BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Minyak
atsiri atau disebut juga minyak eterik adalah kelompok besar minyak nabati yang berwujud cairan kental
pada suhu ruang namun mudah menguap sehingga memberikan aroma yang khas.
Minyak atsiri maupun komponen-komponen penyusun minyak
atsiri merupakan salah satu kimia bahan alam yang mempunyai beberapa
kegunaan, yaitu sebagai bahan farmasi, kosmetik, “flavoring agent” dalam
bahan pangan atau minuman, parfum dan sebagai pencampur rokok kretek serta
kegunaan lain tergantung dari struktur senyawa penyusun minyak atsiri.
Hubungan struktur dan aktivitas disebut sebagai Structure Activity Relationship
( SAR ).
Tanaman penghasil minyak atsiri diperkirakan berjumlah 150 –
200 spesies tanaman yang termasuk famili Pinaceae,
Labiateae, Compositae, Lauraceae, Myrtaceae, dan Umbelliferaceae. Salah
satu contohnya adalah jahe
(Zingiberofficinale). Jenis
tanaman ini dimanfaatkan bagian umbinya,
mengandung minyak atsiri yang terdapat pada kulit
bagian dalam (phloem).
Indonesia
sejak era tahun 60-an, dikenal sebagai penghasil minyak atsiri terbesar didunia
terrutama minyak atsiri nilam di indonesia masih sangat dikenal di pasar dunia.
Produk ini mempunyai orientasi export.
Minyak atsiri nilam digunakan di industri parfum sebagai pengikat aroma. Selain
digunakan diindustri parfum minyak atsiri nilam juga banyak digunakan dibidang
farmasi dan kosmetik.
1.2 Tujuan Percobaan
a. Mengisolasi minyak atsiri dari berbagai bahan baku.
b. Menentukan beberapa sifat kimia, fisika minyak atsiri
yang diperoleh.
c. Menghitung
rendemen minyak atsiri.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Tanaman Jahe
Tanaman Jahe (Zingiber officinale),
adalah tanaman rimpang yang sangat populer sebagai rempah-rempah dan bahan
obat. Rimpangannya berbentuk jemari yang mengembung diruas-ruas tengah. Rasa
dominan pedas disebabkan senyawa keton bernama zingeron.
Jahe termasuk suku Zingiberaceae
(temu-temuan). Nama ilmiah jahe diberikan oleh William Roxburgh dari kata Yunani zingiberi, dari bahasa
Sanskerta, singaberi. (Hersipa,2011)
2.2 Klasifikasi Tumbuhan
Kingdom : Plantae
Subkingdom : Tracheobionta(
Tumbuhan Berpembuluh )
Super divisi : Spermatophyta(Menghasilkan
Biji)
Divisi : Magnoliophyta (Tumbuhan Berbunga)
Ordo : Zingiberales
Famili : Zingiberaceae
Genus : Zingiber
Spesies : Z. Officinale
Tanaman Jahe di kelompokkan ke
dalam divisi Magnoliophyta (juga
dikenal dengan istillah Angiostermaae)
yaitu warga tumbuhan yang berkembang biak secera generatif berupa bunga. Divisi
Magnoliophyta dibagi lagi kedalam dua
kategori yaitu : Magnoliopsida dan
liliopsida. Jahe sendiri dimasukkan kedalam kategori kedua yakni liliopsida
atau tumbuhan monikotil atau berbiji tunggal. Tanaman monokotil ini terbagi
lagi kedalam 50.000 sampai 60.000 jenis. Jahe sendiri dimasukkan lagi kedalam
bangsa Zingiberales atau bangsa
tumbuhan bunga. Kemudian secara mendetil, jahe dimasukkan lagi kedalam suku Zingiberaceae atau temu-temuan. Suku ini
terdiri dari 50 genus yang tersebar lagi kedalam kurang lebih 1.000 sejenis/
spesies. Genus jahe sendiri adalah Zingiber
atau herba obat. Sementara itu urutan taksonami terakhir jahe adalah zingiber officinale. (Hersipa,2011)
Jahe atau zingiber officinale merupakan salah satu tanaman tumbuhan rumpun
berbatang semu. Jahe adalah tanaman rimpang yang sangat populer dikalangan
masyarakat baik sebagai bahan dapur ataupun bahan obat. Jahe diperkirakan
berasal dari asia pasifik yang penyebarannya mulai dari India hingga wilayah China.
Dari India jahe mulai dijadikan sebagai bahan rempah untuk diperjual belikan
yang jangkauan pemasarannya hingga wilayah Asia Tenggara Jepang, Tiongkok,
hingga wilayah Timur Tengah. Adapun ciri umum tanaman jahe:
1.
Tanaman
sejenis terba tumbuh tegak dengan ketinggian pohon 30-60cm
2.
Batang
pohon semu, beralur dan memiliki warna hijau.
3.
Daun
tunggal dan bewarna hijau tua
4.
Tangkai
daun berbulu halus, helai daun berbentuk lanset, bagian tepi rata dan bagian
ujung runcing, serta pangkal daun tumpul. Panjang daun antara 20-40 cm dan
lebar anata 2-4cm.
5.
Bunga
berupa malai tumbuh dari dalam tanah berbentuk tongkat atau gundar telur,
panjang malai berkisar antara 3,5-5cm dan lebar 1,5-1,75cm. Ganggang bunga
hampir tidak berbulu dengan panjang sekitar 25cm. Sisik pada bunga berjumlah
5-7 buah berbentuk lanset letaknya berdekatan, panjang sisik 3-5 cm. Mahkota
bunga berbentuk tabung 2-2,5cm. (Hersipa,2011)
2.3 Kandungan Pada Jahe
Rimpang
jahe mengandung minyak atsiri dimana didalamnya terkandung beberapa senyawa
seperti zingeron, seskuiterpen, oleoresin, zingiberen, limonen, kamfena,
sineol, zingiberal, sitral, felandren, dan borneol. Selain itu terdapat juga
damar, pati, vitamin A, B, C senyawa flavonoit dan polifenol, serta asam
organik seperti asam malat dan asam oksalat. Didalam jahe juga terkandung gizi
per 100gram: Protein 8.6%, karbohidrat 66.5%,lemak 6.4%, serat 5.9%, abu 5.7%,
kalsium 0.1%, fosfor 6.15%, zat besi 0.011%, sodium 0.3%, kotasium 1.4%,
vitamin A175 IU, vitamin B1 0.05 mg, vitamin B2 0.13 mg, vitamin C12 mg, niasin
1.9%.
2.4
Khasiat Tanaman Jahe
Dibawah ini adalah beberapa
khasiat yang dimiliki jahe sebagai tanaman obat :
1.
Sebagai obat batuk
2.
Menurunkan panas dan analgetik
3.
Dapat meredakan radang sendi
4.
Mengendurkan otot yang tegang
5.
Mengatasi perut kram pada perut saat haid
6.
Membantu merangsang keluarnya gas dari perut
7.
Mengurangi rasa mual akibat mabuk atau saat hamil
8.
Mengatasi gejala flu ringan
9.
Enzim lipase dan protease dapat membantu pencernaan tubuh dalam mencerna
protein dan lemak
10.
Menjaga kesehatan lambung dengan menurunkan keasaman lambung
11.
Menghambat terjadinya iritasi pada saluran pencernaaan
12.
Mengobati nyeri pada lambung
13.
Mengobati peradangan pada arthritis
14.
Dapat merangsang pelepasan hormon adrenalin yang dapat membantu
memperlebar pembuluh darah sehingga aliran darah lebih lancar dan tekanan darah
menurun
15.
Dapat mengobati kanker indung telur
16.
Melindungi tubuh dari serangan kanker kolon
17.
Membantu meredakan migrant
18.
Mencegah rasa sakit akibat diabetes
2.5 Ekstraksi
Ekstraksi adalah proses
pemisahan suatu zat berdasarkan perbedaan kelarutannya terhadap dua cairan
tidak saling larut yang berbeda, biasanya air dan lainnya pelarut organik.
Ekstraksi terdiri atas:
2.5.1
Pengepresan
Pengepresan terbagi atas dua metode umum yaitu :
1.
Hydraulic pressing (pengepresan hidrolik), dimana bahan dipres dengan tekanan sekitar
2000lbh/inch2 tanpa menggunakan media pemanas, sehingga metode ini
sering juga disebut codl pressing.
2.
Expeller pressing (pengepresan berulir), dimana untuk mengambil minyak atau lemak perlu
dilakukan proses pemanasan atau tempering terlebih dahulu pada suhu sekitar
11,5°C dan tekanan 15.000-2.0000 lb/inch2.
(Ellita,2010)
2.5.2 Isolasi
Isolasi dapat digolongkan menjadi dua yaitu :
1. Isolasi secara fisis didasarkan pada sifat fisik
bahan alam, seperti kelarutan dan tekanan uap.
2. Isolasiberdasarkan perbedaan kelarutan bahan alam dalam pelarut tertentu dapat
dilakukan dengan pelarut dingin atau panas.
2.5.3 Destilasi
Destilasi
adalah suatu metode pemisahancampuran yang didasarkan pada perbedaan tingkat
volatilitas (kemudahan suatu zat untuk menguap) pada suhu dan tekanan tertentu.
Destilasi merupakan poses fisika dan tidak terjadi adanya reaksi kimia selama
proses berlangsung. Dasar utama pemisahan dengan cara destilasi adalah
perbedaan titik didih cairan pada tekanan tertentu. Proses destilasi biasanya
melibatkan suatu penguapan campuran dan diikuti dengan proses pendinginan dan
pengembunan.
Dalam
penyulingan, campuran zat didihkan sehingga menguap dan uap ini kemudian
didinginkan kembali kedalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih
rendah akan menguap lebih dulu.
Metode
ini termasuk sebagai unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan
proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing
komponen akan menguap pada titik didihnya. Model ideal destilasi didasarkan
pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton. (Sudjadi,
Drs., 1986)
a.
Destilasi Uap
Destilasi
uap digunakan untuk memurnikan zat/senyawa cair yang tidak larut dalam air, dan
titik didihnya cukup tinggi. Sedangkan sebelum zat cair tersebut mencapai titik
dihdihnya zat cair sudah terurai, teroksidasi atau mengalami reaksi pengubahan.
Maka zat cair tersebut tidak dapat dimurnikan secara destilasi sederhana atau
destilasi bertingkat melaikan harus didestilasi dengan destilasi uap. Destilasi
uap adalah istilah yang secara umum digunakan untuk destilasi campuran air
dengan senyawa yang tidak larut dalam air, dengan cara mengalirkan uap air
kedalam campuran sehingga bagian yang dapat menguap berubah menjadi uap pada
temperatur yang lebih rendah daripada dengan pemanasan langsung. Untuk
destilasi uap labu yang berisi senyawa yang akan dimurnikan dihubungkan dengan
labu pembangkit uap.
Uap
air yang dialirkan kedalam labu yang berisi senyawa yang akan dimurnikan
dimaksudkan untuk menurunkan titik didih senyawa tersebut, karena titik didih
suatu campuran lebih rendah daripada titik didih komponen-komponennya. (Ellita,2010)
b.
Destilasi Uap - Air
Destilasi uap
air adalah suatu metode destilasi yang bertujuan untuk memisahkan suatu
substansi dari campurannya dengan pertolongan uap air. Destilasi uap air
digunakan untuk memisahkan substansi-substansi yang tidak saling campur atau
menurunkan titik didih komponen campuran yang titik didihnya tinggi, dengan
adanya uap air itu.
Agar suatu
substansi dapat dipisahkan dari campurannya dengan destilasi uap air, maka
beberapa persyaratan harus dipenuhi, yaitu :
1. Substansi tersebut tidak/hampir tidak larut di dalam air.
2. Tidak mengalami peruraian karena kontak dengan air panas.
3. Mempunyai tekanan uap yang relatif tinggi pada 1000 C (minimal 5
mm Hg).
Pada destilasi
uap air berlaku Hukum Daltontentang Tekanan Parsialyang menyatakan bahwa :
Bila dua atau lebih gas atau uap yang satu sama lain tidak bereaksi
kimia dicampur pada suhu yang tetap, maka tiap gas menimbulkan tekanan yang
sama seolah-olah gas itu berada sendirian dan jumlah tekanan-tekanan parsial
gas-gas itu sama dengan tekanan total yang ditimbulkan oleh sistem campuran
gas-gas itu.(Ellita,2010)
c. Destilasi
Vakum
Proses
distilasi dengan tekanan dibawah tekanan atmosfer. Destilasi vaccum adalah
merupakan destilasi tekanan dibawah 1 atmosfer tekanan operasinya 0,4 atm (≤300
mmHg absolut), untuk memisahkan fraksi –fraksi yang tidak dapat dipisahkan
dengan destilasi atmosferik seperti gas oil berat, parafine destilate atau
vakum distilate yang masih terkandung didalam long residu dari hasil destilasi
atmosferik. Residu yang terdapat dari destilasi atmosferik ini tidak dapat
dipisahkan dengan destilasi atmosferik, apabila dipanaskan pada tekanan
atmosferik akan terjadi cracking sehingga akan merusak mutu produk dan
menimbulkan tar (coke) yang kemudian dapat diberikan kenutuhan pada tube dapur.
Prinsip ini
didasarkan pada hukum fisika dimana zat cair akan mendidih dibawah titik didih
normalnya apabila tekanan pada permukaan zat cair itu diperkecil atau vakum.
Untuk memperkecil tekanan permukaan zat cair dipergunakan dengan alat jet
ejector dan barometric condensor. Pada prinsipnya proses vakum ini tidak jauh
dari proses destilasi atmosferik. Proses destilasi vakum pada sistem vakum
proses berlangsung dibawah kondisi normal ±30 –35 mmHg dengan tujuan menurunkan
titik didihnya.
Fungsi dari
Destilasi Vakum untuk menurunkan titik didih pada minyak berat atau long residu
sehingga menghasilkan produk – produknya. (Yilga,2012)
2.6 Minyak Atsiri
Minyak atsiri, atau di kenal juga sebagai minyak
eteris (aetheric oil), minyak
asensial, minyak terbang, serta minyak aromatik adalah kelompoik besar minyak
nabati yang berbentuk cairan kental pada suhu ruang namun mengudah menguap
sehingga memiliki aroma yang khas. Minyak atsiri merupakan bahan dasar dari
wangi-wangian atau minyak gosok (untuk pengobatan ) alami. Didalam perdagangan,
sulingan minyak atsiri dikenal sebagai bibit minyak wangi.
Para ahli biologi 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. walaupun hewan
kadang-kadang juga mengeluarkan bau-bauan (seperti kesturi dari beberapa musang
atau cairan yang berabu menyengat dari beberapa kepik), zat-zat itu tidak
digolongkan sebagai minyak atsiri. (Ketaren,
1985)
Ciri-ciri minyak atsiri
adalah sebagai berikut:
1.
Minyak atsiri bersifat mudah menguap karena titik uapnya rendah.
2.
Slain itu, susunan senyawa komponennya kuat mempengaruhi saraf manusia
(terutama hidung) sehingga seringkali memberikan efek psikologis tertentu
(baunya kuat).
3.
Setiap senyawa penyusun memiliki efek tersendiri, dan campurannnya dapat
menghasilkan rasa yang berbeda.
4.
Secara kimiawi, minyak atsiri tersusun dari campuran yang rumit berbagai
senyawa, namun suatu senyawa tertentu biasanya bertanggung jawab atas suatu
aroma tertentu.
5.
Sebagian besar minyak atsiri termasuk dalam golongan senyawa organik terpena
dan terpenoid yang bersifat larut dalam minyak.
Faktor-faktor yang mempengaruhi
hasil dari minyak atsiri:
1.
Suhu
Semakin tinggi suhu dari
air maka semakin cepat dan banyak uap yang dihasilkan, jika semakin tinggi uap
yang dihasilkan maka uap tersebut akan menyentuh jahe secara merata
2.
Luas permukaan sampel
Semakin
besar luas permukan suatu sampel, maka uap akan mudah mengekstrak minyak dari jahe. Karena jika dibandingkan dengan jahe yang memiliki luas penampang
kecil uap akan sulit menyentuh sampel tersebut.
3.
Waktu
Semakin lama waktu untuk
destilasi uap-air maka uap akan lebih banyak mengektrak minyak tersebut karena
proses ekstraksi terjadi berulang-ulang.
4.
Uap yang diberikan
Uap yang diberikan pada
percobaan tersebut tekanan yang diberikan sangat kurang sehingga uap susah
untuk menembus semua sample sehingga semua sample tidak dapat kontak degan uap
secara langsung. (Ketaren, 1985)
2.7 Rendemen
Kimia
Rendemen
merupakan sebuah istilah dalam bidang studi kimia. Remdemen menggambarkan
ketidakpastian hasil reaksi, dimana hasilnya selalu lebih rendah dari pada
perhitungan matematis. Rendemen relatif yang digunakan sebagai perhitungan
efektivitas prosedur, dihitung dengan membagi jumlah produk yang didapat dalam
mol dengan rendemen teoritis dalam mol :
..............................................
(1.1)
Untuk
mendapatkan rendemen persentase, kalikan rendemen fraksional dengan 100%. Nilai rendemen kimia yang ideal adalah 100%,
sebuah nilai yang sangat tidak mungkin dicapai pada prakteknya. (Ellita,2010)
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat –Alat yang Digunakan
·
Satu unit alat destilasi
·
Pisau
·
Timbangan analitik
·
Erlenmeyer
·
Clavenger
·
Gelas ukur
·
Termometer
·
Piknometer
·
Kondensor
·
Botol kaca
3.2
Bahan – bahan yang digunakan
- Jahe
- Aquades
3.3 Prosedur Kerja
1. Jahe dipotong-potong sampai ukuran kurang lebih 0,5 cm
2. Jahe dibiarkan layu selama 1 hari disuhu kamar
3. Ditimbang dalam jumlah tertentu
4. Kemudian dimasukkan kedalam ketel alat destilasi uap
5. Ditambahkan air secukupnya sampai batas yang ditentukan
6. Unit destilasi uap dirangkai
7. Dicatat waktu yang diperlukan pada saat tetesan pertama
terjadi
8. Distilasi dilakukan hingga 6
jam dan biarkan distilat ditampung dalam clavenger sampai
proses destilasi selesai
9. Hasil atau destilat dipisahkan dan dimasukkan kedalam
gelas ukur, ambil bagian minyak atsiri, timbang berat perolehan
10.
Warna dan bau
minyak dicatat dan rendemen disitilat dihitung
3.4 Rangkaian Alat
4
|
5
|
6
|
2
|
7
|
3
|
1
|
Keterangan :
1. Ketel
uap
2. Clavenger
3. Alat
pemisah
4. Kondensor
5. Air
keluar
6. Air
masuk
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Percobaan
·
Berat sampel (Jahe) = 579,74 gram
·
Berat botol kosong = 12,382 gram
·
Berat
botol berisi minyak = 13,037 gram
·
Berat minyak yang didapat = 0,655 gram
·
Volume
minyak yang didapat = 1,3 mL
·
Laju alir = 45,29 mL/s
·
Kadar air = 0,74
·
Suhu
operasi = 95°C
·
Rendemen = 0,113 %
·
Mulai
praktikum = 13.11 WIB
·
Praktikum
selesai = 18.00 WIB
4.2 Pembahasan
Proses ekstraksi minyak dari jahe ini dilakukan dengan cara destilasi uap-air.
Destilasi uap-air dilakukan dengan cara perebusan air dengan sampel yang sudah ditimbang
seberat 579,74 gram yang kedua komponennya terpisah. Lalu uap air tersebut akan
menyentuh jahe sekaligus terjadi proses ekstraksi.
Hal ini akan memudahkan uap untuk
mengektrak minyak tersebut. Setelah itu uap dan minyak tadi menuju ke clavenger
dan kondensor. Uap yang ada di kondensor akan berubah menjadi cair karena
terjadi proses pertukaran panas sehingga akan turun ke clavenger kembali.
Minyak dan air dalam clavenger tidak akan menyatu
karena air
merupakan senyawa kimia yang bersifat polar, sedangkan minyak merupakan senyawa
kimia yang bersifat nonpolar. Senyawa polar dan nonpolar apabila disatukan
tidak dapat bercampur karena memiliki sifat-sifat khas yang berbeda. Oleh karena itu, diperlukan alat pemisah
yang memisahkan suatu campuran. Alat
tersebut adalah corong pemisah. Lalu minyak dan air dipisahkan dan didapatkan
minyaknya sebanyak 1,3mL dengan berat minyak 0,655 gram. Sehingga rendemen dari minyak yang didapat
sebesar 0,113 %. Jika dibandingkan dengan rendemen teoritis
dari ekstraksi minyak jahe, rendemen
yang dihasilkan jauh lebih kecil dari teori. Rendemen teori berkisar antara
1-4% (Jurnal Ekotrans Vol.10 No.1 Januari 2010).
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
1.
Minyak atsiri dapat diekstrak melalui destilasi uap-air langsung
2.
Berat minyakyang
didapat sebanyak 1,3 mL dengan berat 0.655 gram
3.
Rendemen dari hasil percobaan 0,113 %
4.
Laju alir pada air adalah 45,29 mL/s
5.
Kadar air yang didapat pada jahe adalah 0,74
5.2 Saran
1.
Praktikan harus teliti dalam menimbang karena penimbangan akan
mempengaruhi nilai rendemen
2.
Praktikan harus menunggu tetesan
pertama agar didapat waktu yang akurat
3.
Sebaiknya praktikan harus memakai sarung tangan dan masker karena jahe memiliki aroma yang tajam
Dapus?
BalasHapus