.1 Kandungan minyak berdasarkan umur petik buah pala 8
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Gambar Alat Destilasi Minyak Atsiri 30
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pala (Myristica fragans Houtt) merupakan tanaman asli Indonesia, karena tanaman ini berasal dari Banda dan Maluku, yang kemudian menyebar ke pulau-pulau lain sekitarnya, termasuk pulau-pulau jawa. Tanaman pala terkenal karena biji buahnya yang tergolong sebagai rempah-rempah. Biji dan selaput biji (fuli) atau sering disebut dengan bunga pala, sejak dulu merupakan komoditi ekspor Indonesia dan menduduki 60% dari jumlah ekspor pala dunia.
Selain sebagai rempah-rempah, pala juga berfungsi sebagai tanaman penghasil minyak atsiri yang banyak digunakan dalam industri pengalengan, minuman dan kosmetik. Dari daging buah pala dapat dibuat manisan pala, asinan pala, selei dan jamur pala. Sedangkan bunga pala dalam bentuk kering digunakan sebagai ramuan obat tradisional. Minyak atsiri dan lemak pala terdiri atas miristisin dan monoterpen yang dapat menimbulkan rasa kantuk (Sunanto, 1993).
Rempah-rempah adalah bahan yang banyak diperoleh dari tanaman tertentu yang digunakan untuk meningkatkan rasa makanan atau minuman. Buah pala berbentuk bulat berkulit kuning jika sudah tua, berdaging putih. Bijinya berkulit tipis agak keras berwarna hitam kecokelatan yang dibungkus kulit biji pala berwarna merah padam. Isi bijinya putih, bila dikeringkan menjadi kecokelatan gelap dengan aroma khas. Buah pala terdiri atas daging buah (77,8%), fuli (4%), tempurung (5,1%) dan biji (13,1%) (Rismunandar, 1990).
Minyak pala adalah minyak atsiri yang dihasilkan melalui proses penyulingan dari biji yang telah masak dan kering. Minyak pala biasanya didapatkan setelah lemak yang terkandung di dalamnya dibuang terlebih dahulu. Minyak pala digunakan dalam industri obat-obatan sebagai obat sakit perut dan diare. Pada industri parfum, minyak pala digunakan sebagai bahan pencampuran minyak wangi dan penyegar ruangan. Selain itu, minyak pala juga digunakan sebagai bumbu masakan.
Minyak atsiri merupakan salah satu jenis minyak nabati multimanfaat, karakteristik fisiknya berupa cairan kental yang dapat disimpan pada suhu ruang. Minyak ini banyak digunakan sebagai bahan dasar pembuatan wewangian dan kosmetika.
Minyak terbang atau minyak atsiri sudah diteliti sejak lima abad yang lalu. Secara biologis, minyak atsiri ini sebagai metabolit sekunder yang digunakan sebagai alat pertahanan diri dari hewan pemangsa dan serangga hama. Selain itu, minyak atsiri juga memiliki sifat alelopati yang berperan sebagai alat untuk bersaing dengan tumbuhan lain (Rusli, 2000).
Minyak atsiri dapat dibagi menjadi dua kelompok. Pertama, minyak atsiri yang mudah dipisahkan menjadi komponen-komponen atau penyusun murninya. Komponen-komponen ini dapat menjadi bahan dasar untuk diproses menjadi produk-produk lain. Biasanya komponen utama yang terdapat dalam minyak atsiri tersebut dipisahkan atau diisolasi dengan penyulingan bertingkat atau dengan proses kimia sederhana. Pada saat isolasi dengan penyulingan bertingkat selalu dilakukan dalam keadaan vakum. Hal ini dikerjakan untuk menghindari terjadinya isomerisasi, polimerisasi atau peruraian. Isolasi yang dilakukan berdasarkan reaksi
kimia hanya terdapat pada beberapa minyak atsiri. Kelompok kedua adalah minyak atsiri yang sukar dipisahkan menjadi komponen murninya.
Minyak atsiri lazim juga dikenal dengan nama minyak mudah menguap atau minyak terbang. Pengertian atau definisi minyak atsiri yang ditulis dalam Encyclopedia of Chemical Technologi menyebutkan bahwa minyak atsiri merupakan senyawa yang umumnya berwujud cair, diperoleh dari tanaman, akar, kulit, batang, daun, buah, biji maupun dari bunga dengan cara penyulingan uap.
Minyak atsiri, minyak mudah menguap, atau minyak terbang merupakan campuran dari senyawa yang berwujud cairan atau padatan yang memiliki komposisi maupun titik didih yang beragam. Penyulingan dapat didefinisikan sebagai proses pemisahan komponen-komponen suatu campuran yang terdiri atas dua cairan atau lebih berdasarkan perbedaan tekanan uap mereka atau berdasarkan perbeaan titik didih komponen-komponen senyawa tersebut (Sastrohamidjojo, 2004).
Belakangan ini masyarakat sudah mulai menggunakan obat-obatan alami dalam mengobati berbagai macam penyakit. Salah satunya adalah penggunaan minyak dari biji pala yang memiliki cukup banyak kegunaan.
Dari penjelasan diatas maka penulis tertarik untuk membuat karya ilmiah dengan judul Pengaruh Waktu Destilasi Terhadap Kadar Minyak Atsiri Pada
Biji Pala, sehingga dapat mengetahui pengaruh waktu untuk menghasilkan kadar
1.2 Permasalahan
Berapa waktu yang diperlukan untuk menghasilkan kadar minyak atsiri yang maksimal dari biji pala dengan metode destilasi air.
1.3 Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui berapa waktu yang diperlukan untuk menghasilkan kadar minyak atsiri yang maksimal dari biji pala dengan metode destilasi air.
1.4 Manfaat
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk mengetahui berapa waktu yang diperlukan untuk menghasilkan kadar minyak atsiri yang maksimal dari biji pala dengan metode destilasi air dan cara menguji minyak biji pala tersebut.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tanaman Pala
Tanaman pala telah dipustakakan secara paten dengan nama ilmiah Myristica fragans Houtt merupakan jenis tanaman yang dapat tumbuh baik didaerah tropis. Tanaman ini termasuk dalam family Myristicaceae, yang mempunyai sekitar 200 species.
Tanaman ini jika pertumbuhannya baik dan tumbuh dilingkungan terbuka, tajuknya akan rindang dan ketinggiannya dapat mencapai 15-18 meter. Tajuk pohon ini bentuknya meruncing ke atas dan puncak tajuknya tumpul. Daunnya berwarna hijau mengkilap dengan ukuran panjang 10-15 cm dan panjang tangkai daun sekitar 1-1,5 cm.
Tanaman ini sebagian besar adalah berkeping satu, namun sering diketemukan pula berkeping dua dan hermaphrodite. Tanaman berkeping satu artinya pada satu pohon terdapat bunga jantan yang menghasilkan tepung sari dan terdapat pula bunga betina yang menghasilkan putik. Sedangkan tanaman yang berkeping dua artinya pada satu pohon hanya terdapat bunga betina saja atau hanya terdapat bunga jantan saja. Kemudian tanaman hermaphrodite artinya dalam satu bunga terdapat benang sari penghasil tepung sari dan terdapat pula putik yang akan diserbuki.
Tanaman pala sebenarnya memiliki beberapa jenis, antara lain :
1. Myristica fragrans Houtt, merupakan pala yang banyak manfaatnya dan memiliki nilai ekonomi yang tinggi daripada jenis pala lainnya.
2. Myristica argenta Ware, jenis pala ini banyak terdapat di Irian Jaya dengan nama Henggi.
3. Myristica specioga Ware, Jenis ini tidak mempunyai nilai ekonomi.
4. Myristica sucedona BL, produksinya rendah sehingga nilai ekonominya pun rendah.
5. Myristica malabarica Lam , terdapat di pulau Halmahera. Jenis ini tidak mempunyai nilai ekonomi (Sunanto, 1993).
Klasifikasi tanaman
Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta Sub division : Angiospermae Kelas : Dicotyledone Ordo : Magnoliales Famili : Myristicaceae Genus : Myristica
Spesies : Myristica fragans Houtt
(Hasanah, 2011). Buah untuk keperluan rempah biasa dipetik pada umur 9 bulan sejak mulai persarian bunga. Bentuk biji bulat telur hingga lonjong, mempunyai tempurung berwarna coklat tua dan licin permukaannya bila sudah cukup tua dan kering. Namun bila buah masih muda atau setengah tua, setelah dikeringkan warnanya
menjadi coklat muda di bagian bawah dan coklat tua di bagian atasnya dengan permukaan yang keriput dan beraluran. Biji dan fuli yang berasal dari buah yang cukup tua dimanfaatkan sebagai rempah, sedangkan yang berasal dari buah yang muda dimanfaatkan sebagai bahan baku minyak pala karena kandungan minyak atsirinya yang jauh lebih tinggi daripada biji yang berasal dari buah yang tua. Biji pala yang banyak diperlukan sebagai obat berkadar minyak atsiri yang tidak kurang dari 5% volume berat, sedangkan kadar minyak atsiri serbuk tidak kurang dari 4% (Rismunandar, 1990).
2.2 Minyak Pala
Minyak pala merupakan minyak atsiri yang dapat diperoleh dari biji buah pala dengan cara penyulingan. Minyak pala tidak berwarna atau kuning dengan odor dan rasa seperti pala, tidak larut dalam air, tetapi larut dalam alkohol. Di daerah Aceh dan Sumatera Barat, penyulingan pala tersebut sudah dilakukan dalam skala besar dan modern, sebab daerah-daerah tersebut sekarang ini merupakan pusat-pusat produksi pala.
Untuk dapat menghasilkan minyak pala yang berkualitasnya baik dibutuhkan kualitas biji pala yang baik pula, terutama umur buah pala harus sungguh-sungguh sudah tua (umur petik buah). Data empirik kandungan minyak pala berdasarkan umur petik buah dapat dilihat pada table 1 berikut ini :
Tabel 2.1 Kandungan minyak berdasarkan umur petik buah pala (Sunanto,1993) Umur Petik (bulan) Kadar Air (%) Kadar Minyak (%) Keterangan A. 3-4 15 13-16
Bijinya disebut biji halus atau saring. Ukuran biji kering sebesar biji kacang tanah. Biji belum dibalut fuli dan cangkang (tempering)
B. 4-5 12 8-11
Bijinya sering disebut biji bolong atau biji kasar, sebab jika disimpan lama akan mudah busuk dan berlubang. Ukuran bijinya sebesar biji pinang, sudah dibalut fuli, cangkang (tempurungnya) lunak
C. 5-6 8 4-7
Fuli sudah berwarna merah, cangkang (tempurung) berwarna hijau kecoklatan dan keras. Sebaliknya biji pala pada umur ini digunakan sebagai rempah-rempah.
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa kadar minyak atsiri yang terbesar adalah pada buah yang berumur 3-4 bulan dipohon. Jika mengalami kesulitan dalam memilih buah pala yang umurnya seragam yakni 3-4 bulan, maka buah-buah pala dari berbagai umur petik dapat dicampur dan diusahakan agar perbandingan umur petik A : B : C adalah 2 : 1 : 1 (Sunanto,1993).
Pala (Myristica fragans), yang merupakan tanaman asli pulau Banda (Maluku), juga memiliki aktivitas yang serupa dengan dringo dan parsley, karena minyak atsiri pala ini mengandung senyawa elemisin, miristisin, dan safrol yang memiliki struktur molekul yang mirip dengan asaron dan apiol (Agusta, 2000). Kandungan zat-zat pada bijinya adalah :
a. Minyak atsiri sampai 10%, berisi miristin (yang bersifat membius) sekitar 4%, pinen, 80% kamfer, 8% dipente, safrol 0,6 %,egenol, ko-egenol dan alcohol 6%
b. Minyak lemak sekitar 40%, berupa gliserida dari asam miristinat, asam oleat dan azam linoleat,
c. Abu 4%, zat putih telur 25% sampai 40%, pati dan gula.
Demikian banyak kandungan zatnya, sehingga banyak diperlukan sebagai bahan obat karminativa, stimulansia setempat terhadap saluran pencernaan. Miristin banyak diperlukan bagi obat pembius, menyebabkan rasa kantuk dan memperlambat pernafasan (Kartasapoetra,1992).
2.2.1 Komposisi Kimia Pala
Pada prinsipnya komponen dalam biji pala dan fuli terdiri dari minyak atsiri, minyak lemak, protein, selulosa, pentosan, pati, resin dan mineral-mineral. biji pala mengandung minyak atsiri sekitar 2-16% dengan rata-rata pada 10% dan fixed oil (minyak lemak) sekitar 25-40%., karbohidrat sekitar 30% dan protein sekitar 6%. Setiap 100 g daging buah pala mengandung air sekitar 10 g,protein 7 g, lemak 33 g, minyak yang menguap (minyak atsiri) dengan komponen utama monoterpen hidrokarbon (61 - 88% seperti alphapinene, beta pinene, sabinene), asam monoterpenes (5 - 15%), aromatic eter (2-18% seperti myristicin, elemicin,
safrole). Biji pala kaya akan lemak sehingga dapat diekstrak untuk menghasilkan minyak pala. Daging buah pala kaya akan kalsium, fosfor, vitamin C dan A, serta sedikit zat besi. Daging buah pala mengandung 29 komponen volatil (senyawa yang mudah menguap) dengan 23 komponen telah teridentifikasi dan 6 komponen lain belum teridentifikasi. Komponen yang paling banyak terkandung dalam minyak atsiri daging buah pala adalah á-pinen (8,7%), â-pinen (6,92%), 3-karen (3,54%), D-limonen (8%), á-terpinen (3,69%), 1,3,8-mentatrien (5,43%), ã-terpinen (4,9%), á-terpineol (11,23%), safrol (2,95%), dan miristisin (23,37%) (Agoes, 2010).
2.2.2 Manfaat Pala
Adapun manfaat dari pala tersebut adalah :
1. Pada industri parfum, minyak pala digunakan sebagai bahan pencampur minyak wangi dan penyegar ruangan
2. Biji pala bersifat karminatif (peluruh angin), stomakik, stimulan, spasmolitik dan antiemetik (anti mual)
3. Minyak pala juga digunakan dalam industri obat-obatan sebagai obat sakit perut, diare dan bronkhitis
4. Pala juga berguna untuk mengurangi flatulensi, meningkatkan daya cerna, mengobati diare dan mual. Selain itu juga untuk desentri, maag, menghentikan muntah, mulas, perut kembung serta obat rematik
5. Senyawa aromatik Pala myristicin, elimicin, dan safrole sebesar 2-18% yang terdapat pada biji dan bunga pala bersifat merangsang halusinasi
6. Memakan maksimum 5 g bubuk atau minyak pala mengakibatkan keracunan yang ditandai dengan muntah, kepala pusing dan mulut kering , komponen myristisin danelimisin mempunyai efek intoksikasi
7. Biji pala juga digunakan dalam dosis kecil sebagai bumbu masakan daging dan sup. Fulinya lebih disukai digunakan dalam penyedap masakan, acar, dan kecap (Samiran, 2006).
8. Minyak atsiri dalam daging buah pala mengandung komponen myristicin dan monoterpen. Komponen myristicin dalam daging buah pala dapat menimbulkan rasa kantuk.
9. Minyak pala juga memiliki kemampuan lain, yaitu dapat mematikan serangga (insektisidal), antijamur (fungisidal), dan antibakteri dan minyak atsiri biji pala mempunyai sifat antioksidan yang kuat.
10. Aroma minyak pala melalui sistem sirkulasi udara berfungsi untuk meningkatkan kualitas udara dan lingkungan. Untuk tujuan yang sama akhir-akhir ini banyak dijumpai penggunaannya dalam bentuk lain yaitu dalam bentuk potpourri, lilin beraroma, atomizer dan produk-produk pewangi lainnya (Rismunandar, 1990).
11. Daging buah pala juga sangat baik dan sangat digemari oleh masyarakat jika telah diproses menjadi makanan ringan, misalnya : Asinan pala, Manisan pala, Jeli pala, Dodol pala, Permen gelatin, Marmelade, Selai pala, Kristal daging buah pala, Obat sariawan.
12. Rendemen minyak pala sekitar 7-15%, mengandung unnsur-unsur: eugenol, iso-Eugenol, terpineol, borneol, linalol, geraniol, safrdole, aldehyde, terpene, dan cairan bebas. Minyak- minyak itu berwarna kuning.
Bersamaan dengan minyak permen (peppermint oil) digunakan untuk penyegar pasta gigi; bersama dengan minyak cengkeh, vanili, cassia, digunakan sebagai pencampur aroma tembakau (Harris, 1987).
13. Lemak biji pala sebagian besar diolah di Eropa dan diperdagangkan sebagai volatile oil of nutmeg. Minyak ini digunakan untuk membuat minyak wangi,parfum, dan sabun. Keistimewaan dari minyak pala adalah tidak menjadi tengik dalam waktu yang relatife lama (Sunanto, 1993). 14. Minyak pala dan fuli digunakan sebagai penambah flavor pada
produk-produk berbasis daging, pikel, saus, dan sup, serta untuk menetralkan bau yang tidak menyenangkan dari rebusan kubis (Librianto, 2004).
2.3 Minyak Atsiri
Minyak atsiri merupakan cairan lembut, bersifat aromatik, dan mudah menguap pada suhu kamar. Minyak ini diperoleh dari ekstrak bunga, biji, daun, kulit batang, kayu, dan akar tumbuh-tumbuhan. Minyak atsiri juga sebagai formula obat dan kosmetik tertua yang diketahui manusia dan diklaim lebih berharga daripada emas (Agusta, 2000).
Minyak atsiri awalnya dikenal sebagai minyak esensial. Minyak ini sudah dikenal sejak tahun 3.000 SM oleh penduduk Mesir Kuno dan digunakan untuk tujuan keagamaan, pengobatan, atau sebagai balsam untuk mengawetkan jenasah. Sejak zaman dahulu, penggunaan minyak esensial di Indonesia masih sangat terbatas dan masih bersifat tradisional. Pemakaian minyak atsiri tumbuhan secara tradisional dilakukan dengan cara merendam tanaman aromatik dengan air atau dalam minyak kelapa (Yuliani, 2012).
Sifat minyak atsiri yang menonjol antara lain mudah menguap pada suhu kamar, mempunyai rasa getir, berbau wangi sesuai dengan aroma tanaman yang menghasilkannya, dan umumnya larut dalam pelarut organik (Lutony, 1994).
Bahkan kebanyakan minyak atsiri memiliki aroma sangat spesifik. Hal ini tidak lain karena setiap minyak atsiri memiliki komponen kimia yang berbeda. Komponen atau kandungan masing-masing komponen kimia tersebut adalah hal yang paling mendasar dalam menentukan aroma maupun kegunaannya. Jadi, penentuan komponen penyusun dan komposisi masing-masing komponen tersebut di dalam minyak atsiri merupakan hal yang sangat penting dalam menentukan kegunaan, kualitas ataupun mutu dari suatu minyak atsiri (Agusta, 2000).
Minyak atsiri memiliki kandungan komponen aktif yang disebut terpenoid atau terpena. Jika tanaman memiliki kandungan senyawa ini, berarti tanaman tersebut memiliki potensi untuk dijadikan minyak atsiri. Zat inilah yang mengeluarkan aroma atau bau khas yang terdapat pada banyak tanaman, misalnya pada rempah-rempah atau yang dapat memberikan cita rasa di dalam industri makanan dan minuman (Yuliani, 2012).
Satu jenis minyak atsiri, pada umumnya memiliki beberapa khasiat yang berbeda, misalnya sebagai antiseptik dan antibakteri. Penelitian klinik memperlihatkan bahwa minyak atsiri sering membantu menciptakan lingkungan sedemikian rupa sehingga penyakit, bakteri, virus, dan jamur tidak dapat hidup (Agusta, 2000).
2.3.1 Komponen Minyak Atsiri
Pada dasarnya semua minyak atsiri mengandung campuran senyawa kimia dan biasanya campuran tersebut sangat kompleks. Beberapa tipe senyawa organik
mungkin terkandung dalam minyak atsiri, seperti hidrokarbon, alkohol, oksida, ester, aldehida, dan eter.
Komponen kimia minyak atsiri sangat kompleks, tetapi biasanya tidak melebihi 300 senyawa. Yang menentukan aroma minyak atsiri biasanya komponen yang persentasenya tinggi. Walaupun begitu, kehilangan satu komponen yang persentasenya kecil pun dapat memungkinkan terjadinya perubahan aroma minyak atsiri tersebut.
Jika minyak atsiri memiliki kandungan hidrokarbon tidak beroksigen dalam jumlah besar dan stearoptena dalam porsi keci, maka kegunaannya lebih diutamakan sebagai pemberi bau yang spesifik atau perancah (flavoring), sedangkan jika minyak atsiri mengandung lebih banyak senyawa dari golongan hidrokarbon, alcohol, keton, fenol, ester dari fenol, oksida, dan ester, lebih memungkinkan untuk digunakan sebagai obat, karena secara teori diketahui bahwa semua senyawa itu memiliki gugus aktif yang berfungsi melawan suatu jenis penyakit (Agusta,2000).
2.3.2 Penggolongan minyak atsiri
Minyak atsiri biasanya terdiri dari berbagai campuran persenyawaan kimia yang terbentuk dari unsur Karbon (C), Hidrogen (H), dan oksigen (O).
Pada umumnya komponen kimia minyak atsiri dibagi menjadi dua golongan yaitu:
a. Golongan hidrokarbon
Persenyawaan yang termasuk golongan ini terbentuk dari unsur Karbon (C) dan Hidrogen (H). Jenis hidrokarbon yang terdapat dalam minyak atsiri sebagian
besar terdiri dari monoterpen (2 unit isopren), sesquiterpen (3 unit isopren), diterpen (4 unit isopren) dan politerpen.
b. Golongan hidrokarbon teroksigenasi
Komponen kimia dari golongan persenyawaan ini terbentuk dari unsur Karbon (C), Hidrogen (H) dan Oksigen (O). Persenyawaan yang termasuk dalam golongan ini adalah persenyawaan alcohol, aldehid, keton, ester, eter, dan fenol. Ikatan karbon yang terdapat dalam molekulnya dapat terdiri dari ikatan tunggal, ikatan rangkap dua, dan ikatan rangkap tiga. Terpen mengandung ikatan tunggal dan ikatan rangkap dua.Senyawa terpen memiliki aroma kurang wangi, sukar larut dalam alkohol encer dan jika disimpan dalam waktu lama akan membentuk resin. Golongan hidrokarbon teroksigenasi merupakan senyawa yang penting dalam minyak atsiri karena umumnya aroma yang lebih wangi. Fraksi terpen perlu dipisahkan untuk tujuan tertentu, misalnya untuk pembuatan parfum, sehingga didapatkan minyak atsiri yang bebas terpen.
Komponen-komponen kimia dalam kedua golongan persenyawaan ini berbau wangi khas yang berbeda-beda pada setiap jenis minyak yang berlainan. Disamping itu, minyak atsiri mengandung resin dan lilin dalam jumlah kecil, yang merupakan komponen yang tidak dapat menguap (Ketaren, 1985).
2.3.3 Manfaat Minyak Atsiri a. Aromaterapi dan kesehatan
Kandungan minyak atsiri memiliki efek menenangkan (relaxing). Senyawa minyak atsiri yang masuk kedalam tubuh dapat mempengaruhi system limbik atau pengatur emosi. Minyak atsiri yang tercium oleh hidung akan berikatan dengan reseptor penangkap aroma. Setelah itu, reseptor akan mengirim
sinyal-sinyal kimiawi ke otak dan akan mengatur emosi seseorang. Karena itu, minyak atsiri biasanya digunakan sebagai campuran ramuan aromaterapi untuk menangani masalah psikis.
Selain memiliki aroma yang menenangkan, minyak atsiri juga memiliki manfaat untuk kesehatan, seperti antiradang dan antiserangga.
b. Memiliki Aroma Wangi
Wangi yang dihasilkan oleh minyak atsiri banyak dimanfaatkan sebagai campuran wewengan atau parfum. Tidak hanya sebagai sumber wangi, minyak atsiri juga berperan sebagai pengikat bau (fixative perfume). Efek wewangian yang berasal dari minyak atsiri juga digunakan untuk beberapa produk seperti sabun, pasta gigi, sampo, lotion, deodorant, pembersih, penyegar, dan tonik rambut.
Selain itu, minyak atsiri dapat digunakan sebagai pengharum ruangan dan udara. Misalnya, minyak atsiri mampu menghilangkan partikel logam racun dari udara, memikat oksigen, dan menambahkan ion negative. Ppenggunaan minyak atsiri sebagai bahan baku pengharum ruangan dapat membuat udara diruangan menjadi lebih bersih, segar dan tidak pengap.
c. Bahan Tambahan Makanan
Dalam pembuatan makanan, minyak atsiri juga memiliki peranan yang cukup penting. Minyak atsiri berguna sebagai penambah aroma dan rasa, khususnya untuk makanan olahan. Selain itu, minyak atsiri dapat menambah cita rasa makanan.
d. Pestisida Alami
Dalam budidaya pertanian, beberapa wangi yang dihasilkan oleh minyak atsiri tidak disukai oleh serangga dan hama pengganggu tanaman. Karena itu, banyak petani yang menggunakan minyak atsiri untuk membasmi serangga. Misalnya, petani sering menggunakan minyak akar wangi sebagai pembasmi rayap. Beberapa minyak atsiri mengandung meti eugenol, yaitu zat yang dimanfaatkan oleh petani untuk membasmi lalat buah. Minyak atsiri yang mengandung meti eugenol diantaranya minyak daun cengkih, minyak pala, minyak salam dan minyak daun wangi (Rusli, 2000).
2.4 Cara Penyulingan Minyak Atsiri
Pekerjaan utama penyulingan adalah mengisolasi atau mengeluarkan minyak atsiri dari bahan tanaman yang berbau. Dalam tanaman minyak atsiri terdapat dalam kelenjar minyak atau pada bulu-bulu kelenjar. Minyak atsiri hanya akan keluar setelah uap menerobos jaringan-jaringan tanaman yang terdapat dipermukaan. Proses lepasnya minyak atsiri ini hanya dapat terjadi dengan hidrodifusi atau penembusan air pada jaringan-jaringan tanaman. Biasanya proses difusi berlangsung sangat lambat. Untuk mempercepat proses difusi maka sebelum penyulingan dilakukan bahan tanaman harus diperkecil dengan cara dipotong-potong, atau digerus. Pemotongan atau penggerusan merupakan upaya mengurangi ketebalan bahan hingga difusi dapat terjadi. Peningkatan difusi akan mempercepat penguapan dan penyulingan minyak atsiri. Ada kalanya meskipun sudah dipotong-potong ternyata hanya sebagian minyak atsiri yang dapat terbebaskan (Sastrohamidjojo, 2004).
Namun demikian tidak semua bahan tanaman yang mengandung minyak atsiri harus dipotong-potong. Bahan tanaman seperti bunga, daun atau bagian-bagian tipis tidak berserat dapat disuling tanpa harus dipotong-potong. Sedangkan bahan yang berupa biji (buah-buahan) harus diremuk agar dinding-dinding sel pecah hingga minyak atsiri mudah lepas bila dikenai oleh uap. Akar, batang dan semua bahan berupa kayu harus dipotong-potong terlebih dahulu hingga kelenjar-kelenjar minyak mudah menguap.
Perlu diperhatikan bila bahan telah dipotong-potong atau diperkecil harus segera disuling. Bila tidak segera diproses maka minyak atsiri yang mempunyai sifat mudah menguap sebagian akan teruapkan. Ada dua hal yang dapat merugikan proses ini: pertama, hasil total minyak atsiri yang diperoleh berkurang karena ada yang menguap. kedua, komposisi minyak atsiri akan berubah, hingga akan mempengaruhi baunya. pada suhu kamar pada saat akan diproses (Sastrohamidjojo, 2004).
Dalam perkembangan pengolahan minyak atsiri dikenal tiga macam penyulingan, yaitu :
1. Penyulingan dengan air (water distillation)
Metode penyulingan dengan air merupakan metode paling sederhana jika dibandingkan dua metode penyulingan yang lain. Pada metode ini, bahan yang akan disuling dimasukkan dalam ketel suling yang telah diisi air. Dengan begitu, bahan bercampur langsung dengan air. Selain metodenya sangat sederhana, bahan ketel pun relatife mudah didapatkan.
Pada metode ini, perbandingan jumlah air perebus dan bahan baku dibuat berimbang, sesuai kapasitas ketel. Bahan yang telah mengalami proses pendahuluan seperti perajangan dan pelayuan dimasukkan dan dipadatkan. Selanjutnya ketel ditutup rapat agar tidak terdapat celah yang mengakibatkan udara keluar.
Uap yang dihasilkan dari perebusan air dan bahan dialirkan melalui pipa menuju ketel kondensator yang mengandung air dingin sehingga terjadi pengembusan (kondensasi). Selanjutnya, air dan minyak ditampung dalam tangki pemisah. Pemisahan air dan minyak dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenis. Metode penyulingan ini baik digunakan untuk penyulingan bahan berbentuk tepung dan bunga-bungaan.
2. Penyulingan dengan uap dan air (water and steam distillation)
Metode ini disebut juga dengan system kukus. Pada metode pengukusan ini, bahan diletakkan atas piringan atau plat besi berlubang seperti ayakan (sarangan) yang terletak beberapa sentimeter diatas permukaan air.
Pada prinsipnya, metode penyulingan ini menggunakan uap bertekanan rendah. Dibandingkan dengan cara pertama (water distillation), perbedaannya hanya terletak pada pemisahan bahan dan air. Namun, penempatan keduanya masih dalam satu ketel suling. Air dimasukkan kedalam dasar ketel hingga 1/3 bagian ketel. Selanjutnya, bahan dimasukkan kedalam ketel suling hingga padat dan ketel ditutup rapat.
Saat air direbus dan mendidih, uap yang terbentuk akan melalui sarangan lewat lubang-lubang kecil dan melewati celah-celah bahan.
Minyak atsiri dalam bahan pun akan ikut bersama uap panas tersebut melalui pipa menuju ketel kondensator. Selanjutnya, uap air dan minyak akan mengembun dan ditampung dalam tangki pemisahan. Pemisahaan air dan minyak atsiri dilakukan berdasarkan berat jenis.
Keuntungan dari metode ini yaitu penetrasi uap terjadi secara merata kedalam jaringan bahan dan suhu dapat dipertahankan sampai 1000 C. Lama penyulingan relatife lebih singkat, rendemen minyak lebih besar, dan mutunya lebih baik jika dibandingkan dengan minyak hasil dari sistem penyulingan dengan air.
Adapun penyulingan ini terbagi atas dua, yaitu : 1. Penyulingan Langsung
Pada cara penyulingan ini, bahan tumbuhan yang akan diambil minyaknya dimasak dengan air. Dengan demikian, penguapan air dan minyak berlangsung bersamaan. Kendati penyulingan ini seolah-olah memudahkan penanganan, tetapi ternyata mengakibatkan kehilangan hasil dan penurunan mutu. Penyulingan langsung mengakibatkan pengasaman (oksidasi) serta persenyawaan zat ester yang dikandung dengan air (hidrolisis ester). Selain itu, penggodokan ini menyebabkan timbulnya aneka hasil sampingan yang tidak dikehendaki
2. Penyulingan Tidak Langsung
Cara yang lebih melipatkan hasil serta meningkatkan mutu ialah memisahkan penguapan air dengan penguapan minyak bahan tumbuhan yag diolah. Bahan tumbuhan diletakkan di tempat tersendiri yang dialiri dengan uap air, yaitu diletakkan di atas air mendidih (Harris, 1987).
3. Penyulingan dengan uap
Pada sistem ini, air sebagai sumber uap panas terdapat dalam “boiler” yang letaknya terpisah dari ketel penyulingan. Uap yang dihasilkan mempunyai tekanan lebih tinggi dari tekanan udara luar. Proses penyulingan dengan uap ini jika digunakan untuk menyuling bahan baku minyak atsiri berupa kayu, kulit batang, maupun biji-bijian yang relatife keras.
Penyulingan dengan uap sebaiknya dimulai dengan tekanan uap yang rendah (kurang lebih dari 1 atm), kemudian secara berangsur-angsur tekanan uap dinaikkan menjadi kerang lebih 3 atm. Jika permulaan penyulingan dilakukan pada tekanan tinggi, maka komponen kimia dalam minyak akan mengalami dekomposisi. Jika minyak dalam bahan dianggap sudah habis bersuling, maka tekanan uap perlu diperbesar lagi yang bertujuan untuk menyuling komponen kimia yang yang bertitik didih tinggi (Armando, 2009).
BAB 3
METODE PENELITIAN
Pada penentuan kadar minyak atsiri pada biji pala, digunakan bahan dan metodologi sebagai berikut :
3.1 . Alat-alat
- Neraca analitik sartorius
- Labu didih berkapasitas 1 liter pyrex
- Volatile oil trap pyrex
- Kondensor reflux
- Beaker glass pyrex
- Spatula - Batu didih
3.2 . Bahan
- Aquadest 500 ml
3.3. Prosedur Penentuan Kadar Minyak Atsiri
1. Serbuk biji pala ditimbang dengan teliti mendekati 35-40 gram dan dimasukkan kedalam labu didih
2. Aquadest ditambahkan kedalam labu didih sampai seluruh cuplikan tersebut terendam dan batu didih ditambahkan pula kedalamnya
3. Labu didih disambungkan dengan volatile oil trap dan tambahkan aquadest ke dalam trap
4. Volatile oil trap disambungkan lagi dengan kondensor refluks, labu didih tersebut beserta isinya dipanaskan selama (4,6 dan 8 jam)
5. Destilasi dihentikan apabila tidak ada lagi butir-butir minyak yang menetes
6. Labu didinginkan pada suhu kamar sampai lapisan minyak terlihat dengan jelas
7. Minyak yang tertampung dibaca volumenya 8. Minyak yang didapat dihitung kadarnya
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Minyak atsiri dapat diproduksi melalui metode penyulingan dengan air. Pada metode ini, bahan tanaman, yaitu biji pala mengalami kontak langsung dengan air mendidih. Minyak akan tertampung di volatile oil trap dan dapat dihitung kadarnya.
Dari analisis yang telah dilakukan maka dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Data Analisa Minyak Atsiri dari Biji Pala No. Berat Sampel
(gram) Waktu (jam) Volume Aquadest (ml) Kadar Minyak Atsiri (%) 1. 35 4 500 7 2. 35 6 500 8 3. 35 8 500 5 4.2 Perhitungan
Kadar minyak atsiri dapat ditentukan berdasarkan perhitungan sebagai berikut:
Kadar minyak atsiri (%) = 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑣𝑣𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑦𝑦 𝑑𝑑𝑚𝑚𝑑𝑑𝑚𝑚𝑑𝑑𝑚𝑚
1. Berat pala : 35.0013 g Volume minyak : 2,3 ml
Waktu : 4 jam
Kadar minyak atsiri(%) = 2,3 𝑣𝑣𝑣𝑣
35,0013 𝑦𝑦 × 100 %
= 7 % 2. Berat pala : 35,0002 g
Volume minyak : 2,7 ml
Waktu : 6 jam
Kadar minyak atsiri (%) = 2,7 𝑣𝑣𝑣𝑣
35,0002 𝑦𝑦 × 100 %
= 8%
3. Berat pala : 35,0006 g Volume minyak : 1,7 ml
Waktu : 8 jam
Kadar minyak atsiri (%) = 1,7 𝑣𝑣𝑣𝑣
35,0006 𝑦𝑦 100 %
4.3 Pembahasan
Dari data dapat dilihat bahwa minyak yang didapat dari hasil destilasi sangat berpengaruh pada waktu dimana pada waktu 4 jam menghasilkan minyak atsiri 7 %, 6 jam menghasilkan minyak atsiri 8 % dan 8 jam menghasilkan minyak atsiri 5 %. Sehingga untuk hasil maksimal dapat digunakan waktu 6 jam.
Minyak atsiri yang didapatkan pada waktu 8 jam sangat sedikit yaitu 5 %, hal ini disebabkan karena pengaruh suhu yang terlalu tinggi. Pada proses destilasi, pengaruh hasil minyak atsiri dapat terjadi jika adanya pemanasan yang berlebihan dan senyawa yang terkandung didalam biji pala akan berkurang. Sehingga, hasil yang didapatkan sangat sedikit. maka, untuk memperoleh hasil yang baik penempatan suhu harus diperhatikan. (
Proses penyulingan minyak atsiri dengan metode destilasi air sangat berpengaruh pada air yang digunakan sehingga sering menyebabkan terjadinya hidrolisis. Hidrolisis adalah reaksi kimia yang memecahkan molekul air (H2O) menjadi kation hidrogen (H+) dan anion hidroksida (OH-) melalui proses kimia. (http://ghiefarmasi.blogspot.com/2011/06/reaksi-hidrolisis.html).
Pada sistem destilasi air, bahan yang akan disuling langsung kontak dengan air mendidih. Suatu kelebihan penyulingan dengan air (water distillation) adalah kemudahan prosesnya karena menggunakan metode yang sangat sederhana yaitu perebusan dan waktu yang dibutuhkan singkat, bahan yang akan disuling dimasukkan ke dalam labu berisi air lalu dipanaskan. Kekurangannya adalah tidak baik digunakan untuk bahan-bahan yang fraksi sabun, bahan yang larut dalam air karena dapat membuat peluang terjadinya hidrolisa pada konstituen minyak yang
sangat besar. Selain itu, resiko terjadinya hangus atau gosong sangat tinggi bila pemanasan tidak dilakukan secara merata (Lansida, 2010).
Penentuan kadar minyak atsiri menggunakan air memiliki titik didih lebih tinggi daripada minyak pala sehingga distilasi dapat dilakukan. Minyak atsiri yang diperoleh sebesar 8 % pada waktu 6 jam merupakan waktu yang optimum untuk melakukan destilasi minyak karena minyak atsiri yang dihasilkan sangat besar.
BAB 5 KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang dilakukan terhadap minyak pala melalui metode destilasi air, diperoleh kadar minyak atsiri sebesar 7% untuk waktu 4 jam, 8% untuk waktu 6 jam dan 5% untuk waktu 8 jam. Sehingga, waktu optimum untuk destilasi minyak pala adalah 6 jam.
5.2 Saran
Diharapkan kepada mahasiswa selanjutnya yang akan melakukan penelitian untuk memdapatkan minyak atsiri dengan cara metode ekstraksi.
DAFTAR PUSTAKA
Agoes, H.A. 2010 . Tanaman Obat Indonesia Buku 2. Jakarta: Penerbit Salemba Medika.
Agusta, A. 2000 . Minyak Atsiri Tumbuhan Tropika Indonesia. Bandung: Penerbit ITB
Armando, R. 2009 . Memproduksi 15 Minyak Atsiri Berkualitas. Jakarta: Penerbit Penebar Swadaya.
Harris, R. 1987 . Tanaman Minyak Atsiri. Jakarta: Penerbit Penebar Swadaya. Hasanah, Y. 2011 . Budidaya Tanaman Obat dan Rempah. Medan: USU Press. http://ghiefarmasi.blogspot.com/2011/06/reaksi-hidrolisis.html
Kartasapoetra, G. 1992 . Budi Daya Tanaman Berkhasiat Obat. Jakarta : Rineka Cipta
Ketaren, S. 1985. Pengantar Teknologi Minyak Atsiri. Bogor : IPB
Lansida, 2010 . Proses Penyulingan Minyak Atsiri. http:// Lansida. blogspot. Com /2010/12/Proses-Penyulingan-Minyak-Atsiri html. Diakses pada 28 mei 2014 Librianto, B.Y. 2004 . Ekstraksi Oleoresin Pala dari Ampas Penyulingan Minyak
Pala Menggunakan Pelarut Organik. Skripsi Fateta. IPB.
Lutony, T.L. 2000 . Produksi dan Perdagangan Minyak Asiri. Jakarta: Penerbit Penebar Swadaya.
Rismunandar, 1990 . Budidaya dan Tataniaga pala. Jakarta: PT. Penebar Swadaya. Rusli, M.S. 2010 . Sukses Memproduksi Minyak Atsiri. Jakarta: PT. Agromedia
Pustaka
Samiran, 2006 . Cara Alami Mengundang Kantuk. Majalah Intisari. Edisi No.517 ; XLIII. http://www.intisari-online.com
Sastrohamidjojo, H. 2004 . Kimia Minyak Atsiri. Yogyakarta: Gajah Mada University Press
Susanto, H. 1993 . Budidaya pala Komoditas Ekspor. Yogyakarta: Penerbit Kanisius.
Yuliani, S. 2012 . Panduan Lengkap Minyak Atsiri. Jakarta: Penerbit Penebar Swadaya.
Lampiran 1. Gambar Alat Pada Kadar Minyak Atsiri biji pala
