Saturday, November 3, 2012

Proposal Skripsi : Pengambilan Minyak Atsiri dari Daun dan Batang Serai Wangi Dengan Metode Distilasi Uap-Air dengan Pemanasan Microwave

Kata Kunci : Minyak Atsiri, Serai Wangi, Cymbopogon winterianus, Distilasi Uap-Air, Microwave

Minyak atsiri adalah minyak yang terkandung dalam tumbuhan, yang bersifat mudah menguap. Minyak atsiri merupakan salah satu komoditas ekspor andalan Indonesia, karena Indonesia merupakan negara tropis sehingga banyak tanaman tumbuh disini. Sampai saat ini masih sedikit dikembangkan dan atsiri yang diambil berasal dari nilam, kenanga, cengkeh, serai wangi, pala, akar wangi dll. Atsiri ini di Indonesia masih diusahakan oleh petani tradisional dan umumnya memakai distilasi sistem kukus. Serai wangi mulai tidak dikembangkan oleh petani karena pengambilan minyak yang membutuhkan waktu cukup lama yaitu sekitar 6 - 7 jam, sehingga membutuhkan biaya yang lumayan tinggi. Berangkat dari efisien waktu dan meminimalkan pengoperasian maka saya mengembangkan teknik distilasi uap-air menggunakan microwave sehingga didapatkan kualitas minyak yang bagus dalam waktu yang relatif cepat yaitu sekitar 2 jam.

"Extraction of Essential Oil From Leaves and Stalks Serai Wangi (Cymbopogon winterianus) Using Steam and Hydro Distillation With Microwave Heating."

"Essential oil is oil content come from tree, this is have characteristic like volatile. Essential oil is one of main export comodities Indonesia because Indonesia is tropical country so many plant growing up here. Now, still little is developed and essential oil can be taken from nilam, kenanga, cengkeh, serai wangi, pala, akar wangi etc. This essential oil in Indonesia still developed by traditional farmer and commonly using batch distillation. Eventually serai wangi is not developed by farmer because taking this essential oil need long time is about 6 hours, so spending high cost. Beginning  from efficient of period and minimum operation then I want to develop new technique steam and hydro distillation using microwave heating, so we get a good quality of essential oil in short period about 2 hours."

Serai wangi yang saya pakai penelitian adalah bagian daun dan batangnya. Variabel yang digunakan adalah kondisi daun - batang dicacah dan utuh serta perlakuan temperature yang cocok. Metode yang dipakai adalah distilasi uap-air, merupakan penggabungan dari distilasi air dan distilasi steam. Penggunaan microwave ini karena microwave menggunakan sistem radiasi gelombang, sehingga pemanasan lebih merata ke seluruh bagian labu yang diisi bahan dan sangat beda dengan pemanasan heater, dimana panas hanya di luarnya saja dari labu. 
Prinsip penelitiannya adalah memasukkan bahan sesuai variabel dan menge-set temperatur dengan mengubah putaran daya microwave. Bersamaan dengan itu, dipasang perangkat distilasi  (kondensor, corong pemisah, erlenmeyer), bahan direndam dalam pelarut air dan ditambahkan juga steam untuk pemerataan panas.

"Serai wangi is used in my research are part of leaves and stalks. The types of variable is used such as condition of leaves and stalks, cut or not, also treatment in suitable temperature. The method using steam and hydro distillation, which it's merger of hydro distillation and steam distillation. Using microwave, because microwave using wave radiation, so heating in flask more distributed and very different with heating using heater, which heat only happen in outside of flask. Principle of this research is enter materials according to variable and set up temperature with change of turn of power at the microwave. On the same time, put the distillation devices (condensor, separating funnel, erlenmeyer), the material is soaked in water solvent and added steam for heating distribution."

Analisa-analisa yang dipakai dalam penelitian ini adalah :
  1. Berat Jenis dengan piknometer
  2. Analisa Kandungan Atsiri dengan Gas Chromatografy - Mass Spectrometry (GC-MS)
  3. Indeks Bias dengan refraktometer
  4. Bilangan Asam dengan titrasi
"The kinds analysis is used in this research are :

  1. Density using pycnometer
  2. Content of essential oil using GC-MS
  3. Refractive index using refractometer
  4. Acid number using titration"
Utk lebih jelasnya seperti berikut proposal tugas akhir saya : 

A.    URAIAN SINGKAT
Minyak serai wangi (Citronella oil) dari tanaman serai wangi (Cymbopogon winterianus) merupakan salah satu jenis minyak atsiri yang sering juga disebut dengan minyak eteris atau minyak terbang karena kemampuannya yang mudah menguap dan memiliki komposisi serta titik didih yang berbeda-beda. Untuk menaikkan rendemen dari minyak serai wangi dilakukan usaha dengan  memperbaiki metode distilasi dan kondisi operasi agar proses penyulingan dapat menghasilkan minyak serai wangi dengan standar mutu yang berlaku.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari poses pengambilan minyak serai wangi dengan penambahan steam dan air serta pemanfaatan panas dari microwave terhadap jumlah rendemen serta mutu minyak serai wangi,
Dalam penelitian ini dilakukan pengambilan minyak serai wangi dengan metode distilasi uap dan air (Steam and Hydro Distillation) dengan pemanfaatan gelombang mikro (Microwave).  Bahan baku yang digunakan yaitu dari daun dan batang serai wangi. Variabel yang digunakan antara lain kondisi daun dan batang yang basah dan kering, dicacah ± 2 cm dan utuh, suhu distilasi, dan waktu pengamatan selama 20 menit dari distilat awal. Kondisi operasi dalam penelitian ini menggunakan massa daun dan batang serai wangi sebanyak 200 gram serta tekanan atmosferik.
Uap yang dihasilkan dikondensasi dan distilat yang berupa campuran minyak dan air dipisahkan dengan menggunakan corong pemisah, kemudian destilat yang berupa air dari proses pemisahan menggunakan corong pemisah direfluks ke labu distilasi. Minyak yang didapat didinginkan pada temperatur 0 ˚C untuk memurnikan minyak dari sisa air yang terkandung dalam minyak.

      "A.      Short Description

Essential oil from serai wangi is one of kind of essential oil which familiar because abilities to vaporize and have different composition and boiling point. To raise rendemen from this oil with improve the methods such as distillation and operating condition to get essential oil according to quality standard.

This experiments have aims to learn about extraction of serai wangi to produce essential oil with adding steam and hydro distillation using microwave heating , to raise amount of rendemen and standard quality.

The vapor is produced will be condensated in the condensor which flow of water is counter current. A distillate mixture oil and water is separated using separator funnel and recycled to the distillation flask. Oil must be treated in the 0 ˚C in the freezer to pure oil from water residue which be contained essential oil."

B.     PENDAHULUAN
B.1 Latar Belakang Masalah
            Kebutuhan minyak atsiri dunia dari tahun ke tahun semakin meningkat seiring meningkatnya perkembangan industri modern seperti industri parfum, kosmetik, makanan, aroma terapi dan obat-obatan. Minyak Atsiri, atau dikenal juga sebagai Minyak Eteris (Aetheric Oil), Minyak Esensial, Minyak Terbang, serta Minyak Aromatik, adalah kelompok besar minyak nabati yang berwujud cairan kental pada suhu ruang namun mudah menguap sehingga memberikan aroma yang khas. (wikipedia.org/minyak_atsiri).
Sebagian komponen minyak atsiri adalah senyawa yang mengandung karbon dan hidrogen, atau karbon, hidrogen, dan oksigen yang tidak bersifat aromatik. Senyawa-senyawa ini secara umum disebut terpenoid (Guenther, 2006). Minyak atsiri yang sekarang sudah dikembangkan dan menjadi komoditas ekspor Indonesia meliputi minyak atsiri dari nilam, akar wangi, pala, cengkeh, serai wangi, kenanga, kayu putih, cendana, lada, dan kayu manis. Minyak atsiri bisa didapatkan dari bahan-bahan diatas yang meliputi bagian daun, bunga, batang dan akar. Dari sekian bahan atsiri diatas yang selama ini mulai tidak dikembangkan adalah atsiri dari serai wangi (Cymbopogon winterianus), karena untuk mendapatkan minyak atsiri tersebut menggunakan hydro distillation dan steam distillation membutuhkan waktu yang relatif lama. Dari percobaan untuk metode hydro distillation dihasilkan kandungan serai wangi yang dominan adalah citronellal sebesar 30,58% sedangkan untuk metode steam distillation dihasilkan citronellal sebesar 35,90% . Padahal untuk pasar internasional kadar citronellal harus lebih besar dari 35 % (Kadarohman,A. 2011). Tanaman serai dibagi menjadi 3 jenis yaitu serai wangi (Cymbopogon winterianus), serai dapur (Cymbopogon flexuosus) dan rumput palmarosa (Cymbopogon martini). Pada penelitian ini digunakan serai wangi karena sudah umum dipakai sebagai bahan yang diambil atsiri-nya.
   Serai wangi selama ini masih mendominasi dan umum diambil atsiri-nya dibanding golongan serai lainnya. Dalam penelitian ini dilakukan pengambilan minyak atsiri dari serai wangi dengan peningkatan teknologi yang sebelumnya umum digunakan, sehingga waktu pengambilan menjadi lebih singkat dan rendemen yang dihasilkan lebih bagus dan meningkat. Dalam hal ini perlu ditemukan metode baru untuk mendapatkan minyak serai dengan waktu yang lebih singkat dan mendapatkan minyak serai yang bagus. Dalam hal ini digunakan microwave, dimana microwave sudah tersedia dimana-mana dan mudah untuk didapatkan, pengambilan minyak dengan menggunakan micowave tersebut lebih cepat bila dibandingkan dengan metode-metode yang lain dan lebih efektif panasnya karena mengenai seluruh dari labu bila dibanding heater biasa.
Berdasarkan hal tersebut maka diperlukan penelitian mengenai distilasi daun dan batang serai wangi dengan metode microwave distillation dengan modifikasi steam dan hydro dalam prosesnya untuk mempelajari pengaruhnya terhadap kualitas minyak serai wangi yang dihasilkan.

      "B.      Preliminary

B.1 Background of the Problem

The necessity of essential oil in the world from years to years increase along development of modern industries , such as perfume, cosmetic, food, aroma therapy and kind of medicines. Essential oil is a large group of vegetables oil which have viscous liquid form in the room temperatures but easy vaporize so give a distinctive aroma.

A part of compound essential oil is a compound containing carbon, hydrogen, oxygen and not aromatic. This compounds commonly means terpenoid. Essential oil is developed and the biggest commodity export Indonesia. This essential oil can we get from nilam, akar wangi, pala, cengkeh, serai wangi, kenanga, cendana, lada and kayu manis.  Essential oil can be got from material above and includes are leaves, flowers, stems and roots. From the several material above, there is not developed such as essential oil from serai wangi, because to get this oil using steam distillation and hydro distillation are produced containing dominant citronella 30,58% and 35,90% each them. Whereas to international market citronella oil has level bigger of 35%. Vegetables of serai is divided in 3 kinds such as serai wangi, serai dapur and palmarosa grass. In this experiment is used serai wangi because general to extraction procces.

Serai wangi still dominant to taken essential oil than other kinds of serai. In this experiment is done taking essential oil from serai wangi with technological improvement so give the time procces shorter and get the good essential oil than conventional method. This experiment using microwave, where microwave is available anywhere and easy we got. Extraction using microwave faster than other methods and also efficient heating process due to all of flask part touch heat.

Accordingly, required experiment about distillation of leaves and stalks from serai wangi using microwave with modification methods steam and hydro distillation and learn about influence to the quality of essential oil serai wangi."

B.2 Perumusan Masalah
Dalam pengambilan minyak atsiri dari daun dan batang serai wangi dengan menggunakan steam and hydro distillation dengan microwave, dibutuhkan suatu kondisi operasi yang dapat memproduksi minyak atsiri yang sesuai dengan standar. Pada penelitian ini dipelajari tentang  kondisi operasi pada proses distilasi yang meliputi waktu dan komposisi bahan baku dalam proses destilasi sehingga diperoleh minyak atsiri dari daun dan batang serai wangi yang sesuai dengan standar.

"B.2 Formulation of the Problem
In the experiment about extraction essential oil from leaves and stalks with using steam and hydro distillation using microwave, required operating condition can produce the essential oil according to the quality standard. In this experiment is learned  about operating condition in distillation procces such as time and compound of raw material, so that produced essential oil according to quality standard."
B.3 Batasan Masalah
Dalam penelitian destilasi minyak atsiri dari daun dan batang serai wangi, dilakukan pembatasan masalah dengan ruang lingkup sebagai berikut :
  • Bahan yang digunakan adalah daun dan batang serai wangi (segar dan layu) yang di rajang / dicacah     ± 2 cm dan utuh. 
  • Metode distilasi dalam pengambilan minyak serai wangi menggunakan steam and hydro distillation dengan microwave.
  • Kondisi operasi yang meliputi waktu dan komposisi bahan baku.
"C.3 Extent of the Problem
In the experiment about distillation of essential oil from leaves and stalks serai wangi, be done the extent of the problem following below :
  •       Distillation methods in the extraction of serai wangi using steam and hydro distillation with microwave heating
  •       Materials used are leaves and stalks serai wangi (fresh and whitered) and  also cut and not
  •       Operating condition such as time and compounds of raw material"
B.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini meliputi :
1.        Mempelajari proses pengambilan minyak serai wangi dari daun dan batang dengan menggunakan steam and hydro distillation dengan pemanasan  microwave.
2.        Mempelajari beberapa faktor yang berpengaruh terhadap rendemen dan mutu minyak serai wangi yang dihasilkan seperti : 
  •        Pengaruh kondisi bahan (segar dan layu)
  •        Pengaruh perlakuan bahan (dirajang / dicacah ± 2 cm dan utuh) 
  •        Pengaruh bagian (daun dan batang)
  •        Pengaruh suhu (100, 105 dan 110 ˚C)  
"B.4 The Purpose of Experiment
The purpose of this experiment are :
  1.      Learning about extraction of serai wangi from leaves and stalks using steam and hydro    distillation methods with microwave heating
  2.        Learning about some factor influence to the rendemen and standard quality from essential oil such as 
  •        Influence of material condition ( fresh and whitered)
  •        Influence of material treatment (cut and not)
  •        Influence part (leaves and stalks)
  •        Influence temperatures ( 100, 105 dan 110 ˚C)"
B.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian destilasi minyak atsiri dari daun dan batang serai wangi ini meliputi :
  1. Memberikan informasi mengenai proses pengambilan minyak serai wangi dari daun dan batang yang baik dan cepat dalam mendapatkan rendeman yang maksimal dan mutu minyak serai yang berkualitas.
  2. Sebagai bahan referensi dan informasi bagi penulis selanjutnya yang tertarik untuk mengkaji dan meneliti tentang pengambilan minyak dari daun dan batang serai wangi.
"B.5 Benefits of Research
Benefit is expected from this research of essential oil extraction from leaves and stalks serai wangi such as : 
  1.       Give information about the extraction essential oil leaves and stalks of serai wangi with good methods and shorter time so produced the maximum rendemen and standard quality. 
  2.        As a references material and information to the next researcher who interest to review and research about extraction essential oil from leaves and stalks serai wangi."
C.       TINJAUAN PUSTAKA
C.1 Sejarah Tanaman Serai Wangi dan Serai Dapur
        Serai wangi berasal dari Srilanka dengan kondisi tanah tropis, lembab, cukup sinar matahari dan memiliki curah hujan yang cukup. Di Srilanka tumbuhan yang hidup secara liar ini biasanya memiliki nama jenis lenabatu. Pada tahun 1990, jenis serai ini datang ke Indonesia dan dibudidayakan. Sedangkan jenis lainnya adalah  mahapengiri, yang diyakini masyarakat merupakan tanaman asli Indonesia.
Serai dapur diperkirakan berasal dari India, Thailand dan Myanmar. Beberapa negara di Asia Tenggara tanaman ini dibudidayakan, namun ada pula yang tumbuh alami seperti di Pulau Jawa, Bali dan Sumbawa.

     "C.      Review of the Literature
      C.1 History of the vegetable of serai wangi and serai dapur

Serai wangi comes from Srilanka with tropical climate, moisturize, enough sunlight and have enough rainfall. In Srilanka, plant grows wild life and has name is Lenabatu. In 1990, kind of this plant comes to Indonesia and be cultivated. Other kind of serai wangi is Mahapengiri and be believed native as original plant from Indonesia.

Serai dapur be estimated comes from India, Thailand and Myanmar. Some countries in the South-East Asian is cultivate this plant but wild life there such as Java Island, Bali and Sumbawa."

C.2 Jenis – Jenis Tanaman Serai
            Tanaman serai di Indonesia beraneka ragam dan jika dilihat dari sisi botani kekerabatannya ditunjukkan seperti dibawah ini :
Divisi              : Spermatophyta
Kelas              : Angiospermae
Subkelas         : Monocotyledonae
Ordo               : Graminales
Famili              : Panicodiae
Genus              : Cymbopogon
Spesies            : Cymbopogon winterianus (serai wangi)
                         Cymbopogon flexuosus (serai dapur)
                         Cymbopogon martini (rumput palmarosa)
Di Indonesia terdapat tiga jenis serai antara lain :

1.   Serai Wangi (Cymbopogon winterianus)


Gambar C.2.1. Serai Wangi (Cymbopogon winterianus)
Dikenal dengan nama rumput sitronella Jawa, serai wangi (Indonesia). Minyak atsiri yang diperdagangkan bernama Java citronella. Tanaman ini tumbuh sepanjang tahun pada daerah tropis dan sub-tropis. Curah hujan yang diperlukan untuk pertumbuhan optimal adalah 2000- 2500 mm/tahun, dengan ketinggian tempat 500 mdpl, dan rata-rata suhu harian 22- 27 °C. Jenis tanaman ini dari keluarga rumput yang rimbun dan berumpun besar serta mempunyai aroma yang kuat dan wangi. Sereh juga merupakan tanaman tahunan yang hidup secara meliar. Tanaman ini dapat mencapai ketinggian sampai 1,2 meter. (Nur Fatimah, 2010). Pengaruh iklim, ada kecenderungan kadar citronellal dalam minyak cenderung lebih tinggi bila panen dilakukan pada musim kemarau dibanding panen pada saat musim hujan (BPTP, 1956).

"Familiar name is citronella grass in Java and serai wangi in Indonesia. Essential oil is traded have name Java Citronella. This plant grows along a years in the tropical and sub-tropical climates. Rainfall is needed to optimal grow is 2000-2500 mm / years, with altitude 500 meter above seal level and have average daily temperature 22-27 °C . The type of this plant come from the family of grass, big colonies and have the  strong and fragrance aromatic. Serai wangi also years plant wild live. This plant can be reached high to 1,2 meter (Nur Fatimah,2010). The influence of climate, the level of citronella in essential oil higher if harvest is done at dry season than harvest in the wet season.(BPTP,1956)."

                        2. Serai Dapur (Cymbopogon flexuosus)


Gambar C.2.2. Serai Dapur (Cymbopogon flexuosus)

Minyak atsiri yang diperdagangkan dikenal dengan nama East Indian Lemongrass Oil (minyak serai dapur India Timur) dan berbau seperti lemon. Sereh dapur tumbuh liar di daerah-daerah tropis seperti Indonesia, Malaysia, Vietnam, India, Amerika Tengah, sebagian Amerika Selatan dan Afrika. Meskipun dapat juga tumbuh pada iklim dingin namun produktivitasnya akan menurun. Sereh dapur lebih menyukai daerah dengan limpahan cahaya matahari yang besar, curah hujan tidak terlalu berlimpah (min 1500 mm/tahun), serta ketinggian sampai 1000 m dpl (paling baik 100-400 m). Cuaca yang panas dan sinar matahari akan merangsang pembentukan minyak dalam tanaman. Di daerah yang curah hujannya melimpah, sereh dapat dipanen lebih sering dibandingkan dengan daerah kering, namun minyak yang dihasilkan berkadar sitral lebih rendah. Panjang batang mencapai 2,5-3 m, berbentuk silindris. Daun menempel langsung pada batang, berwarna hijau dan permukaannya mengandung lilin. Tanaman serai flexuosus memiliki perakaran yang luas namun dangkal. Perbungaan muncul pada pertengahan panikel. Umumnya umur tanaman mencapai 4-(6-8) tahun (Siti.S, 2010).

"Essential oil is traded be known namely East Indian Lemongrass Oil and have aroma like lemon. Serai dapur wild grow in tropical climate such as Indonesia, Malaysia, Vietnam, India and central America, partially south America and Africa. However can grow in ice climate, productivity will decrease. Serai dapur prefer the enough sunlight area, a little of rainfall (min 1500 mm/years) and have a high places to 1000 metres of the above sea level (the best 100-400 meter). Hot weather and sunlight will stimulate be formed of oil in the plant. In the area where have a most rainfall, serai can be harvested more often than dry area but the oil is produced have a sitral level lower. Length of the stem reach 2,5-3 m and cylindrical form. Leaves patch to the stem and have the green color and the surface contain wax. Serai have a length root but shallow. Flower grow up in the central of panikel. Generally, age of plant reach 4-(6-8) years. (Siti S, 2010)."

                      3. Rumput Palmarosa (Cymbopogon martini)

                                                                          (www.essentialco.com)
                                              Gambar C.2.3. Rumput Palmarosa (Cymbopogon martini)
Cymbopogon martini berasal dari India, dikenal di Indonesia dengan nama rumput palmarosa. Cymbopogon martini tumbuh didaerah dengan ketinggian 150-800  (-1200) mdpl. Curah hujan untuk pertumbuhan optimal adalah sebear 750 mm per tahun. Namun jika panen dilakukan beberapa kali dalam setahun, maka curah hujan yang diperlukan adalah 1500 mm/tahun dengan suplai air irigasi tambahan pada musim kemarau. Rata-rata suhu harian untuk pertumbuhan Cymbopogon martini berkisar antara 20-25 °C. Tanaman ini tumbuh pada daerah tandus dengan kemasaman tanah bersifat basa (pH 7,5-8,5) dan bertekstur tanah liat berpasir hingga liat.

"Cymbopogon martini comes from India and familiar in Indonesia namely palmarosa grass. Cymbopogon martini grow up in the area have hight level 150-800 (-1200) meter above at sea level. The rainfall to optimal  grow is 750 mm / years. However if the harvest is done in the several time in one years, so the rainfall is required is 1500 mm / years with supply irrigation water is added in the dry season. Average daily temperature to growing Cymbopogon martini  between 20-25 °C . This plant grows in the dry land with base pH (7,5 – 8,5) and have a texture clay to sand."

C.3 Komposisi Minyak Serai
           Minyak serai wangi tergolong dalam minyak atsiri atau minyak eteris dimana istilah tersebut digunakan untuk minyak yang mudah menguap dengan komposisi dan titik didih yang berbeda – beda (Guenther, 1987). Komponen utama dalam minyak serai dengan metode hydro distillation dan dianalisa menggunakan GC - MS adalah citronella (30,58%) untuk serai wangi  dan geranial (42,11%) untuk serai dapur. Minyak atsiri dari serai wangi berwarna kuning kecoklatan sedangkan minyak atsiri dari serai dapur berwarna kuning kehijauan jernih dan mempunyai rendemen masing- masing adalah sebesar 1,14 % untuk serai wangi dan 0,46% untuk serai dapur (Regalado A, 2010).

"C.3 Composition of Serai Wangi
            Essential oil from serai wangi is classified for oil that easy volatile and have different composition. (Guenther, 1987). The major component of serai wangi using hydro distillation methods and be analyzed using GC - MS is citronella (30,58%) for serai wangi and geranial (42,11%) for serai dapur. Essential oil from serai wangi have yellow - brown color and serai dapur yellow - green clear and have rendemen 1,14 % for serai wangi and 0,46 % for serai dapur (Regalado, 2010)"

Tabel C.3.1 Perbandingan Komposisi Antara Serai Wangi (Cymbopogon winterianus)
dan Serai Dapur (Cymbopogon flexuosus) Menggunakan Metode Hydro Distillation

No

Senyawa
Cymbopogon winterianus
Cymbopogon flexuosus
1
6-metil-5-hepten-2-on

0,98
2
Mirsen

13,71
3
Linalool
0,67
1,04
4
3,3,5-trimetil-1,4-heksadiena

0,52
5
Citronellal
30,58
0,22
6
trans-limonen-oksida

1,85
7
Limonene oksida

2,72
8
Neral

34,78
9
Geranial

42,11
10
Asam nerik

0,52
11
Neril asetat

1,02
12
α-bergamonten

0,53
13
Limonen
3,10

14
2,6 dimetil-5-heptenal
0,43

15
Sitonellol
13,19

16
Geraniol
25,45

17
5,7-dimetiloktahidrokumarin
13,425

18
α-ylangen
0,56

19
β-elemen
1,52

20
β-karyopilen
5,26

21
α-humulen
0,60

22
Germacren
0,85

23
α-muurolen
0,90

24
globulol
4,50

25
hedikaryol
3,90

26
1,6-germacradien-5-ol
2,13

27
Karyofilen oksida
0,80

28
Tau-kadinol
0,90

29
α-kadinol
1,72

30
Sikloprop-azulen-4-ol
0,59

(Regalado A, 2010)

Tabel C.3.2  Komposisi Serai Wangi (Cymbopogon winterianus) Menggunakan Metode Steam Distillation
1
Komponen
% Komposisi
2
d - Limonene
1,8
3
Citronellal
35,9
4
Citronellole
5,2
5
Geraniole
20,9
6
Geranial
1,5
7
Citronellyl Acetate
2,9
8
Geranyl Acetate
4,0
9
Beta - Elemene
0,5
10
Germacrene D
0,8
11
Germacrene A
0,8
12
Delta - Cadinene
2,1
13
Germacrene B
6,8
14
1,1-di-epi-Cubenol
2,0
15
1-epi-Cubenol
1,9
16
Gama-Eudesmol
1,2
17
Cubenol
1,0
18
Alfa-Muurolol
2,0
19
Alfa-Cadinol
8,0
(Eduardo.C, 2006)
           Citronella dari serai wangi mempunyai sifat racun (desiscant) pada nyamuk, menurut cara kerjanya racun ini seperti racun kontak yang dapat memberikan kematian karena kehilangan cairan secara terus-menerus sehingga tubuh nyamuk kekurangan cairan
Berdasarkan hubungan kekerabatan sesama tumbuhan (Venkataraman, 1976) mengemukakan bahwa spesies tumbuhan yang termasuk dalam genus yang sama dari suatu famili tumbuhan tertentu akan mengandung senyawa–senyawa kimia yang sama hanya saja intensitasnya yang bervariasi, tergantung dari tempat tumbuhan itu tumbuh. Rendemen minyak yang dihasilkan dari daun serai tergantung dari bermacam-macam faktor antara lain: iklim, kesuburan tanah, umur tanaman dan cara penyulingan. (Regalado A, 2010). Oleh karena itu, untuk perbandingan dipilih dua spesies dari genus Cymbopogon winterianus dan Cymbopogon flexuosus tapi untuk percobaan dipilih Cymbopogon winterianus karena sudah umum digunakan dan dilakukan perbaikan metode terhadap percobaan terdahulu. Penyulingan atau destilasi adalah proses pemisahan komponen yang berupa cairan atau padatan dari 2 macam campuran atau lebih berdasarkan perbedaan titik didihnya dan proses ini dilakukan terhadap minyak atsiri yang tidak larut dalam air. Prinsip destilasi ini adalah penguapan dan pengembunan kembali uap tersebut pada suhu titik didih. Sebelum dilakukan penyulingan, tanaman tersebut perlu dilakukan proses pelayuan dan pengeringan bertujuan untuk menguapkan sebagian air dalam bahan sehingga penyulingan berlangsung lebih mudah dan lebih singkat (Ketaren, 1985). 
          Minyak atsiri merupakan salah satu hasil sisa dari proses metabolisme dalam tanaman. Minyak tersebut disintesa dalam kelenjar pada jaringan tanaman dan ada juga yang terbentuk dalam pembuluh resin, misalnya minyak terpentin dari pohon pinus (Ketaren, 1985).

         "Citronella of serai wangi have toxic effect (desiscant) for mosquito, working methods this toxic like contact toxic can be given death due to lost liquid body continuosly so body of mosquito deficience of liquid.

           Based on family plant (Venkataraman, 1976) is explained that plant species have same genus from family at specific plant will contain same chemical compound but different intensity, develop place of plant grow. Rendemen oil is produced from serai develop kinds factor such as climate, land fertility, age of plant and distillation methods (Regalado A, 2010). Therefore for comparison is elected 2 species from genus Cymbopogon winterianus and Cymbopogon flexuosus but for research is choosen Cymbopogon winterianus due to commonly used and treated improve last methods, Distillation is separation process of component liquid or solid from 2 kinds compound or more based on boiling point differences and this process is done to essential oil which dissolved in the water. Principle of this distillation is vaporation and condensation of vapor at boiling point. Before we do distillation, that plant need whitered process and have purpose evaporation part of water so distillation easier and shorter time (Ketaren, 1985).

           Essential oil is one of residue result of metabolic processes in the plant. That oil is synthesized in the glandular tissue of plant and also make in resin vessel, such as terupentine oil from pine plant."

C.4 Kegunaan Minyak Serai
  • Serai wangi berguna untuk :  kosmetik, anti serangga, pewangi sabun dan detergen, mengobati bekas luka dan memar
  • Serai dapur berguna untuk : sebagai anti radang, menghilangkan rasa sakit dan melancarkan sirkulasi darah. Faedah lain yaitu untuk sakit kepala, sakit otot, ngilu sendi, batuk, nyeri lambung, diare, menstruasi tidak teratur, bengkak sehabis melahirkan dan memar.
"C.4 Function of citronella oil
  • Serai wangi is used for : cosmetics, anti insects, soap essences and detergents, cure scar 
  • Serai dapur is used for : anti inflammation, removing pain, smoothing blood flow. Also for headache, muscle pain, joint pain, stomach pain, cough, diarrhea."
C.5 Parameter Minyak Atsiri
Beberapa parameter yang biasanya dijadikan standar untuk mengenali kualitas minyak atsiri meliputi:

C.5.1. Berat Jenis 
Nilai berat jenis minyak atsiri didefinisikan sebagai perbandingan antara berat minyak dengan berat air pada volume air yang sama dengan volume minyak. Berat jenis sering dihubungkan dengan fraksi berat komponen-komponen yang terkandung didalamnya. Semakin besar fraksi berat yang terkandung dalam minyak, maka semakin besar pula nilai densitasnya  (Sastrohamidjojo, 2004).

"Density value of essential oil is defined as ratio between oil density with water density at equal volume water with oil volume. Density often is connected with content of heavy fraction components. Larger content of heavy fraction in oil so larger density value."

C.5.2. Indeks Bias 
Indeks bias merupakan perbandingan antara kecepatan cahaya di dalam udara dengan kecepatan cahaya didalam zat tersebut pada suhu tertentu (http:/wikipedia/indeks-bias/). Indeks bias minyak atsiri berhubungan erat dengan komponen-komponen yang tersusun dalam minyak atsiri yang dihasilkan. Menurut Guenther, nilai indeks juga dipengaruhi salah satunya dengan adanya air dalam kandungan minyak tersebut. Semakin banyak kandungan airnya, maka semakin kecil nilai indek biasnya. Ini karena sifat dari air yang mudah untuk membiaskan cahaya yang datang. Jadi minyak atsiri dengan nilai indeks bias yang besar lebih bagus dibandingkan dengan minyak atsiri dengan nilai indeks bias yang kecil (Sastrohamidjojo, 2004).

"Refractive index is ratio between light velocity in air with light velocity in substance at specific temperature. Refractive index of essential oil is related with component former in essential oil produced. Guenther said that, refractive index value is influenced one of them such as water content. More water content so smaller refractive index value. Due to water characteristic easy to refract incoming light. So essential oil with large refractive index is better than essential oil with small refractive index."

C.5.3. Bilangan Asam 
Bilangan asam menunjukkan kadar asam / lemak bebas dalam minyak atsiri. Bilangan asam yang semakin besar dapat mempengaruhi terhadap kualitas minyak atsiri. Yaitu senyawa-senyawa asam tersebut dapat merubah bau khas dari minyak atsiri. Hal ini dapat disebabkan oleh lamanya penyimpanan minyak dan adanya kontak antara minyak atsiri yang dihasilkan dengan sinar dan udara sekitar ketika berada pada botol sampel minyak pada saat penyimpanan. Karena sebagian komposisi minyak atsiri jika kontak dengan udara atau berada pada kondisi yang lembab akan mengalami reaksi oksidasi dengan udara (oksigen) yang dikatalis oleh cahaya sehingga akan membentuk suatu senyawa asam. Jika penyimpanan minyak tidak diperhatikan atau secara langsung kontak dengan udara sekitar, maka akan semakin banyak juga senyawa-senyawa asam yang terbentuk. Oksidasi komponen-komponen minyak atsiri terutama golongan aldehid dapat membentuk gugus asam karboksilat sehingga akan menambah nilai bilangan asam suatu minyak atsiri. Bilangan asam adalah ukuran dari asam lemak bebas, serta dihitung berdasarkan berat molekul dari asam lemak atau campuran asam lemak. Bilangan asam dinyatakan sebagai jumlah milligram KOH 0,1N yang digunakan untuk menetralkan asam lemak bebas yang terdapat dalam 1 gram minyak atau lemak (Sastrohamidjojo, 2004).

 "The acid number is show acid or fat degree in essential oil. The greater acid number can be affected quality of essential oil. Acid compunds can change disticntive smell of essential oil. This is due to long save oil and contact between essential oil is produced with sunlight and air when save in the bottle. Due to partially essential oil composition if contact with air or in moisture condition will oxidation reaction with air (oxygen) is catalyzed by light so that formed acid mixture. If save oil not arranged or directly contact with environment air, so will greater acid mixture is formed. Oxidation of components essential oil at aldehyde can form carboxylic acid so will add acid number value of essential oil. Acid number is measure of free fatty acid and calculated molecular weight of fatty acid or compound fatty acid. Acid number is performed as number of miligram KOH 0,1 N is used to neutralize free fatty acid in 1 gram oil or fat."

C.6. Penelitian Terdahulu
          Penelitian tentang pembuatan minyak serai wangi dengan menggunakan metode distilasi air dan distilasi uap sebenarnya telah dilakukan baik oleh masyarakat maupun oleh mahasiswa. Namun, kondisi operasi yang dilakukan pada umumnya berbeda, walaupun pada intinya penelitian bertujuan untuk menghasilkan minyak serai wangi.
          Adapun penelitian tentang metode distilasi air (Hydro Distillation) dan distilasi uap (Steam Distillation) yang pernah dilakukan yaitu :
  • Skripsi oleh Mahasiswa Kimia ITS Surabaya (Regalado Arswendiyumna) tahun 2010 dengan judul Minyak Atsiri dari Daun dan Batang Tanaman Dua Spesies Cymbopogon, Family Gramineae Sebagai Insektisida Alami dan Anti Bakteri. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, didapat hasil sebagai berikut : Pada metode hydro distillation rendemen minyak yang diperoleh adalah rendemen masing- masing adalah sebesar 1,14 % untuk serai wangi dan 0,46% untuk serai dapur. Untuk data kandungan masing-masing bahan seperti yang tertera di Tabel D.3.1
  • Jurnal dari Mexican Chemical Society Mexico (Eduardo Cassel / Rubem M F Vargas) 2006 dengan judul Experiments and Modelling of the Cymbopogon Winterianus Essential Oil Extraction By Steam Distillation. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, didapat hasil sesuai yang tertera pada Tabel D.3.2
D.1  Besaran yang Diukur
  1. Pengukuran rendemen minyak serai wangi.
  2. Analisa kandungan atsiri dengan menggunakan Gas Chromatography (GC) - Mass Spectrometry (MS).
  3. Analisa Berat Jenis dengan menggunakan piknometer.
  4. Analisa Index Bias dengan menggunakan refraktometer.
  5. Analisa Bilangan Asam
D.2 Tahap Analisa
D.2.1 Analisa Bilangan Asam
1.      Menimbang sampel (minyak serai wangi) yang akan dianalisa.
2.      Memasukkan sampel ke dalam erlenmeyer.
3.      Menambahkan alkohol 97% sebanyak 5 ml
4.     Menambahkan 5 tetes indikator PP pada erlenmeyer yang berisi campuran minyak atsiri serai wangi dan alkohol
5.   Menitrasi campuran tersebut dengan menggunakan KOH 0,1 N sampai terjadi perubahan warna merah jambu.
6.      Mencatat volume KOH yang dibutuhkan untuk titrasi.

D.2.2 Analisa Indeks Bias
Satu tetes minyak serai wangi diukur dengan refraktometer dan diukur suhunya.

E.    DAFTAR ACUAN

Arswendiyumna, Regalado. 2010. Minyak Atsiri dari Daun dan Batang Tanaman Dua Spesies Genus Cymbopogon, Famili Gramineae Sebagai Insektisida Alami dan Antibakteri. Surabaya : Jurusan Kimia Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Cassel E and Vargas R. 2006. Experiments and Modelling of the Cymbopogon Winterianus Essential Oil Extraction By Steam Distillation, vol. 50 no. 003. Mexico : Journal of the Mexican Chemical Society.
Guenther, Ernest. 1987. Minyak Atsiri Jilid I. Penerjemah Ketaren S. Universitas Indonesia Press : Jakarta.
Ketaren S., 1985. Minyak Atsiri. Pengantar Teknologi Minyak Atsiri. Balai Pustaka Jakarta.

5 comments:

  1. mohon penjelasannya : alat penyulingan destilasi uap dan air pemanasan microwave. apakah penyulingan ini menggunakan listrik untuk pemanasan. ataukah pemasan menggunakan api sebagaimana penyulingan lain.

    ReplyDelete
  2. Bisa minta filenya ngak???/

    ReplyDelete
    Replies
    1. maaf untuk postingan ini terbatas peredarannya, silakan dibaca

      Delete
  3. Mas saya mahasiswa tingkat akhir, saya berminat untuk mengambil skripsi tentang ekstraksi essential oil tetapi dari lemon grass, jika boleh tahu berapa biaya yang biasa dikeluarkan dan berapa lama biasanya untuk penelitiannya? Mohon bantuannya dan balasannya, terima kasih.

    ReplyDelete
    Replies
    1. Kebetulan lab tempatku dulu ada juga yang distilasi lemon grass
      Untuk biaya penelitian dan lama waktunya tergantung menggunakan alat distilasi apa (heater, tungku, microwave), banyaknya bahan dan variabel perlakuan, banyaknya tes GC-MS dari sampel.
      Sbg contoh pengalaman memakai microwave dengan 32 variabel kami kerjakan selama 3 bulan. karena bahan sulit didapat dan beberapa variabel mengharuskan kondisi segar, jadi kami harus cari dari supplier dan hari itu juga di distilasi. Tes GC-MS per sample untuk tahun 2012 sekitar 250 rb dan kami hanya mengujikan 4 sample. Total penelitian kira - kira 3 juta (dengan alat semuanya dari lab) berbeda lagi jika microwave, labu, dan perlengkapan lab harus beli terlebih dahulu.

      Delete