minyak atsiri

5/24/2018 Minyak Atsiri

1/92

PENGGUNAAN BAHAN ADSORBEN DAN PENGKELAT PADA

PROSES PEMURNIAN MINYAK KAYU PUTIH (Melaleuca

leucadendron LINN.) KABUPATEN BURU

SKRIPSI

WA HESTY

F34080143

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013


2/92

The using of Adsorbent and Chelating Agent for Cajuput Oil

(Melaleuca leucadendronLinn) Purification

Wa Hesty and Chilwan Pandji

Department of Agroindustrial Technology, Faculty of Agricultural Technology and Engineering

Bogor Agricultural University, Dramaga Campus, P.O. Box 220 Bogor 16002

West Java, Indonesia

e-mail: [email protected], [email protected]

ABSTRACT

Purification is one of method to improve the quality of cajuput oil. This study aims to

identify and analyze the effect of citric acid and bentonite using to the yield, limpidity, metal content,

and Buru cajuput oil quality based on SNI 06-3954-2006 (scent, color, specific gravity, index of

refraction, optical rotation, and solubility in 70% ethanol). Variable process conditions studied were

type of material purification (citric acid and bentonite) and their concentration were 0%, 1%, 2%, and

3%. The citric acid and bentonite using had an affect on yield, specific gravity, optical rotation and

hadnt an in with a limpidity and index of refraction based on statistical tests were performed using

the SAS (Statistical Analysis System). Despitefully, citric acid using produced oil have been resulted

on tranparent until greenish yellow colored, whereas the use of bentonite have produced oil that it is

yellowed. The scent of cajuput oil hasnt changed after the purification process. The best treatment

was selected based on the value of limpidity, it was a purification treatment using 1% citric acid.

Three types metals content (Cu, Fe, and Mg) decreased after purification using 1% citric acid. Other

that, the content of cineol increased after purified from 40.73% to 43.82%. The results of refining oil

by using citric acid and bentonite have meet in accordance with the ISO (2006).

Key words : purification, cajuput oil, citric acid, bentonite


3/92

Wa Hesty. F34080143. Penggunaan Bahan Adsorben dan Pengkelat Pada Proses Pemurnian

Minyak Kayu Putih (Melaleuca leucadendron Linn.) Kabupaten Buru dibawah bimbingan

Chilwan Pandji. 2012

RINGKASAN

Sebagai salah satu penghasil minyak atsiri terbesar di dunia, Indonesia menghasilkan 40 jenis

dari 80 jenis minyak atsiri yang diperdagangkan di pasar dunia. Dari jumlah tersebut, 13 jenis telah

memasuki pasar atsiri dunia, yakni nilam, serai wangi, cengkeh, jahe, pala, lada, kayu manis, cendana,

melati, akar wangi, kenanga, kayu putih dan kemukus.

Minyak kayu putih (MKP) merupakan salah satu jenis minyak atsiri yang banyak

dikembangkan dan dimanfaatkan di Indonesia. Pada umumnya, minyak ini digunakan di bidang

farmasi. Di samping itu, MKP digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan permen. Daerah

sentra produksi minyak kayu putih terbesar di Indonesia adalah pulau Buru. Namun, sebagian besar

teknologi penyulingan yang digunakan oleh petani MKP pada daerah masih bersifat tradisional dan

warna yang dihasilkan belum memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI) serta masih mengandung

logam yang terbawa pada saat penyulingan.

Berdasarkan SNI 06-3954-2006 tentang syarat mutu MKP, warna minyak yang dihasilkan

adalah jernih sampai kuning kehijauan. Sebagian besar minyak yang dihasilkan masih berwarna hijau

dan dalam bentuk minyak kasar tanpa dilakukan pemurnian lanjutan. Agar warna minyak yang

dihasilkan sesuai dengan SNI tersebut, maka penelitian ini bertujuan untuk mengetahui proses

pemurnian yang baik untuk digunakan dengan membandingkan antara penggunaan bahan adsorben

dan pengkelat terhadap rendemen dan mutu dari MKP tersebut.

Penelitian ini terdiri atas dua tahap yakni penelitian pendahuluan dan penelitian utama.

Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui karakteristik bahan baku, jenis dan konsentrasi

bahan pemurnian yang akan digunakan pada penelitian utama berdasarkan nilai kejernihan paling

tinggi. Pengujian karakteristik bahan baku berdasarkan SNI MKP tahun 2006 meliputi pengujian

fisiko-kimia (warna, bau, bobot jenis, indeks bias, kelarutan alkohol, putaran optik, dan sineol), nilai

kejernihan, dan kandungan logam. Dari hasil yang didapatkan, secara umum karakteristik fisiko-

kimia minyak kayu putih telah memenuhi SNI tersebut kecuali pada uji warna dan kandungan sineol.

Berikut ini adalah data karaktersitik bahan baku yang digunakan yakni warna (hijau bening), bau

(khas MKP), bobot jenis (0,9235), indeks bias (1,468), kelarutan dalam etanol 70% (1:6 jernih),

putaran optik (-0,8), kandungan sineol (40,73%), dan nilai kejernihan (81,30%). Uji kadar logam

yang dilakukan meliputi kadar Cu, Fe, dan Mg dengan nilai masing-masing adalah 18,16 mg/l, 8,76

mg/l, dan 0,300 mg/l. Bahan-bahan pemurnian yang digunakan pada penelitian pendahuluan ini

adalah tiga jenis bahan pengkelat (Asam Sitrat, Asam Tartarat, dan EDTA) dan tiga jenis bahanadsorben (Bentonit, Zeolit, dan Arang Aktif) dengan konsentrasi masing-masing bahan yang

digunakan adalah 2%. Berdasarkan nilai kejernihan yang didapatkan, asam sitrat dan bentonit

merupakan bahan pemurnian yang baik dengan nilai kejernihan (% transmitan) masing-masing adalah

99,95% dan 99,4%. Kedua jenis bahan ini digunakan sebagai bahan pemurnian pada penelitian utama

dengan konsentrasi masing-masing yang digunakan terdiri atas empat konsentrasi, yakni 0%, 1%, 2%,

dan 3%. Pengamatan yang dilakukan pada penelitian utama adalah rendemen, pengujian fisiko-kimia

sesuai SNI 06-3954-2006, kadar logam, dan kejernihan.

Rendemen minyak rata-rata yang dihasilkan adalah sebesar 87%. Rendemen tertinggi sebesar

92% diperoleh dari pemurnian MKP dengan menggunakan asam sitrat sebanyak 1%. Sedangkan

rendemen terendah sebesar 84% yang diperoleh dari pemurnian MKP dengan bentonit 3%. Nilaitransmitan rata-rata MKP hasil pemurnian adalah sebesar 88,87%. Nilai transmitan tertinggi sebesar


4/92

96,88% diperoleh dari hasil pemurnian MKP dengan menggunakan asam sitrat 1%. Nilai terendah

sebesar 81,88% diperoleh dari hasil pemurnian dengan menggunakan kombinasi asam sitrat 3% dan

bentonit 3%. Nilai kejernihan minyak kayu putih hasil pemurnian meningkat jika dibandingkan

dengan nilai kejernihan sebelum pemurnian.

Analisa fisiko-kimia minyak kayu putih yang dilakukan terdiri atas uji bau, uji warna, bobotjenis, putaran optik, indeks bias, kelarutan dalam etanol 70%, dan kandungan sineol dengan GC-MS.

Bau MKP tidak mengalami perubahan setelah dilakukan proses pemurnian dimana bau yang

ditunjukkan adalah khas minyak kayu putih. Warna minyak kayu putih setelah pemurnian adalah

bening kuning kehijaun dan kuning kuning keemasan. Warna bening kuning kehijauan

dihasilkan dari penggunaan asam sitrat, sedangkan warna kuning kuning keemasan dihasilkan dari

penggunaan bentonit. Warna ini telah sesuai dengan SNI 2006 jika dibandingkan dengan warna MKP

sebelum pemurnian yakni hijau. Nilai bobot jenis, putaran optik, indeks bias, dan kelarutan dalam

etanol 70% minyak setelah pemurnian telah sesuai dengan standar SNI 2006. Adapun nilai bobot jenis

yang didapatkan berkisar antara 0,9180 sampai dengan 0,9235. Berdasarkan SNI, kisaran nilai bobot

jenis adalah 0,900-0,930. Nilai putaran optik setelah pemurnian berkisar antara -0,8sampai dengan0. Berdasarkan SNI, kisaran nilai putaran optik adalah -4 sampai dengan 0. Nilai indeks bias setelah

pemurnian berkisar antara 1,467 sampai dengan 1,468. Berdasarkan SNI, kisaran nilai indeks bias

adalah 1,450-1,470. Pada uji kelarutan dalam etanol 70%, MKP setelah pemurnian dapat larut

(menjadi jernih) dalam kisaran volume etanol sebanyak 79 ml.

Perlakuan terbaik yang dipilih berdasarkan nilai kejernihan pada penelitian utama adalah MKP

hasil pemurnian dengan menggunakan asam sitrat 1%. Pengujian kandungan logam dan kadar sineol

dilakukan pada minyak tersebut. Dari hasil yang didapatkan, terlihat adanya penurunan kadar logam

minyak setelah dilakukan proses pemurnian. Kandungan logam yang diuji terhadap MKP sebelum dan

setelah pemurnian adalah tembaga (Cu), besi (Fe), dan magnesium (Mg). Kandungan logam MKP

sebelum pemurnian adalah sebesar 18,16 mg/l, Fe (8,76 mg/l), dan Mg (0,300 mg/l). Sedangkan

kandungan logam minyak setelah pemurnian adalah sebagai berikut Cu (


5/92

PENGGUNAAN BAHAN ADSORBEN DAN PENGKELAT PADA

PROSES PEMURNIAN MINYAK KAYU PUTIH (Melaleuca

leucadendron LINN.) KABUPATEN BURU

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada Departemen Teknologi Industri Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh:

WA HESTY

F34080143

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013


6/92

Judul skripsi : Penggunaan Bahan Adsorben dan Pengkelat Pada Proses Pemurnian Minyak

Kayu Putih (Melaleuca leucadendron Linn.) Kabupaten Buru

Nama : Wa Hesty

NIM : F34080143

Menyetujui,

Pembimbing,

(Drs. Chilwan Pandji, Apt., M.Sc)

NIP 19491209 198011 1 001

Mengetahui :

Ketua Departemen,

(Prof. Dr. Ir. Nastiti Siswi Indrasti)

NIP. 19621009 198903 2 001

Tanggal Lulus : 29 Januari 2013


7/92

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul Penggunaan Bahan

Adsorben dan Pengkelat Pada Proses Pemurnian Minyak Kayu Putih (Melal euca leucadendron

Linn.) Kabupaten Buru adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan dari Dosen Pembimbing

Akademik dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber

informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis

lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, Februari 2013

Yang membuat pernyataan,

(Wa Hesty)

F34080143


8/92

Hak cipta milik Wa Hesty, tahun 2013

Hak cipta dilindungi

Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari

Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak,

fotokopi, microfilm, dan sebagainya


9/92

RIWAYAT HIDUP

Wa Hesty dilahirkan di Ambon pada tanggal 9 September 1989 sebagai anakpertama dari empat bersaudara dari pasangan La Ndjai dan Wa Ridju. Penulis

menamatkan sekolah dasar di SDN 79 kota Ambon pada tahun 1995-2001, dan

melanjutkan ke SLTPN 14 kota Ambon pada tahun 2001-2004. Pada tahun 2007,

penulis menamatkan pendidikan di SMKN 1 Kabupaten Buru dan melanjutkan studi

di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah (BUD). Pada tahun

yang sama (2007), penulis mengikuti program Pra Universitas selama satu tahun (2007-2008) dan

kemudian mengambil pilihan Departemen Teknologi Industri Pertanian. Penulis pernah menjadi

asisten praktikum Teknologi Minyak, Emulsi, dan Oleokimia pada tahun 2012. Pada tahun 2010,

penulis mengikuti Program Kreatifitas Mahasiswa Bidang Kewirausahaan yang mendapatkan dana

hibah dari Direktorat Jenderal Perguruan Tinggi (DIKTI). Selain itu, penulis juga pernah

melaksanakan program praktik lapang di PT. Takasago Indonesia dengan judul Mempelajari Aspek

Teknologi Proses di PT. Takasago Indonesia, Purwokerto. Pada tahun 2011, penulis diberikan

kesempatan untuk mengikuti International Conference di Daegu, Korea Selatan. Pada masa

perkuliahan, penulis mendapatkan beasiswa dari Pemda Kabupaten Buru. Sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, penulis

melakukan penelitian dengan judul Penggunaan Bahan Adsorben dan Pengkelat Pada Proses

Pemurnian Minyak Kayu Putih (Melaleuca leucadendron Linn.) Kabupaten Buru dibawah

bimbingan Drs. Chilwan Pandji Apt, M. Sc.


10/92

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur atas kehadirat Allah ,yangtelah melimpahkan segala rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Skripsi dengan judul

Penggunaan Bahan Adsorben dan Pengkelat Pada Proses Pemurnian Minyak Kayu Putih

(Melaleuca leucadendron Linn.) Kabupaten Buru. Skripsi ini ditulis berdasarkan hasil penelitian

yang dilaksanakan di Laboratorium Pengawasan Mutu, Laboratorium DIT, dan Laboratorium Teknik

Kimia Departemen Teknologi Industri Pertanian IPB mulai bulan September hingga November 2012.Selama pelaksanaan dan penulisan skripsi ini, penulis mendapatkan banyak bantuan baik

secara moril maupun materi dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima

kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada :

1. Keluarga tercinta khususnya kedua orang tua (ayah dan ibu) yang selalu menjadi sandaranbaik suka maupun duka, yang telah memberikan segenap kasih saying, doa, motivasi, dan

semangat kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan di IPB. SemogaAllah senantiasa melimpahkan rahmat-Nya.

2. Drs. Chilwan Pandji, Apt. M.Sc selaku dosen pembimbing akademik dan skripsi atas segalabantuan dalam memberikan arahan, doa, serta kesabaran dalam membimbing penulis.

3. Dr.Ir. Mulyorini Rahayuningsih M.Si dan Dr.Endang Warsiki, S.TP., M.Si selaku dosenpenguji atas segala bantuan berupa kritik, saran, masukan, motivasi serta nasehat yang telah

diberikan demi kelancaran dalam menyelesaikan tugas skripsi ini.

4. Pemerintah Daerah Kabupaten Buru atas kesempatan dan beasiswa yang diberikan kepadapenulis untuk melanjutkan pendidikan di IPB melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah IPB

pada tahun 2007.

5. Staf pegawai TIN khususnya pegawai laboratorium Departemen Teknologi Industri Pertanian.6. Teman-teman di Asrama Putri Darmaga (APD) khususnya angkatan tengsin yang tercinta,

teh Via, ceu Am, dan angkatan tumbang ( rE.tik & rE.gen).

7. Keluarga besar TIN45 atas kebersamaan, semangat, dan bantuannya.8. Reny, Mitut, Comel, dan mb Yuyun atas kebersamaan, bantuan dan perhatiannya.9. Isma dan Priska sebagai teman satu bimbingan atas dorongan, saran, dan semangatnya.10. Semua pihak yang telah membantu penulis yang tidak dapat disebutkan satu per satu

Dengan segala kekurangan yang masih banyak terdapat di dalamnya, penulis berharap tulisan

ini dapat mendatangkan manfaat bagi siapapun yang membutuhkannya. Semoga tulisan ini

menjadi satu amalan baik penulis di hadapan Allah .. Amin

Bogor, Februari 2013

Penulis


11/92

iv

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ................................................................. ............................................. iii

DAFTAR TABEL ............................................................... ....................................................... vi

DAFTAR GAMBAR .......................................................... ....................................................... vii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................. ............................................. viii

I. PENDAHULUAN ................................................................. ............................................. 1

1.1. Latar Belakang ................................................................ ............................................. 1

1.2. Tujuan ....................................................... ................................................................. . 2

II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................................. .... 3

2.1. Minyak Atsiri ................................................................. ............................................. 3

2.2. Tanaman Kayu Putih ................................................................ .................................. 6

2.3. Minyak Kayu Putih ......................................................... ............................................ 7

2.4. Pemurnian Minyak Kayu Putih ............................................................ ....................... 10

2.5. Bentonit ............................................................... ....................................................... 122.6. Asam Sitrat ........................................................... ....................................................... 13

III. METODOLOGI PENELITIAN ........................................................ .................................. 14

3.1. BAHAN DAN ALAT ............................................................... .................................. 14

3.2. METODE PENELITIAN ......................................................... .................................. 14

3.3. RANCANGAN PERCOBAAN ........................................................... ....................... 17

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ......................... ................................................................. . 18

4.1. Penelitian Pendahuluan ............................................................. .................................. 18

4.1.1. Bahan Baku ............................................................ ............................................ 18

4.1.2. Bahan Pemurnian ........................................................................ ....................... 18


12/92

v

4.2. Penelitian Utama ...................................................................................................... .... 20

4.2.1. Rendemen ............................................................. ............................................ 20

4.2.2. Kejernihan (% Tarnsmitan) ................................................................ ............. 21

4.2.3. Ion Logam ............................................................................................ ............ 23

4.2.4. Sifat Fisikokimia berdasarkan SNI (2006) ................................ ....................... 24

4.2.4.1. Bau dan Warna ........................................................... ....................... 24

4.2.4.2. Bobot Jenis ................................................................. ....................... 25

4.2.4.3. Indeks Bias ........................................................................................ . 26

4.2.4.4. Kelarutan dalam Etanol 70% ............................................................ . 27

4.2.4.5. Putaran Optik ................................................... .................................. 28

4.2.4.6. Kromatografi Gas (GC-MS) ...... ........................................................ 30

4.3. Analisa Finansial ............................................................. ............................................ 33

4.3.1. Investasi ................................................................ ............................................ 33

4.3.2. Biaya Produksi ......................................... ........................................................ 34

4.3.3. Pendapatan ........................................................... ............................................ 34

4.3.4. Keuntungan Per Tahun .............................................................. ....................... 35

4.3.5. Pertimbangan Usaha ........................................................................................ . 35

V. SIMPULAN DAN SARAN ....................................................... ............................................ 36

5.1. Kesimpulan .............................................................. ....................................................... 36

5.2. Saran ................................................................................................................... ............ 36

DAFTAR PUSTAKA ... ................................................................. ............................................. 37

LAMPIRAN .............................................................................................. .................................. 41


13/92

v


14/92

vi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Komponen Penyusun Minyak Kayu Putih 8

Tabel 2. Syarat Mutu Minyak Kayu Putih (SNI 06-3954-2006) 9

Tabel 3. Sifat Fisikokimia Minyak Kayu Putih Kasar 18

Tabel 4. Data Kelarutan Minyak Kayu Putih dalam Etanol 70% 28

Tabel 5. Data Putaran Optik Minyak Kayu Putih 29

Tabel 6. Komponen Kimia dalam Minyak Kayu Putih 31

Tabel 7. Perbandingan Karakteristik Minyak Kayu Putih dengan SNI 06-3954-2006 32

Tabel 8. Rincian Biaya Tetap Pemurnian Minyak Kayu Putih 34

Tabel 9. Rincian Biaya Variabel Pemurnian Minyak Kayu Putih 34


15/92

vi


16/92

vii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Struktur Asam Sitrat................................................................................. 13

Gambar 2. Prosedur Proses Pemurnian Minyak Kayu Putih............................................... 16

Gambar 3. Histogram Nilai Kejernihan masing-masing Bahan Pemurnian 20

Gambar 4. Pengaruh Jumlah Bahan Pemurnian Terhadap Rendemen Minyak Kayu Putih 20

Gambar 5. Pengaruh Jumlah Bahan Pemurnian Terhadap Nilai Kejernihan (% transmisi) 22

Gambar 6. Pengaruh Jumlah Bahan Pemurnian Terhadap Bobot Jenis Minyak Kayu Putih 25

Gambar 7. Pengaruh Jumlah Bahan Pemurnian Terhadap Indeks Bias Minyak Kayu Putih 27


17/92

viii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Prosedur Analisa Mutu Minyak Kayu Putih 38

Lampiran 2 Rendemen Hasil Pemurnian Minyak Kayu Putih 44

Lampiran 3 Nilai Kejernihan (% Transmitan) Minyak Kayu Putih 46

Lampiran 4 Gambar Warna Minyak Kayu Putih 48

Lampiran 5 Bobot Jenis Minyak Kayu Putih 49

Lampiran 6 Indeks Bias Minyak Kayu Putih 51

Lampiran 7 Putaran Optik Minyak Kayu Putih 53

Lampiran 8 Kromatogram Minyak Kayu Putih 55

Lampiran 9 Komponen Kimia Minyak Kayu Putih 56


18/92

viii


19/92

1

I. PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Sebagai salah satu penghasil minyak atsiri terbesar di dunia, Indonesia

menghasilkan 40 dari 80 jenis minyak atsiri yang diperdagangkan di pasar dunia. Dari jumlah

tersebut, 13 jenis telah memasuki pasar atsiri dunia, yakni nilam, serai wangi, cengkeh, jahe,

pala, lada, kayu manis, cendana, melati, akar wangi, kenanga, kayu putih dan kemukus (Rizal

dan Muhammad 2006). Salah satu jenis minyak atsiri yang banyak dikembangkan di

Indonesia adalah Minyak Kayu Putih. Minyak kayu putih merupakan minyak atsiri yang

disuling dari daun tanaman kayu putih (Melaleuca leucadendron Linn) atauM.cajeputiRoxb.

(famili Myrtaceae) yang dikenal juga sebagai kayu gelam. Jenis lain yang banyak diusahakan

adalahM.minorSmith, danM.viridifloraGartn (Guenther 1987).

Industri minyak kayu putih (MKP) yang telah ada hingga sekarang ini memberikan

implikasi yang cukup baik bagi perekonomian masyarakat sekitar hutan maupun

kegunaannya. Sebagian besar minyak kayu putih digunakan dalam industri farmasi sebagai

obat-obatan. Minyak ini dapat digunakan sebagai obat dalam dan obat luar. Minyak kayu

putih sangat efesien dalam menanggulangi masuk angin dan kolera. Sebagai obat luar,

minyak ini digunakan untuk menghangatkan badan dengan menggosokkan pada bagian

anggota tubuh serta pelindung tetanus. Saat ini, minyak kayu putih juga dapat digunakan

bahan baku dalam pembuatan permen (Cajuput candy). Menurut Halimah (1997 ) cajuput

candy memiliki flavor top note yang baik karena kesan karaktersitik flavor khas saat

mengkonsumsinya.

Berbagai manfaat yang didapatkan dari MKP tersebut, memberikan pengaruhterhadap penggunaannya oleh masyarakat Indonesia maupun dunia. Pemanfaatan tersebut

tidak didukung dengan kualitas yang baik. Salah satu sentra produksi MKP terbesar di

Indonesia adalah pulau Buru. Sebagian besar industri MKP di pulau Buru masih berskala

kecil atau menengah dengan teknologi yang digunakan masih tergolong sederhana dan

tradisional. Hal ini terlihat dari minyak yang dihasilkan tidak sesuai dengan Standarisasi

Nasional Indonesia (SNI) khususnya dari segi warna dan kandungan lainnya.

Menurut Standar Nasional Indonesia (2006), warna MKP yang dihasilkan adalah

bening hingga kuning kehijauan. Sebagian besar warna MKP yang dihasilkan industri kecil

di Kabupaten Buru adalah hijau. Hal ini dikarenakan penggunaan teknologi yang masih

bersifat tradisional dimana ketel yang digunakan terbuat dari tembaga (Cu). Menurut

Guenther (1990), warna hijau dari minyak kayu putih terjadi karena pembentukan kelat

dengan logam wadah distilasi. Di samping itu, logam yang terkandung dalam minyak nabati

dapat berasal dari tanah, pupuk, dan peralatan pengolahan (Bati dan Chen dalam Hasrul et al.

2011). Keberadaan logam tersebut akan mempengaruhi perubahan kualitas minyak (bau, rasa,

dan warna) serta stabilitas minyak. Di samping itu, keberadaan logam ini sangat berpengaruh

terhadap kesehatan dimana penggunaannya berkaitan dengan kulit dan organ dalam manusia.

Menurut Supriyanto (2007), logam akan membahayakan kesehatan manusia jika dikonsumsi

secara terus-menerus dalam waktu yang lama. Di samping itu, efek utama yang timbul akibat

penggunaan bahan yang mengandung logam adalah terjadinya kerusakan ataupun iritasi pada

selaput lendir yang berhubungan dengan hidung akibat debu atau uap tembaga (Winarno


20/92

2

1992). Menurut Mardiyono dan Hidayati (2009), penumpukan jumlah Cu di dalam hati dapat

menyebabkan keracunan akut (nekrosis atau serosis hati).

Penelitian ini dilakukan sebagai upaya untuk meningkatkan kualitas mutu warna

minyak yang sesuai dengan SNI dan menurunkan kadar logam yang terkandung pada minyak

sehingga aman dalam penggunaannya. Salah satu upaya yang dilakukan adalah denganmenggunakan proses pemurnian. Pemurnian merupakan suatu proses untuk meningkatkan

kualitas suatu bahan agar mempunyai nilai jual yang lebih tinggi. Beberapa metode

pemurnian yang dikenal adalah secara kimia ataupun fisika. Pemurnian secara fisika

memerlukan peralatan penunjang yang cukup spesifik dan lebih rumit. Untuk metode

pemurnian kimiawi, bisa dilakukan dengan menggunakan peralatan yang sederhana dan

hanya memerlukan pencampuran dengan adsorben atau senyawa pengomplek tertentu

(Hernani dan Tri 2006).

Dua bahan yang sering digunakan adalah bentonit dan asam sitrat. Bentonit

merupakan activated clay yang mempunyai efisiensi pemurnian cukup tinggi. Sedangkan

asam sitrat merupakan senyawa pembentuk kompleks yang dapat mengikat ion logamsehingga aktivitas ion logam dalam suatu produk dapat dihambat. Penelitian-penelitian

mengenai pemurnian minyak atsiri dengan bentonit dan asam sitrat telah banyak dilakukan.

Menurut Rohayati (1997), pemurnian dengan menggunakan bentonit 2% akan meningkatkan

mutu warna minyak akar wangi dari coklat gelap menjadi kuning kecoklatan. Selain itu,

Marwati et al. (2005), menyatakan bahwa pemurnian minyak dengan menggunakan bentonit

3% akan menghasilkan minyak dengan kejernihan warna yang lebih baik. Marshall et al.

(1999) menyatakan bahwa asam sitrat mampu melakukan penyerapan terhadap logam Cu

dalam suatu cairan dan air limbah. Pemurnian secara pengkelatan dengan asam sitrat 0,6%

juga menunjukkan peningkatan kejernihan dan kualitas minyak (Marwati et al 2005).

1.2.TujuanAdapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui jenis bahan adsorben dan pengkelat terbaik untuk memurnikan minyak kayuputih.

2. Mengetahui pengaruh jenis adsorben dan pengkelat terbaik terhadap rendemen, nilaikejernihan, dan analisa mutu minyak kayu putih.

3. Mengetahui perlakuan terbaik dari proses adsorbsi dan pengkelatan sertamembandingkannya dengan minyak sebelum pemurnian.

4. Menganalisis dan membandingkan minyak hasil pemurnian perlakuan terbaik berdasarkanSNI 06-3954-2006.


21/92

3

II. TINJAUAN PUSTAKA2.1.Minyak Atsiri

Minyak atsiri merupakan campuran berbagai senyawa organik yang mudah

menguap, mudah larut dalam pelarut organik dan mempunyai bau khas sesuai dengan

tumbuhan penghasilnya. Selain itu, minyak atsiri merupakan senyawa organik yang berasal

dari tumbuhan dan bersifat mudah menguap, mempunyai rasa getir, dan bau mirip tanaman

asalnya. Minyak atsiri dikenal dengan nama minyak eteris atau minyak terbang atau sering

pula disebut dengan essential oil. Menurut Guenther (1987) istilah minyak eteris digunakan

untuk minyak yang mudah menguap dan diperoleh dari tanaman dengan metode ekstraksi.

Hal ini dimaksudkan untuk membedakan minyak/lemak dengan minyak atsiri dari tanaman

penghasilnya yang berbeda. Bahan baku minyak ini diperoleh dari berbagai bagian tanaman

seperti daun, bunga, buah, biji, kulit batang, akar, dan rimpang.Minyak atsiri sangat banyak digunakan berdasarkan jenis tumbuhan asalnya.

Minyak atsiri digunakan sebagai bahan baku dalam perisa maupun pewangi (flavour dan

fragrance ingerdients). Tanaman minyak atsiri dan produk turunan metabolisme

sekundernya memiliki kegunaan yang baik dan populer untuk industri obat-obatan

(kedokteran), perasa makanan, parfum, dan farmasi (Satil dalam Alma et al. 2007). Industri

kosmetik dan parfum menggunakan minyak atsiri kadang sebagai bahan pewangi

pembuatan sabun, pasta gigi, samphoo, lotiondan parfum. Industri makanan menggunakan

minyak atsiri setelah mengalami pengolahan sebagai perisa atau menambah cita rasa.

Industri farmasi menggunakannya sebagai obat anti nyeri, anti infeksi, dan pembunuh

bakteri. Fungsi minyak atsiri sebagai fragrance juga digunakan untuk menutupi bau taksedap pada bahan-bahan lain seperti obat pembasmi serangga yang diperlukan oleh industri

bahan pengawet dan bahan insektisida. Menurut Koul et al. (2008) pestisida yang berasal

dari minyak atsiri atau kandungan utamanya mampu mengatasi serangan hama pengganggu

dan beberapa jamur patogen tanaman pertanian yang menyebabkan penyakit pada prodan

pascapanen.

2.1.1. Komposisi KimiaKomposisi kimia minyak atsiri berhubungan erat dengan jenis tanaman

penghasil, iklim, tanah, umur panen, metode pengolahan dan cara penyimpanan.

Beberapa senyawa kimia yang mudah menguap pada minyak atsiri adalah alkohol,

aldehid, keton, dan ester. Senyawa ini terdapat dalam minyak atsiri dalam jumlah

kecil. Sebagian besar komponen komponen minyak atsiri merupakan senyawa

yang hanya mengandung atom karbon dan atom hidrogen, atau senyawa yang

mengandung atom karbon, hidrogen dan oksigen yang tidak bersifat aromatis.

Senyawa-senyawa ini secara umum disebut terpenoid (Achmad dalam Sembiring

2011). Menurut Guenther (1987), campuran senyawa kimia minyak atsiri terdiri dari

unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), dan sulfur (S). Di

samping itu, komponen yang menyusun minyak atsiri dapat tebagi dua golongan,

yaitu golongan hidrokarbon dan hidrokarbon beroksigen (oxygenated hydrocarbon).


22/92

4

2.1.1.1. Golongan HidrokarbonSenyawa ini tersusun dari unsur-unsur hidrogen (H) dan karbon (C)

yang terdapat dalam bentuk terpen, parafin, olefin, dan hidrokarbon

aromatik. Terpen merupakan senyawa hidrokarbon tidak jenuh dengan unityang tersusun dari unit isoprene (C5H8). Unit ini yang berkondensasi

dengan cara persambungan antara kepala dengan ekor isopentenilpirofosfat

dan dimetil alilpirofosfat sehingga menghasilkan geranil pirofosfat yang

selanjutnya mengalami reaksi sekunder seperti hidrolisa, isomerisasi, ,

oksidasi, reduksi maupun dehidrasi untuk menghasilkan senyawa terpen

maupun senyawa terpenoid yang terdapat didalam tumbuh-tumbuhan.

Berdasarkan jumlah isopren, terpen dapat dibedakan atas monoterpen (dua

unit isopren), seskuiterpen (tiga unit isopren), diterpen (empat unit isopren),

dan politerpen.

Senyawa terpen kurang berbau wangi, sukar larut dalam alkoholencer dan tidak tahan terhadap cahaya dan udara. Santonin merupakan jenis

terpen yang menyebabkan senyawa terpen tidak berbau (Sirait 2007). Jika

disimpan dalam waktu yang lama akan terpolarisasi dan membentuk sejenis

resin yang sukar larut dalam alkohol (Guenther 1987).

2.1.1.2. Golongan Hidrokarbon Beroksigen (OxygenatedHydrocarbon)

Komponen kimia golongan hidrokarbon beroksigen terdiri dari

unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Ikatan atom karbon yang

terdapat dalam molekulnya terdiri dari ikatan jenuh atau tidak jenuh.Persenyawaan yang termasuk dalam golongan ini adalah alkohol, aldehid,

keton, oksida, eter, ester, dan fenol. Golongan hidrokarbon terkoksigenasi

merupakan senyawa yang penting dalam minyak atsiri karena aromanya

yang lebih wangi.

2.1.2. Sifat FisikokimiaSetiap minyak atsiri mempunyai sifat-sifat yang berebeda antara yang satu

dengan yang lainnya. Sifat tersebut tergantung dari komposisi kimia yang

menyusunnya, terutama senyawa terpen yang tidak jenuh, ester, asam, aldehid,

alkohol, eter, dan keton (Guenther 1987) Minyak atsiri bersifat mudah menguap

pada suhu kamar, larut dalam alkohol encer yang konsentrasinya kurang dari 70

persen. Oleh karena itu, minyak atsiri disebut sebagai minyak terbang. Sifat-sifat

fisika minyak atsiri yakni bau yang karaktersitik, bobot jenis, indeks bias yang tinggi,

larut dalam alkohol, dan bersifat optis aktif.

a. Bobot JenisBobot jenis adalah perbandingan bobot zat di udara pada

suhu 25C terhadap bobot air dengan volume dan suhu yang sama.

Penentuan bobot jenis menggunakan alat piknometer. Berat jenis

minyak atsiri umumnya berkisar antara 0,800-1,180 Bobot jenis


23/92

5

merupakan salah satu kriteria penting dalam penentuan mutu dan

kemurnian minyak atsiri (Guenther 1987).

b. Indeks BiasIndeks bias suatu zat adalah perbandingan kecepatan

cahaya dalam udara dengan kecepatan cahaya dalam zat tersebut.Penentuan indeks bias menggunakan alat Refraktometer. Prinsip

penggunaan alat adalah penyinaran yang menembus dua macam

media dengan kerapatan yang berbeda, kemudian terjadi

pembiasan (perubahan arah sinar) akibat perbedaan kerapatan

media. Indeks bias berguna untuk identifikasi suatu zat dan deteksi

ketidakmurnian (Guenther 1987).

c. Putaran OptikSetiap jenis minyak atsiri memiliki kemampuan memutar

bidang polarisasi cahaya ke arah kiri atau kanan. Besarnya

pemutaran bidang polarisasi ditentukan oleh jenis minyak atsiri,suhu, dan panjang gelombang cahaya yang digunakan. Penentuan

putaran optik menggunakan alat Polarimeter (Ketaren 1985). Pada

umumnya, minyak atsiri bersifat optis aktif dan memutar bidang

polarisasi dengan rotasi yang spesifik karena banyak komponen

penyususun yang memiliki atom C asimetrik (Gunawan dan

Mulyani 2004).

d. Kelarutan Dalam AlkoholSebagian besar minyak atsiri larut dalam pelarut organik

pada berbagai tingkat konsentrasi. Salah satunya adalah alkohol.

Penentuan kelarutan minyak ini tergantung pada kecepatan daya

larut dan kualitas minyak. Minyak atsiri yang kaya akan

komponen oxygenated lebih mudah larut dalam alkohol

dibandingkan kandungan terpen. Konsentrasi alkohol yang sering

digunakan untuk menentukan kelarutan minyak atsiri adalah 50%,

60%, 70%, 80%, 95%, dan kadang-kadang 65% dan 75%.

Menurut Guenther (1987), minyak atsiri yang baru diekstrak biasanya

berwarna kekuning-kuningan atau tidak berwarna. Beberapa minyak atsiri ada yang

berwarna kemerah-merahan, kehijauan dan ada pula yang kebiruan. Warna minyak

yang kekuning-kuningan, kemerah-merahan atau kecoklatan terjadi jika minyak

disuling dalam alat penyuling yang terbuat dari besi. Selain itu, warna hijau

dihasilkan dari penyulingan minyak dengan menggunakan alat penyuling yang

terbuat dari tembaga.

Minyak atsiri dapat mengalami kerusakan yang mengakibatkan perubahan

sifat kimia minyak atsiri yaitu dengan proses oksidasi, hidrolisa, dan resinifikasi.

a. OksidasiReaksi oksidasi pada minyak atsiri terutama terjadi pada

ikatan rangkap dalam terpen. Peroksida yang bersifat labil akan

berisomerisasi dengan adanya air, sehingga membentuk senyawa

aldehid, asam organik, dan keton yang menyebabkan perubahan

bau yang tidak dikehendaki.


24/92

6

b. HidrolisisProses hidrolisis terjadi pada minyak atsiri yang

mengandung ester. Proses hidrolisis ester merupakan proses

pemisahan gugus OR dalam molekul ester sehingga terbentuk

asam bebas dan alkohol. Ester akan terhidrolisis secara sempurnadengan adanya air dan asam sebagai katalisator.

c. ResinifikasiBeberapa fraksi dalam minyak atsiri dapat membentuk

resin, yang merupakan senyawa polimer. Resin ini dapat terbentuk

selama proses pengolahan (ekstraksi) minyak yang

mempergunakan tekanan dan suhu tinggi selama penyimpanan.

2.2.Tanaman Kayu PutihKayu putih (Melaleuca leucadendron) adalah pohon perdu yang banyak tumbuh di

kepulauan Hindia Timur (Indonesia), Semenanjung Malaya, dan di beberapa tempat di

sekitarnya. Di Malaysia, hutan kayu putih terdapat di daerah pantai dan pegunungan.

Sedangkan di Pulau Buru dan Seram, daun kayu putih dalam jumlah besar dapat diperoleh

dari pohon kayu putih yang tumbuh liar sehingga tidak perlu dibudidayakan (Guenther

1990). Menurut Core (1955) dalam Sunanto (2003), dalam sistematika tanaman kayu putih

(M. leucadendronLinn) memiliki susunan klasifikasi seperti berikut :

Kingdom : Plantae

Divisio : Spermatophyta

Subdivisio : Angiospermae

Kelas : Dycotyledonae

Subkelas : Archichlamideae

Ordo : Myrtales

Famili : Myrtaceae

Genus : Melaleuca

Species :Melaleuca leucadendronLinn

Pohon kayu putih dapat mencapai ketinggian 45 kaki. Pohon ini sangat kuat dan

resisten, serta dapat mematikan tanaman lainnya dan tidak dapat dimusnahkan dengan cara

menebang atau membakar (Guenther 1990). Kayu putih memiliki kayu yang agak keras dan

berat, berserabut panjang, bewarna putih kelabu dengan sedikit merah menyelusur

diantaranya. Kulit dari pohon kayu putih berukuran setebal jari dan terdiri atas lembaran-

lembaran kecil yang lembut, sangat tipis dan tak terhitung jumlahnya. Di pulau Buru, kulitpohon kayu putih digunakan sebagai bahan pada pembungkus botol-botol minyak kayu

putih (Heyne 1985).

Perbungaan majemuk bentuk bulir, bunga bebentuk seperti lonceng, daun mahkota

berwarna putih kekuningan, keluar di ujung percabangan. Buah panjang 2,5 3 mm, lebar

3 4 mm, warnanya coklat muda sampai coklat tua. Bijinya halus, sangat ringan seperti

sekam, berwarna kuning. Buahnya sebagai obat tradisional disebut merica bolong. Ada

beberapa varietas pohon kayu putih. Ada yang kayunya berwarna meah, dan ada yang

kayunya berwarna putih. Rumphius membedakan kayu putih dalam varietas daun besar dan

varietas daun kecil. Varietas yang berdaun kecil digunakan untuk bahan baku pembuatan

minyak kayu putih.


25/92

7

Tanaman kayu putih telah banyak dimanfaatkan masyarakat Indonesia untuk

berbagai keperluan terutama sebagai bahan untuk mengatasi berbagai macam gangguan

kesehatan. Pemanfaatan tanaman kayu putih ini telah lama dilakukan oleh masyarakat

Indonesia sebelum adanya teknologi. Daun kayu putih digunakan untuk mengurangi gatal

atau pembengkakan karena gigitan serangga. Daun kayu putih juga diekstrak ataudikeringkan untuk dimanfaatkan sebagai bahan ramuan untuk penambah stamina. Selain itu,

tanaman kayu putih pada saat ini mulai banyak ditanam di pekarangan rumah sebagai

pengusir nyamuk karena aromanya yang khas.

Di Kalimantan Barat, tanaman kayu putih ini juga banyak dimanfaatkan oleh

masyarakat lokalnya, seperti bagian kulit batang kayu putih dapat dimanfaatkan sebagai

penutup celah-celah atau lubang-lubang pada perahu agar tidak bocor dan buahnya dapat

digunakan sebagai jamu atau obat-obatan tradisional. Selain itu, tanaman kayu putih ini

merupakan salah satu jenis tanaman penghasil minyak atsiri. Minyak atsiri dari tanaman

kayu putih dapat diperoleh dari penyulinga daun kayu putih. Minyak ini biasa disebut

dengan minyak kayu putih atau dalam perdagangan internasional disebut dengan cajeput oil(cajuput oil).

2.3.Minyak Kayu PutihMinyak kayu putih (MKP) merupakan salah satu jenis minyak atsiri yang banyak

dimanfaatkan dan dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia. Minyak ini berasal dari daun

kayu putih segar dan ranting (terminal branchlet) dari beberapa spesies Melaleuca, yang

diperoleh melalui proses penyulingan (Guenther 1990). Daun yang digunakan adalah daun

yang berasal dari tanaman muda sebab kandungan minyaknya lebih tinggi. menurut

Guenther (1990), warna hijau dari minyak kayu putih terjadi karena pembentukan kelat

dengan logam wadah destilasi, dan warna kuning terjadi jika minyak kayu putih disimpan

dalam drum besi digalvanisir selama 2-3 bulan. Selain itu, penyulingan daun kayu putih

dengan menggunakan alat stainless stell menghasilkan minyak yang berwarna kuning.

Warna minyak kayu putih bervariasi, dari tidak berwarna, kuning, sampai hijau dengan

aroma champor yang aromatik dan rasa champoryang pahit (James 1989).

Minyak kayu putih sedikit larut dalam air dan larut dalam etanol 80%, kloroform,

eter, dan karbon disulfida. Menurut Heyne (1985), pemalsuan minyak kayu putih banyak

sekali terjadi dan umumnya dilakukan dengan penambahan minyak tanah atau bensin.

Minyak kayu putih kadang-kadang juga dicampur dengan asam lemak oleh petani produsen

atau pedagang perantara. Bau minyak kayu putih sedemikian kerasnya, sehingga saat

dilakukan penambahan keosen atau asam lemak, minyak kayu putih tersebut tidakmenunjukkan perubahan bau. Uji sederhana yang digunakan oleh pedagang pribumi adalah

dengan cara mengocok minyak kayu putih dalam botol. Jika terbentuk busa dan

gelembung-gelembung udara yang naik ke permukaan tidak segera hilang, hal ini

menandakan bahwa minyak kayu putih tersebut telah dipalsukan.

2.3.1. Komposisi KimiaKonstituen utama dalam minyak kayu putih memiliki rumus empiris

molekuler C10H18O yang disebut dengan cajuput hydrate dan cajuputol. Kedua

senyawa ini kemudian dikenal dengan sineol. Selain sineol, menurut Duke (1992),

minyak kayu putih juga mengandung 10% senyawa kristalin fenolic, 3,5-dimetil-


26/92

8

4,6-di-o-metilfloroasetopinon. Menurut Budavari (1989), minyak kayu putih

mengandung 50-60% sineol, L-pinene, terpineol, valeric, butyric, benzoic, dan

aldehid lainnya. Di samping itu, senyawa-senyawa utama yang terdapat pada

minyak kayu putih terdapat pada tabel sebagai berikut (Guenther 1990) :

Tabel 1. Komponen Penyusun Minyak Kayu Putih

No Komponen Rumus Molekul Titik Didih (C)

1 Cineol C10H18O 174-177

2 Terpineol C10H17OH 218

3 Pinene C10H18 156-160

4 Benzaldehyde C6H5O 179,9

5 Limonene C10H16 175-176

6 Sesquiterpene C15H24 230-277

2.3.2. Sifat Fisikokimia dan Mutu Minyak Kayu PutihMinyak atsiri yang berasal dari daun minyak kayu putih yang diperoleh

melalui proses penyulingan. Daun yang digunakan adalah daun yang berasal dari

tanaman muda (tidak lebih dari 6 bulan) sebab kandungan minyaknya lebih tinggi.

Pemalsuan minyak kayu putih banyak sekali terjadi dan umumnya dilakukan dengan

penambahan minyak tanah atau bensin (Heyne 1985).

Warna minyak kayu putih adalah hijau bening, yang disebabkan karena

tembaga dari ketel-ketel penyulingan minyak kayu putih dan senyawa organik yang

kemungkinan adalah klorofil. Warna hijau minyak atsiri disebabkan karena tembaga,maka warna tersebut dapat dipisahkan dengan minyak kayu putih aslinya dengan

menggunakan larutan asam tartarat pekat. Namun apabila warna hijau tersebut

disebabkan karena klorofil atau bahan organik lainnya, maka minyak itu dapat

dipucatkan dengan menggunkan karbon aktif. Proses rektifikasi juga dapat

mengeliminasi warna. Namun demikian, rektifikasi minyak kayu putih tidak

dilakukan di daerah-daerah produksi.

Menurut James (1989) warna minyak kayu putih bervariasi, dari tidak

berwarna, kuning sampai hijau dengan aroma champor yang aromatik dan rasa

champor yang pahit, mengandung 10% senyawa kristalin fenolic,5-dimetil-4,6-di-o-

metilfloroasetopinon. Senyawa ini dianggap memiliki daya antiseptik menurutGuenther (1990).

Minyak kayu putih kadang-kadang dicampur dengan asam lemak atau

dengan kerosen oleh petani produsen atau pedagang perantara. Bau minyak kayu

putih sedemikian kerasnya sehingga saat dilakukan penambahan kerosen atau asam

lemak, minyak kayu putih tersebut tidak menunjukkan perubahan bau. Uji sederhana

yang digunakan oleh pedagang pribumi adalah dengan cara mengocok minyak kayu

putih di dalam botol. Jika terbentuk busa dan gelembung-gelembung udara yang

naik ke permukaan tidak segera hilang, hal ini menandakan bahwa adanya

penambahan kerosen atau bensin kedalamnya.

Mutu merupakan gabungan sifat-sifat khas suatu bahan yang akan

mempengaruhi tingkat penerimaan dari konsumen. Sifat tersebut dapat berasal dari


27/92

9

faktor alami (intrinsik) ataupun dari proses pengolahan (ekstrinsik) (Wijandi 1981).

Mutu suatu produk sebagai keluaran dari proses pengolahan atau industri sangat

dipengaruhi oleh mutu bahan baku sebagai masukan dan teknologi proses

pengolahannya. Dalam perdagangan dan perindustrian skala besar telah digunakan

standarisasi yang lebih baku. Badan Standarisasi Nasional Indonesia telahmenetapkan SNI 06-3954-2006 sebagai standar minyak kayu putih. Berikut ini adalh

syarat mutu minyak kayu putih berdasarkan SNI 06-3954-2006.

Tabel 2. Syarat Mutu Minyak Kayu Putih (SNI 06-3954-2006)

No Jenis Uji Satuan Persyaratan

1 Keadaan -

1.1. Warna - Jernih sampai kuning kehijauan

1.2. Bau - Khas kayu putih

2 Bobot Jenis 20C/20C - 0,900-0,930

3 Indeks Bias (nD20) - 1,450-1,470

4 Kelarutan dalam etanol 70% - 1:1 sampai 1:10 jernih

5 Putaran Optik - (-4) s/d 0

6 Kandungan Sineol % 50-65

Faktor-faktor yang mempengaruhi mutu minyak kayu putih antara lain

adalah perlakuan terhadap bahan baku penghasil minyak atsiri, jenis alat

penyulingan, perlakuan minyak atsiri setelah ekstraksi, pengemasan dan

penyimpanan bahan ataupun produk berpengaruh terhadap kualitas minyak atsiri

(Guenther 1987).

2.4.Pemurnian Minyak Kayu PutihWarna dalam minyak atsiri sangat mempengaruhi mutu, penggunaan, dan harga.

Minyak yang keruh dan berwarna gelap mempunyai mutu yang rendah. Kotoran yang

terkandung dalam minyak dapat mempercepat kerusakan minyak terutama selama

penyimpanan dan pengolahan selanjutnya (Muchlis dan Rusli 1988).

Untuk memperbaiki penampakan minyak yang gelap, diperlukan perlakuan khusus

sehingga dihasilkan minyak yang jernih dan bening. Ada dua cara yang dapat digunakan

untuk pemurnian minyak atsiri, yaitu dengan redistilasi (penyulingan ulang) dan

penggunaan bahan pemurnian. Bahan pemurnian dapat berupa adsorben atau senyawapembentuk kompleks (senyawa pengkelat).

Pemurnian merupakan proses pemisahan zat warna dalam minyak. Proses

pemurnian sering dilakukan dengan menggunakan adsorben yang mempunyai sifat

menyerap warna dalam minyak. Selain itu, pemurnian dapat dilakukan dengan

menggunakan zat kimia atau dengan pemanasan.

Menurut Kirk dan Othmer (1985), warna suatu substrat dapat dimurnikan dengan

suatu bahan pemurnian melalui proses fisik dan kimia. Proses ini melibatkan proses

oksidasi, reduksi,, atau adsorpsi yang membuat suatu benda berwarna atau kotor menjadi

lebih mudah lepas dan mudah dihilangkan selama proses pemucatan. Pemucatan dapat pula

melibatkan proses kimia yang mengubah kemampuan bagian molekul berwarna untuk


28/92

10

menyerap cahaya, dengan mengubah derajat ketidakjenuhannya atau melalui reaksi kimia

yang dapat membentuk kompleks.

Proses pemurnian dapat mengurangi kandungan komponen-komponen lain yang

tidak diinginkan, seperti asam lemak bebas, peroksida, dan hasil pemecahannya (seperti

aldehida dan keton) serta logam-logam transisi (Habile et al. 1992). Menurut Boki et al.(1992), pengurangan kandungan senyawa-senyawa tersebut akan mengurangi proses

otooksidasi di dalam minyak karena senyawa-senyawa tersebut merupakan penginduksi

proses otooksida.

Pemurnian minyak nabati telah banyak dilakukan dengan menggunakan berbagai

jenis bahan pemurnian pada proses adsorbsi dan pengkelatan. Dua diantaranya adalah

dengan menggunakan asam sitrat dan bentonit. Pemucatan minyak kelapa sawit secara

adsorpsi dengan lempeng alam yang dikombinasikan dengan silika lempung alam yang

dikombinasikan dengan silika sintetik mampu menurunkan kadar logam Cu (33%), Fe

(98%), Pb (90%) dan P (93%) dalam minyak sawit (Rossi et al. 2003). Siew et al.(1994)

menyatakan bahwa kemampuan lempung dalam menghilangkan warna, fosfor dan besidalam minyak sawit dapat ditingkatkan dengan penambahan silika sintetik. Rossi et al.

(2001), menemukan bahwa lempung yang dicampur dengan silika sintetik dapat

menghilangkan 20-50 % karotenoid. Menurut Rohayati (1997), pemucatan dengan bentonit

2% efektif dilakukan untuk meningkatkan mutu minyak akar wangi sedangkan pemurnian

minyak menggunakan bentonit 3 % akan menghasilkan minyak dengan kejernihan dan

warna yang lebih baik dari pada menggunakan arang aktif, asam sitrat dan asam tartarat

(Marwati et al.2005). Pada proses pemurnian minyak daun cengkeh dengan bentonit 1 s/d

10% diketahui bahwa dengan peningkatan konsentrasi bentonit terjadi peningkatan

kejernihan, kecerahan, dan warna minyak (Marwati 2005).

2.4.1. Pemurnian Minyak dengan AdsorbenAdsorpsi adalah proses difusi suatu komponen pada suatu permukaan atau

antar partikel. Dalam adsorpsi terjadi proses pengikatan oleh permukaan adsorben

padatan atau cairan terhadap adsorbat atom-atom, ion-ion atau molekul-molekul

lainnya (Microsoft dalam Marwati (2005) yang melibatkan ikatan intaramolekuler

diantara keduanya (Osmotics dalam Marwati 2005). Melalui proses pengikatan

tersebut, maka proses ini dapat menghilangkan warna (Rossi et al. 2001) dan logam

(Rossi et al2003). Komponen yang terserap disebut adsorbat dan bahan yang dapat

menyerap disebut adsorben. Adsorben dapat berupa padatan atau cairan. Adsorbat

terlarut dalam cairan atau benda dalam gas (Walstra 2003).

Adsorben yang umum digunakan untuk pemurnian adalah dari tipe polar

(hidrofilik) dan non polar (hidrofobik) (Putra 1998). Jenis-jenis adsorben polar ialah

silika gel, alumina yang diaktivasi, dan beberapa jenis tanah liat ( clay) (Cussler

1997). Adsorben tipe ini umumnya digunakan jika zat warna yang akan dihilangkan

lebih polar daripada cairannya. Sedangkan jenis adsorben non polar adalah arang

(karbon dan batubara) dan arang aktif, yang biasa digunakan untuk menghilangkan

zat warna yang kurang polar. Adsorben tipe ini secara kualitatif sangat mirip satu

sama lain dalam hal selektivitas untuk menyerap komponen dari beberapa campuran

(Kirk dan Othmer 1985).


29/92

11

Menurut Ketaren (1985), adsorben yang digunakan untuk memurnikan

minyak terdiri dari tanah pemucat (bleaching clay) dan arang (bleaching carbon).

Zat warna dalam minyak akan diserap oleh permukaan adsorben dan juga menyerap

suspensi koloid (gum dan resin) serta hasil degradasi minyak, misalnya peroksida.

Jumlah adsorben yang dibutuhkan untuk menghilangkan warna minyak tergantungdari jenis dan tipe zat warna dalam minyak, dan sampai seberapa seberapa jauh

warna tersebut akan dihilangkan. Daya serap adsorben terhadap warna akan lebih

efektif jika adsorben tersebut mempunyai berat jenis yang lebih tinggi, kadar air

tinggi, ukuran partikel halus, dan pH mendekati netral (Ketaren 1985). Daya serap

bleaching clay disebabkan karena ion Al+++

pada permukaan partikel adsorben,

dapat mengadsoprsi partikel zat warna. Daya pemucatan bleaching claytergantung

dari perbandingan komponen SiO2dan Al2O3di dalamnya.

2.4.2. Pemurnian Minyak dengan Senyawa Pembentuk KompleksPengkelatan adalah pengikatan logam dengan cara menambahkan senyawa

pengkelat dan membentuk kompleks logam senyawa pengkelat. Logam yang

menyebabkan perubahan kualitas minya (bau, rasa, dan warna) dapat dipisahkan dari

minyak dengan cara penambahan bahan kimia yang membentuk kompleks

(chelating agent), misalnya asam tartarat, asam sitrat, dan EDTA (Karmelita 1997).

Menurut Treybal dalam Rohayati (1997), jika suatu partikel padat telah terpisah

dengan baik dan telah bereaksi secara elektrolitik, maka partikel-partikel tersebut

akan tolak menolak dan tetap terpisah. Jika ke dalam campuran ditambahkan

senyawa dengan muatan berbeda (seperti agen penggumpal), maka partikel tersbut

dapat membentuk gumpalan (flokulan) atau kumpulan yang lebih besar dan lebih

cepat mengendpa. Endapan ini biasanyaberupa kotoran.

Senyawa pembentuk kompleks merupakan sejenis molekul organik atau

inorganik (ligand), yang menyebabkan sebuah ion logam mempunyai lebih dari satu

posisi, misalnya melalui dua atau lebih dari grup elektron donor dalam ligand.

Senyawa pembentuk kompleks digolongkan menjadi dua, yakni berdasarkan jumlah

grup koordinasi yang dihasilkan dan jumlah cincin pengikat yang dapat terbentuk

dengan ion logam. Aplikasi dari senyawa pembentuk kompleks digunakan dalam

beberapa bidang berbeda, dan potensial digunakan untuk pembentukan kompleks

dengan logam. Aplikasi yang telah diterapkan yakni dalam bidang kimia analitik,

pertumbuhan dan gizi hewan, obat-obat kimia, pemisahan logam, pembersihan

produk-produk alamiah, detergen, dan pembersihan logam (Kirk dan Othmer 1985) .Aplikasi penggunaan bahan pengikat diklasifikasikan menjadi tiga grup yaitu

penggunaannya sebagai bahan yang berfungsi mengurangi aktivitas ion logam

sampai tingkat yang cukup rendah, sehingga ion tersebut dapat dianggap inaktif,

penggunaannya sebagai buffer dan untuk tujuan preparatif dimana senyawa bereaksi

membentuk kompleks ikatan logam yang mempunyai sifat yang khas.

Penggunaan senyawa pembentuk kompleks sebagai penghambat aktivitas

logam digunakan dalam mengurangi aktivasi ion-ion logam pengotor di dalam

produk, penghilangan ion-ion logam yang membentuk endapan yang tidak

diinginkan, dan mengurangi sifat racun dari ion-ion logam beracun. Bahan-bahan

yang mempunyai sifat tersebut ialah asam sitrat, oksalat, tartarat, glukonat, asam


30/92

12

etilen diamin tetraasetat (EDTA), asam nitriotriasetat (NTA), polifosfat, poliamin,

dan isoaskorbat.

2.5.BentonitBentonit merupakan istilah perdagangan untuk lempung mineral yang

mengandung montmorillonite sebagai komponen utamanya. Bentonit berwarna dasar putih

dengan sedikit kecoklatan atau kemerahan atau atau kehijauan tergantung dari jenis dan

jumlah fragmen mineral-mineralnya. Bentonit bersifat sangat lunak, ringan, mudah pecah,

dan terasa seperti sabun. Selain itu, bentonit mudah menyerap air dan mempunyai kapasitas

penukar ion yang tinggi (Patterson 1982). Berat jenis bentonit berkisar 2,4-2,8 (Priatna

1982).

Senyawa penyusun utama bentonit (MgCa)O.Al2O3.5SiO2nH2O adalah silika dan

alumina dengan kandungan lain yaitu Fe, Mg, Ca, Na, Ti, dan K (Oscan dan Ozcan, 2004).

Ukuran partikel koloid bentonit sangat kecil dan mempunyai kapasitas penukar ion yang

tinggi dengan penukaran ion terutama diduduki oleh ion-ion Ca dan Mg.Pada keadaan awal, bentonit memiliki kemampuan adsoprsi yang rendah. Tetapi

dengan teknik pemanasan atau dengan penambahan asam mineral akan meningkatkan

kemampuan adsorpsinya. Aktivasi adalah semua proses untuk menaikkan kapasitas

adsorpsi untuk memberikan sifat yang diinginkan sehubungan dengan penggunaannya.

Pengaktifan bertujuan untuk memperluas permukaan melalui pembentukan struktur yang

porous, dan berguna untuk mempertinggi daya adsorpsinya.

Berdasarkan teori, ada dua cara perlakuan untuk meningkatkan daya serap bentonit,

yaitu aktivasi dengan pemanasan dan aktivasi dengan pengasaman. Aktivasi dengan

pemanasan bertujuan untuk menguapkan air yang terikat di celah-celah molekul sehinngga

meningkatkan porositasnya. Sedangkan pengaktifan dengan pengasaman dapat menaikkan

angka perbandingan antara SiO2dan Al2O3. Pengaktifan dengan pengasaman ini dilakukan

dengan cara melarutkan bentonit ke dalam asam (H2SO4 atau HCl) pada konsentrasi

tertentu pula.

2.6.Asam SitratAsam sitrat (C6H8O7) dengan tiga asam karbosil dalam bentuk strukturnya dapat

membentuk kompleks dengan logam. Asam sitrat ini bersifat sebagai senyawa pengkelat

(chelating agent) paling efesien untuk logam seperti Fe, Ca, Mg, Zn, Mn, Cu, Pb, dan Cd

(Ekholm et al 2003). Chelating agent ini sangat diperlukan sebagai katalisator (penghambat)

dalam reaksi-reaksi biologis (Winarno dan Laksmi 1974).

Asam sitrat juga banyak digunakan dalam pembuatan gelatin, agar-agar buahmaupun agar-agar pektin untuk permen, sebagai pengasam dalam senyawa karbonat serta

digunakan dalam industri tekstil. Kemampuan memebentuk kompleks dari asam sitrat telah

digunakan sebagai pembersih logam. Bahan kimia ini digunakan dalam pencucian endapan

logam. Adapun rumus bangun dari asam sitrat dapat dilihat pada gambar 1.


31/92

13

HO C

Gambar 1. Struktur Asam Sitrat (Maryati 2006)

Kemampuan asam sitrat sebagai senyawa pengkelat terhadap logam telah

dibuktikan dan diteliti. Abrahamson et al. (1994) melaporkan bahwa asam sitrat terbukti

merupakan senyawa pengkelat yang efektif terhadap logam Fe. Marshall et al. ( 1999)

menyatakan bahwa asam sitrat mampu melakukan penyerapan terhadap logam Cu dalam

suatu cairan dan air limbah. Chen et al.(2003) menemukan bahwa dengan meningkatnyakonsentrasi asam sitrat sebagai senyawa pengkelat, maka kompleks logam Pb dan Cd

dengan asam sitrat yang terbentuk semakin banyak. Selanjutnya,kemampuan asam sitrat

sebagai senyawa pengkelat terhadap logam Mg dan Ca telah dibuktikan Donmez et al.

(2009). Pemurnian secara pengkelatan dengan asam sitrat 0,6% meningkatkan kejernihan

kualitas minyak cengkeh (Marwati et al.2005).

CH2

CH2

CO2H

CO2H

CO2H


32/92

14

III. METODE PENELITIAN3.1.Bahan dan Alat

3.1.1. BahanBahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah minyak kayu putih kasar

yang berwarna hijau hasil penyulingan skala tradisional dari alat penyulingan

tembaga. Sedangkan bahan kimianya terdiri dari Na2SO4anhidrid, etanol 70%, asam

tartarat, asam sitrat, bentonit, arang aktif, dan bahan kimia lainnya untuk analisis.

3.1.2. AlatPeralatan yang digunakan terdiri dari alat shaker, piknometer, AAS (Atomic

Absorption Spectrophotometer), refraktometer, spektrofotometer, timbangan analitik,

GC-MS polarimeter, dan alat-alat lainnya untuk analisa.

3.2.Metode Penelitian3.2.1. Penelitian Pendahuluan

Penelitian pendahuluan dilakukan untuk menentukan karakteristik minyak

kayu putih yang akan digunakan dan mengetahui jenis dan konsentrasi bahan

pemurnian yang akan digunakan pada penelitian utama. Penentuan ini didasarkan

pada nilai kejernihan tertinggi yang didapatkan dari nilai kejernihan (% transmitan)yang didapatkan baik dari penggunaan adsorben atau senyawa pengkelat.

a. Karakteristik Bahan BakuMinyak kayu putih yang akan digunakan sebagai bahan baku perlu

diketahui karakteristiknya. Karakteristik terhadap bahan baku yang

dilakukan antara lain adalah uji kejernihan (% transmitan), uji kadar logam,

dan uji fisiko-kimia berdasarkan SNI 06-3954-2006 (bau, warna, bobot

jenis, indeks bias, putaran optik, kelarutan dalam etanol 70%, kandungan

sineol dengan GC-MS). Metode analisis karakteristik bahan baku dpat

dilihat pada Lampiran 1.

b. Penentuan Jenis dan Jumlah Bahan PemurnianPenentuan jenis dan konsentrasi bahan pemurnian dilakukan

dengan melihat nilai kejernihan (% transmitan) paling tinggi dari

penggunaan salah satu bahan adsorben atau bahan pengkelat yang

kemudian akan digunakan pada penelitian utama. Bahan adsorben yang

digunakan adalah arang aktif, bentonit, dan zeolit, sedangkan untuk

bahan pengkelat yang digunakan adalah asam sitrat, asam tartarat, dan

EDTA (Asam Etilen Diamin Tetraasetat). Keenam jenis pemurnian ini

dipilih karena lebih murah, mudah didapatkan, dan sangat efektif


33/92

15

dihunakan untuk pemurnian minyak atsiri. Konsentrasi yang digunakan

untuk masing-masing bahan pemurnian tersebut adalah 2%.

3.2.2. Penelitian UtamaPenelitian utama dilakukan dengan menggunakan kombinasi

konsentrasi bahan pemurnian yang menghasilkan persen transmisi tertinggi yang

diperoleh dari penelitian pendahuluan yakni bentonit dan asam sitrat. Perlakuan

yang diberikan pada penelitian utama adalah kombinasi dua bahan pemurnian

dengan konsentrasi tertentu yakni 0% (tanpa bahan pemurnian), 1%, 2%, dan 3%.

Pengamatan terhadap minyak hasil pemucatan meliputi rendemen yang diperoleh,

analisa fisiko-kimia berdasarkan SNI MKP 2006 (warna, bau, bobot jenis,

putaran optik, kelarutan dalam alkohol 70%, indeks bias, dan kadar sineol

dengan GC-MS), nilai kejernihan, dan kadar logam (Lampiran 1).

3.2.3. Proses Pemurnian Minyak Kayu PutihSecara umum, proses pemurnian minyak kayu putih pada penelitian

pendahuluan dan utama sama (gambar 2). Perbedaannya adalah pada

penggunaan jenis dan konsentrasi bahan adsorben dan pengkelat. Pada penelitian

pendahuluan, jenis bahan pemurnian yang digunakan terdiri atas arang aktif,

bentonit, zeolit, asam sitrat, asam tartarat, adan EDTA dengan konsentrasi

masing-masing bahan pemurnian yang digunakan adalah 2%. Pada penelitian

utama, bahan pemurian yang digunakan adalah bentonit dan asam sitrat dengan

konsentrasi yang digunakan adalah 0% (tanpa bahan pemurnian), 1%, 2%, dan

3%.

Minyak kayu putih sebanyak 50 ml dicampur dengan sejumlah bahanpemurnian yang sesuai dengan perlakuan ke dalam gelas erlenmeyer 100 ml.

Selanjutnya gelas dipasang pada shaker dengan suhu 55C, untuk proses

pengadukan selama 30 menit. Setelah itu, minyak disaring dengan kertas saring

setelah dingin. Ke dalam minyak hasil penyaringan ditambahkan natrium sulfat

anhidrat untuk menyerap sisa air yang terdapat pada minyak, diaduk kembali

selama 15 menit dan disaring kembali dengan kertas saring sehingga dihasilkan

minyak kayu putih hasil pemurnian.


34/92

16

Gambar 2. Prosedur Proses Pemurnian Minyak Kayu Putih

Pemanasan dan Pengadukan

(alat shaker bath dengan T=55C dan t= 30)

Penyaringan I (saringan manual dengan kertas

saring dan corong penyaring)

Analisa Mutu Minyak

Minyak Kayu Putih Kasar

50 ml

Arang Aktif, Bentonit, Zeolit, As.

Sitrat, As. Tartarat, dan EDTA

(kosentrasi masing-masing = 2%)

(Penelitian Pendahuluan)

Bentonit, dan As. Sitrat

(0%), 1%, 2%, dan 3%)

(Penelitian Utama)

Bahan pemurnian dan

kotoran yang tertinggal di

kertas saring

Na2SO4

anhidrid 0,1 gr

Penyaringan II (saringan manual dengan

kertas saring dan corong penyaring)

Pengadukan tanpa pemanasan dengan

menggunakan shaker (t= 15 menit)

Na2SO4anhidrid dan air

Minyak Kayu Putih Pucat

Minyak Kayu Putih Murni


35/92

17

3.3.Rancangan PercobaanRancangan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah Rancangan Acak

Lengkap Faktorial dengan dua kali ulangan.

Perlakuan pada penelitian utama terdiri dari :a. Jumlah asam sitrat (A), dengan empat taraf

A0= tanpa asam sitrat (0%)

A1= 1 %

A2= 2%

A3= 3%

b. Jumlah bentonit (B), dengan tiga tarafB0=tanpa bentonit (0%)

B1= 1 %

B2= 2%B3= 3%

Model matematis untuk rancangan acak lengkap faktorial (Sudjana 1985) adalah

sebagai berikut :

Yij= + A i+ Bj + ABij + BAji + (ij)

Yij : respon percobaan karena pengaruh faktor A pada taraf ke-i, faktor B pada taraf ke-j

pada ulangan ke-n

: pengaruh rata-rata sebenarnya

Ai : pengaruh faktor A pada taraf ke-i

Bj : pengaruh faktor B pada taraf ke-j

ABij : pengaruh interaksi dari faktor A taraf ke-i dengan faktor B pada taraf ke-j

BAji : pengaruh interaksi dari faktor B taraf ke-j dengan faktor A pada taraf ke-i

(ij) : pengaruh dari unit percobaan ke-r dalam kombinasi perlakuan (ij)

Selain itu, analisa/ pengolahan data dilakukan dengan menggunakan bantuan

program aplikasi Microsoft Office dan salah satu jenis program aplikasi pengolahan data

statistik yang disebut dengan SAS (Statistical Analysis System).


36/92

18

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN4.1.PENELITIAN PENDAHULUAN

4.1.1. Bahan BakuMinyak kayu putih yang digunakan sebagai bahan baku dalam penelitian

ini berwarna hijau bening dengan karakteristik seperti terlihat pada tabel berikut :

Tabel 3. Sifat Fisikokimia Minyak Kayu Putih

Karakteristik Hasil Pengamatan SNI (2006)

Warna Hijau bening Jernih sampai kuning kehijauan

Bau Khas MKP Khas MKP

Bobot Jenis 0,924 0,900-0,930

Indeks Bias 1,468 1,450-1,470

Putaran Optik -1 (-)4 s/d 0

Kelarutan Etanol 70% 1: 6jernih 1:1 s/d 1:10 jernih

Kejernihan 81,30 -

Pada dasarnya karakteristik minyak kayu putih tersebut telah memenuhi

syarat mutu yang ditetapkan SNI (2006), kecuali pada warna. Oleh karena itu, mutu

minyak kayu putih perlu ditingkatkan sehingga sesuai dengan standar tersebut.

Warna minyak kayu putih yang berwarna hijau ini dapat disebabkan oleh beberapa

faktor peralatan dan kandungan tanaman itu sendiri. Warna hijau pada minyak kayu

putih tersebut disebabkan oleh penggunaan alat penyulingan yang terbuat dari logam

tembaga dan kandungan klorofil pada daun yang terbawa pada saat penyulingan.

Mutu minyak kayu putih dipengaruhi oleh jenis tanaman, tempat tumbuh, cara

penanganan bahan baku dan penanganan pasca penyulingan.

Untuk mengetahui jenis logam pengotor yang terdapat dalam minyak,

dilakukan analisis ion logam dengan menggunakan SpektrofotometriSerapan Atom

(AAS). Dari hasil analisis, dapat diketahui bahwa minyak kayu putih kasar

mengandung logam Cu, Fe, dan Mg masing-masing sebesar 18,16 mg/l, 8,76 mg/l,

dan 0,300 mg/l.

4.1.2. Bahan PemurnianBahan pemurnian yang digunakan dalam penelitian ini adalah tiga jenis

bahan adsorben (bentonit, arang aktif, dan zeolit) dan tiga jenis bahan pengkelat

(asam sitrat, asam tartarat, dan EDTA). Keenam bahan pemurnian tersebut

merupakan jenis bahan pemurnian yang mudah didapatkan dan banyak digunakan

untuk pemurnian minyak atsiri. Menurut Hernani dan Marwati (2006), adsorpsi

menggunakan adsorben tertentu seperti zeolit, arang aktif, dan bentonit, sedangkan

untuk larutan senyawa pembentuk kompleks yang dipakai adalah asam sitrat dan

asam tartarat (Sait dan Satyaputra 1995). Konsentrasi yang digunakan untuk tiap-

tiap bahan pemurnian adalah sebanyak 2%. Menurut Kusdiana dalam Rohayati


37/92

19

(1997), minyak atsiri dapat dipucatkan dengan menggunakan 2% bubuk asam

tartarat. Penggunaan konsentrasi tersebut untuk menentukan jenis dan konsentrasi

bahan pemucat yang akan digunakan pada penelitian utama dengan melihat nilai

persen transmisi tertinggi. Minyak kayu putih hasil pemurnian diuji dengan

menggunakan alat Spektrofotometer pada panjang gelombang 540 nm. Semakinjernih minyak, maka nilai persen transmisi makin tinggi, karena cahaya yang dapat

melewati minyak tersebut semakin banyak.

Minyak hasil pemurnian pada penelitian pendahuluan memiliki nilai persen

transmisi yang beragam. Pada proses adsorbsi, nilai kejernihan yang didapatkan

yaitu bentonit (99,40%), zeolit (98,35%), dan arang aktif (97,50%). Nilai kejernihan

berdasarkan penggunaan masing-masing bahan pemurnian pada proses pengkelatan

adalah sebagai berikut asam sitrat (99,95%), asam tartarat (98,85%), dan EDTA

(98,7%). Jika dibandingkan dengan minyak kayu putih sebelum pemurnian yakni

81,30%, terlihat adanya peningkatan nilai kejernihan. Dari hasil tersebut, terlihat

bahwa bentonit dan asam sitrat memiliki nilai paling tertinggi yang mewakili jenisbahan pemurnian pada proses adsorbsi atau proses pengkelatan.

Peningkatan kejernihan tersebut disebabkan adanya pengikatan logam,

penyerapan air dan warna yang menyebabkan kekeruhan pada minyak dapat terserap.

Menurut Patterson (1992) bentonit memiliki sifat mudah menyerap air yang

menyebabkan kekeruhan pada minyak dan menghasilkan minyak yang jernih. Selain

itu, bentonit dan asam sitrat juga dapat menyerap logam yang terdapat dalam

minyak. Dengan berkurangnya logam dalam minyak, maka minyak menjadi lebih

jernih (Rossi et al. 2003). Peningkatan kejernihan pada pengkelatan tersebut

disebabkan karena asam sitrat mengikat logam yang terdapat dalam minyak,

membentuk kompleks logam-asam sitrat (Muller et al.,1997).

Nilai persen transmisi minyak hasil pemucatan dapat dilihat pada grafik di

bawah ini (Gambar 3). Untuk memperoleh minyak yang lebih jernih, dilakukan

pemucatan dengan kombinasi jenis dan jumlah bahan pemucat. Untuk penelitian

utama, digunakan konsentrasi 0% (tanpa asam sitrat atau bentonit), 1%, 2%, dan 3%

untuk masing-masing bahan pemurnian. Pemilihan konsentrasi ini didasarkan pada

hasil-hasil penelitian pemurnian minyak atsiri terdahulu yang telah dilakukan .

Pemurnian minyak menggunakan bentonit 3 % akan menghasilkan minyak dengan

kejernihan dan warna yang lebih baik (Mulyono dan Marwati 2005). Di samping itu,

pemurnian terhadap minyak akar wangi yang bermutu rendah (berwarna kehitaman)

dengan menggunakan bentonit 2 % akan meningkatkan mutu minyak (Rohayati

1997).


38/92

20

Gambar 3. Histogram Nilai Kejernihan masing-masing Bahan Pemurnian

4.2.Penelitian Utama4.2.1. Rendemen

Rendemen merupakan faktor penting yang akan menentukan tingkat

efisiensi proses pemucatan. Rendemen minyak kayu putih hasil pemucatan berkisar

antara 84% sampai dengan 92% dengan rata-rata 87%. Rendemen tertinggi

diperoleh dari minyak yang dipucatkan dengan asam sitrat 1%, sedangkan rendemen

terendah diperoleh dari penambahan bentonit 3%.

Gambar 4. Pengaruh Jumlah Bahan Pemurnian Terhadap Rendemen Minyak Kayu Putih

96.00

96.50

97.00

97.50

98.00

98.50

99.00

99.50

100.00

NilaiKejernihan(%transmitan)

Jenis Bahan Pemurnian (2%)

75

80

85

90

95

100

0 1 2 3

Re

ndemen

Jumlah Bentonit (%)

As. Sitrat 0%

As. Sitrat 1%

As. Sitrat 2%

As. Sitrat 3%


39/92

21

Pada gambar 4, dapat dilihat histogram pengaruh jumlah bahan pemurnian

terhadap rendemen minyak kayu putih. Berdasarkan histogram tersebut, terlihat

adanya pengaruh dari jumlah bahan pemurnian yang ditambahkan. Penggunaan

bentonit atau asam sitrat 1, 2, dan 3 persen menghasilkan rendemen minyak hasil

pemurnian yang semakin menurun. Hal ini juga terjadi pada penggunaan kombinasibentonit dan asam sitrat. Perbedaan jumlah bahan pemurnian yang ditambahkan

menghasilkan rendemen minyak yang berbeda pula. Dari hasil uji statistik

(Lampiran 2) diketahui juga bahwa jumlah bahan pemurnian yang ditambahkan

untuk setiap hasil yang berbeda nyata. Secara umum, semakin banyak jumlah bahan

pemurnian yang ditambahkan maka rendemen minyak semakin kecil. Hal ini karena

dengan banyaknya bahan pemurnian yang ditambahkan maka minyak yang

tertinggal pada bahan pemucat tersebut akan cukup besar. Menurut Fahmi dalam

Ardiana (2006), semakin tinggi konsentrasi bahan pemucat maka penyusutan yang

dialami akan semakin tinggi. Pada proses pengkelatan, kotoran dan logam pada

minyak akan tertinggal bersama asam sitrat dan membentuk gumpalan. Hal inidisebabkan oleh adanya pembentukan endapan oleh asam sitrat yang berikatan

dengan logam yang terlepas dari senyawa utama pada minyak tersebut. Selain itu,

ssam sitrat dapat mengadsorpsi senyawa logam disertai reaksi kimia yang

membentuk senyawa kimia kompleks yang tidak terlarut dalam minyak sehingga

proses pemisahan antara padatan hasil reaksi dengan minyak dapat dilakukan

dengan penyaringan (Syabanu dan Cahyaratri 2009)

Penambahan bentonit dan asam sitrat berpengaruh juga terhadap rendemen

minyak. Minyak dapat tertinggal pada bentonit dan asam sitrat sehingga mengurangi

rendemen yang diperoleh. Penurunan rendemen minyak yang dipucatkan dengan 0,

1, 2, dan 3 persen asam sitrat dan bentonit tidak terlalu besar yakni 2-3 persen.

Pemucatan dengan kombinasi kedua pemucat tersebut tidak menyebabkan

kehilangan yang terlalu besar kecuali pada kombinasi bahan pemurnian dengan 3%

asam sitrat dan 3% bentonit. Oleh karena itu, pemurnian dengan kombinasi tersebut

tidak efektif.

4.2.2. Kejernihan (% Transmisi)Kejernihan minyak kayu putih dilihat dari persen transmisinya yang diukur

dengan alat Spektrofotometer pada panjang gelombang 540. Persen transmisi adalah

radiasi sinar yang dapat diteruskan oleh sumber cahaya yang melalui suatu laruutan

dalam wadah transparan dengan intensitas tertentu. Semakin besar nilai persen

transmisi berarti semakin banyak cahaya yang dapat dilewatkan dan minyaksemakin jernih. Nilai transmisi minyak kayu putih hasil pemurnian berkisar antara

81,30% 96,88%. Persen tertinggi diperoleh dari minyak yang dipucatkan dengan

asam sitrat 1%, sedangkan nilai terendah diperoleh dari minyak yang dipucatkan

dengan kombinasi 3% asam sitrat dan 3% bentonit.

Pada gambar 5, dapat dilihat hubungan pengaruh jumlah bahan pemurnian

dengan persen transmisi minyak kayu putih. Perbedaan konsentrasi bahan

pemurnian yang ditambahkan menghasilkan minyak dengan nilai persen transmisi

yang beragam. Dari data tersebut, terlihat bahwa nilai kejernihan akan semakin

meningkat sesuai dengan konsentrasi bentonit yang digunakan. Hal ini berbeda pada

penggunaan asam sitrat dimana nilai kejernihan yang dihasilkan berbanding terbalik

dengan konsentrasi asam sitrat yang digunakan. Hal ini disebabkan tidak terjadinya


40/92

22

pengikatan ion logam, tetapi dispersi asam sitrat dengan minyak sehingga kejernihan

minyak berkurang. Berdasarkan analisis statistik yang dilakukan (Lampiran 3),

perlakuan penambahan asam sitrat atau bentonit tidak berpengaruh nyata terhadap

nilai kejernihan (% transmisi) minyak kayu putih sebelum dan sesudah pemurnian.

Sedangkan interaksi kedua bahan tersebut berpengaruh nyata terhadap nilaikejernihan. Semakin banyak kedua bahan tersebut ditambahkan, nilai persen

transmisi minyak relatif makin rendah atau makin tinggi. Peningkatan jumlah asam

sitrat yang ditambahkan menyebabkan penurunan nilai persen transmisi minyak. Hal

ini disebabkan tidak terjadinya pengikatan ion logam, tetapi dispersi asam sitrat

dengan minyak sehingga kejernihan minyak berkurang.

Perlakuan terbaik yang menghasilkan nilai persen transmisi tertinggi adalah

minyak yang dimurnikan dengan asam sitrat 1%, yaitu sebesar 96,88%.

Kemampuan penyerapan maksimum adalah asam sitrat 1% dimana dengan jumlah

pemakaian yang tidak terlalu banyak. Dengan tingginya nilai persen transmisi ini,

maka minyak ini mampu menyerap cahaya yang cukup banyak bila dibandingkandengan minyak hasil perlakuan lainnya. Hal ini disebabkan oleh penyerapan ion

logam pada minyak kayu putih dengan menggunakan asam sitrat 1% lebih besar

dibandingkan dengan konsentrasi 2% atau 3%. Pernyataan ini diperkuat oleh hasil

analisa statistik Marwati (2005), semakin besar jumlsh ion logam yang terpisah dari

minyak maka nilai kejernihan minyak akan semakin tinggi.

Gambar 5. Pengaruh Jumlah Bahan Pemurnian Terhadap Nilai Kejernihan (% transmisi)

Minyak Kayu Putih

4.2.3. Ion LogamPenambahan asam sitrat dimaksudkan untuk menghilangkan ion logam

yang terdapat dalam minyak kayu putih dengan cara membentuk ikatan kompleks

antara logam dengan asam sitrat. Asam sitrat mampu mengikat beberapa ion logam.

Ikatan kompleks tersebut akan mengendap dan dapat dipisahkan dari minyak

70

75

80

85

90

95

100

0 1 2 3

NilaiKejernihan(%Transmitan)

Jumlah Bentonit (%)

As. Sitrat 0%

As. Sitrat 1%

As. Sitrat 2%

As. Sitrat 3%


41/92

23

melalui penyaringan. Analisis keragaman dengan menggunakan SAS tidak

dilakukan, karena analisis ion logam hanya dilakukan terhadap minyak kayu putih

sebelum dipucatkan dan minyak kayu putih hasil pemurnian yang memiliki tingkat

kejernihan (% transmitan) paling tinggi.

Minyak yang memiliki tingkat kejernihan paling tinggi yaitu minyak hasilpemurnian dengan menggunakan 1% asam sitrat. Minyak tersebut memiliki

kandungan logam Cu, Fe, dan Mg masing-masing sebesar


42/92

24

penguapan. Kandungan senyawa kimia utama pada minyak kayu putih

adalah kandungan sineol.

Warna telah dijadikan sebagai indeks kualitas minyak selama

bertahun-tahun (Febriansyah R). Minyak kayu putih sebelum dipucatkan

berwarna hijau bening. Warna ini disebabkan oleh adanya ikatan antarakandungan klorofil pada daun dan logam tembaga dari ketel penyulingan

yang digunakan. Menurut Guenther (1990) warna hijau pada minyak kayu

putih disebabkan oleh kandungan klorofil pada daun kayu putih dan ketel

penyulingan yang terbuat dari tembaga (Cu). Menurut Yagan (2007)

adanya kandungan logam Fe, Cu, dan Ni dalam jumlah yang sedikit akan

mempengaruhi kualitas minyak yakni bau, rasa, dan warna.

Warna ini masih belum memenuhi Standar Nasional Indonesia

(SNI) 06-3954-2006). Warna minyak kayu putih menurut SNI 2006

tersebut berwarna bening hingga kuning kehijauan. Berdasarkan hasil

pengamatan (Lampiran 4), warna minyak kayu putih setelah pemurnian

mengalami perubahan. Penggunaan asam sitrat menghasilkan warna kuning

kehijauan bening, sedangkan warna minyak setelah pemurnian berubah

menjadi kuning keemasan setelah ditambahkan bentonit. Perubahan warna

ini berkaitan dengan penyerapan warna, pengikatan logam, dan tingkat

kejernihan. Berdasarkan niali kejernihan yang didapatkan, nilai kejernihan

paling tertinggi dihasilkan pada penggunaan asam sitrat 1%. Hal ini

mengindikasikan bahwa penggunaan asam sitrat menghasilkan warna yang

lebih jernih sehingga cahaya yang dilewati pada pengukuran % transmisi

dapat diteruskan dengan baik sehingga nilai % transmitannnya meningkat.

Asam sitrat tsangat efektif dalam mengikat dan menyerap logam dalam

suatu cairan. Menurut Maria (2001), semakin tinggi konsentrasi adsorben

yang digunakan, semakin banyak kotoran (ion logam) yang teradsorpsi

sehingga cenderung menurunkan kadar Fe dalam minyak jarak pucat. Asam

sitrat mengikat logam yang ada pada minyak sehingga minyak akan terlihat

lebih jernih. Asam sitrat sangat efektif dalam, pengikatan logam pada suatu

cairan. Hal ini menunjukkan bahwa daya adsorbsi bentonit sangat tinggi

dalam penyerapan warna setelah diaktifkan terlebih dahulu.

4.2.3.2. Bobot JenisKomponen kimia yang terdapat dalam minyak kayu putih

berpengaruh terhadap bobot jenis. Semakin tinggi fraksi berat dalam

minyak, maka nilai bobot jenis semakin tinggi. Menurut Formo (1979),

nilai bobot jenis semakin besar dengan semakin banyaknya jumlah ikatan

rangkap suatu senyawa anorganik. Selain dipengaruhi berat molekul, berat

jenis juga dipengaruhi oleh reaksi oksidasi dan polimerisasi pada senyawa

organik. Di samping itu, bobot jenis dipengaruhi oleh jenis dan kompoisi

minyak tersebut (Ketaren 1986). Nilai bobot jenis ini digunakan untuk

melihat kemurnian dan kejernihan minyak atsiri.

Bobot jenis minyak kayu putih hasil pemurnian berkisar antara

0,9180 sampai dengan 0,9235 dengan nilai rata-rata 0,9210. Kisaran nilai

tersebut telah memenuhi standar mutu bobot jenis minyak kayu putih

berdasarkan Standar Nasional Indonesia (2006). Nilai tertinggi diperoleh

dari minyak yang menggunakan kombinasi 3% asam sitrat dan 3% bentonit,

sedangkan nilai terendah diperoleh dari penggunaan bentonit 3%. Nilai


43/92

25

bobot jenis minyak kayu putih sebelum pemucatan adalah 0,9235. Dari

hasil yang didapatkan, terlihat bahwa nilai bobot jenis yang didapatkan

lebih kecil dari 1,000. Menurut Guenther (1987), nilai bobot jenis minyak

atsiri pada umumnya lebih kecil dari 1,0000.

Gambar 6. Pengaruh Jumlah Bahan Pemurnian Terhadap Bobot Jenis Minyak Kayu Putih

Gambar di atas (Gambar 6) memperlihatkan histogram hubungan

pengaruh jumlah bahan pemurnian terhadap nilai bobot jenis minyak kayu

putih. Penambahan asam sitrat dan atau bentonit memberikan penurunan

nilai bobot jenis meskipun selisih penurunan sangat sedikit. Hasil analisis

keragaman menunjukkan bahwa perlakuan penambahan asam sitrat dan

atau bentonit berpengaruh nyata (Lampiran 5). Hal ini juga menunjukkan

bahwa penambahan asam sitrat atau bentonit serta kombinasi keduanya

tidak signifikan mempengaruhi struktur dan komposisi kimia dari minyak

tersebut. Umumnya perbedaan jumlah bahan pemurnian yang ditambahkan

menghasilkan bobot jenis minyak yang berbeda.

4.2.3.3. Indeks BiasIndeks bias merupakan perbandingan kecepatan cahaya dalam

suatu zat dengan kecepatan cahaya di udara (Ardiana 2006). Nilai indeks

bias dipengaruhi oleh kekentalan dan kerapatn minyak. Semakin tinggi

kerapatan minyak, maka nilai indeks bias minyak tersebut makin tinggi.

menurut Formo (1979), komponen-komponen kimia yang terdapat dalam

minyak termasuk fraksi berat akan meningkatkan kerapatan minyak,

sehingga sinar yang datang akan dibiaskan mendekati garis normal. Nilai

indeks bias juga dipengaruhi oleh panjang rantai karbon dan jumlah ikatan

rangkap suatu senyawa. Semakin panjang rantai karbon dan semakin

banyak jumlah ikatan tak jenuh maka semakin tinggi indeks bias. Hal ini

0.9150

0.9160

0.9170

0.9180

0.9190

0.9200

0.9210

0.9220

0.9230

0.9240

0 1 2 3

BobotJenis

Jumlah Bentonit (%)

As. Sitrat 0%

As. Sitrat 1%

As. Sitrat 2%

As. Sitrat 3%


44/92

26

disebabkan karena fraksi berat minyak yang banyak mengandung molekul-

molekul yang berantai panjang.

Nilai indeks bias minyak kayu putih hasil pemurnian berkisar

antara 1,467 1,468 dengan rata-rata 1,468. Kisaran nilai tersebut telah

memenuhi standar mutu bobot jenis minyak kayu putih berdasarkanStandar Nasional Indonesia (2006).

Pada gambar di bawah ini (Gambar 7), dapat dilihat hubungan

pengaruh jumlah bahan pemurnian terhadap nilai indeks bias minyak kayu

putih. Dari gambar tersebut, terlihat adanya perubahan nilai indeks bias

minyak kayu putih untuk masing-masing perlakuan yang relatif kecil.

Dari gambar terlihat, penambahan asam sitrat atau bentonit

menyebabkan penurunan nilai indeks bias. Penurunan nilai indeks bias

minyak disebabkan karena terjadi proses hidrolisa minyak yang membetuk

asam dan alkohol yang menyebabkan kerapatan minyak berkurang,

sehingga sinar lebih mudah untuk dibiaskan. Selain itu, penurunan nilai

indeks bias ini dapat disebabkan karena hilangnya komponen-komponen

pembentuk warna yang diadsorpsi oleh asam sitrat dan bentonit serta

pengikata ion logam oleh asam sitrat. Kombinasi kedua bahan pemurnian

menyebabkan nilai indeks bias mengalami peningkatan. Hal ini

dikarenakan adanya penambahan kerapatan dan penurunan efektifitas bahan

pemurnian dalam menyerap warna, kotoran, dan pengikatan ion logam

karena bahan pemurnian tersebut telah mencapai titik jenuhnya.

Gambar 7 . Pengaruh Jumlah Bahan Pemurnian Terhadap Indeks Bias Minyak Kayu

Putih

Analisis keragaman menunjukkan bahwa semua perlakuan tidak

berbeda nyata terhadap nilai indeks bias minyak kayu putih demikian juga

dengan interaksi kedua bahan tersebut (Lampiran 6). Secara umum, nilai

indeks bias untuk semua perlakuan relatif sama. Hal ini terjadi karena

kerapatan minyak hasil pemurnian dan jumlah kotoran yang tertinggal

relatif sama sehingga sinar yang melewati minyak dibiaskan membentuk

sudut yang relatif sama pula. Di samping itu, hal ini mengindikasikan

bahwa penggunaan asam sitrat dan bentonit tidak memberikan banya

minyak atsiri

Documents