Makalah Atsiri - Ukm Aroma Alam Minyak Cengkeh.docx

MAKALAH TEKNOLOGI PENGOLAHAN REMPAH DAN MINYAK ATSIRI UKM MINYAK ATSIRI “CLOVE OIL”

Disusun Oleh: 1. Ayu Enich Putri Fadila

H0916015

2. Dinda Anggie A.

H0916027

3. Fadhila Pertiwi

H0916030

4. Gracya Valentina

H0916039

5. Nanda Ayu Hapsari

H0916062

6. Puti Rochmaning Tyas

H0916069

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2018

A. Profil UKM 1. Nama UKM

: Penyulingan Minyak Atsiri “Aroma Alam”

2. Pemilik

: S. Broto Suseno

3. Alamat

: Dukuh Watesih, RT 02 RW 03, Desa Sruni, Kecamatan Musuk, Kabupaten Boyolali.

4. Produk

: Minyak nilam, varian produk: air mawar yang telah disuling dan minyak cengkeh

UKM minyak atsiri Aroma Alam didirikan sejak tahun 2007 silam oleh Bapak Broto, status usaha ini adalah milik pribadi setelah dulu sempat milik kelompok. Seiring berjalannya waktu, Bapak Broto mampu memiliki mesin dan peralatan untuk mengekstraksi minyak atsiri daun nilam, daun cengkeh, maupun bunga mawar merah atau putih yang banyak ditemukan di daerah beliau tinggal. Bapak Broto beserta keluarganya sendiri yaitu istri dan satu orang anaknya menjalankan usaha penyulingan rumahan ini. Produksi minyak atsiri Bapak Broto dilakukan secara rutin 2 hari sekali. Produk minyak atsiri yang dihasilkan dari UKM ini yaitu minyak daun nilam, minyak daun cengkeh, dan air mawar, dengan produk utamanya saat ini yaitu minyak nilam.

Gambar 1.1 Produk Minyak Nilam, Minyak Cengkeh, dan Air Mawar UKM Aroma Alam B. Pre-Treatment Bahan Baku Produk minyak cengkeh yang diproduksi oleh UKM milik Pak Broto ini murni dihasilkan dari proses destilasi kukus daun cengkeh tanpa

ditambahkan dengan bahan-bahan lain. Bahan utama yang digunakan dalam proses destilasi ini adalah daun cengkeh kering. Bagian daun tanaman cengkeh diberikan pre-treatment terlebih dahulu yaitu berupa pengeringan/ diangin-anginkan. Kadar air daun cengkeh yang digunakan kurang dari 10%, karena kenampakan fisik daun cengkeh yang digunakan tidak

layu

melainkan

kering.

Daun

cengkeh

digunakan

untuk

menghasilkan minyak cengkeh melalui proses destilasi. Bahan baku untuk menghasilkan minyak cengkeh ini diperoleh dari daerah Boyolali yaitu Kecamatan Musuk dan sekitarnya. Bapak Broto juga juga mempunyai sebidang lahan di sekitar rumah yang ditanami pohon cengkeh sebagai salah satu sumber bahan baku. Minyak cengkeh (Eugenia caryophyllata Tumberg) diperoleh dengan cara destilasi uap dari buah atau daun pohon cengkeh yang telah gugur. Buah cengkeh yang kering mengandung sekitar 18,32% minyak atsiri dengan kandungan eugenol sebesar 80,94%, sedangkan daun cengkeh mengandung sekitar 2,79% minyak atsiri dengan kandungan eugenol sebesar 82,13%. Minyak cengkeh hasil destilasi uap berwarna coklat gelap, tetapi setelah didestilasi ulang akan diperoleh cairan berwarna kekuningan jernih dengan indeks bias pada 20°C = 1,530, massa jenis pada 30°C = 0,9994. Senyawa yang terkandung dalam minyak cengkeh dibagi menjadi dua kelompok. Kelompok pertama merupakan senyawa fenolat dan eugenol, dan kelompok kedua adalah senyawa nonfenolat yaitu βkariofilen, α-kubeben, α-kopaen, humulen, δ-kadien, dan kadina 1,3,5trien (Kadorahman, 2015). Minyak atsiri yang diperoleh dari distilasi daun cengkeh tua atau guguran daun cengkeh disebut minyak cengkeh (clove leaf oil). Kadar minyak cengkeh tergantung pada jenis, umur, dan tempat tumbuh tanaman cengkeh. Komponen utama minyak cengkeh adalah eugenol, yaitu sekitar 70-90%, dan merupakan cairan tak berwarna atau kuning pucat yang bila terkena cahaya matahari berubah menjadi coklat hitam yang berbau spesifik. Kelebihan cengkeh adalah aroma wangiyang berasal dari minyak

atsiri dalam jumlah yang cukup besar, baik dalam bunga (10-20%), tangkai (510%),

maupun daun (1-4%). Selain itu minyak cengkeh

mempunyai komponen eugenol dalam jumlah besar (70-80%) yang mempunyai sifat sebagai stimulan, anestetik lokal, karminatif, antiemetik, antiseptik, dan antispasmodic (Putri, dkk., 2014).

C. Proses produksi 1. Alat Utama Terdapat beberapa jenis metode yang bisa dilakukan untuk memisahkan atau

mendapatkan minyak

cengkeh,

antara lain

penyulingan (distilasi) dan ekstraksi, yang sering digunakan adalah penyulingan. Dari segi teknik distilasi yang digunakan, dengan menggunakan metode distilasi uap-air (steam-hydro distillation) dapat dihasilkan rendemen minyak cengkeh yang lebih bagus dibandingkan dengan metode konvensional yang menggunakan distilasi air (water distillation) (Setya dkk., 2012). Metode penyulingan minyak atsiri dengan air dan uap lebih sering digunakan karena kualitas minyak atsiri yang diperoleh lebih baik dibanding penyulingan dengan air dan biaya yang dibutuhkan lebih rendah dibanding penyulingan dengan uap. Metode distilasi air dan uap dipilih karena beberapa keuntungan, yaitu uap air selalu jenuh, basah dan tidak akan terjadi superheated (Schaduw dkk., 2012). Bagian utama dari alat penyuling secara uap langsung yaitu tungku api, ketel uap, ketel penyuling, kondensor (pendingin), penampung/pemisah minyak. Prinsipnya, uap bertekanan tinggi dialirkan dari ketel perebus air ke ketel berisi daun nilam (ada dua ketel). Uap air yang keluar dialirkan lewat pipa menuju kondensor hingga mengalami proses kondensasi. Cairan (campuran air dan minyak) yang menetes ditampung, selanjutnya dipisahkan untuk mendapatkan minyak cengkeh murni. Dalam penyulingan daun cengkeh perlu diikutsertakan tangkainya. Tangkai pohon cengkeh

tersebut mempunyai kadar minyak rendah, namun diperlukan agar daun tidak terlalu padat ketika ditumpuk pada angsang (membentuk ronga-rongga untuk melewatkan uap panas) karena daun cengkeh cenderung menggumpal bila terkena uap air panas (Disbun Jatim). Dalam destilator, terdapat ketel yang didalamnya terdapat angsang. Angsang digunakan sebagai tempat untuk menampung bahan baku yang akan didestilasi yang dilengkapi dengan angsang sebagai tempat menampung bahan, serta penutup tangki yang berfungsi untuk menutup bahan. Pada ketel tersebut terdapat sebuah pipa yang menghubungkan ketel dengan kondensor. Kondensor merupakan pipa berbentuk spiral yang berfungsi sebagai pendingin uap yang membawa zat volatil bahan dengan cara mengubah fase uap menjadi fase cair sehingga diperoleh hasil akhir berupa minyak cengkeh. Prinsip kondensor sebagai pendingin dijelaskan oleh Tanasale (2012), bahwa campuran uap (air + minyak) yang masuk ke pipa – pipa kondensor, akan didinginkan oleh air pendingin yang mengalir di antara pipa – pipa pendingin. Akibatnya uap diembunkan menjadi zat cair berupa campuran (air + minyak) yang keluar melalui pipa pada bagian ujung tabung pendingin.

Gambar 1.2 Alat Destilasi Utama

2. Tahapan Proses Penyulingan Minyak Cengkeh Daun cengkeh kering Sortasi Pemasukkan dalam ketel Pemanasan Pendinginan dengan kondensor Minyak cengkeh dan air Pemisahan minyak cengkeh dengan air

Air sisa penyulingan

Minyak Cengkeh Pengemasan Gambar 1.3 Proses Penyulingan Minyak Cengkeh dengan Destilasi Uap Model Kukus UKM ini menggunakan boiler berupa ketel sebagai penghasil uap air yang nantinya akan menguapkan zat volatil daun cengkeh. Sebagai sumber panas, Pak Broto masih menggunakan kayu bakar yang disusun pada tungku pembakar, dimana Pak Broto dan pekerja tetap selalu memantau kondisi panas api dan kayu bakar. Pak Broto memilih menggunakan boiler karen hasil penyulingan minyak cengkeh memiliki aroma yang lebih baik serta kenampakan yang lebih jernih dibandingkan hasil dari usaha yang lain. Menurut Pak Broto, hal itu karena bahan dengan air tidak berkontak langsung. Selain itu pemisahan juga akan menghindari kemungkinan bahan menjadi

gosong karena kontak langsung dengan api. Sehingga hanya air saja yang kontak langsung dengan tungku api. Sebelum dilakukan penyulingan minyak cengkeh, daun cengkeh yang disimpan dalam ruang penyimpanan diangkut menuju tempat penyulingan. Kemudian dilakukan sortasi pada bahan baku untuk memisahkan pohon cengkeh yang berkualitas kurang baik, dan juga memisahkan pohon cengkeh kering dari benda asing. Pemisahan tersebut bertujuan untuk mencegah kotoran atau benda asing supaya tidak ikut terdestilasi karena dapat mempengaruhi kualitas produk. Sebelumnya, ketel telah diisi dengan air sampai batas angsang. Kemudian

setelah

terisi

dengan

air,

api

mulai

dinyalakan.

Membutuhkan waktu 1-2 jam untuk air dapat mendidih. Daun cengkeh yang sudah siap dimasukkan pada ketel, tidak dikecilkan ukurannya, namun dalam peletakannya diatas angsang, dietakkan dengan tidak terlalu padat, agar uap panas dapat melewati dan mengenai semua permukaan bahan. Daun cengkeh kering langsung dimasukkan ke dalam ketel, pekerja pun turut masuk ke dalam ketel untuk mengatur bahan, agar tidak terlalu rapat. Bahan yang dimasukkan ke dalam tangki harus ditata diatas angsang yang ada di dalam tangki. Setelah semua bahan masuk ke dalam tangki, segera tangki ditutup dengan rapat dan dicek agak tidak terjadi kebocoran sehingga tidak ada uap air yang membawa minyak atsiri yang hilang ke udara. Menurut bapak Broto, penguapan air dalam boiler memerlukan waktu kira-kira 3 jam sampai air mendidih. Api pembakaran berkontak langsung dengan ketel, dimana bagian bawah ketel adalah air. Kontak panas api dengan air menyebabkan lama kelamaan air akan mendidih yang kemudian menghasilkan uap panas. Uap panas tersebut akan mengenai bahan

yang berada di atas angsang. Uap panas akan

berkontak langsung dengan bahan tersebut. Uap akan mengenai bahan sehingga zat volatil bahan diuapkan oleh uap panas kemudian dibawa ke kondensor. Dalam kondensor terjadi proses pendinginan uap yang

membawa zat volatil bahan sehingga terjadi perubahan dari fase uap menjadi fase cair. Sesuai dengan teori yang menjelaskan bahwa campuran uap (air + minyak) yang masuk ke pipa – pipa kondensor, akan didinginkan oleh air pendingin yang mengalir di antara pipa – pipa pendingin. Akibatnya uap diembunkan menjadi zat cair berupa campuran (air + minyak) yang keluar melalui pipa pada bagian ujung tabung pendingin (Tanasale, 2012). Pada UKM Aroma Alam ini, destilasi minyak cengkeh menggunakan air yang bersih selama proses penyulingan. Jika penyulingan pada umumnya, air yang digunakan untuk mengukus bahan merupakan proses sirkulasi dari bak kondensor yang digunakan untuk mendinginkan uap volatil dan juga digunakan sebagai mensuplay air yang masuk ke dalam tangki bahan. Namun, Pak Broto memisahkan air hasil kondensasi pada bak tersendiri, ketika air dalam ketel mulai menipis, Pak Broto menambahkan air dengan air baru yang bersih, karena apabila tidak menggunakan air yang baru, menurut beliau dapat mempengaruhi mutu minyak nilam. Selama proses penyulingan, pekerja juga selalu memantau jumlah air yang masih tersedia di dalam ketel. Setelah diuapkan, zat volatile berubah dari fase uap menjadi fase cair. Di UKM Pak Broto ini, pemisahan minyak cengkeh dengan air masih dilakukan sederhana, yaitu dengan memanfaatkan kotak kaca seperti aquarium yang bagian tengah dalamnya diberi batas pemisah. Kotak ini merupakan penampungan hasil dari proses kondensasi. Minyak cengkeh dengan air akan terpisah, minyak cengkeh akan berada di sisi bawah kotak kaca, sedangkan air memenuhi sisi bagian atas kotak. Berat jenis minyak cengkeh lebih besar dibandingkan berat jenis air, maka minyak cengkeh akan berada di bawah air. Untuk mengambi minyak cengkeh hasil penyulingan, terdapat kran yang tersambung dari kotak kaca penampungan tersebut, kemudian minyak ditampung dalam jerigen sebelum dikemas dengan botol atau tetap

dengan jerigen. Air hasil penyulingan ditampung dahulu sebelum dibuang, namun biasanya ada pihak yang memesan dan membeli air sisa hasil penyulingan minyak cengkeh tersebut, karena menurut Pak Broto dalam air tersebut masih terkandung senyawa volatil atau minyak atsiri, sehingga masih dapat dimanfaatkan. Penyulingan minyak nilam membutuhkan waktu kira-kira 3 jam untuk mendapatkan tetes pertama, biasanya penyulingan minyak nilam berakhir setelah 7-8 jam. Untuk mendapatkan rendemen minyak atsiri sebanyak 8kg, dibutuhkan bahan baku 5 kwintal daun cengkeh untuk didestilasi. D. Penanganan Limbah Penanganan limbah pada UKM Aroma Alam milik Pak Broto digunakan untuk mengurangi penggunaan kayu bakar dalam proses destilasi. Limbah yang digunakan untuk pembakaran yaitu sisa-sisa daun dan ranting setelah proses destilasi. Sehingga tidak ada bahan yang terbuang karena limbah destilasi yang berupa daun dan ranting ini digunakan untuk pembakaran proses destilasi selanjutnya.

E. Kendala Dalam proses produksi minyak cengkeh, penyulingan UKM Aroma Alam ini memiliki beberapa kendala diantaranya : 1. Daun cengkeh yang akan diambil minyak atsirinya terkadang terkontaminasi oleh tanah dan kotoran-kotoran. 2. Apabila daun cengkeh yang digunakan kotor, maka tanah akan mengendap. Alat harus dibersihkan dengan membuang airnya setelah 3 sampai 4 kali pemakaian 3. Alat yang digunakan membutuhkan pembaharuan 4. Belum ada pemisah otomatis antara minyak dan air hasil destilasi 5. Karena ingin memperluas produksi berupa penyulingan emponempon, UKM Aroma Alam membutuhkan alat penyuling lagi

F. Jangkauan Pasar Minyak cengkeh hasil penyulingan UKM Aroma Alam ini dibanderol dengan harga Rp 15.000/15 ml, Rp 150.000 / ½ L, dan Rp 280.000 / L bergantung pada kondisi pasar. Karena, ketika musim hujan akan tetap dilakukan produksi namun minyak yang dijual harganya lebih rendah. Menurut Pak Broto, harga minyak cengkehnya ini tetap stabil pada kisaran harga Rp 280.000/L, karena adanya pengepul tetap di daerah Jakarta dan langsung dikirim ke Bogor. Minyak cengkeh UKM Aroma Alam belum terdistribusi ke seluruh wilayah Indonesia karena untuk minyak cengkeh sendiri proses produksinya belum rutin. Selain pelanggan yang datang langsung ke UKM untuk membeli secara langsung, UKM ini juga memasarkan produknya secara online, sehingga mudah diakses secara nasional.

DAFTAR PUSTAKA Dinas Perkebunan Jawa TImur. Buku Pengolahan Nilam Kadorahman, Asep. 2015. Eksplorasi Minyak Atsiri sebagai Bioaditif Bahan Bakar Solar. Program Studi Kimia, FPMIPA, UPI Bandung. Megawati., dan Astriliya Damayanti. 2012. Ekstraksi Minyak Atsiri Kamboja Dengan Metode Distilasi Menggunakan Steam Basah Dengan Variasi Jenis Bunga Kamboja (Plumeria Tourn. ex L). Program Studi Teknik Kimia. Fakultas Teknik. Universitas Negeri Semarang. Putri, Retty Liana, Nur Hidayat, Nur Lailatul Rahmah. 2014. Pemurnian Eugenol dari Minyak Daun Cengkeh dengan Reaktan Basa Kuat KOH dan Ba(OH)2 (Kajian Konsentrasi Reaktan). Jurnal Industria 3(1): 1-12. Schaduw, Jonathan., Jody A. Pojoh., dan Try Oktavia Djabar. 2012. Isolasi dan Identifikasi Minyak Atsiri Pada Daun NIlam. Jurnal Ilmiah Farmasi Vol. 3 (2) Setya, Novita., Aprilia Budiarti, dan Mahfud. 2012. Proses Pengambilan Minyak Atsiri dari Daun Nilam Dengan Pemanfaatan Gelombang Mikro. Jurnal Tekbis Pomits Vol.1(1) Suryani, Nurul., Sri Muhartini, dan Endang Hadipoentyanti. 2013. Pertumbuhan, Hasil dan Mutu Minyak Atsiri 16 Aksesi Nilam Dipanen PAda Umur Berbeda. Peneliti Balai Penelitian Tanman Rempah dan Obat Bogor. Tanasale, Malon L. P. 2012. Aplikasi Perlakuan Bahan Baku dan Penyulingan Air-UapTerhadap Rendemen dan Sifat Organoleptik Minyak Atsiri. Jurnal Ekosains. Vol. 1 (1) Yulianto., Diah Meilany, dan Bambang Priyadi. 2014. Rancang Bangun Kontrol Tekanan Eksponensial Ruang EvaporasiMesin Destilasi Minyak Atsiri Daun Cengkih. Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (Snast). Yogyakarta.