ARTIKEL ILMIAH

PRAKTIKUM ANALISIS FITOKIMIA

SEMESTER IV TAHUN AKADEMIK 2013/2014

ISOLASI MINYAK ATSIRI DARI EKSTRAK JAHE (Zingiber officinale)

Oleh :

Ketua :

M. Ismail (260110130132)

Anggota :

Nadhira Mahda D. (260110130124)

Nadya Nur K (260110130126)

Arni Praditasari (260110130127)

Annisa Claudia M. C (260110130128)

Cindy Aprillaine (260110130130)

Yonahar Masula (260110130134)

LABORATORIUM FITOKIMIA

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS PADJADJARAN

Petunjuk Teknis Sistematika Laporan Akhir H a l a m a n | 1

dan Artikel Ilmiah Praktikum Fitokimia 2014

2014

Petunjuk Teknis Sistematika Laporan Akhir H a l a m a n | 2

dan Artikel Ilmiah Praktikum Fitokimia 2014

Isolasi Minyak Atsiri dari Simplisia Jahe (Zingiber officinale)The Isolation of Volatile Oils from Dry Ginger (Zingiber officinale)

M. Ismail, Nadhira Mahda D., Nadya Nur K., Arni Praditasari, Annisa Claudia M. C., Cindy Aprillaine, Yonahar Masula

Fakultas Farmasi Universitas PadjadjaranJl. Raya Bandung Sumedang Km.21 Jatinangor 45363

Telp. 022 7996200, Fax 022 7796200 e-mail : farmasi@unpad.ac.id)

ABSTRAK

Rimpang jahe termasuk kelas Monocotyledonae, bangsa Zingiberales, suku Zingiberaceae, marga Zingiber. Tanaman ini sudah lama dikenal baik sebagai bumbu masak maupun untuk pengobatan. Rimpang dan batang tanaman jahe sejak tahun 1500 telah digunakan di dalam dunia pengobatan di beberapa negara di Asia. Menurut penelitian, jenis jahe yang berbeda akan menghasilkan kandungan minyak atsiri yang berbeda sehingga akan memiliki perbedaan sifat fisika kimia lainnya. Perbedaan ini berpengaruh pada mutu yang dihasilkan, terutama berkaitan dengan mutu minyak jahe. Isolasi minyak atsiri dari simplisia jahe didapatkan dengan menggunakan metode water distillation. Dari hasil percobaan, diperoleh rendemen sebanyak 0.5%. Aspek penting yang mempengaruhi percobaan diantarnya: bahan baku, alat penyulingan, pendingin, separator, teknis pemotongan, dan durasi destilasi.

Kata Kunci : Minyak Atsiri, Jahe, Zingiber officinale, destilasi air.

ABSTRACT

Ginger rhizome belongs to Monocotyledonae class, zingiberales ordo, Zingiberaceae Family, and Zingiber genus. This plant has long been known both as a spice in cooking as well as for treatment. Rhizomes of ginger has been used in medicine plant since 1500 at several countries in Asia. According to the study, a different type of ginger will produce different value of volatile oil so it will have different physical and chemical properties. These differences affect the quality of the results, particularly with regard to the quality of ginger oil. Isolation process of ginger volatile oil is obtained by using the water distillation method. From the experimental results, the yield value is obtained as 0.5%. Some important aspects that affect the experiment is raw materials, distillation device, coolers, separators, technic of cutting, and the duration of the distillation.

Keywords : Essential oils, Ginger, Zingiber officinale, water distillation.

Petunjuk Teknis Sistematika Laporan Akhir H a l a m a n | 3

dan Artikel Ilmiah Praktikum Fitokimia 2014

PENDAHULUANJahe (Zingiber officinale), adalah

tanaman rimpang yang sangat populer sebagai rempah-rempah dan bahan obat. Rimpangnya berbentuk jemari yang menggembung di ruas-ruas tengah. Rasa dominan pedas disebabkan senyawa keton bernama zingeron. Jahe termasuk suku Zingiberaceae (temu-temuan). Di Indonesia, sekoteng, bandrek, dan wedang jahe merupakan minuman yang digemari karena mampu memberikan rasa hangat di malam hari, terutama di daerah pegununga (GRIN, 2003).

Di dalam rimpang jahe merah terkandung zat gingerol, oleoresin, dan minyak atsiri yang tinggi, sehingga lebih banyak digunakan sebagai bahan baku obat (Lantera, 2002). Minyak atsiri jahe termasuk jenis minyak yang mudah menguap dan merupakan suatu komponen yang memberi bau harum khas jahe. Minyak atsiri jahe terdiri dari zingiberol, zingiberen, n-nonyl aldehida, d-camphen, dbphellandren, methyl heptanon, sineol, stral, borneol, linalool, asetat, kaprilat, phenol, dan chavicol. Jahe juga mengandung oleoresin yang lebih banyak mengandung komponen-komponen non-volatil yang merupakan zat pembentuk rasa pedas pada jahe.Umumnya oleoresin jahe tersusun oleh gingerol, zingeron, shogaol, dan resin.Semakin tua umur rimpang jahe, semakin besar pula kandungan oleoresinnya (Koswara, 1995).

Kandungan senyawa fenol pada jahe memiliki kemampuan untuk menghambat pertumbuhan bakteri E. coli. Terjadinya penghambatan

disebabkan karena kerusakan yang terjadi pada komponen struktural membran sel bakteri. Fenol pada jahe juga memiliki kemampuan untuk mendenaturasi protein dan merusak membran sel dengan cara melarutkan lemak yang terdapat pada dinding sel, karena senyawa ini mampu melakukan migrasi dari fase cair ke fase lemak (Ernawati, 2010). Menurut Volk and Wheeler (1988), membran sel bakteri yang tersusun atas protein dan lipid sangat rentan terhadap zat kimia yang dapat menurunkan tegangan permukaan sel. Beberapa senyawa fenol juga mampu menurunkan tegangan permukaan sel (Pelczar dan Reid, 1979).

Hasil uji farmakologi menunjukkan bahwa jahe mempunyai aktivitas sebagai antiinflamasi. Uji laboratorium menunjukkan bahwa ekstrak jahe dalam air panas menghambat aktivitas siklooksigenase dan lipoksigenase sehingga menurunkan kadar prostaglandin dan leukotriena (mediator inflamasi). Khasiat lain adalah sebagai antiemetik (antimuntah) dan sangat berguna pada ibu hamil untuk mengurangi morning sickness.

Isolasi minyak atsiri dari simplisia jahe dieproleh dengan menggunakan metode destilasi air. Cara penyulingan dengan sistem ini adalah dengan memasukkan bahan baku, baik yang sudah dilayukan, kering ataupun bahan basah ke dalam labu destilat yang telah berisi air kemudian dipanaskan. Uap yang keluar dari ketel dialirkan dengan pipa yang dihubungkan dengan kondensor. (Lansida, 2010).

Petunjuk Teknis Sistematika Laporan Akhir H a l a m a n | 4

dan Artikel Ilmiah Praktikum Fitokimia 2014

Melihat potensi yang dimiliki oleh tumbuhan ini, khususnya pemanfaatan-nya sebagai obat-obatan tradisional, maka penelitian terhadap kandungan kimianya dianggap penting. Terutama terhadap minyak atsiri dari tanaman jahe yang mana diharapkan dapat dimanfaatkan melalui proses isolasi dari tanaman jahe. Isolasi minyak atsiri dilakukan untuk mengetahui senyawa apa saja yang terjandung dalam simplisia Zingiber officinale dan bagaimana cara mengisolasi minyak atsiri tersebut. Proses isolasi ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui dan mempelajari proses isolasi minyak atsiri dari simplisia rimpang jahe (Zingiber officinale) serta menghitung rendemen minyak atsiri tersebut.

METODE

Alat-alat yang digunakan adalah batu didih, blender, botol vial, cawan penguap, destilator, gelas kimia, gelas ukur, labu destilasi, pipet ukur, seperangkat alat refluks, spatel, statif dan timbangan kasar (O’Hauss). Bahan-bahan yang digunakan adalah air suling, etanol dan simplisia rimpang jahe.

Pertama-tama, alat dan bahan disiapkan. Alat destilasi dirangkai dan simplisia dipotong-potong menjadi bagian yang lebih kecil. Simplisia rimpang jahe ditimbang sebanyak 100 gram dengan timbangan kasar (O’Hauss) yang telah ditara. Rimpang jahe kemudian dimasukan ke dalam labu destilasi dan ditambahkan aquades sebanyak 500 ml. Alat destilasi dihangatkan dan proses destilasi dimulai dengan disambungkan-nya labu destilasi yang berisi sampel. Proses destilasi dilakukan selama ± 3 jam.

Setiap 1 jam hasil dari destilasi di tamping dibotol vial. Hasil destilasi didiamkan agar minyak terpisah dan diambil fase minyaknya. Rendemen minyak atsiri jahe dihitung.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada percobaan kali ini dilakukan isolasi minyak atsiri dari rimpang jahe. Menurut Neraca (2011), minyak atsiri adalah senyawa mudah menguap yang tidak larut di dalam air yang berasal dari tanaman diantaranya adalah rimpang jahe. Dalam proses pengolahan jahe agar menghasilkan minyak atsiri, diawali dengan memisahkan rimpang jahe dari jaringan tanaman melalui proses destilasi. Pada proses ini jaringan tanaman dipanasi dengan air atau uap air. Lalu minyak atsiri akan menguap dari jaringan bersama uap air yang terbentuk atau bersama uap air yang dilewatkan pada bahan. Untuk memperoleh minyak atsiri dari rimpang jahe, digunakan metode distilasi air. Menurut Habibi (2013), teknik distilasi yang digunakan yaitu destilasi air dapat menghasilkan rendemen lebih banyak dibandingkan dengan menggunkan metode distilasi uap. Hal ini dapat dimungkinkan produk minyak atsiri tersebut bercampur dengan hasil sampingan maupun proses hidrolisa ester selama proses destilasi sehingga menghasilkan rendemen yang lebih banyak.

Prinsip dasar dari percobaan ini memasukkan air ke dalam labu destilat bersama dengan jahe sehingga minyak atsiri keluar dan bersama uap air menuju kondensor. Proses isolasi minyak atsiri yang berasal dari jahe menggunakan air akan mengalami kontak langsung antara

Petunjuk Teknis Sistematika Laporan Akhir H a l a m a n | 5

dan Artikel Ilmiah Praktikum Fitokimia 2014

simplisia dengan air mendidih, simplisia kering didihkan dengan uap air, uap air akan dialirkan melalui pendingin, suling berupa minyak yang belum murni ditampung. Prinsip ini merupakan prinsip distilasi air, yang dilakukan untuk memisahkan suatu campuran zat pada temperatur yang lebih rendah dari titik didih normal komponen penyusunnya.

Secara teoritis, destilasi uap air minyak atsiri mempunyai hubungan yang erat dengan proses difusi, terutama peristiwa osmosis. Penggunaan sampel segar atau yang sudah dikeringanginkan sebelum proses destilasi akan mempengaruhi hasil destilasi, demikian juga proses perajangan sampel. Penyelidikan secara makroskopik, menunjukkan bahwa dinding sel tanaman bersifat tidak permiabel terhadap minyak atsiri. Penggunaan suhu yang tinggi pada proses destilasi akan menciptakan kondisi yang lebih baik untuk proses osmosis minyak, karena pergerakan air akibat kenaikan dalam ketel destilasi, akan mempercepat proses difusi (Juniarti, 2011).

Sebelum percobaan dimulai, alat-alat destilasi dicuci terlebih dahulu denan air mengalir agar sisa –sisa bekas percobaan sebelumnya tidak mengganggu hasil percobaan kali ini. Setelah dibilas dengan air, alat-alat ini dibiilas dengan etanol agar tidak ada air yang bersisa. Hal ini dikarenakan air dapat mempengaruhi jumlah dari rendemen yang akan dihasilkan.

Pertama-tama simplisia yang akan digunakan dipersiapkan terlebih dahulu. Menurut Fauzi (2013), simplisia kering tidak mudah rusak sehingga dapat

disimpan dalam waktu yang lebih lama. Dengan mengurangi kadar air dan menghentikan reaksi enzimatik akan dicegah penurunan mutu atau perusakan simplisia. Namun, enzim tertentu dalam sel masih dapat bekerja menguraikan senyawa aktif sesaat setelah sel mati dan selama bahan simplisia tersebut masih mengandung kadar air tertentu. Simplisia yang digunakan merupakan simplisia kering bertujuan untuk memperbesar membran sel yang pecah sehingga cairan sel bebas melakukan penetrasi dan satu sel ke sel yang lain hingga membentuk senyawa-senyawa yang mudah menguap. Pencacahan bahan sebelum distilasi memudahkan penguapan minyak dari bahan (Sastrohamidjojo, 2002).

Simplisia kemudian dipotong-potong lagi menjaid bagian yang lebih kecil. Menurut Daniar (2015), untuk mendapatkan senyawa fenolik atau minyak atsiri yang tinggi dapat dilakukan perajangan yang tipis atau irisan yang membujur (split). Jahe yang diiris memiliki luas permukaan yang lebih luas dibandingkan jahe yang digeprek sehingga minyak atsiri yang dihasilkan dengan perlakuan dirajang akan lebih banyak dari jahe geprek.

Hal ini sesuai dengan pernyataan Yuliarto, dkk (2012), apabila bahan atau jahe dibiarkan utuh, minyak atsiri hanya dapat diekstraksi apabila uap air berhasil melalui jaringan tanaman dan mendesaknya ke permukaan. Proses ekstraksi dalam keadaan tersebut hanya terjadi karena peristiwa hidrodifusi, tetapi proses ini berlangsung sangat lambat bila bahan dalam keadaan utuh. Sehingga rendemen minyak atsiri yang

Petunjuk Teknis Sistematika Laporan Akhir H a l a m a n | 6

dan Artikel Ilmiah Praktikum Fitokimia 2014

dihasilkan dengan metode pengirisan lebih besar daripada dengan digeprek.

Simplisia jahe kemudian ditimbang sebanyak 100 gram dan dimasukkan ke dalam albu destilat. Simplisia kemudian ditambahkan aquadest sebanyak 500 ml ke dalam labu destilat. Alat destilat diatur suhunya dan timer selama 3 jam. Setelah 3 jam, diperoleh 2 ml rendemen namun rendemen ini masih merupakan komposisi dari minyak atsiri dan air sehingga rendemen didiamkan selama kurang lebih 30 menit agar kedua fase terpisah. Setelah 30 menit fase minya dipisahkan dan diperoleh minyakt atsiri sebanyak 0.5 ml.

Dari percobaan ini diperoleh minyak atsiri yang beraroma cukup kuat. Hal ini dikarenakan jahe yang didestilasi dengan air (metode boil) akan banyak senyawa yang terarut dalam air yang kemudian akan teruapkan, dan ikut terekstrak sehingga akan mempengaruhi aroma dari minyak yang dihasilkan. Karaketiristik aroma minyak atsiri berasal dari campuran senyawa zingeron, shogaol, zingiberene dan zingiberol. Menurut Koensoemardiyah (2010), senyawa zingiberene dan zingiberol ini yang menyebabkan jahe berbau harum, sifatnya mudah menguap dan didapatkan dari cara destilasi.

Minyak atsiri yang diperoleh memiliki warna kuning kecoklatan dimana menurut literature warna yang seharusnya adalah kuning bening hingga kecoklatan. Menurut Muchtadi (1989), penguapan dan kerusakan sebagian senyawa fenol menyebabkan perubahan warna ini. Kerusakan senyawa fenol

menyebabkan terjadinya reaksi-reaksi baik enzimatis maupun non enzimatis.

Perlu diperhatikan juga penggunaan jacket ketel atau sekat kalor jika proses penyulingan berada didaerah dingin seperti di pengunungan, ini dimaksudkan agar mengurangi kehilangan kalor panas. Seharusnya, dilakukan pemasangan accessories control dan safety device yang minimal berupa termometer, manometer tekanan (pressure gauge) dan safety valve untuk alat destilasi yang menggunakan boiler yakni destilasi air ini.

Rendemen yang diperoleh sebanyak 0.5 ml dihitung persen rendemennya dan diperoleh nilai sebesar 0.5%. Menurut jurnal LIPI, rendemen minyak atsiri jahe memiliki kisaran rendemen 1,3%-2.6%.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan dari percobaan ini yakni diperolehnya rendemen isolat yang dari isolasi minyak atsiri dari simplisia rimpang jahe melalui destilasi air sebesar 0,5 %. Isolat minyak atsiri dari simplisia rimpang jahe sebaiknya diuji kembali kemurniannya dengan beberapa teknik lain, perlu dilakukan identifikasi isolat minyak atsiri dari simplisia rimpang jahe yang diperoleh serta diteliti lebih lanjut untuk mengetahui aktivitasnya.

Petunjuk Teknis Sistematika Laporan Akhir H a l a m a n | 7

dan Artikel Ilmiah Praktikum Fitokimia 2014

UCAPAN TERIMAKASIH

Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan Artikel Ilmiah Fitokimia “Isolasi Minyak Atsiri dari Simplisia Jahe (Zingiber officinale)”.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada Bapak Ferry Ferdiansyah Sofian, M. Si., Apt. selaku Dosen yang membimbing praktikum fitokimia kali ini, disela-sela rutinitasnya namun tetap meluangkan waktunya untuk memberikan petunjuk, dorongan, saran dan arahan selama percobaan ini berlangsung.

Ucapan terima kasih juga kmai smapaikan kepada:

1. Ibu Dr. Keri Lestari, M. Si, Apt. selalu Dekan Fakultas Farmasi Unpad.

2. Prof. Dr. Moelyono MW, MS, Apt. selaku Kepala Departemen Laboratorium Fitokimia.

3. Seluruh Staf Pengajar (Dosen) Fakultas Farmasi Unpad khususnya staf pengajar fitokimia yang telah memberikan bekal pengetahuan selama percobaan ini berlangsung.

4. Seluruh staf karyawan/karyawati Fakultas Farmasi yang telah memberikan pelayanan terbaik

selama kami melakukan praktikum berlangsung.

5. Sahabat-sahabat sefakultas farmasi angkatan 2013 yang dengan penuh keikhlasan membantu penulis dan meberikan support selama menempuh hari-hari perkuliahan dan proses praktikum berlangsung.

Kepada Ayah dan Ibunda tercinta dengan penuh kasih sayang dan kesabaran telah membesarkan dan mendidik kami hingga dapat menempuh pendidikan yang layak. Juga untuk kakak-adik tercinta membantu baik moril maupun materil selama penulis mengerjakan percobaan ini di laboratorium Farmasi Universitas Padjadjaran.

Akhirnya, penyusun mengharapkan semoga dari laporan akhir praktikum fitokimia ini dapat diambil hikmah dan manfaatnya sehingga dapat memberikan inpirasi terhadap pembaca.

Petunjuk Teknis Sistematika Laporan Akhir H a l a m a n | 8

dan Artikel Ilmiah Praktikum Fitokimia 2014

DAFTAR PUSTAKA

Boyolali, Lesman. 2008. Budidaya Tanaman Jahe (Zingiber officinale). http://www.lestarimandiri.org/id/budidaya-tanaman-organik/empon-empon-javanese-spices/192-budidaya-tanaman-jahe-zingiber-officinale-i.html Accessed on 28 Mei 2015.

Ernawati. 2010. Pemanfaatan Sari Rimpang Jahe (Zingiber officinale) sebagai Antibakterial Alami pada Susu Pasteurisasi Berdasarkan Penurunan Jumlah Bakteri Escherichia coli. Artikel Ilmiah. Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Airlangga Surabaya.

Fauzi, Ahmad. 2013. PEMBUATAN SIMPLISIA. https://sites.google.com/site/wwwilmukitacom/materi-kuliah/pembuatan-simplisia Accessed on 28 Mei 2015.

Habibi, Wildan., Haq, Ayong Ziyaul., Prihatini, Pantjawarni.,dan Mahfud. 2013. Perbandingan Metode Steam Distillation dan Steam-Hydro Distillation dengan Microwave Terhadap Jumlah Rendemen serta Mutu Minyak Daun Cengkeh (Syzygium aromaticum). http://ejurnal.its.ac.id/index.php/teknik/article/download/3574/1149

Gholib. 2008. Uji Daya Hambat Ekstrak Etanol Jahe Merah (Zingiber officinale var. rubrum) dan Jahe Putih (Zingiber officinale var. amarum) Terhadap Trichophyton mentagrophytes dan Cryptococcus neoformans. Prosiding Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner. Bogor

GRIN. 2003. Zingiber officinale Roscoe. http://www.ars-grin.gov/cgi-

bin/npgs/html/taxon.pl?42254 Accessed on 27 Mei 2015.

Juniarti Yuhernita dan Susi Endrini. 2011. Destilasi Minyak Atsiri Daun Surian Sebagai Krim Pencegah Gigitan Nyamuk Aedesaegypty L. Jurnal Makara Sains Volume 15 No.1 2011:38-42.: Jakarta.

Laksamana, Dedek. Klasifikasi dan Morfologi Tanaman Jahe. http://www.petanihebat.com/2013/10/klasifikasi-dan-morfologi-tanaman-jahe.html Accessed on 28 Mei 2015.

Lantera, T. 2002. Khasiat dan Manfaat Jahe Merah: Si Rimpang Ajaib. Jakarta: AgroMedia Pustaka.

Lapi, Lab. 2005. Jahe, Tanaman Multifungsi. http://www.lapilaboratories.com/news/jahe_tanaman_multifungsi.php Accessed on 28 Mei 2015.

Koswara, S. 1995. Jahe dan Hasil Olahannya. Jakarta: Pustaka Sinar Harapan.

Lansida. 2010. Proses Penyulingan Minyak Atsiri. http://lansida.com/2010/12/proses-penyulingan-minyak-atsiri.html Accessed on 28 Mei 2015.

Mangachan, Nicka. 2015. Destilasi Sederhana. http://www.academia.edu/9880678/Makalah_Destilasi_Sederhana Accessed on 28 Mei 2015.

Neraca. 2011. Membuat Minyak Atsiri dari Tanaman Jahe. http://www.neraca.co.id/article/8153/membuat-minyak-atsiri-dari-tanaman-jahe Accessed on 28 Mei 2015.

Pelczar, M.J. dan Reid. 1979. Microbiology. New York: MC Graw Hill Book.

Petunjuk Teknis Sistematika Laporan Akhir H a l a m a n | 9

dan Artikel Ilmiah Praktikum Fitokimia 2014

Santoso, B. Hieronymus. 1991. Jahe. Jakarta: Penerbit Kanisius.

Sastrohamidjojo, H. 2002. Kimia Minyak Atsiri. Jogjakarta: FMIPA, UGM .

Sindo. 2014. Jahe, Sehat dan Menyegarkan. http://www.koran-sindo.com/read/927939/152/jahe-sehat-dan-menyegarkan-1416717575 Accessed on 28 Mei 2015.

Volk, A. W. dan Wheeler, M. F. 1988. Mikrobiologi Dasar Jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Yuliarto, dkk. 2012. Pengaruh Ukuran Bahan dan Metode Destilasi (Destilasi Air dan Destilasi Uap-Air) terhadap Kualitas Minyak Atsiri Kulit Kayu Manis (Cinnamomum Burmannii) . Jurnal Teknosains Pangan Volume 4 No. 1 2012. Solo

Zick SM, Djuric Z, Ruffin MT., et al.2008. Pharmacokinetics of 6-Gingerol, 8-Gingerol, 10-Gingerol, and 6-Shogaol and Conjugate Metabolites in Healthy Human Subjects. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev; 17(8).

Petunjuk Teknis Sistematika Laporan Akhir H a l a m a n | 10

dan Artikel Ilmiah Praktikum Fitokimia 2014