MINYAK ATSIRI Sakunda Anggarini Departement of Agroindustry 2014
Kuliah Pengetahuan Bahan Agroindustri
OUTLINE 1
Definisi Minyak Atsiri
2
Sumber- sumber di Alam
3
Kegunaan dalam Industri
4
Sistem Produksi
DEFINISI MINYAK ATSIRI • Suatu zat yang berkonsentrasi tinggi yang diekstrak dari berbagai macam bagian tumbuhan yang memiliki aroma. • Zat berbau yang terkandung dalam tanaman
• Kelompok besar minyak nabati yang berwujud cairan kental pada suhu ruang, namun mudah menguap sehingga memberikan aroma yang khas
DEFINISI MINYAK ATSIRI • Minyak atsiri merupakan bahan yang sangat kompleks yang terdiri dari ratusan sampai ribuan unsur kimia yang berbeda. • Rata-rata minyak atsiri berisi 80-400 unsur kimia yang diketahui. Beberapa minyak bahkan mengandung lebih, yang semuanya itu memiliki kontribusi dalam efek terapi.
KARAKTERISTIK MINYAK ATSIRI • Metabolit Sekunder dari tanaman
• Memiliki aroma dengan konsentrasi tinggi • Mudah menguap (pada suhu kamar)
• Tidak berwarna (kecuali dalam penyimpanan lama, krn teroksidasi dan membentuk resin, berwarna lebih gelap) • Peka terhadap cahaya • Bukan Minyak Makan (non edible oil)
NAMA LAIN MINYAK ATSIRI • Minyak Eteris (Aetheric oil)
• Minyak Essensial (Essential oil) • Minyak Terbang
• Minyak Aromatik • Minyak Wangi perdagangan)
(istilah
dalam
SUMBER-SUMBER DI ALAM (Tanaman) • • • • •
• • •
Bagian Akar : akar wangi Bagian Batang : cendana, gaharu Bagian Kulit Batang : kayu manis Bagian Daun : cengkeh, nilam, pepermint, kemangi dll Bagian Bunga : kenanga, melati, cengkeh dll. Bagian Buah : pala, lemon dll Bagian Biji : seledri, anggur dll Bagian Rimpang
FUNGSI MA Pada Tanaman • Membantu proses penyerbukan dan menarik beberapa serangga atau hewan
• Mencegah kerusakan tanaman oleh serangga atau hewan • Sebagai cadangan makanan bagi tanaman
KEGUNAAN DALAM INDUSTRI • Industri parfum mawar, melati dll)
(kenanga,
• Kosmetika • Obat-obatan (cengkeh, kayu putih, anise dll.) • Bumbu makanan (vanili, alicin dll). • Industri pewarna untuk batik)
(turmeric
Fungsi kompleks dari Minyak Atsiri
• Antioxidant (mencegah oksidasi) : allspice, mace, ginger, black pepper, bay, sage, clove, cinnamon, oregano, coriander,rosemary.
• Antimicrobial/bacterial : garlic oil, cardamon, eugenol.
• Pewarna : paprika, turmeric, curcumin, • Enzymatic activity : certain herb and spices content a proteolitic and lipolytic enzyme.
Fungsi kompleks dari Minyak Atsiri • Physiological effects : cardamon, caraway, sweet marjoram digestive beverage (Europe); mustard to stimulate the digestive process.
Fungsi kompleks dari Minyak Atsiri • Aromacology : penambah aroma pada minuman dan permen stimulate or relax the consumer.
• Therapeutic agent : organosulphure compound dari bawang stimulate anti cancer enzymes in the liver; d-Limonene dari citrus oil pencegahan kanker pada hewan, anticancer compound (untuk menghilangkan radikal bebas)
Faktor-faktor yang mempengaruhi kandungan MA . • kondisi tanah • kualitas pupuk yang digunakan, serta jenisnya organik atau kimia • daerah tanam • iklim • ketinggian • musim panen • cara panen • proses destilasi • bagian tanaman yang didestilasi
Kriteria kualitas minyak atsiri adalah :
• Warna, kebanyakan minyak harus jernih, tak berwarna dan bersih. Minyak yang suram tanda bahwa masih terdapat air. • Aroma/ bau. • Relative density • Refractive density • Rotasi optik • Kelarutan dalam etanol • Kandungan bahan kimia spesifik
Dari segi rendemen M.A dibagi 2 kategori yaitu
:
Minyak atsiri
Minyak dengan volume besar, biasanya didestilasi dari bagian daun, misalnya lemongrass, citronella, dan daun kayu manis.
Minyak dengan volume kecil yang biasanya didestilasi dari buah, biji, dan tunas, serta bunga. Misalnya : cengkeh, pala dan ketumbar
Dari segi kemudahan pemisahan • Minyak atsiri dapat dibagi menjadi dua kelompok. Pertama, minyak atsiri yang dengan mudah dapat dipisahkan menjadi komponenkomponen atau penyusun murninya. Contoh kelompok pertama adalah: minyak sereh, minyak daun cengkeh, minyak permen, dan minyak terpentin.
• Komponen-komponen ini dapat menjadi bahan dasar untuk diproses menjadi produk -produk lain. • Biasanya komponen utama yang terdapat dalam minyak atsiri tersebut dipisahkan atau diisolasi dengan penyulingan bertingkat atau dengan proses kimia yang sederhana.
• Kelompok kedua adalah minyak atsiri yang sukar dipisahkan menjadi komponen murninya. Contoh kelompok kedua adalah: minyak akar wangi, minyak kenanga, dan minyak nilam. • Lazimnya minyak atsiri tersebut langsung dapat digunakan, tanpa diisolasi komponenkomponennya, sebagai pewangi berbagai produk
Beberapa Minyak Atsiri Utama Indonesia • • • • • • • •
a. Minyak Atsiri Sirih b. Minyak Atsiri Bunga Kenanga c. Minyak Atsiri Jahe d. Minyak Atsiri Cengkeh e. Minyak Atsiri Nilam f. Minyak Kayu Putih g. Minyak Kayu Manis h. Minyak Atsiri Pala
TEKNOLOGI PROSESING Pemanenan • Harus tepat waktu pemanenan dan cara penanganannya. Pengeringan • Pengeringan daun dalam tempat teduh atau sebagian teduh akan menurunkan jumlah minyak yang hilang Ekstraksi • Minyak atsiri diekstrak dengan beberapa metode dan metode-metode tersebut dipilih berdasarkan jenis dari bahan pertanian yang digunakan dan minyak apa yang diekstrak Penyaringan Penyimpanan Minyak sebaiknya disimpan dalam botol kaca yang gelap atau tangki stainless steel.
METODE EKSTRAKSI MA • Destilasi/penyulingan Destilasi merubah cairan yang mudah menguap menjadi uap dan kemudian mengkondensasi uap kembali menjadi cairan. • Expression Extraction Dalam metode ini tidak ada panas yang terlibat. Minyak dirubah dari bahan dengan tekanan mekanik yang besar.
METODE EKSTRAKSI MA • Solvent extraction. Menggunakan bahan pelarut seperti heksana
Cara Pembuatan Minyak Atsiri A.
Cara Destilasi : Caranya tergantung kondisi tanaman tersebut. 1. Destilasi air (water distilation) 2. Destilasi dengan air dan uap (water & steam distilation 3. Destilasi dengan uap langsung (steam distilation)
B. Cara peras (press)
C. Enfleurage D. Ekstraksi dengan pelarut organik E. Cara destruksi
1. Destilasi air (water distilation)
- untuk simplisia kering & tahan pemanasan.
- baik untuk serbuk atau yang menggumpal jika kena panas. - terbatas untuk bahan yang tidak dapat dengan cara penyulingan lain.
2. Destilasi dengan air dan uap (water & steam distilation)
Bahan + air
- Bahan bercampur sempurna /sebagian dg air mendidih. - Senyawa kandungan menguap tetap kontinu ikut terdestilasi.. - uap berpenetrasi secara merata ke dalam jaringan bahan, suhu dapat dipertahankan. - untuk bahan segar/kering yang dapat rusak bila dipanaskan tinggi. - waktu relatif lebih singkat, mutu lebih baik daripada penyulingan dengan air.
3. Destilasi dengan uap langsung (steam distilation) - Untuk bahan segar dan tanaman yang dipanen langsung didestilasi. - Tekanan uap dinaikkan bertahap (1 atm sampai 3 atm.) - Suhu harus diawasi spy tidak melampaui ”super heated steam” dekomposisi, resinifikasi.
Destilasi dengan uap langsung (steam distilation) skala industri
B. Cara peras (press) Untuk Minyak atsiri yang tidak dapat didestilasi peruraian. Contoh : Ol. Citri, Ol. Bergamot
tanpa
C. Enfleurage -Cara
pembuatan minyak atsiri dengan menggunakan penjerap lemak atau minyak lemak tidak berbau yang dibuat lapisan tipis pada plat kaca. Helaian bunga ditempatkan di atas lapisan lemak kemudian ditutup beberapa jam, diganti berulang-ulang dengan bahan segar. Minyak yang diserap oleh lapisan lemak diekstraksi dengan alkohol. - Digunakan untuk minyak atsiri dari bahan segar yang sangat sangat sedikit jumlahnya (mahkota bunga). - Digunakan untuk parfum.
D. Ekstraksi dengan pelarut organik 1. Digunakan pelarut organik eter minyak bumi atau benzena. - Keuntungan : temperatur dapat diatur minyak berbau alamiah - Digunakan di industri parfum.
2. Ekstraksi dengan CO2 - Semua tanaman kering dpt langsung diekstraksi menggunakan CO2 pada tekanan tertentu. - CO2 bekerja spt pelarut lain, - Banyak digunakan di industri parfum.
Keuntungan Pemilihan CO2 : • • • • • •
Tidak berwarna , tidak berbau, tidak berasa Tidak dapat terbakar Murah dan mudah diperoleh Mudah dihilangkan tanpa meninggalkan bekas Viskositas rendah shg dapat berpenetrasi dg baik Suhu dan tekanan dapat diatur dengan pemisahan selektif.
Kekurangan penggunaan CO2 : Kelarutan senyawa dalam CO2 cair BM < 250 larut baik : monoterpena hidrokarbon BM 250-400 kurang baik BM > 400 hampir tidak larut : malam, polifenol, Karbohidrat, karoten, klorofil dll.
E. Cara destruksi • Mendestilasi tanpa air oleum empyrematicum kayu /resin dari suku Pinaceae atau Cupresacae dipanaskan tanpa air terurai terbentuk zat menguap. Hasil destilasi terpisah 2 lapis y.i : Lap. 1 Lap. air mengandung metil alkohol (wood nafta) dan asam pirolignat. Lap. 2 cairan seperti ter.
Komponen Kimia Minyak atsiri Minyak atsiri umumnya sebagian besar mengandung senyawa hidrokarbon yang merupakan isomer terpena.
Secara kimia, terpen minyak atsiri dipilah menjadi 2 golongan, yaitu berupa isoprenoid : monoterpen (C10), dengan titik didih 140o-180o seskuiterpen (C15), dengan titik didih > 200oC
Berdasarkan teori polimerisasi dua atau tiga molekul dari hidrokarbon tak jenuh isoprena (C5H8), menghasilkan monoterpena C10H16 atau seskuiterpena C15H24.
• minyak atsiri juga dapat diperoleh dengan cara lain, seperti dengan cara ekstraksi dengan menggunakan pelarut organik maupun dengan cara dipress atau dikempa dan secara enzimatik
