EKSTRAKSI MINYAK ATSIRI DARI BIJI GANITRI
DENGAN PELARUT n-HEKSANA DAN CAMPURAN METANOL-ETANOL
Essential Oil Extraction from Ganitrus Seed with n-Hexane
and Mixture of Methanol-Ethanol
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan program Diploma III Teknik Kimia
OLEH :
IMAS MAESAROH
(091411015)
NITA KURNIATI
(091411022)
PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG JULI 2012
EKSTRAKSI MINYAK ATSIRI DARI BIJI GANITRI DENGAN PELARUT N-HEKSANA DAN CAMPURAN METANOL-ETANOL
Essential Oil Extraction from Ganitrus Seed with n-Hexane
and Mixture of Methanol-Ethanol
TUGAS AKHIR Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan program Diploma III Teknik Kimia
Oleh
IMAS MAESAROH NITA KURNIATI
NIM. 091411015 NIM. 091411022
PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG JULI 2012
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas berkat dan rahmat-Nya, penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir beserta laporannya. Tugas Akhir merupakan syarat kelulusan yang harus dilaksanakan oleh mahasiswa tingkat akhir program D III Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Bandung. Adapun judul penelitian Tugas Akhir ini adalah “Ekstraksi Minyak Atsiri dari Biji Ganitri dengan Pelarut n-Heksana dan Campuran MetanolEtanol”. Pada kesempatan ini, penyusun ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan serta dukungan sehingga penelitian dan laporan Tugas Akhir yang dilakukan oleh penyusun dapat diselesaikan dengan baik. Penyusun mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Ir. Mukhtar Ghozali, M.Sc selaku Pembimbing I 2. Ibu Dra. Endang Widiastuti, M.Si selaku Pembimbing II 3. Bapak Rispiandi, S.T, M.T selaku Koordinator Tugas Akhir. 4. Bapak Ir. Dwi Nur Nirwantoro, M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung. 5. Tim Penguji yang memberikan banyak masukan positif pada saat Tugas Akhir ini disidangkan. 6. Para staff TU dan teknisi laboratorium Teknik Kimia. 7. Rekan-rekan Chemista 09 yang turut membantu dan memberikan masukan serta dukungan dan semangat selama proses pembuatan tugas akhir ini. 8. Serta semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu kelancaran pelaksanaan tugas akhir ini yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu. Penyusun menyadari masih adanya kekurangan dan keterbatasan kemampuan serta pengetahuan penyusun dalam laporan Tugas Akhir ini. Penyusun berharap laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penyusun dan pembaca sekalian.
Bandung, Juli 2012
Penyusun
i
ABSTRAK Tanaman ganitri (Elaeocarpus ganitrus) merupakan tanaman yang menghasilkan buah berbentuk bulat berwarna biru tua dengan biji bergerigi dan keras. Penelitian yang dilakukan adalah untuk mengekstraksi minyak dari biji ganitri dengan metode ekstraksi padat–cair (leaching) dengan cara mengontakkan uap panas pelarut secara langsung dengan serbuk biji ganitri. Variasi yang dilakukan yaitu jenis pelarut (n-heksana dan campuran metanol-etanol) dan rasio bahan baku/pelarut (1:1, 1:2, 1:3, 1:4 dan 1:5) untuk menentukan pelarut yang lebih baik ditinjau dari perolehan yield minyak terbanyak. Bahan baku yang digunakan sebanyak 200 gram dengan ukuran partikel 73-133 mesh. Lama waktu ekstraksi untuk semua run yaitu 3 jam. Hasil ekstraksi dimurnikan dengan cara distilasi dan dilakukan degumming untuk menghilangkan getah dengan menggunakan asam fosfat (H3PO4). Pelarut campuran metanol-etanol dengan rasio bahan baku/pelarut 1:5 menghasilkan yield minyak terbanyak yaitu 1,45% berat. Dari hasil analisis GC-MS, diketahui bahwa minyak hasil ekstraksi mengandung senyawa squalene dan beta.-Sitosterol acetate dengan kadar paling banyak yaitu 15,56 % dan 17,55 % yang menunjukkan bahwa minyak tersebut merupakan minyak atsiri. Kata kunci : Elaeocarpus ganitrus, palmitat, leaching, n-heksana, squalene
ii
ABSTRACT Ganitri plants (Elaeocarpus ganitrus) is a plant that produces round and dark blue fruits with jagged and hard seeds. This research aims to extract oil of ganitri seeds by solid-liquid extraction (leaching) method by contacting hot solvent vapor directly with the ganitri seed powder. Variations of this research were type of solvent (n-hexane and methanol-ethanol) and the ratio of raw materials/solvents (1:1, 1:2, 1:3, 1:4 and 1:5) to determine the better solvent that result in the highest yield of oil. Treatment for every run was 200 gram of ganitri seed powder with particle size of 73-133 mesh being extracted for 3 hours. The result of extraction purified by distillation method and followed by degumming with phosphoric were acid (H3PO4). Solvent mixture of methanol-ethanol with the ratio of raw material / solvent 1:5 produced the highest yield of oil of 1.45% weight. From the result of GC-MS analysis, it was known that oil of extraction contains squalene and beta.sitosterol acetate compound with highest percentage of 15,56 % and 17,55 %. It indicated that the oil was essential oil. Keyword: Elaeocarpus ganitrus, palmitic, leaching, n-hexane, squalene
iii
DAFTAR ISI
Pengantar ...................................................................................................... i Kata
Abstrak ................................................................................................................... ii
Abstract ................................................................................................................. iii Daftar Isi ............................................................................................................... iv
Daftar Tabel.......................................................................................................... vi Daftar Gambar .................................................................................................... vii
Daftar Lampiran ................................................................................................ viii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Penelitian ........................................................................1 1.2. Tujuan Penelitian .....................................................................................2 1.3. Ruang Lingkup Penelitian .......................................................................3 1.4. Tahapan Penelitian...................................................................................3 1.5. Sistematika Penulisan ..............................................................................4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Biji Ganitri ...............................................................................................5 2.2. Minyak Atsiri ..........................................................................................5 2.3.1 Squalene.................................................................................................6 2.3.2 beta-Sitosterol Acetate ..........................................................................7 2.3. Pelarut .....................................................................................................7 2.3.1 Pelarut Polar...........................................................................................8 2.3.2 Pelarut Semipolar ..................................................................................9 2.3.3 Pelarut Nonpolar ...................................................................................9 2.4. Ekstraksi ...............................................................................................11 2.5. Pemurnian ..............................................................................................17 2.5.1 Distilasi ................................................................................................18 2.5.2 Degumming ........................................................................................20 BAB III METODOLOGI 3.1. Tahap Persiapan ....................................................................................21 3.2. Tahap Percobaan ...................................................................................24
iv
3.3. Tahap Analisis ......................................................................................25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.Penentuan Rasio Bahan Baku/Pelarut yang Lebih Baik .........................27
4.1.1 Analisis Yield Minyak ........................................................................27
4.1.2 Analisis Indeks Bias ...........................................................................29
4.1.3 Analisis Massa Jenis ...........................................................................29
4.2.Penentuan Pelarut yang Lebih Baik .......................................................30
4.2.1 Analisis Fourier Transform Infra Red (FT-IR) Spectrophotometer ....30
4.2.2 Analisis GC-MS .................................................................................32
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ............................................................................................35 5.2. Saran ......................................................................................................35 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
v
DAFTAR TABEL 2.1 Komposisi Kimia Biji Ganitri ................................................................. 5 Tabel
Tabel 2.2 Karakteristik Minyak Biji Ganitri ........................................................... 6
Tabel 2.3 Struktur Kimia dan Sifat Fisik Squalene................................................. 6 Tabel 2.4 Karakteristik beta-Sitosterol Acetate ...................................................... 7
Tabel 2.5 Sifat-sifat Pelarut Umum ...................................................................... 10 4.1 Hasil Ekstraksi Variasi Pelarut ............................................................. 27 Tabel
Tabel 4.2 Hasil Analisis Indeks Bias Ekstraksi Variasi Pelarut............................ 29
Tabel 4.3 Hasil Analisis Massa Jenis Ekstraksi Variasi Pelarut ........................... 29 Tabel 4.4 Hasil Analisis FT-IR ............................................................................. 31 Tabel 4.5 Hasil Analisis GC-MS Minyak Hasil Ekstraksi dari Biji Ganitri dengan Pelarut n-Heksana ..................................................................... 32 Tabel 4.6 Hasil Analisis GC-MS Minyak Hasil Ekstraksi dari Biji Ganitri dengan Pelarut Metanol-Etanol ............................................................. 33
vi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Buah ganitri ......................................................................................... 5
Gambar 2.2 Biji ganitri ........................................................................................... 5
Gambar 2.3 Struktur Kimia beta-Sitosterol Acetate ............................................... 7 Gambar 2.4 Alat Distilasi dengan Air ................................................................... 15
Gambar 2.5 Alat Distilasi dengan Air dan Uap .................................................... 16 Gambar 2.6 Alat Distilasi dengan Uap ................................................................. 17
Gambar 2.7 Alat distilasi sederhana...................................................................... 18
Gambar 3.1 Skema Alat Ekstraksi Padat Cair (Leaching) .................................... 21 Gambar 3.2 Rangkaian Alat Ekstraksi .................................................................. 22 Gambar 3.3 Rangkaian Alat Distilasi Sederhana .................................................. 23 Gambar 3.4 Skema Percobaan .............................................................................. 24 Gambar 4.1 Grafik Analisis FT-IR Minyak Hasil Ekstraksi dari Biji Ganitri dengan Pelarut n-Heksana ................................................................. 30 Gambar 4.2 Grafik Analisis FT-IR Minyak Hasil Ekstraksi dari Biji Ganitri dengan Pelarut Campuran Metanol-Etanol ....................................... 31 Gambar 4.3 Grafik Analisis GC-MS Minyak Hasil Ekstraksi dari Biji Ganitri dengan Pelarut n-Heksana ................................................................. 32 Gambar 4.4 Grafik Analisis GC-MS Minyak Hasil Ekstraksi dari Biji Ganitri dengan Pelarut Campuran Metanol-Etanol ....................................... 33
vii
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A
DATA DAN PERHITUNGAN
A.1 Analisis % Yield Minyak
A.2 Analisis Massa Jenis Minyak Hasil Ekstraksi A.3 Analisis Indeks Bias Minyak Hasil Ekstraksi
A.4 Analisis FT-IR A.5 Analisis GC-MS
LAMPIRAN B
ALAT DAN BAHAN
LAMPIRAN C
SOP DAN MSDS
LAMPIRAN D
LEMBAR KEGIATAN BIMBINGAN TUGAS AKHIR
LAMPIRAN E
FORM PERBAIKAN
viii
DAFTAR PUSTAKA
AgroMedia, Redaksi. 2008. Buku Pintar Tanaman Obat. Jakarta Selatan: PT.
AgroMedia Pustaka.
Ahmed, Jasim & Mohammad Shafiur Rahman. 2012. Handbook of Food Process
Design 2nd Ed. USA: Blackwell Publishing Ltd. Anonim. www.wikipedia.org. n-Heksana. Diunduh.4 Januari 2012. Anonim. www.wikipedia.org. Etanol. Diunduh.4 Januari 2012. Anonim. www.wikipedia.org. Metanol. Diunduh.4 Januari 2012.
Anonim. www.wikipedia.org. Squalene. Diunduh.13 Juli 2012. Anonim. www.chemicalbook.com. Beta-Sitosterol Acetate. Diunduh pada 13 Juli 2012 Atmanegara, YudhistiraAbdi. 2007. Pemurnian pada Pembuatan Biodiesel. http://blogbpost.wordpress.com/.../pemurnian-pada-pembuatan-biodiesel/. Di Indonesia. Diunduh pada 2 Juni 2012 Coulson, J.M. & J. F. Richardson. 2002. Particle Technology and Separation Processes. Oxford: Butterworth-Heinemann. Daintith, John. 1990. A Concise Dictionary of Chemistry. Jakarta: Erlangga. Fadhli, Haiyul. 2011. Metoda Ekstraksi. www.haiyulfadhli.blogspot.com Geankoplis, Christie John. 2003. Transfort Processes and Separation Process Principles 4th Ed. New Jersey: Pearson Education, Inc. Lucas, Howard J, David Pressman. 1949. Principles and Practice In Organic Chemistry. New York: John Wiley and Sons, Inc. Manurung, Walber. 2012. BAB III Metodologi. http://walber8.files.wordpress.com Diunduh pada 6 Juni 2012 Mujtaba, I. M. 2004. Batch Distillation Design and Operation Series on Chemical Engineering-Vol.3. London: Imperial College Press. Permanasari, Indira. 11 Mei 2010.Bread fruit. Harian KOMPAS, halaman 13. R.H. Perry, McGraw-Hill.1973.Chemical engineering handbook, 5th ed.(p. 18-14). New York. Ray, AB. 1979 .Department of Medicinal Chemistry, Banaras Hindu University.
Ray, AB. Chand L.1979. Rudrakine, a New Alkaloid from Elaeocarpus ganitrus. New Delhi: Phytochemistry.
Roy, Suhas.2003. Departemen Farmakologi, Banaras Hindu University. Santoso, Hieronymus Budi. 1992. Sereh Wangi, Bertanam dan Penyulingan.
Yogyakarta: Kanisius.
SBP Board of Consultant and Engineer. 1998. SBP Handbook of Oil seeds, Oils, Fats and Derivatives. New Delhi: SBP Board of Consultant and Engineer
Shadilly, Hasan. 1973. Ensiklopedi Umum. Yogyakarta: Kanisius www.staff.blog.ui.ac.id. Geo Info: Ganitri (Elaeocarpus sphaericus) Di Taqy.
Indonesia. Diunduh 28 Desember 2011. Tohir, Acep, Anida Khaerani. 2011. Ekstraksi Minyak Biji Ganitri. JurusanTeknik Kimia, Politeknik Negeri Bandung.
CURRICULUM VITAE
Nama
: Imas Maesaroh
NIM
: 091411015
Tempat Tanggal Lahir
: Garut, 16 Juni 1991
SD Lulus Tahun
: 2003 di SDN 4 Cikajang
SMP Lulus Tahun
: 2006 di SMPN 1 Cikajang
SMA Lulus Tahun
: 2009 di SMAN 4 Garut
Nama
: Nita Kurniati
NIM
: 091411022
Tempat Tanggal Lahir
: Bandung, 23 Mei 1991
SD Lulus Tahun
: 2003 di SDN Sindang Sari 2Bandung
SMP Lulus Tahun
: 2006 di SMPN 49 Bandung
SMA Lulus Tahun
: 2009 di SMAN 23 Bandung
