PROSES EKSTRAKSI MINYAK BIJI ROSELLA
Pamilia Coniwanti , Rika Novela
, Fauzan Azimah
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya
Abstrak
Tanaman rosella merupakan tanaman yang kaya akan manfaat, serat batangnya dapat dimanfaatkan sebagai sebagai bahan baku pembuatan tali dan karung goni, bahkan beberapa penelitian menyebutkan bahwa batang tanaman rosella dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku alternatif pada pembuatan kertas, sedangkan pada kelopak bunganya terdapat zat antosianin yang dapat digunakan sebagai pewarna bahan pangan yang bermanfaat bagi kesehatan karena kandungan gizi serta zat aktif yang dapat menyembuhkan berbagai penyakit, dan yang terutama pada biji tanaman ini dapat digunakan sebagai pengganti jarak untuk menghasilkan minyak yang bermanfaat sebagai alternatif pengganti minyak goreng atau pun untuk diambil beberapa komponen penting di dalamnya yang dapat bermanfaat sebagai zat aditif dalam bidang kesehatan maupun kosmetik.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji kandungan minyak yang dihasilkan dari proses ekstraksi biji tanaman rosella dan mengoptimalkan pengambilan asam oleat dari proses ini dengan mengamati pengaruh kondisi, perlakuan dan berat sampel terhadap pelarut n-hexane dan etanol 96% untuk menghasilkan minyak yang terbaik. Minyak diperoleh dengan metode ekstraksi, biji tanaman rosella diperoleh dalam kondisi kering dengan perlakuan gerus serta berat 100 gr yang paling baik unutk menghasilkan % FFA yang optimal sebesar 6,119% dengan menggunakan pelarut n-hexane dengan waktu ekstraksi selama 1 (satu) jam.
Kata kunci : Rosella, asam oleat, ekstraksi
Abstract
Rosella (flower) is a kind of beneficial plant. its (serat) stem can be used as material to make lace and sack. Some researches even find out that its stem also can be functioned as alternative material in making paper, meanwhile its flower sepal contains antosianin substance which can be used as food color which is very useful for our health because it contains nutrition and active substance which can cure many kind of diseases. The most important is rosella seed can be used to substitute (jarak) to produce oil as an alternative way to substitute coconut oil. Some components of rosella oil can also be taken out as an additive substance in health and beauty field.
This research is aimed to trial/measure rosella oil which is produced by extracting rosella seed where we also consider the influence of the condition, the treatment and the weight of sample to the n-hexane solution and ethanol 96% to produce the best quality of oil. The oil itself is got from extracting dry rosella seed with grinding method also 100 gr weight which is the most fix weight to produce optimal % FFA 6,119% by using n-hexane solution in one hour extracting process.
key words : Rosella, oleic acid, extraction
1. PENDAHULUAN
Tanaman rosella (Sabdariffa Hibiscus Linn) merupakan tanaman yang sangat dikenal saat ini karena pada kelopak bunga rosela dapat digunakan sebagai minuman kesehatan yang dapat menyembuhkan berbagai penyakit. Selain itu,
kertas, sedangkan pada kelopak bunganya terdapat zat antosianin yang dapat digunakan sebagai pewarna bahan pangan yang bermanfaat bagi kesehatan karena kandungan gizi serta zat aktif yang dapat menyembuhkan berbagai penyakit, dan yang terutama pada biji tanaman ini dapat digunakan sebagai pengganti jarak untuk menghasilkan minyak yang bermanfaat sebagai alternatif pengganti minyak goreng atau pun diambil beberapa komponen penting di dalamnya yang dapat bermanfaat sebagai zat aditif dalam bidang kesehatan maupun kosmetik.
Penelitian ini menggali potensi dan manfaat lain dari tanaman rosella, terutama biji dari tanaman rosella yang memiliki kandungan asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh yang dapat bermanfaat pada bidang pangan. Asam lemak jenuh memiliki ikatan tunggal di antara atom-atom karbon penyusunnya, sementara asam lemak tak jenuh memiliki paling sedikit satu ikatan ganda di antara atom-atom karbon penyusunnya. Asam lemak jenuh bersifat lebih stabil (tidak mudah bereaksi) daripada asam lemak tak jenuh.
Masalah yang akan diteliti adalah mencari pengaruh variabel proses untuk menghasilkan % yield minyak yang terbaik, meliputi pengaruh jenis pelarut, pengaruh waktu, dan pengaruh berat dari biji tanaman rosella terhadap jenis pelarut
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui pengaruh jenis pelarut, mengetahui pengaruh waktu, dan mengetahui pengaruh berat terhadap % yield minyak yang dihasilkan.
Hipotesa pada penelitian ini adalah pelarut n-hexane akan menghasilkan % yield minyak yang terbaik dibandingkan dengan pelarut etanol 96%, waktu ekstraksi selama 3 jam akan menghasilkan % yield minyak yang terbaik dibandingkan waktu ekstraksi selama 1 jam dan 2 jam, dan berat 100 gr akan menghasilkan % yield minyak yang terbaik.
Manfaat penelitian ini sendiri adalah agar dapat menambah wawasan mahasiswa khususnya mahasiswa teknik kimia mengenai ekstraksi minyak, dapat digunakan sebagai data untuk penelitian lanjutan dimasa yang akan datang, dan dapat menjadi gambaran data bagi dunia industri untuk memproduksi minyak rosella dalam skala besar.
Adapun ruang lingkup penelitian ini adalah proses pembuatan minyak dari biji tanaman rosella dengan cara ekstraksi menggunakan pelarut n-hexane dan etanol
96%, biji tanaman rosella berasal dari perkebunan dan hasil tanaman sendiri, dan analisa laboratorium dilakukan untuk menentukan % FFA, % yield minyak, dan Densitas.
II. FUNDAMENTAL
Rosella (Hibiscus sabdariffa Linn) merupakan tanaman yang dapat tumbuh dengan kadar air rendah. Taksonomi tanaman rosella adalah :
Kingdom : Plantae
Subkingdom : Tracheobionta Division : Magnoliophyta
Class : Magnoliopsida
Subclass : Dilleniidae
Ordo : Malvales
Family : Malvaceae Genus : Hibiscus Linn Species : Hibiscus sabdariffa Linn
Kriteria Pemilihan Biji Rosella
Sebelum melakukan pengolahan, biji rosella harus dinilai kesegarannya. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk menentukan biji yang baik dan siap diolah. Penilaian kesegaran ini ditentukan berdasarkan atas dasar warna dan keadaan fisik biji. Biji yang baik adalah biji yang kulit luarnya berwarna coklat tua, sampai hitam dan isi biji berwarna putih kekuningan. Sedangkan yang berwarna coklat muda atau kehijauan dan keriput dinilai kurang baik.
Tabel 2.2 Komposisi Asam Lemak dan Sterol dalam Minyak Biji Rosella
Sumber: Suwarso, Kuswanto, dan Gani,2006. Kualitas minyak dari biji-bijian dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu:
Jenis Asam Lemak
Jumlah dalam %
1. Kualitas dan kemurnian bahan baku. Adanya benda asing atau biji yang berkualitas jelek yang tercampur dalam bahan bakupada proses, akan menyebabkan minyak cepat rusak dan berbau.
2. Usia biji. Biji rosella yang usianya cukup tua akan menghasilkan minyak yang lebih baik kualitas dan kuantitasnya dibanding dengan minyak biji rosella yang lebih muda.
3. Kadar air yang terkandung dalam biji rosella. Biji rosella yang terlalu lama disimpan akan mengandung kadar air yang tinggi, sehingga dapat menghasilkan minyak dengan mutu yang kurang baik.
4. Perlakuan terhadap bahan baku pada saat proses dan pasca proses (misalnya: halusnya hasil pencacahan yang dilakukan pemilihan jenis pelarut, penyimpanan minyak hasil proses dan sebagainya.
Menurut Ketaren (1986) ekstraksi minyak atau lemak adalah suatu cara untuk mendapatkan minyak atau lemak dari sel-sel bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak. Sebagai senyawa hidrokarbon, minyak dan lemak atau lipid pada umumnya tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organic. Pemilihan bahan pelarut yang paling sesuai untuk ekstraksi minyak dan lemak adalah dengan menentukan derajat polaritasnya. Pada dasarnya suatu bahan akan mudah larut dalam pelarut yang sama polaritasnya. Polaritas minyak dan lemak berbeda-beda sehingga tidak ada bahan pelarut umum (universal) untuk semua macam lipid. Contoh di bawah ini menunjukkan beberapa jenis bahan pelarut yang sesuai untuk ekstraksi lipid tertentu (Sudarmadji, 1989):
a. Senyawa trigliserida yang bersifat non-polar akan mudah diekstraksi dengan pelarut-pelarut non-polar misalnya n-Heksana dan Petroleum eter.
b. Glikopida yang polar akan mudah diekstraksi dengan alcohol yang polar.
c. Lesitin atau secara kimia adalah senyawa fosfafidil kolin bersifat basis dan akan mudah larut dalam pelarut yang sedikit asam seprti alkohol.
d. Fosfadil serin yaitu fosfolipida yang bersifat polar dan asam mudah akan larut dalam kloroform yang sedikit polar. Senyawa ini tidak mudah larut dalam alkohol.
Heksana adalah suatu hidrokarbon alkana dengan rumus kimia CH3(CH2)4CH3. Awalan
"Hex" menunjukkan jumlah enam atom karbonnya, sedangkan akhiran “ana” menunjukkan bahwa atom karbonnya dihubungkan oleh ikatan tunggal. Isometri heksana umumnya bersifat tidak reaktif, dan sering digunakan sebagai pelarut inert dalam reaksi organik, karena heksana tidak polar.
Heksana di produksi dari pemurnian dari crude oil (minyak mentah). Komposisi yang tepat pada fraksi tergantung pada sumber minyak. Pada produk industri (biasanya berkisar 50% dari berat rantai isomer) yang mana fraksi mendidih pada 60 – 70 ˚C. (Wikipedia,2008)
Umumnya heksana digunakan untuk mengekstrak minyak dari bijinya seperti pada kacang-kacangan dan flax. Hal ini karena heksana tidak reaktif dan inert dalam reaksi organik karena bersifat sangat non-polar dan memilki narrow distillation range dan selective power, sehingga tidak memrlukan tingkat pemanasan yang tinggi dan daya ekstraksinya tinggi, yang menjadikan heksana sebagai pelarut yang baik untuk mengekstrak minyak dari bijinya.
Etanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan-bahan kimia yang ditujukan untuk konsumsi dan kegunaan manusia. Contohnya adalah pada parfum, perasa, pewarna makanan, dan obat-obatan. Dalam kimia, etanol adalah pelarut yang penting sekaligus sebagai stok umpan untuk sintesis senyawa kimia lainnya. Dalam sejarahnya etanol telah lama digunakan sebagai bahan bakar.
Pengujian dan Analisa Kandungan Minyak.
Pengujian yang penting adalah penentuan sifat fisika dan sifat kimia dari minyak yang dihasilkan. Penentuan berat jenis, viskositas, kelarutan dalam alkohol, indeks bias, angka penyabunan dan angka asam. Uji khusus lainnya dapat pula dilakukan misalnya kadar eter, penentan total alkohol, titik beku, residu penguapan dan hal ini tergantung pada jenis bahan. Dengan cara membandingkan hasil analisis dengan data pustaka maka ahli kimia dapat memperoleh gambaran tentang kemurnian koalitas minyak (Guenther,1987).
Penetapan Densitas. Densitas merupakan salah satu kriteria penting dalam menentukan mutu dan kemurnian kandungan minyak. Nilai densitas minyak umumnya berkisar antara 0,696 – 1,188 pada suhu 25oC (Guenther,1987).
Penentuan Asam Lemak Bebas (FFA).
Asam lemak bebas ditentukan sebagai kandungan asam lemak yang terdapat paling banyak dalam minyak tertentu. Dengan demikian asam lemak bebas sebagai berikut ini dipakai sebagai tolak ukur jenis minyak tertentu :
Tabel 2.3 Jenis-jenis Asam Lemak Bebas
Suhardi, Bambang dan Slamet, 1997.
III. METODOLOGI
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode solvent extracted dengan variabel operasi sebagai berikut :
• Jenis Pelarut : Heksana Ethanol 96 %
Proses Preparasi Bahan. Pada tahap persiapan bahan baku pertama-tama biji rosella dijemur dibawah panas matahari hingga terlihat kering kecoklatan sekitar 3 jam. Tujuan pengeringan ini antara lain untuk mengurangi kandungan air dalam biji dan mempermudah dalam proses penghancuran. Untuk mendapatkan biji rosella yang sesuai dengan variabel yang dipakai digunakan blender.
Proses Ekstraksi. Rangkai peralatan sochlet hingga siap untuk dipakai. Pada penelitian ini menggunakan sochlet 250 ml dan labu 500 ml. Timbang biji rosella masing-masing 20 gram, 40 gram, 60 gram, 80 gram, dan 100 gram dengan menggunakan neraca analitis. Biji rosella yang telah ditimbang kemudian dibungkus dengan kertas saring. Perhatikan ukuran bungkusan
sampel agar sesuai dengan dengan ukuran sochlet. Masukkan bungkusan sampel ke dalam sochlet. Nyalakan pompa untuk sirkulasi kondensor. Tuang pelarut sebanyak 400 ml yang akan dipakai melalui bagian atas sochlet. Nyalakan waterbath dan atur temperatur sesuai kebutuhan. Catat hasil ekstraksi untuk setiap variabel. Lakukan langkah yang sama untuk pelarut, massa biji, dan waktu ekstraksi. Hitung setiap hasil ekstraksi kemudian dibandingkan.
Proses Destilasi Batch. Rangkai alat destilasi hingga siap dipakai. Masukkan larutan sampel ke dalam labu sampel. Nyalakan pompa untuk sirkulasi kondensor dan atur temperatur sesuai titik didih pelarut yang dipakai.Catat hasil destilasi untuk setiap variabel. Lakukan langkah yang sama untuk pelarut, massa biji rosella, dan waktu ekstraksi yang berbeda.Hitung setiap hasil destilasi untuk kemudian dibandingkan.
Hasil (keluaran) dari destilasi inilah yang merupakan minyak biji rosella. Adapun cara menghitung % yield dari minyak biji rosella adalah sebagai berikut :
%
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berikut data hasil pengamtan dari penelitian yang telah dilakukan. Hasil yang diamati berupa keadaan fisik dari minyak biji rosella dan jumlah/hasil yang diperoleh, meliputi: data hasil ekstraksi, data hasil analisa densitas, data hasil analisa % FFA (untuk oleat).
a. Heksana
• Warna kuning bening dan agak encer, • Sedikit berbau,
• Relatif tidak ada endapan.
b. Ethanol
• Warna kuning bening agak pekat dan agak encer,
• Sedikit berbau,
• Terdapat sedikit endapan.
Proses ekstraksi yang dilakukan memperoleh % yield yang berbeda-beda. Hal ini berkaitan erat dengan variabel-variabel penelitian. Jenis pelarut, massa biji, dan waktu ekstraksi mempengaruhi yield yang diperoleh. Ektraksi minyak biji rosella menghasilkan minyak mulai paling sedikit 12,490 % (n-hexane, 100 gram, 1 jam) dan paling banyak 34,900 % (ethanol 96%, 20
gram, 3 jam). Sedangkan perbandingan antara pelarut heksan dan ethanol 96% menunjukkan perbandingan yang cukup berarti. Hasil maksimum untuk heksan adalah sebesar 26,650% dan hasil maksimum untuk ethanol 96% adalah sebesar 34,900%. Pengamatan fisik terhadap minyak, produk dari pelarut ethanol 96% mengandung cukup banyak endapan.
Gambar 4.1. Pengaruh Massa Biji, dan Waktu Ekstraksi terhadap %Yield (Pelarut Heksan)
Dari hasil penelitian yang telah diakukan dapat disimpulkan bahwa ekstraksi dengan pelarut ethanol 96%, berat biji 20 gram, dan waktu ekstraksi selama 3 (tiga) jam memberikan hasil yang optimal, yaitu sebesar 34,900 %.
Gambar 4.2. Pengaruh Massa Biji, dan Waktu Ekstraksi terhadap %Yield (Pelarut Ethanol
96%)
Perubahan yang terjadi pada minyak seperti proses oksidasi dan hidrolisis dapat menyebabkan terbentuknya senyawa baru sehingga dapat menyebabkan perubahan pada sifat fisika dan kimia minyak yang salah satunya adalah densitas (Heny, 2006). Pengujian densitas merupakan salah satu uji karakteristik pada minyak.
Analisa yang telah dilakukan terhadap densitas minyak rosella menunjukkan bahwa minyak yang diekstraksi menggunakan pelarut n-hexane memiliki densitas yang lebih besar dari
minyak yang diekstraksi menggunakan ethanol 96%.
Dari penelitian yang dilakukan, nilai densitas meningkat seiring dengan bertambahnya variabel waktu ekstraksi. Nilai densitas terendah adalah 0,665 gr/ml dan densitas tertinggi adalah 1,115 gr/ml. Dari gambar 4.3. terlihat bahwa densitas terbaik adalah pada massa biji 80 gram, dan waktu ekstraksi 1 jam. Sedangkan nilai densitas terendah adalah pada massa biji 20 gr, dan 1 jam waktu ekstraksi. Tingginya densitas pada waktu ekstraksi yang rendah dan sebaliknya ini dapat dikarenakan kualitas bahan baku biji rosella yang digunakan untuk ekstraksi. Semakin tinggi nilai densitas minyak menunjukkan kualitas minyak yang semakin baik (Endah, 2007).
Gambar 4.3. Pengaruh Massa Biji, dan Waktu Ekstraksi terhadap Densitas (Pelarut Heksan)
Gambar 4.4. Pengaruh Massa Biji, dan Waktu Ekstraksi terhadap Densitas (Pelarut Ethanol
96%)
Hasil analisa %FFA yang dilakukan terhadap minyak biji rosella menunjukkan bahwa ektraksi dengan menggunakan pelarut heksan menghasilkan minyak dengan %FFA yang sedikit lebih baik daripada ekstraksi dengan menggunakan ethanol 96%. Hal ini juga menunjukkan tidak terlihat perbedaan kualitas minyak yang begitu mencolok dari ekstraksi menggunakan heksan ataupun ethanol 96%.
Data yang diperoleh untuk %FFA dari minyak rosella berada pada kisaran 29,78% – 36,72%. Dari data tersebut menunjukkan bahwa minyak biji rosella memiliki potensi untuk dijadikan sebagai bahan baku kosmetik, hanya saja masih dibutuhkan penelitian lanjutan untuk mengembangkannya.
Gambar 4.5. Pengaruh Massa Biji, dan Waktu Ekstraksi terhadap %FFA (Pelarut Heksan)
Gambar 4.6. Pengaruh Massa Biji, dan Waktu Ekstraksi terhadap %FFA (Pelarut Ethanol
96%)
Tabel 4.11. Data Hasil Ekstraksi Minyak dari Biji Rosella
Jenis Pelarut
Variabel
Massa Minyak
(gr)
% Yield
Ma -ssa Biji (gr)
Waktu Ekstra
ksi (Jam)
n-Hexane
20
1 4,16 20,800 2 4,71 23,550 3 5,33 26,650
40
1 6,54 16,350 2 7,28 18,200 3 8,05 20,145
60
1 8, 62 14,360 2 9,13 15,210 3 10,97 18,280
80
1 11,50 14,375 2 11,86 14,825 3 12,41 15,510
100
1 12,49 12,490 2 12,88 12,880 3 13,25 15,250
Ethanol 96%
20
1 6,03 30,150 2 6,52 32,600 3 6,98 34,900
40
1 7,51 18,775 2 8,81 22,025 3 9,24 23,100
60
80 2 12,27 15,340
Tabel 4.12. Data Hasil Analisa Minyak Biji Rosella dengan Pelarut Heksan
Variabel Densitas (gram/ml)
Tabel 4.13. Data Hasil Analisa Minyak Biji Rosella dengan Pelarut Ethanol 96%
Variabel Densitas (gram/ml)
V. KESIMPULAN DAN SARAN
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan beberapa hal, antara lain :
1. Secara praktek hasil yang didapat menunjukkan pelarut ethanol 96 % memberikan hasil yang lebih baik dari pada pelarut n-heksan. Ektraksi minyak biji rosella menghasilkan minyak mulai paling sedikit 12,490 % (n-hexane, 100 gram, 1 jam) dan paling banyak 34,900 % (ethanol 96%, 20 gram, 3 jam). Sedangkan perbandingan antara pelarut heksan dan ethanol 96% menunjukkan perbandingan yang cukup berarti. Hasil maksimum untuk heksan adalah sebesar
26,650% dan hasil maksimum untuk ethanol 96% adalah sebesar 34,900%.
2. Dari hasil penelitian yang telah diakukan dapat disimpulkan bahwa ekstraksi dengan pelarut ethanol 96%, berat biji 20 gram, dan waktu ekstraksi selama 3 (tiga) jam memberikan hasil yang optimal, yaitu sebesar 34,900 %.
3. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan hal ini berbanding terbalik dengan dasar teori yang seharusnya. Karena keterbatasan kemampuan peralatan sokletasi yang digunakan pada saat penelitian, maka hasil optimal yang di dapat adalah pada massa biji 20 gram.
Beberapa saran yang dapat diberikan setelah melaksanakan penelitian ini antara lain:
1. Untuk memperoleh minyak biji rosella yang berkualitas tinggi sebaiknya digunakan biji rosella yang cukup tua dan kondisinya baik agar mendapatkan hasil yang optimal.
2. Untuk mengetahui kualitas minyak yang lebih akurat, hendaknya melakukan analisa yang lebih beragam.
DAFTAR PUSTAKA
Anjar, Erlika & Simon, Sihite. 2007. Ekstraksi Minyak dari Jarak Pagar dengan Pelarut n-Heksan. Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
Anonymous. 2009. Oleic Acid. www.google.co.id. Jakarta
Anonymous. 2009. SNI%2001-2323-2009. www.google.co.id. Jakarta
Anonymous. 2009. Tanaman Rosella. http://id.wikipedia.org. Jakarta
Fessenden. R.J & J.S Fessenden, 1992. Kimia Organik II. Erlangga. Jakarta.
Firmanza, Erwin & Samudra, Isa. 2005. Pengambilan Oleoresin dari Jahe Merah melalui Proses Ekstraksi dan Destilasi. Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
HP, Stevanus Ronald. 2009. Pengaruh Kondisi, Perlakuan dan Berat Sampel
Terhadap Ekstraksi Antosianin dari Kelopak Bunga Rosela dengan Pelarut
Aquadest dan Etanol. Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
Noprianto, Prastya & Amelia, Rizky. 2008. Pengaruh Jenis Pelarut, Massa Biji, Ukuran Partikel, dan Jumlah Siklus terhadap Yield Ekstraksi Minyak Biji Ketapang. Mahasiswa Jurusan Teknik Kima Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
Pratiwi, Dewi & Soraya, Delfi Fatina. 2009. Pemanfaatan Minyak Hasil Ekstraksi
Biji Kelor (Moringa oleifera) untuk Pembuatan Bahan Bakar Nabati. Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
Ruth. S & Tuti. V. 2004. Pengaruh pH dan Temperatur Terhadap Ekstraksi Pektin dari Wortel. Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas
Sriwijaya.
