10 Hasil yang didapatkan berupa sitronelal dalam distilat dengan kadar berturut-turut yaitu : 49,946 dan
84,51.
2. Distilasi Molekuler
Distilasi molekuler merupakan proses pemisahan fraksi dengan bobot molekul yang berbeda pada kondisi suhu yang serendah mungkin. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya kerusakan
bahan Lutisan et al. 2002 diacu dalam Setyawan 2009. Menurut Rossi et al. 2012 dan Martinello et al. 2008, serta Shao et al. 2006, distilasi molekuler dikenal juga sebagai Short Path Distillation
SPD. Distilasi molekuler dicirikan dengan alokasi waktu distilasi yang singkat, koefisien transfer panas tinggi, penghilangan hotspot, aliran operasi kontinyu, tekanan rendah 0,001 mbar, dan jarak
yang sempit antara kondensor dan evaporator Shimada 2000. Menurut Zuñiga et al. 2006, distilasi molekuler merupakan metode yang aman dan cocok untuk pemisahan dan pemurnian bahan yang
tidak stabil pada kondisi termal. Hal ini dikarenakan kondisi operasinya dirancang khusus yaitu menggunakan tekanan dan suhu rendah serta waktu tinggal pendek. Martinello et al. 2008
menambahkan bahwa karakteristik operasi SPD yang utama adalah tekanan yang digunakan berkisar antara 10
-2
hingga 10
-4
KPa. Dengan kondisi tersebut, volatilitas komponen meningkat dan suhu operasi menurun, sehingga memungkinkan untuk memisahkan senyawa pada suhu yang lebih rendah.
Keuntungan menggunakan SPD yaitu suhu pemanasan bisa jauh lebih rendah pada tekanan rendah dari titik didih cairan pada tekanan standar, dan distilat yang dihasilkan melewati jalur yang
pendek. Selain itu, proses SPD menyebabkan hanya sedikit senyawa volatil yang hilang Martinello et al. 2008. Lestari 2012 menambahkan bahwa proses pemurnian yang berlangsung dengan SPD lebih
efisien dan produk yang dihasilkan lebih ramah lingkungan. Hal tersebut dikarenakan proses SPD tidak menggunakan bahan kimia untuk reagennya.
Terdapat dua konsep teknis SPD yang berbeda pada industri. Akan tetapi, keduanya mempunyai prinsip yang sama yaitu campuran zat yang akan diuapkan didistribusikan sebagai film
yang sangat tipis pada permukaan evaporator Martinello et al. 2008. Adapun, kedua konsep SPD tersebut adalah tipe sentrifugasi dan tipe evaporator film tipis. Short Path Distillation SPD tipe
sentrifugasi menggunakan disk yang berputar. Disk tersebut berfungsi sebagai perata panas saat bahan kontak dengan permukaan disk. Film yang dihasilkan setelah melewati putaran disk dengan kecepatan
tinggi, akan dipaksa keluar dari tepi disk. Ketebalan film atau lapisan pada disk dan waktu tinggal bahan pada permukaan disk, dipengaruhi oleh kecepatan putaran disk. Tipe ini juga mempunyai
kondensor yang terletak pada jarak yang dekat dari disk evaporator SMS-VT 2012. Konsep teknis SPD yang ke dua adalah menciptakan sebuah film tipis menggunakan sebuah
evaporator film tipis dengan sistem agitasi mekanik. Agitasi tersebut bertujuan mendistribusikan dan mencampur bahan ketika mengalir ke dinding evaporator. Menurut Martinello et al. 2008, pada
metode falling film, satu film kontak dengan permukaan yang dipanaskan dan film lainnya kontak dengan permukaan yang dingin. Permukaan dingin berdekatan dengan permukaan yang panas dan
bahan yang terevaporasi mempunyai jarak kondensasi yang pendek. Gambar 5 menunjukkan skema alat Short Path Distillation SPD. Alat SPD tersebut terdiri atas badan silinder dengan jaket pemanas,
rotor, dan di dalam bodi atau badan terdapat kondensor. Komponen dalam alat SPD ditunjukkan pada Gambar 6.
11 Gambar 5. Skema alat Short Path Distillation skala lab Marttinello et al. 2008.
Gambar 6. Komponen dalam alat Short Path Distilation Kenkimble 2011 Terdapat blade wiper pada rotor yang akan melipat kedalam atau ke arah shell inner dan
menempel. Hal ini dikarenakan adanya paksaan dari gaya sentrifugasi ketika rotor bergerak. Wiper dalam alat SPD ditunjukkan pada Gambar 7. Wiper blade akan menciptakan mekanisme agitasi.
Produk berupa lapisan film tipis yang menempel pada permukaan evaporator akan jatuh ke kolom spiral dengan adanya gaya gravitasi. Kemudian, bagian volatil dari produk akan menguap. Uap
melewati rute terpendek dan dengan hampir tidak ada penurunan tekanan pada kondensor internal, uap akan teresipitasi pada tabung. Bagian non-volatil dari bahan akan mencapai bagian bawah evaporator
dan mengalir melalui outlet produk bawah. Uap sisa dan gas inert mengalir melalui nosel vakum dengan sistem vakum SMS-VT 2012.
Umpan
Sysitem wiper Condenser
Heating Jacket vakum
12 .
Gambar 7. Wiper pada alat Short Path Distillation SMS-VT 2012 Terdapat beberapa faktor yang berpengaruh selama proses SPD berlangsung. Faktor-faktor
tersebut yaitu : tekanan, suhu evaporator, dan laju alir umpan Q Martilleno et al. 2008. Menurut Bose dan Palmer 1984 diacu dalam Marttinello et al. 2008, tingkat pemisahan yang diperoleh
dalam proses distilasi molekuler tidak hanya fungsi dari volatilitas komponen, tetapi juga merupakan fungsi dari massa dan transfer panas dalam fase cair, serta dari kinetika molekul. Ketika cairan
diuapkan, antarmuka uap-cair menjadi dingin dalam campuran dan menurunkan komposisi komponen volatil. Hal ini mengarah pada pembentukan driving force untuk transfer difusif massa dan
panas. Semua hambatan ini tidak hanya mempengaruhi kecepatan penguapan, tetapi juga kemurnian produk.
Menurut Tovar et al. 2011, proses SPD mempunyai banyak keuntungan sehingga banyak digunakan dalam berbagai industri, seperti industri kosmetik, farmasi, makanan, dan petrokimia.
Proses SPD yang digunakan dalam industri-industri tersebut berfungsi sebagai proses pemurnian, pemulihan, dan pengonsentrasian zat yang bernilai tambah tinggi. Minyak esensial adalah salah satu
produk yang dapat difraksinasi menggunakan SDP, untuk menyediakan produk yang berkualitas tinggi, tanpa bahaya dekomposisi.
Beberapa penelitian membuktikan bahwa penggunaan SPD dapat meningkatkan kemurnian suatu produk. Lestari 2012 mencoba memurnikan hasil fraksinasi berupa fraksinat kaya sitronelal
dengan presentase 84,51 menggunakan SPD tipe falling film. Suhu yang digunakan dimulai dari 44ºC. Kemudian, laju alir umpan yang diatur yaitu 4 tetes per detik. Hasil yang didapatkan yaitu
terjadi kenaikan kadar sitronelal dari 84,51 menjadi 97,05. Tover et al. 2010 melakukan proses SPD untuk memekatkan komponen bioaktif dari minyak sereh dapur Cymbopogon citarus dengan
judul penelitian yai tu ―Aplikasi Desain Faktorial untuk Memekatkan Komponen Bioaktif dari Minyak
Atsiri Cymbopogon citarus Menggunakan Short Path Distillation”. Penelitian tersebut menggunakan
alat Short Path Distillation yang digunakan bertipe sentrifugal dan masih skala lab. Desain faktor percobaan yang dilakukan dimulai dengan trial proses short path distillation dan dengan rancangan
percobaan 2
2.
. Faktor yang dikaji adalah suhu evaporator dalam derajat selsius EVT dan laju umpan yang dinyatakan dalam militer per min Q. Kemudian, analisis yang dilakukan dalam penelitian
tersebut adalah pengaruh dari setiap variabel yang diteliti terhadap variabel dependen. Variabel dependen tersebut adalah Consentration of citral in the destllate CCD. Hasil yang didapatkan yaitu
terdapat pengaruh EVT dan Q terhadap CCD. Peningkatan EVT juga meningkatkan CCD, yaitu dari 9,908 × 10
2
mg siitralg sampel awal minyak sereh, menjadi 2,048 × 10
3
mg sitralg sampel. Secara statistik, hasil yang didapatkan berbentuk model linear, yang menggambarkan adanya ketergantungan
dari variabel CCD dengan variabel proses dalam rentang eksperimental. Tover et al. 2011 melakukan fraksinasi terhadap minyak sereh dapur menggunakan alat short path distillation tipe
sentrifugal skala lab. suhu evaporator yang digunakan yaitu : 60ºC - 120ºC dan dengan debit umpan
13 yaitu : 1,5 hingga 4,5 ml min. Hasil yang didapatkan berupa senyawa sitral dalam distilat sebanyak
33,576 mg sitral ml-
1
pada suhu evaporator 120ºC dan pada flow rate 1,5 ml min
-1
. Rendemen yang didapatkan sekitar 70.
14
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat
