skripsi tk-091383 perbandingan metode hydro distillation

SKRIPSI TK-091383

Perbandingan Metode Hydro Distillation dan Steam-hydro

Distillation dengan Microwave terhadap Jumlah

Rendemen serta Mutu Minyak Atsiri dari Batang Cengkeh

(Eugenia aromaticum)

LABORATORIUM TEKNOLOGI PROSES

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

Disusun oleh :

Fajar Mardhi Hutama 2310100112 Joko Santoso 2310100063

Dibimbing oleh :

Ir. Rr. Pantjawarni Prihatini Prof. Dr. Ir. Mahfud, DEA

Pendahuluan Latar Belakang

Tujuan Penelitian

Perkebunan Cengkeh Komoditas Luas Areal Perkebunan (Hektar)

2008 2010 2013

Perkebunan Cengkeh 456.471 470.041 485.080

Sumber: http://ditjenbun.deptan.go.id/2013

LATAR BELAKANG

Dari: - Bunga - Batang - Daun

LATAR BELAKANG

Rokok

Minyak Atsiri

Cengkeh

Mengapa batang??

Karena....

• Menurut Nurdjannah (2004) pohon cengkeh terkandung minyak atsiri pada bunga (10-20%), batang (5-10%) dan daun (1-4%). Komponen terbesar yang terdapat dalam minyak atsiri cengkeh adalah eugenol sebesar 70-80%.

• Daun cengkeh seringkali digunakan bahan penelitian

LATAR BELAKANG

2013

2007

2000

1991

Wildan Habibi, “Perbandingan Metode Steam Distillation dan Steam-Hydro Distillation dengan Microwave terhadap Jumlah Rendemen serta Mutu Minyak Cengkeh” Hasil Penelitian

Metode steam-hydro distillation dengan microwave menghasilkan rendemen lebih banyak 0.07% sampai 1.77% daripada steam distillation untuk daun cengkeh utuh dan 0.03% sampai 1.96% untuk daun cengkeh cacah.

Nanan Nurdjannah dan S. Hardja, “Distillation Method Influence the Yield and Quality of Clove Leaf Oil” Hasil penelitian: --Perlakuan terbaik adalah distilasi uap dan air selama 4 jam dengan yield produk sebesar 93,09 % dan kandungan eugenol sebesar 78,2 %.

G. Razafimamonjison, “Bud, leaf and stem essential oil composition of clove (Syzygium aromaticum L.) from Indonesia, Madagascar and Zanzibar” Hasil Penelitian:

Kadar eugenol pada batang cengkeh 88,76-89,28%, eugenylacecate 0,07-0,17% dan ß-Caryophyllene 7,40-7,75%

Penelitian oleh M. Hakki Alma, dkk., “Chemical Composition and Content of Essential Oil from the Bud of Cultivated Turkish Clove (Syzigium aromaticum L.)” Hasil penelitian:

Minyak atsiri dari Cengkeh dengan metode distilasi uap mengandung 87% eugenol, 8,01% eugenyl acetate dan 3.56% ß-Caryophyllene

PENELITIAN TERDAHULU

1. Mempelajari dan membandingkan proses

pengambilan minyak dari batang cengkeh dengan menggunakan metode hydro distillation dan steam-hydro distillation dengan gelombang mikro (microwave).

2. Mempelajari pengaruh perlakuan bahan dan massa terhadap rendemen dan mutu minyak cengkeh yang dihasilkan.

TUJUAN PENELITIAN

Tinjauan

Pustaka Minyak Cengkeh

Metode Destilasi Minyak Cengkeh

Parameter Minyak Cengkeh

Sifat minyak cengkeh:

1.Berbau wangi

2.Rasa getir

3.Mudah menguap pada suhu kamar (30 oC)

4.Tak larut di air dingin

5.Titik didih = 253,2 oC (487,8 oF)

6.Rumus Bangun

(Sience Lab.com/msds)

Kegunaan minyak

cengkeh:

1. Kosmetik

2. Obat-obatan

3. Parfum

4. Antiseptik

MINYAK CENGKEH

METODE PENGAMBILAN MINYAK ATSIRI

1. Metode hydro distillation

2. Metode steam distillation

3. Metode steam-hydro distillation

4. Metode steam-hydro distillation

dengan Microwave

METODE PENGAMBILAN MINYAK ATSIRI

1. Metode hydro distillation

2. Metode steam distillation

3. Metode steam-hydro distillation

4. Metode steam-hydro distillation

dengan Microwave

METODE PENGAMBILAN MINYAK ATSIRI

1. Metode hydro distillation

2. Metode steam distillation

3. Metode steam-hydro distillation

4. Metode steam-hydro distillation

dengan Microwave

METODE PENGAMBILAN MINYAK ATSIRI

1. Metode hydro distillation

2. Metode steam distillation

4. Metode Steam-hydro distillation

dengan Microwave

3. Metode steam-hydro distillation Batang

cengkeh

PARAMETER MINYAK GAGANG CENGKEH (SNI)

Metodologi

Penelitian Bahan dan Alat

Variabel Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan : 1. Batang cengkeh kering 2. Aquades 3. Air

METODE PENELITIAN

Persiapan Bahan

Ekstraksi dan Distilasi

Pemurnian Minyak

SKEMA PENELITIAN

Persiapan Bahan

Batang Cengkeh

Cacah dan blender

Proses Ekstraksi dan Distilasi

SKEMA PENELITIAN

Pengeringan (70oC) + 6

jam

Penimbangan

Pengayakan (8 dan 4 mesh)

Metode Hydro Distillation dengan Microwave

Keterangan:

1. Labu leher dua 2. Pengatur Daya (watt) 3. Pengatur Waktu (menit) 4. Kondensor liebig 5. Corong Pemisah 6. Erlenmeyer 7. Pengatur Suhu Microwave (oC) 8. Connector 9. Microwave

Metode Hydro Distillation

METODE PENELITIAN

9

8

Metode Steam-Hydro Distillation dengan Microwave

Keterangan:

1. Labu leher tiga 2. Pengatur Daya (watt) 3. Pengatur Waktu (menit) 4. Kondensor liebig 5. Corong Pemisah 6. Erlemeyer 7. Pengatur Suhu Microwave (oC) 8. Heater 9. Pengatur Suhu Heater (oC) 10. Thermometer 11. Labu leher 1 12. Selang 13. Statif 14. Microwave

Metode Steam Hydro Distillation dengan Microwave

12 13

14

METODE PENELITIAN

Hydro Dist

Steam Generator

Proses Pemurnian

Minyak Cengkeh + air

SKEMA PENELITIAN

Minyak Cengkeh

Penambahan Na2SO4

Pemisahan minyak dengan corong

pemisah dan dimasukkan

tabung reaksi

Perlakuan: batang cengkeh diblender (8 mesh) dan batang cengkeh dicacah (4 mesh).

VARIABEL PENELITIAN

Massa batang cengkeh : 50, 80, 110, 140 dan 170 gram.

Metode : hydro distillation dan steam-hydro distillation dengan microwave

KONDISI OPERASI

WAKTU PENGAMATAN

Suhu : 110oC

Tekanan : 1 atm Batang cengkeh

kering (air + 20%)

Metode hydro distillation dan metode steam-hydro distillation dengan microwave masing-masing 30, 60, 90, 120 dan 150 menit METODE PENELITIAN

Analisa GC Analisa Densitas

Analisa indeks bias

Pengukuran % recovery dan % rendemen minyak % rendemen = 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑦𝑎𝑛𝑔𝑑𝑖𝑝𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐵𝑎ℎ𝑎𝑛 𝐾𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔x 100%

% recovery = 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑦𝑎𝑛𝑔𝑑𝑖𝑝𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑀𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙x 100%

Perolehan minyak total didapatkan dengan metode soxhlet

Analisa Penelitian

Hasil &

Pembahasan

Pengaruh Waktu Terhadap Presentase Rendemen Minyak Batang Cengkeh

0,00,51,01,52,02,53,03,54,04,55,05,5

0 30 60 90 120 150

Rre

ndem

en (

%)

Waktu (menit)

50gr80gr110gr

Ukuran 8 Mesh pada Metode Hydro

Distillation

0,00,51,01,52,02,53,03,54,04,55,05,5

0 30 60 90 120 150

% r

endem

en

Waktu (menit)

50gr80gr110gr

Ukuran 8 Mesh pada Metode Steam

Hydro Distillation

0,00,51,01,52,02,53,03,54,04,55,05,5

0 30 60 90 120 150

% R

endem

en

Waktu (menit)

50gr80gr110gr

Ukuran 4 Mesh pada Metode Hydro

Distillation

0,00,51,01,52,02,53,03,54,04,55,05,5

0 30 60 90 120 150

Ren

dem

en (

%)

Waktu (min)

50 gr

80 gr

110gr

Ukuran 4 Mesh pada Metode Steam

Hydro Distillation

Pengaruh Waktu Terhadap Presentase Rendemen Minyak Batang Cengkeh

2,80

3,30

3,80

4,30

4,80

5,30

5,80

40 60 80 100 120 140 160 180

Ren

dem

en (

%)

Massa (gram)

HD 8 mesh

SHD 8 mesht

HD 4 mesh

SHD 4 mesh

Rendemen terhadap Massa pada Metode Hydro Distillation dan Steam

Hydro Distillation untuk Ukuran 4 Mesh dan 8 Mesh

Pengaruh Massa dan Ukuran Bahan Terhadap Rendemen Minyak Cengkeh

Keterangan:

SHD : Steam

Hydro Distillation

HD : Hydro

Distillation

1,03

1,03

1,04

1,04

1,05

1,05

1,06

1,06

1,07

40 60 80 100 120 140 160 180

Den

sita

s (g

r/m

l)

Massa (gr)

HD 4 mesh

HD 8 mesh

SHD 8meshSHD 4mesh

Densitas Minyak Batang Cengkeh terhadap Massa Bahan

Baku Sifat Fisik dari Minyak Batang Cengkeh yang Dihasilkan

Keterangan:

SHD : Steam

Hydro Distillation

HD : Hydro

Distillation

1,508

1,510

1,512

1,514

1,516

1,518

1,520

1,522

40 60 80 100 120 140 160 180

Den

sita

s (g

r/m

l)

Massa (gr)

HD 4 mesh

HD 8 mesh

SHD 8meshSHD 4mesh

Indeks Bias Minyak Batang Cengkeh Sifat Fisik dari Minyak Batang Cengkeh yang Dihasilkan

Ind

eks

Bia

s

Keterangan:

SHD : Steam

Hydro Distillation

HD : Hydro

Distillation

45

50

55

60

65

70

40 60 80 100 120 140 160 180

Rec

over

y (

%)

Massa (gram)

HD 8 mesh

SHD 8 mesh

HD 4 mesh

SHD 4 mesh

% Recovery terhadap Massa Batang Cengkeh

Hasil % Recovery dari Minyak Batang Cengkeh yang Dihasilkan

Keterangan:

SHD : Steam

Hydro Distillation

HD : Hydro

Distillation

Variabel Kadar Eugenol (%w/w)

Metode Steam Hydro Distillation 8 mesh 89,76

Metode Hydro Distillation 8 mesh 85,21

Metode Hydro Distillation 4 mesh 84,83

Steam hydro distillation menghasilkan kadar eugenol lebih tinggi dibandingkan dengan metode hydro distillation dengan selisih 4,55%.

Kadar Eugenol dari Minyak Batang Cengkeh yang Dihasilkan

Ukuran bahan berpengaruh terhadap kandungan eugenol. Ukuran 8 mesh memiliki kadar eugenol lebih tinggi 0,38% dari pada ukuran 4 mesh.

Kesimpulan &

Saran Kesimpulan

Saran

KESIMPULAN

Metode steam hydro distillation meningkatkan rendemen 14,9% pada ukuran 4 mesh dan 0,3% pada ukuran 8 mesh dibandingkan metode hydro distillation.

Kualitas minyak batang cengkeh terbaik dihasilkan pada metode steam hydro distillation dengan microwave (8 mesh) dengan kadar eugenol 89,76%

Ukuran bahan 8 mesh meningkatkan rendemen 20,1% pada metode hydro distillation dan 37,6% pada metode steam-hydro distillation dibandingkan ukuran 4 mesh

Nilai recovery dari proses distilasi minyak batang cengkeh masih berkisar di bawah 67% sehingga berpotensi untuk ditingkatkan.

1

2

3

4

SARAN

Diharapkan %recovery pengambilan minyak daun cengkeh bisa lebih ditingkatkan untuk penelitian selanjutnya

Melakukan penelitian mengenai kandungan air yang tersisa di dalam labu distilasi agar mengetahui efektifitas ekstraksi distilasi

Sebaiknya dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh jumlah destilat terhadap rendemen minyak yang dihasilkan

1

2

3

Perbandingan Metode Hydro Distillation dan Steam-hydro

Distillation dengan Microwave terhadap Jumlah

Rendemen serta Mutu Minyak Atsiri dari Batang Cengkeh

(Eugenia aromaticum)

LABORATORIUM TEKNOLOGI PROSES

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

Disusun oleh :

Fajar Mardhi Hutama 2310100112 Joko Santoso 2310100063

Dibimbing oleh :

Ir. Rr. Pantjawarni Prihatini Prof. Dr. Ir. Mahfud, DEA