Ienni Feknis Fungsional ion Penelm 2002 METODA PENYULINGAN DAN ANALISIS MINYAK ATSIRI : MINYAK CENGKEH DAN MINYAK NILAM EM HAYANI DAN ABDUi. GANI Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Chat.11. Tentara Pelaiar No. 3 Bogor RINGKASAN Penyulingan merupakan proses untuk mendapatkan minvak atsiri berdasarkan perbedaan titik uapnya dengan cara pemisahan komponen dari dua jenis cairan atau lebih yang terdapat di dalam tumbuh - tumbuhan. Minyak atsiri yang diperoleh ditentukan analisis mutunya dibandingkan dengan standar acuan yang akan menentukan mutu dari masing - masing minvak. PENDAHULUAN Minyak Atsiri disebut juga minyak eteris. minyak terbang atau essential oil. adalah minyak yang mudah menguap clan terdapat dalam tumbuh - tumbuhan. minyak ini dipergunakan sebagai bahan baku dalam berbagai industri, misalnya' industri parfum. kosmetik. farmasi. esense, clan flavoring agent. Beberapa jenis minyak atsiri dapat digunakan sebagai zat pengikat bau (fixative) dalam parfum, misalnya minyak nilam. minyak akar wangi. clan minyak cendana. Minyak yang berasal dari rempah - rempah clan cligunakan sebagai bahan penyedap (flavoring agent) misalnya minyak cengkeh, minyak lada. minyak pala. minyak kayu manis. minyak ketumbar. clan minyak jahe (Ketaren. 1985). Sumber bahan untuk minyak atsiri terdapat pada akar. batang. daun. bunga, dan buah. Dari akar : akar wangi. dari batang, kayu manis, dari daunt nilam clan daun cengkeh, dari bunga : bunga cengkeh. clan dari buah : lada, anis bintang, clan kemukus. Sebagian besar minyak atsiri Indonesia diekspor ke luar negeri. Penyulingan adalah proses pemisahan komponen - komponen suatu campuran dari dua jenis cairan atau lebih berdasarkan perbedaan titik uapnya clan proses ini dilakukan terhadap minvak atsiri yang tidak larut dalam air (Guenter. 1948). Dalam industri pengolahan minvak atsiri dikenal 3 macam system penyulingan. yaitu : Penyulingan air. Bahan yang akan disuling kontak langsung dengan air mendidih. Bahan tersebut mengapung di atas air atau terendam secara sempuma, tergantung dari bobot jenis clan jumlah bahan yang disuling. Penyulingan dengan uap clan air. Bahan diletakkan di atas piring yang berupa ayakan terletak beberapa sentimeter di atas permukaan air di dalam 235
Temn lekms f angsional Aon Penelin 1001 ketel penyuling. Pada metode ini uap selalu dalam keadaan basah. jenuh dan tidak terlalu panas. Bahan yang disuling hanya yang berhubungan dengan uap. Penyulingan dengan uap. Prinsipnya hampir sama dengan penyulingan air dan uap. tetapi pada penyulingan dengan uap. air sebagai uap panas terdapat dalam boiler yang letaknya terpisah dari ketel penyuling. Uap yang dihasilkan mempunyai tekanan yang lebih tinggi dari tekanan udara luar. Metoda penyulingan dan analisis minyak atsiri yang akan dikerjakan dan dituangkan pada tulisan ini adalah untuk nilam dan daun cengkeh. Nilam (Pogostemon Cablin) tumbuh dan berkembang di dataran rendah sampai dengan ketinggian 1200 meter di atas permukaan laut (dpl). Mansur dan Tasma (1987) menginformasikan bahwa nilam pada ketinggian 600 m dpl dapat tumbuh dengan baik. namun pertumbuhannya agak lambat. Nilam tumbuh dengan baik dan berproduksi tinggi pada ketinggian 400 m dpl. Komponen utama yang menentukan mutu minyak nilam adalah Pathcuoly Alcohol. Minvak nilam merupakan bahan utama untuk pengikat bahan pewangi yang digunakan pada industri parfum dan kosmetik. disamping itu pemanfaatan minyak nilam dapat digunakan untuk pengendalian hama (Yusron dan Wiratno. 2001). Tanaman nilam yang tumbuh dan terpelihara dengan baik dapat dipanen pada umur 6 bulan dan selanjutnya dipanen setiap 2-3 bulan sekali. Sebaiknya waktu panen dilakukan sebelum warna daun berubah menjadi coklat dan dilakukan pada pagi atau sore menjelang malam hari agar diperoleh kandungan minyak yang tinggi. Kandungan minyak nilam tertinggi terdapat pada bagian daun. Sebelum disuling. daun nilam dijemur di bawah sinar matahari selama 4 jam (dari jam 10.00 sampai jam 14.00) selama 3-5 hari. tergantung terik matahari. Selama penjemuran daun harus dibolak - balik agar diperoleh kekeringan yang merata dan menghindari kelembaban. Cengkeh (Syzygium Aromaticum L. Merr. dan Perr) merupakan tanaman tropik tumbuh pada ketinggian 900 m dpl. dan pada ketinggian 700-900 m dpl. bila iklim kurang memenuhi syarat. tanaman suht berproduksi (Rosihan dan Wahid. 1997). Bagian utama yang bernilai komersil adalah bunga keringnya sebagai bahan campuran industri rokok kretek dan campuran bumbu masak. Bagian ranting dan daun cengkeh disuling untuk mendapatkan minyak atsiri yang banyak digunakan untuk bahan campuran obat-obatan. kosmetik. makanan. dan campuran bahan pestisida nabati. Senyawa yang terkandung dalam minyak daun cengkeh hampir sama dengan Senyawa yang terkandung dalam minyak bunga cengkeh dan minyak tangkai cengkeh. Perbedaannya hanya terletak pada perbandingan jumlah Senyawa vang terkandung pada masing-masing tersebut. komponen utamanya adalah eugenol. Kandungan minyak atsiri dalam minyak bunga cengkeh berkisar antara 15-20 %. dalarn tangkai cengkeh antara 5-10 % dan dalam daun cengkeh antara 1-4 %. Besarnya rendemen minyak hasil penyulingan tergantung dari keadaan bahan. 236
lemu Feknis Fungsional %on Peneliri 2W2 penanganan bahan sebelum penyulingan. cara dan kondisi penyulingannya. Minyak cengkeh dan eugenol dapat digunakan sebagai bahan aktif pembuatan obat kumur. balsam. dan permen cengkeh. Disamping itu eugenol dan bubuk dari daun. gagang serta bunga cengkeh. berperan aktif sebagai pestisida nabati terhadap beberapa patogen (jamur. bakteri) penyebab penyakit tanaman dan nematoda (Asman. et al : 1994). Pemanfaatan pestisida nabati akhir-akhir ini memperoleh perhatian untuk dikembangkan. sebab boleh dikatakan tidak mencemari fngkungan. lebih bersifat spesifik. residunya relatif pendek dan kemungkinan hama dan penyakit tidak dapat bertahan terhadap pestisida nabati (Oka. 1993). Cara penyulingan yang paling sederhana untuk memperoleh minyak atsiri adalah dengan cara penyulingan air dan uap atau dikukus. Cara ini biasa dilakukan untuk skala kecil sedangkan untuk skala industri mengunakan cara penyulingan uap. Penyulingan daun cengkeh untuk mendapatkan minyak atsirinya dilakukan antara 8-24 jam. Minyak yang diperoleh tidak berwama atau sedikit kekuningan yang dalam waktu lama akan berubah warnanya menjadi lebih gelap. terutama jika penyimpanannya kurang baik. Penyulingan daun nilam untuk mendapatkan minyak atsirinya dilakukan antara 4-7 jam. BAHAN DAN METODE Nilam dan daun cengkeh yang akan digunakan dalam analisis ini berasal dari Majalengka dan Purwakarta. Analisis dilaksanakan di laboratorium Fisiologi Hasil. Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat pada bulan Oktober 2001. Alat-alat yang digunakan dalam analisis adalah tabung polari. piknometer. termometer. tabung reaksi. labu. pendingin tegak, dan labu casia. Adapun parameter yang akan diukur adalah : berat jems. indeks bias. putaran optik. kelarutan. total eugenol. bilangan asam. bilangan ester. dan kadar patchouly alkohol. Sebagai syarat mutu dan analisis mengacu pada SP (Standar Perdagangan). SNI (Standar Nasional Indonesia). dan EOA (Essential Oil Association). Pada prinsipnya proses penyulingan minyak nilam dan minyak cengkeh dapat dilihat pada Gambar 1 sebagai berikut. sedangkan Gambar 2 menunjukkan alat penyulingan dengan sistem air dan uap.
7enra 7eknr.s funrstonul \on Penelm 1001 Gambar I. Proses Penyulingan Minyak Nilam atau Cengkeh Bahan (nilam atau cengkeh) Penjemuran Pengeringan (dalam ruangan) Penyulingan Pemisahan minyak w Pengemasan Gambar 2. Alat penyulingan air dan uap
Tempi Teknis Fungsional \'on Penehh 10Q? METODE ANALISIS (STANDAR NASIONAL INDONESIA) Untuk menentukan berat jenis minyak atsiri piknometer 5cc yang telah diisi minyak ditimbang (piknometer kosong telah diketahui bobotnya). Tentukan pula bobot piknometer yang berisi air Suhu dalam neraca dicatat. Perbandingan berat minyak dan air menunjukan berat jenisnya. Untuk menentukan putaran optik. sebanyak 10 cc minyak dimasukan kedalam tabung polarimeter dan diukur putaran optiknya pads alat polarimeter. Begitupun untuk indek bias. satu tetes minyak diukur di refraktometer dan dicatat suhunya. Bilangan asam :1.5-2.5 gram minyak ditimbang ditambahkan 10 cc alkohol netral. teteskan beberapa tetes pp titar dengan alkohol KOH 0.5 N hingga berwarna merah muda. bilangan asamnya dapat ditentukan. Bilangan ester adalah kelanjutan dari bilangan asam. tambahkan 25 cc alkohol KOH 0,5 N panaskan hingga mendidih selama 1.5 jam. dinginkan. setelah dingin dititar dengan HCI 0.5 N hingga warnanya berubah. dan bilangan esternya dapat dihitung. Pengukuran kadar total eugenol dilakukan dengan cars : 5 cc minyak cengkeh dipipet ke dalam labu casia 50 ml tambahkan 35 ml NaOH 1 N dikocok selama 5 menit dan panaskan di dalam penangas air selama 10 menit. Setelah itu tambahkan NaOH I N hingga skala teratas pada labu casia. Diamkan selama 1 malam. Kadar eugenol dapat ditentukan dengan menghitung banyaknya minyak yang terlarut dalam larutan NaOH I N. Sedangkan untuk penentuan kadar patchouly alkohol dilakukan dengan gas chromatografi. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil penyulingan daun nilam dan daun cengkeh dengan cars penyulingan air dan uap memberikan angka rendemen minyak nilam dan minyak cengkeh yang dapat dilihat pada Tabel I. Sedangkan untuk sifat fisik dan kimia minyak nilam hasil analisis dan syarat mutu yang ditentukan dalam SP (Standar Perdagangan). SNI (Standar Nasional Indonesia) No. 06-2385- 1991, dan EOA (Essential Oil Association). dapat terlihat pada Tabel 2. Sifat fisik dan kimia minyak daun cengkeh serta standar mutu SNI (No. 06-2387- 1998) dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 1. Kadar air dan rendemen minyak daun cengkeh dan nilam Bahan Rendemen Kadar air 1. Daun cengkeh 2,95% j 15.63% 2. Nilam 3,2% 23% 239
lemn 7ekms Fungsionul ion Peneliri 30112 Tabel 2. Sifat fisik dan kimia minyak nilam Karakteristik Flasil Analisis Standar perdag Stand. Nas. Indo Essential Oil Ass. Berat jenis 2tK"' 0.9581 0.497-0.987 (1.950-(1. 9_83 0.95_0-0.975 Indeks bias 25("--_ 1.5042 T - 1.506-1.520 1.570-1.515 Putaran o tik -49.6" - (-47")-(-60") (-48")-(-65 (' ) Bilanga n asam_ Bilan6an Ester 4.6 Maks " Maks I() Maks I 10-20 Mak s 5 Maks 20 Kelarutan alk 90% 2 :1 1 :10 1 :10 1 :10 %Pacthoul), alkohol 31 :20 Tabel 3. Sifat fsik dan kimia minyak daun cengkeh serta standar mutu SNI Karakteristik Hasil Analisis Standar Nasional Indonesia j Et)A Berat Jenis. 2()" C 1.061 1.025 1.0609 1.036-1.046 Indeks Bias. 20" C 1.5335 1.527 _- 1.541 1.531-1.535 Putaran Optik - 0.7" - 0-(-2") Kelarutan dlm Alk 70 % I : I 1 : 2 jernih 1 : 2 %-l otal Eugenol 78% Min 78% 80-84 Dari hasil analisis minyak nilam. ketujuh parameter di atas menunjukkan hasil yang memenuhi standar mutu ketiga acuan standar. kecuali indeks bias. Sedangkan untuk minyak daun cengkeh. empat parameter menunjukkan hasil yang memenuhj standar mutu. kecuali berat jenis minyak daun cengkeh t1dak memenuhj standar SNI dan EOA. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi mutu minyak atsiri adalah sebagaj berikut 1. Kualitas bibit 2. Lingkungan tempat tumbuh 3. Cara penanganan bahan sebelum disuling 4. Lama penyulingan 5. Kecepatan penyulingan KESIMPULAN Penyulingan minyak cengkeh dan minyak n1lam dengan cara penyulingan air dan uap memberikan hasil analisis sebagaj berikut. untuk parameter minyak nilam seperrtj berat.jenis. indeks bias. putararl. optik. bilangan asam. bilangan e ;( r. kelarutan dalam :.ohnl. dan kadar?-~~thcliolti alcohol me -, ; l ~tn hasi! ;, nv dapat ~n :"mcnt. d,-a-- outu kt 1 ;,.a&ks bias. 240
Tenre Teknis fungsional Von Peneliri 2002 Sedangkan untuk minyak Cengkeh. parameter indeks bias. putaran optik. kelarutan. dan eugenol dapat memenuhi standar. hanya berat jenis. hasil yang diperoleh diatas standar mutu. DAFTAR BACAAN Asman.A, R. Sofvan. D. Manohara, l. Mustika. X. Nurdjanah dan M.A. Ester, 1994 : Laporan Penelitian Diversifikasi Hasil Cengkeh. Kerjasama Badan Penyangga dan Pemasaran Cengkeh (BPPC) dan Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat Bogor. Balitro. Bogor : hal 1-46. Guenter. E. 1948. The Esssential Oil. D. Van Nostrand Inc. New York. Ketaren. S. 1985. Pengantar Teknologi Minyak Atsiri. Balai Pustaka. Mansur M dan LM. Tasma. 1987. Plasma Nutfah Tanaman Nilam. Edisi Khusus Litro 111(1). Balitro. Bogor : hal 59-63. Oka. l. Made. 1993. Penggunaan. Permasalahan dan Prospek Pestisida Nabati dalam Pengendalian Hama Terpadu. Prosiding Seminar Hasil Penelitian dalam Rangka Pemanfaatan Pestisida Nabati : Bogor. I - 2 Desember 1993. Balitro Bogor : hal 1-10. Rosihan Rosman dan Pasri! Wahid. 1997. Strategi Alternatif Pengembangan Tanaman Cengkeh dalam Menghadapi Kelebihan Produksi. Monograf Tanaman Cengkeh No. 2 Balitro Bogor : hal 22. Yusron.M dan Wiratno, 2001. Budidaya Tanaman Nilam. Circular (3) Balitro Bogor : 29 halaman.