METODE EKSTRAKSI MINYAK ATSIRI

Transkripsi

1 MINYAK ATSIRI (2) TEKNOLOGI PROSESING 1 Oleh : Dr.Ir. Susinggih Wijana, MS. Jurusan Teknologi Industri Pertanian FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA METODE EKSTRAKSI MINYAK ATSIRI A. Expression (tekanan) B. Distillation : a.1. Hydro or water distillation a.2. Water and steam distillation a.3. Steam distillation C. Solvent extraction D. Maceration E. Enfleurage 2 EssentialOil/SUG/2012 Gambar 1. Metode Produksi Minyak Atsiri Dari Bahan Tanaman (sumber : CS-UNIDO, 2008) 3 1

2 A. EXPRESSION Prinsip ekstraksi dengan menggunakan tekanan tinggi. Dua metode Hydraulic press dan Screw press. Screw press banyak digunakan, karena dapat beroperasi secara kontinyu. Bahan kulit jeruk dan biji jeruk, anggur cocok menggunakan tipe ini. Perlu operasi lanjutan dengan solvent extraction untuk mengambil residu yang masih tertinggal di bungkilnya. 4 Gambar 2. Screw Press Expeller 5 B. DISTILLATION Distilasi uap dalam baja adalah metode ekstraksi yang banyak digunakan. Material tanaman yang mengandung minyak atsiri ditaruh dalam bejana distilasi, selanjutnya dialirkan uap panas. Sel aromatis melepaskan molekul minyak atsiri. Campuran dari uapa air dan uap minyak atsiri mengalir melalui kondensor (pendingin) sehingga mengalami kondensasi menjadi fasa cair. Dari kondensor cairan dialirkan menuju separator untuk memisahkan air dan minyak atsiri. 6 2

3 EssentialOil/SUG/2012 Gambar 3. Diagram Distilasi Minyak Atsiri dengan Steam 7 FAKTOR PERTIMBANGAN DALAM PERAKITAN UNIT DISTILASI Pemilihan lokasi Bahan baja untuk tabung distilator Sumber energi yang akan digunakan Sistem kondensasi yang digunakan (heat exchanger). Alat pemisah minyak atsiri (separator) yang digunakan. Kebutuhan terhadap tenaga kerja. Pemurnian dan perlengkapan penyimpanan yang dibutuhkan. 8 DISTILASI MINYAK ATSIRI DENGAN AIR MELIBATKAN PROSES FISIKO-KIMIA Hydrodifussion : difusi minyak atsiri dan uap air panas melalui jaringan tanaman yang didistilasi. Hidrolisis pada kontek ini didefinisikan sebagai reaksi kimia air konstituen tertentu dari minyak atsiri yang diekstrak. Dekomposisi oleh panas : hampir semua konstituten minyak atsiri tidak tahan terhadap panas. 9 3

4 MACAM HYDRO-DISTILLATION B.1. Water distillation, pada proses ini bahan tanaman yang mengandung minyak atsiri direbus (tercelup dengan air mendidih). B.2. Water and steam distillation, pada proses ini dalam bejana distilasi terdapat penyangga bahan tanaman (sarangan), sehingga luapan air mendidih dan uap panas akan mengenai bahan. B.3. Steam distillation, penyulingan dilakukan dengan alat boiler untuk menghasilkan uap panas, yangselanjutnya dialirkan melalui pipa dan menyembur uap ke atas mengenai bahan yang didistilasi. 10 Gambar 4. Tipe Kondensor Spiral dan Tabung 11 B.1. WATER DISTILLATION Prinsip distilasi dengan merebus bahan tanaman yang mengandung minyak atsiri. Investasi peralatan distilasi murah, karena tidak ada penyangga saringan dalam bejana distilasi. Metode ini kurang cocok untuk bahan yang mengandung pati (rimpang jahe) karena akan terbentuk gelatinisasi dan gelembung yang akan mengganggu proses penguapan menuju kondensor. Proses pembersihan bahan setelah distilasi kurang cepat akibat adanya air panas yang mencelup bahan. 12 4

5 Gambar 5. Diagram Skematis Penyulingan Sistem Water Distillation (sumber : UNIDO and FAO, 2005). 13 B.2. WATER AND STEAM DISTILLATION Prinsip distilasi dengan mengukus bahan tanaman yang mengandung minyak atsiri. Investasi peralatan distilasi murah, hanya menyediakan tambahan penyangga saringan dalam bejana distilasi. Proses pembersihan bahan setelah distilasi cepat karena bahan tidak tercelup dalam air panas, lebih cepat jika bahan berada dalam keranjang yang dapat diangkat dengan derek. 14 Gambar 6. Diagram Skematis Penyulingan Tipe Water And Steam Distillation (sumber UNIDO and FAO, 2005) 15 5

6 B.3. STEAM DISTILLATION Menggunakan unit pembangkit steam (boiler) sehingga investasi lebih mahal. Efisiensi proses tinggi akibat adanya suhu dan tekanan yang lebih tinggi. Cocok untuk bahan yang mengandungpati, karena gelatinisasi diminimalisir, dan kurang cocok untuk minyak atsiri yang tak tahan panas. Operasi proses efisien, tidak memerlukan tenaga kerja yang banyak, akan tetapi skill lebih tinggi. 16 Gambar 7. Diagram Skematis Penyulingan Sistem Steam Distillation (sumber : UNIDO and FAO, 2005) 17 Gambar 8. Mesin Boiler sebagai Pembangkit Uap Panas 18 6

7 SEPARATOR MINYAK ATSIRI Digunakan untuk memisahkan minyak atsiri dengan air Tahapan operasi proses setelah pendinginan uap (kondensasi) di kondensor. Menggunakan aza perbedaan bobot jenis antara minyak atsiri dengan air. Gambar 9. Tipe Separator untuk Pemisahan Minyak Atsiri (sumber : UNIDO and FAO, 2005) 19 C. SOLVENT EXTRACTION Merupakan prinsip ekstraksi minyak atsiri dengan menggunakan pelarut organik (aseton, eter, heksana, etanol dll). Rangkaian unit peralatan yang digunakan tertutup rapat, karena kebocoran dapat menyebabkan kebakaran. Investasi peralatan mahal, dan hanya cocok untuk pabrik skala besar. Memerlukan SDM dengan skill dan pengetahuan tinggi (minimal diploma), atitude bagus (tidak merokok). 20 Gambar 10. Unit Solvent Extractor 21 7

8 D. MACERATION Prinisp ekstraksi dengan merendam bahan yang mengandung minyak atsiri kedalam pelarut. Aplikasi suhu memberikan dampak pelarutan lebih bagus. Bahan hasil maserasi (ekstrak) dilakukan operasi penyaringan untuk memisahkan bahan tanaman. Operasi separasi untuk memisahkan minyak atsiri murni dengan pelarut. 22 Gambar 11. Pengambilan Ampas Jaringan Tanaman Setelah Proses Maserasi Panas 23 E. ENFLEURAGE Sistem ekstraksi dengan prinsip adsorbsi, menggunakan bahan berlemak. Cocok untuk bunga yang tak punya glandular (gelembung cadangan) minyak atsiri (melati, mawar, sedap malam). Menggunakan campuran aneka lemak (sapi, kambing, babi dll.) Alat disebut chasis. 24 8

9 TAHAPAN PROSES EKSTRAKSI Campuran lemak dituang dalam plate kaca, kemudian didinginkan. Plate ditaburi dengan bunga merata, kemudian dimasukkan dalam chasis. Proses adsorbsi selama 24 jam, bunga diganti setiap hari. Setelah lemak tak mampu menyerap aroma bunga, lemak dilarutkan dalam alkohol pekat. Larutan atsiri-lemak-alkohol didinginkan (kulkas) selama 24 jam, disaring. Cairan siap dipekatkan dengan Rotavapor hingga kental (bibit) Kotak Chasis 25 Gambar 12. Penggantian Bunga Pada Bingkai Berlemak Pada Sistem Enfleurage 26 F. SUPERCRITICAL EXTRACTION Proses ekstraksi dengan kondisi super kritis menggunakan CO2 cair. Bahan baku minyak atsiri dimasukkan dalam wadah stainless steel, yang kuat menahan tekanan tinggi. Cairan CO2 cair dialirkan dalam wadah, sehingga mampu mendesak posisi minyakatsiri dalam jaringan untuk keluar. Tekanan dikurangi, CO2 langsung menguap karena menjadi gas, minyak atsiri dapat diambil. 27 9

10 Gambar 13. Skema Ekstraksi dengan Supercritical Fluid Extraction (SFE) 28 Tabel 1. Rendemen Berbagai Minyak Atsiri (dalam %) 29 BAHAN BACAAN Making Essential Oils - Steam Distillation. apothecary.com/articles/make-essential-oils.html/. (unduh : 15 Oktober 2012). Kai Svensson, Distillation Technology of Essential Oil. Organic Agricultural Scxiences UNIKASSEl, Dept. Of Agriculture Engineering. (unduh : 15 Oktober 2012). Sulaeman, Modification of Improved Steam Distillator for the Extraction of Essential Oil in Lemon Grass. University of Agriculture Abeukota