KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang mana atas rahmat dan karunianya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul “Ekstraksi Minyak Atsiri Daun Cengkeh Dengan Pelarut Etanol Teknis.”
Salawat beserta salam penulis hantarkan kepangkuan Nabi Besar Muhammad SAW berserta sahabat-sahabat beliau sekalian yang telah membawa kita dari alam kebodohan ke alam yang berilmu pangetahuan.
Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Diploma III di Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe.
Tugas Akhir ini tersusun berkat bantuan dan doa dari ayahanda dan ibunda tercinta yang telah memberikan dukungan sepenuhnya kepada penulis, dan didalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapat bimbingan, arahan serta bantuan dari semua pihak, maka dalam hal ini penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada:
1. Bapak Ir. H.Ridwan, MT, selaku Direktur Politeknik Negeri Lhokseumawe. 2. Bapak Ir. M. Yunus, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia
3. Bapak Ir. Sariadi, MT, selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia 4. Bapak Munawar, ST. MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia 5. Bapak Ir. Nahar, MT, selaku pembimbing pertama
6. Bapak Ir. Anwar Fuadi, MT, selaku pembimbing kedua 7. Ibu Eka Kurniasih, ST. MT, selaku koordinator TGA
9. Seluruh rekan-rekan Mahasiswa-Mahasiswi di Jurusan Teknik Kimia yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari Tugas Akhir ini masih banyak terdapat kekurangan baik dari segi isi maupun susunan bahasanya, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis ucapkan banyak terimakasih pada semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Semoga dapat bermanfaat bagi penulis sendiri dan bagi pembaca umumnya.
Lhokseumawe, 8 Juli 2011
Novi Abdi Masrizal
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Minyak atsiri atau yang disebut juga dengan essential oils, etherial oils, atau volatile oils adalah salah satu komoditi yang memiliki potensi besar di Indonesia. Minyak atsiri adalah ekstrak alami dari jenis tumbuhan tertentu, baik berasal dari daun, bunga, kayu, biji-bijian bahkan putik bunga. Meskipun banyak jenis minyak atsiri yang bisa diproduksi di Indonesia, baru sebagian kecil jenis minyak atsiri yang telah diusahakan di Indonesia.
Peluang pasar komoditi minyak atsiri ini masih terbuka luas baik di dalam maupun luar negeri. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, bahwa hanya sebagian kecil jenis minyak atsiri yang telah diproduksi di Indonesia. Pada proses penyulingan minyak atsiri dibutuhkan waktu sekitar 6 - 8 jam dengan bahan baku 400 kg daun memliki kadar persen rendemen sebesar 2% (Ernest Geunther).
Minyak dari daun cengkeh jelek/low quality (daun cengkeh gugur yang mengalami pengeringan secara alami oleh matahari lalu terbasahi kembali oleh hujan, busuk, dan kembali kering oleh matahari, demikian seterusnya, serta sudah tidak wangi cengkeh) menghasilkan rendemen rata-rata1,3%. Minyak dari daun cengkeh gugur kualitas baik (daun cengkeh yg murni kering matahari, tanpa terbasahi hujan, dan masih berbau harum cengkeh) menghasilkan rendemen rata-rata 3,6%.
Permintaan minyak atsiri ini pun diperkirakan terus meningkat dengan bertambahnya populasi penduduk dunia. Kegunaan minyak atsiri sangat banyak, tergantung dari jenis tumbuhan yang diambil hasil sulingnya.
Minyak atsiri ini digunakan sebagai bahan baku minyak wangi, kosmetik dan obat – obatan. Industri komestik dan minyak wangi menggunakan minyak atsiri sebagai bahan pembuatan sabun, pasta gigi, samphoo, lotion dan parfum. Industri makanan menggunakan minyak atsiri sebagai penyedap atau penambah cita rasa.. Selama ini daun cengkeh kurang dimanfaatkan oleh para petani cengkeh sehingga terbuang begitu saja, padahal daun cengkeh dapat di kembangkan pengolahannya.
Dalam penelitian ini minyak atsiri yang di hasilkan dari daun cengkeh diambil dengan metode ekstraksi. Cara ekstraksi dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu ekstraksi dengan pelarut menguap, ekstraksi dengan lemak dingin, dan ekstraksi dengan lemak panas. Ekstraksi minyak atsiri secara komersial umumnya
dilakukan dengan pelarut menguap (solvent extraction). Prinsip metode ekstraksi dengan pelarut menguap adalah melarutkan minyak atsiri di dalam bahan pelarut organik yang mudah menguap. Pelarut yang dapat digunakan di antaranya alkohol, heksana, benzena, dan toluena. Selain itu, dapat juga menggunakan pelarut non-polar seperti metanol, etanol, kloroform, aseton, petroleum eter, dan etilasetat dengan kadar 70%.
Adapun faktor- faktor yang harus diperhatikan dalam ekstraksi ini adalah seperti faktor ukuran bahan baku, keadaan bahan baku dan waktu ekstraksi. Apabila bahan baku tetap dalam keadaan utuh, maka minyak atsiri hanya dapat diekstraksi jika uap pelarut berhasil melalui jaringan dan mendesaknya kepermukaan. Proses ini hanya dapat terjadi karena peristiwa hidrodifusi. Proses hidrodifusi akan berlangsung lambat jika bagian bahan baku yang ingin diekstraksi dibiarkan dalam keadaan utuh. Ini berarti ukuran daun sebagai bahan baku terlebih dahulu harus diperkecil sebelum diekstraksi. Dengan adanya pengecilan ukuran bahan baku tersebut, maka kelenjer- kelenjer minyak yang terdapat pada bahan baku akan terbuka sebanyak mungkin.
Selanjutnya, sebelum dilakukan proses ekstraksi sebaiknya bahan baku disimpan atau dilayukan untuk beberapa saat. Hal ini ditujukan agar aroma herbal (aroma tanaman) yang dihasilkan berkurang dan minyak atsiri lebih banyak mengandung aroma floral (aroma bunga). Kualitas minyak atsiri dikatakan lebih baik apabila aroma floralnya lebih menusuk apabila dibandingkan aroma herbalnya. Berdasarkan hal ini, perlu dicari waktu penyimpanan atau pelayuan yang optimal agar kualitas minyak atsiri yang dihasilkan juga optimal.
Minyak daun cengkeh berupa cairan berwarna kuning pucat sesaat setelah disuling dan mudah berubah warna menjadi coklat atau ungu bila terkena logam besi sehingga minyak ini lebih baik dikemas dalam botol kaca, drum aluminium atau drum timah putih
1.2 Perumusan Masalah
Daun cengkeh merupakan bagian dari tanaman cengkeh yang selama ini kurang dimanfaatkan oleh petani cengkeh dan masyarakat sehingga daunnya terbuang begitu saja. Daun cengkeh ini apabila dikembangkan pengolahanya akan diperoleh minyak daun cengkeh (clove leaf oil), sehingga bernilai ekonomis. Dalam penelitian
ini bahan baku yang digunakan berupa daun cengkeh basah, dan daun cengkeh kering.
Dari uraian masalah diatas, maka dapat dirumuskan bahwa permasalahan yang akan dibahas pada penelitian ini adalah membandingkan kualitas minyak yang dihasilkan dari daun cengkeh basah dan daun cengkeh kering.
Dalam penelitian ini juga, peneliti sendiri ingin mengetahui apakah minyak atsiri yang dihasilkan dengan metode ekstraksi ini menghasilkan rendemen lebih tinggi daripada metode lain.
Dengan adanya penelitian ini, peneliti bisa mengetahui metode mana yang bagus digunakan untuk menghasilkan minyak atsiri dengan rendemen tertinggi dan yang bernilai ekonomis.
1.3 Tujuan Penelitian 1.3.1 Tujuan Umum
Adapun tujuan umum penelitian proposal TGA ini adalah unutk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan Progam Diploma III Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri lhokseumawe.
1.3.2Tujuan Khusus
1. Mengamati dan mempelajari kualitas minyak atsiri yang dihasilkan dari daun cengkeh dengan cara ekstraksi.
2. Mempelajari dan mengamati proses penyulingan minyak atsiri daun cengkeh dengan cara ekstraksi padat-cair (leaching)
1.4 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat menberikan informasi mengenai pemanfaatan daun cengkeh sebagai bahan baku pembuatan minyak atsiri serta dapat memberikan nilai tambah secara tidak langsung bagi petani cengkeh dan produsen minyak atsiri daun cengkeh.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tanaman Cengkeh
Cengkeh (Syzygium aromaticum, syn. Eugenia aromaticum), dalam bahasa Inggris disebut cloves, adalah tangkai bunga kering beraroma dari keluarga pohon Myrtaceae. Cengkeh adalah tanaman asli Indonesia, banyak
digunakan sebagai bumbu masakan pedas di negara-negara Eropa, dan sebagai bahan utama rokok kretek khas Indonesia. Cengkeh ditanam terutama di Indonesia (Kepulauan Banda) dan Madagaskar; selain itu juga dibudidayakan di Zanzibar, India, dan Sri Lanka
.
Gambar 2.1 Daun cengkeh dan bunga cengkeh
Pohon cengkeh merupakan tanaman tahunan yang dapat tumbuh dengan tinggi 10-20 m, mempunyai daun berbentuk lonjong yang berbunga pada pucuk-pucuknya. Tangkai buah pada awalnya berwarna hijau, dan berwarna merah jika bunga sudah mekar. Cengkeh akan dipanen jika sudah mencapai panjang 1,5-2 cm. Cengkeh dapat digunakan sebagai bumbu, baik dalam bentuknya yang utuh atau sebagai bubuk. Bumbu ini digunakan di Eropa dan Asia. Terutama di Indonesia, cengkeh digunakan sebagai bahan rokok kretek. Cengkeh juga digunakan sebagai bahan dupa di Republik Rakyat Cina dan Jepang. Minyak cengkeh digunakan di aroma terapi dan juga untuk mengobati sakit gigi.
Klasifikasi tanaman cengkeh Kerajaan : Plantae
Filum : Angiosperms (tidak termasuk) Eudicots (tidak termasuk) Rosids
Ordo : Myrtales
Famili : Myrtaceae
Genus : Syzygium
Spesies : S. Aromaticum (Merrill & Perry) (Syamsuhidayat dan Hutapea, 1991)
Tabel 2.1 Standar mutu minyak daun cengkeh menurut SNI 1991
No Minyak Daun Cengkeh Karakteristik
1 Berat Jenis pada 15 oC 1,03 - 1,06
2 Putaran Optik (ad) - 1o35
3 Indeks Refraksi pd 20oC (nd20) 1,52 - 1,54
4 Kadar eugenol (%) 78 - 93 %
6 Minyak lemak Negatif
7 Kelarutan dalam Alkohol 70% Jernih
Sumber : http://agribisnis.deptan.go.id
Berikut ini tiga contoh minyak daun cengkeh yang dihasilkan dengan metode penyulingan di madaqaskar – (I) diproduksi secara komersial dipedalaman Sainte – Marie (II) dan (III) secara eksperimen dilakukan si station eksperimen pemerintah Ivoloina (Tama Eava), mempunyai sifat yang tertera di tabel di bawah ini :
Tabel 2.2 Hasil pengyulingan daun cengkeh
Minyak Daun Cengkeh I II III
Bobot jenis Pada 250 1,041 1,040 1,055
Putaran Optik 10,141 -10,401 -10,201
Indeks Bias pada 200C 1,532 1,532 1,537
Kadar Eugenol 85,5% 84% 88,5%
Kelarutan dalam Alkohol 70% Jernih Jernih Jernih Sumber : Guenther, E.1990.The Essiential Oils.
2.3 Kegunaan minyak Atsiri Cengkah dan Daun Cengkeh
Adapun kegunaan Minyak Atsiri Cengkeh dan Daun Cengkeh adalah sebagai berikut:
1. Minyak cengkeh memiliki banyak metabolit yang bermanfaat bagi manusia. Secara tradisional minyak cengkeh digunakan untuk obat sakit gigi.
2. Metabolit cengkeh yang paling banyak adalah eugenol, eugenol asetat, dan kariofilen. Senyawa-senyawa tersebut mempunyai sifat sebagai antibakteri dan antijamur (Ayoola et al., 2008).
3. Minyak atsiri cengkeh dipakai pada industri kimia sebagai zat dasar untuk menyusun bermacam-macam jenis persenyawaan.
2.4 Metode Pengambilan Minyak Atsiri Daun Cengkeh 2.4.1 Ekstraksi
Ekstraksi adalah penyarian zat-zat aktif dari bagian tanaman obat. Adapun tujuan dari ekstraksi yaitu untuk menarik komponen kimia yang terdapat dalam simplisia
➢ Tujuan Ekstraksi
Tujuan ekstraksi adalah untuk menarik semua komponen kimia yang terdapat dalam simplisia. Ekstraksi ini didasarkan pada perpindahan massa komponen zat padat ke dalam pelarut dimana perpindahan mulai terjadi pada lapisan antar muka, kemudian berdifusi masuk ke dalam pelarut
➢ Jenis – jenis ekstraksi 1.Ekstraksi dengan bahan lemak
a. Maserasi yaitu, ekstraksi menggunakan lemak cair yang dipanaskan
b. Enfluerasi, yaitu ekstraksi menggunakan lemak padat yang dapat menyerap minyak atsiri pada temperatur biasa.
1.Ekstraksi dengan pelarut (soxhlet)
Cara ini digunakan untuk mengektrak salah satu komponen seperti minyak atsiri dari suatu bahan yang tidak dapat diekstrak dengan menggunakan jenis ekstraksi lain. Pada ekstraksi ini komponen yang ingin diekstrak ditarik keluar dari bahan asal dengan bantuan pelarut tertentu yang titik didihnya tidak tinggi. Syarat ekstraksi ditentukan oleh zat yang akan diekstraksi dan zat pengekstraksi atau pelarut, syarat – syarat pelarut yang baik adalah :
• Harus dapat melarutkan semua zat yang diinginkan dengan cepat dan sempurna, sedikit mungkin melarutkan bahan seperti : lilin, pigmen senyawa albumin, dengan kata lain pelarut harus bersifat selektif. • Harus mempunyai titik didih yang cukup rendah, agar pelarut mudah
diuapkan tanpa menggunakan suhu tinggi. Tapi titik didih pelarut juga tidak boleh terlalu rendah
• Pelarut harus bersifat inert, sehingga tidak bereaksi dengan komponen oleoresin.
• Penggunaan pelarut campuran dapat menghasilkan rendemen minyak yang cukup tinggi. Pelarut yang digunakan harus memiliki titik didih yang sama, dan jika diuapkan pelarutnya tidak tertinggal dalam minyak.
Ekstraksi menggunakan pelarut adalah cara pengambilan minyak yang lebih halus dari pada penyulingan menggunakan uap air. Cara ini cocok untuk mengambil minyak bunga yang kurang stabil dan dapat rusak oleh panas uap air. Adapun jenis ekstraksi terbagi atas dua jenis yaitu :
1. Ekstraksi padat – cair digunakan untuk memisahkan zat yang dapat larut dari campurannya dengan zat padat yang tidak dapat larut.
2. Ekstraksi cair – cair digunakan untuk memisahkan dua zat yang saling bercampur dengan menggunakan suatu pelarut yang melarutkan salah satu zat dalam campuran tersebut.
Ekstraksi padat – cair biasa disebut leaching, yaitu suatu proses pemisahan zat yang dapat larut dari suatu padatan yang tidak dapat larut dengan menggunakan pelarut cair. Operasi ekstraksi padat – cair terdiri dari dua tahap yaitu :
1. Kontak antara padatan dan pelarut untuk mendapatkan perpindahan solute ke dalam solvent
2. Pemisahan larutan dari padatan sisa. Dalam menganalisa proses leaching diatas syarat – syaratnya sebagai berikut :
• Zat padat tidak larut dalam solvent
• Pelarut harus cukup melarutkan semua solute • Keseimbangan tercapai bila solute telah larut. 1.5 Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Proses Ekstraksi 1.5.1 Pelarut
Kelarutan zat terlarut (solute) dipengaruhi oleh sifat polar dan non polar pelarut. Umunya senyawa polar akan larut dalam pelarut polar demikian juga sebaliknya. Jenis pelarut yang umum digunakan untuk melarutkan oleoresin adalah heksana, aseton, methanol,etanol, iso propanol dan metilen klorida. Pelarut ini harus mempunyai sifat mudah dipisahkan dari hasil ekstrasinya. Besarnya
persentase kadar oleoresin yang dihasilkan dari proses ekstraksi sangat dipengaruhi oleh jenis pelarut yang digunakan oleh jenis pelarut yang digunakan. Pelarut polar mudah melarutkan senyawa resin, lemak, asam lemak, minyak, karbohidrat, dan senyawa organik lainnya. Sehingga untuk menghasilkan oleoresin banyak digunakan pelarut polar dari pada pelarut non polar. Ekstraksi dengan pelarut non polar akan menghasilkan oleoresin dengan kandungan lemak yang tinggi, sedangkan ekstraksi dengan pelarut polar seperti etanol akan menghasilkan oleoresin dngan kandungan lemak yang rendah.
Etanol adalah alkohol biasa dan merupakan alkohol terpenting. Pada suhu kamar etanol berupa zat cair bening, mudah menguap, dan berbau khas. Dalam kehidupan sehari – hari, alkohol dapat ditemukan dalam bentuk spiritus, dalam alkohol rumah tangga ( alkohol 70 % yang digunakan sebagai pembersih luka), dalam minuman beralkohol (bir, anggur, dan wi8ski) atau dalam air tape dan lain. Etanol telah diketahui sejak lama sebagai bahan ramuan minuman yang difermentasikan (bir, anggur, wiski dan lain – lain).
Sifat fisik Alkohol (R – OH) mempunyai dua buah gugus yaitu gugus alkil (R) dan gugus hidroksil (OH). Gugus hidroksil (OH) adalah gugus yang polar, oleh karena itu molekul alkohol bersifat polar. Semakin banyak gugus OH suatu senyawa alkohol maka semakin polar senyawa alkohol tersebut. Di lain pihak, rantai alkil (R) adalah gugus yang non polar. semakin panjang rantai alkyl suatu senyawa alkohol maka senyawa alkohol tersebut semakin non polar. Kepolaran sangat mempengaruhi kelarutan. Alkohol suku rendah lebih mudah larut dalam pelarut polar daripada dalam pelarut non polar. Penggunaan alkohol tehnis adalah untuk membuat etanal (asetaldehida), sebagai pelarut, sebagai bahan bakar dan untuk membuat berbagai jenis senyawa organik lain. Etanol (CH3CH2OH)
merupakan senyawa yang mudah menguap, mudah terbakar, dan pada temperatur kamar berbentuk cairan jernih dan tak berwarna. Bau dan rasanya enak jika dilarutkan dalam air. Sifat – sifat fisik dan kimia etanol sangat bergantung dari gugus hidroksil yang dikandungnya. Gugus ini mempengaruhi kepolaran molekul dan meningkatkan ikatan hidrogen. Dua sifat inilah yang membuat senyawa etanol menjadi istimewa.
Ekstraksi akan lebih cepat dilakukan dengan temperatur tinggi, tetapi pada ekstraksi oleoresin hal ini akan menyebabkan beberapa komponen yang terdapat di dalam rempah akan mengalami kerusakan
1.5.3 Ukuran Bahan
Penghancuran atau pengecilan ukuran bahan dilakukan agar permukaaan persentuhan bahan dengan pelarut menjadi luas,sehingga proses ekstraksi dapat berlangsung lebih cepat. Laju ekstraksi ditentukan oleh luas permukaan kontak antara zat telarut dengan pelarut
1.5.4 Waktu Pengontakan
Waktu pengontakan yaitu lamanya kontak antara material padatan dengan pelarut.bahwasanya semakin lama waktu ekstraksi, maka peluang bersentuhnya pelarut dengan bahan juga semakin besar
1.6 Distilasi
Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Metode ini termasuk sebagai unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Distilasi pertama kali ditemukan oleh kimiawan Yunani sekitar abad pertama masehi yang akhirnya perkembangannya dipicu terutama oleh tingginya permintaan akan spritus. Hypathia dari Alexandria dipercaya telah menemukan rangkaian alat untuk distilasi dan Zosimus dari Alexandria-lah yang telah berhasil menggambarkan secara akurat tentang proses distilasi pada sekitar abad ke-4. Bentuk modern distilasi pertama kali ditemukan oleh ahli-ahli kimia Islam pada masa kekhalifahan Abbasiah, terutama oleh Al-Razi pada pemisahan alkohol menjadi senyawa yang relatif murni melalui alat alembik, bahkan desain ini menjadi semacam inspirasi yang memungkinkan rancangan distilasi skala mikro The Hickman Stillhead dapat terwujud. Tulisan oleh Jabir Ibnu Hayyan (721-815) yang lebih dikenal dengan Ibnu Jabir menyebutkan tentang uap anggur yang dapat terbakar. Ia juga telah menemukan banyak peralatan dan proses kimia yang
bahkan masih banyak dipakai sampai saat kini. Salah satu penerapan terpenting dari metode distilasi adalah pemisahan minyak mentah menjadi bagian-bagian untuk penggunaan khusus seperti untuk transportasi, pembangkit listrik, pemanas, dll. Ada 4 jenis distilasi yaitu : distilasi sederhana, distilasi fraksionasi, distilasi uap, dan distilasi vakum
1.6.1Distilasi Sederhana
Pada distilasi sederhana, dasar pemisahannya adalah perbedaan titik didih yang jauh atau dengan salah satu komponen bersifat volatil. Jika campuran dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah akan menguap lebih dulu. Selain perbedaan titik didih, juga perbedaan kevolatilan, yaitu kecenderungan sebuah substansi untuk menjadi gas. Distilasi ini dilakukan pada tekanan atmosfer. Aplikasi distilasi sederhana digunakan untuk memisahkan campuran air dan alkohol.
1.6.2Distilasi Fraksionisasi
Fungsi distilasi fraksionasi adalah memisahkan komponen-komponen cair, dua atau lebih, dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Distilasi ini juga dapat digunakan untuk campuran dengan perbedaan titik didih kurang dari 20 °C dan bekerja pada tekanan atmosfer atau dengan tekanan rendah. Aplikasi dari distilasi jenis ini digunakan pada industri minyak mentah, untuk memisahkan komponen-komponen dalam minyak mentah. Perbedaan distilasi fraksionasi dan distilasi sederhana adalah adanya kolom fraksionasi. Di kolom ini terjadi pemanasan secara bertahap dengan suhu yang berbeda-beda pada setiap platnya. Pemanasan yang berbeda-beda ini bertujuan untuk pemurnian distilat yang lebih dari plat-plat di bawahnya.
1.6.3 Distilasi Uap
Distilasi uap digunakan pada campuran senyawa-senyawa yang memiliki titik didih mencapai 200 °C atau lebih. Distilasi uap dapat menguapkan senyawa-senyawa ini dengan suhu mendekati 100 °C dalam tekanan atmosfer dengan menggunakan uap atau air mendidih. Sifat yang fundamental dari distilasi uap adalah dapat mendistilasi campuran senyawa di bawah titik didih dari masing-masing senyawa campurannya. Selain itu distilasi uap dapat digunakan untuk campuran yang tidak larut dalam air di semua temperatur, tapi dapat didistilasi
dengan air. Aplikasi dari distilasi uap adalah untuk mengekstrak beberapa produk alam seperti minyak eucalyptus dari eucalyptus, minyak sitrus dari lemon atau jeruk, dan untuk ekstraksi minyak parfum dari tumbuhan. Campuran dipanaskan melalui uap air yang dialirkan ke dalam campuran dan mungkin ditambah juga dengan pemanasan. Uap dari campuran akan naik ke atas menuju ke kondensor dan akhirnya masuk ke labu distilat.
1.6.4Distilasi Vakum
Distilasi vakum biasanya digunakan jika senyawa yang ingin didistilasi tidak stabil, dengan pengertian dapat terdekomposisi sebelum atau mendekati titik didihnya atau campuran yang memiliki titik didih di atas 150 °C. Metode distilasi ini tidak dapat digunakan pada pelarut dengan titik didih yang rendah jika kondensornya menggunakan air dingin, karena komponen yang menguap tidak dapat dikondensasi oleh air. Untuk mengurangi tekanan digunakan pompa vakum atau aspirator. Aspirator berfungsi sebagai penurun tekanan pada sistem distilasi ini.
METODELOGI PENELITIAN
3.1 Tempat Penelitian
Adapun tempat yang digunakna untuk melakukan penelitian adalah Laboratorium Pilot Plant Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe.
3.2 Bahan dan Alat yang Digunakan 3.2.1 Bahan yang Digunakan
➢ Daun cengkeh ➢ Etanol tehnis
3.2.2 Alat Yang Digunakan ➢ Ekstraktor
➢ Beaker glass ➢ Timbangan
➢ Seperangkat Alat Distilasi ➢ Hot Plate
➢ Refaktormeter Abbe ➢ Piknometer
3.3 Rancangan Perlakuan Percobaan 3.3.1 Variabel Tetap
➢ Berat bahan baku = 500 gram
➢ Suhu etanol = 78oC
➢ Pelarut Etanol = 20 liter
➢ Konsentrasi Pelarut etanol = 96 %
3.3.2 Variebel Bebas ➢ Daun cengkeh basah ➢ Daun cengkeh kering 3.3.3 Variebel Terikat
➢ Rendemen ➢ Densitas ➢ Indeks bias 3.4 Prosedur Penelitian
Proses pengolahan minyak atsiri dengan metode ekstraksi dapat dilakukan melalui tahapan-tahapan berikut :
3.4.1 Tahapan Persiapan Bahan
Tahapan persiapan bahan pertama daun cengkeh yang masih segar (daun cengkeh basah) yang baru di petik dari pohon di masukan kedalam kertas kemudian di simpan didalam kulkas supaya daun yang di petik tidak cepat layu. Daun cengkeh kering yang diambil dari tanah atau yang telah jatuh ke tanah sebelum digunakan terlebih dicuci sampai bersih kemudian dijemur dalam matahari sampai kering.
3.4.2 Tahapan Proses Ekstraksi
✔ Menimbang bahan baku (daun kering dan daun basah) masing-masing sebanyak 500 gram
✔ Dipotong kecil – kecil ± 1 cm
✔ Membuka wadah dan memasukkan kertas saring serta bahan baku ✔ Menutup kembali wadah
✔ Mengatur sudut sifone 70o
✔ Membuka katup air pendingin ke kondenser
✔ Memasukkan pelarut ( etanol ) kedalam labu utama serta menutupnya kembali.
✔ Membuka katup steam sampai menunjukkan tekanan ±1,2 bar ✔ Temperatur dilabu utama ± 80oC
✔ Catat waktu kontak pelarut dengan bahan
✔ Hentikan percobaan apabila telah mencapai waktu 2 jam ✔ Lakukan pemisahan extrak dan pelarut dengan cara distilasi ✔ Analisa sampel : – Rendemen – Density – Indeks bias 3.4.3 Tahap Analisa • Rendemen
✔ Timbang botol kosong
✔ Timbang botol kosong + minyak yang dihasilkan ✔ Hasil yang didapat dikali dengan 100%
✔ Kemudian dibagi dengan berat bahan yang digunakan ✔ Hitung minyak yang dihasilkan
Rendemen = (berat minyak+berat botol)-(berat botol)berat daun cengkeh yang digunakan
x 100%
• Densitas (density)
• Timbang terlebih dahulu piknometer kosong
• Kemudian masukkan sampel kedalam piknometer dan timbang Adapun perhitungannya sebagai berikut :
Densitas=berat piknometer+sampel- (berat piknometer kosong)volume piknometer
• Indeks bias
✔ Tekan tombol On/Off pada Refraktormeter Abbe
✔ Bersihkan kaca prisma dengan aquadest, kemudian keringkan dengan tisue
✔ Beberapa tetes minyak diteteskan pada prisma refraktormeter Abbe, yang sudah distabilkan pada suhu tertentu
✔ Dibiarkan selama 1-2 menit untuk mencapai suhu refraktometer ✔ Dilakukan pembacaan indeks bias
✔ Catat indeks bias yang terbaca pada refaktormeter abbe
✔ Kemudian matikan Refraktor Abbe dengan menekan tombol On/Off
Pelarut(Etanl teknis) bahan baku (daun cengkeh )
Ekstraktor Padatan
Gambar 3.1 blok diagram prosedur kerja
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1Hasil penelitian dan pengolahan data
Hasil yang didapat dari penelitian ini berupa rendemen,indeks bias dan density dari masing-masing bahan baku yang digunakan.
Tabel 4.1 hasil penentuan ekstraksi dan distilasi Analisa – Rendemen – Density – Indeks bias Pelarut (Etanol teknis) Ekstrak (Minyak Cengkeh) Distilasi
No Bahan Baku Berat Bahan Baku (Gram) Ektraksi (Ml) Distilasi (Ml)
1 Daun Cengkeh Basah 500 Gram 4000 Ml 12 Ml
2 Daun Cengkeh Kering 500 Gram 4000 Ml 12 Ml
Tabel 4.2 Hasil Penelitian
No Bahan Baku Berat Bahan
Baku (Gram) Berat Ekstrak (Gram) % Minyak
1 Daun Cengkeh Basah 500 Gram 20,42 Gram 2,88
2 Daun Cengkeh Kering 500 Gram 18,54 Gram 2,50
Grafik 4.2 Hasil penelitian
Berdasarkan grafik diatas menunjukkan bahwa berat ekstrak daun cengkeh basah dengan persen rendamen 2,88%, lebih tinggi jika di bandingkan dari daun cengkeh kering dengan persen rendemen 2,50%. Sedangkan jika mengunakan metode penyulingan remdemen rata – rata minyak daun cengkeh yang di hasilkan sekitar 2 %. Dari perbandingan ini dapat di lihat minyak atsiri yang di hasilkan dengan metode ekstraksi memiliki rendemen tertinggi jika di bandingkan dengan metode penyulingan.
Tabel 4.3 Hasil Pengolahan Data
No Bahan Baku Rendemen
(%)
Density (Gram/Ml)
Indeks Bias
1 Daun Cengkeh Basah 2,88 % 1,052 1,521
2 Daun Cengkeh Kering 2,50 % 1,038 1,455
Dari grafik di atas menunjukan sifat – sifat fisika dan kimia cengkeh hampir sama dengan SNI. Density daun cengkeh basah 1,052 gram/ml dengan indeks bias 1,521 dan daun cengken kering 1,038 gram/ml dengan indeks bias 1,455 maka kualitas yang di hasilkan sama dengan yang telah di tetapkan dalam proses peyulingan. Waktu yang di gunakan 6 jam – 8 jam sedangkan dalam penelitian ini waktu yang digunakan 2 jam sehingga dengan proses ini bisa menghemat waktu hingga 4 jam – 6 jam, juga kadar rendemen yang di hasilkan juga lebih baik.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dapat di simpulkan bahwa:
➢ Rendemen minyak daun cengkeh yang didapat dari daun cengkeh basah 2,88 % dan daun cengkeh kering 2,50%.
➢ Dalam penentuan indeks bias dan density, indeks bias dari daun cengkeh basah 1.521 memenuhui standar SNI sedangkan daun cengkeh kering 1,445 belum memenuhui standart SNI. Sedangkan nilai density dari daun cengkeh basah 1,052 gram/ml dan daun cengkeh kering 1,038 gram/ml memenuhui nilai standar SNI
5.2 Saran
➢ Untuk penelitian lanjutan disarankan agar mengunakan pelarut eter petroleum atau N heksana.
DAFTAR PUSTAKA
1. Afrika Jurnal Bioteknologi Vol. 7 (13), hal 2227 -2231, 4 Juli 2008 ISSN 1684-5315 © 2008 Akademik Jurnal ” Evaluasi kandungan kimia dan aktivitas antimikroba dari minyak atsiri buah jeruk reticulata (Tangerine kulit buah) dari Nigeria Barat Selatan”. Ayoola et al., 2008.
2. Dr. Rusli, Meiki Syahbana “Sukses Memproduksi Minyak Atsiri”. Jakarta, penerbit AgroMedia Pustaka.2010
3. Guenther, E.1990.The Essiential Oils. Diterjemankan oleh Kataren. S. Minyak Atsiri, Jilid II,IVB,Penerbit Universitas Indonesia, Jakarta.
4. http://agribisnis.deptan.go.id diakses 10 feb 2011.
5.
http://assajjad.wordpress.com/2008/04/19/manfaat-cengkeh-untuk-pengobatan/ di akses 11 feb 2011.
6. http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/teknologi proses/ekstraksi diakses/ 11 feb 2011
7. Kadarrohman, A., Sastrohomidjojo, H., dan Muchalal, M., 2001. Reaksi Kimia Komponen Utama Minyak Daun Cengkeh, Bagian Disertasi (Belum Dipublikasikan) UGM,Yogyakarta
8. Lotary, Lugman. T dan Yayat Rahmawati,” Produksi dan Perdagangan minyak Atsiri.” Jakarta. Penerbit Penebar Swadaya. 2002
9. Mc Cabe, Warren, L. dkk “ Operasi Teknik Kimia”. Jilid 2 edisi keempat. Jakarta : Penerbit Erlangga 1993.
10.S. Aromaticum (Merrill & Perry) diterjemahkan oleh Syamsuhidayat dan Hutapea, 1991.” klarifikasi tanaman cengkeh”.
11. Rhnaya, Agus :”Memproduksi Cengkeh”. Jakarta : Penerbit Penebar Swadaya.2002
Lampiran I Perhitungan rendemen, density minyak atsiri yang dihasilkan • Perhitungan Rendeman minyak atsiri daun cengkeh kering dan basah Perhitungan Rendemen :
➢ Berat minyak daun cengkeh kering + berat botol = 18,54 gram ➢ Berat minyak daun cengkeh basah + berat botol = 20,42 gram
➢ Berat botol = 6,00 gram
➢ Berat daun cengkeh yang digunakan = 500 gram
Rendemen daun cengkeh kering = (18,54 gram)-(6,00 gram)500 gram x 100%
= 2,50 %
Rendemen daun cengkeh basah = (20,42 gram)-(6,00 gram)500 gram x 100%
= 2,88 %
• Perhitungan Density minyak atsiri daun cengkeh kering dan basah mengunakan piknometer 10 ml
Perhitungan Density :
➢ Berat piknometer = 16,35 gram
➢ Berat piknometer + sampel daun cengkeh kering = 26,73 gram ➢ Berat piknometer + ampel daun cengkeh basah = 26,87 gram
Density daun cengkeh kering = 26,73 gram- (16,35 gram)10 ml = 1,038 gram/ml
= 1,052 gram/ml
Lampiran II Gambar bahan baku dan alat penelitian
Gambar 2.1 Daun cengkeh basah
Gambar 2.3 daun cengkeh basah yang telah diekstrak
Gambar 2.4 daun cengkeh kering
Gambar 2.5 daun cengkeh kering yang telah diekstrak
:
Gambar 2.8 Seperangkat alat distilasi
