43
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengaruh Lama Ekstraksi Terhadap Rendemen
4.1.1 Rendemen Parsial
Rendemen parsial termasuk salah satu parameter yang diamati dari mulai
proses persiapan bahan baku sampai memperoleh minyak atsiri daun pandan wangi.
Rendemen parsial pada penelitian ini meliputi rendemen sortasi I, pelayuan, sortasi
II, ekstraksi, evaporasi, dan penyaringan. Perhitungan rendemen parsial setiap
proses diperoleh dari perbandingan massa akhir setiap proses dengan massa awal
sebelum proses dilakukan. Perhitungan rendemen parsial ini dilakukan untuk
mengetahui kehilangan massa pada setiap proses yang dilakukan dalam penelitian.
Rata-rata rendemen parsial persiapan bahan baku tersaji pada Tabel 5 dan lebih
lengkapnya tersaji pada Lampiran 3-12.
Tabel 5. Rata-rata Rendemen Persiapan Bahan Baku
Proses Rata-rata Rendemen ± SD (%)
Sortasi I 65,31 ± 0,26
Pelayuan 60,16 ± 0,83
Sortasi II 84,02 ± 0,86
Berdasarkan data rendemen parsial yang tersaji pada Tabel 5 diketahui bahwa
nilai rendemen parsial proses persiapan abahan baku setiap proses berbeda-beda.
Nilai rata-rata rendemen parsial sortasi I yaitu 65,31 %. Proses sortasi I dilakukan
untuk memisahkan daun pandan wangi segar dari bonggol, daun pandan wangi
yang mengalami kerusakan seperti bercak-bercak kuning, dan kotoran seperti tanah
yang menempel pada daun pandan wangi.
Daun pandan wangi segar yang telah disortasi memiliki nilai kadar air yang
cukup tinggi yaitu 82,18%, sehingga harus dilakukan penurunan kadar air dengan
cara pelayuan. Proses pelayuan dilakukan selama 2 hari pada suhu ruang dengan
cara dihamparkan diatas kertas agar air yang terkandung dalam daun pandan wangi
dapat terserap. Ketika proses pelayuan dilakukan kadar air yang terkandung pada
daun pandan wangi mengalami penurunan yaitu menjadi 69,81%, hal dikarenakan
44
air yang terkandung telah menguap selama proses tersebut, sehingga nilai rendemen
pelayuan berkisar antara 60,16 %. Nilai kadar air daun pandan wangi segar dan layu
lebih lengkapnya tersaji pada Lampiran 13.
Daun pandan wangi yang telah dilayukan selama 2 hari harus dilakukan
proses sortasi II. Hal ini dikarenakan setelah proses pelayuan masih terdapat daun
pandan wangi layu yang rusak seperti adanya bercak-bercak kuning atau satu
lembar daun berwarna kuning. Nilai rendemen sortasi II cukup tinggi yaitu 84,02
%. Hal ini terjadi karena daun pandan wangi yang berwarna kuning tidak terlalu
banyak, sehingga kehilangan massa tidak terlalu signifikan. Rendemen parsial
proses ekstraksi tersaji pada Tabel 6.
Tabel 6. Rendemen Parsial Proses Ekstraksi
Perlakuan Rendemen Parsial SD ± (%)
Ekstraksi Evaporasi Penyaringan
1 menit 98,53 ± 1,27 0,03 ± 0,00 32,32 ± 0,76
2 menit 98,46 ± 1,62 0,04 ± 0,00 32,72 ± 1,10
3 menit 98,18 ± 1,26 0,18 ± 0,14 41,93 ± 1,21
4 menit 91,04 ± 0,72 0,23 ± 0,02 45,50 ± 1,40
5 menit 83,73 ± 0,52 0,29 ± 0,04 46,10 ± 1,19
Daun pandan wangi yang sudah melewati proses sortasi II selanjutnya
dilakukan proses ekstraksi berbantu gelombang micro dengan pelarut n-heksan.
Daun pandan wangi yang telah diekstrak selama 1, 2, 3, 4, dan 5 menit dipisahkan
sehingga diperoleh ekstrait I. Rendemen ekstraksi merupakan perbandingan massa
daun pandan wangi dengan pelarut sebelum proses ekstraksi dengan massa ampas
dengan pelarut setelah proses ekstraksi dilakukan. Nilai rendemen ekstraksi
semakin menurun seiring dengan lamanya waktu ekstraksi yaitu dari 98,53% -
83,73%. Hal ini disebabkan karena semakin lama ekstraksi dilakukan, maka
semakin banyak pelarut yang menguap pada proses ekstraksi, sehingga nilai
rendemen ekstraksi mengalami penurunan. Rendahnya titik didih n-heksan juga
dapat menyebabkan mudahnya penguapan n-heksan ketika sedang diekstrak dan
dipisahkan dari ekstrait I dengan ampas daun pandan.
45
Pengukuran suhu pada penelitian ini dilakukan sebelum dan sesudah proses
ekstraksi berlangsung dengan menggunakan termometer. Pengukuran dilakukan
dengan cara mencelupkan termometer digital dan menembakkan termometer
infrared pada sampel yang akan diekstraksi dan sesudah diekstraksi. Pengukuran
tidak dilakukan ketika proses ekstraksi karena dikhawatirkan mengganggu proses
ekstraksi. Selain itu, pengukuran dengan menembakkan termometer infrared ketika
proses ekstraksi berlangsung nilai suhu yang terbaca tidak stabil sering berubah.
Hal tersebut terjadi karena ketika pengukuran yang terbaca oleh termometer bukan
suhu sampel melainkan suhu pintu microwave dari kaca yang dilapisi jaring-jaring
besi. Tujuan pengukuran suhu ini adalah untuk mengetahui nilai suhu pada setiap
penambahan waktu ekstraksi, karena pemanasan dengan microwave menyebabkan
perubahan suhu dan suhu ini memberikan pengaruh terhadap pemecahan dinding-
dinding sel bahan. Kenaikan suhu (Rata-rata) dapat dilihat pada Tabel 7 dan lebih
jelasnya dapat dilihat pada Lampiran 14.
Tabel 7. Rata-rata Kenaikan Suhu
Lama Ekstraksi (menit) 0 1 2 3 4 5
Suhu (˚C) 25,39 38,84 48,77 56,72 57,52 57,61
Berdasarkan Tabel 7 dapat dilihat bahwa semakin lama ekstraksi maka
semakin tinggi nilai suhu. Menurut Elwin, et al (2014), hal ini disebabkan oleh
pemanasan gelombang mikro yang meningkat dapat mengubah energi
elektromagnetik menjadi panas. Semakin lama waktu ekstraksi, semakin banyak
energi elektromagnetik yang dirubah menjadi energi panas sehingga suhu
meningkat.
Ekstrait I yang diperoleh dari proses ekstraksi masih mengandung pelarut
yang tinggi sehingga harus dilakukan penguapan pelarut (evaporasi). Proses
evaporasi merupakan perbandingan massa concrete setelah proses evaporasi
dengan massa ekstrait I setelah proses ekstraksi. Proses evaporasi menggunakan
alat rotary vacuum evaporator dengan suhu 35˚C, tekanan -23 Bar, dan kecepatan
60 rpm. Pelarut n-heksan yang terkandung dalam ekstrait I akan terevaporasi pada
46
proses ini, sehingga menghasilkan concrete. Concrete yang dihasilkan dari proses
ini berbentuk kerak kering yang menempel pada dinding-dinding labu evaporasi.
Hasil yang diperoleh dari proses ini sangat sedikit sehingga nilai rendemen
evaporasi yang diperoleh sangat rendah yaitu 0,03% - 0,29%. Lama waktu proses
evaporasi dan nilai susut massa proses evaporasi dapat dilihat pada Tabel 8 dan
lebih jelasnya terlampir pada Lampiran 9.
Tabel 8. Rata-rata Nilai Susut Massa Proses Evapoarasi
Perlakuan
Rata-rata
Durasi
(menit)
Rata-rata
Massa
Ekstrait I
(g)
Rata-rata
Massa
Pelarut n-
heksan (g)
Rata-rata
Susut Massa
(g)
Rata-rata
Persentasi
Susut Massa
(%)
1 menit 144,33 1417,04 1176,56 240,48 16,96
2 menit 143,33 1414,94 1250,16 164,78 11,63
3 menit 138,00 1397,66 1102,01 295,65 21,15
4 menit 135,67 1257,67 978,16 279,51 22,23
5 menit 127,67 1119,23 904,98 214,24 19,15
Berdasarkan Tabel 8, nilai susut massa proses evaporasi mengalami
penyusutan setelah proses evaporasi dilakukan, karena ketika proses evaporasi
berlangsung n-heksan yang terkandung dalam ekstrait I terhisap ke dalam pompa
vakum. Waktu yang dibuthkan untuk proses evaporasi berbeda-beda untuk setiap
perlakuan. Perbedaan waktu evaporasi setiap perlakuan dikarenakan proses
evaporasi dilakukan sampai tidak ada lagi pelarut yang menetes pada labu limbah
pelarut. Waktu evaporasi yang berbeda dikarenakan jumlah ekstrait I yang berbeda.
Perlakuan 1 menit membutuhkan waktu paling lama dibandingkan perlakuan
lainnya yaitu 144,33 menit. Hal ini dikarenakan massa ekstrait I perlakuan 1 menit
paling banyak (1417,04 g) dibandingkan perlakuan lainnya. Semakin lama proses
ekstraksi, nilai ekstrait I yang diperoleh semakin rendah, untuk itu waktu evaporasi
yang dibuthkan semakin berkurang.
Concrete yang diperoleh dari proses evaporasi harus dire-ekstraksi
menggunakan etanol 96% dan dipisahkan dari fraksi lilin. Re-ekstraksi dengan cara
melarutkan concrete dengan etanol 96% dengan menggunakan perbandingan 1:8
(b/b) (Wibawa, et al, 2014). Concrete mengandung fraksi lilin dan minyak atsiri
47
daun pandan wangi, sehingga fraksi lilin yang terkandung harus dipisahkan agar
memperoleh absolute. Proses penyaringan fraksi lilin dilakukan sampai tidak
adanya fraksi lilin berupa endapan pada ekstrait II (concrete yang telah dire-
ekstraksi dan dilakukan penyaringan).
Nilai rendemen penyaringan diperoleh dari perbandingan massa ekstrait II
hasil penyaringan fraksi lilin dengan massa concrete yang telah dilarutkan dengan
etanol. Nilai rendemen penyaringan berkisar antara 32,32% - 46,10%. Rendahnya
nilai rendemen penyaringan disebabkan karena kehilangan massa pada proses ini
cukup tinggi yaitu 52,98% - 68,32%. Tingginya kehilangan massa disebabkan oleh
jumlah fraksi lilin antara 0,16 g – 4,65 g (data lebih lengkap dapat dilihat pada
Lampiran 11), selain itu kehilangan massa diduga karena terjadinya penguapan
pelarut ketika proses re-ektraksi dan ketika melakukan penyaringan fraksi lilin
banyak fraksi lilin yang menempel pada dinding labu evaporator. Penurunan massa
ekstrait II terjadi ketika semakin banyaknya penyaringan yang dilakukan.
Banyaknya penyaringan dan jumlah fraksi lilin tiap perlakuan dapat dilihat pada
Tabel 9.
Tabel 9. Jumlah Penyaringan dan Jumlah Fraksi Lilin
Perlakuan Rata-rata banyaknya
Penyaringan (kali)
Rata-rata Total Fraksi
Lilin (g)
1 menit 3,33 0,44
2 menit 3,33 0,75
3 menit 5,33 2,40
4 menit 5,67 2,90
5 menit 7,00 3,56
Berdasarkan Tabel 9 banyaknya penyaringan pada penelitian ini dilakukan
berbeda-beda setiap perlakuan. Semakin lama waktu ekstraksi semakin banyak
dilakukan penyaringan. Pertimbangan dilakukannya penyaringan frkasi lilin adalah
untuk memisahkan fraksi lilin yang masih terkandung pada minyak atsiri daun
pandan wangi. Jumlah fraksi lilin semakin meningkat seiring dengan bertambahnya
waktu ekstraksi, sehingga penyaringan dilakukan sampai ekstrait II bersih dari
48
kandungan fraksi lilin. Fraksi lilin yang terdapat pada ekstrait II diduga karena
adanya komponen selain minyak atsiri atau zat kotor yang ikut terekstrak.
Ekstrait II yang telah bersih dari fraksi lilin dievaporasi agar etanol yang
terkandung terpisah sehingga diperoleh absolute minyak atsiri daun pandan wangi.
Proses evaporasi II (evaporasi setelah diperoleh ekstrait II) pada penelitian ini tidak
dilakukan karena massa ekstrait II perlakuan 1-2 menit sangat sedikit (data dapat
dilihat pada Lampiran 11), sehingga dikhawatirkan apabila dilakukan proses
evaporasi II absolute yang dihasilkan sangat sedikit dan tidak mencukupi untuk
dilakukan uji karaktersitik mutu. Proses evaporasi II tidak dilakukan bukan hanya
pada perlakuan 1-2 menit saja tapi semua perlakuan (3-5 menit) yang memiliki nilai
massa ekstrait II lebih banyak, hal ini dilakukan agar semua sampel memperoleh
perlakuan proses yang sama. Hasil akhir dari penelitian ini berupa minyak atsiri
daun pandan wangi yang masih dalam bentuk ekstrait II.
4.1.2 Rendemen Total
Rendemen total merupakan perbandingan massa ekstrait II dengan massa
daun pandan wangi layu yang akan diekstraksi. Nilai rendemen total ini akan
menentukan apakah perlakuan yang digunakan pada penelitian berpengaruh dan
nilai rendemen total juga dapat menentukan waktu yang optimal untuk ekstraksi
menggunakan metode Microwave Assisted Extraction (MAE). Hasil perhitungan
rendemen total pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 10 dan data tersaji pada
Lampiran 15.
Tabel 10. Rata-rata Rendemen Total Minyak Atsiri Daun Pandan Wangi
Perlakuan
Rata-rata
Massa Daun
Pandan (g)
Rata-rata
Massa Ekstrait
II (g)
Rata-rata Rendemen
Total Minyak Atsiri
Daun Pandan Wangi
(%)
SD ±
1 menit 300,00 1,05 0,35 0,01
2 menit 300,00 1,21 0,40 0,04
3 menit 300,00 9,08 3,03 1,35
4 menit 300,00 9,19 3,06 0,96
5 menit 300,00 10,48 3,49 0,59
*Rata-rata tiga kali ulangan
49
Tabel 10 menunjukkan, bahwa lama ekstraksi berpengaruh terhadap nilai
rendemen total. Semakin lama waktu ekstraksi maka semakin meningkat rendemen
total yang dihasilkan. Nilai rata-rata rendemen total pada menit ke-1 sebesar 0,35
%, pada menit ke-2 0,40%, menit ke -3 3,03%, menit ke-4 3,06%, dan menit ke-5
3,49%. Nilai rendemen total dari menit ke-1 sampai menit ke-5 mengalami
kenaikan. Hal ini sesuai dengan pernyataan yang dikemukakan oleh Sarker dan
Luthfun (2012) bahwa semakin lama waktu ekstraksi akan meningkatkan hasil
ekstrak. Semakin lama waktu ekstraksi maka kesempatan untuk bahan berkontak
dengan pelarut untuk melakukan ektraksi semakin besar sehingga nilai rendemen
total yang diperoleh akan tinggi sampai titik jenuh larutan, akan tetapi jumlah
minyak atsiri yang terambil akan mengalami penurunan setelah mencapai waktu
optimal. Hal ini disebabkan komponen minyak atsiri pada daun pandan wangi
jumlahnya terbatas dan pelarut yang digunakan ketika ekstraksi memiliki batas
kemampuan.
Nilai rendemen total yang diperoleh pada waktu ekstraksi 5 menit
menghasilkan nilai rendemen paling tinggi yaitu sebesar 3,49%. Nilai ini lebih
besar dibandingkan dengan penelitian Wibawa, et al (2014) yang menghasilkan
rendemen minyak atsiri pandan wangi sebesar 1,11% dengan menggunakan metode
soxhlet dan dilakukan proses re-ekstraksi dengan etanol. Hasil rendemen yang
berbeda diduga karena penelitian yang dilakukan Wibawa, et al (2014) melakukan
proses ekstraksi dengan re-ekstraksi hingga menghasilkan absolute sedangkan
penelitian ini melakukan proses re-ekstraksi dengan etanol namun tidak dilakukan
proses evaporasi sehingga tidak diperoleh absolute. Perbedaan nilai rendemen yang
dihasilkan juga diduga karena perbedaan metode ekstraksi yang digunakan dan
lokasi penanaman berbeda. Penelitian ini menggunakan daun pandan wangi yang
bersal dari Kabupaten Subang sedangkan Wibawa menggunakan daun pandan
wangi asal Kabupaten Badung. Nilai rendemen total daun pandan wangi pada lama
ekstraksi 1 dan 2 menit sangat rendah yaitu 0,35% dan 0,40%. Hal ini diduga karena
pada waktu tersebut daun pandan wangi belum terekstrak sempurna, selain itu
waktu ekstraksi 1-2 menit belum mampu memberikan panas yang cukup untuk
memecah dinding-dinding sel dengan optimal.
50
Nilai rendemen total pada Tabel 10 merupakan rendemen yang masih
mengandung pelarut, sehingga nilainya cukup tinggi. Tingginya nilai rendemen
tersebut perlu dianalisis lebih lanjut, karena dikhawatirkan tingginya nilai tersebut
disebabkan karena kandungan pelarut yang tinggi pula. Oleh karena itu pada
penelitian ini dilakukan pengujian kadar sisa pelarut untuk mengetahui nilai
rendemen total tanpa pelarut. Nilai rendemen total tanpa pelarut tersaji pada Tabel
11 dan lebih lengkapnya pada Lampiran 16.
Tabel 11. Rata-rata Rendemen Total Minyak Atsiri Daun Pandan Wangi Tanpa
Pelarut
Perlakuan
Rata-rata
Rendemen Total
(%)
Rata-rata KSP
(%)
Rendemen Total
Tanpa Pelarut (%) SD ±
1 menit 0,35 85,28 0,05 0,04
2 menit 0,40 79,70 0,08 0,01
3 menit 3,03 79,05 0,56 0,06
4 menit 3,06 78,72 0,69 0,41
5 menit 3,49 75,24 0,85 0,11
*Rata-rata tiga kali ulangan
Tabel 11 menunjukkan bahwa kadar pelarut yang terkandung dalam ekstrait
II daun pandan wangi tidak mempengerahui tren nilai rendemen total. Semakin
lama waktu ekstraksi, nilai rendemen total tanpa pelarut yang dihasilkan semakin
meningkat pula, karena semakin lama waktu ekstraksi nilai kadar sisa pelarut
semakin rendah. Hasil tersebut membuktikan bahwa semakin lama waktu ekstraksi
maka semakin banyak komponen yang terekstrak. Perlakuan lama ekstraksi 5 menit
bukan perlakuan paling optimal tren dari lama ekstraksi 1 menit sampai 5 menit
semakin meningkat dan belum terjadi penurunan. Lama ekstraksi 5 menit dapat
dikatakan optimal ketika lama ekstraksi diatas 5 menit mengalami penurunan nilai
rendemen. Gambar 10 dibawah merupakan pengaruh lama ekstraksi terhadap
rendemen total.
51
Gambar 10. Grafik Pengaruh Lama Ekstraksi terhadap Rendemen Total
Berdasarkan Gambar 10 dapat diketahui bahwa rendemen total memiliki
korelasi dengan perlakuan lama ekstraksi 1, 2, 3, 4, dan 5 menit.
4.2 Pengaruh Lama Ekstraksi terhadap Mutu Minyak Atsiri Daun Pandan
Wangi
4.2.1 Warna
Analisis warna pada minyak atsiri daun pandan wangi menggunakan
colorflex dengan prinsip membaca notasi pada colorflex yang terdiri dari nilai L*,
a*, b*. Penelitian ini dilakukan pengujian warna minyak atsiri daun pandan wangi.
Hasil pengujian warna terdapat pada Tabel 12 dan data keseluruhan perhitungan
warna tersaji pada Lampiran 17.
Tabel 12. Nilai Rata-rata Warna Minyak Atsiri Daun Pandan Wangi
Perlakuan Parameter Warna
Warna L* a* b* C H
1 menit 33,06 2,64 27,96 28,10 84,62 Yellow Red
2 menit 28,98 8,89 31,59 32,95 74,24 Yellow Red
3 menit 22,88 5,17 19,75 20,46 72,98 Yellow Red
4 menit 23,57 6,88 26,14 27,17 73,23 Yellow Red
5 menit 20,76 8,19 27,01 28,28 73,06 Yellow Red
*Rata-rata tiga kali ulangan
0.05 0.08
0.56 0.690.85
0.350.40
3.03 3.06
3.49
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
1 2 3 4 5
Ren
dem
en T
ota
l (%
)
Lama Ekstraksi (menit)
Rendemen Tanpa Kadar
Pelarut
Rendemen dengan
Kadar Pelarut
52
Berdasarkan Tabel 12 nilai L* menunjukkan bahwa semakin lama waktu
ekstraksi maka nilai L* yang dihasilkan yang semakin kecil. Nilai rata-rata L* dari
minyak atsiri daun pandan wangi berkisar antara 20,76 - 33,06, sehingga minyak
atsiri daun pandan wangi tersebut digolongkan agak gelap. Menurut Suyatma
(2009) menyatakan bahwa kecerahan pada ekstrak, Nilai L* berkisar antara 0
(hitam) hingga 100 (putih).
Minyak atsiri daun pandan wangi setiap perlakuan menghasilkan nilai a*
bernilai positif yang berkisar dari 2,64 – 8,89 dan dapat dikatakan bahwa minyak
atsiri daun pandan wangi berwarna merah. Notasi a* menyatakan warna campuran
merah dan hijau, Nilai a* dari 0 sampai 80 maka dinyatakan warna merah dan nilai
a* dari -80 sampai 0 dinyatakan warna hijau Suyatma (2009). Notasi b*
menyatakan campuran warna biru kuning dimana b* negatif berwarna biru dan b*
positif berwarna kuning, minyak atsiri daun pandan wangi pada penelitian ini
berkisar antara 19,75 – 27,96.
Berdasarkan hasil penelitian didapatkan nilai chroma 20,46-28,28 dengan
nilai C tertinggi terdapat pada minyak atsiri daun pandan wangi perlakuan 2 menit.
Nilai Hue mewakili panjang gelombang dari warna yang dominan. Nilai Hue
diperoleh dari a* dan b*. Nilai Hue ini disesuaikan dengan daerah kisaran warna
kromatis (skala Hutching) lalu akan dihasilkan jenis warna minyak. Nilai rata-rata
Hue pada penelitian ini berkisar antara 72,98-84,62 sehingga seluruh sampel
minyak atsiri daun pandan wangi penelitian ini masuk dalam warna kromatis Yellow
Red. Hasil nilai kromatis minyak atsiri daun pandan wangi termasuk pada syarat
mutu minyak atsiri yaitu kuning muda-coklat kemerahan (SNI Minyak Nilam 06-
2385-2006). Gambar 11 merupakan kenampakan warna minyak atsiri daun pandan
wangi secara visual.
1 menit
(Ulangan 3)
2 menit
(Ulangan 3)
3 menit
(Ulangan 3)
4 menit
(Ulangan 3)
5 menit
(Ulangan 3)
Gambar 11. Kenampakan Visual Minyak Atsiri Daun Pandan Wangi
53
Warna minyak atsiri daun pandan wangi pada penelitian ini yaitu yellow red
atau kuning kemerahan. Berdasarkan acuan SNI 06-2385-2006 (Minyak Nilam)
minyak atsiri daun pandan wangi penelitian ini masuk kedalam karakteristik warna
minyak atsiri yaitu berwarna kuning muda hingga coklat kemerahan, namun setelah
dilakukan penyimpanan minyak berubah warna menjadi kuning tua hingga coklat
muda. Karakteristik warna hasil penelitian ini berbeda dengan hasil penelitian
Chema (2018) dan Sukandar et al (2008) yang menghasilkan warna minyak atsiri
daun pandan wangi tidak berwarna. Perbedaan warna tersebut diduga karena
metode yang digunakan berbeda, dimana Chema (2018) dan Sukandar et al (2008)
menggunakan metode distilasi uap. Selain dari perbedaan metode, diduga warna
kuning kecoklatan sampai coklat tua pada ekstrak pandan berasal dari senyawa
polar alami yang ikut terekstrak terutama dari senyawa polifenol seperti tanin,
melanin, lignin dan atau kuinon serta sebagian kecil alkaloida berwarna, karena
menurut Dalimartha (1999), daun pandan wangi mengandung senyawa kimia
seperti alkaloida, saponin, flavonoid dan polifenol berfungsi sebagai antioksidan
alami dan zat pewarna pada ekstrak.
4.2.2 Bobot Jenis
Bobot jenis merupakan perbandingan bobot suatu volume sampel dengan
massa air pada suhu dan volume sampel dengan massa air pada suhu dan volume
yang sama. Komponen yang terkandung dalam suatu zat serta fraksi berat
komponennya dijelaskan pada bobot jenis. Semakin besar nilai bobot jenis maka
komponen yang terkandung dalam zat tersebut semakin banyak dengan berat
molekul yang tinggi. Nilai rata-rata bobot jenis minyak atsiri daun pandan wangi
tersaji pada Gambar 12 sedangkan rincian data terdapat pada Lampiran 18.
54
Gambar 12. Grafik Pengaruh Lama Ekstraksi terhadap Bobot Jenis
Nilai rata-rata bobot jenis minyak atsiri daun pandan wangi berkisar antara
0,7899 sampai 0,8533. Nilai tersebut sesuai dengan syarat bobot jenis minyak atsiri
menurut Guenther (1987) yang berkisar antara 0,696 sampai 1,188. Semakin lama
waktu ekstraksi maka nilai bobot jenis yang diperoleh semakin tinggi. Hal ini
diduga karena semakin lama ekstraksi maka semakin banyak komponen daun
pandan wangi yang terekstrak. Nilai bobot jenis minyak atsiri daun pandan wangi
dengan perlakuan 5 menit memiliki nilai paling tinggi yaitu 0,8533. Hal ini
disebabkan karena lama ekstraksi 5 menit mengalami kontak antara bahan dengan
pelarut lebih lama sehingga komponen di dalam bahan lebih banyak terekstrak
dibandingkan lama ekstraksi 1 menit.
Nilai bobot jenis pada penelitian ini berkisar antara 0,7899 - 0,8533, nilai
ini cukup rendah jika dibandingkan dengan penelitian Sukandar et al, (2008)
sebesar 0,976, Chema (2018) sebesar 1,1724, dan Noviar (2016) sebesar 1,100
dengan menggunakan metode ekstraksi minyak atsiri distilasi uap. Nilai bobot jenis
yang rendah dibandingkan dengan penelitian minyak atsiri sebelumnya diduga
karena minyak atsiri daun pandan wangi pada penelitian ini masih berbentuk
ekstrait II yang masih belum murni sehingga masih mengandung pelarut etanol
yang cukup tinggi. Perbedaan metode ekstraksi juga diduga dapat menjadi
penyebab rendahnya nilai bobot jenis pada penelitian ini, sehingga komponen yang
terekstrak pun berbeda. Penelitian minyak pandan wangi menggunkan metode
soxhlet dengan pelarut n-heksan yang dilakukan oleh Wartini et al, (2015)
menghasilkan komponen minyak pandan berupa senyawa alkana, alkena, benzene,
0.7899
0.82340.8348 0.8366
0.8533
0.7400
0.7600
0.7800
0.8000
0.8200
0.8400
0.8600
1 2 3 4 5
Bo
bo
t Je
nis
Lama Ekstraksi (menit)
55
alkohol, phenol, terpen dan ester, sedangkan penelitian minyak pandan wangi
menggunakan metode distilasi uap yang dilakukan oleh Chema (2018)
menghasilkan komponen minyak atsiri berupa eucalyptol, 3,7-dimethyl, dan 1,3,6
octatriene.
4.2.3 Indesk Bias
Kemurnian suatu zat dilakukan dengan mengukur indeks bias. Indeks bias
menunjukkan banyaknya komponen yang terkandung di dalam zat. Semakin tinggi
nilai indeks bias suatu zat diduga semakin banyak komponen yang terkandung
dalam zat tersebut. Banyaknya komponen yang terkandung menyebabkan
komponen sulit membiaskan cahaya. Gambar 13 di bawah ini merupakan grafik
pengaruh lama ekstraksi terhadap nilai indeks bias. Rincian data indeks biasa tersaji
pada Lampiran 19.
Gambar 13. Grafik Pengaruh Lama Ekstraksi dengan Indeks Bias
Berdasarkan Gambar 13 terlihat bahwa nilai indeks bias meningkat seiring
dengan bertambahnya lama ekstraksi. Hal ini membuktikan bahwa semakin lama
waktu ekstraksi semakin banyak komponen yang terkekstrak dari daun pandan
wangi sehingga semakin tinggi nilai indeks bias yang diperoleh. Tingginya nilai
indeks bias diduga dari adanya komponen lain selain minyak atsiri yang ikut
terekstrak sehingga mengurangi kemurnian minyak atsiri daun pandan wangi.
Menurut Ariyani et al, (2008), nilai indeks bias minyak atsiri berhubungan dengan
1.34141.3435
1.3454
1.3502
1.3542
1.3300
1.3350
1.3400
1.3450
1.3500
1.3550
1.3600
1 2 3 4 5
Ind
eks
Bia
s
Lama Ekstraksi (menit)
56
komponen yang tersusun dalam minyak atsiri yang dihasilkan. Semakin banyak
komponen berantai panjang seperti sequiterpen atau komponen bergugus oksigen
ikut terekstrak, maka kerapatan medium minyak atsiri akan bertambah sehingga
cahaya yang datang akan lebih sukar dibiaskan.
Nilai indeks bias pada penelitian ini berkisar anatara 1,3414 - 1,3542. Nilai
indeks biasa yang dihasilkan pada penelitian ini sesuai dengan pernyataan Guenther
(1987) yang menyatakan bahwa nilai indeks bias minyak atsiri berkisar antara 1,300
– 1,700. Nilai indeks bias hasil penelitian ini dibawah nilai indeks bias penelitian
Chema (2008) yaitu 1,600, diatas penelitian Sukandar et al, (2008) yaitu 1,327 dan
mendekati penelitian Noviar et al, (2016) sebesar 1,343. Perbedaan nilai indeks bias
ini diduga dapat disebebkan oleh perbedaan sumber bahan baku daun pandan wangi
dan metode ekstraksi yang digunakan. Banyaknya kandungan air dapat
mempengaruhi nilai indeks bias, menurut Ariyani et al, (2006), indeks bias dapat
dipengaruhi oleh adanya kandungan air dalam minyak tersebut. Semakin banyak
kandungan airnya maka semkian kecil nilai indeks bias. Hal ini dikarenakan sifat
air yang mudah membiaskan cahaya.
4.2.4 Bilangan Asam
Bilangan asam merupakan jumlah kalium hidroksida dalam milligram yang
diperlukan untuk menetralkan 1 gram asam bebas dalam minyak atsiri (Guenther,
1987). Bilangan asam menunjukkan kadar asam bebas dalam minyak atsiri. Tinggi
rendahnya bilangan asam mempengaruhi kualitas minyak atsiri. Bilangan asam
diuji dengan cara titrasi menggunakan KOH 0,1 N. Sampel dilarutkan ke dalam 5
ml etanol 95% lalu dititrasi hingga larutan berwarna pink dan warna pink pada
larutan tidak berubah selama 10 detik. Nilai rata-rata bilangan asam dapat dilihat
pada Tabel 13 dan tersaji pada Lampiran 20 untuk data lebih lengkapnya.
57
Tabel 13. Nilai Bilangan Asam
Perlakuan Rat-rata Bilangan Asam
(mg KOH/g) SD ±
1 menit 5,573 0,064
2 menit 5,550 0,091
3 menit 5,211 0,672
4 menit 3,344 0,008
5 menit 3,725 0,645
*Rata-rata tiga kali ulangan
Berdasarkan Tabel 13 terlihat bahwa nilai bilangan asam semakin menurun
dengan seiring bertambahnya waktu ekstraksi yaitu berkisar antara 5,573 mg
KOH/g - 3,344 mg KOH/g. Hal ini diduga karena semakin lama ekstraksi semakin
sedikit kandungan asam lemak bebas yang terkandung dalam minyak atsiri daun
pandan wangi. Asam lemak bebas diduga berasal dari fraksi lilin atau komponen
lain yang ikut terekstrak dan masih tersisa pada minyak atsiri daun pandan wangi
walaupun telah dilakukan penyaringan. Nilai tertinggi dimiliki oleh perlakuan 1
menit yaitu 5,573 mg KOH/g, sedangkan nilai terendah bilangan asam pada
perlakuan 4 menit dengan nilai 3,344 mg KOH/g. Hasil penelitian Tabel 11
menunjukkan bahwa nilai bilangan asam pada penelitian ini lebih baik
dibandingkan dengan penelitian Chema (2018) yaitu 5,61 mg KOH/g. Tingginya
nilai bilangan asam menandakan banyaknya asam lemak bebas yang terkandung di
dalam minyak.
Banyaknya asam lemak bebas juga dipengaruhi oleh penyimpanan minyak.
Menurut Idris, et al (2014), penyimpanan minyak yang tidak diperhatikan atau
secara langsung kontak dengan udara sekitar, maka akan semakin banyak juga
senyawa-senyawa asam bebas yang terbentuk. Penyimpanan terjadi ketika minyak
atsiri daun pandan wangi selesai proses penyaringan sampai minyak dilakukan
pengujian bilangan asam, pada rentang waktu tersebut diduga sebagian komponen
minyak atsiri mengalami kontak dengan udara atau mengalami rekasi oksidasi
dengan udara yang dikatalisi oleh cahaya sehingga akan mebentuk senyawa asam
karena proses oksidasi tersebut. Asam yang terbentuk akan mengubah kualitas
minyak atsiri. Selain itu, minyak atsiri yang mengandung terpen akan mengabsorpsi
58
oksigen dari udara dan berubah menjadi asam rantai pendek. Menurut Ketaren
(1985), proses oksidasi dapat terjadi pada suhu ruang. Dengan demikian minyak
atsiri harus disimpan dengan baik dan hindari paparan sinar matahari serta kontak
langsung dengan udara. Meminimalisasikan kontak langsung antara minyak atsiri
dengan udara dan cahaya, nilai bilangan asam juga akan berkurang.
4.2.5 Kadar Sisa Pelarut
Kadar sisa pelarut merupakan banyaknya pelarut yang masih tersisa pada
minyak atsiri daun pandan wangi. Nilai kadar sisa pelarut diperoleh dari persentase
berat pelarut yang diuapkan dari satuan bahan yang diuji. Kadar sisa pelarut akan
mempengaruhi mutu, semakin sedikit kadar sisa pelarut dari suatu sampel maka
mutunya lebih baik. Gambar 14 merupakan grafik pengaruh lama ekstraksi terhadap
nilai kadar sisa pelarut dan untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Lampiran 21.
Gambar 14. Grafik Pengaruh Lama Ekstraksi terhadap Kadar Sisa Pelarut
Berdasarkan Gambar 14 diatas dapat diketahui bahwa lama ekstraksi
berpengaruh terhadap nilai kadar sisa pelarut. Semakin lama waktu ekstraksi maka
semakin rendah kadar sisa pelarut. Hal ini diduga karena terjadi penguapan ketika
proses penyaringan fraksi lilin. Semakin lama waktu ekstraksi semakin banyak
dilakukan penyaringan sehingga kesempatan pelarut untuk menguap semakin besar.
Nilai kadar sisa pelarut pada penelitian ini masih cukup tinggi yaitu berkisar antara
85,28% sampai 75,24%. Hal tersebut terjadi karena adanya pemotongan proses
85.28
79.70 79.05 78.72
75.24
70.00
72.00
74.00
76.00
78.00
80.00
82.00
84.00
86.00
88.00
1 2 3 4 5
Kad
ar S
isa
Pel
arut
(%)
Lama Ekstraksi (menit)
59
akhir yaitu tidak dilakukannya proses evaporasi II setelah memperoleh minyak
atsiri daun pandan wangi yang sudah bersih dari fraksi lilin sehingga pelarut pada
minyak atsiri daun pandan wangi masih tinggi. Menurut Guenther (1987) minyak
atsiri merupakan campuran yang kompleks, sehingga sulit menentukan dengan
pasti sisa pelarut yang tidak menguap. Hal ini dikarenakan fraksi lilin dan bahan
tidak menguap bertitik didih tinggi cenderung mengikat komponen bertitik didih
rendah.
4.3 Rekapitulasi Hasil Terbaik Berdasarkan Nilai Rendemen dan Mutu
Minyak Pandan Wangi Terbaik
Penelitian ini terdiri dari lima perlakuan berbeda yaitu perlakuan lama ekstraksi
selama 1, 2, 3, 4, dan 5 menit. Parameter yang digunakan berdasarkan analisis
rendemen dan mutu minyak atsiri daun pandan wangi. Rendemen yang digunakan
yaitu rendemen total. Sedangkan parameter mutu yang digunakan adalah warna,
bobot jenis, indeks bias, bilangan asam, dan kadar sisa pelarut. Rekapitulasi nilai
rata-rata rendemen total dan parameter mutu minyak atsiri daun pandan wangi
berdasarkan perlakuan lama ekstraksi tersaji pada Tabel 14.
Tabel 14. Rekapitulasi Hasil Terbaik Minyak Atsiri Daun Pandan Wangi
Parameter Perlakuan
Referensi 1 menit 2 menit 3 menit 4 menit 5 menit
Rendemen Total
(%) 0,35 0,40 3,03 3,06 3,49
(Wibawa, et
al, 2014)
Warna
L* 33,06 28,98 22,88 23,57 20,76
Harbone
(1987)
a* 2,64 8,89 5,17 6,88 8,19
b* 27,96 31,59 19,75 26,14 27,01
C 28,10 32,95 20,46 27,17 28,28
H 84,62 74,24 72,98 73,23 73,06
Bobot Jenis 0,7899 0,8234 0,8348 0,8366 0,8533 (Guenther,
1987)
Indeks Bias 1,3414 1,3435 1,3454 1,3502 1,3542 (Guenther,
1987)
Bilangan Asam
(mg/KOH/g) 5,573 5,550 5,211 3,344 3,725
SNI 06-2385-
2006
Kadar Sisa
Pelarut (%) 85,28 79,70 79,05 78,72 75,24
-
Keterangan: Bagian yang diberi tanda warna hijau merupakan perlakuan terbaik
60
Berdasarkan Tabel 14 yang menyajikan data rekapitulasi perlakuan
didasarkan pada nilai rendemen dan mutu dapat diketahui bahwa perlakuan 5 menit
memperoleh nilai tertinggi pada rendemen total. Nilai rendemen total dari kelima
perlakuan dari yang tertinggi yaitu sebesar 3,49% untuk perlakuan 5 menit, 3,06%
perlakuan 4 menit, 3,03% perlakuan 3 menit, 0,40% perlakuan 2 menit, dan 0,35%
perlakuan 1 menit. Begitupun dengan nilai rendemen total tanpa pelarut dimana
perlakuan 5 menit memilki nilai rendemen tertinggi, kemudian 4 menit, 3 menit, 2
menit dan yang paling rendah 1 menit. Berdasarkan data tersebut perlakuan terbaik
untuk nilai rendemen adalah lama ekstraksi 5 menit karena memiliki nilai rendemen
tertinggi.
Berdasarkan nilai mutu setiap perlakuan, parameter bobot jenis dan indeks
bias merupakan parameter menyatakan bahwa perlakuan 5 menit yang paling baik
dengan nilai sebesar 0,8533 untuk bobot jenis dan 1,3542 untuk indeks bias. Nilai
bobot jenis dipengaruhi oleh waktu ekstraksi, semakin lama ekstraksi maka akan
semakin banyak komponen yang ikut terekstrak sehingga nilai bobot jenis pada
perlakuan 5 menit menjadi tinggi, Parameter warna nilai L* dan H terbaik
dinyatakan pada perlakuan 1 menit sedangkan nilai b* dan C oleh perlakuan 2
menit. Parameter kadar sisa pelarut disimpulkan tidak ada perlakuan yang
menyatakan hasil terbaik. Hal ini dikarenakan nilai kadar sisa pelarut pada
penelitian ini cukup tinggi karena seharusnya setelah diperoleh ekstrait II perlu
dilakukan proses evaporasi II. Berdasarkan rekapitulasi tersebut dapat diambil
kesimpulan bahwa pelakuan lama ekstraksi 5 menit adalah pelakuan terbaik pada
penelitian ini.
Mutu minyak atsiri daun pandan wangi belum mempunyai standar di
Indonesia, sehingga perlu dilakukan analisis dengan cara membandingkan hasil
penelitian ini dengan hasil penelitian sebelumnya. Perbandingan mengacu pada
hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Sukandar et al, (2008), Chema (2018)
dan Noviar, et al (2016). Tabel 15 adalah mutu minyak atsiri daun pandan wangi
berdasarkan penelitian dan hasil penelitian terdahulu.
61
Tabel 15. Perbandingan Nilai Mutu Minyak Atsiri Daun Pandan Wangi Hasil
Penelitian dengan Penelitian Terdahulu
Parameter Hasil
Penelitian
Hasil Penelitian Terdahulu
Sukandar et
al, (2008)
(Minyak
daun
pandan)
Chema (2018)
(Minyak daun
pandan)
Noviar,
et al
(2016)
Metode MAE Distilasi
Uap Distilasi Uap
Distilasi
Uap
Warna Kuning
kemerahan
Tidak
berwarna
Tidak
berwarna -
Bobot Jenis 0,8533 0,976 1,1724 1,100
Indeks Bias 1,3542 1,327 1,600 1,343
Bilangan
Asam
(mgKOH/g)
3,344 - 5,61 -
Berdasarkan parameter mutu Tabel 13 diatas, dapat diketahui bahwa warna
minyak atsiri daun pandan wangi hasil penelitian ini termasuk pada syarat warna
minyak atsiri (SNI Minyak Nilam 06-2385-2006) yaitu kuning kemerahan. Nilai
bobot jenis penelitian ini menghasilkan nilai yang cukup rendah jika dibandingkan
dengan hasil penelitian Sukandar et al, (2008), Chema (2008), dan Noviar et al
(2016). Nilai indeks bias penelitian ini berada dibawah nilai indeks bias penelitian
Chema (2008), diatas penelitian Sukandar et al, (2008) dan mendekati hasil
penelitian Noviar et al (2016). Berdasarkan parameter bilangan asam, minyak atsiri
daun pandan wangi hasil penelitian ini berada dibawah penelitian Chema (2008).
Parameter kadar sisa pelarut tidak dibandingkan karena penelitian yang dilakukan
oleh peneliti terdahulu menggunakan metode distilasi uap sehingga tidak
menghitung kadar sisa pelarut.
Berdasarkan hasil perbandingan yang mengacu kepada standar mutu minyak
nilam dan penelitian terdahulu dapat diketahui bahwa terdapat perbedaan hasil
penelitian ini dengan hasil penelitian sebelumnya. Hal ini disebabkan oleh beberapa
faktor seperti perbedaan metode ekstraksi, waktu ekstraksi, sumber bahan baku,
usia bahan baku, jenis pelarut yang digunakan, dan alat alat yang digunakan
sehingga faktor tersebut dapat berpengaruh terhadap hasil akhir.
62
4.4 Kesetimbangan Massa dalam Proses Ekstraksi menggunakan Metode
Microwave Assisted Extraction (MAE)
Seluruh proses ekstraksi menggunakan metode Microwave Assisted Extraction
(MAE) terdapat empat proses. Gambar 15 merupakan gambaran tentang
kesetimbangan massa keseluruhan proses.
Gambar 15. Kesetimbangan Massa pada Proses Ekstraksi dengan Metode
Microwave Assisted Extraction (MAE)
Keterangan: Nilai massa pada Gambar 15 merupakan nilai massa rata-rata pada
perlakuan 5 menit (sebagai contoh). Jumlah bahan dan pelarut pada proses ekstraksi
merupakan total dari 6 kali running ekstraksi.
Secara keseluruhan kesetimbangan massa terdiri dari input berupa daun
pandan wangi layu, pelarut n-heksan, dan pelarut etanol, sedangkan ouput-nya
terdiri dari ampas, pelarut n-heksan, concrete, fraksi lilin, dan ekstrait I. Proses
pertama yaitu proses ekstraksi, daun pandan wangi layu dan pelarut n-heksan sebagi
input-nya dan ekstrait I serta ampas adalah output-nya. Ketika proses ekstraksi
terjadi kenaikan massa daun pandan menjadi 462,28 g dari massa awal 300 g. Hal
tersebut diduga karena n-heksan masuk ke dalam pori-pori daun pandan wangi
sehingga menyebabkan kenaikan massa daun pandan wangi. Pelarut yang masuk
kedalam pori-pori daun pandan wangi menyebabkan penurunan massa pelarut n-
Ekstraksi Evaporasi Pencampuran
concrete dengan
etanol Penyaringan
N-Heksan
1588,81 g
Daun pandan wangi
layu 300 g g
Ekstrait I
1119,23 g
Susut massa 307,31 g Susut massa 211,04 g Susut massa 14,79 g
Concrete 3,20 g
N-Heksan
904,98 g
Etanol 25,63 g Fraksi lilin 3,56 g
Ekstrait II
10,48 g
63
heksan dari 1588,81 g menjadi 1119,23 g. Kehilangan massa pada proses ekstraksi
sebesar 307,31 g (data dapat dilihat pada Lampiran 22). Hal ini terjadi karena
pelarut yang terkandung dalam ekstrait I telah menguap ketika proses pemisahan
antara ampas dengan ekstrait 1 karena sifat n-heksan yang memiliki titik didih
rendah sehingga mudah menguap.
Proses kedua adalah evaporasi, dimana ekstrait I merupakan inputi-nya dan
concrete merupakan output dari proses ini. Kehilangan massa pada proses evaporasi
ini sebesar 211,04 g diduga terjadi penguapan ketika proses dilakukan. Proses
ketiga yaitu pencampuran concrete dengan etanol. Concrete dan etanol 96% pada
proses ini merupakan input-nya dan larutan concrete + etanol merupakan output-
nya. Proses yang terakhir adalah proses penyaringan yang menghasilkan output
berupa minyak atsiri daun pandan wangi dan fraksi lilin.
Setiap proses mengalami kesetimbangan massa, dimana jumlah massa yang
masuk ke dalam proses harus sama dengan massa yang keluar setelah proses terjadi.
Namun ternyata pada penelitian ini, jumlah massa yang masuk tidak sama dengan
jumlah massa yang keluar. Massa yang keluar dari proses selalu lebih sedikit dari
pada jumlah massa yang masuk, sehingga setiap proses selalu mengalami
kehilangan massa atau disebut susut massa. Data kesetimbangan massa yang
lengkap tersaji pada Lampiran 22-25.