EKTRAKSI OLEORESIN KAYUMANIS dan MINYAK ATSIRI KAYUMANIS

SMKN 1 GUNUNGPUTRI XI Kimia 2

Nama Kelompok :Alan Wahyu PratamaDitya Puspita SariFirda Amalia HLina HerlinaMaulana IbrahimMelisa Suryani

  Tanaman Kayu Manis (Cinamon / Cassia)

Pengenalan Terhadap Kayu Manis

                               Minyak kayu manis yang diperoleh dari Cinnamomum zeylanicum Ness disebut minyak

Cinnamon, sementara yang berasal dari Cinnamomum cassia disebut minyak Cassia. Minyak kayu manis dipergunakan sebagai flavouring agent dalam pembuatan parfum, kosmetik, dan sabun.

Jenis tanaman ini dimanfaatkan bagian kulitnya. Cassiavera mengandung minyak atsiri yang terdapat pada kulit bagian dalam (phloem). Selain itu cassiavera juga mengandung senyawa benzoat dan salisilat yang dapat menghambat pertumbuhan mikroba. Kayu manis banyak digunakan dalam rumah tangga ataupun berbagai macam industri seperti kosmetika, produk kesehatan ataupun sebagai bahan baku penghasil minyak atsiri.

Syarat mutu minyak kayu manis > Warna                                                                      : Kuning muda-coklat muda

> Bau                                                                          : Khas kayu manis

> Bobot jenis                                                               : 1,008-1,030

> Indeks bias (nD20                                                     : 1,559-1,595

> Putaran optic                                                            : (-50) s/d (o0)

> Kelarutan  dalam etanol 70%                                  : 1:3 larut dan jernih

> Kadar sinarmaldehid %                                           : Min :50%

Komposisi KimiaKomposisi kimiawi Cinnamomum menurut Gillifer dari Department of Agriculture Br. Salamon, 1971, dapat dilihat pada Tabel1.Tabel 1. Komposisi Kimiawi Cinnamomum burmanni 

Karakteristik   Komposisi 

Kadar AirMinyak AtsiriAlcohol EkstrakAbuAbu larut airAbu tidak larut airSerat kasarKarbohidratEther ekstrak yang tidak terbangZat nitrogenBJ rata-rata 

7,9%3,4%8,2%4,5%2,23%0,013%29,1%23,3%4,2% (non-volatil)0,66%1,02-1,07 

~EKSTRAKSI~

Susunan kadar-kadar kimiawi dari Cinnamomum menurut Rismunandar (1989) adalah sebagai berikut :

         Dalam kulit tersbut masih banyak komponen-komponen kimiawi misalnya : dammar, pelekat, tannin (zat penyamak), gula, kalsium, oksalat, dua jenis insektisida cinnzelanin dan cinnzelanol, cumarin dsb.

         Minyak atsiri yang berasal dari kulit ini komponen terbesarnya ialah cinnaldehida 60-75% ditambah dengan eugenol, beberapa jenis aldehida, benzoate, dan lainnya. Kadar eugenolnya rata-rata 66-80%.

         Sifat dari kayu manis mengandung sejumlah besar komponen volatile yang memberikan sifat aroma dan flavor, komponen penting itu adalah cinnamaldehida dan eugenol.

Produk-produk dari Oleoresin Kayu manis

Oleoresin dalam industri pangan banyak digunakan sebagai pemberi cita rasa dalam produk-produk olahan daging (misalnya sosis, burger, kornet), ikan dan hasil laut lainnya, roti, kue, puding, sirup, saus dan lain-lain.

         Dispered spicesDibuat dengan mendispersikan oleoresin dalam suatu media pembawa tertentu. Dalam

hal ini media pembawa yang sering digunakan yaitu bahan-bahan yang larut dalam air, seperti garam, tepung dan dekstrose. Dispered spices banyak digunakan pada pembuatan minuman (soft drink) dan makanan-makanan yang kering, basah ataupun semi padat, misalnya kue-kue, biskuit, sosis dan makanan bayi.

         Fat-based spices Oleoresin didispersikan pada lemak atau minyak (vegetable oil). Fat-based spicesini

sering digunakan pada makanan yang berlemak, seperti salad dressing, saus dan makanan kaleng. Dispered spices dan fat-based spices tidak dapat disimpan lama karena flavornya mudah menguap.

         Encapsulated spicesOleoresin dalam bentuk bubuk (spray dried) dikapsulkan untuk mengurangi kehilangan

flavor, sehingga dapat disimpan lebih lama. Teknik enkapsulasi pada oleoresin ini, dimana flavor diperangkap dalam suatu pelapis polimer membentuk mikrokapsul bulat dengan ukuran antara puluhan micron sampai beberapa milimeter. Adapun teknik mikroenkapsulasi yang sekarang banyak digunakan secara komersial antara lain: Spray drying, air suspension coating, spraycooling and spray chilling, centrifugal axstrusion, rotational suspension separationdan inclusion complexing. Saat ini teknik spray drying merupakan teknik enkapsulasi yang paling banyak digunakan untuk oleoresin.

Pengambilan Oleoresin dari kulit batang

Oleoresin dapat diperoleh dari kulit kayumanis segar atau dari kulit kayumanis sisa penyulingan dengan metode ekstraksi. Alat yang digunakan terdiri dari sebuah ekstraktor yang

~EKSTRAKSI~

dilengkapi dengan sebuah pengaduk dan coil pemanas. Sumber panas berasal dari sebuah ketel uap yang juga digunakan pada ketel suling. Ekstraktor ini juga berfungsi sebagai alat pemisah yang memisahkan oleoresin dan pelarut. Perolehan oleoresin diamati dengan menvariasikan jenis kulit kayumanis dan konsentrasi pelarut (etanol).

Faktor yang berpengaruh pada proses ektraksi adalah jenis pelarut, temperatur dan ukuran bahan, sedangkan pengadukan membantu mendistribusikan suhu dan memperluas bidang kontak antara pelarut dan bahan. Ukuran bahan mempengaruhi waktu ekstraksi. Ukuran bahan yang lebih halus akan memberikan luas bidang kontak yang lebih besar dengan pelarut, karena jarak pelarut mengambil oleoresin lebih singkat. Jika ukuran bahan lebih besar, maka pelarut akan membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mengekstrak semua oleoresin. Hasil penelitian menunjukkan, oleoresin yang diperoleh dari kulit kayumanis yang dikikis dan kulit kayumanis yang tidak dikikis berbeda warnanya. Kulit kayumanis yang dikikis memberikan warna coklat kemerahan, sedangkan kulit kayumanis yang tidak dikikis memberikan warna merah gelap. Perolehan oleoresin dengan konsentrasi etanol yang lebih tinggi memberikan hasil yang lebih baik daripada konsentrasi etanol yang lebih rendah (Gambar 3 dan Gambar 4).

Gambar 3. Hubungan antara konsentrasi etanol dan perolehan

Gambar 4. Oleoresin

Penelitian ini juga menunjukkan bahwa etanol yang telah dipisahkan dari oleoresin masih dapat digunakan kembali meskipun terlihat perolehannya lebih rendah daripada menggunakan

~EKSTRAKSI~

etanol baru. Namun jika etanol dilakukan pemisahan kembali dengan dua kali distilasi kemungkinan akan memberikan hasil ekstraksi yang lebih mendekati etanol yang baru.

Pengambilan oleoresin dari kulit kayu manis dapat dilakukan dengan dua Cara yaitu metode ekstraksi satu tahap dan dua tahap.

1. Ekstraksi satu tahap (Ekstraksi langsung) adalah proses pengambilan oleoresin secara langsung dengan penambahan pelarut dengan proses penyulingan yang mana menghasilkan oleoresin murni dengan perbandingan minyak atsiri dan damar seperti aslinya yang terkandung dalam bahan baku.

2. Proses ekstraksi dua tahap adalah proses pengambilan oleoresin dengan melakukan penyulingan terlebih dahulu untuk mendapatkan minyak atsiri kemudian dilakukan proses pengambilan oleoresin secara ekstraksi yang menghasilkan oleoresin dengan kandungan minyak atsiri dan damar dengan perbandingan tertentu.

Proses ekstraksi oleoresin meliputi persiapan bahan, ekstraksi, filtrasi dan evaporasi. Komponen oleoresin yang dihasilkan tergantung pada jenis pelarut yang digunakan dengan melihat tingkat kepolaran senyawa yang ada.diversifikasi produk kayu manis sebagai minyak atsiri dan oleoresin, tetapi penelitian dilakukan dalam skala laboratorium. Dari penelitian tersebut didapatkan bahwa ukuran kulit kayu manis yang baik untuk perlakuan ekstraksi adalah 40 mesh dengan temperatur 50°C dan perbandingan pelarut 1:6.

Oleoresin yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari dua jenis yaitu oleoresin dari proses ekstraksi pelarut (maserasi) dan oleoresin dari proses destilasi-ekstraksi. Bahan baku oleoresin proses destilasi-ekstraksi merupakan limbah atau ampas dari hasil penyulingan kulit kayu manis untuk diambil minyak atsirinya. Setelah itu, ampas ini diekstrak dengan pelarut (maserasi). Dalam proses ekstraksi, pelarut yang digunakan sama yaitu metanol, dengan suhu dan waktu ekstraksinya yaitu 55ºC selama 4 jam. Dengan adanya perbedaan metode dalam pembuatan oleoresin kayu manis tersebut, dimungkinkan terjadi pengaruh terhadap aktivitas antioksidan, total fenol, dan antibakteri. Hasil analisis pengaruh metode dalam pembuatan oleoresin terhadap aktivitas antioksidan, total fenol, dan antibakteri dapat dilihat pada Tabel 4.

Prosedur dengan cara satu tahap dan dua tahap

A. Tahapan ekstraksi kayu manis dengan cara satu tahap

~EKSTRAKSI~

Menghancurkan bahan baku (kayu manis )

Masukan bahan pelarut (alcohol 96%) alat di operasikan pada temperatur 70°C selama 3 jam. temperatur 70°C selama 3 jam.

Ekstraksi akan menghasilkan ekstrak dan residu (ampas), ekstrak dilakukan pemisahan dengan cara evaporasi selama I jam dan didapatkan oleoresin murni dan pelarut sisa

untuk perlakuan residu (ampas) juga menggunakan alat evaporator untuk pemisahan pelarut yang masih terbawa dan didapatkan ampas bebas pelarut serta pelarut sisa.

Prosedur :• Menghancurkan bahan baku yaitu kulit kayu manis 40 mesh untuk memudahkan bahan pelarut yaitu etanol 96% masuk ke dalam setiap bagian sehingga ekstraksi berlangsung seefisien mungkin.• Memasukkan kulit kayu manis ukuran 40 mesh sebanyak 4 kg ke dalam alat ekstraksi dan ditambahkan etanol 96% dengan perbandingan 1:6 dan alat di operasikan pada temperatur 70°C selama 3 jam.• Ekstraksi akan menghasilkan ekstrak dan reside (ampas), ekstrak dilakukan pemisahan dengan cara evaporasi selama I jam dan didapatkan oleoresin murni dan pelarut sisa.• Sedangkan untuk perlakuan residu (ampas) juga menggunakan alat evaporator untuk pemisahan pelarut yang masih terbawa dan didapatkan ampas bebas pelarut serta pelarut sisa.• Langkah- langkah diatas diulangi lagi dengan mengganti pelarut etanol dengan heksan.• Selanjutnya langkah-langkah diatas juga dilakukan untuk proses dengan perbandingan pelarut 7:3 (etanol : heksan)

B. Tahapan ekstraksi kayu manis dengan cara dua tahap

~EKSTRAKSI~

Langkah- langkah diatas diulangi lagi dengan mengganti pelarut etanol dengan heksan

Kulit kayu manis ukuran 0.5-1 cm sebanyak 4 kg dimasukkan kedalam alat destilasi uap yang beroperasi pada temperatur 100°C

menghasilkan minyak atsiri dan residu untuk minyak atsiri langsung ditampung.

Untuk residu dilakukan penjemuran menggunakan cahaya matahari sampai kering (bisa digiling sampai ukuran 40 mesh)

diekstraksi menggunakan pelarut etanol 96% dengan perbandingan pelarut 1:6 pada temperatur 50°C selama 3 jam

Ekstraksi akan menghasilkan residu dan ekstrak

Prosedur :• Kulit kayu manis ukuran 0.5-1 cm sebanyak 4 kg dimasukkan kedalam alat destilasi uap yang beroperasi pada temperatur 100°C selama 3 jam.• Destilasi uap akan menghasilkan minyak atsiri dan residu yang mana minyak atsiri langsung ditampung.• Untuk residu dilakukan penjemuran menggunakan cahaya matahari sampai kering (bisa digiling sampai ukuran 40 mesh) kemudian dilakukan ekstraksi menggunakan pelarut etanol 96% dengan perbandingan pelarut 1:6 pada temperatur 50°C selama 3 jam.• Ekstraksi akan menghasilkan residu dan ekstrak, ekstrak langsung dievaporasi 1 jam yang akan menghasilkan pelarut sisa dan damar.• Sedangkan residu dievaporasi selama 1 jam yang menghasilkan ampas dan pelarut sisa.

Perolehan Oleoresin terhadap Jenis Proses

Pada Tabel 1. dapat dijelaskan bahwa perolehan oleoresin yang diperoleh dari proses satu tahap lebih banyak dibandingkan ekstraksi dua tahap. Dari Gambar 3 juga dapat dilihat bahwa pada jenis proses satu tahap menghasilkan % perolehan yang lebih tinggi dari pada proses dua tahap. Hal ini disebabkan karena pada proses dua tahap dilakukan pengambilan minyak atsiri atau oleo sebelum dilakukan ekstraksi sedangkan pada proses sate tahap langsung diekstraksi tanpa pengambilan minyak atsiri terlebih dahulu.Tabel 1. Hasil perolehan Oleoresin dengan menggunakan beberapa jenis pelarut dan jenisProses

~EKSTRAKSI~

ekstrak langsung dievaporasi 1 jam yang akan menghasilkan pelarut sisa dan damar.

Sedangkan residu dievaporasi selama 1 jam yang menghasilkan ampas dan pelarut sisa.

Jenis PelarutPada Tabel 1 dapat di lihat bahwa pada proses satu tahap perolehan oleoresin dengan

menggunakan pelarut etanol adalah sebesar 35%, hal ini disebabkan karena etanol bersifat polar sehingga bisa lebih banyak mengambil oleoresin. Untuk perbandingan pelarut etanol dan heksan (7:3) adalah 37,5%, diperoleh oleoresin lebih banyak meskipun pelarut yang digunakan adalah perbandingan etanol dan heksan. Hal ini disebabkan karena zat-zat yang tidak bisa terambil oleh etanol bisa terambil oleh heksan. Sedangkan untuk heksan, tidak diperoleh oleoresin karena heksan merupakan pelarut non polar.

Pada proses dua tahap, untuk pelarut etanol diperoleh oleoresin sebesar31,25%. Sedangkan untuk perbandingan pelarut etanol dan heksan (7:3) diperoleholeoresin 32,5%. Untuk heksan juga tidak dilaksanakan karena tidak bisa menghasilkanoleoresin, tetapi hanya diperoleh minyak atsiri sekitar 0,75 %.

Perolehan oleoresin proses satu tahap lebih banyak dari proses dua tahap. Halini disebabkan oleh karena pada proses dua tahap dilakukan penyulingan (distilasi) terlebihdahulu. Pada proses penyulingan sudah tcrambil minyak atsirinya adapunperolehan minyak atsiri yang terambil yaitu hanya 0,16 %. Dan hasil tersebut dapatdijelaskan bahwa perolehan tersebut tidak sesuai dengan kandungan minyak secarateori sebesar 1-4%. Jika dilihat dari perolehan persentase minyak atsiri lebih besarmenggunaka pelarut heksana dibandingkan pelarut air. 1-lal ini disebabkan pelarutheksana sangat baik digunakan untuk pengambilan minyak atsiri kayumanis.Sementara oleoresin tidak dapat diperoleh.

Hasil analisa kadar minyak, kadar sinamal dehid dan eugenol pada perolehan dari ekstrak kayumanis

Hasil Analisa kadar minyak, kadar sinamaldehid dan kadar cugenol pada minyakatsiri maupun oleoresin dapat dilihat pada Tabel 2Tabel 2. Hasil Analisa kadar minyak, kadar Sinamaldehid dan kadar eugenol sertabentuk perolehannya

Pada Tabel 2 dapat dilihat pada proses satu tahap dengan menggunakan

pelarut etanol didapatkan oleoresin dengan kandungan minyak 15 %, sedangkan daripelarut perbandingan Etanol-heksana di peroleh 16,65 %, sedangkan dengan menggunakanpelarut heksana tidak didapatkan oleoresin tetapi yang diperoleh hanyalah minyak atsiridengan kadar minyak 23,49 % dan kadar sinamaldehid 80,95%. Dan hasil tersebut dapat

~EKSTRAKSI~

dijelaskan bahwa denganproses satu tahap minyak terakumulasi di oleoresin yangdiperoleh, antara pelarut etanol dan perbandingan pelarut (etaol heksana 7 :3)kadar minyak yang teranalisa lebih banyak perbandingan daripada pelarut etanol. Halini dikarenakan dengan pelarut perbandingan selain etanol yang dapat mengekstrakminyak, heksan pun juga membeni konstribusi minyak yang cukup bagus sebagipelarut. Sehingga dengan perbandingan pelarut akan memberi hasil perolehan yang lebihbesar.

Pada proses dua tahap, oleoresin yang diperoleh kadar minyak sangat kecilnilainya, hal ini dikarenakan minyak atsiri sudah diambil terlebih dahulu pada proses distilasi, tetapi hasil inyak yang diperleh sangat sedikit yaitu 0,16 %, Hasil ini sangatsedikit sekali dan tidak sesuai dengan teori. Yang menyatakan kandungan minyakatsiri 1-4 %. Tetapi dengan menggunakan pelarut etanol masih juga terkandungminyak pada oleoresin sebesar 5,96 %, sedangkan kadar minyak pada pada pelarutperbandingan sebesar 4,49%. Jika dilihat dari hasil tersebut dapat dijelaskan bahwaoleoresin masih juga mengandung inyak atsiri tetapi jumlahnya lebih kecil dibandingkan proses satu tahap. Adanya perbedaan akumulasi yang sangat jauh antara perolehan minyak pada proses satu tahap dan dua tahap, hal in] disebabkan adanya kehilangan uap yang masih mengandung minyak pada waktu proses penyulingan.

Peninjauan terhadap kadar sinamaldehid yang ada diproses satu tahapsecara keseluruhan lebih besar dibandingkan proses dua tahap. Dimana pada prosessatu tahap untuk pelarut etanol dan perbandingan pelarut ethanol : heksan kadarsinamaldehidnya adalah 8,26% dan 11,98%. Pada proses dua tahap, untuk pelarutetanol dan perbandingan pelarut ethanol : heksan adalah 5,34% dan 3,76%.

Hal disebabkan pada proses dua tahap dilakukan pengambilan minyak atsiri terlebihdahulu sehingga mengurangi kadar sinamaldehidnya. Sedangkan pada proses satu tahap tidakdilakukan penyulingan terhadap minyak atsirinya sehingga menyebabkan perolehankadar sinamaldehidnya lebih tinggi dari proses dua tahap baik menggunakan pelarutetanol maupun perbandingan pelarut. Berdasarkan teori dari Guenther, E jilid I S.Kateren kandungan sinamaldehid dari kulit kayu manis adalah 60-80%, berarti kulit kayumanis yang digunakan dalam penelitian ini belum termasuk dalam range yangditerangkan dalam literatur.

Analisa eugenol yang pada perolehan oleoresin sangat sedikit sekali yaituantara 1- 2%. Sedangkan dari teori yang dibaca bahwa kandungan eugenol pada minyakkayu manis sekitar kurang dari 10 %. Dan pada minyak yangdiperoleh denganbantuan pelarut heksa, kadar eugenolnya tidak terdeteksi.

Ukuran Bahan yang Diekstrak

Pada proses ekstraksi salah satu faktor yang diperhatikan yaitu ukuran bahanyang akan diekstrak. Pada penelitian ini dicoba mengekstrak dengan ukuran yang berbedadan hasilnya dapat dilihat pada Tabel 3.Tabel 3 Hasil analisa kadar minyak, kadar Sinamaldehid dan kadar eugenol dilihat dari variasiukuran bahan yang diekstraski dengan proses satu tahap.

~EKSTRAKSI~

Warna Dimana pada oleoresin proses satu tahap didapatkan oleoresin

dengan warna coklat kemerahan mengkilat untuk pelarut ethanol dan coklat tua mengkilatuntuk pelarut ethanol : heksan. Pada proses satu tahap ini diperoleh warna yang lebihgelap dan mengkilat karena proses ekstraksinya tidak didahului dengan prosespenyulingan (distilasi). Pada proses dua tahap didapatkan oleoresin dengan warna cokiatkemerahan untuk pelarut ethanol dan warna coklat tua untuk pelarut ethanol : heksan.Warna yang mengkilap disebabkan karena masih mengandung minyak atsiri. Sementara untuk perolehan minyak dengan menggunakan pelarut heksan hasil minyak yang diperoleh kuning kecoklatan dan lebih kental dibandingan proses distilasi(pelarutnya air) .

Lampiran (pertanyaan dan jawaban)

Pengambilan Minyak Atsiri dari Daun dan Kulit Kayu manis dengan Penyulingan

Metode yang digunakan pada pengambilan minyak atsiri pada penelitian ini adalah penyulingan uap langsung. Penyulingan ini dapat mengurangi kehilangan minyak akibat adanya sebagian uap yang mengembun di dalam bahan dan jatuh kembali ke dalam air seperti yang terdapat pada penyulingan uap-air, maupun penyulingan air. Pengambilan minyak atsiri tidak hanya dilakukan dari kulit batang, tetapi juga dari daun kayumanis. Penelitian ini dilakukan dalam skala pilot plant menggunakan seperangkat alat penyulingan yang terdiri dari sebuah ketel uap, ketel suling, dan kondensor (Gambar 1).

Ketel uap dan kondensor diisolasi dengan asbes gulung untuk menghindari kehilangan panas dari dinding ketel dan tutup. Ketel suling dilengkapi oleh sebuah distributor uap yang berfungsi mengatur uap yang masuk ke dalam bahan yang akan disuling. Kondensor berfungsi mendinginkan minyak. Pemisahan minyak dilakukan secara dekantasi. Pada penelitian ini dicoba menvariasikan beberapa bentuk distributor untuk melihat pengaruh ketinggian bahan yaitu distributor uap gabungan horizontal dan vertikal (jenis 1), distributor uap vertikal (jenis 2), distributor uap vertikal cabang 4 (jenis 3), dan distributor uap horizontal.

~EKSTRAKSI~

Perlakuan terhadap bahan yang akan disuling berbeda menurut jenis bahan. Kulit kayumanis sebelum dimasukkan ke dalam ketel suling terlebih dahulu dilakukan pengecilan ukuran yang bertujuan membuka jaringan minyak sehingga waktu penyulingan dapat dipersingkat. Untuk mengambil minyak dari daun kayumanis, perlu diperhatikan kadar air dan kelayuan bahan. Dalam penelitian ini, daun kayumanis yang akan disuling dilakukan penyimpanan untuk waktu yang berbeda.

Faktor yang sangat berpengaruh pada metode penyullingan uap langsung adalah kemampuan uap melewati unggun. Hal ini berkaitan dengan laju uap dan porositas unggun. ketel suling coil kondensor air masuk saluran buangan cairan tangki pemisah api air keluar ketel bahan dengan saringan yang berlubang distributor uap ketel uap Laju uap dipengaruhi oleh besarnya tekanan yang diberikan pada ketel uap menuju ketel suling melalui sebuah pipa, sedangkan porositas unggun ditentukan oleh kehalusan bahan yang akan disuling. Ukuran bahan yang terlalu halus akan menyebabkan porositas unggun menjadi sangat kecil sehingga tidak dapat dilewati oleh uap.

Akibatnya proses penyulingan tidak terjadi dengan sempurna atau bahkan tidak terjadi sama sekali. Porositas unggun yang sangat kecil masih dapat diatasi dengan memberikan laju uap yang bertekanan, namun jika ukuran bahan terlalu halus, maka akan terbentuk jalur uap, yang menyebabkan tidak semua bahan dilewati oleh uap. Selain itu tekanan uap yang terlalu tinggi, akan menyebabkan kerusakan minyak atsiri. Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan pada ketinggian bahan tertentu, uap juga tidak mampu lagi menembus bahan dan banyak terperangkap dalam bahan, sehingga perolehan minyak atsiri rendah.

Hasil penelitian dengan berbagai jenis distributor uap menunjukkan, pemakaian distributor uap jenis gabungan vertikal dan horizontal memberikan perolehan lebih tinggi dibandingkan ketiga distributor lainnya (Gambar 2). Distributor uap gabungan akan memberikan aliran uap secara horizontal dan vertikal sehingga semua unggun dapat dilewati oleh uap.

Selain perolehan minyak dipengaruhi oleh laju uap dan porositas unggun, faktor yang tidak kalah pentingnya adalah pemisahan minyak dengan air. Minyak kayumanis yang diperoleh

~EKSTRAKSI~

dari hasil penyulingan tidak semuanya berada dibagian atas air, tetapi ada yang terdapat dibagian tengah dan dibagian bawah air. Selain itu sebagian minyak teremulsi dengan air. Jika pemisahan hanya dilakukan secara dekantasi, maka perolehan minyak akan rendah. oleh sebab itu, pemisahan minyak dengan air pada penyulingan minyak kayu manis ini harus dilakukan dengan dua cara yaitu secara dekantasi dan centrifugasi.

Perolehan minyak atsiri pada penelitian ini masih rendah (1,17%). Hal ini disebabkan, pada waktu pengecilan ukuran bahan masih menggunakan alat sederhana, sehingga sebagian minyak telah menguap sebelum penyulingan dilakukan. Selain itu tekanan uap yang diberikan tidak dapat dipertahankan, sehingga laju uap semakin lama mendekati 1 atm. Hal ini menyebabkan pengembunan di dalam unggun. Juga pemisahan minyak atsiri dan air dilakukan dengan menggunakan alat centrifugasi skala laboratorium sehingga belum mampu memisahkan semua minyak yang teremulsi dengan baik. Perolehan minyak atsiri dari daun kayumanis masih sangat rendah. Hal ini disebabkan penyulingan uap langsung tidak sesuai untuk daun, mungkin lebih sesuai jika dilakukan penyulingan uap-air.

Pengambilan minyak atsiri dengan proses ekstraksi

Ekstraksi dengan pelarut minyak atsiri

Prinsip dari ekstraksi ini adalah melarutkan minyak atsiri yang terdapat dalam simplisia dengan pelarut organik yang mudah menguap.  Simplisia diekstraksi dengan plarut yang cocok dalam suatu ekstraktor pada suhu kamar, kemudian pelarut diuapkan dengan tekanan yang dikurangi.  Dengan cara ini diperlukan banyak pelarut sehingga biaya cukup mahal dan harus dilakukan oleh tenaga ahli.  Sebagai pelarut biasanya dipakai eter minyak tanah.

Pelarut yang baik harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

Melarutkan sempurna komponen dari minyak atsiri yang terdapat dalam tanaman. Mempunuyai titik didih rendah. Tidak campur dengan air. Inert, tidak bereaksi dengan komponen minyak atsiri.

~EKSTRAKSI~

Mempunyai satu titik didih, bila diuapkan tidk meninggalkan sisa. Harga murah. Bila mungkin tidak mudah terbakar.

Pelarut yang paling banyak digunakan adalah eter minyak tanah.  Alkohol tidak baik digunakan karena alkohol melarutkan air yang terdapat dalam tanaman.  Untuk simplisia tertentu alkohol menghasilkan bau yang tidak enak.  Alkohol baik digunakan untuk simplisia kering.  Sari yang diperoleh dikenal dengan nama tingtur yang banyak digunakan untuk sediaan farmasi. Ekstraksi dengan pelarut organik umumnya digunakan untuk mengekstraksi minyak atsiri yang mudah rusak oleh pemanasan dengan uap dan air.  Cara ini baik untuk mengekstraksi minyak dari bunga-bungaan, misal:  bunga cempaka, melati, mawar, dll.

Cara kerja ekstraksi dengan pelarut menguap cukup sederhana, yaitu dengan cara memasukkan bahan yang akan diekstraksi ke dalam ketel ekstraktor khusus dan kemudian ekstraksi berlangsung secara sistematik pada suhu kamar, dengan menggunakan petroleum eter sebagai pelarut.  Pelarut akan berpenetrasi ke dalam bahan dan melarutkan minyak bunga beserta beberapa jenis lilin dan albumin serta zat warna.  Larutan tersebut selanjutnya dipompa ke dalam evaporator dan minyak dipekatkan pada suhu rendah.  Setelah semua pelarut diuapkan dalam keadan vakum, maka diperoleh minyak bunga yang pekat.  Suhu harus tetap dijaga tidak terlalu tinggi selama proses ini.  Dengan demikian uap aktif yang terbentuk tidak akan merusak persenyawan minyak bunga.  Jika dibandingkan dengan mutu minyak bunga hasil penyulingan, maka minyak bunga hasil ekstraksi menggunakan pelarut lebih mendekati bau bunga alamiah.  Semua minyak yang diekstraksi dengan pelarut menguap mempunyai warna gelap, karena mengandung pigmen alamiah yang bersifat tidak dapat menguap.  Sebaliknya hasil penyulingan uap, umumnya berwarna cerah dan bersifat larut dalam alkohol 95%.

Keuntungan utama ekstraksi adalah suhu yang bisa dipertahankan kurang lebih 50oC selama proses.  Hasilnya minyak atsiri yang didapat mempunyai bau yang lebih alami yang tidak dapat ditandingi minyak suling.  Hal ini karena selama penyulingan, dengan suhu yang tinggi, dapat mengubah konstituen minyak atsiri.  Namun demikian, metode penyulingan operasionalnya lebih murah dibandingkan dengan proses ekstraksi.

Simplisia dimasukkan ke dalam ekstraktor dan selanjutnya pelarut organik murni dipompakan ke dalam ekstraktor.  Pelarut organik akan menembus  ke dalam ekstraktor.  Pelarut organik akan menembus ke dalam jaringan simplisia dan akan melarutkan minyak serta bahan lainnya seperti damar dan lilin.  Komponen tersebut merupakan pengotor, dan dipisahkan dengan cara penyulingan pada suhu rendah dan tekanan rendah.  Dengan cara penyulingan ini diperoleh campuran pelarut dan minyak atsiri disebut concrete.

Pemurnian Minyak Atsiri

Pemurnian concrete (pelarut + minyak atsiri) ini dilakukan dengan  melarutkan dalam alcohol, diambil fase alcohol.  Fase alcohol ini didinginkan 0oC, diperoleh minyak atsiri dalam alcohol dan lilin.    Dilakukan penyaringan terhadap campuran ini, diambil fase minyak atsiri dalam alkohol.  Untuk memisahkan alkohol dan minyak atsiri, dilakukan penyulingan pada tekanan dan suhu rendah, akan diperoleh alkohol dan minyak atsiri murni.

Selain itu proses pemurnian minyak atsiri dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu secara fisika dan kimia.

~EKSTRAKSI~

A. Proses Fisika

Salah satu pemurnian dengan proses fisika adalah metode redestilasi dan distilasi fraksinasi. Prinsip kerja metode redestilasi adalah menyuling ulang minyak atsiri dengan menambahkan air pada perbandingan minyak dan air sekitar 1:5 dalam labu destilasi, kemudian campuran tersebut didestilasi. Minyak yang dihasilkan akan terlihat jauh lebih jernih. Salah satu penelitian memperlihatkan hasil penyulingan ulang pada minyak nilam dengan metode redestilasi, ternyata dapat meningkatkan nilai transmisi (kejernihan) minyak dari 4% menjadi 83,4% dan menurunkan kadar Fe dari 509,2 ppm menjadi 19,60 ppm. Untuk distilasi fraksinasi akan jauh lebih baik karena komponen kimia dipisahkan berdasarkan perbedaan titik didihnya sehingga komponen kimia yang terpisah sesuai dengan golongannya.

B.  Proses Kimia

1.     Adsorbsi

Adsorbsi adalah proses difusi suatu komponen pada suatu permukaan atau antar partikel. Dalam absorbsi terjadi proses pengikatan oleh permukaan adsorben padatan atau cairan terhadap adsorbat atom-atom, ion-ion atau molekul-molekul lainnya. Untuk proses tersebut, bisa digunakan adsorben, baik yang bersifat polar (silika, alumina dan tanah diatomae) ataupun non-polar (arang aktif).  Secara umum, metode adsorbsi ini dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu dengan metode pemucatan dan penarikan air.

Gambar 1. Diagram alir pemurnian minyak atsiri dengan adsorben

2. Pemucatan

Proses pemucatan pada minyak atsiri bertujuan untuk menghasilkan warna minyak yang lebih baik (lebih cerah) dengan cara menggunakan adsorben untuk menyerap warna. Daya penyerapan adsorben terhadap warna dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu bobot jenis, ukuran partikel dan pH adsorben. Semakin rendah bobot jenis adsorben, maka semakin efektif penyerapan terhadap warna. Sedangkan untuk ukuran partikel dan pH, sebaiknya ukuran partikelnya halus dan pH adsorben mendekati netral.

3. Proses Penarikan Air

Penarikan air bertujuan untuk mengambil sejumlah air yang terkandung dalam minyak atsiri agar mutunya dapat meningkat. Adanya kandungan air dalam minyak atsiri akan memperbesar risiko terjadinya proses hidrolisis pada minyak. Proses hidrolisis umumnya terjadi pada minyak yang mengandung ester, misalnya pada minyak lavender. Proses ini akan membentuk asam bebas dan

~EKSTRAKSI~

alkohol. Biasanya, pada proses penarikan air digunakan adsorben berupa senyawa  Na2SO4 anhidrat atau menggunakan kain teflon.

4. Pengkelatan

          Pengkelatan adalah proses pengikatan logam dengan cara menambahkan senyawa pengkelat dan membentuk kompleks logam senyawa pengkelat. Proses pengkelatan dilakukan dengan cara yang sama dengan adsorbsi, hanya saja adsorben pada proses ini diganti dengan senyawa pengkelat. Senyawa pengkelat yang cukup dikenal dalam proses pemurnian minyak atsiri, yaitu asam sitrat, asam malat, asam tartarat dan EDTA.

5. Deterpenasi

Deterpenasi merupakan proses penghilangan seluruh atau sebagian senyawa terpen yang terkandung dalam minyak atsiri. Setiap jenis minyak atsiri mempunyai komposisi kimia yang berbeda-beda sehingga pemisahan senyawa terpen dari masing-masing minyak membutuhkan proses yang khusus. Metoda umum pemisahan atau pengurangan terpen antara lain dengan metode distilasi bertingkat dalam kondisi vakum, ekstraksi secara selektif dengan menggunakan pelarut (cair-cair), dan kromatografi menggunakan silika gel.

~EKSTRAKSI~

Lampiran

Pertanyaan dari Billa Amalia (Kelompok 6)

Apa pengertian Oleoresin dan kegunaannya ?

Jawaban:

Oleo artinya minyak dan resin artinya gum. Jadi oleoresin adalah hasil ekstraksi dari kayu manis dengan pelarut etanol dan produknya berbentuk cairan kental, pasta/padat.

Kegunaan oleoresin dalam industri pangan banyak digunakan sebagai pemberi cita rasa dalam produk-produk olahan daging (misalnya sosis, burger, kornet), ikan dan hasil laut lainnya, roti, kue, puding, sirup, saus dan lain-lain. Penggolongannya yaitu :

         Dispered spicesDibuat dengan mendispersikan oleoresin dalam suatu media pembawa tertentu. Dalam

hal ini media pembawa yang sering digunakan yaitu bahan-bahan yang larut dalam air, seperti garam, tepung dan dekstrose. Dispered spices banyak digunakan pada pembuatan minuman (soft drink) dan makanan-makanan yang kering, basah ataupun semi padat, misalnya kue-kue, biskuit, sosis dan makanan bayi.

         Fat-based spices Oleoresin didispersikan pada lemak atau minyak (vegetable oil). Fat-based spicesini

sering digunakan pada makanan yang berlemak, seperti salad dressing, saus dan makanan kaleng. 

Pertanyaan dari Intan Dewi Komariah (kelompok 4)Apa perbedaan Oleoresin dengan minyak atsiri ?Oleoresin adalah hasil ekstraksi dari kayu manis dengan pelarut etanol sedangkan minyak atsiri adalah hasil ekstraksi dari kayu manis dengan pelarut heksana

~EKSTRAKSI~

~EKSTRAKSI~