BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Menurut Hapsoh dan Hasanah (2011), tanaman cengkeh memiliki

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Uraian Tumbuhan Sistematikatumbuhan Menurut Hapsoh dan Hasanah (2011), tanaman cengkeh memiliki klasifikasi sebagai berikut : Kingdom Divisio Sub-divisio Klas Ordo Famili Genus Spesies : Plantae : Spermatophyta : Angiospermae : Dicotyledonae : Myrtales : Myrtaceae : Eugenia : Eugeni aromatic ; Syzygium aromaticum Nama daerah Cengkeh (Syzygium aromaticum / Eugeni aromatic) memiliki beberapa nama seperti cloves (Inggris); cengkeh (Indonesia, Jawa, sunda); wunga lawang (Bali); cengkih (Lampung); sake (Nias); bungeu lawang (Gayo); cengke (Bugis); sinke (Flores); canke (Ujung pandang); dan gomade (Halmahera, Tidore) (Agoes, 2010) Deskripsi

2 Tanaman cengkeh oleh Kuntze diberi nama ilmiah Eugenia aromatica, tetapi Merrill dan Perrottet cenderung memisahkannya dari marga Eugenia dan memberi nama Syzygium aromaticum. Selanjutnya dalam dunia tumbuhtumbuhan nama tersebut yang umumnya dipakai karena dianggap lebih tepat (Lutony dan Rahmayati, 2002). Asal Geografis yang tepat dari pohon cengkeh tidak diketahui. Ada kemungkinan bahwa pohon tersebut berasal dari daerah tropik di Asia yang beriklim panas dan lembap, mungkin di Kepulauan Maluku. Daerah-daerah lain penghasil cengkeh berlokasi di Zanzibar, Madagarkar, Kepulauan Ceylon dan Penang (Guenther, 1990). Cengkeh termasuk jenis tumbuhan perdu yang dapat memiliki batang pohon besar dan berkayu keras, cengkeh mampu bertahan hidup hingga puluhan bahkan sampai ratusan tahun, tingginya dapat mencapai meter dan cabangcabangnya cukup lebat. Cabang-cabang dari tumbuhan cengkeh tersebut pada umumnya panjang dan dipenuhi oleh ranting-ranting kecil yang mudah patah. Mahkotaataujuga lazimdisebuttajukpohoncengkehberbentukkerucut. Daun cengkehberwarnahijauberbentukbulattelur memanjangdenganbagian ujung danpangkalnyamenyudut,rata-ratamempunyaiukuranlebarberkisar2-3 cmdanpanjangdauntanpatangkaiberkisar7,5-12,5cm (Hapsoh dan Hasanah, 2011). Bunga dan buah cengkeh akan muncul pada ujung ranting daun dan tangkaipendekserta berdandan. Tangkaibuahpadaawalnyaberwarna hijaudan berwarna merahjika bunga sudahmekar. Cengkehakandipanenjika sudah mencapaipanjang1,5-2 cm (Hapsoh dan Hasanah, 2011).

3 Padasaatmasih mudabungacengkehberwarna keunguunguan,kemudianberubahmenjadikuning kehijau-hijauandanberubah lagi menjadi merah muda apabila sudah tua. Bunga cengkeh kering akan berwarnacoklatkehitamandanberasapedas sebabmengandung minyakatsiri. Umumnyacengkehpertama kali berbuahpada umur 4-7 tahun (Hapsoh dan Hasanah, 2011). Ada empat varietas unggul cengkeh, yaitu Siputih, Zanzibar, Ambon dan Zambon. Tipe cengkeh sangat banyak dan antara tipe satu dengan lainnya sulit dibedakan. Keanekaragaman varietas tersebut merupakan sumber genetika yang sangat berharga dalam pengembangan cengkeh (Bustaman, 2011) Syarat tumbuh Tanamancengkehtumbuhbaikpadadaerahantara 20 0 LU-20 0 LS. Suhu udarayangcocokuntuktanamancengkehadalah Cdenganketinggian ideal mdpl. Tanaman cengkeh tumbuhdan berproduksipadadataran rendah,sedangkanpadadatarantinggi tanamancengkehlambat bahkantidakakan berproduksi sama sekali.tumbuhancengkehakan tumbuh dengan baik apabila cukup air dan mendapatsinar mataharilangsung.diindonesia, cengkeh cocok ditanam di daerah dataran rendah dekat pantaimaupun di pegunungan pada ketinggian 900 meterdi atas permukaan laut (Hapsoh dan Hasanah, 2011). Tanaman cengkeh menghendaki iklim dan curah hujan yang merata sepanjang tahun karena tanaman ini tidak tahan terhadap musim kemarau yang terlalu berkepanjangan. Curah hujan yang dikehendaki pada bulan kering berkisar antara mm/bulan atau dengan curah hujan berkisar antara mm/tahun (Lutony dan Rahmayati, 2002).

4 Tanaman cengkeh menghendaki kesuburan tanahyangsedangdan struktur tanahgembursertaberdrainasebaik,denganph5,5-6,5.lahan yangdipilihsebaiknyabertopografimiring,agarairtidaktergenang(hapsoh dan Hasanah, 2011). 2.2 Minyak Atsiri Banyak istilah yang digunakan untuk menyebut minyak atsiri. Misalnya dalam bahasa inggris disebut esensial oils, etherial oils, dan volatile oils. Dalam bahasa indonesia disebut minyak terbang atau minyak kabur karena minyak atsiri mudah menguap dalam keadaan terbuka (Lutony dan Rahmayati, 2002). Minyak atsiri dihasilkan dari bagian jaringan tanaman tertentu seperti akar, batang, kulit, daun, bunga, buah dan biji. Sifat minyak atsiri yang menonjol antara lain mudah menguap pada suhu kamar, mempunyai rasa getir, berbau wangi sesuai aroma tanaman yang menghasilkannya, dan umumnya larut dalam pelarut organik (Lutony dan Rahmayati, 2002). Ditinjau dari segi kimia fisika, minyak atsiri hanya mengandung dua golongan senyawa, yaitu oleoptena dan strearoptena. Oleoptena adalah bagian hidrokarbon di dalam minyak atsiri dan berwujud cairan. Umumnya senyawa golongan oleoptena ini terdiri atas senyawa monoterpena. Sedangkan strearoptena adalah senyawa hidrokarbon teroksigenasi yang umumnya berwujud padat. Strearoptena ini umumnya terdiri atas senyawa turunan oksigen dari terpena (Agusta, 2000). Minyak atsiri pertama kali diisolassi pada tahun 1300 oleh Arnold de Villanova. Produksi secara modern baru dilakukan Lavoisier (Perancis) pada tahun Komponen kimia minyak atsiri sangat kompleks, tetapi

5 biasanya tidak melebihi 300 senyawa. Untuk memperoleh minyak atsiri diterapkan dengan berbagai cara, seperti penyulingan, pemerasan/ekstraksi, ekstraksi dengan pelarut mudah menguap, atau pengikat dengan lemak padat atau enflurage (Agoes, 2007). Minyak atsiri dapat dibagi menjadi dua kelompok. Pertama, minyak atsiri yang dengan mudah dapat dipisahkan menjadi komponen-komponen atau penyusun murninya, komponen-komponen ini dapat menjadi bahan dasar untuk diproses menjadi produk-produk lain, contoh : minyak sereh, minyak daun cengkeh, minyak permai dan minyak terpentin. Biasanya komponen utama yang terdapat dalam minyak atsiri tersebut dipisahkan (diisolasi) dengan penyulingan bertingkat atau dengan proses kimia yang sederhana. Kedua, minyak atsiri yang sukar dipisahkan menjadi komponen murninya, contoh : minyak akar wangi, minyak nilam dan minyak kenanga. Biasanya minyak atsiri tersebut langsung dapat digunakan tanpa di isolasi komponen-komponenya sebagai pewangi berbagai produk (Sastrohamidjojo, 2004) Minyak atsiri larut dengan baik di dalam lemak, sehingga kebanyakan minyak atsiri dapat menimbulkan iritasi pada kulit dan selaput lendir. Jika kulit terkontaminasi oleh minyak atsiri dalam waktu lama, kulit akan menjadi kemerahan serta meradang dan akhirnya akan melepuh (Agusta, 2000). Kegunaan minyak atsiri sangat luas dan spesifik, khususnya dalam berbagai bidang industri. Banyak contoh kegunaan minyak atsiri, antara lain dalam industri kosmetik (sabun, pasta gigi, sampo, losion); dalam industri makanan digunakan sebagai bahan penyedap dan penambah cita rasa; dalam industri parfum sebagai pewangi dalam berbagai produk minyak wangi; dalam industri farmasi atau obat-

6 obatan (antinyeri, antiinfeksi, penyembuhan bakteri); dalam industri bahan pengawet; bahkan digunakan pula sebagai insektisida (Lutony dan Rahmayati, 2002). 2.3 Minyak Daun Cengkeh Minyak atsiri pada cengkeh dapat diperoleh dari kuntum bunga, tangkai bunga dan daun. Nama dagang untuk minyak atsiri yang berasal dari kuntum bunga cengkeh disebut clove oil, minyak tangkai bunga cengkeh disebut clove stem oil, dan minyak daun cengkeh disebut clove leaf oil(lutony dan Rahmayati, 2002). Meskipun minyak cengkeh dapat dihasilkan dari ketiga bagian tanaman cengkih, tetapi yang dianggap memiliki nilai ekonomi hanya yang berasal dari daunnya saja. Hal ini karena harga minyak daun cengkeh yang berasal dari bunga maupun gagang dan daun tidak jauh berbeda. Oleh karena itu, tidak mengherankan apabila minyak cengkeh yang umumnya diperdagangkan kebanyakan berasal dari daun dan dalam perdagangannya disebut minyak daun cengkeh. Daun cengkeh bernilai ekonomis bila daun cengkeh tersebut dimanfaatkan atau diolah menjadi minyak terlebih dahulu (Lutony dan Rahmayati, 2002). Pada dasarnya proses penyulingan minyak cengkeh yang bahan bakunya berasal dari bunga maupun gagang bunga dan daun cengkeh adalah sama. Proses produksi minyak daun cengkeh dilakukan dengan model penyulingan uap dan air (Lutony dan Rahmayati, 2002).

7 Bahan baku minyak daun cengkeh adalah daun cengkeh gugur karena selain nilai nilai ekonominya rendah juga tidak merusak tanaman. Dari tanaman yang berumur lebih dari 20 tahun, setiap minggunya dapat terkumpul daun kering. Tidak ada perbedaan yang nyata antara kadar minyak daun cengkeh tipe Zimbaran, Sikotok dan Ambon (Bustaman, 2011). Minyak yang baru disuling hampir tidak berwarna sampai kekuningan, cairan yang refraktif kuat, yang semakin menggelap oleh aging atau ketuaan. Bau dan flavornya bersifat tipikal rempah, aromatik tinggi, kuat dan tahan lama (Guenther, 1990). Kandunganminyakatsiriyangterdapat dalamminyakbunga,daundantangkaibungacengkeh masing-masingberkisar antara15-25%, 1-4%, dan 5-7%. Rendamenminyaknyaberkisar antara2-12%, tergantung padajenisdankeadaan bahanbaku,penangananbahan,serta caradan kondisi penyulingan(ruhnayat, 2004). Konstituen minyak daun cengkeh dapat dibagi menjadi dua kelompok. Kelompok pertama merupakan senyawa fenolat dan eugenol (eugenol, eugenol asetat dan lainnya) yang merupakan komponen paling besar. Kelompok kedua mengandung senyawa-senyawa non fenolat (beta-kariofilen, alfa-kubeben, alfakopaen, hulumen, dan lainnya) (Sastrohamidjojo, 2004). Komposisi kimia dari minyak daun cengkeh biasanya mengandung eugenol dalam persentase lebih rendah daripada minyak cengkeh dari bahan baku lainnya. Minyak cengkeh, terutama tersusun oleh eugenol, yaitu sampai 95% dari jumlah minyak atsiri keseluruhan. Sedangkan kadar eugenol minyak daun cengkeh 80

8 sampai 88%. Sehingga harga minyak daun cengkeh relatif lebih murah (Gunawan, 2004; Guenther, 1990). Minyak daun cengkeh mempunyai efek farmakologi sebagai stimulan, anastesi lokal, karminatif, antiseptik dan antipasmodik. Selain itu dapat menekan bahkan mematikan pertumbuhan miselium jamur, koloni bakteri, dan nematoda sehingga dapat digunakan sebagai fungisida, bakterisida, nematisida, dan insektisida (Bustaman, 2011). Eugenol dari minyak daun cengkeh banyak dipakai dalam industri kesehatan dalam bentuk obat kumur, pasta gigi, bahan penambal gigi, balsam, dan penghambat pertumbuhan jamur patogen. Keunggulan eugenol dibandingkan dengan bahan kimia lainnya adalah mudah proses induksinya, waktu pemulihan kesadaran lebih lama, dan harganya jauh lebih murah (Bustaman, 2011). Turunan dari eugenol seperti isoeugenol dan vanilin dimnfaatkan dalam industri parfum, wewangian, penyedap makanan, penyerap ultraviolet, stabilisator dan antioksidan dalam pembuatan plastik dan karet (Bustaman, 2011). Minyak daun cengkeh dianggap aman digunakan sebagai bahan tambahan makanan dalam jumlah kecil (<1500 bpj), konsentrasi cengkeh yang digunakan dalam makanan tidak lebih dari 0,24% dan minyak yang digunakan tidak lebih besar dari 0,06%. Dalam jumlah besar pengunaannya menyebabkan gangguan kesehatan, seperti diare, rasa pusing, ketidaksadaran, halusinasi dan meningkatkan denyut jantung (KemenKes RI, 2014; Bustaman, 2011). Selain itu, minyak cengkeh toksik terhadap sel manusia. Jika tertelan dalam jumlah yang cukup atau disuntikkan, telah terbukti menyebabkan komplikasi yang mengancam jiwa dan dosis oral yang mematikan adalah 3, 75 g/kg BB. Minyak

9 cengkeh toksik terhadap hati dan sistem saraf. Minyak cengkeh bersifat sangat sitotoksik pada sel kulit manusia pada konsentrasi 0,03% (v/v) karena efek kandungan eugenolnya (KemenKes RI, 2014). 2.4 Standar Mutu Minyak Daun Cengkeh Di Indonesia, minyak daun cengkeh tampil sebagai salah satu mata dagang ekspor yang menerobos ke berbagai pasar mancanegara. Negara tujuan ekspor ini antara lain Hongkong, Jepang, India, Prancis, Spanyol dan Amerika Serikat. Yang mana negara pembeli terbesar yaitu Amerika Serikat dan Hongkong. Oleh karena hal itu, diperlukan mutu daun cengkeh yang memenuhi persyaratan (Lutony dan Rahmayati, 2002). Mutu daun cengkeh dipengaruhi oleh berbagai faktorantaralain lingkungan tumbuh,varietasdancarapengolahannya.mutu minyak daun cengkeh antara lain juga terletak pada kemurniaannya (tidak ditambah atau dicampur dengan benda atau cairan lain). Penilaian kemurnian dapat ditentukan berdasarkan sifat fisik dan kimianya. Terlebih kualitas minyak cengkeh dievaluasi dari kandungan fenol, teutama eugenol. Daun cengkehyang bermutubaiknilai jualnya akan lebih tinggi (Ruhnayat, 2004; Lutony dan Rahmayati, 2002;. Guenther, 1990). Standar Nasional Indonesia (SNI) dibuat oleh BadanStandarisasi Nasional (BSN).Standarmutu dauncengkehyangberlakudiindonesiasaatiniadalahsni , dapat dilihat pada tabel 2.1 di bawah ini (BSN, 2006). Tabel 2.1 Parameter Syarat Mutu Minyak Daun CengkehSNI

10 No Jenis Uji Satuan Persyaratan Keadaan Warna Bau - - kuning coklat tua khas minyak cengkeh 2 Bobot jenis 20 0 C/20 0 C Indeks bias ( n D20) - 1,528-1,535 4 Kelarutan dalam etanol 70% - 1 : 2 jernih 5 Eugenol total %, v/v minimum 78 6 Beta caryophillene % maksimum Keadaan (warna dan bau) Manusiamenilai segalasesuatuyangadadisekelilingnya denganmenggunakan panca indera.metode penilaian suatu komoditas yang menggunakan panca inderadisebutpenilaianorganoleptik ujisensori. Penilaiandenganindera,banyakdigunakanuntukmenilaimutukomoditashasilpertania ndan atau pun bahanpangan. Datahasilujiorganoleptikinidianalisissecarastatistikdenganmenggunakan metodeujikualitatif.hasilujiyang diperolehmenunjukkan perbedaan pengaruhyangdiberikanolehmasing-masingperlakuan (Soekarto,1981). Minyakdauncengkehberwarnakuning pucatsesaat setelah disuling,dan berubah menjadi coklatbila terjadikontak dengan udara.minyak yang dihasilkan merupakan minyak daun cengkeh kasar (Guenther, 1990). Dalam minyak daun cengkeh terdapat zat-zat yangsangat sedikit umpamanyametil-n-amil ketonyang berperan dalam menimbulkan karakteristik bau pada minyak. Dalam minyakdauncengkeh berada dalamjumlahyang sedikitdaripadadariyangterdapatdalamminyak bunga cengkeh atau gagang cengkeh. Sehingga minyak daun cengkeh dianggap lebih kasardan kurang mempunyai baukhas cengkeh (Guenther, 1990) Bobot jenis

11 Bobot jenis atau berat jenis didefinisikan sebagai perbandingan kerapatan dari suatu zat terhadap kerapatan air, harga kedua zat itu ditentukan pada temperatur yang sama. Istilah bobot jenis, dilihat dari definisinya, sangat lemah; akan lebih cocok apabila dikatakan sebagai kerapatan relatif. Sifat ini merupakan salah satu sifat fisika yang paling sederhana dan sekaligus merupakan salah satu sifat fisika yang paling definitive, dengan demikian dapat digunakan untuk menentukan kemurnian suatu zat. Bobot jenis sering dihubungkan dengan berat komponen yang terkandung didalamnya. Semakin besar fraksi berat yang terkndung daam minyak, semakin pula nilai densitasnya. Bobot jenis merupakan salah satu kriteria penting dalam menentukan mutu dan kemurnian minyak atsiri. Dari seluruh sifat fisika - kimia, nilai bobot jenis sudah sering dicantumkan dalam pustaka (Sebayang,2011; Martin, A, 1993; Depkes RI, 1979; Guenther, 1972). Bobot jenis dapat ditetapkan menggunakan piknometer. Piknometer adalah wadah yang terbuat dari gelas umumnya berkapasitas ml, bersumbat kaca asah dilengkapi dengan termometer, terdapat pipa dengan sisi bertanda yang bertutup kaca asah (Depkes RI, 1980) Indeks bias Indeks bias suatu zat (n) adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam hampa udara dengan kecepatan cahaya dalam zat tersebut. Harga indeks bias berubah-ubah tergantung dari panjang gelombang cahaya yang digunakan dalam pengukuran. Indeks bias dapat pula didefenisikan sebagai perbandingan sinus sudut datang dengan sinus sudut bias (Sudarmadji, 1989; Depkes RI, 1979). Alat yang digunakan untuk menentukan indeks bias minyak adalah refrakfotmeter. Penentuan indeks bias minyak pada suhu 25 o C, sedangkan untuk

12 lemak pada suhu 40 O C. Kecuali dinyatakan lain, indeks bias dinyatakan dengan menggunakan sinar natrium dengan panjang gelombang 589,3 nm pada suhu 20 o (Sudarmadji, 1989; Depkes RI, 1979). Penentuan indeks bias minyak dapat menentukan tingkat kemurnian suatu minyak. Nilai indeks bias minyak akan meningkat pada minyak yang mempunyai rantai karbon panjang dan terdapat sejumlah ikatan rangkap(sudarmadji, 1989) Kelarutan dalam etanol Kelarutan digunakan untuk menyatakan kelarutan zat kimia. Istilah kelarutan dalam pengertian umum kadang-kadang digunakan, tanpa mengindahkan perubahan kimia yang mungkin terjadi pada pelarut tersebut. Pernyataan kelarutan zat dalam bagian tertentu pelatut adalah 20 o C, kecuali dinyatakan lain bahwa 1 bagian bobot zat padat atau 1 bagian volume zat cair larut dalam bagian volume tertentu pelarut atau berari bahwa 1 g zat padat atau 1 ml zat cair dalam sejumlah ml pelarut (DepKes RI, 1979). Karena banyak minyak atsiri larut dalam alkohol dan jarang yang larut dalam air, maka kelarutannya dapat dengan mudah diketahui dengan menggunakan alkohol pada berbagai tingkat konsentrasi. Menentukan kelarutan minyak, tergantung juga pada kecepatan daya larut dan kualitas minyak. Selain itu proses polimerisasi menurunkan daya kelarutan, sehingga untuk melarutkannya diperlukan konsentrasi alkohol yang lebih tinggi (Guenther, 1990) Eugenol total Eugenol adalah komponen utama minyak daun cengkeh. Eugenol yang konsentrasi atau persentasenya semakin meningat memiliki kegunaan untuk obatobatan, kosmetik dan antibakteri yang digunakan untuk melawan penyakit hama

13 pada tanaman. Turunan dari eugenol seperti isoeugenol, metil eugenol, dan vanilin sintetis juga memiliki kegunaan di industri farmasi, penyedap, parfum, dan flavor (Putri, 2014; Bustaman, 2011) Gambar 2.1 Struktur Kimia Eugenol Nama IUPAC : 4-Alil-2-metoksifenol Rumus molekul : C10H12O2 Rumus bangun : CH2-CH=CH2-OH-OCH3 Berat molekul : 164,20 g/mol Kelarutan : sukar larutdalamair;bercampur denganair;bercampur denganetanol,dengankloroform,denganeter dan minyak lemak. Pemerian :cairantidakberwarnaataukuningpucat,baucengkeh kuat dan menusuk; rasapedas; tidak memutarbidang polarisasi,bila terpaparudarawarna menjadilebihkuat dan mengental (Depkes RI, 1995). Eugenol mempunyai sifat-sifat fisika yang lain, indeks bias, n 20 = 1,5369 (literatur n 20 = 1,5410), dan massa jenis d 4 = 1,053 (literatur d 4 = 1,0651) (Sastrohamidjojo, 2004).

14 Eugenol dapat diisolasi (dimurnikan) dengan menggunakan reaktan basa kuat (NaOH atau KOH) yang akan mengikat fenol (eugenol). Fenol yang bersifat sedikit asam kemudian dapat bercampur dengan basa kuat dan mengendapkan kariofilen atau yang disebut lapisan non fenolat. Sehingga, setelah reaksi berlangsung akan diperoleh dua lapisan. Lapisan atas yang merupakan senyawa non fenolat dan lapisan bawah yang merupakan senyawa eugenol (Na/K Eugenol). Maka untuk penentuan eugenol totalnya dihitung dari selisih minyak sebelum dan sesudah reaksi kimia (Putri, 2014; BSN, 2006; Sastrohamidjojo, 2004). Kadar eugenol pada daun cengkeh ditentukan oleh posisi daun pada ranting. Semakin ke pangkal kedudukan daun pada ranting akan menghasilkan rendemen, kadar eugenol dan indeks bias yang semakin tinggi, begitu juga dengan kelarutan dalam alkohol dan warna minyak yang dihasilkan akan semakin bagus (Hapsoh dan Hasanah, 2011).