BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Minyak Atsiri
Minyak atsiri disebut juga minyak eteris adalah minyak yang bersifat mudah menguap, yang terdiri dari campuran yang mudah menguap, dengan komposisi dan titik didih berbeda-beda. Setiap substansi yang dapat menguap memiliki titik didih dan tekanan uap tertentu dan dalam hal ini dipengaruhi oleh suhu. Pada umumnya tekanan uap yang rendah dimiliki oleh persenyawaan yang memiliki titik didih tinggi (Guenther, 2006). Minyak Atsiri, atau dikenal juga sebagai Minyak Eteris (Aetheric Oil), Minyak Esensial, Minyak Terbang, serta Minyak Aromatik, adalah kelompok besar minyak nabati yang berwujud cairan kental pada suhu ruang namun mudah menguap sehingga memberikan aroma yang khas. Minyak Atsiri merupakan bahan dasar dari wangi- wangian atau minyak gosok (untuk pengobatan) alami. Di dalam perdagangan, sulingan Minyak Atsiri dikenal sebagai bibit minyak wangi.
Para ahli biologi menganggap, Minyak Atsiri merupakan metabolit sekunder yang biasanya berperan sebagai alat pertahanan diri agar tidak dimakan oleh hewan (hama) ataupun sebagai agen untuk bersaing dengan tumbuhan lain dalam mempertahankan ruang hidup. Walaupun hewan kadang-kadang juga mengeluarkan bau-bauan, zat-zat itu tidak digolongkan sebagai Minyak Atsiri. Minyak Atsiri bersifat mudah menguap karena titik uapnya rendah. Selain itu, susunan senyawa komponennya kuat memengaruhi saraf manusia (terutama di
hidung) sehingga seringkali memberikan efek psikologis tertentu. Setiap senyawa penyusun memiliki efek tersendiri, dan campurannya dapat menghasilkan rasa yang berbeda. Secara kimiawi, minyak atsiri tersusun dari campuran yang rumit berbagai senyawa, namun suatu senyawa tertentu biasanya bertanggung jawab atas suatu aroma tertentu. Sebagian besar Minyak Atsiri termasuk dalam golongan senyawa organik terpena dan terpenoid yang bersifat larut dalam minyak/lipofil.
2.2. Ekstraksi Minyak Atsiri
Untuk memperoleh minyak atsiri dari suatu bahan dapat dilakukan dengan berbagai cara diantaranya penyulingan, pengepresan, ekstraksi pelarut mudah menguap dan ekstraksi dengan lemak padat. Penyulingan dapat didefinisikan sebagai pemisahan komponen suatu campuran dari dua jenis cairan atau lebih berdasarkan perbedaan tekanan uap dan titik didih dari masing- masing zat tersebut. Pada proses penyulingan minyak atsiri dikenal tiga metode penyulingan yaitu penyulingan dengan air langsung, penyulingan air-uap dan penyulingan uap langsung. Masing- masing metode penyulingan memiliki kelebihan dan kekurangan.
Sebelum melakukan penyulingan, bahan perlu perlakuan pendahuluan. Perlakuan pendahuluan meliputi pengecilan ukuran, pengeringan atau pelayuan dan fermentasi (pemeraman). Pengecilan ukuran dilakukan dengan merajang bahan, perajangan ini dimaksudkan untuk memudahkan penguapan minyak atsiri dan untuk mengurangi sifat kamba bahan olah. Pelayuan atau pengeringan bahan dilakukan untuk menguapkan sebagian air sehingga memudahkan proses
penyulingan dan untuk menguraikan zat tidak berbau menjadi berbau wangi. Sedangkan proses pemeraman dilakukan pada minyak-minyak tertentu untuk memecahkan sel-sel minyak pada daun (Ketaren, 1985).
Ekstraksi merupakan suatu proses mengambil atau menarik senyawa yang terdapat dalam suatu bahan dengan pelarut yang sesuai. sedangkan isolasi merupakan suatu proses mengambil atau menarik senyawa yang diinginkan dari beberapa senyawa hasil ekstraksi tersebut. Minyak atsiri merupakan zat berbau yang terdapat dalam berbagai tanaman, misalnya : daun, bunga, buah, batang atau kayu. Minyak atsiri merupakan senyawa minyak yang berasal dari bahan tumbuhan dengan beberapa sifat yaitu sangat mudah menguap bila dibiarkan diudara terbuka, memiliki bau khas seperti tumbuhan aslinya, umumnya tidak berwarna tetapi memiliki warna gelap karena mengalami oksidasi dan pendamaran.
Minyak atsiri dikenal dengan beberapa nama, yaitu :
1. Minyak menguap (volatile oils), karena bila dibiarkan diudara terbuka mudah menguap tanpa meninggalkan bekas, juga karena mengandung senyawa atau komponen yang mudah menguap dengan komposisi dan titik didih yang berbeda.
2. Minyak essensial, karena merupakan senyawa essential atau konstituen berbau dari tanaman penghasil.
3. Minyak eteris
Beberapa sifat minyak atsiri sebagai berikut :
2. Tidak larut dalam air. 3. Larut dalam pelarut organic.
4. Tidak berwarna, tetapi semakin lama menjadi gelap karena mengalami oksidasi dan pendamaran.
5. Memiliki bau yang khas seperti pada tumbuhan aslinya
Ekstraksi minyak atsiri bisa dilakukan dengan berbagai cara, misal dengan destilasi, menggunakan lemak yang biasa digunakan untuk ekstraksi minyak atsiri dari bunga. Adapun ekstraksi dengan destilasi dibagi menjadi tiga, yaitu:
2.2.1. Destilasi Air
Bahan yang akan disuling dihubungkan langsung dengan air mendidih atau dengan kata lain merebus tanaman secara langsung.kelebihannya adalah alatnya sederhana dan waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan minyak atsiri sebentar.sedangkan untuk kekurangannya destilasi air ini tidak ccok untuk bahan baku yang tidak tahan uap panas dan kualitas hasil penyulingan tidak sebaik destilasi uap-air.
2.2.2. Destilasi Uap-air
Bahan yang digunakan tidak kontak lansung dengan air namun diberi sekat antara air dan simplisia yang biasa disebut angsang.Prinsipnya air mendidih dan uap air akan membawa partikel minyak atsiri untuk dialirkan ke kondensor kemudian ke alat pemisah secara otomatis air dan minyak akan terpisah karena ada perbedaan berat jenis dimana berat jenis minyak lebih kecil dibandingkan berat jenis air sehingga minyak berada di atas dan air dibawah.
Kelebihan destilasi uap-air yaitu alatnya sederhana tetapi bisa menghasilkan minyak atsiri dalam jumlah yang cukup banyak sehingga efisien dalam penggunaan,minyak yang dihasilkan tidak mudah menguap karena pembawanya adalah air yang tidak mudah menguap pada suhu kamar. Sedangkan kelemahannya metode ini tidak cocok untuk minyak atsiri yang rusak oleh panas uap air, serta membutuhkan waktu destilasi yang lebih panjang untuk hasil yang lebih banyak.
2.2.3. Destilasi Uap
Dalam bejana tersebut hanya terdapat simplisia. Prinsipnya uap air yang dihasilkan oleh steam generator akan mengalir kewadah simplisia dan membawa minyak atsiri bersama sengan uap air tesebut. Destilasi uap ini merupakan destilasi yang paling baik karena dapat menghasilkan minyak atsiri dengan kualitas yang tinggi karena tidak bercampur dengan air.
2.3. Kemukus 2.3.1. Klasifikasi Ilmiah Kerajaan : Plantae Divisi : Magnoliophyta Kelas : Magnoliopsida Ordo : Piperales Famili : Piperaceae Genus : Piper
Spesies : P. Cubeba Nama binomial : Piper cubeba L.
Asal tanaman : Indonesia. Saat ini, sebagian besar kemukus dipanen di Jawa dan pulau-pulau lain di Indonesia, tapi juga di beberapa negara Afrika (Sierra Leone, Kongo). Kemukus merupakan rempah-rempah yang diekspor.
Bagian tanaman yang digunakan:
Bagian yang banyak digunakan adalah buah. Tangkai buahnya sedikit lebih besar daripada buah lada, dan mempunyai permukaan yang beralur. Selain itu kebanyakan buahnya berlubang. Kemukus dijual utuh dan sebaiknya dihancurkan atau digiling sebelum digunakan.
Kualitas sensoris :
Pedas dan pahit dengan aroma terpene yang kuat. Aromanya digambarkan dengan bermacam- macam: seperti kayu yang kering, warm-camphoraceous dan seperti lada yang pedas.
Komponen utama:
Buah yang kering mengandung minyak esensial sampai 10% yang terdiri dari monoterpenes (sabinene 50%, carene, α-thujene, 1,4-cineol dan 1,8-cineol) dan sesquiterpenes (copaene, α- dan β-cubebene, δ-cadinene, caryophyllene, garmacrene, cubebol). Monoterpenes mendominasi dalam jumlah, tetapi sesquiterpenes penting untuk karakteristik aroma dan rasa.
2.3.2. Kandungan dan Pemanfaata Kemukus
Kemukus (Piper cubeba L.) merupakan salah satu jenis tanaman obat yang nyaris punah, padahal potensi tanaman tersebut cukup menjanjikan. produksi
nasional buah kemukus saat ini hanya sekitar 223 ton/tahun, dengan luasan 517 ha, berarti produktivitasnya hanya 0.43 ton/ha/th. Bila diasumsikan pada populasi/ha rata-rata 2.000 tanam, maka produktivitasnya setara dengan 0.215 kg/ph/th. Tingkat produktivitas sebesar tersebut masih terlalu rendah dan berpeluang besar untuk ditingkatkan.
Indonesia menjadi pengekspor buah kemukus sejak jaman penjajahan Belanda. Periode tahun 1918 – 1925, ekspor buah kering kemukus Indonesia rata-rata mencapai 184.40 ton/tahun. Pada masa sebelum perang kemerdekaan RI, jumlah ekspornya masih stabil, sedangkan pada periode 1934-1939 rata-rata 134 ton/tahun. Beberapa tahun menjelang dan sesudah perang kemerdekaan ekpor buah kemukus terhenti, namun pada tahun 1956 mulai mengekspor kembali dan jumlah ekspor mencapai 432 ton pada periode tahun 1962. Setelah itu produksi buah kemukus Indonesia terus merosot, eskpor terakhir hanya sebanyak 93 ton terjadi pada tahun 1969. Tujuan ekspor Indonesia waktu itu adalah ke negara Malaysia, Singapura, Hongkong, Jepang, Jerman Barat, Amerika Serikat dan negara-negara Eropa lainnya. Sejak periode 1963 sampai saat ini Indonesia tidak lagi menjadi negara pengekspor buah kemukus, karena untuk kebutuhan di dalam negeri saja tidak terpenuhi.
Buah kemukus banyak dibutuhkan dalam industri obat tradisional (IOT). Burkill (1935), mengemukakan bahwa dalam obat tradisional Indonesia buah kemukus digunakan untuk mengobati penyakit kelamin, brochitis, disentri dan penyakit perut. Di negara-negara Eropa pada awalnya bahwa buah kemukus tersebut hanya digunakan untuk rempah, namun belakangan digunakan juga
sebagai obat, terutama untuk mengobati penyakit gonorhea, disentri dan penyakit perut lainnya. Di Amerika Serikat selain digunakan untuk mengobati jenis-jenis penyakit seperti tersebut di atas juga digunakan untuk mengobati penyakit catarrhen dan pembuatan sigaret asthma.
Hasil penelitian de Jong (1948) dikemukakan bahwa dalam buah kemukus terkandung 10 – 20% minyak atsiri, namun hasil penelitian Rusli dan Soepandi (1981), buah kering kemukus asal Jawa Tengah hanya mengandung sekitar 6.51% saja. Berdasarkan catatan sejarah, seperti yang dikemukakan oleh Purseglove (1968) dalam bukunya berjudul Tropical Crops Dycotyledonae, bahwa tanaman kemukus merupakan tanaman asli Indonesia. Dahulu tanaman tersebut tumbuh secara liar di bagian Barat Nusantara, terutama di tepi-tepi hutan payau. Dalam bahasa daerah dikenal dengan nama kemukus (Indonesia), kemukus atau timukus (Jawa), rinu (Sunda), kamokos (Madura), kemukuh (Simalur). Dalam bahasa Inggrisnya dinamakan cubeb pepper.
Di Eropa, kemukus yang pedas dan pahit sangat dikenal sebagai pengganti lada hitam pada abad ke 16 dan 17, tapi kemudian kurang disukai. Nasibnya serupa dengan lada negro, rempah-rempah dengan aroma dan rasa yang serupa, yang sekarang juga jarang dijumpai di pasar Eropa. Alasan utama hilangnya kedua rempah-rempah tersebut mungkin karena rasanya yang pahit, yang membuat kurang disukai dibandingkan lada hitam, segera setelah lada hitam diimpor dengan harga yang masuk akal. Saat ini, kemukus banyak digunakan di beberapa bagian di Afrika Utara, khususnya di Tunisia dan Moroko.
2.4. Kinetika Ekstraksi Orde Nol
Kinetika ekstraksi orde nol dapat dinyatakan dengan persamaan: 𝑑𝑑𝑑𝑑
𝑑𝑑𝑑𝑑 = 𝑘𝑘 Dimana diketahui:
qa = konsentrasi minyak
k = konstanta kecepatan ekstraksi t = waktu ekstraksi
𝑑𝑑𝑑𝑑 = 𝑘𝑘𝑑𝑑
Jika persamaan tersebut diintegrasikan akan diperoleh: 𝑑𝑑 = 𝑘𝑘𝑑𝑑 + 𝑐𝑐
Dengan membuat plot q terhadap t akan diperoleh garis lurus dengan kemiringan (slope) = k.
2.5. Penelitian yang Telah Dilakukan
Kajian terhadap tanaman kemukus telah dilakukan oleh peneliti lain. Antonius Dian, dkk dari Institut Teknologi Bandung pada 2007 melakukan kajian terhadap distilasi dan kemanfataan minyak kemukus (piper cubeba). Waktu untuk melakukan distilasi dibuat seragam untuk setiap tempuhan, yakni empat jam. Rasio buah digerus dan air sebesar 1:5, 1:7,5, dan 1:10 g/ml memberikan perolehan berturut-turut sebesar 11%, 11,1%, dan 11,3.%. Variasi perlakukan awal buah meliputi buah yang digerus tanpa penginapan, tidak digerus tanpa penginapan, dan digerus disertai penginapan memberikan perolehan minyak berturut-turut sebesar 11,3%, 2,3%, dan 9,1%. Variasi kondisi buah yang meliputi
buah tua, buah muda, dan campuran memberikan perolehan minyak berturut-turut adalah 9,7%, 10,7%, dan 11,3%. Hasil optimum dapat tercapai pada buah campuran yang digerus dengan perbandingan buah dan air 1:10.
Soerawidjaja,2006 dalam Endar (2007) menyatakan bahwa tanaman kemukus banyak ditanam di Jawa dan Sumatra, sehingga seringkali disebut sebagai merica jawa. Tanaman kemukus merupakan merdu merambat. Buah / bijinya mengandung 10 – 18 % minyak yang bisa diperoleh dengan distilasi kukus/uap.
