PENGARUH KEPADATAN AKAR PADA PENYULINGAN DENGAN KENAIKAN TEKANAN UAP BERTAHAP TERHADAP RENDEMEN DAN MUTU MINYAK AKAR WANGI YANG DIHASILKAN Oleh Mad Adam Budiansah Fajar F34103071 2008 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR PENGARUH KEPADATAN AKAR PADA PENYULINGAN DENGAN KENAIKAN TEKANAN UAP BERTAHAP TERHADAP RENDEMEN DAN MUTU MINYAK AKAR WANGI YANG DIHASILKAN SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh Mad Adam Budiansah Fajar F34103071 Dilahirkan pada tanggal 29 Juni 1985 di Bogor, Jawa Barat Tanggal lulus : 17 Maret 2008 Disetujui, Bogor, 14 Maret 2008 Dosen Pembimbing II, Dosen Pembimbing I, Ir. Edy Mulyono, MS Ir. Semangat Ketaren, MS NIP. 080.069.909 NIP. 130.516.874
SURAT PERNYATAAN Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa Skripsi dengan judul: Pengaruh Kepadatan Akar Pada Penyulingan Dengan Kenaikan Tekanan Uap Bertahap Terhadap Rendemen dan Mutu Minyak Akar Wangi yang Dihasilkan Adalah karya asli saya sendiri, dengan arahan dosen pembimbing akademik, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujukkannya. Bogor,14 Maret 2008 Yang Membuat Pernyataan, Mad Adam B. Fajar Nrp. F34103071
Mad Adam B. Fajar. F34103071. Pengaruh Kepadatan Akar Pada Penyulingan Dengan Kenaikan Tekanan Uap Terhadap Rendemen dan Mutu Minyak Akar Wangi yang Dihasilkan. Di Bawah Bimbingan: Ir. Semangat Ketaren, MS dan Ir. Edy Mulyono, MS. 2008 RINGKASAN Indonesia merupakan salah satu penghasil minyak atsiri terbesar di dunia. Salah satu jenis minyak atsiri yang menjadi andalan dan telah diusahakan secara komersial adalah minyak akar wangi yang terkenal dengan nama Java vetiver oil. Minyak akar wangi diperoleh dari tanaman akar wangi (Vetiveria zizaniodes STAPF) melalui proses penyulingan. Minyak akar wangi digunakan sebagai fixative agent dalam industri kosmetik dan pewangi karena sifatnya larut dalam alkohol dan dapat dicampur dengan minyak atsiri lainnya. Volume ekspor minyak akar wangi Indonesia mengalami fluktuasi dari tahun ke tahun. Adanya fluktuasi ini bukan hanya disebabkan oleh kondisi permintaan konsumen atau importir, tetapi juga disebabkan oleh kemampuan produksi dan mutu minyak akar wangi. Salah satu upaya untuk meningkatkan mutu dan rendemen minyak akar wangi yang dihasilkan adalah melalui penyulingan dengan peningkatan tekanan uap bertahap dengan kepadatan akar dalam ketel yang sesuai. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kepadatan akar pada penyulingan dengan peningkatan tekanan uap bertahap terhadap rendemen dan sifat fisiko kimia minyak yang dihasilkan. Dengan demikian diharapkan akan diperoleh kondisi penyulingan terbaik, yang menghasilkan rendemen tertinggi yang kaya akan komponen utamanya dan mutu minyak akar wangi yang sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI). Penelitian ini menggunakan akar wangi varietas Pulus Wangi dengan umur panen 11 bulan, yang telah dicuci, dipisahkan dari bonggolnya dan dirajang dengan ukuran 15 sampai 20 cm. Penelitian dilakukan dengan dua tahap. Tahap penelitian pendahuluan adalah karakterisasi akar wangi. Akar wangi yang telah dikeringkan selama 12 jam memiliki kadar air 10.98 % dan kadar minyak 5.6%
(wb). Tahap penelitian utama adalah penyulingan uap langsung dengan peningkatan tekanan uap bertahap dan kepadatan akar berbeda. Kepadatan akar terdiri dari 3 taraf 0.07 kg/l (A1); 0.09 kg/l (A2) dan 0.11 kg/l (A3). Proses penyulingan dilakukan dengan tekanan uap bertahap dimulai pada tekanan uap 1 bar selama 2 jam dinaikkan menjadi 1.5 bar selama 2 jam, 2 bar selama 2 jam, 2.5 bar selama 1 jam dan terakhir pada 3 bar selama 1 jam. Total waktu penyulingan yang digunakan adalah 8 jam dari destilat menetes. Berdasarkan hasil analisis keragaman, kepadatan akar tidak berpengaruh nyata terhadap rendemen dan sifat fisiko kimia minyak akar wangi hasil penyulingan dengan tekanan uap bertahap. Rendemen tertinggi diperoleh pada kepadatan akar 0.09 kg/l, 2.58% (v/w). Warna minyak yang dihasilkan untuk setiap kepadatan akar dominan seragam yaitu jernih kuning kecoklatan. Peningkatan tekanan uap sejalan dengan penurunan rendemen dan peningkatan bobot jenis, indeks bias, bilangan ester dan bilangan asam. Warna minyak yang dihasilkan setiap peningkatan tekanan uap cenderung bertambah gelap dari tekanan uap awal yaitu dari kuning muda ke kecoklatan. Kepadatan akar pada penyulingan dengan peningkatan tekanan uap bertahap tidak berpengaruh terhadap nilai kelarutan dalam alkohol 95%, seluruh fraksi larut jernih pada perbandingan 1:1 dan seterusnya. Kondisi penyulingan terbaik dipilih berdasarkan pembobotan terhadap faktor rendemen dan mutu yang meliputi warna minyak, nilai bilangan ester dan bilangan asam sebagai penentu kerusakan minyak. Perlakuan terbaik yaitu peningkatan tekanan uap bertahap pada kepadatan akar 0.09 kg/l (A2) dengan rendemen tertinggi 2.58% (v/w), bobot jenis (20 C) 1.0176, indeks bias (n 20 D ) 1.5214, bilangan asam 18.48 dan bilangan ester tertinggi 39.1990. Berdasarkan hasil analisis kromatografi gas, pada fraksi campuran minyak akar wangi hasil penyulingan pada kepadatan akar 0.09 kg/l teridentifikasi 51 puncak komponen. Pada fraksi dengan tekanan uap 1.5 bar pada kepadatan akar 0.09 kg/l teridentifikasi 47 puncak komponen dan pada fraksi dengan tekanan uap 2 bar pada kepadatan akar 0.09 kg/l teridentifikasi 35 puncak komponen. Berdasarkan hasil analisis kromatografi gas spektrometri massa (KGSM) teridentifikasi komponen mayor penyusun minyak akar wangi pada penyulingan
dengan kepadatan akar 0.09 kg/l yaitu trisiklo vetiverol (21.66%), asam khusenat (17.00%), vetiver alkohol (6.79%), alpha vetivone (6.58%), 8,9-dehydroneoisolongifolene (4.27%), beta vetivone (3.61%) dan zizanol (1.95%). Fraksi pada tekanan uap 1.5 bar kepadatan akar 0.09 kg/l teridentifikasi komponen mayor yaitu trisiklo vetiverol (25.06%), asam khusenat (17.22%), vetiver alkohol (8.34%), alpha vetivone (7.04%), 8,9-dehydro-neoisolongifolene (3.71%), beta vetivone (4.15%) dan zizanol (2.29%). Fraksi pada tekanan uap 2 bar kepadatan akar 0.09 kg/l teridentifikasi komponen mayor yaitu trisiklo vetiverol (26.20%), asam khusenat (14.44%), vetiver alkohol (9.02%), alpha vetivone (11.36%), beta vetivone (6.24%) dan zizanol (2.04%).
Mad Adam B. Fajar. F34103071. The Influence of Root Bulkiness on Distillation by Gradual Increase of Steam Pressure to The Yield and Quality of Vetiver Oil Produced. Supervised by Ir. Semangat Ketaren, MS dan Ir. Edy Mulyono, MS. 2008 SUMMARY Indonesia is one of the biggest essential oil exporting countries in the world. One of kind essential oil that has been produced commercially in Indonesia is vetiver oil. Vetiver oil is obtained from distillation of Vetiveria zizaniodes STAPF. Vetiver oil is used as fixative agent in cosmetic industry and perfumery due to its soluble characteristic in alcohol and can be mixed with other essential oil. The exporting volume of Indonesia s vetiver oil is fluctuated every year. The fluctuation is not only caused by consumer or importer demand but also by the producing capablity and the quality of vetiver oil. To increase quality and yield of vetiver oil, one of the technique that could be use is steam distillation using gradual increase of steam pressure and appropriate bulkiness of vetiver oil in the kettle. The aims of this research were to know the influence of root bulkiness on distillation by gradual increase of steam pressure to the yield and quality of vetiver oil produced to get the best distillation condition. That it is presumed this technique would achieve the highest yield that is rich in main components and quality that fulfill the Standar Nasional Indonesia. The research is using Pulus Wangi variety of vetiveria with harvest age of 11 months, has been cleaned, separated from its hump and cut into 15 to 20 cm long. The experiments were conducted in two steps. The first step is characteristic analyzation of vetiveria. The characteristic result shows vetiveria that has been dried for 12 hours content 10.98% (wb) of water and 5.6% (wb) of oil. The second step is steam distillation with gradual increase of steam pressure and different bulkiness. Bulkiness is varied from 0.07 kg/l (A1), 0.09 kg/l (A2) and 0.11 kg/l (A3). Steam distillation process start at 1 bar pressure for 2 hours then increase
into 1.5 bar for 2 hours, 2 bar for 2 hours, 2.5 bar for 1 hours and last at 3 bar for 1 hours. The total time of steam distillation process is 8 hours from the first drop of distillat. Based on Analysis of Variance, it is showed that bulkiness does not give significant influence to the yield and the chemical physical characteristics of the vetiver oil produced by gradual steam pressure. The highest yield 2.58% was obtained when bulkiness was 0.09 kg/l, (v/w). The colour vetiver oil of produced each bulkiness are almost the same which is clear and brownish yellow. The increase of steam pressure is followed with decrease in yield and an increase in specific grafity, refraction index, acid value and ester value. The colour of vetiver oil tend to grow darker ( from light yellow to brownish yellow) as the steam pressure was increased. Bulkiness and increase steam pressure does not give any influence to the solubility value in 95% alcohol. The best distillation condition is chosen based on the importance of yield and oil quality, which includes oil s colour, odor, ester value, and acid value. It is concluded that the best treatment is obtained when bulkiness is 0.09 kg/l (A2) with highest yield of 2.58% (v/w), specific grafity (20 ) of 1.0176, refraction index (n 20 D ) of 1.5214, acid value of 18.48 and highest ester value of 39.1990. Based on the analysis with Gas Chromathografy on of vetiver oil by distillation using gradual increase of steam pressure at 0.09 kg/l of bulkiness identified 51 peaks area. At steam pressure 1.5 bar on 0.09 kg/l of bulkiness identified 47 peaks area and at steam pressure 1.5 bar on 0.09 kg/l of bulkiness identified 35 peaks area. Based on the analysis with Gas Chromathografy Mass Spectro identified the major components of vetiver oil by distillation using gradual increase of steam pressure at 0.09 kg/l of bulkiness, the components are tricsyclo vetiverol (21.66%), vetiver alcohol (6.79%), alpha vetivone (6.58%), beta vetivone (3.61%) and khusenic acid (17.00%). Fraction at steam pressure 1.5 bar on 0.09 kg/l of bulkiness identified the major components are tricsyclo vetiverol (25.06%), khusenic acid (17.22%), vetiver alcohol (8.34%), alpha vetivone (7.04%), 8,9- dehydro-neoisolongifolene (3.71%), beta vetivone (4.15%) and zizanol (2.29%). Fraction at steam pressure 2 bar on 0.09 kg/l of bulkiness identified the major
components are tricsyclo vetiverol (26.20%), khusenic acid (14.44%), vetiver alcohol (9.02%), alpha vetivone (11.36%), beta vetivone (6.24%) and zizanol (2.04%).
RIWAYAT HIDUP Penulis bernama lengkap Mad Adam Budiansah Fajar, dilahirkan di Bogor pada tanggal 29 Juni 1985, sebagai putra pertama dari pasangan Ayah Mad Yusuf Kosim dan Ibu Soekini Yusuf. Penulis menyelesaikan pendidikan di TK Al Abror Bogor (1990-1991), SD Al Ghazaly Bogor (1991-1997), SLTPN 7 Bogor (1997-2000), dan SMUN 5 Bogor (2000-2003). Penulis kemudian melanjutkan pendidikannya di Departemen Teknologi Industri Pertanian, FATETA melalui Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Selama studi di IPB penulis aktif dalam keorganisasian dan pernah menjadi pengurus HIMALOGIN sebagai anggota pada Departemen Enterpreneurship (2004-2005), pengurus Paduan Suara Fateta (2005-2007), anggota Agriaswara IPB (2006) dan menjadi Asisten Teknologi Minyak Atsiri dan Kosmetika (2007). Penulis telah melaksanakan Praktek Lapang (2006) pada industri penyulingan minyak nilam rakyat di Kabupaten Banyumas, Jawa Tengah yang berjudul Studi Regional Aspek Pasca Panen dan Penyulingan Minyak Nilam di Kabupaten Dati II Banyumas, Jawa Tengah. Penulis menyelesaikan sripsi yang berjudul Pengaruh Kepadatan Akar Pada Penyulingan Dengan Kenaikan Tekanan Uap Bertahap Terhadap Rendemen dan Mutu Minyak Akar Wangi yang Dihasilkan.