BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Minyak atsiri
atau yang disebut juga dengan essential oils, etherial oils atau volatile
oilsserta minyak aromaterapi merupakan kelompok besar minyak nabati yang
berwujud cairankental pada suhu ruang namun
mudah menguap sehingga memberikan aroma yangkhas (Simon. 1990). Minyak
berbau wangi khas yang dihasilkan dari tanaman atau hewan, terdiri dari atas
campuran berbagai senyawa kimia yang termasuk golongan hidro karbon. Terdapat
100 jenis tanaman penghasil minyak atsiri, 40 diantarnya terdapat di Indonesia
(Manurung, 2010).
Beberapa
tanaman hasil minyak atsiri yaitu mawar, nilam, kenanga, melati, cengkeh,
yiang-yiang, sereh wangi, akar wangi, pala, kayu manis dan lain-lain. Minyak
atsiri tersebut digunakan sebagai bahan pengharum atau pewangi pada makanan,
sabun, pasta gigi, wangi-wangian dan obat-obatan. Untuk memenuhi kebutuhan itu,
sebagian besar minyak atsiri diambil dari berbagai jenis tanaman penghasil
minyak atsiri. Minyak atsiri bersifat mudah menguap pada suhu kamar, mempunyai
rasa getir, berbau wangi sesuai dengan aroma tanaman yang menghasilkannya dan
umumnya larut dalam pelarut organik (Lutony dan Rahmayati, 2002).
Mawar adalah
tanaman bunga yang umumnya digunakan dalam industri mawar potong, kosmetik,
parfum, obat dan aromaterapi serta sebagai bahan makanan, miuman ataupun
zat aditif bagi makanan olahan karena kandungan vitamin C yang tidak kalah
dengan kandungan vitamin C pada buah jeruk, kelopak atau helai bunga mawar
(petal) bisa diolah menjadi sirup, selai ataupun unsur vitamin tambahan yang
ditambahkan pada makanan olahan. Namun dibalik aroma khas dan keindahannya,
mawar juga mengandung komponen polivenol dan flavonoid yang memiliki aktivitas
antioksidan (Ditjen POM, 1999).
Menurut Hembing
dkk. ( 1993), mahkota bunga mawar dapat menyembuhkan berbagai penyakit seperti
batuk darah, TBC, disentri, campak, nyeri haid dan lain-lain. Mawar banyak
dipakai dalam bentuk bunga tangkai untuk upacara atau adiah pada
hari-hari penting, dan menurutkegunaannya dapat dikelompokkan
menjadi bunga potong, mawar taman, tanaman hias pot, dan mawar
tabur (Purbiati et al. 2002).
Minyak mawar
adalah salah satu jenis minyak atsiri yang merupakan produk metabolik sekunder
dari sekuntum bunga mawar. Sebenarnya seluruh bagian organ mawar mengandung
minyak, namun jaringan yang paling banyak menghasilkan minyak atsiri adalah
daun dan bunga dengan konsentrasi terbesar pada mahkota bunga. Untuk
memproduksi minyak mawar berkualitas tinggi dibutuhkan bahan baku yang cukup
banyak. Untuk menghasilkan satu gram minyak atsiri mawar murni diperlukan
sekitar 2000 kuntum bunga mawar, sehingga harga minyak atsiri murni sangat
mahal.
Pemilihan
metode ekstraksi yang tepat sudah tentu tergantung pada tekstur bunga dan
kandungan air tanaman yang dapat melalui ekstraksi. Ekstraksi minyak atsiri
dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu dengan penyulingan, ekstraksi dengan
pelarut menguap, ekstraksi dengan lemak dingin, dan ekstraksi dengan lemak
panas.
Pemilihan
metode ekstraksi minyak yang tepat akan memberikan kualitas minyak atsiri yang
optimal. Pada penelitian ini akan dilakukan ekstraksi minyak mawar dengan
metode lemak dingin, lemak panas dengan penambahan berbagai jenis bahan pelarut
untuk menghasilkan rendemen minyak mawar.
1.2. Rumusan Masalah
1.
Jenis pelarut apa yang paling baik untuk mengkstrak
minyak mawar.
2.
Komposisi bunga mawar.
3.
Cara penyulingan minyak atsiri pada
bunga mawar.
1.3. Tujuan :
1.
Klasifikasi bunga mawar
2.
Untuk mengetahui jenis pengekstrak terbaik dalam
ekstraksi minyak bunga mawar.
3.
Untuk mengetahui komposisi
bunga mawar dan cara ekstraksi.
4.
Penyulingan Minyak mawar
BAB II
ISI
2.1. Bunga
Mawar (Rosa hybrida L.)
Mawar
berasal dari dataran Cina, Timur Tengah dan Eropa Timur. Dalam perkembangannya,
menyebar luas di daerah-daerah beriklim dingin dan panas (Diamond, 1990).
Terdapat ribuan varietas dari mawar, masing-masing memiliki aroma yang
berbeda-beda, jumlah petal yang berbeda, begitu juga warna dan nama yang
berbeda (Rukmana, 1995).
Dalam
sistematika tumbuhan (taksonomi), mawar diklasifasikan sebagai berikut:
Kingdom :
Plantae
Divisi :
Spermatophyta
Sub-Divisi :
Angiospermae
Kelas :
Dicotyledonae
Ordo :
Rosanales
Famili :
Rosaceae
Genus :
Rosa
Species : Rosa
hybrida. (Bappenas 2000)
Mawar termasuk
tanaman tahunan (perennial) yang mempunyai struktur batang berkayu
keras, berduri, bercabang banyak, menghasilkan bunga dan biji terus-menerus
(Rukmana, 1995). Selama siklus hidupnya, tanaman mawar terus tumbuh seolah-olah
tidak terbatas dan masa produksinya berulang-ulang. Mawar merupakan salah satu
tanaman hias bunga yang paling terkenal di dunia (Dole dan Wilkins, 2005).
Mawar berdasarkan cara tumbuhnya dibedakan menjadi dua, yaitu merambat dan
semak. Tipe pertumbuhan semak dibagi dalam tiga kelompok yaitu polyantha,
floribunda dan hybrid tea (Dole dan Wilkins, 2005).
Widyawan dan
Prahastuti (1994) menyatakan bahwa Polyantha merupakan jenis mawar taman yang
sangat beraneka ragam, bunganya kecil dengan garis tengah sekitar 5 cm dan di
dekat pucuk cabangnya terdapat banyak ranting yang masing-masing memiliki
sekuntum bunga.
Mattjik (2009)
menambahkan bahwa Polyantha merupakan tanaman semak pendek (50-60 cm), memiliki
ciri menghasilkan bunga terus-menerus, bunganya bergerombol dengan ukuran
kecil, diameter bunga ± 5 cm, daun bunga kelipatan 5 dan warna bunga biasanya
merah, kuning, putih, merah jambu, salmon dan orange. Permintaan tanaman hias
mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Meningkatnya permintaan tanaman hias
di dalam negeri disebabkan oleh semakin meningkatnya kesejahteraan dan
tanggapan masyarakat terhadap kenyamanan dan keindahan lingkungan (Ashari,
1995).
Widyawan dan
Prahastuti (1994) menyatakan bahwa mawar termasuk bunga yang paling disenangi
di seluruh dunia dan sering dipakai sebagai lambing keindahan, ketenangan,
kedamaian, dan pemujaan juga dapat dimanfaatkan sebagai bunga potong dan
tanaman hias, serta sebagai bunga tabur dan bahan industri kosmetika atau
pewangi makanan. Dole dan Wilkins (2005) menambahkan bahwa mawar biasanya
dimanfaatkan sebagai bunga potong, tanaman hias dalam pot atau tanaman
bedengan. Tanaman mawar dapat tumbuh dari dataran rendah hingga dataran tinggi
di daerah tropis (Mattjik, N. A., 2009).
Tanaman mawar
yang dibudidayakan di daerah yang beriklim sejuk (dataran tinggi) warna
bunganya lebih cerah dengan ukuran bunga yang lebih besar (Ashari, 1995). Mawar
dapat ditanam di lapang maupun di rumah kaca. Cahaya, suhu dan karbon dioksida
merupakan faktor yang perlu diperhatikan untuk mawar yang ditanam di rumah
kaca. Karena cahaya, suhu dan karbon dioksida merupakan faktor yang
mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan mawar yang tumbuh di dalam rumah kaca
(Dole dan Wilkins, 2005).
2.2. Minyak
Mawar
Minyak mawar
memiliki potensi strategis di pasar dunia sebagai bahan pengikat aroma wangi
pada parfum dan kosmetika (Direktorat Jenderal Perkebunan, 2005, Dewi, dkk.
2006). Prospek ekspor minyak mawar di masa datang masih cukup besar sejalan
dengan semakin tingginya permintaan terhadap parfum dan kosmetika, trend
mode, dan belum berkembangnya materi subsitusi minyak mawar di dalam
industri parfum maupun kosmetika, di samping sebagai bahan pembuatan aroma
terapi. Minyak mawar diperoleh dari hasil penyulingan daun, batang dan cabang
tumbuhan mawar. Aromanya segar dan khas dan mempunyai daya fiksasi yang kuat,
sehingga sulit digantikan oleh bahan sintetis (Rusli dan Hobir, 1990)
Minyak mawar
adalah minyak atsiri bunga mawar yang didapat dari ekstraksi bunga mawar,
terutama dari spesies rosa damascena. Minyak mawar
mengandung geraniol dan citronellol dengan konsentrasi keduanya
mencapai 75% dari minyak. Selain itu, juga terdapat linalool, citral dan
phenyl ethyl alcohol, nerol, farnesol, eugenol, serta nonylic
aldehyde dalam jumlah sedikit (BugBad, 2007).
Minyak mawar terdiri dari geraniol beraroma wangi yang mempunyai rumus
kimia C10H18O dengan rumus bangun CH3.C[CH3]:CH.CH2.CH2.C[CH3]:CH.CH2OH
dan l-sitronelol; serta rose camphor
(parafin tanpa bau) ( Robinson, T. 1995).
2.3. Komposisi
Minyak Atsiri Mawar
Minyak mawar
esensial umumnya warna kuning muda dan sangat pedas. Komponen utama minyak
mawar yang penting adalah sitronelol. Sitronelol membentuk 30-35% (dengan
volume) minyak atsiri bunga mawar. Dua senyawa lain yang berlimpah dalam minyak
mawar geraniol (15-25%) dan Nonadecane (10-25%). Banyak molekul tambahan yang
hadir dalam konsentrasi yang lebih rendah termasuk alkohol phenylethyl,
heptadecane, geranyl asetat, eugenol, alpha-pinene dan nerol. Banyak dari bau
yang menyenangkan bunga mawar berasal dari sekelompok molekul yang disebut
Damascenones, yang sering membuat kurang minyak mawar berkadar ential oil
(Babu, 2002 dan Loghmani-Khouzani, 2007).
2.4. Lemak/Mentega
Putih (Shortening)
Menurut SNI
(1995), mentega adalah produk berbentuk padat lunak yang dibuat dari lemak atau
krim susu atau campurannya, dengan atau tanpa penambahan garam (NaCl) atau
bahan makanan yang diizinkan. Mentega adalah produk olahan susu yang bersifat
plastis, diperoleh melalui proses pengocokan sejumlah krim. Mentega yang baik mengandung
lemak 81 %, kadar air 18 % dan kadar protein maksimal 1 % (Wahyuni & Made,
1998).
Mentega putih (Shortening/Compound
fat) adalah lemak padat yang mempunyai sifat plastis dan kestabilan
tertentu dan umumnya berwarna putih (Winarno,1991). Pada umumnya sebagian besar
mentega putih dibuat dari minyak nabati seperti minyak biji kapas, minyak
kacang kedelai, minyak kacang tanah dan lain-lain (Winarno, 1991). Mentega
putih mengandung 80% lemak dan 17% air (Wahyuni & Made, 1998). Mentega
putih banyak digunakan dalam bahan pangan, terutama pada pembuatan kue dan roti
yang dipanggang. Fungsi mentega putih dalam bahan pangan khususnya dalam kue
dan roti mempunyai fungsi antara lain memperbesar volume bahan pangan, menyerap
udara, stabiliser, emulsifier, membentuk cream,
memperbaiki keeping quality dan memberikan cita rasa gurih
dalam bahan pangan berlemak dan mengempukan tekstur kue karena mentega putih
mengandung shortening dan makanan menjadi empuk (Moehyi,
1992).
2.5. Ekstraksi
Dengan Pelarut
Ekstraksi
adalah pemisahan satu atau beberapa bahan suatu padatan atau cairan (Depkes RI,
2000). Proses ekstraksi mula-mula terjadi penggumpalan ekstrak dalam pelarut.
Terjadi kontak antar bunga mawar dan pelarut sehingga pada mawar terjadi
pengendapan massa dengan cara difusi. Bahan ekstraksi yang telah bercampur
dengan plarut maka pelarut menembus kapiler dalam suatu bahan padat
dan melarutkan ekstrak larutan dengan konsentrasi lebih tinggi terbentuk
dibagian dalam mawar yang diekstraksi . Serta dengan cara difusi akan terjadi
keseimbangan konsentrasi larutan dengan larutan diluar bunga mawar
(Bernasconi et al , 1995).
Ekstraksi
dengan menggunakan pelarut adalah cara yang paling efisien dalam menghasilkan
minyak mawar yang berkualitas. Pelarut yang ideal adalah yang mempunyai
sifat-sifat: tidak toksin, tidak bersifat eksplosif, mempunyai interval titik
didih yang sempit, daya melarutkan, mudah dan murah (Guenther 1990). Zat
menunjukan kelarutan yang berbeda-beda dalam pelarut yang berlainan dan proses
pemindahan suatu solut secara selektif dari suatu bahan atau campuran dengan
suatu pelarut (solvent) dikenal sebagai ekstraksi (Sugar et al.,
1990).
Ekstraksi
dengan pelarut adalah pemisahan minyak mawar dari bunga mawar berdasarkan pada
perbedaan sifat melarut dari masing-masing bagian mawar terhadap pelarut yang
digunakan (McCabe et al , 1999). Hasil ekstraksi mengandung minyak
dan senyawa terlarut pada pelarut. Pelarut organik yang biasa digunakan adalah
senyawa hidrokarbon pelarut lemak dan minyak, seperti alkohol dan heksan
(Anonymous, 2006).
Berdasarkan
wujud bahannya, ekstraksi dapat dibedakan menjadi dua cara yaitu:
1. Ekstraksi padat
cair, digunakan untuk melarutkan zat yang dapat larut dari campurannya dengan
zat padat yang tidak dapat larut.
2. Ekstraksi
cair-cair, digunakan untuk memisahkan dua zat cair yang saling bercampur,
dengan menggunakan pelarut dapat melarutkan salah satu zat (McCabe et
al, 1999).
Bernasconi, et
al (1995) menyatakan bahwa metode ekstraksi dibagi menjadi dua yaitu
ekstraksi tunggal dan ekstraksi multi tahap. Ekstraksi tunggal adalah dengan
mencampurkan bahan yang akan diekstrak dihubungkan satu kali dengan pelarut.
Disini sebagian dari zat yang akan diolah akan larut dalam bahan pelarut sampai
tercapai suatu keseimbangan. Metode ekstraksi tunggal mempunyai kekurangan
yaitu rendemennya rendah. Sedangkan ekstraksi multi tahap, bahan yang akan
diekstrak dihubungkan beberapa kali dengan bahan pelarut yang baru dalam jumlah
yang sama besar. Setelah melalui beberapa kali pencampuran dan pemisahan maka
didapatkan berbagai ekstrak dengan
rendemen yang lebih tinggi daripada ekstraksi tunggal
( Voigh 1995).
2.6. Cara
Ekstraksi
Cara ekstraksi
merupakan sistem pembuatan minyak atsiri yang bahan bakunya memiliki rendemen
kecil, rusak pada suhu tinggi, dan rata-rata larut dalam air. Cara ekstraksi
biasanya digunakan untuk bahan baku minyak atsiri berupa bunga. Beberapa
komoditas minyak atsiri yang menggunakan sistem ekstraksi di antaranya mawar,
melati, dan sedap malam (Harbone, 1996).
Cara ekstraksi
dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu ekstraksi dengan pelarut menguap,
ekstraksi dengan lemak dingin, dan ekstraksi dengan lemak panas. Ekstraksi
minyak atsiri secara komersial umumnya dilakukan dengan pelarut menguap
(solvent extraction). Maka ekstraksi minyak atsiri mawar yang dilakukan dalam
penelitian ini dengan menggunakan ekstraksi lemak dingin dan ekstraksi lemak
panas (Anonim, 2000). Pada umumnya bahan yang akan diekstraksi akan mendapatkan
minyak atsiri ini pun tergantung dari sifat senyawa suatu bahan yang akan
diekstraksi (Harbome dan Robinson 1995).
Prinsip metode
ekstraksi dengan pelarut menguap adalah melarutkan minyak atsiri di dalam bahan
pelarut organik yang mudah menguap. Pelarut yang dapat digunakan di antaranya
alkohol, heksana dan benzena. (Anonymous, 2006). Ekstraksi minyak dengan lemak
dapat dilakukan dengan dua cara yaitu cara enfleurasi dan maserasi. Pada
ekstraksi enfleurasi, absorbsi minyak dilakukan oleh lemak pada suhu rendah,
sedangkan pada maserasi, absorbsi minyak dengan lemak dengan keadaan hangat
(Panji, 2005).
2.6.1.
Ekstraksi dengan lemak dingin (Enfleurasi)
Proses
enfleurasi adalah proses ekstraksi memakai pelarut tidak menguap yang dingin
yaitu berupa lemak padat, cara ini telah dilakukan beberapa puluhan tahun yang
lalu yaitu sebelum dikenal proses ekstraksi yang menggunakan pelarut menguap.
Enfleurasi dilakukan dengan merendam bunga dalam pelarut yang sesuai pada jangka
waktu tertentu, sehingga interaksi antara senyawa yang ingin di ekstrak dan
pelarutnya dapat berlangsung maksimal (Houghton dan Rahman 1998).
Proses
enfleurasi untuk absorbsi minyak atsiri oleh lemak digunakan pada suhu rendah
(keadaan dingin) sehingga minyak terhindar dari kerusakan yang disebabkan oleh
panas. Metode ini digunakan untuk mengekstraksi beberapa jenis minyak bunga
yang masih melanjutkan kegiatan fisiologisnya. Daun bunga terus menjalankan
proses hidupnya dan tetap memproduksi minyak atsiri dan minyak yang terbentuk
dalam bunga akan menguap dalam waktu singkat (Armando, 2009).
Enfleurage
merupakan cara yang sangat baik untuk mendapatkan minyak atsiri dari tumbuhan
terutama dari bunga. Lemak mempunyai daya absorpsi atau berinteraksi dengan minyak
atsiri, jika dicampurkan dengan bahan yang mengandung minyak atsiri.
Menurut Purchon (2002) cara enfleurasi dilakukan dengan meletakkan
bahan yang mengandung minyak atsiri pada lemak padat dan menutupnya dengan
rapat, maka minyak atsiri yang keluar akan diabsorpsi oleh lemak. Kemudian
minyak atsiri dipisahkan dari lemak dengan cara ekstraksi dengan alkohol,
kemudian alkohol dipisahkan dari minyak atsiri tersebut (Soeparman dkk,
2009).
2.6.2.
Ekstraksi dengan lemak panas (Maserasi)
Maserasi
berasal dari bahasa latin macerare yang artinya merendam,
Metode ini dapat menghasilkan ekstrak dalam jumlah banyak, serta terhindar
dari perubahan kimia senyawa – senyawa tertentu karena pemanasan (Pratiwi,
2009). Maserasi dilakukan dengan cara merendam bunga mawar dalam cairan
penyari. Cairan penyari akan menembus dinding sel mawar dan masuk ke rongga sel
mawar yang mengandung zat aktif, zat aktif akan larut dan karena adanya
perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam dan diluar sel bunga
mawar, maka larutan yang terpekat didesak keluar. Peristiwa tersebut berulang
sehingga terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar dan di dalam
sel bunga mawar dengan menggunakan pelarut dengan beberapa kali pengocokan pada
temperatur ruangan (kamar) (Anonim, 2000).
Ekstraksi
dengan menggunakan lemak panas, proses ekstraksi berjalan dengan cepat.
Maserasi adalah suatu cara ekstraksi dengan perendaman mawar di dalam lemak
panas selama waktu tertentu. Cara maserasi dapat digunakan untuk bahan yang
lunak dan untuk bahan yang keras (telah dirajang). Selama perendaman minyak
atsiri yang keluar dari mawar akan berinteraksi dengan lemak, minyak atsiri
kemudian dipisahkan. Untuk memisahkan minyak atsiri dari lemak, diekstraksi
dengan alkohol (sama seperti enfleurage) (Cristina, 2008). Sistem pelarut yang
digunakan dalam ekstraksi dipilih berdasarkan kemampuannya dalam melarutkan
jumlah yang maksimal dari zat aktif dan seminimum mungkin bagi unsur yang tidak
diinginkan. Larutan penyari yang baik harus memenuhi kriteria yaitu murah,
mudah diperoleh, stabil secara fisika dan kimia, bereaksi netral, tidak mudah
menguap, tidak mudah terbakar, selektif yaitu hanya menarik zat berkhasiat yang
dikehendaki dan tidak mempengaruhi zat aktif (Ahmad, 2006).
2.7 Optimalisasi Kondisi Ekstraksi
Secara umum,
optimalisasi adalah serangkaian proses untuk mendapatkan kondisi gugus yang
diperlukan dalam mencapai hasil terbaik dari situasi tertentu. Optimalisasi
merupakan pendekatan normatif dengan mengidentifikasi penyelesaian terbaik dari
suatu permasalahan yang diarahkan pada titik maksimum atau minimum fungsi
tujuan. Dalam hal ini pendekatan sistem memungkinkan untuk memberikan
penanganan masalah dengan suatu metode yang logis sehingga dapat
mengidentifikasi, menganalisis, dan mendesain sistem secara keseluruhan dari
subsistem atau komponen yang saling berinteraksi (Anonymous, 1991).
Optimalisasi
bertujuan menemukan nilai peubah dalam proses yang menghasilkan nilai terbaik
pada syarat–syarat kondisi yang digunakan. Penyelesaian optimalisasi terfokus
pada pemilihan peubah terbaik di antara keseluruhan dan proses metode
kuantitatif yang efisien termasuk komputer, serta perangkat lunak program
komputasi yang termasuk dalam pemilihan yang tepat dan hemat biaya. Selain itu,
untuk menjalankan komputer membutuhkan analisis yang kritis, pemahaman pada
kesesuaian suatu objek, dan pengalaman sebelumnya yang kadang disebut “engineering
judgement” sebelum menghasilkan informasi yang berguna (Gespersz, 1992).
Optimasi linier
berkaitan dengan penentuan nilai-nilai ekstrim dari sebuah fungsi linier, yang
mempunyai ruang definisi ditentukan oleh satu sistem persamaan linier.
Persoalan optimasi ini dibagi dalam dua bagian utama yaitu persoalan maksimasi
dan persoalan minimasi (Mulyono (1991). Pada umumnya apabila permasalahan
perusahaan adalah kombinasi keluaran maka programasi pangkat tunggal akan
diarahkan kemaksimasi keuntungan, sedangkan apabila persoalan menyangkut
kombinasi masukan maka biasanya akan diarahkan pada minimasi biaya (Mulyono (1991).
2.8. Pelarut
Pelarut adalah
benda cair atau gas yang melarutkan benda padat, cair atau gas, yang
menghasilkan sebuah larutan. Pelarut paling umum digunakan dalam kehidupan
sehari-hari adalah air. Pelarut lain yang juga umum digunakan adalah pelarut organik
(mengandung karbon). Pelarut biasanya memiliki titik didih rendah dan lebih
mudah menguap, meninggalkan substansi terlarut yang didapatkan. Untuk
membedakan antara pelarut dengan zat yang dilarutkan, pelarut biasanya terdapat
dalam jumlah yang berlebihan tidak akan mengekstrak lebih banyak, dalam jumlah
tertentu pelarut dapat bekerja dengan optimal (Susanto, 1999).
Jumlah pelarut
berpengaruh terhadap efisiensi ekstraksi, tetapi jumlah berlebihan tidak akan
mengekstrak lebih banyak, dalam jumlah tertentu pelarut dapat bekerja optimal
(susanto, 1999). Jumlah pelarut berpengaruh terhadap banyaknya mawar yang
diekstrak sampai titik keseimbangan, namun pada ekstraksi multi tahap kepekatan
dari zat yang akan diperoleh pada tingkat ekstraksi berikutnya selalu menjadi
lebih rendah, karena itu bahan pelarut tidak terpakai secara optimum
(McCabe, et al 1999).
2.9. Pemilihan
Pelarut
Ada beberapa
syarat ideal untuk menjadikan suatu pelarut organik menjadi pelarut pada
pengambilan minyak atsiri dari bunga mawar atau bunga apapun yang nantinya akan
mempengaruhi kualitas minyak bunga yang di ekstrak, berikut sehingga banyak
faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan pelarut (Guenther, 2006).
Harus dapat melarutkan zat wangi bunga secara cepat dan sempurna dansedikit mungkin
melarutkan bahan seperti lilin, pigmen, senyawa albumin
Harus mempunyai
titik didih yang cukup rendah agar pelarut mudah diuapkan tanpa menggunakan
suhu tinggi
Pelarut tidak
boleh larut dalam air
Pelarut harus
bersifat inert sehingga tidak bereaksi dengan komponen minyak bunga
Pelarut harus
mempunyai titik didih yang seragam, dan jika diuapkan tidak akan
tertinggal dalam minyak
Harga pelarut
harus serendah mungkin dan tidak terbakar (Guenther 1990).
2.10. Jenis
Bahan Pelarut
2.10.1. Alkohol
Etanol atau
etil alkohol dengan rumus kimia C2H5OH Titik didihnya
pada tekanan 760 mmHg adalah 78,40C, titik lelehnya 114.3oC,
bobot molekul 46.67 g/mol, dan densitasnya 0.789 g/cm3 pada suhu 20oC
dapat larut dalam air dengan tidak terbatas (Fessenden, 1991). Etanol atau
alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Karena
sifatnya yang tidak beracun bahan ini banyak dipakai sebagai pelarut dalam
dunia farmasi dan industri makanan dan minuman.
(Anonymous, 2005). Etanol (70%) sangat efektif dalam menghasilkan jumlah bahan
aktif yang optimal, dimana bahan penganggu hanya skala kecil yang turut ke
dalam cairan pengekstraksi (Voight, 1994).
Tabel
1. Karakteristik etanol
|
Sifat fisik
kimia
|
|
|
Rumus molekul
|
C2H5OH
|
|
Berat
Molekul
|
46,07 kg/mol
|
|
Spesifik
gravity
|
0,789
|
|
Melting
point
|
- 1120C
|
|
Boiling
point
|
78,40C
|
|
Soluble in
water
|
insoluble
|
|
Density
|
0,7991 gr/cc
|
|
Temperatur
kritis
|
243,10C
|
|
Tekanan kritis
|
63,1 atm
|
Sumber : (HSDB,
1999).
2.10.2. Heksana
Heksana adalah
senyawa hidrokarbon golongan alkana dengan rumus C6H14 dengan
bobot molekul 86.18 g/mol. Heksana memiliki densitas 0.6548 g/ml, titik leleh
−95°C (178 K), merupakan fraksi petroleum eter dengan kisaran titik didih 65-70oC
dan viskositas sebesar 0.294 cP pada suhu 25°C (Anonim, 2007). Heksana
merupakan cairan tidak berwarna, mudah menguap, sangat mudah terbakar, dan
larut dalam alkohol, aseton, eter, tetapi tidak larut dalam air. Keuntungan
pelarut ini yaitu bersifat selektif dalam melarutkan zat, menghasilkan jumlah
kecil lilin, albumin, dan zat warna, namun dapat mengekstrak zat pewangi dalam
jumlah besar. Heksana dapat digunakan untuk mengekstraksi minyak mawar yang
dapat digunakan sebagai minyak atsiri (Jos, B., 2004).
Heksana biasa
digunakan sebagai solven untuk mengekstrak minyak dari biji-bijian dan sayuran
seperti kacang kedelai, jagung, dan kacang tanah, pelarut untuk perekat, tinta,
dan sebagai cleaning agent. Selain itu, heksana juga digunakan
sebagai cairan dalam termometer suhu rendah. Sampai sejauh ini tidak ada
informasi mengenai efek karsinogenik pada manusia atau hewan (Anonim, 2007).
Penggunaan pelarut heksana sebagai bahan pengekstrak karotenoid dari minyak sawit
kasar didasarkan atas sifat kelarutan karotenoid. Karotenoid bersifat nonpolar
dan hanya larut dalam pelarut nonpolar (Mappiratu, 1990).
Table
2. karakteristik Heksana
|
Sifat fisik
kimia
|
|
|
Deskripsi
|
cairan tak
berwarna
|
|
Rumus
|
C6H14
|
|
kadar
|
97,7 %
|
|
Berat Jenis
|
0,660 g/ml
(200C)
|
|
Berat molekul
|
86,10
|
|
Titik didih
|
68,950C
|
|
Titik lebur
|
- 95,30C
|
|
Kekentalan
|
0,294 CP (250C)
|
|
Kelarutan
|
tidak larut
dalam air, larut dalam pelarut organik, sangat larut dalam alkohol
|
Sumber
: (HSDB, 1999).
2.10.3. Aseton
Nama lain dari
aseton adalah β-ketopropane, dimethyl ketone (CH3COCH3).
Aseton memiliki berat molekul 58.09 g/mol, densitas 0.79 g/cm³,
titik leleh −94.9°C (178.2 K), titik didih 56.3°C (329.4 K), viskositas
0.32 cP pada 20°C. Aseton memiliki karakteristik mudah
menguap,
higroskopik, dan mudah terbakar. Aseton juga larut dalam air, alkohol,
kloroform, eter, dan minyak Aseton biasa digunakan sebagai solven
untuk lemak, lilin, resin, nitroselulosa, selulosa asetat, dan asetil. Selain
itu, aseton juga berperan sebagai agen untuk ekstraksi kandungan dari tanaman
atau hewan. Apabila terjadi iritasi atau terhirup, aseton bisa menyebabkan efek
hepatotoksik (kerusakan hati). Kontaminasi pada air (misal susu), atau udara
(aseton bersifatvolatil) dapat memicu chronic exposure. Aseton
bukan komponen yang sangat toksik tapi dapat menyebabkan iritasi dan kerusakan
pada kulit. Terkait dengan sifat melarutkan karotenoid, aseton berperan sebagai
pelarut pada karotenoid dalam keadaan terikat dengan senyawa lain yang bersifat
polar (Mappiratu, 1990).
2.11.
Penyulingan Minyak Mawar
Banyaknya kekayaan hayati Indonesia menjadikan semakin
berkembang ide-ide untuk meningkatkan nilai jual produk tanaman terutama
tanaman penghasil minyak atsiri (essential oil). Di Indonesia telah dikenal
sekitar 40 jenis tanaman penghasil minyak atsiri yang bisa di komersialkan,
tapi baru sebagian saja yang telah digunakan sebagai sumber minyak atsiri
secara komersil.
Proses untuk mendapatkan minyak atsiri dikenal dengan cara
menyuling atau destilasi terhadap tanaman penghasil minyak.
Didunia komersil, metode destilasi/penyulingan minyak atsiri
dapat dilakukan dengan 3 cara, antara lain :
1.
Penyulingan dengan sistem
rebus (Water Distillation)
2.
Penyulingan dengan air dan uap
(Water and Steam Distillation)
3.
Penyulingan dengan uap langsung
(Direct Steam Distillation)
Penerapan penggunaan metode tersebut didasarkan atas
beberapa pertimbangan seperti jenis bahan baku tanaman, karakteristik minyak,
proses difusi minyak dengan air panas, dekomposisi minyak akibat efek panas,
efisiensi produksi dan alasan nilai ekonomis serta efektifitas produksi.
Berikut ini akan saya bahas masing-masing metode penyulingan
diatas :
2.11.1.Penyulingan dengan sistem rebus (Water Distillation)
Cara penyulingan dengan sistem ini
adalah dengan memasukkan bahan baku, baik yang sudah dilayukan, kering ataupun
bahan basah ke dalam ketel penyuling yang telah berisi air kemudian dipanaskan.
Uap yang keluar dari ketel dialirkan dengan pipa yang dihubungkan dengan
kondensor. Uap yang merupakan campuran uap air dan minyak akan terkondensasi
menjadi cair dan ditampung dalam wadah. Selanjutnya cairan minyak dan air
tersebut dipisahkan dengan separator pemisah minyak untuk diambil minyaknya
saja. Cara ini biasa digunakan untuk menyuling minyak aromaterapi seperti mawar
dan melati. Meskipun demikian bunga mawar, melati dan sejenisnya akan lebih
cocok dengan sistem enfleurasi, bukan destilasi.
Yang perlu diperhatikan adalah ketel terbuat dari bahan anti
karat seperti stainless steel, tembaga atau besi berlapis aluminium.
2.11.2.Penyulingan dengan air dan uap (Water and Steam
Distillation)
Penyulingan dengan air dan uap ini
biasa dikenal dengan sistem kukus. Cara ini sebenarnya mirip dengan system
rebus, hanya saja bahan baku dan air tidak bersinggungan langsung karena
dibatasi dengan saringan diatas air.
Cara ini adalah yang paling banyak dilakukan pada dunia
industri karena cukup membutuhkan sedikit air sehingga bisa menyingkat waktu
proses produksi. Metode kukus ini biasa dilengkapi sistem kohobasi yaitu air
kondensat yang keluar dari separator masuk kembali secara otomatis ke dalam
ketel agar meminimkan kehilangan air. Bagaimanapun cost produksi juga
diperhitungkan dalam aspek komersial. Disisi lain, sistem kukus kohobasi lebih
menguntungkan oleh karena terbebas dari proses hidrolisa terhadap komponen
minyak atsiri dan proses difusi minyak dengan air panas. Selain itu dekomposisi
minyak akibat panas akan lebih baik dibandingkan dengan metode uap langsung (Direct
Steam Distillation).
Metode penyulingan dengan sistem kukus ini dapat
menghasilkan uap dan panas yang stabil oleh karena tekanan uap yang konstan.
2.11.3.Penyulingan dengan uap langsung (Direct Steam
Distillation)
Pada sistem ini bahan baku tidak kontak langsung dengan air
maupun api namun hanya uap bertekanan tinggi yang difungsikan untuk menyuling
minyak. Prinsip kerja metode ini adalah membuat uap bertekanan tinggi didalam
boiler, kemudian uap tersebut dialirkan melalui pipa dan masuk ketel yang
berisi bahan baku. Uap yang keluar dari ketel dihubungkan dengan kondensor.
Cairan kondensor yang berisi campuran minyak dan air dipisahkan dengan
separator yang sesuai berat jenis minyak. Penyulingan dengan metode ini biasa
dipakai untuk bahan baku yang membutuhkan tekanan tinggi pada proses
pengeluaran minyak dari sel tanaman, misalnya gaharu, cendana, dll.
Beberapa aspek penting yang perlu diperhatikan pada proses
destilasi antara lain :
Bahan baku (Raw material)
Pilih bahan baku yang jelas mempunyai randemen minyak
tinggi. Pengukuran rendemen minyak dilakukan di laboratorium atau bisa juga
dilakukan sendiri dengan alat Stahl Distillation. Jika belum punya alatnya,
Anda bisa pesan dengan disini.
Sebelum disuling bahan baku harus dirajang dahulu untuk
mempermudah keluarnya minyak yang berada di ruang antar sel dalam jaringan
tanaman.
Tentukan juga perlakuan awal raw material, apakah bahan basah,
layu atau kering. Ini sangat penting karena setiap bahan baku memerlukan
penenangan yang berbeda. Sebagai contoh perlakuan nilam sebaiknya dalam keadaan
kering dengan kadar air antara 22-25%. Jika yang masuk ketel adalah nilam basah
membutuhkan waktu destilasi lebih lama, akibatnya cost produksi menjadi lebih
besar.
Alat Penyulingan
Untuk mendapatkan produk minyak atsiri yang berkualitas,
gunakan alat yang tidak bereaksi/menimbulkan kontaminasi terhadap produk
minyak. Material yang baik adalah dengan glass/pyrex dan stainless steel. Untuk
material glass hanya mampu untuk skala laboratorium, sedang skala industri
biasa digunakan stainless steel.
Jenis material stainlees steel mulai dari yang paling bagus
antara lain :
1.
Material Pharmaceutical Grade (SUS
316)
2.
Material Food Grade (SUS 314)
3.
Material Mild Mild Steel Galvanized
4.
Material Mild Steel
Untuk keperluan destilasi minyak atsiri biasa digunakan
material food grade.
Perlu diperhatikan juga penggunaan jacket ketel atau sekat
kalor jika proses penyulingan berada didaerah dingin seperti di pengunungan,
ini dimaksudkan agar mengurangi kehilangan kalor panas.
Jangan lupa dipasang juga accessories control dan safety
device yang minimal berupa thermometer, manometer tekanan (pressure gauge) dan
safety valve untuk alat destilasi yang menggunakan boiler.
Condensor (Pendingin)
Alat ini digunakan untuk kondensasi (mengembunkan) uap yang
keluar dari ketel. Prinsip kerja alat adalah merubah fase uap menjadi fase cair
karena pertukaran kalor pada pipa pendingin. Pada alat berskala laboratorium
bisa menggunakan condensor lurus (liebig), sedang untuk skala industri harus
menggunakan kondensor yang lebih besar. Kondensor untuk skala produksi berbahan
stainless dalam bentuk pipa spiral agar kontak dengan air pendingin lebih lama
dan area perpindahan kalor juga lebih panjang.
Separator (Pemisah Minyak)
Alat ini berfungsi untuk memisahkan minyak atsiri dengan air
berdasarkan perbedaan berat jenis. Separator untuk alat suling sistem kukus
kohobasi tersedia 2 macam yaitu untuk minyak dengan density (massa jenis)
rendah dan minyak density tinggi.
Receiver Tank (Tangki Penampung)
Digunakan untuk menampung minyak atsiri, bisa dari bahan
glass atau stainless steel. Untuk bahan glass, gunakan botol gelap agar minyak
terhindar dari masuknya sinar matahari langsung sehingga tidak menurunkan grade
minyak.
Comments
Post a Comment