PKMI-3-7-1

ISOLASI EUGENOL DALAM MINYAK CENGKEH DENGAN

PROSES DISTILASI FRAKSIONASI TEKANAN RENDAH

Ria Amiriani, Ria Yunisa Primasari

Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang

ABSTRAK

Indonesia merupakan salah satu negara penghasil minyak cengkeh terbesar di

dunia. Namun minyak cengkeh yang dihasilkan pada umumnya kualitasnya

rendah, kandungan eugenolnya sekitar 60 – 70% saja.Peningkatan minyak

cengkeh dapat dilakukan dengan cara mengisolasi eugenol dalam minyak cengkeh dengan proses distilasi fraksionasi tekanan rendah. Adapun tujuan khusus dari penelitian ini adalah menentukan kondisi operasi optimum yang

relatif lebih baik dalam proses isolasi eugenol dalam minyak cengkeh dengan

distilasi tekanan rendah.Metode yang dilakukan melalui tiga tahap yaitu tahap

pertama berupa analisa kadar eugenol pada umpan minyak daun cengkeh, tahap

kedua berupa proses distilasi fraksionasi tekanan rendah, dan tahap terakhir

berupa analisa distilat dan residu hasil distilasi fraksionasi tekanan rendah.Hasil

penelitian yang diperoleh dapat digunakan untuk menentukan kondisi optimum

dari proses isolasi eugenol dari minyak daun cengkeh dimana kondisi optimum

dicapai pada saat harga densitas dan indeks bias mendekati harga densitas dan

indeks bias eugenol teoritis

Kata Kunci : minyak daun cengkeh, eugenol, distilasi, fraksionasi, tekanan

rendah

PENDAHULUAN

Indonesia merupakan salah satu negara penghasil minyak atsiri yang

cukup penting di dunia, bahkan untuk beberapa komoditas tertentu menguasai

pangsa pasar di dunia. Diantara minyak atsiri yang terkenal adalah minyak

cengkeh (cloves oil). Data ekspor minyak cengkeh, pada tahun 2005 terjadi

kenaikan harga sebesar 50% menjadi 5,473 US $. Sedangkan data impor eugenol

pada tahun 200525,5 US $ ( Biro Pusat Statistik, 2005 ) Hal ini dapat dilihat

bahwa nilai jual eugenol memiliki nilai jual lebih tinggi daripada nilai jual dalam

bentuk minyak cengkeh. Hal ini disebabkan minyak cengkeh ini mengandung

eugenol yang memiliki kegunaan yang luas. Eugenol banyak digunakan di bidang farmasi, industri makanan dan minuman, kosmetik dan sebagai bahan baku produk-produk kimia yang lain. Manfaat eugenol yang beragam ini menjadikan

kebutuhan minyak cengkeh yang berkualitas tinggi makin meningkat. Jika isolasi

eugenol ini dimasyarakatkan maka akan mengurangi ketergantungan akan eugenol

pada negara luar dan sekaligus akan meningkatkan nilai ekspor non migas.

Pada proses pengambilan minyak daun cengkeh skala UKM melalui

penyulingan uap menghasilkan minyak daun cengkeh mentah dengan kadar

eugenol 60-70% dengan harga sekitar Rp. 45.000,00 –Rp. 55.000,00 per liter.

Sementara itu, harga bahan baku berupa daun cengkeh hanya mencapai Rp

1.100,00 - Rp 1.600,00 per kilogram dengan rendemen 4 – 6% dari bahan daun

cengkeh menjadi minyak daun cengkeh (Ketaren, 1985). Disisi lain, ongkos

PKMI-3-7-2

produksi untuk menghasilkan 12-24 kg minyak daun cengkeh sudah mencapai Rp

500.000,00 ( Surabaya Post, 20 Juni 2001 ). Isolasi eugenol dapat dilakukan melalui beberapa jenis proses pemurnian

(isolasi). Di antaranya, yaitu proses ekstraksi, distilasi fraksionasi (rektifikasi),

kromatografi kolom, ekstraksi superkritik, dan distilasi molekuler (Anny S, 2002).

Selama ini, telah dilakukan pengambilan eugenol hanya dengan proses ekstraksi

menggunakan NaOH dan menghasilkan kadar eugenol sebesar 82,6% (Sri

Suhenry, 2001). Selain itu juga telah dilakukan pengambilan dengan cara

ekstraksi minyak daun cengkeh menggunakan NaOH berlebih dan dilanjutkan

proses pengasaman dengan larutan HCl pekat, hanya mencapai kadar eugenol

sekitar 86% ( Sediawan, 2003 ). Dari proses ekstraksi ini, kelemahan terjadi pada

proses recovery solven. Untuk itu, pada penelitian ini dilakukan isolasi eugenol

dengan distilasi fraksionasi tekanan rendah tanpa menggunakan bahan lain seperti

pelarut serta mencegah dekomposisi komponen dalam minyak daun cengkeh.

Teknologi ini diharapkan dapat mengambil komponen eugenol sebagai produk

utama dari minyak daun cengkeh tanpa merusak performa minyak daun cengkeh

tersebut karena berlangsung pada temperatur rendah.

Adapun tujuan umum dari penelitian ini adalah mengisolasi eugenol dalam

minyak cengkeh hasil penyulingan rakyat (UKM) dengan proses distilasi

fraksionasi tekanan rendah. Secara khusus, penelitian ini bertujuan untuk

menentukan kondisi operasi optimum yang relatif lebih baik dalam proses isolasi

eugenol dalam minyak cengkeh dengan distilasi tekanan rendah.

Manfaat penelitian ini untuk memberikan dukungan teknologi upaya

mengoptimalkan dan memperbaiki proses isolasi eugenol, sehingga akan

meningkatkan pendapatan UKM minyak cengkeh. Selain itu, dapat memenuhi

spesifikasi kebutuhan pasar baik dalam negeri maupun luar negeri menuju daya

saing minyak cengkeh di pasaran internasional.

METODE PENDEKATAN

Penelitian ini berlangsung mulai Pebruari – Juni 2006 (5 bulan) bertempat

di Laboratorium Penelitian Jurusan Teknik Kimia Universitas Diponegoro.

Adapun bahan berupa minyak daun cengkeh diperoleh dari CV. Indra sari

Semarang, dan rangkaian alat distilasi vakum seperti terlihat pada Gambar 1

berikut ini.

1

2

7

6

5 8

3

4

PKMI-3-7-3

Rangkain alat ini terdiri dari labu distilasi (3) sebagai tempat dimasukkannya

umpan yaitu minyak daun cengkeh yang dipanaskan menggunakan heater yang

dihubungkan dengan termostat (4). Pada bagian atas dipasang termometer (1)

untuk mengetahui temperatur uapnya. Kemudian dihubungkan dengan kondensor (2) yang berfungsi sebagai pendingin dan distilat yang terjadi ditampung dalam

penampung distilat (5). Untuk membuat kondisi tekanan rendah alat dihubungkan

dengan rangkaian alat vakum yaitu trap (6) dan pompa vakum (8). Untuk mengukur besarnya tekanan yang terjadi pompa vakum dihubungkan pada

manometer (7).

Penelitian ini meliputi tiga tahap, yaitu tahap pertama berupa analisa kadar

eugenol pada umpan minya daun cengkeh, tahap kedua berupa proses distilasi fraksionasi vakum, dan tahap terakhir berupa analisa distilat dan residu. Analisa

kadar eugenol menggunakan analisa instrumen berupa GC/GCMS, sedangkan

analisa distilat dan residu selain analisa kadar eugenol juga dilakukan analisa indeks bias dengan refraktometri dan analisa berat jenis dengan piknometer. Data

pengamatan tersebut diolah dan menghasilkan tabel dan grafik. Selanjutnya

dianalisa dengan menggunakan metode statistik deskriptif-induktif.

Umpan berupa 100 ml minyak daun cengkeh dimasukkan ke dalam labu distilasi berkapasitas 500 ml. Tekanan vakum dijalankan hingga mencapai 50

mmHg. Pendingin dialirkan. Pemanas dihidupkan hingga temperatur terntu

bersamaan dengan dijalankannya termostat. Temperatur bawah dan atas diamati dan dicatat. Distilat diambil pada saat temperatur atas telah mengalami kenaikan.

Kemudian dilakukan pada temperatur dan tekanan yang berbeda.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada tahap awal, diperoleh hasil analisa kadar eugenol menggunakan

GCMS pada umpan minyak daun cengkeh sebesar 69,66%. Komponen dalam

minyak daun cengkeh yang dapat teranalisa dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1 Hasil analisa GCMS

No R Time Rumus Kimia % Total Nama

1. 2.

3.

4. 5.

2,197 7,681

8,158

8,904 9,374

C10H16

C10H12O2

C15H24

C15H24

C15H24

2,6 69,66

2,09

20,741 3,21

α pinene eugenol

α copaen, copaen

β caryophyllene β selinene, α humulene

Pada tahap kedua yaitu proses ditilasi fraksionasi vakum diperoleh hasil penelitian

berupa volume destilat pada masing-masing tekanan dan temperatur tertentu. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 2 dan Tabel 3 berikut ini.

Tabel 2.Hasil proses distilasi fraksionasi tekanan rendah pada tekanan 50 mmHg

No Tekanan Suhu V Destilat Densitas Indeks bias

1 2

3

4

5

50 mmHg 50 mmHg

50 mmHg

50 mmHg

50 mmHg

1700C

1800C

1900C

2000C

2100C

40 mL 23 mL

31 mL

35 mL

46 mL

0,88 0,98

1,00

1,03

1,05

1,32 1,48

1,51

1,55

1,59

PKMI-3-7-4

Tabel 3 Hasil proses distilasi fraksionasi tekanan rendah pada tekanan 100 mmHg

No Tekanan Suhu V Destilat Densitas Indeks bias

1 2 3

4

5

100 mmHg 100 mmHg 100 mmHg

100 mmHg

100 mmHg

1700C

1800C

1900C

2000C

2100C

36 mL 25 mL 27 mL

30 mL

42 mL

0,86 0,97 0,99

1,02

1,045

1,3 1,44 1,49

1,53

1,58

Baik tekanan 50 dan 100 mmHg menggunakan kenaikan temperatur yang sama, dimana keduanya menunjukkan semakin besar temperatur terjadi kenaikan

baik pada densitas maupun indeks bias. Pada temperatur awal,distilat sebagian

mengandung fraksi ringan dan sedikit fraksi berat (eugenol). Hal ini dapat dilihat

pada densitas dan indeks bias pada temperatur awal yang besarnya cukup jauh

dari harga densitas dan indeks bias eugenol teoritis yaitu 1,062 gr/cc dan 1,5369.

Untuk kondisi optimum dicapai pada temperatur dan tekanan yang harga densitas

dan indeks biasnya mendekati harga densitas dan indeks bias eugenol teoritis.

Pemilihan kondisi temperatur operasi merujuk pada titik didih eugenol pada

tekanan operasi seperti ditunjukkan pada tabel 4

Tabel 4 Titik didik eugenol pada masing – masing tekanan

Tekanan, mmHg Titik Didih Eugenol,0C

50 100

160,9 180,1

Namun hingga saat ini analisa hasil dengan GC pada masing-masing kondisi operasi belum terlaksana dan menjadi rencana peneliti selanjutnya sesuai

dengan jadwal yang telah ditetapkan awal.

KESIMPULAN

Isolasi eugenol dalam minyak cengkeh dapat dilakukan dengan cara

distilasi fraksionasi tekanan rendah. Pada awal distilasi yang banyak teruapkan

adalah fraksi ringannya, fraksi beratnya (eugenol) sedikit teruapkan. Kondisi

optimum diperoleh pada kondisi temperatur dan tekanan yang memberikan harga

densitas dan indeks bias mendekati harga densitas dan indeks bias teoritis

DAFTAR PUSTAKA

Anny S. 2002. Pengolahan Lanjut Minyak Atsiri dan Penggunaannya Dalam

Negeri. Workshop Nasional Minyak Atsiri 30 Oktober 2002, Dirjen

Industri Kecil Dagang Menengah, Depperindag.

BPS. 2005. Statistik Perdagangan Luar Negeri Indonesia – Ekspor. Jakarta :

Balai Pusat Statistik.

Guenther E. 1987. Minyak Atsiri, jilid 1. Jakarta : Universitas Indonesia. Ketaren

S. 1985. Pengantar Teknologi Minyak Atsiri. Jakarta : Balai Pustaka. Suhenry,

PKMI-3-7-5

Sri. 2004. Meningkatkan Kualitas Minyak Cengkeh Rakyat dengan

Larutan NaOH. Yogyakarta : Jurusan Teknik Kimia UPN Veteran.

Sediawan, Wahyudi. 2003. Peningkatan Recovery Isolasi Eugenol dari Minyak

Daun Cengkeh dengan Penggunaan NaOH Berlebih dan Solven Organik

n-Hexane. Yogyakarta : Universitas Gajah Mada.