I.
Tujuan Menetapkan kadar Minyak atsiri yang terdapat pada Kulit Kayu Manis ( Cinnamomi Cortex ).
II.
Prinsip Berdasarkan perbedaan titik ddih antara air dan minyak.
III.
Teori Minyak atsiri juga dikenal dengan nama minyak mudah menguap atau minyak terbang. Pengertian atau defenisi minyak atsiri yang ditulis dalam
Encyclopedia of Chemical Technology menyebutkan bahwa minyak atsiri merupakan senyawa, yang pada umumnya berwujud cairan, yang diperoleh dari bagian tanaman, akar, kulit, batang, daun, buah, biji maupun dari bunga dengan cara penyulingan dengan uap (Sastrohamidjojo, 2004). Minyak atsiri adalah zat yang berbau yang terkandung dalam tanaman. Minyak ini disebut juga minyak menguap, minyak eteris, atau minyak essensial karena pada suhu biasa (suhu kamar) mudah menguap di udara terbuka. Istilah essensial dipakai karena minyak atsiri mewakili bau dari tanaman asalnya. Dalam keadaan segar dan murni tanpa pencemaran, minyak atsiri umumnya tidak berwarna. Namun, pada penyimpanan lama minyak atsiri dapat teroksidasi dan membentuk resin serta warnanya berubah menjadi lebih tua (gelap). Untuk mencegah supaya tidak berubah warna, minyak atsiri harus terlindung dari pengaruh cahaya, misalnya disimpan dalam bejana gelas yang berwarna gelap. Bejana tersebut juga diisi sepenuh mungkin sehingga tidak memungkinkan berhubungan langsung dengan oksigen udara, ditutup rapat serta disimpan ditempat yang kering dan sejuk (Gunawan dan Mulyani, 2004). Minyak atsiri di hasilkan dari bagian jaringan tanaman tertentu seperti akar, batang, kulit, daun, bunga, atau biji. Sifat minyak atsiri yang menonjol antara lain mudah menguap pada suhu kamar, mempunyai rasa getir, berbau wangi sesuai dengan aroma tanaman yang menghasilkannya, dan umumnya larut dalam pelarut organik. Banyak istilah yang digunakan untuk menyebut
minyak atsiri. Misalnya dalam bahasa inggris disebut essensial oils, ethereal oils dan volatile oils. Dalam bahasa Indonesia ada yang menyebut minyak kabur. Mengapa minyak atsiri dikatakan sebagai minyak terbang atau minyak kabur? tiada lain karena minyak atsiri mudah menguap apabila dibiarkan begitu saja dalam keadaan terbuka (Lutony dan Rahmayati, 2002). Jenis minyak atsiri yang telah dikenal dalam dunia perdagangan berjumlah sekitar 70 jenis, yang bersumber dari tanaman, antara lain dari akar, batang, daun, bunga dan buah. Khususnya di Indonesia telah dikenal sekitar 40 jenis tanaman penghasil minyak atsiri, namun baru sebagian dari jenis tersebut telah digunakan sebagai sumber minyak atsiri secara komersial, yaitu minyak sereh wangi, nilam, kenanga, pala, daun cengkeh, cendana, kayu putih, akar wangi, jahe dan kemukus (Ketaren, 1985). Minyak atsiri terdapat pada dan diperoleh dari bagian tertentu tanaman yang mengandung minyak atsiri. Bagian ini antara lain akar, biji, buah, bunga, daun, kulit kayu, ranting dan rimpang atau akar tinggal. Bahkan ada jenis tanaman yang seluruh bagiannya mengandung minyak atsiri. Kandungan minyaknya tidak akan sama antara bagian yang satu dengan bagian yang lainnya. Misalnya kandungan kimia minyak atsiri yang terdapat pada kuntum bunga cengkih berbeda dengan pada bagian tangkai bunga maupun daun (Lutony dan Rahmayati, 2002). Aneka minyak tumbuhan yang mengandung aroma dan mudah menguap, minyak ini dikenal sebagai minyak atsiri (essensial oil ), jadi ciri minyak atsiri ialah mengandung aroma dan mudah menguap. Pada kulit pohon yang mengandung aroma disamping terdapat minyak atsiri, terdapat pula getah dan damar (resin) yang dinamakan balsem. Unsur yang mengandung aroma kemungkinan terbentuk dalam hijau daun (chloroplast ) unsur tersebut bersatu dalam glukosa menghasilkan glukosida yang disalurkan keseluruh tubuh tumbuhan. Tumbuhan tersebut menghasilkan zat penawar (enzim) yang menyerbu glukosida, hingga mengakibatkan terciptanya minyak atsiri (Haris, 1990). Minyak atsiri kayu manis merupakan produk samping dari kayu manis. Minyak ini mengandung bahan kimia organik yang berbentuk aroma khas
secara terpadu. Minyak atsiri dapat diperoleh dari kulit ranting dan daun. Nama minyak kayu manis ini didasarkan pada jenis kayu manis dan bahan asal bahan, yaitu Cinnamon leaf oil adalah minyak yang diperoleh dari daun kayu manis. Cinnamon bark oil adalah minyak yang diperoleh dari kulit. Sementara Cassia oil adalah minyak yang diperoleh dari daun, ranting dan bubuk kulit kayu manis. Komponen utama yang terkandung didalam minyak kayu manis adalah sinamaldehid, eugenol, aceteugenol, dan aldehida.selain itu masih ada kandungan lain yang menentukan aroma spesifik dari kayu manis. Kandungan terbesar dalam minyak kayu manis adalah eugenol, sekitar 80-90%. Minyak ini diperoleh dari penyulingan atau destilasi air dan uap, kandungan minyak yang diperoleh tergantung pada cara penyulingannya (Rismunandar dan Paimin, 2001). Cinnamon bark oil diperoleh dengan cara menyuling serbuk kulit kayu manis kering atau serpihan kulit yang tidak dapat dijual. Cinnamon bark oil mengandung Cinnamic aldehyde (tidak boleh kurang dari 55%), eugenol (410%), alipathic aldehyde, dan phellandene. Patokan mutu cinnamon bark oil menurut Essential oil Association of USA (EOA) meliputi sifat alami dan kimiawi (lihat tabel 3). Tabel 3. Spesifikasi Minyak Atsiri Kayu Manis
NO 1
PARAMETER Warna, Penampilan, dan bau
ZAT/UKURAN cairan kuning dengan bau kayu manis dan rasa
pedas
yang
membakar; 2
Berat jenis pada 25 0C
1,010 sampai 1,030;
3
Putaran optic
00 sampai 20 ;
4
Refractive index, 200C
1.5730
sampai
1.5910; 5
Kandungan cinnamicaldehyde
55 % sampai 78 %
6
Kelarutan dalam alkohol 70%
larut dalam 3 volume
Sumber : Haris, (1990). Minyak atsiri dari kayu manis mempunyai daya bunuh terhadap mikroorganisme lambung
(antiseptis),
( stomakik )
juga
membangkitkan
memiliki
efek
selera
untuk
atau
menguatkan
mengeluarkan
angin
(karminatif ). Selain itu minyaknya dapat digunakan dalam industri sebagai obat kumur dan pasta, penyegar bau sabun, deterjen, lotion parfum dan cream. Dalam pengolahan bahan makanan dan minuman minyak kayu manis di gunakan sebagai pewangi atau peningkat cita rasa, diantaranya untuk minuman keras, minuman ringan ( softdrink ), agar – agar, kue, kembang gula, bumbu gulai dan sup (Rismunandar dan Paimin, 2001). Efek farmakologis yang dimiliki kayu manis diantara sebagai peluruh kentut (carminative), peluruh keringat (diaphoretic), antirematik, penambah nafsu makan ( stomachica) dan penghilang rasa sakit (analgesic) (Hariana, 2007). Menurut Gunawan dan Mulyani (2004), minyak Atsiri umumnya diisolasi dengan empat metode yang lazim digunakan sebagai berikut : 1. Metode Destilasi Di antara metode-metode isolasi yang paling lazim dilakukan adalah metode destilasi. Beberapa metode destilasi yang popular dilakukan di berbagai perusahaan industri penyulingan minyak atsiri, antara lain sebagai berikut : a. Metode destilasi kering (langsung dari bahannya tanpa menggunakan air). Metode ini paling sesuai untuk bahan tanaman yang kering dan untuk minyak-minyak yang tahan pemanasan (tidak mengalami perubahan bau dan warna saat dipanaskan), misalnya oleoresin. b. Destilasi air, meliputi destilasi air dan uap air dan destilasi uap air langsung. Metode ini dapat digunakan untuk bahan kering maupun bahan segar dan terutama digunakan untuk minyak-minyak yang kebanyakan dapat rusak akibat panas kering. Seluruh bahan dihaluskan kemudian dimasukkan ke dalam bejana yang bentuknya mirip dandang. Dalam metode ini ada beberapa versi perlakuan. 1) Bahan tanaman langsung direbus dalam air.
2) Bahan tanaman langsung masuk air, tetapi tidak rebus. Dari bawah dialirkan uap air panas. 3) Bahan tanaman ditaruh di bejana bagian atas, sementara uap air dihasilkan oleh air mendidih dari bawah dandang. 4) Bahan tanaman ditaruh di dalam bejana tanpa air dan disemburkan uap air dari luar bejana.
2. Metode Penyarian Metode penyarian digunakan untuk minyak-minyak atsiri yang tidak tahan pemanasan seperti cendana. Kebanyakan dipilih metode ini karena kadar minyaknya di dalam tanaman sangat rendah/kecil. Bila dipisahkan dengan metode lain, minyaknya akan hilang selama proses pemisahan. Pengambilan minyak atsiri menggunakan cara ini diyakini sangat efektif karena sifat minyak atsiri yang larut sempurna di dalam bahan pelarut organik nonpolar.
3. Metode Pengepresan atau Pemerasan Metode pemerasan/pengepresan dilakukan terutama untuk minyak-minyak atsiri yang tidak stabil dan tidak tahan pemanasan seperti minyak jeruk (citrus). Juga terhadap minyak-minyak atsiri yang bau dan warnanya berubah akibat pengaruh pelarut penyari. Metode ini juga hanya cocok untuk minyak atsiri yang randemennya relatif besar.
4. Metode Enfleurage Metode enfleurage adalah metode penarikan bau minyak atsiri yang dilekatkan pada media lilin. Metode ini digunakan karena diketahui ada beberapa jenis bunga yang setelah dipetik, enzimnya masih menunjukkan kegiatan dalam menghasilkan minyak atsiri sampai beberapa hari/minggu, misalnya bunga melati.
IV.
Alat dan Bahan Alat
:
Labu bundar
Alat destilasi
Erlenmayer
Gelas Ukur
Boilling Chip
Bahan :
V.
Aquadest
Kulit kayu Manis ( Cinnamomi cortex )
Prosedur
Di timbang sampel sebanyak 50 gr.
Di masukkan ke dalam labu destilasi, tambahkan air dan batu didih (boiling chip).
VI.
Rangkai alat destilasi.
Kemudian dipanaskan, buang sekali-kali air katup bila penuh.
Di tampung setelah suhu stabil.
Hentikan bila tetesan minyak atsiri habis.
Dipisahkan minyak dan air.
Hitung kadar minyak atsiri.
Data Pengamatan Berat sampel : 50 gram Minyak atsiri yang diperoleh : 0,1 mL % minyak atsiri =
x 100 = 0,002 %
VII.
Pembahasan Ditinjau dari biosintesisnya maka minyak atsiri secara umum tergolong
senyawa
terpenoid
tetapi
lebih
khusus
merupakan
monoterpen
dan
seskuiterpen. Nilai utama kayu manis terdapat pada bagian kulit dari batang, cabang serta ranting yang mengandung minyak atsiri, terutama sinamaldehid (60-75%) dan eugenol (4-18%) (Suherdi, 1999). Kualitas minyak ditentukan oleh kadar minyak eugenol dan sinamat aldehida. Menurut List dan horhammer, walaupun kadar minyak atsiri kulit Cinnamomum zeylanicum dapat mencapai 4% tetapi dalam prakteknya rata-rata hanya mencapai 1%. Dalam kulit kayu manis ini masih banyak terdapat komponen kimia seperti damar, pelekat, tanin (zat penyamak), gula, kalsium, oksalat, insektisida, cinnzelanol, dan cumarin.. Salah satu komponen kimia dalam kulit kayu manis adalah cairan seperti minyak berwarna kuning pucat yang dihasilkan dari destilasi uap yaitu Eugenol. Hal inilah yang mendorong kita untuk mengadakan penelitian yaitu Isolasi dan Karakterisasi Senyawa Eugenol pada Kulit batang Tumbuhan Kayu Manis (Cinnamomun zeylanicum ).
Pada percobaan ini kita lakukan percobaan dengan judul destilasi uap untuk mengisolasi minyak atsiri dalam kulit kayu manis. Destilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan,
kecepatan
atau
kemudahan
menguap
(volatilitas)
dalam
penyulingan campuran zat dididihkan sehingga menguap dan uap ini kemudian didinginkan kembali kedalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih tinggi akan menguap lebih dulu. Metode ini termasuk sebagai unit operasi kimia jenis perpindahan massa penerapan proses ini didasarkan pada teori
bahwa pada suatu larutan masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Digunakan pada campuran-campuran senyawa yang memiliki titik didih tinggi mencapai 200°C atau lebih. Destilasi ini dapat menguap senyawasenyawa dengan suhu yang mendekati 100°C dalam tekanan atmosfer. Dengan menggunakan uap atau air mendidih sifat uap yang fundamental adalah dapat mendestilasi campuran senyawa dibawah titik didih dari masing-masing senyawa campurannya.
Percobaan kali ini adalah percobaan destilasi yang menggunakan pemisahan dengan destilasi uap. Prinsip dari percobaan ini adalah pemisahan Eugenol yang terdapat dalam kulit batang kayu manis yang dipisahkan berdasarkan perbedaan titik didihnya terhadap air. Senyawa yang memiliki titik didih rendah apabila dipanaskan akan mengalami penguapan terlebih dahulu, untuk titik didih tinggi senyawa tersebut akan menguap setelah titik didih rendah. Percobaan ini menggunakan destilasi uap karena yang dipisahkan adalah antara senyawa Eugenol yang terdapat dalam kulit batang kayu manis. Karena perbedaan titik didih antara senyawa Eugenol dan air yang sangat tinggi yaitu masing-masing untuk Eugenol 2550C dan untuk air 100°C.
Langkah untuk isolasi eugenol dapat diawali dengan menempatkan 50 g kulit kayu manis dalam labu dasar bulat 250 mL, tambahkan 150 mL air, dan pasang dalam set alat destilasi uap. Lakukan destilasi selama 1 jam pada suhu 800C dan kumpulkan destilat dalam labu Erlenmeyer. Pindahkan destilat ke dalam corong pisah. Ambil lapisan minyak atsiri berupa eugenol dan tentukan massanya berapa persen. Isolasi berdasarkan penurunan tekanan uap dilakukan dengan cara destilasi uap. Cara ini digunakan untuk senyawa yang tidak larut
dalarn air, bertitik didih tinggi, mudah terurai sebelum titik didihnya dan mudah menguap. Dimana titik didih air adalah 100 0C dan titik didih Eugenol kulit kayu manis adalah 255 0C. Jadi air akan mendidih terlebih dahulu dan menguap kemudian akan menembus plat-plat pada kolom fraksionasi dan menuju ke pendingin liebieg, hal ini disebabkan sifat gas yang menempati ruang. Sehingga gas tersebut memasuki pendingin liebieg. Pada pendingin liebieg dialirkan aliran air dingin yang menyebabkan perubahan antara gas menjadi cairan, setelah itu cairan akan mengalir menuju ujung pendingin liebieg yang telah diberi wadah erlenmeyer, Sementara Eugenol yang kita inginkan akan keluar terakhir karena memiliki titik didih yang tinggi diatas 1500C – 200 0C , namun secara bersamaan didapatkan filtrate campuran air dan Eugenol yang keluar pada proses destilasi uap ini, maka cara untuk memisahkannya adalah dengan proses pemisahan pada corong pisah, sehingga Eugenol yang kita inginkan dapat didapatkan secar a murni
Terdapat beberapa fungsi perlakuan pada percobaan ini yaitu:
Dipanaskan berfungsi untuk menaikan suhu sehingga menghasilkan energi untuk memutuskan ikatan karbon dan untuk mengubah dari cairan menjadi gas.
Didinginkan berfungsi pada pendinginan liebieg untuk mengkondensasi senyawa dari gas menjadi cairan karena untuk mengubah dari gas menjadi cairan membutuhkan suhu yang sangat dingin.
Diukur volume berfungsi untuk mengukur volume yang didapatkan dari hasil destilasi. Hasil destilat berupa Eugenol yang merupakan zat cair berbentuk minyak
tidak berwarna sedikit kekuning-kuningan. Larut dalam alkohol, kloroform, eter dan sedikit larut dalam air, berbau tajam minyak cinammon berasa membakar dan panas di kulit. Eugenol mempunyai rumus molekul C10H1202 dengan titik didih 255 0C dan tekanan uapnya10 mmHg pada 123 0C. Hasil volume Eugenol yang diperoleh adalah 0,01 ml dengan persentase
0,02%, angka yang sangat sedikit dalam isolasi Eugenol. Berdasarkan literature nilai Eugenol yang dihasilkan adalah lebih dari 2%. Ini disebabkan karena proses destilasi uap yang kurang lama dimana masih terdapat minyak atsiri yang tertinggal pada labu bundar dan tidak keluar sebagai filtrate. Adanya hidrolisis yang mengakibatkan minyak atsiri larut dalam pelarut air dan proses pemanasan dengan suhu tinggi, sehingga masih terdapat minyak atsiri yang tidak ikut tersuling.
VIII.
Kesimpulan -
Kadar minyak atsiri yang diperoleh 0,1 ml dalam waktu 60 menit.
-
% kadar minyak atsiri yang diperoleh 0,002%
Daftar Pustaka
Armando, R. 2009. Memproduksi 15 Minyak Atsiri Berkualitas. Penebar swadaya, Jakarta.
Darun, 2002. Ekonomi Teknik. Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU, Medan
http:// www. Atsiri-Indonesia.com/. Essential Oil. Atsiri Indonesia.( diakses : 26 april 2014 )
