1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang Negara kita termasuk negara penghasil minyak atsiri dan minyak ini juga merupakan komoditi yang menghasilkan devisa negara. Oleh karena itu pada tahun-tahun terakhir ini, minyak atsiri mendapat perhatian yang cukup besar dari pemerintah Indonesia. Sampai saat ini Indonesia baru menghasilkan sembilan jenis minyak atsiri yaitu: minyak cengkeh, minyak kenanga, minyak nilam, minyak akar wangi,minyak pala, minyak kayu putih dan minyak sereh wangi. Dari sembilan jenis minyak atsiri ini terdapat enam jenis minyak yang paling menonjol di Indonesia yaitu: minyak pala minyak nilam, minyak cengkeh dan minyak sereh wangi. Minyak sereh merupakan komoditi di sektor agribisnis yang memiliki pasaran bagus dan berdaya saing kuat di pasaran luar negeri. Tetapi tanaman sereh ini tampaknya masih banyak yang belum digarap untuk siap diinvestasi. Khususnya di Sumatera utara, tanaman sereh wangi ini masih belum membudaya, namun juga sebagian kecil petani yang mengusahakan ada tanaman ini sebagai usaha sambilan, tanpa disertai pengolahannya atau penyulingannya. Perusahaan yang
melakukan
penyulingan,
mengerjakannya
secara
sederhana
akan
menurunkan kwalitas minyak yang di hasilkan. Hal ini disebabkan cara penyulingannya ataupun lama penyulingannya tidak memenuhi standar. Suatu hal yang perlu diketahui bahwa pada saat sekarang ini minyak sereh wangi mempunyai harga pasaran yang tinggi sesudah minyak pala dan minyak lada. Hal ini tentu akan melipat gandakan penghasilan petani. 1.2 Rumus Masalah 1. Bagian manakah yang banyak menghasilkan minyak serai? 2. Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi banyaknya hasil minyak?
2
BAB II TEORI
2.1 Minyak Atsiri Minyak atsiri mempunyai beberapa definisi antara lain : Minyak atsiri (minyak eteris) adalah istilah yang digunakan untuk minyak mudah menguap dan diperoleh dari tanaman dengan cara penyulingan (Guenther, 1987). Minyak atsiri adalah campuran alamiah lipofilik yang komponennya terdiri atas turunan isoprena (Stahl, 1985). Nama lain minyak atsiri adalah :Volatile oils, Ethereal oils, Esensial oils (Claus et al., 1970). Sifat Minyak Atsiri yaitu minyak atsiri yang baru diekstrak (masih segar) biasanya tidak berwarna, atau berwarna kekuningan jika dibiarkan lama di udara dan kena cahaya matahari pada suhu kamar maka minyak tersebut akan mengabsorbsi oksigen di udara, sehingga minyak tersebut menghasilkan warna yang lebih gelap. Minyak atsiri larut dalam alkohol dan pelarut organik lainnya (Guenther, 1987). Minyak atsiri terdapat dalam tanaman terutama familia Pinaceae, Zingiberaceae,
Rutaceae,
Myrtaceae,
Labiatae,
Umbeliferae,
Rosaceae,
Piperaceae (Claus et al., 1970). Minyak atsiri mengandung empat kelompok besar yang dominan menentukan sifat minyak atsirinya, yaitu : 1) Terpen yang ada hubungan dengan isoprena atau isopentena. 2) Persenyawaan berantai lurus tidak mengandung rantai cabang. 3) Turunan benzen. 4) Bermacam-macam persenyawaan lainnya (Guenther, 1987). Kegunaan Minyak Atsiri yaitu: 1) Bagi tanaman : menarik serangga untuk membantu penyerbukan (Agusta, 2000), menghasilkan minyak dengan bau merangsang sehingga membentuk daya tahan tanaman terhadap kerusakan oleh binatang maupun tanaman parasit (Guenther, 1987).
3
2) Dalam industri makanan dan minuman : memberikan citarasa dalam berbagai produk pangan, kembang gula, puding, permen karet, minuman beralkohol dan non alkohol (Guenther, 1990). 3) Dalam farmasi : sebagai bahan obat-obatan (Guenther, 1987). Misalnya sebagai bahan untuk obat anti bakteri dan anti jamur yang kuat. Minyak atsiri dapat menghambat pertumbuhan beberapa jenis bakteri yang merugikan bagi manusia seperti E. coli, Salmonella sp, S. aureus, Klebsiella (Agusta, 2000). 2.2 Serai Dapur/Lemongrass 2.2.1 Klasifikasi dan Morfologi Tumbuhan ini merupakan sejenis tanaman dari keluarga rumput yang mempunyai aroma yang kuat dan wangi. Serai dapur tumbuh dalam satu rumpun yang lebat. Ia berkembang biak dengan pecahan rizom dengan kadar pertumbuhan yang cepat. Serai dapur mempunyai batang berwarna putih. Setengah variasi mempunyai batang yang berwarna putih keunguan atau kemerahan. Daunnya berbentuk tirus dengan panjangnya lebih kurang 50 hingga 100 cm dan lebarnya lebih kurang 2 cm. Divisi
: Spermatophyta
Sub divisi
: Angiospermae
Kelas
: Monocotyledona
Bangsa
: Poales
Suku
: Graminae
Marga
: Andropogon
Jenis
: Andropogon nardus L
Nama umum
: Serai
Gambar 2.1. Serai wangi
(Anonim, 2001) 2.2.2 Kandungan Metabolit Sekunder Cymbopogon cytratus. Serai dapur mengandung sitral sebanyak kurang lebih 65 hingga 85 %. Kandungan kimia lainnya yang terdapat dalam serai ialah linalool, geraniol, sitronelal, sitronenol, farnesol, farnesal, limonena dan nerol. Karakteristik dari minyak ini adalah berbau segar. Karena aromanya yang menyegarkan ini minyak serai dapur sering digunakan untuk merevitalisasi tubuh yang lelah dan pikiran,
4
serta menjaga tubuh untuk terbebas dari kutu atau serangga. Minyak Serai dapur memiliki aroma seperti bau lemon, bau manis dengan warna kuning, kuning gelap sampai kmerah-merahan, dan viskositas yang encer (Wijesekara, 1973).
Gambar 2.2 Struktur Senyawa Komponen Utama Minyak Lemongrass. 2.2.3 Manfaat Tanaman Serai Dapur Serai dapur umumnya dikenal sebagai tumbuhan biasa yang akar & batangnya sering dipakai sebagai rempah penyedap masakan. Padahal, minyak atsiri dalam tanaman ini banyak dipakai dalam industri kosmetik untuk pembuatan parfum & sabun. Serai dapur banyak digunakan dalam masakan melayu, Indonesia dan Thailand. Selain daripada itu serai dapur juga digunakan dalam perawatan aromaterapi. Minyak yang diekstrak dari serai juga digunakan sebagai pewangi untuk kosmetik, shampo dan sabun. Tanaman serai dapur dipergunakan dalam berbagai kebudayaan. Bagian dari tanaman ini yang bisa dipakai untuk herbal meliputi akar, batang, & daunnya. Sebuah penelitian mengungkapkan bahwa setiap 100 gram serai mengandung antioksidan yang bisa mencegah kanker. Pada tahun 2006, sebuah tim peneliti dari University Gurion di Israel menemukan senyawa dalam tubuh serai yang bisa mematikan sel kanker tanpa merusak sel sehat. Teh yang mengandung serai membantu mengatasi gangguan pencernaan, sakit perut, masuk angin, kram usus & diare. Serai dapur juga membantu mengurangi gas dari usus sekaligus mencegah pembentukan gas lebih lanjut. Serai dapur juga memiliki sifat detoksifikasi tubuh dengan meningkatkan jumlah & frekuensi buang air mungil. Hal ini bisa membuat organ pencernaan, hati, pankreas, ginjal, & kandung kemih bersih & sehat karena zat beracun & asam urat sudah disingkirkan. Minyak esensial yang dibuat menggunakan serai
5
bisa digunakan untuk memperkuat & meningkatkan fungsi sistem saraf. Karenanya minyak serai dapur yang dioleskan ke permukaan tubuh memberikan efek menghangatkan, melemaskan otot & meredakan kejang. 2.3 Penyulingan (Destilasi) Penyulingan dapat didefinisikan sebagai pemisahan komponen-komponen suatu campuran dari dua jenis cairan atau lebih berdasarkan perbedaan tekanan uap dari masing-masing zat tersebut (Guenther, 1987). Dalam industri minyak atsiri dikenal tiga macam metode penyulingan, yaitu: a. Penyulingan dengan Air (water distilation). Pada metode ini, bahan yang disuling kontak langsung dengan air mendidih, digunakan pada bahan yang kering dan berminyak, tidak rusak oleh pemanasan. Keuntungan cara penyulingan air adalah : 1). Baik digunakan untuk menyuling bahan yang berbentuk tepung dan bungabungaan yang mudah membentuk gumpalan yang terkena panas. 2). Prosesnya sederhana, murah. 3). Dapat mengekstraksi minyak dari bahan yang berbentuk bubuk (akar, kulit, kayu)
Kelemahan cara penyulingan air adalah : 1). Ekstraksi minyak atsiri tidak dapat berlangsung dengan sempurna, walaupun bahan dirajang. 2). Waktu penyulingan lebih lama. 3). Proses dekomposisi minyak lebih tinggi. 4). Komponen minyak yang bertitik didih tinggi dan bersifat larut dalam air tidak dapat menguap secara sempurna. b. Penyulingan dengan air dan uap (water and steam distilation) Pada metode ini, uap selalu dalam keadaan basah, jernih dan tidak terlalu panas. Bahan yang disuling hanya berhubungan dengan uap dan tidak dengan air panas.
6
Keuntungan cara penyulingan air dan uap adalah : 1) Uap berpenetrasi secara merata kedalam jaringan bahan dan suhu dapat dipertahankan sampai 1000C. 2) Waktu penyulingan relatif singkat. 3) Proses dekomposisi minyak lebih berkurang. 4) Rendemen minyak lebih besar dan mutunya lebih baik. 5) Bahan yang disuling tidak dapat gosong. Kelemahan menggunakan sistem penyulingan air dan uap adalah : 1) Ukuran bahan yang terlalu halus akan menggumpal sehingga menghambat penetrasi uap. 2) Jumlah uap yang dibutuhkan lebih besar. 3) Sejumlah besar uap akan mengembun dalam jaringan tanaman, sehingga bahan bertambah basah. 4) Harus diperhatikan ukuran bahan olah agar seragam dan ruang antar bahan yang cukup agar uap dapat berpenetrasi c. Penyulingan dengan Uap Langsung (Steam distilation) Metode ketiga ini disebut penyulingan uap atau penyulingan uap langsung yang prinsipnya sama dengan penyulingan air dan uap tetapi air tidak diisikan ke dalam ketel atau dandang.
Kelemahan sistem penyulingan uap adalah : 1) Tidak baik dilakukan terhadap bahan yang mengandung minyak atsiri yang rusak oleh pemanasan dan air. 2) Minyak yang dihasilkan dengan cara penyulingan ini baunya akan sedikit berubah dari bau asli alamiah, terutama minyak atsiriyang berasal dari bunga (Guenther, 1987).
7
BAB III ALAT-ALAT DAN TATA KERJA
3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat 1) Destilator
5) Pompa
2) Kondensor
6) Pisau
3) Selang
7) Tabung gas LPG
4) Regulator
8) Bak penampung air
3.1.2 Bahan 1) Tanaman serai 3.2 Prosedur Praktikum 1) Batang tanaman serai dipisahkan dari daunnya 2) Batang tanaman serai dicuci bersih 3) Batang tanaman serai ditiriskan airnya 4) Batang tanaman serai dirajang 5) Destilator diisi air sampai di bawah saringan 6) Kondensor dan bak penampung air diisi dengan air sampai penuh 7) Batang tanaman serai dimasukkan ke dalam destilator 8) Tungku api dinyalakan 9) Didiamkan sampai keluar minyak, kira-kira selama 2 jam 10) Ditunggu sampai minyak yang dihasilkan sudah benar-benar tidak ada
8
3.3 Diagram Alir proses destilasi minyak serai batang tanaman serai dipisahkan dari daunnya
dicuci bersih
ditiriskan
dirajang
destilator diisi air
tungku api dinyalakan
didiamkan
data
9
3.4 Skema Peralatan air Bahan baku
Air keluar Destilator
Kondensor
flame Produk (air + minyak) Gambar 3.1 Skema Peralatan Dimensi Peralatan 1. Destilator Diameter Dalam (Di)
: 48,6 cm
Diameter Luar (Do)
: 51,3 cm
Tinggi Tangki
: 61,2 cm
Tinggi Penyangga
: 39 cm
Tinggi Tutup
: 48 cm
Bentuk Tutup
: Conical
2. Kondensor Diameter
: 48 cm
Tinggi Tangki
: 61,5 cm
Tinggi Penyangga
: 84 cm
Diameter koil
: 2 cm
Panjang Koil
: 374,8 cm
Jarak antar koil atas
: 12 cm
Jarak antar koil bawah
: 15 cm
3. Bak penampung air Panjang
: 122 cm
Lebar
: 49,5 cm
Tinggi
: 59 cm
Tinggi penyangga
: 16 cm
Air masuk
Bak Penampung Air pendingin
10
3.5 Gambar Alat
Air masuk Minyak keluar
Gambar 3.1 Destilator dan Kondensor
11
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Percobaan Tinggi dalam desilator sebelum melakukan proses destilasi dengan tinggi ruang destilator 39 cm adalah sebagai berikut: Bahan
Tinggi Bahan baku
Tinggi Ruang kosong
15 kg Daun
39 cm
0 cm
15 kg Ujung
14 cm
15 cm
13,5 cm
14,5 cm
10 kg Ujung
19 cm
20 cm
10 kg Pangkal
14 cm
25 cm
5 kg Ujung
8 cm
31 cm
5 kg Pangkal
9 cm
30 cm
15 kg Pangkal
Tabel 4.1 Tinggi bahan baku sebelum proses Tinggi dalam desilator setelah melakukan proses destilasi dengan tinggi ruang destilator 39 cm adalah sebagai berikut: Bahan
Tinggi bahan baku
Tinggi Ruang kosong
15 kg Daun
36 cm
3 cm
15 kg Ujung
20 cm
19 cm
15 kg Pangkal
19 cm
20 cm
10 kg Ujung
15 cm
24 cm
11,5 cm
27,5 cm
5 kg Ujung
7 cm
32 cm
5 kg Pangkal
7 cm
32 cm
10 kg Pangkal
Tabel 4.2 Tinggi bahan baku setelah proses
12
Volume air dalam desilator setelah melakukan proses destilasi dengan volume awal 33 liter adalah sebagai berikut: Bahan
Volume air dalam desilator
Volume uap
15 kg Daun
16,5 L
12 L
15 kg Ujung
15,5 L
15 L
19 L
12,75 L
20,5 L
12 L
10 kg Pangkal
19 L
12,75 L
5 kg Ujung
19 L
12,75 L
17,5 L
14,5 L
15 kg Pangkal 10 kg Ujung
5 kg Pangkal
Tabel 4.3 volume air desilator dan volume uap Berat bahan baku setelah melakukan proses destilasi adalah sebagai berikut: Berat awal (kg)
Berat akhir (kg)
15 Kg Daun
16 Kg Daun
15 Kg Ujung
17 Kg Ujung
15 Kg Pangkal 10 Kg Ujung
16 Kg Pangkal 11 Kg Ujung
10 Kg Pangkal
10 Kg Pangkal
5 Kg Ujung
5,5 Kg Ujung
5 Kg Pangkal
6 Kg Pangkal
Tabel 4.4 berat awal dan berat akhir bahan baku
13
Hasil percobaan ini minyak serai yang dihasilkan selama 4 jam adalah sebagai berikut: Waktu
Hasil
Suhu air bak
Suhu air
mulai
minyak
pendingin
kondensor
15 kg Daun
07.27
44,5 ml
39˚C
40˚C
15 kg Ujung
08.00
18,75 ml
43˚C
45˚C
15 kg Pangkal
07.00
40,8 ml
42˚C
43˚C
10 kg Ujung
07.00
12,3 ml
26˚C
26˚C
10 kg Pangkal
07.13
30,9 ml
41˚C
42˚C
5 kg Ujung
07.00
4 ml
41˚C
42˚C
5 kg Pangkal
06.37
16,5 ml
45˚C
47˚C
Bahan
Tabel 4.5 Hasil Minyak dan Suhu 4.2 Pembahasan Hasil minyak serai ini dari bagian daun berat 15kg menghasilkan 44,5 ml yang paling banyak menghasilkan minyak. Didalam praktikum ini,. Faktor-faktor
yang memnpengaruhi banyaknya
hasil minyak tersebut diantaranya, yaitu: 1. Faktor suhu diantaranya: suhu ruangan, dan suhu air kondensor. 2. Faktor waktu diantaranya: mulainya pemanasan, dan waktu proses destilasi. 3. Faktor ruang bahan baku. 4. Faktor bagian-bagian pada tanaman serai yang banyak mengandung minyak.
14
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan Dari hasil percobaan ini dapat disimpulkan bahwa
pada bagian daun
tanaman serai ini banyak mengandung minyak dengan berat 15kg menghasilkan minyak 44,5 ml. Dalam proses destilasi ini ada beberapa paktor yang mempengaruhi hasil banyaknya minyak misalnya suhu, waktu, tinggi bahan baku, dan bagian-bagian bahan baku yang menggandung minyak. 5.2 Saran Bagi praktikan sebaiknya mengetahui bagian mana yang banyak mengandung minyak, waktu proses destilasi agak lama, dan suhu yang baik melakukan percobaan ini sekitar 28˚C-32˚C pada air kondensor. Bahwa banyak yang dapat dimanfaatkan dalam percobaan ini sehingga menjadi alternatif bagi kehidupan orang banyak dalam kehidupan sehari- hari.
