TUGAS AKHIR
TEKNIK MESIN
BAB II DASAR TEORI II.1 Minyak Atsiri Minyak atsiri
(Essential oil) di kenal dengan minyak eteris atau minyak
terbang,adalah minyak yang di hasilkan dari tanaman yang mempunyai sifat mudah menguap pada suhu tertentu tanpa mengalami dekomposisi. Pada umumnya minyak atsiri mempunyai rasa getir,berbau wangi sesuai bau wangi tanaman penghasilnya,larut dalam pelarut organik dan tidak larut dalam air. Tanaman
minyak
atsiri
bersumber
dari
setiap
bagian
tanaman
yaitu
daun,bunga,biji,batang,kulit,akar atau umbi(rizhoma), yang merupakan bahan baku untuk produk farmasi dan kosmetik alamiah di samping di gunakan sebagai kandungan dalam bumbu atau sebagai pewangi(flur and flagrance ingredients).
MERCUBUANA
TUGAS AKHIR
TEKNIK MESIN
Dalam jenisnya minyak atsiri terdapat 80 jenis minyak atsiri yang dapat di perdagangkan,sedangkan indonesia saat ini baru mengekspor sekitar 12 jenis minyak atsiri,antara lain minyak atsiri sebagai berikut: minyak nilam(patchouli oil), minyak akar wangi(vertiver oil), minyak sereh wangi(cintronella oil), minyak kenanga(cananga oil), minyak kayu putih(cajuput oil), minyak sereh dapur(lemon grass), minyak cengkeh(cloves oil), minyak kayu manis(cinamon oil),minyak cendana(sandal wood oil), dan minyak lada(pepper oil). Minyak atsiri di kelompokkan pada SITC(standar internasional trade clasisification)- STIC 5513 (essential oil)-SITC55131(esssential oil citrus fruit) dan SITC55132(other essential oil). II. 2 Potensi Ekonomis Minyak Atsiri( Minyak Kayu Putih) Berbicara soal komoditi ekspor nonmigas, minyak atsiri dari daun kayu putih salah satu andalan.Bahkan negara kita tercatat sebagai salah satu pengekspor minyak kayu putih terbesar di dunia.Meskipun popular di pasar internasional, anehnya minyak atsiri kurang akrab di telinga kita.Apalagi yang mengenal sosok tanaman kayu putih dengan baik, padahal masalah ini adalah merupakan peluang bisnis yang dapat di andalkan. Kayu putih merupakan salah satu dari 150-200 spesies tanaman penghasil minyak atsiri. Di indonesia sendiri terdapat sekitar 40-50 jenis, tetapi baru sekitar 15 spesies yang di usahakan secara komersial. Tanaman kayu putih juga di kenal dengan nama komersil cajuput oil.Salah satu minyak atsiri andalan Indonesia yang memiliki harga yang relatif stabil dan merupakan salah satu minyak atsiri produk kehutanan non kayu Indonesia adalah
MERCUBUANA
TUGAS AKHIR
TEKNIK MESIN
minyak kayu putih.Minyak kayu putih merupakan minyak hasil penyulingan tanaman kayu putih. Usaha penyulingan minyak kayu putih ini sangat prospektif untuk dikembangkan, selain karena tanaman ini mudah untuk dibudidayakan termasuk pada lahan kritis sekalipun, tetapi juga masih banyaknya permintaan akan minyak kayu putih yang belum dapat dipenuhi. Saat ini, permintaan pasar domestik minyak kayu putih dipenuhi dari Perum Perhutani, Dinas Kehutanan dan Perkebunan Propinsi DIY,industri rakyat di Kepulauan Maluku, dan beberapa sumber kecil lainnya. Menurut Dinas Kehutanan, kebutuhan minyak kayu putih dalam negeri belum dapat dipenuhi dari sumber sendiri. Dalam setiap tahunnya terdapat kekurangan minyak kayu putih kurang lebih 1.000 ton.Selama ini kekurangan tersebut dicukupi dengan mengimpor minyakEucaliptusdari Cina.Hal ini mengindikasikan bahwa peluang untuk pengembangan industri minyak kayu putih masih terbuka lebar.
Gelam
atau
Kayu
putih
(Melaleuca
leucadendra M.
leucadendron)
merupakan pohon anggota suku jambu-jambuan (Myrtaceae) yang dimanfaatkan sebagai sumber minyak kayu putih (cajuput oil).Minyak diekstrak (biasanya disuling dengan uap) terutamadari daun dan rantingnya.Namanyadiambil dari warna batangnyayang memang putih.
Minyak kayu putih (cajuput oil, oleum-melaleuca-cajeputi, atauoleum cajeputi) dihasilkan
dari
hasil penyulingan daun dan
ranting kayu
putih (M.
leucadendra). Minyakatsiri ini dipakai sebagai minyak pengobatan, dapat dikonsumsi per
MERCUBUANA
TUGAS AKHIR
TEKNIK MESIN
orang (diminum) atau, lebih umum, dibalurkan ke bagian tubuh.Khasiatnya adalah sebagai penghangat tubuh, pelemas otot, dan mencegah perut kembung.
Minyak ini mengandung terutama eukaliptol (1,8-cineol) (komponen paling banyak, sekitar
60%),
α-terpineol dan ester asetatnya,
α-pinen,
dan limonen.M.
quinquenerviadilaporkan juga menjadi sumber minyak atsiri yang dinamakan sama. Minyak kayu putih banyak menjadi komponen dalam berbagai salep dan campuran minyak penghangat.Salep macan dan minyak telondiketahui menggunakan minyak kayu putih sebagai penyusunnya.Tumbuhan ini terutama tumbuh baik di Indonesia bagian timur dan Australiabagian utara,namun demikian dapat pula diusahakan di daerah-daerah lain yang memilikimusim kemarau yang jelas.Minyak kayu putih mudah menguap. Pada hari yang panas orang yang berdekatan dengan pohon ini akan dapat membauinya dari jarak yang cukup jauh.
Sebagai tumbuhan, kayu putih dapat diusahakan dalam bentuk hutan usaha (agroforestri). Perhutani memiliki
beberapahutan
kayu
putih
untuk
memproduksinya.Minyak kayu putih yang diambil dari penyulingan biasa dipakai sebagai minyak balur atau campuran minyak pengobatan lain (seperti minyak telon) atau campuran parfum serta produk rumah tangga lain.
MERCUBUANA
TUGAS AKHIR
TEKNIK MESIN
Tabel 2.1 Contoh minyak kayu putih SNI 06-3954-2006 menurut balai penelitian tanaman obat dan aromatika.
No. Jenis uji
Satuan
Persyaratan
1.
Keadaan
-
Jernih sampai kuning kehijauan
-Warna
-
Khas kayu putih
-Bau 2.
Bobot jenis pada suhu -
0,900 – 0,930
20 oC 3.
Indeks bias nD20
4.
Kelarutan
dalam -
1,450 – 1,470 1 : 1 sampai 1 : 10 jernih
5lcohol 70% 5.
Putaran optik
-
(-) 4 s/d 10
6.
Kandungan sineol
%
50 – 65
sumber balai penelitian obat dan aromatika(balittro)
MERCUBUANA
TUGAS AKHIR
TEKNIK MESIN
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Tanaman Kayu Putih
Daun Kayu Putih Kering
MERCUBUANA
TUGAS AKHIR
TEKNIK MESIN
Sebuah referensi menyebutkan, minyak kayu putih dapat untuk mengobati Reumatik, Radang usus, Diare, Radang kulit, Batuk, demam, flu, Sakit kepala, sakit gigi, Ekzema, Nyeri pada tulang dan saraf,lemah tidak bersemangat (neurasthenia), susah tidur, dan asma.Oleh karena itu minyak ini juga sering di gunakan untuk terapi aroma. Kayu putih juga bermanfaat, tanaman ini juga terdapat di Australia, tanaman ini dapat tumbuh di dataran rendah maupun pegunungan. Di Indonesia tanaman ini banyak di jumpai di pulau jawa,kepulauan Maluku,kepulauan nusa tenggara timur,Sulawesi,dan masih banyak lagi.Awalnya, tanaman ini merupakan tanaman yang tumbuh liar, namun kemudian diusahakan secara teratur sebagai hutan tanaman non kayuuntuk menghasilkan minyak atsiri dan merehabilitasi tanah-tanah kritis serta tanah-tanah yang kurang produktif karena dapat tumbuh baik pada lahan yang tidak subur.Namun, karena informasi mengenai seluk beluk tanaman kayu putih mulai dari sistem budidaya hingga penyulingan minyak atsirinya sangat sulit diperoleh, sehingga masyarakat masih belum banyak yang mengusahakannya. II.3 Perkembangan Ekspor Dan Impor Dunia Nilai impor dunia ada beberapa Negara yang tercantung dalam ekspor impor yang besar pada tahun 2003 berjumlah US$ 475,598 ribu telah meningkat sekitar 7,02 % menjadi US$ 508,964 ribu pada tahun 2006.
MERCUBUANA
TUGAS AKHIR
TEKNIK MESIN
Trend impor dan ekspor beberapa Negara pengimpor dan pengekspor terbesar adalah. Table 2.2 Trend impor ekspor minyak kayu putih ekspor Negara v
impor
NET
nilai
harga
v
nilai
harga
ekspor
(kg)
fob($)
per kg
(kg)
cif ($)
per kg
($)
2003
56,027
167,408
2,988
23,125
97,925
4,234
69,483
2004
19,904
79,747
4,005
31,569
133,872
4,241
54,155
2005
59,864
252,415
4,217
18,414
135,104
7,337
117,311
2006
180
2,11
11,722
1,091
17,071
15,647
-13,537
Sumber perdagangan dalam maarthen (2009) Pekembangan
ekspor
dunia
Essential
oil
pada
tahuin
2006
mencapai
US$
500,071ribu(33.183 ton) dan nilai impor dunia mencapai US$ 564,620. Negara-negara penimpor terbesar 2006 adalah sebagai berikut :
Tabel 2.3Negara-negara pengimpor terbesar di tahun 2006 Negara
Nilai impor ( ribu Pertumbuhan US$)
MERCUBUANA
impor
Share
in
2003-2006 import (%)
word
TUGAS AKHIR
TEKNIK MESIN
(%) Australia
120.220
5
21
USA
87.573
2
15
Germany
48.149
13
8
Swizerland
36.906
8
8
Spain
32.906
15
6
France
29.411
3
5
Sumber : satuan pengembangan kegiatan ekspor daerah 2006 “peluang pasar Essential oil “, Sedangkan Negara-negara pengekspor terbesar di tahun 2006 adalah : Table 2.4 negara-negara pengekspor terbesar di tahun 2006 Negara
Nilai impor (ribu Pertumbuhan US$)
Share
Ekspor 2005-2006 Ekspor (%) (%)
Australia
93.842
0
18
Indonesia
47.940
2
10
USA
34.011
-6
9
France
24.364
3
6
China
21.090
7
4
singapura
19.517
16
4
MERCUBUANA
in
Word
TUGAS AKHIR
TEKNIK MESIN
Sumber : satuan pengembangan kegiatan ekspor daerah 2006 “peluang pasar Essential oil “, Berdasarkan data ITC/ Comtrade Statistics nilai impor ekspor Indonesia untuk komoditi Essential oil pada tahun 2006 mencapai US$ 36.799 dan share Indonesia dalam total ekspor dunia mencapai 8% di bawah Australia (22%).
II.4 Metode Destilasi Minyak Atsiri Metode-metode destilasi ini sudah lama di lakukan pada pabrik-pabrik destilasi minyak atsiri di Indonesia, di antaranya yaitu :
a. Metode Air dan Uap Salah satu keuntungan yang di miliki destilasi air dan uap di bandingkan dengan destilasi uap langsung adalah karena kemungkinan terbentuknya jalur uap di dalam ketel semakin kecil. Uap terbentuk di atas permukaan air, sehingga uap tersebut berpenetrasi melaluai bahan secara merata. Selama bertahun-tahun produksi sereh wangi di pulau jawa,destilasi di lakukan dengan uap langsung,tetapi setelah tahun 1910 pada masa penduduk pribumi dan cina nulai berkecipung di bidang industri, mulai di perkenalkan proses destilasi
MERCUBUANA
TUGAS AKHIR
TEKNIK MESIN
airdan uap,tipe ketel ini lebih murah dan prosesnya lebih sederhana.pengoperasian ketel ini relatif ekonomis dan tidak perlu mengunakan uap. Ketel suling air dan uap ini di letakkan di atas dapur yang terbuat dari bahan tahan apidan ketel ini yangdi lengkapi dengan saringan atau (GRID)ini sebagai penyangga bahan olah. Air yang terdapat di bawah grid di panaskan dengan api langsung. Ketel ini juga di lengkapi pula dengan satu lubang pada bagian samping untuk memudahkan pengisian bahan dan mengeluarkan ampas. Bahan di isikan ke dalam ketel sampai mampat untuk mencegah timbulnya jalur uap.volume bahan berkurang selama proses destilasi. Di antara dinding ketel dan isi ketel atau bahan olah, terutama pada ketel yang tidak di beri insulasi akan terjadi kondensasi internal, dan kondensatnya yang mengandung zat-zat ekstraksif non volatif berwarna gelap di tampung di bawah grid pada dasar ketel dan di kumpulkan setelah beberapa proses destilasi. Selanjutnya dianjurkan untuk membuang air dalam ketel (di bawah grid) setelah setiap partai bahan di destilasikan kemudian di ganti dengan air yang segar untuk proses destilasi selanjutnya. Masing-masing pada sistem destilasi air dan uap membutuhkan sumber air yang terpisah.Oleh karena itu jumlah pemakaian bahan bakar relatif lebih besar dari pada mengunakan satu ketel uap yang mensuplai uap untuk seluruh ketel. Destilasi air dan uap (dengan api langsung) dalam rekomendasian bahan yang didestilasikan perhari jumlahnya cukup kecil. Destilasi dalam ketel berukuran sangat besar dengan sistem air dan uap, dimana uap harus berpenetrasi jauh ke seluruh bagian daun tidak akan
MERCUBUANA
TUGAS AKHIR
TEKNIK MESIN
menghasilkan rendemen minyak yang lebih tinggi di banding dengan penyulingan uap langsung. b. Destilasi di Dalam Godokan Sistem destilasi di dalam godokan merupakan modifikasi dari destilasi air dan uap.Dapur dan air dan ketel air (water boiler) letaknya terpisah dari ketel destilasi.Kapasitas godokan bervariasi antara 400 sampai 4000 kg rumpun. Ketel destilasi yang memuat lebih dari 1500 kg daun bersifat kurang ekonomis di banding dengan ketel yang memuat 1000 sampai 2000 kg bahan olah. Ketel-ketel destilasi ukuran kecil membutuhkan waktu destilasi lebih singkat. Pada prakteknya destilasi suatu partai bahan seberat 1000 sampai 1200 kg dilakukan selama 5-6 jam, meskipun destilasi dengan laju uap yan tinggi. c. Destilasi Dengan Uap Langsung Destilasi dengan uap langsung, uap di hasilkan dalam ketel uap terpisah yang di panasi dengan kayu bakar. Dalam hal tekanan uap yang dipanaskan, dahulu orang yakin bahwa tekanan uap tinggi memberikan hasil yang paling baik, misalnya dengan penggunaan tekanan uap 3 sampai 4 atmosfer (di ukur dalam ketel uap), tetapi akhirnya para produsen menemukan kenyataan bahwa tekanan tinggi itu memang akan menghasilkan rendemen minyak lebih besar, tetapi menurunkan mutu minyak. Sebagai pengganti tekanan 3 sampai 4 atmosfer, di anjurkan uap bertekanan 1 sampai 2 atmosfer atau ½ sampai 1 atmosfer(di atas tekanan atmosfer biasa). Kerugian akibat redemen minyak yang rendah karena pengunaan uap rendah dan menghasilkan mutu minyak yang cukup baik ternyata lebih besar dari pada dengan pengunaan tekanan tinggi yang
MERCUBUANA
TUGAS AKHIR
TEKNIK MESIN
akan menghasilkan mutu minyak yang kurang baik. Oleh karena itu, beberapa buah pabrik destilasi masih lebih cenderung untuk menghasilkan redemen yang minyak tinggi dari pada minyak yang bermutu tinggi, dengan cara menerapkan tekanan uap tinggi, atau memperlama periode destilasi. Jika destilasi di lanjutkan dalam waktu yang cukup lama, maka seluruh minyak atsiri yang terdapat di dalam akan terdestilasi,tetapi minyak yang di hasilkan mengandung unsur yang bernilai dalam jumlah kecil. Berdasarkan pengalaman selama bertahun-tahun,akhirnya para produsen mengetahui bahwa minyak bermutu baik dapat di peroleh dengan cara destilasi uap pada tekanan normal dan dengan membatasi proses destilasi. Kini, ketel destilasi uap yang memuat 1000 sampai 1200 kg daun dapat di destilasikan dengan tekanan uap ½ sam[pai 1 atmosfer(di atas tekanan atmosfer, di ukur dalam ketel uap)dan lama proses destilasi tidak lebih dari 3 jam. Lama destilasi tidak hanya tergantung pada tekanan uap,namun juga terhadap faktor-faktor lain seperti kondisi( kadar air) bahan olah. Uap harus dapat berpenetrasi melalui seluruh bagian bahan olah dengan tekanan yang cukup, jika tidak demikian, maka tidak akan berlangsung proses destilasi yang sempurna. Di lain pihak,biola uap bergerak melalui bahan, akan dapat terbentuk jalur uap. Pada umumnya, tekanan uap dalam ketel destilasi tidak boleh terlalu tinggi kedua minyakmengalami dekomposisi pada suhu tinggi, sebagaimana halnya komponen berbau wangi yang kontak telalu lama dengan uap.
MERCUBUANA
TUGAS AKHIR
MERCUBUANA
TEKNIK MESIN
