BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman Cengkeh Tanaman cengkeh berasal dari kepulauan Maluku. Pada abad ke-18 Perancis menyelundupkan tanaman ini dan menanamnya di Madagaskar dan Zanzibar. Dan ternyata tanaman itu tumbuh baik di kedua Negara dan menjadi penghasil cengkeh di dunia disamping Indonesia (Guenther, 1987). 2.1.1 Klasifikasi dan Morfologi Cengkeh Kingdom : Plantae Divisio Sub-Divisio Kelas Ordo Famili Genus Species : Spermatophyta : Angiospermae : Dicotyletydoneae : Myrtales : Myrtaceae : Eugenia : Eugenia aromatic; Syzigium aromaticum 2.1.2 Deskripsi Tanaman Cengkeh (Syzigium aromaticum) termasuk jenis tumbuhan perdu yang dapat memiliki batang pohon besar dan berkayu keras, cengkeh mampu bertahan hidup puluhan bahkan sampai ratusan tahun, tingginya dapat mencapai 20-30 meter dan cabang-cabangnya cukup lebat. Cabang-cabang dari tumbuhan cengkeh tersebut pada umumnya panjang dan dipenuhi oleh ranting-ranting kecil yang
mudah patah. Mahkota atau juga lazim disebut tajuk pohon cengkeh berbentuk kerucut (Hapsoh, 2011). Bunga dan buah Cengkeh akan muncul pada ujung ranting daun dengan tangkai pendek serta berdandan. Tangkai buah pada awalnya berwarna hijau, dan berwarna merah jika bunga sudah mekar. Cengkeh akan dipanen jika sudah mencapai panjang 1,5-2 cm. Pada saat masih muda bunga cengkeh berwarna keungu-unguan, kemudian berubah lagi menjadi merah muda apabila sudah tua. Bunga cengkeh kering akan berwarna coklat kehitaman dan berasa pedas sebab mengandung minyak atsiri. Umumnya cengkeh pertama kali berbuah pada umur 4-7 tahun (Hapsoh, 2011). 2.1.3 Syarat Tumbuh Tanaman cengkeh tumbuh baik pada daerah antara 20 o LU 20 o LS. Suhu udara yang cocok untuk tanaman cengkeh adalah 21-35 o C dengan ketinggian ideal 200-300 m dpl. Tanaman cengkeh tumbuh dan berproduksi pada dataran rendah, sedangkan pada dataran tinggi tanaman cengkeh lambat bahkan tidak berproduksi sama sekali. Tumbuhan cengkeh akan tumbuh dengan baik apabila cukup air dan mendapat sinar matahari langsung. Di Indonesia, cengkeh cocok ditanam baik didaerah daratan rendah dekat pantai maupun dipegunungan pada ketinggian 900 meter di atas permukaan laut. Tanaman cengkeh menghendaki kesuburan tanah yang sedang dengan strukutur tanah gembur dan solum tanah dalam serta bedrinase baik, dengan ph 5,5-6,5. Lahan yang dipilih sebaiknya bertopografi miring, agar tidak tergenang (Hapsoh, 2011).
Tanaman cengkeh juga menghendaki iklim dengan 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 60-80 mm per bulan atau menghendaki bulan-bulan basah selama sembilan bulan dan bulan-bulan kering selama tiga bulan dengan curah hujan berkisar antara 2.000 4.000 mm per tahun (Lutony, 2000). 2.2 Minyak Cengkeh Minyak cengkeh merupakan minyak atsiri fenol. Diperoleh dari bagianbagian tertentu tanaman cengkeh, yaitu dari bunga, gagang, atau tangkai bunga dan daun cengkeh. Minyak cengkeh dapat dihasilkan dari ketiga bagian tanaman cengkeh (Lutony, 2000). Tanaman cengkeh berasal dari Maluku. Sekarang banyak tumbuh di Zanzibar, Tanzania, Amerika latin, Brasil. Bagian tanaman yang dimanfaatkan adalah bunga dan daun. Namun demikian, bunga lebih utama dimanfaatkan karena mengandung minyak atsiri sampai 20% disebut sebagai oleum caryphyllum. Minyak cengkeh, terutama tersusun oleh eugenol, yaitu sampai 95% dari jumlah minyak atsiri keseluruhan (Gunawan, 2010). Tingkat kemasakan bunga sangat berpengaruh terhadap mutu cengkeh. Saat terbaik untuk panen cengkeh adalah ketika bunga cengkeh tumbuh penuh dan warna dari pangkal bunganya telah berubah dari hijau ke merah muda. Apabila dipanen terlalu awal, bunga cengkeh berkerut dan mengandung eugenol yang rendah setelah pengeringan. Sebaliknya, jika panen terlalu lambat bunga sudah
terlanjur mekar sehingga setelah dikeringkan diperoleh bunga cengkeh dengan kualitas rendah, tanpa kepala, dan rendemennya rendah (Kardinan, 2005). ini. Parameter syarat mutu minyak cengkeh dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah Tabel 1 Parameter Syarat Mutu Minyak Cengkeh SNI 01-3392-1994 No Spesifikasi Satuan Mutu I II II 1 Ukuran - Rata Rata Rata 2 Warna - Coklat kehitamhitaman mengkilap Coklat Kehitamhitaman Coklat Kehita m- hitaman 3 Bau - Tidak apek Tidak apek Tidak apek 4 Bahan asing % 0.5 1.0 1,0 (bobot/bobot) maks 5 Gagang cengkeh % 1,0 3,0 5,0 (bobot/bobot) maks 6 Cengkeh inferior % 2,0 2,0 5,0 (bobot/bobot) maks 7 Cengkeh rusak - Negatif Negatif Negatif 8 Kadar air % 14,0 14,0 14,0 (bobot/bobot) maks 9 Kadar minyak atsiri (bobot/bobot) maks % 20 18 16 2.2.1 Penentuan Kadar Minyak Atsiri pada Minyak Cengkeh Penentuan kadar minyak atsirinya dapat dilakukan dengan metode penyulingan air. Dimana simplisia yang digunakan mengalami kontak langsung dengan air mendidih. Dan minyak akan tertampung di alat destilasi dan dihitung kadarnya. Minyak bunga cengkeh warnanya coklat, bau aromatik kuat, rasa agak pedas. Tanaman cengkeh memiliki kandungan minyak atsiri dengan jumlah cukup
besar, baik dalam bunga (10-20%), tangkai (5-10%) maupun daun (1-4%). Bagian bunga mengandung fixed oil(lemak), resin, tanin, protein, selulosa, 11 pentosan dan mineral dengan minyak atsiri sebagai komponen yang paling banyak kandungan utama minyak atsiri bunga cengkeh adalah eugenol (70-80%) (Guenther, 1987). Kualitas minyak cengkeh dievaluasi dari kandungan fenol, terutama eugenol. Karena minyak cengkeh mengandung beberapa aseteugenol (eugenol asetat), sebagai tambahan kepada eugenol bebas, telah menjadi kebiasaan untuk menyabunkan zat yang tersebut terdahulu dan melaporkan kandungan fenol total sebagai eugenol. 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,1987). Spesifikasi minyak atsiri pada bunga cengkeh dapat dilihat pada Tabel 2 dibawah ini. Tabel 2. Spesifikasi Minyak Atsiri Bunga Cengkeh Sesuai SNI 06-4267-1996 No Jenis Uji Persyaratan 1 1.1 1.2 Keadaan Warna Bau Tidak berwarna kuning muda Khas minyak cengkeh 2 Bobot Jenis 20 0 C/20 0 C 1.030-1.060 3 Indeks Bias (nd20) 1,527-1,535
2.2.2 Mutu Minyak Cengkeh Komponen yang terkandung di dalam minyak cengkeh adalah terpena dan turunannya, sama dengan komponen yang terdapat dalam minyak atsiri lain. Terpena sangatlah penting dalam kegiatan industri. Komponen ini banyak digunakan dalam parfum, flavor, obat-obatan, cat plastik, dan lain sebagainya. Jenis terpena yang penting dalam minyak cengkeh yaitu eugenol. Menurut Guenther, kadar terpena dalam minyak cengkeh mencapai 70-90%. Terpena yang lainnya, diantaranya berupa eugenol asetat dan caryophylene. Ketiga senyawa terpena tersebut menjadi komponen utama penyusun minyak cengkeh dengan kadar total dapat mencapai 99% dan minyak atsiri yang dikandungnya (Lutony, 2000). Kandungan minyak atsiri di dalam bunga cengkeh mencapai 21,3% dengan kadar eugenol antara 78-95%. Menurut Gilddemister dan Hoffman, sifat fisik dan kimia minyak bunga cengkeh adalah berat jenis pada 15 o C antara 1.0465-1.0681, putaran optic antara 0- (-) 2 o 30, dan kandungan eugenol antara 79-95 (Lutony, 2000). 2.2.3 Kegunaan Minyak Cengkeh Pemanfaatan minyak cengkeh cukup luas terutama untuk penggunaan dalam industri makanan, minuman dan rokok kretek. Cengkeh juga dimanfaatkan dalam industri wewangian dan bahan untuk pembuatan vanillin sintetis yang banyak digunakan dalam industri makanan dan minuman. Dan selain industri makanan, minuman, rokok kretek dan wewangian. Cengkeh juga sudah lama digunakan sebagai pengobatan sehari-hari karena minyak cengkeh mempunyai
efek farmakologi sebagai stimulan, anestetik lokal, karminatif, antiemetik, antiseptik dan antispasmodik (Nurdjannah, 2004). 2.3 Minyak Atsiri Minyak atsiri merupakan senyawa, yang pada umumnya berwujud cairan, yang diperoleh dari bagian tanaman, akar, kulit, batang, daun, buah, dan biji maupun dari bunga dengan beberapa cara penyulingan minyak atsiri (Sastrahamidjojo, 2004). Minyak atsiri juga dikenal minyak eteris (aetheric oil), minyak esensial dan minyak aromatik adalah kelompok besar minyak nabati yang berupa cairan kental namun mudah menguap sehingga memberikan aroma yang khas. Minyak atsiri merupakan bahan dasar dari wangi-wangian atau minyak gosok (untuk pengobatan alami). Sulingan minyak atsiri dikenal sebagai biang minyak wangi. Para ahli menganggap, minyak atsiri merupakan metabolit sekunder yang biasanya berperan sebagai alat pertahanan diri agar tidak dimakan oleh hewan (hama) ataupun sebagai agen untuk bersaing dengan tumbuhan lain dalam mempertahankan ruang hidup (Admin, 2011). 2.3.1 Sifat-sifat Minyak atsiri Adapun sifat-sifat minyak atsiri diterangkan sebagai berikut. - Tersusun oleh bermacam- macam komponen senyawa - Memiliki bau khas. Umumnya bau ini mewakili bau tanaman asalnya. Bau minyak atsiri satu dengan yang lain berbeda-beda, sangat tergantung dari macam dan intensitas bau dari masing-masing komponen penyusunnya.
- Mempunyai rasa getir, kadang-kadang berasa tajam, menggigit, memberi kesan hangat sampai panas, atau justru dingin ketika terasa di kulit, tergantung dari jenis komponen penyusunnya. - Dalam keadaan murni (belum tercemar oleh senyawa lain) mudah menguap pada suhu kamar sehingga bila diteteskan pada selembar kertas maka ketika dibiarkan menguap, tidak meninggalkan bekas noda pada benda yang ditempel. - Bersifat tidak bisa disabunkan dengan alkali dan tidak bisa berubah menjadi tengik. - Indeks bias umumnya tinggi. - Pada umumnya bersifat optis aktif dan memutar bidang polarisari dengan rotasi yang spesifik karena banyak komponen penyusun yang memiliki atom C asimetrik. - Pada umumnya tidak dapar bercampur dengan air, tetapi cukup dapat larut hingga dapat memberikan baunya kepada air walaupun kelarutannya sangat kecil. - Sangat mudah larut dalam pelarut organik (Gunawan, 2010). 2.3.2 Parameter Minyak Atsiri Beberapa parameter yang biasanya dijadikan standar untuk mengenali kualitas minyak atsiri meliputi: 2.3.2.1 Bobot Jenis 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. Nilai bobot jenis minyak atsiri berkisar antara 0,696-1,188 pada 15 derajat. Piknometer adalah alat penetapan bobot jenis yang praktis dan tepat digunakan. Bentuk kerucut piknometer bervolume sekitar 10 ml, dilengkapi dengan sebuah termometer dan sebuah kapiler dengan gelas penutup (Guenther, 1987). 2.3.2.2 Indeks Bias Indeks bias minyak merupakan perbandingan sinus sudut sinar jatuh dan sinus sudut sinar pantul cahaya yang melalui minyak. Pembiasan ini disebabkan karena adanya interaksi antara gaya elektrostatik dan elektromagnetik atom-atom dalam molekul minyak. Pengujian ini dapat digunakan untuk mengetahui kemurnian minyak (Sudarmadji, 1989). Menurut Guenther, Jika cahaya melewati media kurang padat ke media lebih padat, maka sinar akan membelok atau membias dari garis normal. Jika e adalah sudut sinar pantul, dan i sudut sinar datang, maka menurut hukum pembiasan dimana n adalah indeks bias media kurang padat, dan N, indeks bias media lebih padat. Refraktometer adalah alat yang tepat dan cepat untuk menetapkan nilai indeks bias. Dari beberapa tipe refraktometer maka yang dianggap paling baik adalah refraktometer pulfrich dan Abbe (Guenther,1987). 2.3.3 Metode Penyulingan Minyak atsiri Dalam industri minyak atsiri, penyulingan minyak atsiri dapat dibagi menjadi 3 metode penyulingan antara lain sebagai berikut:
2.3.3.1 Penyulingan Dengan Air Pada metode ini, bahan yang akan disuling kontak langsung dengan air mendidih. Bahan tersebut mengapung di atas air atau terendam secara sempurna tergantung dari bobot jenis dan jumlah bahan yang disuling. Air dipanaskan secara langsung. Sejumlah bahan tanaman ada kalanya harus diproses dengan penyulingan air sewaktu terendam dan bergerak bebas dalam air mendidih. Sedangkan bila bahan tersebut diproses dengan penyulingan uap maka akan menyebabkan terjadinya pengumpulan hingga uap tidak menembusnya. Penyulingan air ini tidak ubahnya bahan tanaman direbus secara langsung (Sastrahamidjojo, 2004). 2.3.3.2 Penyulingan Dengan Uap dan Air Bahan tanaman yang akan diproses secara penyulingan uap dan air ditempatkan dalam suatu tempat yang bagian bawah dan tengah berlobang-lobang yang ditopang di atas dasar alat penyulingan. Bagian bawah alat penyulingan diisi air sedikit di bawah dimana bahan ditempatkan. Air dipanaskan dengan api seperti pada penyulingan air di atas. Bahan tanaman yang akan disuling hanya terkena uap, dan tidak terkena air yang mendidih. Kemudian bentuk dan bagian-bagian alat penyulingan ini akan diuraikan (Sastrahamidjojo, 2004). 2.3.3.3 Penyulingan Dengan Uap Cara ketiga dikenal sebagai penyulingan uap atau penyulingan uap langsung dan perangkatnya mirip dengan kedua alat penyuling sebelum hanya saja tidak ada air dibagian bawah alat. Uap yang digunakan lazim memiliki tekanan yang lebih besar daripada tekanan atsmosfer dan dihasilkan dari hasil
penguapan air yang berasal dari suatu pembangkit uap air. Uap air yang dihasilkan kemudian dimasukkan ke dalam alat penyulingan (Sastrahamidjojo, 2004). Pada dasarnya tidak ada perbedaan yang mendasar dari ketiga proses penyulingan. Tetapi bagaimanapun juga dalam prakteknya hasilnya akan berbeda bahkan kadang-kadang perbedaan ini sangat berarti, karena tergantung pada metode yang dipakai dan reaksi-reaksi kimia yang terjadi selama berlangsungnya penyulingan (Guenther, 1987).