4
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung Oleoresin adalah ektrak rempah yang dihasilkan dari proses ekstraksi dengan pelarut organik (heksana, aceton, etilen diklorida, dan etanol). Mengandung komponen volatile dan non-volatile. Komponen volatile (=minyak atsiri) menyumbang aroma. Komponen non-volatile, yang terdiri dari minyak, gum, resin, antioksidan, dan komponen hidropilik menyumbang rasa dan flavor. Oleoresin dapat menggantikan rempah-rempah segar utuh ataupun bubuk, tanpa mengurangi rasa dan aroma. OLEORESIN Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung Oleoresin Keuntungan Penggunaan Oleoresin: 1. Lebih mudah pada penyimpanan dan pegangkutan. 2. Mutu lebih terkontrol dan mempunyai rasa dan aroma lebih seragam. 3. Bebas kontaminasi mikroba dan lebih bersih dibandingkan dengan rempah-rempahnya. 4. Volume lebih kecil, mengurangi biaya simpan dan angkut. 5. Daya simpan lebih lama karena lebih tahan oksidasi dan kehilangan aroma. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung Oleoresin Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung Oleoresin Kadar oleoresin dari berat kering rempah-rempah No. Jenis Rempah Persentase 1 Lada (Pepper) 11 - 13 2 Cabe (Chilli) 19 - 21 3 Jahe (Ginger) 11 - 12 4 Kunyit (Curcumin) 5 - 7 5 Pala (Nutmeg) 24 - 30 6 Cengkih (Clove) 5 - 10 7 Kayu manis (Cinnamon) 10 - 12 Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung BENTUK OLEORESIN 1. Dispersed Spice Oleoresin. Dibuat dengan mendispersikan oleoresin dengan media pembawa tertentu, seperti tepung atau dextrose. Banyak digunakan untuk minuman ringan (soft drink) dan makanan kering, basah, atau semi padat, seperti cake, biscuit, sousage, dan baby foods. 2. Fat-based Spice Oleoresin Dibuat dengan mendispersikan oleoresin dalam minyak atau lemak. Digunakan untuk makanan yang berlemak, seperti salad dressing dan sauce. Tidak tahan lama disimpan karena flavornya mudah menguap. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung Bentuk Oleoresin 3. Encapsulated Spice Oleoresin. Oleoresin dalam bentuk bubuk (spray drying) dikapsulkan untuk mempertahankan flavor (lebih tahan disimpan). Teknik encapsulasi adalah oleoresin diperangkap oleh edible polymer menjadi mikrokapsul berbentuk bulat berukuran puluhan mikron hingga beberapa milimeter. Metode enkapsulasi paling banyak digunakan adalah spray drying. Sangat efektif digunakan untuk makanan olahan, dicampurkan dalam makanan kering, permen, makanan formula, bumbu-bumbu, dan produk dari susu.

Oleoresin-1st.pdf

  • Upload
    very

  • View
    9

  • Download
    5

Embed Size (px)

Citation preview

  • Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Oleoresin adalah ektrak rempah yang dihasilkan dari proses ekstraksi dengan pelarut organik (heksana, aceton, etilen diklorida, dan etanol).

    Mengandung komponen volatile dan non-volatile. Komponen volatile (=minyak atsiri) menyumbang aroma. Komponen non-volatile, yang terdiri dari minyak, gum,

    resin, antioksidan, dan komponen hidropilik menyumbang rasa dan flavor.

    Oleoresin dapat menggantikan rempah-rempah segar utuh ataupun bubuk, tanpa mengurangi rasa dan aroma.

    O L E O R E S I N

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    O l e o r e s i nKeuntungan Penggunaan Oleoresin: 1. Lebih mudah pada penyimpanan dan pegangkutan.

    2. Mutu lebih terkontrol dan mempunyai rasa dan aroma lebih seragam.

    3. Bebas kontaminasi mikroba dan lebih bersih dibandingkan dengan rempah-rempahnya.

    4. Volume lebih kecil, mengurangi biaya simpan dan angkut.

    5. Daya simpan lebih lama karena lebih tahan oksidasi dan kehilangan aroma.

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    O l e o r e s i n

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    O l e o r e s i n

    Kadar oleoresin dari berat kering rempah-rempahNo. Jenis Rempah Persentase1 Lada (Pepper) 11 - 132 Cabe (Chilli) 19 - 213 Jahe (Ginger) 11 - 124 Kunyit (Curcumin) 5 - 75 Pala (Nutmeg) 24 - 306 Cengkih (Clove) 5 - 107 Kayu manis (Cinnamon) 10 - 12

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    B E N T U K O L E O R E S I N1. Dispersed Spice Oleoresin.

    Dibuat dengan mendispersikan oleoresin dengan media pembawa tertentu, seperti tepung atau dextrose.

    Banyak digunakan untuk minuman ringan (soft drink) dan makanan kering, basah, atau semi padat, seperti cake, biscuit, sousage, dan baby foods.

    2. Fat-based Spice Oleoresin Dibuat dengan mendispersikan oleoresin dalam minyak

    atau lemak. Digunakan untuk makanan yang berlemak, seperti salad

    dressing dan sauce. Tidak tahan lama disimpan karena flavornya mudah

    menguap. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    B e n t u k O l e o r e s i n

    3. Encapsulated Spice Oleoresin. Oleoresin dalam bentuk bubuk (spray drying) dikapsulkan

    untuk mempertahankan flavor (lebih tahan disimpan). Teknik encapsulasi adalah oleoresin diperangkap oleh

    edible polymer menjadi mikrokapsul berbentuk bulat berukuran puluhan mikron hingga beberapa milimeter.

    Metode enkapsulasi paling banyak digunakan adalah spray drying.

    Sangat efektif digunakan untuk makanan olahan, dicampurkan dalam makanan kering, permen, makanan formula, bumbu-bumbu, dan produk dari susu.

  • B E N T U K O L E O R E S I N

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Dispersed Spice Oleoresin. Fat-based Spice Oleoresin

    Encapsulated Spice Oleoresin

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    P E N G G U N A A N O L E O R E S I N1. Untuk produk pangan.

    Produk berbahan baku susu, produk bakery, pudding, pengolahan daging.

    Semua jenis oleoresin. 2. Bahan aditif parfume pada obat-obatan.

    Cinnamon dan Vanilla. 3. Bahan fragrance (wangi-wangian).

    Household product. Cinnamon dan Vanilla.

    4. Bahan parfume dan kosmetik. Oleoresin yang berasal dari cardamon, cumin,

    celery, chive, juniper, vanilla dan nutmeg. 5. Bahan anti mikroba.

    Oleoresin dari black pepper, garlic, cinnamom, nutmeg, cloves, ginger, cumin

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    METODE EKSTRAKSI OLEORESIN1. SOLVENT EXTRACTION:

    Proses ekstraksi menggunakan pelarut non-polar (non aqueous solvent) dilanjutkan dengan penguapan pelarut.

    Pelarut yang digunakan: aceton, etilen diklorida, hexana, dan alkohol (metanol, etanol, isopropanol).

    Jenis pelarut yang digunkan tergantung pada jenis bahan baku dan jenis oleoresin yang diekstrak: lada (piperin) - etilen diklorida, Cabe/paprika (capsaicin) - alkohol.

    Metode ekstaksi pelarut: a) Maceration b) Percolation c) Soxchelation (hot extraction) d) Counter current extraction.

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Solvent Extraction: a) Maceration (Soaking Extraction)

    Bubuk rempah-rempah dimasukan dalam kontainer dan pelarut (menstruum) dimasukan kedalamnya, diaduk secara berkala selama 4-7 hari, kemudian larutan dipisahkan dengan cara disaring.

    Padatan (ampas = marc ) diperas (press) untuk mengelurakan larutan yang tersisa.

    Larutan selanjutknya dievaporasi untuk memisahkan oleoresin dan pelarut.

    Maceration dapat dilakukan beberapa kali (multiple maceration).

    Metode Ekstraksi Oleoresin

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Solvent Extraction: b) Percolation (Exhaustive Extraction)

    Rempah-rempah dalam bentuk bubuk dimasukan ke dalam perkolator - kontainer yang mempunyai lubang pemasukan pada bagian atas dan pembuangan pada bagian bawah.

    Pelarut dimasukan dari lobang bagian atas, dicampurkan dengan bahan rempah, dibiarkan beberapa saat untuk proses perkolasi (perembesan - washing) kedalam sel-sel rempah-rempah dan melarutkan oleoresin, selanjutkan larutan dikeluarkan (draining) melalui saluran bagian bawah,

    Resident time = Washing time + Draining time

    Metode Ekstraksi Oleoresin

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Percolation (Exhaustive Extraction)

    73

    EXTRACTION TECHNOLOGIES FOR MEDICINAL AND AROMATIC PLANTS

    and evaporation requirements for concentrated products are reduced. Reduc-ing the cost of evaporation has the further advantage of minimizing the heat damage to thermolabile constituents. Some of the modifi ed maceration pro-cedures used for large-scale extraction are described in the next paragraphs.

    3.5.4.1 Circulatory Extraction

    The effi ciency of extraction in a maceration process can be improved by arranging the solvent to be continuously circulated through the drug, as indicated in the Figure 1. Solvent is pumped from the bottom of the vessel (through an outlet) and is distributed by spray nozzles over the sur-face of the drug. The movement of the solvent reduces boundary layers and the uniform distribution minimizes local concentration in a shorter time.

    Figure 1: Circulatory extraction

    3.5.4.2 Multistage Extraction

    In the normal maceration process, extraction is incomplete, since mass transfer ceases when equilibrium is reached. This problem can be overcome using a multistage process. The equipment needed for this method is a vessel for the crude drug, a circulating pump, spray distributors and a number of tanks to receive the extracted solution. The extractor and tanks are connected with piping and valves as shown in Figure 2, so that any of the tanks may be connected to the extractor for transfer of the solution. Each batch of drug is treated several times with solvent and, once a cycle is in process, the receivers contain solution with the strongest in receiver 1 and the weakest in receiver 3.

    Spray nozzles

    Spice

    Solution (Oleoresin + Solvent

    Pump

  • Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Percolation (Exhaustive Extraction)

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Solvent Extraction: c) Soxchletation (Hot Continuous Extraction)

    Terdiri dari solvent evaporator, reflux condenser, dan extractor.

    Pelarut dimasukan kedalam evaporator, pelarut menguap lalu dicairkan kembali oleh condensor dan masuk ke rempah-rempah. Proses infusion (melarutkan oleoresin) terjadi.

    Larutan (pelarut dan oleoresin) masuk ke evaporator. Pelarut diuapkan kembali, sedangkan oleoresin tertinggal.

    Metode Ekstraksi Oleoresin

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Soxchletation (Hot Continuous Extraction)

    3 MACERATION, PERCOLATION AND INFUSION TECHNIQUES FOR THE EXTRACTION OF MEDICINAL AND AROMATIC PLANTS

    78

    3.6.3 Percolators

    Different types of percolators are used for small- and large-scale extraction.

    3.6.3.1 Small-scale or Laboratory-scale Extraction

    The processes for the manufacture of concentrated preparations, maceration and percolations, are involved in extraction followed by the evapora-tion of solvents. The two operations are combined in a continuous extraction process.

    The general procedures and apparatus used for small- or labo-ratory-scale extraction are described in the following paragraphs.

    3.6.3.1.1 Soxhlet Apparatus

    On the laboratory scale, the Soxhlet apparatus is used. It con-sists of a fl ask, a Soxhlet extractor and a refl ux condenser. The raw material is usually placed in a thimble made of fi lter paper and inserted into the wide central tube of the extractor. Alternatively, the drug, after imbibition with men-struum, may be packed in the extractor taking care that the bottom outlet for the extract is not blocked. Solvent is placed in the fl ask and brought to its boiling point. Its vapors pass through the larger right hand tube into the upper part of the extractor and then to the condenser where they condense and drop back onto the drug. During this period, the soluble constituents are extracted. When the level of the extract reaches the top of the syphon tube, the entire volume of extract syphons over into the fl ask. The process is continued until the drug is completely extracted. The extract in the fl ask is then processed. This procedure is thus a series of short macerations.

    Figure 4: Soxhlet apparatus for hot extraction

    Condenser

    Thimble

    Spice

    VaporTube

    Syphon

    Solvent

    Heater

    3 MACERATION, PERCOLATION AND INFUSION TECHNIQUES FOR THE EXTRACTION OF MEDICINAL AND AROMATIC PLANTS

    80

    Figure 6: Continuous extraction: large-scale plant

    3.6.3.3 Large-scale Extractor

    The drug is supported on a perforated metal plate covered with a layer of sacking or straw. The percolator has a removable lid which contains portholes for running the solvent in and for observing the fl ow of solvent. The outlet from the percolator is fi tted with a tap and pipeline. This outlet permits removal of the percolate for subsequent processing or for use as a menstruum in a second percolator in series, resulting in more effi cient use of the menstruum by carrying out the extraction in a counter-current man-ner. On the small scale, copper percolators were originally used but these are now largely replaced with percolators made of glass or stainless steel. A slightly conical percolator is better than a cylindrical one since the sloping sides permit the eventual expansion of the bed and also allow the solvent to permeate the material present near the sides at the bottom, which is a problem with a cylindrical percolator.

    Figure 7: Commercial scale percolator

    CondenserSolvent

    distribution

    nozzle

    Spice charge

    Spice

    discharge

    Solution

    return

    pipe

    Heating

    coil

    Product

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Soxchletation (Hot Continuous Extraction) Keuntungan:

    a. Hanya pelarut segar yang mengekstrak oleoresin, proses infusi cepat.

    b. Laju ekstraksi meningkat, suhu tinggi (suhu titik didih pelarut).

    c. Tidak perlu dilakukan penyaringan. Kerugian:

    a. Tidak bisa dilakukan pengadukan. b. Beberapa jenis oleoresin mengalami perubahan

    (terutama komponen yang mudah menguap), karena suhu ektrasi yang tinggi.

    Metode Ekstraksi Oleorsin

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Solvent Extraction: d) Counter current extraction

    Pada sistem kontinyu, over flow (aliran pelarut/larutan) dan under flow (rempah-rempah) mengalir secara bersamaan dengan arah yang berlawanan.

    Sistem ini menghasilkan larutan dengan konsentrasi oleoresin tinggi, karena larutan kontak dengan rempah-rempah segar.

    5 DECOCTION AND HOT CONTINUOUS EXTRACTION TECHNIQUES

    96

    EXTRACTIONSTAGE

    FRESH SOLVENT OVERFLOW SOLUTION

    SOLID UNDERFLOW SOLID FEED

    Figure 1: Single-stage solid-liquid extraction

    The single-stage system represents the complete operation of contacting the solid feed and fresh solvent. This is rarely encountered in industrial practice because of the low recovery of solute obtained and relatively dilute solution produced. Effi ciency of extraction is somewhat im-proved by dividing the solvent into a number of smaller portions and then carrying out multiple successive extractions instead of only one contact of the entire amount of solvent with the solid.

    FRESH SOLVENT OVERFLOW SOLUTION

    SOLID FEEDSOLID UNDERFLOW

    EXTRACTIONSTAGE 2

    EXTRACTIONSTAGE n

    EXTRACTIONSTAGE 1

    Figure 2: Multistage counter-current solid-liquid extraction

    In the continuous counter-current multistage system shown in Figure 2, the underfl ow and overfl ow streams fl ow counter-current to each other. This system allows high recovery of solute with a highly concentrated product because the concentrated solution leaves the system after contact with fresh solid.

    FRESH SOLVENTFRESH SOLVENT FRESH SOLVENT

    OVERFLOW SOLUTIONOVERFLOW SOLUTION

    OVERFLOW SOLUTION

    SOLID FEED SOLID UNDERFLOW

    EXTRACTIONSTAGE 2

    EXTRACTIONSTAGE nEXTRACTION

    STAGE 1

    Figure 3: Multistage co-current solid-liquid extraction

    In the multistage co-current (parallel) system shown in Figure 3, fresh solvent and solid feeds are contacted in the fi rst stage. Underfl ow

    Metode Ekstraksi Oleoresin

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Counter Current Extraction

  • Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Counter Current Extraction

    Rotary Extractor

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Metode Ekstraksi Oleorsesin2. SUPERCRITICAL FLUID EXTRACTION

    Supercritical fluid adalah cairan yang berada di atas suhu dan tekanan kritis.

    Batasan antara gas dan cairan pada kondisi tersebut tidak jelas, karena sedikit perubahan pada suhu dan tekanan menyebabkan perubahan fase (cair-gas, gas-cair) sangat cepat.

    Mekanismenya adalah, supercritical fluid (CO2 cair) masuk ke sel (infusion) dan mengekstrak oleoresin. Pemisahan supercrtitcal fluid dengan oleoresin dilakukan dengan cara mengurangi tekanan (depressurization), yang menyebabkan fluid berubah menjadi gas (CO2) dan terpisah dengan oleoersin.

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Supercritical Fluid Extraction

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Supercritical Fluid ExtractionKeunggulan: a. Proses ekstraksi berlangsung cepat, SFCO2 mempunyai

    vicositas rendah dan diffusitas tinggi. b. Ekstraksi dapat selektif, dengan mengatur densitas SFCO2. c. Pemisahan pelarut dan oleoresin sangat mudah, dengan

    melakukan penurunan tekanan. d. Harga pelarut mudah (gas CO2 dipadatkan), dapat di

    recycled. e. Kualitas oleoresin tinggi, bebas pelarut. Kelemahan: a. Biaya investasi tinggi. b. Polaritan SFCO2 tinggi, perlu penambahan pelarut untuk

    mengatur polaritas.

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Variabel yang perlu diketahui dan dioptimalkan: 1. Kelarutan ekstrak (bahan yang diinginkan),

    2. Selektivitas bahan-bahan yang diekstrak

    3. Profile proses ekstraksi (pengaruh suhu dan tekanan terhadap rendemen ekstrak),

    4. Metode pemisahan ekstrak dari pelarut.

    Catatan:

    Variabel di atas dapat diperoleh dengan percobaan SFE skala laboratorium.

    Supercritical Fluid Extraction

    Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

    Peralatan diperlukan dalam SFE 1. Tangki penyimpanan CO2 cair.

    2. Pompa CO2 cair.

    3. Pendingin pompa CO2 cair.

    4. Alat pindah panas (heat exchanger) sebelum ektrakstor.

    5. Tabung ekstraksi.

    6. Alat pindah panas sebelum pemisahan CO2 dengan ekstrak.

    7. Tabung pemisah CO2 dan ekstrak..

    8. Kondensor CO2.

    Supercritical Fluid Extraction