Pengaruh laju penguapan air dan ukuran bunga pada isolasi minyak atsiri dan eugenol bunga cengkeh menggunakan metode distilasi air

Abstract

Indonesia merupakan penghasil cengkeh terbesar di dunia, sekitar ¾ cengkeh dunia diproduksi di Indonesia. Salah satu produk dari cengkeh adalah minyak cengkeh. Minyak cengkeh sangat bernilai dan banyak diminati karena cengkeh merupakan sumber eugenol utama, sekitar 70 – 90%, yang berfungsi sebagai zat antiseptik, antiviral, antibakteri dan antifungal. Minyak cengkeh dapat diisolasi dengan metode sederhana, yaitu distilasi air, dan untuk memperoleh minyak cengkeh dengan tingkat kemurnian yang lebih tinggi, perlu dilakukan proses pemurnian. Proses isolasi dengan distilasi air dan juga proses pemurnian mengalami berbagai kendala, seperti rendahnya kualitas produk (minyak cengkeh hasil distilasi air berwarna hitam dan berbau hangus) dan mahalnya alat dalam proses pemurnian. Adanya kendala tersebut menyebabkan minyak cengkeh Indonesia kalah bersaing di pasar internasional. Pada penelitian ini, isolasi minyak cengkeh dilakukan dengan metode distilasi air pada tekanan atmosfer yang dimodifikasi dengan pengecilan ukuran dan pengaturan laju penguapan air, suatu teknologi sederhana namun cukup aplikatif untuk petani dan pengusaha kecil sehingga diperoleh kondisi optimum dengan Design Expert 6.0.8 metode Response Surface tipe pentagonal yang diharapkan dapat mengatasi masalah distilasi di Indonesia dan meningkatkan nilai tambah cengkeh. Proses distilasi air dilaksanakan selama 4 – 6 jam dengan bahan baku berupa bunga cengkeh sebanyak 150 gram dan air sebanyak 1500 mL; laju penguapan air divariasikan 3,7 – 17,2 mL/menit, ukuran bunga divariasikan -10+20 mesh s.d -50+60 mesh. Minyak cengkeh yang diperoleh dimurnikan dengan ekstraksi asam basa (menggunakan larutan NaOH 4% 1/5 (v/v) dan HCl 3% ½ (v/v)), yang diikuti dengan adsorbsi air dan evaporasi vakum untuk menghilangkan sisa pelarut ataupun air. Minyak cengkeh yang diperoleh dianalisa berupa: rendemen (gravimetri), kadar eugenol (SNI, 1996), densitas (SNI, 1996), indeks bias (SNI, 1998), kelarutan dalam etanol 70% (SNI, 1996), sisa penguapan (Guenther, E., 1987) dan GC-MS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan laju penguapan air akan meningkatkan rendemen, namun laju penguapan air yang terlalu tinggi akan menurunkan rendemen dan pengaruhnya tidak signifikan, sedangkan semakin kecil ukuran bunga akan meningkatkan rendemen. Peningkatan laju penguapan air akan meningkatkan kadar eugenol secara tidak signifikan, dan pengecilan ukuran bunga akan menurunkan kadar eugenol. Minyak cengkeh hasil penelitian menghasilkan rendemen sebesar 10,8038 % - 16,4095%, kadar eugenol sebesar 61,5 - 66,5%, densitas (20°C) sebesar 1,0250 – 1,0403 gram/mL, indeks bias (20°C) sebesar 1,5245 – 1,5270, kelarutan minyak cengkeh dalam etanol 70% dengan perbandingan 1/5 (v/v), sisa penguapan sebesar 1,78 - 2,57%. Kondisi optimum diperoleh pada laju penguapan air 14,1 mL/menit dan ukuran bunga -50+60 mesh sehingga diperoleh rendemen sebesar 14,9760% dan kadar eugenol sebesar 64,5143%. Pada proses pemurnian, rendemen yang dihasilkan sebesar 58,7754 - 62,0861%, kadar eugenol sebesar 70,8 - 73,1%, densitas (20°C) sebesar 1,0636 – 1,0638 gram/mL, indeks bias (20°C) sebesar 1,5368 – 1,5378.