Desain Alat Penyulingan Minyak Nilam Untuk Meningkatkan Rendemen dan Mutu
DESAIN ALAT PENYULINGAN MINYAK NILAM
UNTUK MENINGKATKAN RENDEMEN DAN MUTU
Pina Barus
Staf Pengajar FMIPA - USU
Abstract
In order to increase of yield and quality of patchouly oil by village home industry, can be able by to
design of distillator apparatus by using modificated and alter vapour pressure during the prosess. Beside to
modified of the ditillator apparatus also to increase of Sumber Daya Manusia (SDM) villager home industry
by trainning and aplication of this apparatus in the field. For this purpose will be to design the disstilator
apparatus where the vapour pressure during the prosses can be increase from: 1; 1,5 and 2 atm. With the
distillation apparatus; yield of patchouly oilk increase from 2% to 3,25%; and quality same as quality
ekspor (SNI-06-2385-1991). The patchouly content as one of factor to quality of patchouly oil also increase
from 29,76% to 32,68%. Method of test quality and prosedure of test quality same as standart method of
SNI-06-2385-1991.
Keywords: Patchouly oil, yield; quality, home industry
PENDAHULUAN
Desa Bongkaras Kecamatan Parongil
Kabupaten Dairi termasuk daerah penghasil minyak
nilam dari Sumatera Utara sejak 1960. Minyak
nilam ini merupakan produk unggulan daerah dan
sebagai komoditi ekspor non migas. Minyak nilam
ini diperoleh dengan cara penyulingan dari daun
nilam kering. Usaha penyulingan ini masih secara
tradisional, merupakan industri kecil pedesaan. Ketel
suling dibuat dari drum bekas berkapasitas 50-60 kg
bahan kering. Pengetahuan mereka tentang teori
penyulingan dan proses penyulingan serta faktorfaktor yang mempengaruhi penyulingan dan proses
penyulingan serta faktor-faktor yang mempengaruhi
penyulingan belum ada. Karena itu rendemen yang
mereka peroleh rendah sekitar 1-1,5% sementara
kandungan minyak dalam daun sekitar 5% (Gunter
E, 1960; Nguyen Xuan Drug, 1990). Di samping itu
mutu minyak sering tidak sesuai dengan standar
mutu perdagangan SNI-06-2385-1991 dimana
bilangan asam dan ester terlalu tinggi dan
kandungan patchouly alkohol rendah (di bawah
30%). Warna minyak coklat tua (dark-brown)
karena terkontaminasi oleh ketel bahan, akibatnya
kurang diminati para pedagang. Kegiatan
penyulingan dikerjakan secara terpisah-pisah belum
pernah mendapat bimbingan dan penyuluhan. Dalam
rangka meningkatkan rendemen dan mutu minyak
nilam ini, perlu didesain satu alat penyulingan dari
bahan steinlesstell, kapasitas 100 kg bahan kering
dan didesain sedermikian rupa sehingga tekanan uap
selama proses penyulingan dapat diatur. Selanjutnya
alat ini dipasang di lokasi dan dilakukan pelatihan
dan praktek kerja di lapangan. Kegiatan pelatihan
dan praktek kerja ini dilakukan secara terprogram
oleh semua tim. Tekanan uap yang digunakan
selama proses penyulingan diatur dari: 1; 1,5 dan 2
atm. Dari hasil yang diperoleh ditentukan rendemen
dan uji mutu sesuai dengan SNI-06-2385-1991.
METODE PENGABDIAN PADA MASYARAKAT
Metode yang digunakan dalam kegiatan ini
adalah: penyuluhan, pelatihan, dan praktek kerja di
lapangan. Untuk memberikan penyuluhan dibentuk
tim sesuai dengan bidang keahlian selanjutnya
melakukan kunjungan secara bergantian ke lokasi
pengabdian. Pelatihan dan praktek kerja dilakukan
secara demonstrasi di lapangan dengan peserta yang
telah ditetapkan.
Urutan pelaksanaan pelatihan dan praktek
kerja.
a. Dibuat satu unit alat suling kapasitas 100 kg
bahan kering dari bahan steinlesstell, dilengkapi
dengan alat pengukur tekanan (Gambar 2).
Tekanan uap (mmHg) yang digunakan: 1; 1,5
dan 2 atm lama penyulingan 5 jam.
b. Bahan dirajang 1-2 cm dan dikeringanginkan
sampai kadar air 15-20%.
37
Universitas Sumatera Utara
Pina Barus
JURNAL PENELITIAN REKAYASA
Volume 1, Nomor 1 Juni 2008
c. Ketel bahan diisi dengan bahan yang telah
disiapkan, lama penyulingan 5 jam tiap
perlakuan, selama proses tekanan uap diatur:
dari 1; 1,5 dan 2 atm.
d. Alat penampung dirancang sedemikian agar
minyak dan air terpisah langsung.
e. Minyak yang diperoleh direndam dengan
Na2SO4 anhidrat untuk mengikat molekul air
yang ada pada minyak dan saring.
f. Tentukan rendemen dengan gravimetris,
kandungan patchouli alkohol (PA) dengan gas
kromatografi. Berat jenis (SG) dengan
piknometer, Refraktive Indeks (RI) dengan
Refractometer Abbe; Bilangan Asam (BA) dan
Bilangan Ester (BE) dengan Volumetris, warna
dan kelarutan secara visual. Prosedur kerja
sesuai dengan: SNI-06-2385-1991.
g. Setiap perlakuan dilakukan secara triplo.
h. Hasil penentuan rendemen dan
mutu
menggunakan alat yang digunakan (Tabel 1) dan
yang mereka peroleh selama ini (Tabel 2).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil perhitungan rata-rata rendemen
minyak dan uji sifat fisika – kimia menggunakan
alat yang didesain (Tabel 1) dan yang diperoleh
pengrajin sebelumnya (Tabel 2)
Pembahasan
Dari data pengujian Tabel 1 menggunakan
alat suling/destilasi yang didesain dan Tabel 2
menggunakan alat suling/destilasi yang oleh
pengerajin selama ini rendemen naik dari 2 menjadi
3,25 pada tekanan uap yang digunakan dapat dilihat
bahwa rendemen (%) naik. Kandungan Patchouly
alkohol (%) pada kondisi tersebut naik dari 29,75
menjadi 32,68. Hal ini menunjukkan bahwa pada
alat yang telah disempurnakan ini distribusi uap
dalam ketel bahan pada tiap perlakuan menjadi lebih
sempurna.
Persentase
kenaikan
kandungan
patchouly alkohol lebih besar dari kenaikan
rendemen, hal ini berarti komponen kimia yang
bertitik didih tinggi lebih banyak terdorong keluar
bersama uap air/destilat. Hal ini didukung lagi
dengan kenaikan berat jenis (Specifik-Grafity).
Bilangan asam dan ester bertambah kecil (terjadi
penurunan) hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut:
Komponen kimia penyebab perubahan bilangan
asam dan ester adalah golongan seskuiterpen yaitu
senyawa hidrokarbon berantai lurus dan tak jenuh
yang oleh proses oksidasi, hidrolisa membentuk
rantai pendek dalam keadaan bebas menjadi asam.
Kenaikan/penurunan bilangan ester sejalan dengan
kenaikan bilangan asam. Komponen kimia yang
mempengaruhi asam dan ester ini sebetulnya sudah
terdorong keluar pada suhu di atas titik didih air
pada tekanan rendah sudah terdorong keluar pada
suhu di atas titik didih air pada tekanan rendah (760
mmHg), sehingga perbandingan komponen kimia
golongan hidrokarbon lebih kecil dibanding dengan
golongan oksigenated hidrokarbon. Perubahan berat
jenis, indeks bias dari minyak yang diperoleh kedua
alat ini sangat kecil hal ini juga disebabkan karena
golongan
hidrokarbon
dengan
oksigenated
hidrokarbon menjadi lebih besar. Kelarutan dalam
alkohol 90% (1 : 10) dan warna tidak mempunyai
perbedaan yang berarti. Kelarutan dalam alkohol
90% dipengaruhi oleh adanya lemak dalam minyak.
Berdasarkan teori bahwa dalam tumbuhan nilam
tidak ada lemak, dan pengujian kelarutan ini
sebetulnya bertujuan untuk menguji adanya
pencampuran minyak dengan lemak. Warna minyak
dipengaruhi oleh adanya logam seperti besi dalam
minyak yang dapat mempercepat terjadinya
oksidasi. Karena alat yang digunakan steinlesstel
maka tidak mempengaruhi warna minyak yang
diperoleh.
Tabel 1. Rendemen Rata-Rata dan Hasil Pengujian Fisika-Kimia Menggunakan Alat yang Didesain
Tekanan Uap
1.
Warna
2.
Rendemen (%)
3.
1 atm
1,5 atm
2 atm
Metode Analisa
Pale – Yellow
Pale – Yellow
Pale – Yellow
Visual
2,45
2,64
3,25
Gravimetri
0
0,9568
0,9577
0,9582
Gravimetri
0
Specific Gravity (SG) 25 C
4.
Refractive Index (RI) 25 C
1,5017
1,5030
1,5045
Refractometer
5.
Bilangan Asam (BA)
5,80
5,12
3,70
Volumetris
6.
Bilangan Ester (BE)
7,48
6,83
5,64
Volumetris
7.
Kandungan Parchouly Alkohol (PA)%
29,76
31,64
32,68
Gas Kromatografi
8.
Kelarutan dalam alkohol 90% (1:10)
Baik
Baik
Baik
Visual
38
Universitas Sumatera Utara
Pina Barus
JURNAL PENELITIAN REKAYASA
Volume 1, Nomor 1 Juni 2008
Tabel 2. Rendemen Rata-Rata dan Hasil Pengujian Fisika-Kimia oleh Para Pengrajin Sebelumnya
Tekanan Uap
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Warna
Rendemen (%)
Specific Gravity (SG) 250C
Refractive Index (RI) 250C
Bilangan Asam (BA)
Bilangan Ester (BE)
Kandungan Parchouly Alkohol (PA)%
Kelarutan dalam alkohol 90% (1:10)
Kisaran titik didih komponen kimia minyak
antara 54-214 0C. Karena itu maka dengan
penyulingan biasa (tekanan uap 760 mmHg) belum
mampu mendorong semua komponen keluar sebagai
destilat, akibatnya rendemen rendah. Komponen
kimia yang terdorong adalah golongan seskwiterpen,
kelompok senyawa ini termasuk senyawa tidak
jenuh, berat jenis ringan dan mudah teroksidasi serta
hidrolisa
membebaskan
asam
sehingga
mengakibatkan bilangan asam tinggi. Terbentuknya
asam akan mengakibatkan bilangan ester.
Rendahnya kandungan patchouly alkohol juga
sejalan dengan rendahnya rendemen (komponen
berat masih tinggal bersama bahan dalam ketel). Hal
ini juga mengakibatkan rendahnya spesifik grafiti
(berat jenis). Karena itu untuk meningkatkan
rendemen dan mutu dapat dilakukan dengan
memperbaiki metoda penyulingan dengan tekanan
uap di atas 760 mmHg. Agar dapat melakukan
penyulingan di atas 760 mmHg perlu merancang alat
penyuling sedemikian sehingga tahan sampai 2 atm
(1250 mmHg) dan tekanan uap selama proses dapat
diatur. Desain alat ini telah dicoba dalam skala
laboratorium dan diterapkan kepada para pengrajin
penyulingan minyak nilam di pedesaan. Faktorfaktor lain yang dapat mempengaruhi rendemen dan
mutu antara lain:
a. Penanganan sebelum disuling (Hermani, dkk,
1989)
b. Daerah tempat tumbuh, cuaca dan iklim (Imran,
1994)
c. Jenis tanaman, cara bercocok tanam (budi daya
dan pengolahannya). (Ahmad Mustafa, 1977).
d. Pengaturan tekanan uap selama proses
penyulingan (Pina Barus, dkk, 1998).
Sebagai faktor pendorong dalam kegiatan ini
ialah semangat para peserta yang sangat antusias.
Hal ini didorong oleh rasa ingin tahu dan
membandingkan dengan hasil yang mereka peroleh
selama ini. Selain daripada itu harga minyak nilam
pada saat ini Rp 250.000,-/kg juga mendorong
mereka untuk bergairah menanam nilam kembali.
1 atm
Pale – Yellow
2
0,9540
1,5011
6,3
10,39
29,75
Baik
Metode
Analisa
Visual
Gravimetri
Gravimetri
Refractometer
Volumetris
Volumetris
Gas Kromatografi
Visual
Hal ini didorong oleh perhatian para
pedagang agar tidak menjual minyak kalau di bawah
Rp. 250.000,-/kg. Sedangkan yang menjadi faktor
penghambat ialah jauhnya lokasi pelatihan dari
Medan sehingga komunikasi agak sulit. Lokasi
tempat pelatihan ada yang di hutan dimana jalan
belum dipelihara sehingga roda empat tidak dapat
masuk.
KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan
Dari data hasil kegiatan dapat diambil
kesimpulan sebagai berikut:
Dengan desain alat penyulingan/destilasi
rendemen naik menjadi 3,25% pada tekanan uap
yang digunakan. Dengan kenaikan rendemen dari
2% menjadi 3,25% ini berarti tiap ton bahan
diperoleh tambahan minyak sebanyak 125 kg.
Bila patokan harga minyak Rp. 250.000,-/kg
berarti terdapat penambahan keuntungan Rp.
31.250.000/ton bahan baku. Mutu minyak yang
diperoleh jauh lebih baik bila dibandingkan dengan
SNI-06-2385-1991 dan dengan menggunakan alat
suling sebelumnya dimana kandungan patchouly
alkohol naik 2,93%. Bilangan asam dan ester turun
sementara berat jenis naik. Menurut SNI kandungan
patchouly alkohol minimum 30% dengan alat yang
digunakan diperoleh 32,68%. Kelarutan dalam
alkohol 90% (1 : 10) cukup baik sehingga
terdapatnya lemak dalam minyak sangat kecil.
2. Saran
Dalam kegiatan ini tidak ditentukan
kecepatan uap yang masuk dan keluar selama
penyulingan. Kecepatan uap juga mempengaruhi
rendemen dan mutu, karena itu perlu dicari konversi
antara tekanan uap yang digunakan dengan
kecepatan gas. Perbandingan kecepatan uap masuk
dan keluar dipengaruhi oleh kepadatan bahan dan
distribusinya dalam ketel bahan karena itu perlu
diperhitungkan kerapatan bahan tersebut.
39
Universitas Sumatera Utara
Pina Barus
JURNAL PENELITIAN REKAYASA
Volume 1, Nomor 1 Juni 2008
DAFTAR PUSTAKA
Ahmada Mustafa., Budidaya Nilam Secara
Tradisional dan Cara Perkebunan, Serta
Pengolahannya Menjadi Minyak Nilam
bermutu Tinggi, PEMBR, LIPTI, 24 1997,
25-29.
Barus Pina., Penentuan Minyak Nilam (Patchouly
Oil) yang Dicampur dengan Minyak Kruing
(Gurjon Oil) dengan Metoda Analisa
Kromatografi Gas Air dan Infra Merah,
Laporan Penelitian, Medan, 1993, 10-15.
Barus Pina, dkk., Meningkatkan Rendemen dan
Mutu Minyak Nilam Melalui Pengaturan
Tekanan Uap Selama Proses Destilasi,
Program Vucer, 1997.
Dahniar Dahlan, Model Matematik Pengaruh
Tekanan
Uap
Terhadap
Rendemen
Penyulingan Minyak Nilam, Tesis, Fak. Pasca
Sarjana IPB, Bogor, 1989, 41-76.
Ernest G.E., The Essential Oil, Vol. III, Individual
Essential Oil of The Plant Families Rutancea
and Labiatea D. Van Nornstrand Company,
Inc. London, 1967. 553-575.
Ketaren S., Pengantar Teknologi Minyak Atsiri, PN.
Balai Pustaka, Jakarta, 1980. 27-37, 19911992.
Nguyen Xuan Dung., Rusult on Study About
Pogostemon Cablin BENTH in Vietnam,
Proceeding of the Natural Centre for
Scientific Research of Vietnam 2, 1990.
SNI (Standar Nasional Indonesia) 06-2385-1991,
Dewan Standarisasi Nasional DSN 1-4.
Samosir M., Komunikasi Balai Penelitian Kimia
Medan, Penelitian Tentang Mutu Minyak
Nilam dari SUMUT 1, 1975. 308, Petunjuk
Tentang Penyulingan Minyak Nilam 2, 1975.
1-15. Laporan Survey Minyak Nilam
SUMUT. 5. 1976. 5-13.
Sofian Rusli., Cara Penyulingan Daun Nilam
Mempengaruhi
Rendemen
dan
Mutu
Minyaknya, PEMBR. LPTI. 24. 1977. 1-14.
Umar Habsah., dkk. Komunikasi Balai Penelitian
dan Pengembangan Industri Banda Aceh, 1.
1979. 1-13, Penelitian Proses Deionisasi
Logam Besi pada Minyak Nilam Hasil
Penyulingan Rakyat. 53. 1990. 2-8. Penelitian
Perekayasaan Alat Deionisasi Logam Fe dari
Minyak Nilam. 56. 1991. 5-9.
40
Universitas Sumatera Utara
UNTUK MENINGKATKAN RENDEMEN DAN MUTU
Pina Barus
Staf Pengajar FMIPA - USU
Abstract
In order to increase of yield and quality of patchouly oil by village home industry, can be able by to
design of distillator apparatus by using modificated and alter vapour pressure during the prosess. Beside to
modified of the ditillator apparatus also to increase of Sumber Daya Manusia (SDM) villager home industry
by trainning and aplication of this apparatus in the field. For this purpose will be to design the disstilator
apparatus where the vapour pressure during the prosses can be increase from: 1; 1,5 and 2 atm. With the
distillation apparatus; yield of patchouly oilk increase from 2% to 3,25%; and quality same as quality
ekspor (SNI-06-2385-1991). The patchouly content as one of factor to quality of patchouly oil also increase
from 29,76% to 32,68%. Method of test quality and prosedure of test quality same as standart method of
SNI-06-2385-1991.
Keywords: Patchouly oil, yield; quality, home industry
PENDAHULUAN
Desa Bongkaras Kecamatan Parongil
Kabupaten Dairi termasuk daerah penghasil minyak
nilam dari Sumatera Utara sejak 1960. Minyak
nilam ini merupakan produk unggulan daerah dan
sebagai komoditi ekspor non migas. Minyak nilam
ini diperoleh dengan cara penyulingan dari daun
nilam kering. Usaha penyulingan ini masih secara
tradisional, merupakan industri kecil pedesaan. Ketel
suling dibuat dari drum bekas berkapasitas 50-60 kg
bahan kering. Pengetahuan mereka tentang teori
penyulingan dan proses penyulingan serta faktorfaktor yang mempengaruhi penyulingan dan proses
penyulingan serta faktor-faktor yang mempengaruhi
penyulingan belum ada. Karena itu rendemen yang
mereka peroleh rendah sekitar 1-1,5% sementara
kandungan minyak dalam daun sekitar 5% (Gunter
E, 1960; Nguyen Xuan Drug, 1990). Di samping itu
mutu minyak sering tidak sesuai dengan standar
mutu perdagangan SNI-06-2385-1991 dimana
bilangan asam dan ester terlalu tinggi dan
kandungan patchouly alkohol rendah (di bawah
30%). Warna minyak coklat tua (dark-brown)
karena terkontaminasi oleh ketel bahan, akibatnya
kurang diminati para pedagang. Kegiatan
penyulingan dikerjakan secara terpisah-pisah belum
pernah mendapat bimbingan dan penyuluhan. Dalam
rangka meningkatkan rendemen dan mutu minyak
nilam ini, perlu didesain satu alat penyulingan dari
bahan steinlesstell, kapasitas 100 kg bahan kering
dan didesain sedermikian rupa sehingga tekanan uap
selama proses penyulingan dapat diatur. Selanjutnya
alat ini dipasang di lokasi dan dilakukan pelatihan
dan praktek kerja di lapangan. Kegiatan pelatihan
dan praktek kerja ini dilakukan secara terprogram
oleh semua tim. Tekanan uap yang digunakan
selama proses penyulingan diatur dari: 1; 1,5 dan 2
atm. Dari hasil yang diperoleh ditentukan rendemen
dan uji mutu sesuai dengan SNI-06-2385-1991.
METODE PENGABDIAN PADA MASYARAKAT
Metode yang digunakan dalam kegiatan ini
adalah: penyuluhan, pelatihan, dan praktek kerja di
lapangan. Untuk memberikan penyuluhan dibentuk
tim sesuai dengan bidang keahlian selanjutnya
melakukan kunjungan secara bergantian ke lokasi
pengabdian. Pelatihan dan praktek kerja dilakukan
secara demonstrasi di lapangan dengan peserta yang
telah ditetapkan.
Urutan pelaksanaan pelatihan dan praktek
kerja.
a. Dibuat satu unit alat suling kapasitas 100 kg
bahan kering dari bahan steinlesstell, dilengkapi
dengan alat pengukur tekanan (Gambar 2).
Tekanan uap (mmHg) yang digunakan: 1; 1,5
dan 2 atm lama penyulingan 5 jam.
b. Bahan dirajang 1-2 cm dan dikeringanginkan
sampai kadar air 15-20%.
37
Universitas Sumatera Utara
Pina Barus
JURNAL PENELITIAN REKAYASA
Volume 1, Nomor 1 Juni 2008
c. Ketel bahan diisi dengan bahan yang telah
disiapkan, lama penyulingan 5 jam tiap
perlakuan, selama proses tekanan uap diatur:
dari 1; 1,5 dan 2 atm.
d. Alat penampung dirancang sedemikian agar
minyak dan air terpisah langsung.
e. Minyak yang diperoleh direndam dengan
Na2SO4 anhidrat untuk mengikat molekul air
yang ada pada minyak dan saring.
f. Tentukan rendemen dengan gravimetris,
kandungan patchouli alkohol (PA) dengan gas
kromatografi. Berat jenis (SG) dengan
piknometer, Refraktive Indeks (RI) dengan
Refractometer Abbe; Bilangan Asam (BA) dan
Bilangan Ester (BE) dengan Volumetris, warna
dan kelarutan secara visual. Prosedur kerja
sesuai dengan: SNI-06-2385-1991.
g. Setiap perlakuan dilakukan secara triplo.
h. Hasil penentuan rendemen dan
mutu
menggunakan alat yang digunakan (Tabel 1) dan
yang mereka peroleh selama ini (Tabel 2).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil perhitungan rata-rata rendemen
minyak dan uji sifat fisika – kimia menggunakan
alat yang didesain (Tabel 1) dan yang diperoleh
pengrajin sebelumnya (Tabel 2)
Pembahasan
Dari data pengujian Tabel 1 menggunakan
alat suling/destilasi yang didesain dan Tabel 2
menggunakan alat suling/destilasi yang oleh
pengerajin selama ini rendemen naik dari 2 menjadi
3,25 pada tekanan uap yang digunakan dapat dilihat
bahwa rendemen (%) naik. Kandungan Patchouly
alkohol (%) pada kondisi tersebut naik dari 29,75
menjadi 32,68. Hal ini menunjukkan bahwa pada
alat yang telah disempurnakan ini distribusi uap
dalam ketel bahan pada tiap perlakuan menjadi lebih
sempurna.
Persentase
kenaikan
kandungan
patchouly alkohol lebih besar dari kenaikan
rendemen, hal ini berarti komponen kimia yang
bertitik didih tinggi lebih banyak terdorong keluar
bersama uap air/destilat. Hal ini didukung lagi
dengan kenaikan berat jenis (Specifik-Grafity).
Bilangan asam dan ester bertambah kecil (terjadi
penurunan) hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut:
Komponen kimia penyebab perubahan bilangan
asam dan ester adalah golongan seskuiterpen yaitu
senyawa hidrokarbon berantai lurus dan tak jenuh
yang oleh proses oksidasi, hidrolisa membentuk
rantai pendek dalam keadaan bebas menjadi asam.
Kenaikan/penurunan bilangan ester sejalan dengan
kenaikan bilangan asam. Komponen kimia yang
mempengaruhi asam dan ester ini sebetulnya sudah
terdorong keluar pada suhu di atas titik didih air
pada tekanan rendah sudah terdorong keluar pada
suhu di atas titik didih air pada tekanan rendah (760
mmHg), sehingga perbandingan komponen kimia
golongan hidrokarbon lebih kecil dibanding dengan
golongan oksigenated hidrokarbon. Perubahan berat
jenis, indeks bias dari minyak yang diperoleh kedua
alat ini sangat kecil hal ini juga disebabkan karena
golongan
hidrokarbon
dengan
oksigenated
hidrokarbon menjadi lebih besar. Kelarutan dalam
alkohol 90% (1 : 10) dan warna tidak mempunyai
perbedaan yang berarti. Kelarutan dalam alkohol
90% dipengaruhi oleh adanya lemak dalam minyak.
Berdasarkan teori bahwa dalam tumbuhan nilam
tidak ada lemak, dan pengujian kelarutan ini
sebetulnya bertujuan untuk menguji adanya
pencampuran minyak dengan lemak. Warna minyak
dipengaruhi oleh adanya logam seperti besi dalam
minyak yang dapat mempercepat terjadinya
oksidasi. Karena alat yang digunakan steinlesstel
maka tidak mempengaruhi warna minyak yang
diperoleh.
Tabel 1. Rendemen Rata-Rata dan Hasil Pengujian Fisika-Kimia Menggunakan Alat yang Didesain
Tekanan Uap
1.
Warna
2.
Rendemen (%)
3.
1 atm
1,5 atm
2 atm
Metode Analisa
Pale – Yellow
Pale – Yellow
Pale – Yellow
Visual
2,45
2,64
3,25
Gravimetri
0
0,9568
0,9577
0,9582
Gravimetri
0
Specific Gravity (SG) 25 C
4.
Refractive Index (RI) 25 C
1,5017
1,5030
1,5045
Refractometer
5.
Bilangan Asam (BA)
5,80
5,12
3,70
Volumetris
6.
Bilangan Ester (BE)
7,48
6,83
5,64
Volumetris
7.
Kandungan Parchouly Alkohol (PA)%
29,76
31,64
32,68
Gas Kromatografi
8.
Kelarutan dalam alkohol 90% (1:10)
Baik
Baik
Baik
Visual
38
Universitas Sumatera Utara
Pina Barus
JURNAL PENELITIAN REKAYASA
Volume 1, Nomor 1 Juni 2008
Tabel 2. Rendemen Rata-Rata dan Hasil Pengujian Fisika-Kimia oleh Para Pengrajin Sebelumnya
Tekanan Uap
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Warna
Rendemen (%)
Specific Gravity (SG) 250C
Refractive Index (RI) 250C
Bilangan Asam (BA)
Bilangan Ester (BE)
Kandungan Parchouly Alkohol (PA)%
Kelarutan dalam alkohol 90% (1:10)
Kisaran titik didih komponen kimia minyak
antara 54-214 0C. Karena itu maka dengan
penyulingan biasa (tekanan uap 760 mmHg) belum
mampu mendorong semua komponen keluar sebagai
destilat, akibatnya rendemen rendah. Komponen
kimia yang terdorong adalah golongan seskwiterpen,
kelompok senyawa ini termasuk senyawa tidak
jenuh, berat jenis ringan dan mudah teroksidasi serta
hidrolisa
membebaskan
asam
sehingga
mengakibatkan bilangan asam tinggi. Terbentuknya
asam akan mengakibatkan bilangan ester.
Rendahnya kandungan patchouly alkohol juga
sejalan dengan rendahnya rendemen (komponen
berat masih tinggal bersama bahan dalam ketel). Hal
ini juga mengakibatkan rendahnya spesifik grafiti
(berat jenis). Karena itu untuk meningkatkan
rendemen dan mutu dapat dilakukan dengan
memperbaiki metoda penyulingan dengan tekanan
uap di atas 760 mmHg. Agar dapat melakukan
penyulingan di atas 760 mmHg perlu merancang alat
penyuling sedemikian sehingga tahan sampai 2 atm
(1250 mmHg) dan tekanan uap selama proses dapat
diatur. Desain alat ini telah dicoba dalam skala
laboratorium dan diterapkan kepada para pengrajin
penyulingan minyak nilam di pedesaan. Faktorfaktor lain yang dapat mempengaruhi rendemen dan
mutu antara lain:
a. Penanganan sebelum disuling (Hermani, dkk,
1989)
b. Daerah tempat tumbuh, cuaca dan iklim (Imran,
1994)
c. Jenis tanaman, cara bercocok tanam (budi daya
dan pengolahannya). (Ahmad Mustafa, 1977).
d. Pengaturan tekanan uap selama proses
penyulingan (Pina Barus, dkk, 1998).
Sebagai faktor pendorong dalam kegiatan ini
ialah semangat para peserta yang sangat antusias.
Hal ini didorong oleh rasa ingin tahu dan
membandingkan dengan hasil yang mereka peroleh
selama ini. Selain daripada itu harga minyak nilam
pada saat ini Rp 250.000,-/kg juga mendorong
mereka untuk bergairah menanam nilam kembali.
1 atm
Pale – Yellow
2
0,9540
1,5011
6,3
10,39
29,75
Baik
Metode
Analisa
Visual
Gravimetri
Gravimetri
Refractometer
Volumetris
Volumetris
Gas Kromatografi
Visual
Hal ini didorong oleh perhatian para
pedagang agar tidak menjual minyak kalau di bawah
Rp. 250.000,-/kg. Sedangkan yang menjadi faktor
penghambat ialah jauhnya lokasi pelatihan dari
Medan sehingga komunikasi agak sulit. Lokasi
tempat pelatihan ada yang di hutan dimana jalan
belum dipelihara sehingga roda empat tidak dapat
masuk.
KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan
Dari data hasil kegiatan dapat diambil
kesimpulan sebagai berikut:
Dengan desain alat penyulingan/destilasi
rendemen naik menjadi 3,25% pada tekanan uap
yang digunakan. Dengan kenaikan rendemen dari
2% menjadi 3,25% ini berarti tiap ton bahan
diperoleh tambahan minyak sebanyak 125 kg.
Bila patokan harga minyak Rp. 250.000,-/kg
berarti terdapat penambahan keuntungan Rp.
31.250.000/ton bahan baku. Mutu minyak yang
diperoleh jauh lebih baik bila dibandingkan dengan
SNI-06-2385-1991 dan dengan menggunakan alat
suling sebelumnya dimana kandungan patchouly
alkohol naik 2,93%. Bilangan asam dan ester turun
sementara berat jenis naik. Menurut SNI kandungan
patchouly alkohol minimum 30% dengan alat yang
digunakan diperoleh 32,68%. Kelarutan dalam
alkohol 90% (1 : 10) cukup baik sehingga
terdapatnya lemak dalam minyak sangat kecil.
2. Saran
Dalam kegiatan ini tidak ditentukan
kecepatan uap yang masuk dan keluar selama
penyulingan. Kecepatan uap juga mempengaruhi
rendemen dan mutu, karena itu perlu dicari konversi
antara tekanan uap yang digunakan dengan
kecepatan gas. Perbandingan kecepatan uap masuk
dan keluar dipengaruhi oleh kepadatan bahan dan
distribusinya dalam ketel bahan karena itu perlu
diperhitungkan kerapatan bahan tersebut.
39
Universitas Sumatera Utara
Pina Barus
JURNAL PENELITIAN REKAYASA
Volume 1, Nomor 1 Juni 2008
DAFTAR PUSTAKA
Ahmada Mustafa., Budidaya Nilam Secara
Tradisional dan Cara Perkebunan, Serta
Pengolahannya Menjadi Minyak Nilam
bermutu Tinggi, PEMBR, LIPTI, 24 1997,
25-29.
Barus Pina., Penentuan Minyak Nilam (Patchouly
Oil) yang Dicampur dengan Minyak Kruing
(Gurjon Oil) dengan Metoda Analisa
Kromatografi Gas Air dan Infra Merah,
Laporan Penelitian, Medan, 1993, 10-15.
Barus Pina, dkk., Meningkatkan Rendemen dan
Mutu Minyak Nilam Melalui Pengaturan
Tekanan Uap Selama Proses Destilasi,
Program Vucer, 1997.
Dahniar Dahlan, Model Matematik Pengaruh
Tekanan
Uap
Terhadap
Rendemen
Penyulingan Minyak Nilam, Tesis, Fak. Pasca
Sarjana IPB, Bogor, 1989, 41-76.
Ernest G.E., The Essential Oil, Vol. III, Individual
Essential Oil of The Plant Families Rutancea
and Labiatea D. Van Nornstrand Company,
Inc. London, 1967. 553-575.
Ketaren S., Pengantar Teknologi Minyak Atsiri, PN.
Balai Pustaka, Jakarta, 1980. 27-37, 19911992.
Nguyen Xuan Dung., Rusult on Study About
Pogostemon Cablin BENTH in Vietnam,
Proceeding of the Natural Centre for
Scientific Research of Vietnam 2, 1990.
SNI (Standar Nasional Indonesia) 06-2385-1991,
Dewan Standarisasi Nasional DSN 1-4.
Samosir M., Komunikasi Balai Penelitian Kimia
Medan, Penelitian Tentang Mutu Minyak
Nilam dari SUMUT 1, 1975. 308, Petunjuk
Tentang Penyulingan Minyak Nilam 2, 1975.
1-15. Laporan Survey Minyak Nilam
SUMUT. 5. 1976. 5-13.
Sofian Rusli., Cara Penyulingan Daun Nilam
Mempengaruhi
Rendemen
dan
Mutu
Minyaknya, PEMBR. LPTI. 24. 1977. 1-14.
Umar Habsah., dkk. Komunikasi Balai Penelitian
dan Pengembangan Industri Banda Aceh, 1.
1979. 1-13, Penelitian Proses Deionisasi
Logam Besi pada Minyak Nilam Hasil
Penyulingan Rakyat. 53. 1990. 2-8. Penelitian
Perekayasaan Alat Deionisasi Logam Fe dari
Minyak Nilam. 56. 1991. 5-9.
40
Universitas Sumatera Utara