Aplikasi Teknik Ekstraksi dengan Fluida Superkritik untuk Meningkatkan Rendemen dan Mutu Minyak Bunga Cengkeh (Syzigium aromaticum L.)
"+--,.
,-,-
P$
"
,,.,*....-
*-*''--*
--em,-=.-
.*s:, $s .: "4 4+-2. ,
:
3
)
-
,..
,
pe*,"
* Z"i
#
.-
*
.,
_"...I..1.
,.n;ar.,w^
,
APLlKASl
TEKNlK E
UNTUK
MaOllgdVAK BUMGA
34
" *-*A;."*?" ' ..- *&"T
f
*..>%m^-.--
.
-*,-'&"""
,
*
2.s.t
'.
" ""4
N~A,H‘-FC~~ID&$UPERKRITIW
kDEM,ea"rff'rM
GE#GKEH
(syzigium aromaticom L . )
OIeh
N E R M I N
F 26. 0806
1 9 9 4
FAKULTAS TEKNOLOGI
INSTITUT
PERTANIAN
PERTANIAN BOGOR
B O G O R
0
Hermin.
F . 26 0 8 0 6 . ~ p l i k a s i T e k n i k E k s t r a k s i Dengan
F l u i d a S u p e r k r i t i k Untuk M e n i n g k a t k a n Rendemen Dan Mutu
Dosen
Minyak Bunga C e n g k e h ( S y z i g i u m a r o m a t i c u m L
Pembimbing D r . I r . A t j e n g M . S y a r i e f , MSAE.
RINGKASAN
Metode u n t u k m e n d a p a t k a n minjrak c e n g k e h umumnya m a s i h
tradisional
yaitu
distillation),
dan
penyulingan
c a r a air-uap
dengan
cara
( water-steam
cara u a p l a n g s u n g ( s t e a m d i s t i l l a t i o n ) .
lingan
air
(water
distillation),
Cara
penyu-
minyak cengkeh yang b i a s a d i l a k u k a n a d a l a h
dengan
cara air-uap
( k u k u s ) , menggunakan k e t e l y a n g t e r b u a t
b e s i dan tembaga s e r t a k o n s t r u k s i yang b e r v a r i a s i ,
babkan minyak yang d i h a s i l k a n bermutu rendah dan
yang
kecil.
dari
menye-
rendernen
Rendahnya mutu m i n y a k c e n g k e h d i t a n d a i
oleh
warna yang g e l a p dan kadar e u g e n o l yang rendah.
Akhir-akhir
traksi
yang d i s e b u t
diharapkan
proses
pelarut
i n i t e l a h berkembang s u a t u
dapat
eks-
Supercritical Fluid Extraction
yang
mengatasi masalah
penyulingan
organik.
metode
atau
pada
yang
proses
dihadapi
pada
ekstraksi
dengan
S e l a i n d a p a t m e n g e k s t r a k minyak
dengan
rendemen y a n g l e b i h t i n g g i d a n mutu y a n g l e b i h b a i k ,
menghasilkan
ampas bunga c e n g k e h / r a f i n a t y a n g k e r i n g
juga
dan
bersih.
Penelitian
tekanan
minyak
ini
optimum
bunga
bertujuan untuk
e k s t r a k s i dengan C02
cengkeh
dengan
suhu
menentukan
superkritik
40°C,
kondisi
untuk
membandingkan
rendemen
bahan
d a n mutu minyak b u n g a c e n g k e h y a n g b e r a s a l
kering
traksi
l a m a d a n k e r i n g b a r u , menentukan
p a d a t e k a n a n k e r j a optimum,
dari
l a j u eks-
d a n membuat
analisis
tekno-ekonomi p r o s e s e k s t r a k s i .
Supercritical Fluid Extraction a d a l a h c a r a
ekstraksi
d e n g a n menggunakan p r i n s i p p e n i n g k a t a n k e l a r u t a n
di
atas
tekanan
kondisi
adalah
dan suhu k r i t i k
t e r s e b u t daya l a r u t d a r i p e l a r u t
sangat
dari
pelarut.
yang
Pada
digunakan
b e s a r sehingga d a p a t melarutkan
dalam jumlah yang b e s a r p u l a .
tung
suatu
komponen
zat
lain
Besarnya daya l a r u t tergan-
tekanan dan t e m p e r a t u r
yang
digunakan
dalam
proses ekstraksi tersebut.
Ada
d u a h a 1 utama yang m e n j a d i k a n
superkritik
pemerintah
menjadi menarik.
yang
Pertama,
adanya
menetapkan s e j u m l a h p e l a r u t
digunakan dalam p r o s e s s e p a r a s i .
lah
ekstraksi
peraturan
yang
k e s e h a t a n a k i b a t penggunaan h i d r o k a r b o n k l a s i k ,
dari
alternatif.
segi
perhatian
Alasan ke-dua a d a l a h adanya
biaya energi.
dapat
P e r h a t i a n t e r h a d a p masa-
b e r i k a n d o r o n g a n b a g i p a r a p e n e l i t i u n t u k menemukan
rut
fluida
Beberapa
peneliti
mempela-
peningkatan
memusatkan
t e r h a d a p Cog dan s i s t e m hidrokarbon yang
dapat
m e r a n g s a n g p e n i n g k a t a n p r o s e s recovery m i n y a k .
Pada
prinsipnya,
ekstraksi superkritik
ini
adalah
sama d e n g a n p r o s e s e k s t r a k s i b i a s a , t a h a p - t a h a p n y a m e l i p u t i e k s t r a k s i d e n g a n p e l a r u t , p e m i s a h a n p e l a r u t d a n recove-
ry d a r i p e l a r u t i t u s e n d i r i .
Akan t e t a p i p a d a
prakteknya
banyak v a r i a s i yang d i l a k u k a n d i a n t a r a n y a a d a l a h
n a a n l a r u t a n pembantu ( c o - s o l v e n t ) d a l a m p r o s e s
tersebut
yang
maksudnya a n t a r a
lain
untuk
pengguekstraksi
mempermudah
masuknya p e l a r u t k e d a l a m b a h a n y a n g a k a n d i e k s t r a k .
Ekstraksi
menggunakan
bunga
cengkeh
k e r i n g b a r u dan k e r i n g lama, yang d i g i l i n g sampai
berdia-
m e t e r 2 - 3 mm.
digunakan
mPa.
bahan
berupa
Suhu e k s t r a k s i s e b e s a r 40°C,
tekanan yang
adalah 10.2, 11.9, 14.3, 17.0, 20.4, 23.8, 30.6
Jumlah bahan s e t i a p e k s t r a k s i s e b e s a r 110 g r , dengan
j a n g k a waktu e k s t r a k s i s e l a m a 4 j a m ,
s e r t a l a j u a l i r a n C02
s e b e s a r 5 . 0 1 e k u i v a l e n COZ-atm/jam.
Tekanan k e r j a e k s t r a k s i s e b e s a r 1 750 p s i ( 1 1 . 9
s a m p a i d e n g a n 2 500 p s i ( 1 7 . 0 mPa) p a d a s u h u 40°C,
mPa)
dan dua
k o n d i s i b u n g a c e n g k e h ( k e r i n g lama d a n k e r i n g b a r u )
meng-
h a s i l k a n rendemen minyak y a n g s a m a , y a i t u s e b e s a r 1 5 % .
S i f a t - s i f a t f i s i k a - k i m i a minyak
ngaruhi oleh
tekanan
k o n d i s i bunga c e n g k e h ,
kerja
bunga cengkeh
sedangkan
e k s t r a k s i t i d a k memberikan
dipe-
perlakuan
pengaruh
yang
nyata.
Tekanan
kerja
e k s t r a k s i 1 750 p s i ( 1 1 . 9
mPa)
s u h u e k s t r a k s i 40°C d e n g a n waktu e k s t r a k s i 4 j a m ,
kan k o n d i s i p r o s e s e k s t r a k s i y a n g b a i k .
minyak
bunga
penyimpanan)
.
cengkeh
kering
baru
merupa-
Untuk m e n d a p a t k a n
b u n g a c e n g k e h y a n g b e r m u t u t i n g g i , maka
digunakan
pada
(tanpa
sebaiknya
mengalami
F l a v o u r d a n aroma minyak b u n g a c e n g k e h h a s i l e k s t r a , , si
dengan
bunga
minyak
C02 s u p e r k r i t i k menyerupai flavour
dan
aroma
cengkeh a s l i ( k e r i n g ) , sedangkan flavour dan
aroma
bunga cengkeh h a s i l p e n y u l i n g a n c a r a a i r dan
air-uap
banyak
menyimpang d a r i f l a v o u r d a n
cara
aroma
bunga
cengkeh a s l i ( k e r i n g ) .
E k s t r a k s i minyak bunga cengkeh s e l u r u h n y a dengan
superkritik
US$
mungkin
792.50/ton
C02
d i l a k u k a n , dengan keuntungan s e b e s a r
i n p u t bunga c e n g k e h .
Sedangkan
ekstraksi
minyak b u n g a c e n g k e h s e b a g i a n ( 1 0 % m i n y a k , r a f i n a t
bunga
c e n g k e h m a s i h mengandung 5 X m i n y a k u n t u k d i g u n a k a n
dalam
pembuatan
keuntungan
rokok k r e t e k )
yang
mungkin
juga dilakukan,
l e b i h b e s a r , y a i t u US$ 2
dengan
130/ton
input
bunga cengkeh.
Dari
bunga
s e g i b i a y a penyimpanan, u s a h a e k s t r a k s i
cengkeh
d e n g a n C02 s u p e r k r i t i k i n i
mampu
b i a y a penyimpanan m e n j a d i 1/3 k a l i l e b i h k e c i l
kan
minyak
menekan
dibanding-
d e n g a n menyimpan b u n g a c e n g k e h k e r i n g , menghemat
1.19 juta/tahun.
US$
APLfKASI TEKNIK EKSTRAKSI DENGAN FLUIDA SUPERKRITIK
UNTUK HENINGKATKAN RENDEBEN DAN HUTU
H I N Y A K B U N G A C E N G K E H ( S y z i g i u a aromaticum L . i
Oleh
H E R M I N
F . 26.0806
SKRIPSI
S e b a g a i S a l a h S a t u S y a r a t U n t u k Memperoleh Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
P a d a JURUSBN MEKANISASI PERTBHIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1994
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
APLIKASI TEKNIK EKSTRAKSI DENGAN FLUIDA SUPERKRITIK
U N T U K M E N I N G K A T K A N RENDEtlEN D A N M U T U
M I N Y A K B U N G A C E N G K E H (Syzigiur aromaticus L.)
SKRIPSI
S e b a g a i S a l a h S a t u S y a r a t Untuk Hemperoleh G e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
P a d a JURUSAN HEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
Oleh
H E R M I N
F . 26.0806
MSAE
KATA PENGANTAR
Skripsi
memperoleh
i n i disusun sebagai salah satu syarat
gelar
Sarjana Teknologi
Pertanian,
untuk
Fakultas
Teknologi P e r t a n i a n , I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor.
Pada
kesempatan
ini,
penulis
ingin
menyampaikan
ucapan t e r i m a k a s i h kepada :
1.
Dr. I r . Atjeng M .
Bapak
Syarief,
MSAE
selaku
dosen
pembimbing y a n g b e g i t u b a n y a k m e m b e r i k a n b i m b i n g a n d a n
bantuan
b a i k m o r i l maupun m a t e r i l
selama
penelitian
hingga s e l e s a i n y a penulisan s k r i p s i i n i .
2.
Bapak D r . I r
. Kudang B o r o S e m i n a r , MSc a t a s k e s e d i a a n -
nya s e b a g a i dosen p e n g u j i .
3.
I b u I r . P u t i a t i Mahdar, MApp.Sc
a t a s kesediaannya se-
b a g a i dosen penguj i .
4.
B a p a k , i b u , b i b i , paman, d a n
saudara-saudara
penulis
y a n g s e t i a mendorong d a n mendukung p e n u l i s .
5.
Burhan B a h a r
yang
s e n a n t i a s a memberikan b a n t u a n
dan
dorongan kepada p e n u l i s .
6.
Sahabatku,
Moch. A r i f M u s t o f a
y a n g s e l a l u memberikan
n a s i h a t dan s a r a n s e r t a dorongan kepada p e n u l i s .
m e n y a d a r i bahwa t u l i s a n i n i m a s i h j a u h
dari
k a r e n a n y a k r i t i k d a n s a r a n y a n g membangun
dari
Penulis
sempurna,
semua p i h a k s a n g a t p e n u l i s h a r a p k a n .
Akhirnya
bermanf a a t
penulis
berharap agar
tulisan
ini
dapat
.
B o g o r , Mei 1994
DCIFTAR
ISI
Halaman
6
KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
i
DAFTAR I S 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ii
.........................................
v
DAFTAR GAMBAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vi
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
I.
I1 .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v i i i.
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.............................
A.
LATAR BELAKANG
B.
TUJUAN PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
...............................
CENGKEH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1
4
TINJAUAN PUSTAKA
5
A.
5
TANAMAN
1. S e j a r a h
2. Botani
.................................
5
..................................
7
3 . Budidaya Cengkeh
........................
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
B.
BUNGA CENGKEH
C.
MINYAK ATSIRI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
D.
MINYAK BUNGA CENGKEH
.......................
1. K a r a k t e r i s t i k Minyak Bunga C e n g k e h
17
17
....
19
..............................
21
.......................
22
...........................
23
b . E u g e n o l Asetat
c . Karyofilen
13
......
2 . K o m p o s i s i K i m i a Minyak Bunga C e n g k e h
a . Eugenol
9
3 . F a k t o r - F a k t o r Yang Mempengaruhi Mutu
Minyak Cengkeh
23
E.
PENYULINGAN M I N Y A K BUNGA CENGKEH . . . . . . . . . . .
F.
METODE EKSTRAKSI DENGAN PELARUT SUPERKRITIK
1. P e m i l i h a n P e l a r u t
.......................
2 . Konsep P r o s e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
G.
111.
PATEN TENTANG EKSTRAKSI MINYAK REMPAH-REMPAH
BAHAN DAN METODE PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.
BAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B.
ALAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C.
WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . .
D.
METODE PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. P e r l a k u a n E k s t r a k s i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 . Pengamatan
a . Rendemen
..............................
.............................
b . Bobot J e n i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
c . Indeks Bias
..........................
d . K e l a r u t a n Dalam A l k o h o l 80 % . . . . . . . . .
e . A n a l i s a K r o m a t o g r a f i Gas . . . . . . . . . . . . .
f . Konsumsi C 0 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I V.
HASIL DAN PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.
PENELITIAN PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Rendemen
................................
2 . Bobot J e n i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Indeks Bias
.............................
4 . Radar Eugenol
...........................
5 . Radar Eugenol A s e t a t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iii
"+--,.
,-,-
P$
"
,,.,*....-
*-*''--*
--em,-=.-
.*s:, $s .: "4 4+-2. ,
:
3
)
-
,..
,
pe*,"
* Z"i
#
.-
*
.,
_"...I..1.
,.n;ar.,w^
,
APLlKASl
TEKNlK E
UNTUK
MaOllgdVAK BUMGA
34
" *-*A;."*?" ' ..- *&"T
f
*..>%m^-.--
.
-*,-'&"""
,
*
2.s.t
'.
" ""4
N~A,H‘-FC~~ID&$UPERKRITIW
kDEM,ea"rff'rM
GE#GKEH
(syzigium aromaticom L . )
OIeh
N E R M I N
F 26. 0806
1 9 9 4
FAKULTAS TEKNOLOGI
INSTITUT
PERTANIAN
PERTANIAN BOGOR
B O G O R
0
Hermin.
F . 26 0 8 0 6 . ~ p l i k a s i T e k n i k E k s t r a k s i Dengan
F l u i d a S u p e r k r i t i k Untuk M e n i n g k a t k a n Rendemen Dan Mutu
Dosen
Minyak Bunga C e n g k e h ( S y z i g i u m a r o m a t i c u m L
Pembimbing D r . I r . A t j e n g M . S y a r i e f , MSAE.
RINGKASAN
Metode u n t u k m e n d a p a t k a n minjrak c e n g k e h umumnya m a s i h
tradisional
yaitu
distillation),
dan
penyulingan
c a r a air-uap
dengan
cara
( water-steam
cara u a p l a n g s u n g ( s t e a m d i s t i l l a t i o n ) .
lingan
air
(water
distillation),
Cara
penyu-
minyak cengkeh yang b i a s a d i l a k u k a n a d a l a h
dengan
cara air-uap
( k u k u s ) , menggunakan k e t e l y a n g t e r b u a t
b e s i dan tembaga s e r t a k o n s t r u k s i yang b e r v a r i a s i ,
babkan minyak yang d i h a s i l k a n bermutu rendah dan
yang
kecil.
dari
menye-
rendernen
Rendahnya mutu m i n y a k c e n g k e h d i t a n d a i
oleh
warna yang g e l a p dan kadar e u g e n o l yang rendah.
Akhir-akhir
traksi
yang d i s e b u t
diharapkan
proses
pelarut
i n i t e l a h berkembang s u a t u
dapat
eks-
Supercritical Fluid Extraction
yang
mengatasi masalah
penyulingan
organik.
metode
atau
pada
yang
proses
dihadapi
pada
ekstraksi
dengan
S e l a i n d a p a t m e n g e k s t r a k minyak
dengan
rendemen y a n g l e b i h t i n g g i d a n mutu y a n g l e b i h b a i k ,
menghasilkan
ampas bunga c e n g k e h / r a f i n a t y a n g k e r i n g
juga
dan
bersih.
Penelitian
tekanan
minyak
ini
optimum
bunga
bertujuan untuk
e k s t r a k s i dengan C02
cengkeh
dengan
suhu
menentukan
superkritik
40°C,
kondisi
untuk
membandingkan
rendemen
bahan
d a n mutu minyak b u n g a c e n g k e h y a n g b e r a s a l
kering
traksi
l a m a d a n k e r i n g b a r u , menentukan
p a d a t e k a n a n k e r j a optimum,
dari
l a j u eks-
d a n membuat
analisis
tekno-ekonomi p r o s e s e k s t r a k s i .
Supercritical Fluid Extraction a d a l a h c a r a
ekstraksi
d e n g a n menggunakan p r i n s i p p e n i n g k a t a n k e l a r u t a n
di
atas
tekanan
kondisi
adalah
dan suhu k r i t i k
t e r s e b u t daya l a r u t d a r i p e l a r u t
sangat
dari
pelarut.
yang
Pada
digunakan
b e s a r sehingga d a p a t melarutkan
dalam jumlah yang b e s a r p u l a .
tung
suatu
komponen
zat
lain
Besarnya daya l a r u t tergan-
tekanan dan t e m p e r a t u r
yang
digunakan
dalam
proses ekstraksi tersebut.
Ada
d u a h a 1 utama yang m e n j a d i k a n
superkritik
pemerintah
menjadi menarik.
yang
Pertama,
adanya
menetapkan s e j u m l a h p e l a r u t
digunakan dalam p r o s e s s e p a r a s i .
lah
ekstraksi
peraturan
yang
k e s e h a t a n a k i b a t penggunaan h i d r o k a r b o n k l a s i k ,
dari
alternatif.
segi
perhatian
Alasan ke-dua a d a l a h adanya
biaya energi.
dapat
P e r h a t i a n t e r h a d a p masa-
b e r i k a n d o r o n g a n b a g i p a r a p e n e l i t i u n t u k menemukan
rut
fluida
Beberapa
peneliti
mempela-
peningkatan
memusatkan
t e r h a d a p Cog dan s i s t e m hidrokarbon yang
dapat
m e r a n g s a n g p e n i n g k a t a n p r o s e s recovery m i n y a k .
Pada
prinsipnya,
ekstraksi superkritik
ini
adalah
sama d e n g a n p r o s e s e k s t r a k s i b i a s a , t a h a p - t a h a p n y a m e l i p u t i e k s t r a k s i d e n g a n p e l a r u t , p e m i s a h a n p e l a r u t d a n recove-
ry d a r i p e l a r u t i t u s e n d i r i .
Akan t e t a p i p a d a
prakteknya
banyak v a r i a s i yang d i l a k u k a n d i a n t a r a n y a a d a l a h
n a a n l a r u t a n pembantu ( c o - s o l v e n t ) d a l a m p r o s e s
tersebut
yang
maksudnya a n t a r a
lain
untuk
pengguekstraksi
mempermudah
masuknya p e l a r u t k e d a l a m b a h a n y a n g a k a n d i e k s t r a k .
Ekstraksi
menggunakan
bunga
cengkeh
k e r i n g b a r u dan k e r i n g lama, yang d i g i l i n g sampai
berdia-
m e t e r 2 - 3 mm.
digunakan
mPa.
bahan
berupa
Suhu e k s t r a k s i s e b e s a r 40°C,
tekanan yang
adalah 10.2, 11.9, 14.3, 17.0, 20.4, 23.8, 30.6
Jumlah bahan s e t i a p e k s t r a k s i s e b e s a r 110 g r , dengan
j a n g k a waktu e k s t r a k s i s e l a m a 4 j a m ,
s e r t a l a j u a l i r a n C02
s e b e s a r 5 . 0 1 e k u i v a l e n COZ-atm/jam.
Tekanan k e r j a e k s t r a k s i s e b e s a r 1 750 p s i ( 1 1 . 9
s a m p a i d e n g a n 2 500 p s i ( 1 7 . 0 mPa) p a d a s u h u 40°C,
mPa)
dan dua
k o n d i s i b u n g a c e n g k e h ( k e r i n g lama d a n k e r i n g b a r u )
meng-
h a s i l k a n rendemen minyak y a n g s a m a , y a i t u s e b e s a r 1 5 % .
S i f a t - s i f a t f i s i k a - k i m i a minyak
ngaruhi oleh
tekanan
k o n d i s i bunga c e n g k e h ,
kerja
bunga cengkeh
sedangkan
e k s t r a k s i t i d a k memberikan
dipe-
perlakuan
pengaruh
yang
nyata.
Tekanan
kerja
e k s t r a k s i 1 750 p s i ( 1 1 . 9
mPa)
s u h u e k s t r a k s i 40°C d e n g a n waktu e k s t r a k s i 4 j a m ,
kan k o n d i s i p r o s e s e k s t r a k s i y a n g b a i k .
minyak
bunga
penyimpanan)
.
cengkeh
kering
baru
merupa-
Untuk m e n d a p a t k a n
b u n g a c e n g k e h y a n g b e r m u t u t i n g g i , maka
digunakan
pada
(tanpa
sebaiknya
mengalami
F l a v o u r d a n aroma minyak b u n g a c e n g k e h h a s i l e k s t r a , , si
dengan
bunga
minyak
C02 s u p e r k r i t i k menyerupai flavour
dan
aroma
cengkeh a s l i ( k e r i n g ) , sedangkan flavour dan
aroma
bunga cengkeh h a s i l p e n y u l i n g a n c a r a a i r dan
air-uap
banyak
menyimpang d a r i f l a v o u r d a n
cara
aroma
bunga
cengkeh a s l i ( k e r i n g ) .
E k s t r a k s i minyak bunga cengkeh s e l u r u h n y a dengan
superkritik
US$
mungkin
792.50/ton
C02
d i l a k u k a n , dengan keuntungan s e b e s a r
i n p u t bunga c e n g k e h .
Sedangkan
ekstraksi
minyak b u n g a c e n g k e h s e b a g i a n ( 1 0 % m i n y a k , r a f i n a t
bunga
c e n g k e h m a s i h mengandung 5 X m i n y a k u n t u k d i g u n a k a n
dalam
pembuatan
keuntungan
rokok k r e t e k )
yang
mungkin
juga dilakukan,
l e b i h b e s a r , y a i t u US$ 2
dengan
130/ton
input
bunga cengkeh.
Dari
bunga
s e g i b i a y a penyimpanan, u s a h a e k s t r a k s i
cengkeh
d e n g a n C02 s u p e r k r i t i k i n i
mampu
b i a y a penyimpanan m e n j a d i 1/3 k a l i l e b i h k e c i l
kan
minyak
menekan
dibanding-
d e n g a n menyimpan b u n g a c e n g k e h k e r i n g , menghemat
1.19 juta/tahun.
US$
APLfKASI TEKNIK EKSTRAKSI DENGAN FLUIDA SUPERKRITIK
UNTUK HENINGKATKAN RENDEBEN DAN HUTU
H I N Y A K B U N G A C E N G K E H ( S y z i g i u a aromaticum L . i
Oleh
H E R M I N
F . 26.0806
SKRIPSI
S e b a g a i S a l a h S a t u S y a r a t U n t u k Memperoleh Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
P a d a JURUSBN MEKANISASI PERTBHIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1994
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
APLIKASI TEKNIK EKSTRAKSI DENGAN FLUIDA SUPERKRITIK
U N T U K M E N I N G K A T K A N RENDEtlEN D A N M U T U
M I N Y A K B U N G A C E N G K E H (Syzigiur aromaticus L.)
SKRIPSI
S e b a g a i S a l a h S a t u S y a r a t Untuk Hemperoleh G e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
P a d a JURUSAN HEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
Oleh
H E R M I N
F . 26.0806
MSAE
KATA PENGANTAR
Skripsi
memperoleh
i n i disusun sebagai salah satu syarat
gelar
Sarjana Teknologi
Pertanian,
untuk
Fakultas
Teknologi P e r t a n i a n , I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor.
Pada
kesempatan
ini,
penulis
ingin
menyampaikan
ucapan t e r i m a k a s i h kepada :
1.
Dr. I r . Atjeng M .
Bapak
Syarief,
MSAE
selaku
dosen
pembimbing y a n g b e g i t u b a n y a k m e m b e r i k a n b i m b i n g a n d a n
bantuan
b a i k m o r i l maupun m a t e r i l
selama
penelitian
hingga s e l e s a i n y a penulisan s k r i p s i i n i .
2.
Bapak D r . I r
. Kudang B o r o S e m i n a r , MSc a t a s k e s e d i a a n -
nya s e b a g a i dosen p e n g u j i .
3.
I b u I r . P u t i a t i Mahdar, MApp.Sc
a t a s kesediaannya se-
b a g a i dosen penguj i .
4.
B a p a k , i b u , b i b i , paman, d a n
saudara-saudara
penulis
y a n g s e t i a mendorong d a n mendukung p e n u l i s .
5.
Burhan B a h a r
yang
s e n a n t i a s a memberikan b a n t u a n
dan
dorongan kepada p e n u l i s .
6.
Sahabatku,
Moch. A r i f M u s t o f a
y a n g s e l a l u memberikan
n a s i h a t dan s a r a n s e r t a dorongan kepada p e n u l i s .
m e n y a d a r i bahwa t u l i s a n i n i m a s i h j a u h
dari
k a r e n a n y a k r i t i k d a n s a r a n y a n g membangun
dari
Penulis
sempurna,
semua p i h a k s a n g a t p e n u l i s h a r a p k a n .
Akhirnya
bermanf a a t
penulis
berharap agar
tulisan
ini
dapat
.
B o g o r , Mei 1994
DCIFTAR
ISI
Halaman
6
KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
i
DAFTAR I S 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ii
.........................................
v
DAFTAR GAMBAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vi
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
I.
I1 .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v i i i.
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.............................
A.
LATAR BELAKANG
B.
TUJUAN PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
...............................
CENGKEH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1
4
TINJAUAN PUSTAKA
5
A.
5
TANAMAN
1. S e j a r a h
2. Botani
.................................
5
..................................
7
3 . Budidaya Cengkeh
........................
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
B.
BUNGA CENGKEH
C.
MINYAK ATSIRI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
D.
MINYAK BUNGA CENGKEH
.......................
1. K a r a k t e r i s t i k Minyak Bunga C e n g k e h
17
17
....
19
..............................
21
.......................
22
...........................
23
b . E u g e n o l Asetat
c . Karyofilen
13
......
2 . K o m p o s i s i K i m i a Minyak Bunga C e n g k e h
a . Eugenol
9
3 . F a k t o r - F a k t o r Yang Mempengaruhi Mutu
Minyak Cengkeh
23
E.
PENYULINGAN M I N Y A K BUNGA CENGKEH . . . . . . . . . . .
F.
METODE EKSTRAKSI DENGAN PELARUT SUPERKRITIK
1. P e m i l i h a n P e l a r u t
.......................
2 . Konsep P r o s e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
G.
111.
PATEN TENTANG EKSTRAKSI MINYAK REMPAH-REMPAH
BAHAN DAN METODE PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.
BAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B.
ALAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C.
WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . .
D.
METODE PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. P e r l a k u a n E k s t r a k s i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 . Pengamatan
a . Rendemen
..............................
.............................
b . Bobot J e n i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
c . Indeks Bias
..........................
d . K e l a r u t a n Dalam A l k o h o l 80 % . . . . . . . . .
e . A n a l i s a K r o m a t o g r a f i Gas . . . . . . . . . . . . .
f . Konsumsi C 0 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I V.
HASIL DAN PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.
PENELITIAN PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Rendemen
................................
2 . Bobot J e n i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Indeks Bias
.............................
4 . Radar Eugenol
...........................
5 . Radar Eugenol A s e t a t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iii
,-,-
P$
"
,,.,*....-
*-*''--*
--em,-=.-
.*s:, $s .: "4 4+-2. ,
:
3
)
-
,..
,
pe*,"
* Z"i
#
.-
*
.,
_"...I..1.
,.n;ar.,w^
,
APLlKASl
TEKNlK E
UNTUK
MaOllgdVAK BUMGA
34
" *-*A;."*?" ' ..- *&"T
f
*..>%m^-.--
.
-*,-'&"""
,
*
2.s.t
'.
" ""4
N~A,H‘-FC~~ID&$UPERKRITIW
kDEM,ea"rff'rM
GE#GKEH
(syzigium aromaticom L . )
OIeh
N E R M I N
F 26. 0806
1 9 9 4
FAKULTAS TEKNOLOGI
INSTITUT
PERTANIAN
PERTANIAN BOGOR
B O G O R
0
Hermin.
F . 26 0 8 0 6 . ~ p l i k a s i T e k n i k E k s t r a k s i Dengan
F l u i d a S u p e r k r i t i k Untuk M e n i n g k a t k a n Rendemen Dan Mutu
Dosen
Minyak Bunga C e n g k e h ( S y z i g i u m a r o m a t i c u m L
Pembimbing D r . I r . A t j e n g M . S y a r i e f , MSAE.
RINGKASAN
Metode u n t u k m e n d a p a t k a n minjrak c e n g k e h umumnya m a s i h
tradisional
yaitu
distillation),
dan
penyulingan
c a r a air-uap
dengan
cara
( water-steam
cara u a p l a n g s u n g ( s t e a m d i s t i l l a t i o n ) .
lingan
air
(water
distillation),
Cara
penyu-
minyak cengkeh yang b i a s a d i l a k u k a n a d a l a h
dengan
cara air-uap
( k u k u s ) , menggunakan k e t e l y a n g t e r b u a t
b e s i dan tembaga s e r t a k o n s t r u k s i yang b e r v a r i a s i ,
babkan minyak yang d i h a s i l k a n bermutu rendah dan
yang
kecil.
dari
menye-
rendernen
Rendahnya mutu m i n y a k c e n g k e h d i t a n d a i
oleh
warna yang g e l a p dan kadar e u g e n o l yang rendah.
Akhir-akhir
traksi
yang d i s e b u t
diharapkan
proses
pelarut
i n i t e l a h berkembang s u a t u
dapat
eks-
Supercritical Fluid Extraction
yang
mengatasi masalah
penyulingan
organik.
metode
atau
pada
yang
proses
dihadapi
pada
ekstraksi
dengan
S e l a i n d a p a t m e n g e k s t r a k minyak
dengan
rendemen y a n g l e b i h t i n g g i d a n mutu y a n g l e b i h b a i k ,
menghasilkan
ampas bunga c e n g k e h / r a f i n a t y a n g k e r i n g
juga
dan
bersih.
Penelitian
tekanan
minyak
ini
optimum
bunga
bertujuan untuk
e k s t r a k s i dengan C02
cengkeh
dengan
suhu
menentukan
superkritik
40°C,
kondisi
untuk
membandingkan
rendemen
bahan
d a n mutu minyak b u n g a c e n g k e h y a n g b e r a s a l
kering
traksi
l a m a d a n k e r i n g b a r u , menentukan
p a d a t e k a n a n k e r j a optimum,
dari
l a j u eks-
d a n membuat
analisis
tekno-ekonomi p r o s e s e k s t r a k s i .
Supercritical Fluid Extraction a d a l a h c a r a
ekstraksi
d e n g a n menggunakan p r i n s i p p e n i n g k a t a n k e l a r u t a n
di
atas
tekanan
kondisi
adalah
dan suhu k r i t i k
t e r s e b u t daya l a r u t d a r i p e l a r u t
sangat
dari
pelarut.
yang
Pada
digunakan
b e s a r sehingga d a p a t melarutkan
dalam jumlah yang b e s a r p u l a .
tung
suatu
komponen
zat
lain
Besarnya daya l a r u t tergan-
tekanan dan t e m p e r a t u r
yang
digunakan
dalam
proses ekstraksi tersebut.
Ada
d u a h a 1 utama yang m e n j a d i k a n
superkritik
pemerintah
menjadi menarik.
yang
Pertama,
adanya
menetapkan s e j u m l a h p e l a r u t
digunakan dalam p r o s e s s e p a r a s i .
lah
ekstraksi
peraturan
yang
k e s e h a t a n a k i b a t penggunaan h i d r o k a r b o n k l a s i k ,
dari
alternatif.
segi
perhatian
Alasan ke-dua a d a l a h adanya
biaya energi.
dapat
P e r h a t i a n t e r h a d a p masa-
b e r i k a n d o r o n g a n b a g i p a r a p e n e l i t i u n t u k menemukan
rut
fluida
Beberapa
peneliti
mempela-
peningkatan
memusatkan
t e r h a d a p Cog dan s i s t e m hidrokarbon yang
dapat
m e r a n g s a n g p e n i n g k a t a n p r o s e s recovery m i n y a k .
Pada
prinsipnya,
ekstraksi superkritik
ini
adalah
sama d e n g a n p r o s e s e k s t r a k s i b i a s a , t a h a p - t a h a p n y a m e l i p u t i e k s t r a k s i d e n g a n p e l a r u t , p e m i s a h a n p e l a r u t d a n recove-
ry d a r i p e l a r u t i t u s e n d i r i .
Akan t e t a p i p a d a
prakteknya
banyak v a r i a s i yang d i l a k u k a n d i a n t a r a n y a a d a l a h
n a a n l a r u t a n pembantu ( c o - s o l v e n t ) d a l a m p r o s e s
tersebut
yang
maksudnya a n t a r a
lain
untuk
pengguekstraksi
mempermudah
masuknya p e l a r u t k e d a l a m b a h a n y a n g a k a n d i e k s t r a k .
Ekstraksi
menggunakan
bunga
cengkeh
k e r i n g b a r u dan k e r i n g lama, yang d i g i l i n g sampai
berdia-
m e t e r 2 - 3 mm.
digunakan
mPa.
bahan
berupa
Suhu e k s t r a k s i s e b e s a r 40°C,
tekanan yang
adalah 10.2, 11.9, 14.3, 17.0, 20.4, 23.8, 30.6
Jumlah bahan s e t i a p e k s t r a k s i s e b e s a r 110 g r , dengan
j a n g k a waktu e k s t r a k s i s e l a m a 4 j a m ,
s e r t a l a j u a l i r a n C02
s e b e s a r 5 . 0 1 e k u i v a l e n COZ-atm/jam.
Tekanan k e r j a e k s t r a k s i s e b e s a r 1 750 p s i ( 1 1 . 9
s a m p a i d e n g a n 2 500 p s i ( 1 7 . 0 mPa) p a d a s u h u 40°C,
mPa)
dan dua
k o n d i s i b u n g a c e n g k e h ( k e r i n g lama d a n k e r i n g b a r u )
meng-
h a s i l k a n rendemen minyak y a n g s a m a , y a i t u s e b e s a r 1 5 % .
S i f a t - s i f a t f i s i k a - k i m i a minyak
ngaruhi oleh
tekanan
k o n d i s i bunga c e n g k e h ,
kerja
bunga cengkeh
sedangkan
e k s t r a k s i t i d a k memberikan
dipe-
perlakuan
pengaruh
yang
nyata.
Tekanan
kerja
e k s t r a k s i 1 750 p s i ( 1 1 . 9
mPa)
s u h u e k s t r a k s i 40°C d e n g a n waktu e k s t r a k s i 4 j a m ,
kan k o n d i s i p r o s e s e k s t r a k s i y a n g b a i k .
minyak
bunga
penyimpanan)
.
cengkeh
kering
baru
merupa-
Untuk m e n d a p a t k a n
b u n g a c e n g k e h y a n g b e r m u t u t i n g g i , maka
digunakan
pada
(tanpa
sebaiknya
mengalami
F l a v o u r d a n aroma minyak b u n g a c e n g k e h h a s i l e k s t r a , , si
dengan
bunga
minyak
C02 s u p e r k r i t i k menyerupai flavour
dan
aroma
cengkeh a s l i ( k e r i n g ) , sedangkan flavour dan
aroma
bunga cengkeh h a s i l p e n y u l i n g a n c a r a a i r dan
air-uap
banyak
menyimpang d a r i f l a v o u r d a n
cara
aroma
bunga
cengkeh a s l i ( k e r i n g ) .
E k s t r a k s i minyak bunga cengkeh s e l u r u h n y a dengan
superkritik
US$
mungkin
792.50/ton
C02
d i l a k u k a n , dengan keuntungan s e b e s a r
i n p u t bunga c e n g k e h .
Sedangkan
ekstraksi
minyak b u n g a c e n g k e h s e b a g i a n ( 1 0 % m i n y a k , r a f i n a t
bunga
c e n g k e h m a s i h mengandung 5 X m i n y a k u n t u k d i g u n a k a n
dalam
pembuatan
keuntungan
rokok k r e t e k )
yang
mungkin
juga dilakukan,
l e b i h b e s a r , y a i t u US$ 2
dengan
130/ton
input
bunga cengkeh.
Dari
bunga
s e g i b i a y a penyimpanan, u s a h a e k s t r a k s i
cengkeh
d e n g a n C02 s u p e r k r i t i k i n i
mampu
b i a y a penyimpanan m e n j a d i 1/3 k a l i l e b i h k e c i l
kan
minyak
menekan
dibanding-
d e n g a n menyimpan b u n g a c e n g k e h k e r i n g , menghemat
1.19 juta/tahun.
US$
APLfKASI TEKNIK EKSTRAKSI DENGAN FLUIDA SUPERKRITIK
UNTUK HENINGKATKAN RENDEBEN DAN HUTU
H I N Y A K B U N G A C E N G K E H ( S y z i g i u a aromaticum L . i
Oleh
H E R M I N
F . 26.0806
SKRIPSI
S e b a g a i S a l a h S a t u S y a r a t U n t u k Memperoleh Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
P a d a JURUSBN MEKANISASI PERTBHIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1994
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
APLIKASI TEKNIK EKSTRAKSI DENGAN FLUIDA SUPERKRITIK
U N T U K M E N I N G K A T K A N RENDEtlEN D A N M U T U
M I N Y A K B U N G A C E N G K E H (Syzigiur aromaticus L.)
SKRIPSI
S e b a g a i S a l a h S a t u S y a r a t Untuk Hemperoleh G e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
P a d a JURUSAN HEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
Oleh
H E R M I N
F . 26.0806
MSAE
KATA PENGANTAR
Skripsi
memperoleh
i n i disusun sebagai salah satu syarat
gelar
Sarjana Teknologi
Pertanian,
untuk
Fakultas
Teknologi P e r t a n i a n , I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor.
Pada
kesempatan
ini,
penulis
ingin
menyampaikan
ucapan t e r i m a k a s i h kepada :
1.
Dr. I r . Atjeng M .
Bapak
Syarief,
MSAE
selaku
dosen
pembimbing y a n g b e g i t u b a n y a k m e m b e r i k a n b i m b i n g a n d a n
bantuan
b a i k m o r i l maupun m a t e r i l
selama
penelitian
hingga s e l e s a i n y a penulisan s k r i p s i i n i .
2.
Bapak D r . I r
. Kudang B o r o S e m i n a r , MSc a t a s k e s e d i a a n -
nya s e b a g a i dosen p e n g u j i .
3.
I b u I r . P u t i a t i Mahdar, MApp.Sc
a t a s kesediaannya se-
b a g a i dosen penguj i .
4.
B a p a k , i b u , b i b i , paman, d a n
saudara-saudara
penulis
y a n g s e t i a mendorong d a n mendukung p e n u l i s .
5.
Burhan B a h a r
yang
s e n a n t i a s a memberikan b a n t u a n
dan
dorongan kepada p e n u l i s .
6.
Sahabatku,
Moch. A r i f M u s t o f a
y a n g s e l a l u memberikan
n a s i h a t dan s a r a n s e r t a dorongan kepada p e n u l i s .
m e n y a d a r i bahwa t u l i s a n i n i m a s i h j a u h
dari
k a r e n a n y a k r i t i k d a n s a r a n y a n g membangun
dari
Penulis
sempurna,
semua p i h a k s a n g a t p e n u l i s h a r a p k a n .
Akhirnya
bermanf a a t
penulis
berharap agar
tulisan
ini
dapat
.
B o g o r , Mei 1994
DCIFTAR
ISI
Halaman
6
KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
i
DAFTAR I S 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ii
.........................................
v
DAFTAR GAMBAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vi
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
I.
I1 .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v i i i.
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.............................
A.
LATAR BELAKANG
B.
TUJUAN PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
...............................
CENGKEH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1
4
TINJAUAN PUSTAKA
5
A.
5
TANAMAN
1. S e j a r a h
2. Botani
.................................
5
..................................
7
3 . Budidaya Cengkeh
........................
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
B.
BUNGA CENGKEH
C.
MINYAK ATSIRI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
D.
MINYAK BUNGA CENGKEH
.......................
1. K a r a k t e r i s t i k Minyak Bunga C e n g k e h
17
17
....
19
..............................
21
.......................
22
...........................
23
b . E u g e n o l Asetat
c . Karyofilen
13
......
2 . K o m p o s i s i K i m i a Minyak Bunga C e n g k e h
a . Eugenol
9
3 . F a k t o r - F a k t o r Yang Mempengaruhi Mutu
Minyak Cengkeh
23
E.
PENYULINGAN M I N Y A K BUNGA CENGKEH . . . . . . . . . . .
F.
METODE EKSTRAKSI DENGAN PELARUT SUPERKRITIK
1. P e m i l i h a n P e l a r u t
.......................
2 . Konsep P r o s e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
G.
111.
PATEN TENTANG EKSTRAKSI MINYAK REMPAH-REMPAH
BAHAN DAN METODE PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.
BAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B.
ALAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C.
WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . .
D.
METODE PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. P e r l a k u a n E k s t r a k s i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 . Pengamatan
a . Rendemen
..............................
.............................
b . Bobot J e n i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
c . Indeks Bias
..........................
d . K e l a r u t a n Dalam A l k o h o l 80 % . . . . . . . . .
e . A n a l i s a K r o m a t o g r a f i Gas . . . . . . . . . . . . .
f . Konsumsi C 0 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I V.
HASIL DAN PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.
PENELITIAN PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Rendemen
................................
2 . Bobot J e n i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Indeks Bias
.............................
4 . Radar Eugenol
...........................
5 . Radar Eugenol A s e t a t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iii
"+--,.
,-,-
P$
"
,,.,*....-
*-*''--*
--em,-=.-
.*s:, $s .: "4 4+-2. ,
:
3
)
-
,..
,
pe*,"
* Z"i
#
.-
*
.,
_"...I..1.
,.n;ar.,w^
,
APLlKASl
TEKNlK E
UNTUK
MaOllgdVAK BUMGA
34
" *-*A;."*?" ' ..- *&"T
f
*..>%m^-.--
.
-*,-'&"""
,
*
2.s.t
'.
" ""4
N~A,H‘-FC~~ID&$UPERKRITIW
kDEM,ea"rff'rM
GE#GKEH
(syzigium aromaticom L . )
OIeh
N E R M I N
F 26. 0806
1 9 9 4
FAKULTAS TEKNOLOGI
INSTITUT
PERTANIAN
PERTANIAN BOGOR
B O G O R
0
Hermin.
F . 26 0 8 0 6 . ~ p l i k a s i T e k n i k E k s t r a k s i Dengan
F l u i d a S u p e r k r i t i k Untuk M e n i n g k a t k a n Rendemen Dan Mutu
Dosen
Minyak Bunga C e n g k e h ( S y z i g i u m a r o m a t i c u m L
Pembimbing D r . I r . A t j e n g M . S y a r i e f , MSAE.
RINGKASAN
Metode u n t u k m e n d a p a t k a n minjrak c e n g k e h umumnya m a s i h
tradisional
yaitu
distillation),
dan
penyulingan
c a r a air-uap
dengan
cara
( water-steam
cara u a p l a n g s u n g ( s t e a m d i s t i l l a t i o n ) .
lingan
air
(water
distillation),
Cara
penyu-
minyak cengkeh yang b i a s a d i l a k u k a n a d a l a h
dengan
cara air-uap
( k u k u s ) , menggunakan k e t e l y a n g t e r b u a t
b e s i dan tembaga s e r t a k o n s t r u k s i yang b e r v a r i a s i ,
babkan minyak yang d i h a s i l k a n bermutu rendah dan
yang
kecil.
dari
menye-
rendernen
Rendahnya mutu m i n y a k c e n g k e h d i t a n d a i
oleh
warna yang g e l a p dan kadar e u g e n o l yang rendah.
Akhir-akhir
traksi
yang d i s e b u t
diharapkan
proses
pelarut
i n i t e l a h berkembang s u a t u
dapat
eks-
Supercritical Fluid Extraction
yang
mengatasi masalah
penyulingan
organik.
metode
atau
pada
yang
proses
dihadapi
pada
ekstraksi
dengan
S e l a i n d a p a t m e n g e k s t r a k minyak
dengan
rendemen y a n g l e b i h t i n g g i d a n mutu y a n g l e b i h b a i k ,
menghasilkan
ampas bunga c e n g k e h / r a f i n a t y a n g k e r i n g
juga
dan
bersih.
Penelitian
tekanan
minyak
ini
optimum
bunga
bertujuan untuk
e k s t r a k s i dengan C02
cengkeh
dengan
suhu
menentukan
superkritik
40°C,
kondisi
untuk
membandingkan
rendemen
bahan
d a n mutu minyak b u n g a c e n g k e h y a n g b e r a s a l
kering
traksi
l a m a d a n k e r i n g b a r u , menentukan
p a d a t e k a n a n k e r j a optimum,
dari
l a j u eks-
d a n membuat
analisis
tekno-ekonomi p r o s e s e k s t r a k s i .
Supercritical Fluid Extraction a d a l a h c a r a
ekstraksi
d e n g a n menggunakan p r i n s i p p e n i n g k a t a n k e l a r u t a n
di
atas
tekanan
kondisi
adalah
dan suhu k r i t i k
t e r s e b u t daya l a r u t d a r i p e l a r u t
sangat
dari
pelarut.
yang
Pada
digunakan
b e s a r sehingga d a p a t melarutkan
dalam jumlah yang b e s a r p u l a .
tung
suatu
komponen
zat
lain
Besarnya daya l a r u t tergan-
tekanan dan t e m p e r a t u r
yang
digunakan
dalam
proses ekstraksi tersebut.
Ada
d u a h a 1 utama yang m e n j a d i k a n
superkritik
pemerintah
menjadi menarik.
yang
Pertama,
adanya
menetapkan s e j u m l a h p e l a r u t
digunakan dalam p r o s e s s e p a r a s i .
lah
ekstraksi
peraturan
yang
k e s e h a t a n a k i b a t penggunaan h i d r o k a r b o n k l a s i k ,
dari
alternatif.
segi
perhatian
Alasan ke-dua a d a l a h adanya
biaya energi.
dapat
P e r h a t i a n t e r h a d a p masa-
b e r i k a n d o r o n g a n b a g i p a r a p e n e l i t i u n t u k menemukan
rut
fluida
Beberapa
peneliti
mempela-
peningkatan
memusatkan
t e r h a d a p Cog dan s i s t e m hidrokarbon yang
dapat
m e r a n g s a n g p e n i n g k a t a n p r o s e s recovery m i n y a k .
Pada
prinsipnya,
ekstraksi superkritik
ini
adalah
sama d e n g a n p r o s e s e k s t r a k s i b i a s a , t a h a p - t a h a p n y a m e l i p u t i e k s t r a k s i d e n g a n p e l a r u t , p e m i s a h a n p e l a r u t d a n recove-
ry d a r i p e l a r u t i t u s e n d i r i .
Akan t e t a p i p a d a
prakteknya
banyak v a r i a s i yang d i l a k u k a n d i a n t a r a n y a a d a l a h
n a a n l a r u t a n pembantu ( c o - s o l v e n t ) d a l a m p r o s e s
tersebut
yang
maksudnya a n t a r a
lain
untuk
pengguekstraksi
mempermudah
masuknya p e l a r u t k e d a l a m b a h a n y a n g a k a n d i e k s t r a k .
Ekstraksi
menggunakan
bunga
cengkeh
k e r i n g b a r u dan k e r i n g lama, yang d i g i l i n g sampai
berdia-
m e t e r 2 - 3 mm.
digunakan
mPa.
bahan
berupa
Suhu e k s t r a k s i s e b e s a r 40°C,
tekanan yang
adalah 10.2, 11.9, 14.3, 17.0, 20.4, 23.8, 30.6
Jumlah bahan s e t i a p e k s t r a k s i s e b e s a r 110 g r , dengan
j a n g k a waktu e k s t r a k s i s e l a m a 4 j a m ,
s e r t a l a j u a l i r a n C02
s e b e s a r 5 . 0 1 e k u i v a l e n COZ-atm/jam.
Tekanan k e r j a e k s t r a k s i s e b e s a r 1 750 p s i ( 1 1 . 9
s a m p a i d e n g a n 2 500 p s i ( 1 7 . 0 mPa) p a d a s u h u 40°C,
mPa)
dan dua
k o n d i s i b u n g a c e n g k e h ( k e r i n g lama d a n k e r i n g b a r u )
meng-
h a s i l k a n rendemen minyak y a n g s a m a , y a i t u s e b e s a r 1 5 % .
S i f a t - s i f a t f i s i k a - k i m i a minyak
ngaruhi oleh
tekanan
k o n d i s i bunga c e n g k e h ,
kerja
bunga cengkeh
sedangkan
e k s t r a k s i t i d a k memberikan
dipe-
perlakuan
pengaruh
yang
nyata.
Tekanan
kerja
e k s t r a k s i 1 750 p s i ( 1 1 . 9
mPa)
s u h u e k s t r a k s i 40°C d e n g a n waktu e k s t r a k s i 4 j a m ,
kan k o n d i s i p r o s e s e k s t r a k s i y a n g b a i k .
minyak
bunga
penyimpanan)
.
cengkeh
kering
baru
merupa-
Untuk m e n d a p a t k a n
b u n g a c e n g k e h y a n g b e r m u t u t i n g g i , maka
digunakan
pada
(tanpa
sebaiknya
mengalami
F l a v o u r d a n aroma minyak b u n g a c e n g k e h h a s i l e k s t r a , , si
dengan
bunga
minyak
C02 s u p e r k r i t i k menyerupai flavour
dan
aroma
cengkeh a s l i ( k e r i n g ) , sedangkan flavour dan
aroma
bunga cengkeh h a s i l p e n y u l i n g a n c a r a a i r dan
air-uap
banyak
menyimpang d a r i f l a v o u r d a n
cara
aroma
bunga
cengkeh a s l i ( k e r i n g ) .
E k s t r a k s i minyak bunga cengkeh s e l u r u h n y a dengan
superkritik
US$
mungkin
792.50/ton
C02
d i l a k u k a n , dengan keuntungan s e b e s a r
i n p u t bunga c e n g k e h .
Sedangkan
ekstraksi
minyak b u n g a c e n g k e h s e b a g i a n ( 1 0 % m i n y a k , r a f i n a t
bunga
c e n g k e h m a s i h mengandung 5 X m i n y a k u n t u k d i g u n a k a n
dalam
pembuatan
keuntungan
rokok k r e t e k )
yang
mungkin
juga dilakukan,
l e b i h b e s a r , y a i t u US$ 2
dengan
130/ton
input
bunga cengkeh.
Dari
bunga
s e g i b i a y a penyimpanan, u s a h a e k s t r a k s i
cengkeh
d e n g a n C02 s u p e r k r i t i k i n i
mampu
b i a y a penyimpanan m e n j a d i 1/3 k a l i l e b i h k e c i l
kan
minyak
menekan
dibanding-
d e n g a n menyimpan b u n g a c e n g k e h k e r i n g , menghemat
1.19 juta/tahun.
US$
APLfKASI TEKNIK EKSTRAKSI DENGAN FLUIDA SUPERKRITIK
UNTUK HENINGKATKAN RENDEBEN DAN HUTU
H I N Y A K B U N G A C E N G K E H ( S y z i g i u a aromaticum L . i
Oleh
H E R M I N
F . 26.0806
SKRIPSI
S e b a g a i S a l a h S a t u S y a r a t U n t u k Memperoleh Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
P a d a JURUSBN MEKANISASI PERTBHIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1994
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
APLIKASI TEKNIK EKSTRAKSI DENGAN FLUIDA SUPERKRITIK
U N T U K M E N I N G K A T K A N RENDEtlEN D A N M U T U
M I N Y A K B U N G A C E N G K E H (Syzigiur aromaticus L.)
SKRIPSI
S e b a g a i S a l a h S a t u S y a r a t Untuk Hemperoleh G e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
P a d a JURUSAN HEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
Oleh
H E R M I N
F . 26.0806
MSAE
KATA PENGANTAR
Skripsi
memperoleh
i n i disusun sebagai salah satu syarat
gelar
Sarjana Teknologi
Pertanian,
untuk
Fakultas
Teknologi P e r t a n i a n , I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor.
Pada
kesempatan
ini,
penulis
ingin
menyampaikan
ucapan t e r i m a k a s i h kepada :
1.
Dr. I r . Atjeng M .
Bapak
Syarief,
MSAE
selaku
dosen
pembimbing y a n g b e g i t u b a n y a k m e m b e r i k a n b i m b i n g a n d a n
bantuan
b a i k m o r i l maupun m a t e r i l
selama
penelitian
hingga s e l e s a i n y a penulisan s k r i p s i i n i .
2.
Bapak D r . I r
. Kudang B o r o S e m i n a r , MSc a t a s k e s e d i a a n -
nya s e b a g a i dosen p e n g u j i .
3.
I b u I r . P u t i a t i Mahdar, MApp.Sc
a t a s kesediaannya se-
b a g a i dosen penguj i .
4.
B a p a k , i b u , b i b i , paman, d a n
saudara-saudara
penulis
y a n g s e t i a mendorong d a n mendukung p e n u l i s .
5.
Burhan B a h a r
yang
s e n a n t i a s a memberikan b a n t u a n
dan
dorongan kepada p e n u l i s .
6.
Sahabatku,
Moch. A r i f M u s t o f a
y a n g s e l a l u memberikan
n a s i h a t dan s a r a n s e r t a dorongan kepada p e n u l i s .
m e n y a d a r i bahwa t u l i s a n i n i m a s i h j a u h
dari
k a r e n a n y a k r i t i k d a n s a r a n y a n g membangun
dari
Penulis
sempurna,
semua p i h a k s a n g a t p e n u l i s h a r a p k a n .
Akhirnya
bermanf a a t
penulis
berharap agar
tulisan
ini
dapat
.
B o g o r , Mei 1994
DCIFTAR
ISI
Halaman
6
KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
i
DAFTAR I S 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ii
.........................................
v
DAFTAR GAMBAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vi
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
I.
I1 .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v i i i.
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.............................
A.
LATAR BELAKANG
B.
TUJUAN PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
...............................
CENGKEH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1
4
TINJAUAN PUSTAKA
5
A.
5
TANAMAN
1. S e j a r a h
2. Botani
.................................
5
..................................
7
3 . Budidaya Cengkeh
........................
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
B.
BUNGA CENGKEH
C.
MINYAK ATSIRI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
D.
MINYAK BUNGA CENGKEH
.......................
1. K a r a k t e r i s t i k Minyak Bunga C e n g k e h
17
17
....
19
..............................
21
.......................
22
...........................
23
b . E u g e n o l Asetat
c . Karyofilen
13
......
2 . K o m p o s i s i K i m i a Minyak Bunga C e n g k e h
a . Eugenol
9
3 . F a k t o r - F a k t o r Yang Mempengaruhi Mutu
Minyak Cengkeh
23
E.
PENYULINGAN M I N Y A K BUNGA CENGKEH . . . . . . . . . . .
F.
METODE EKSTRAKSI DENGAN PELARUT SUPERKRITIK
1. P e m i l i h a n P e l a r u t
.......................
2 . Konsep P r o s e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
G.
111.
PATEN TENTANG EKSTRAKSI MINYAK REMPAH-REMPAH
BAHAN DAN METODE PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.
BAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B.
ALAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C.
WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . .
D.
METODE PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. P e r l a k u a n E k s t r a k s i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 . Pengamatan
a . Rendemen
..............................
.............................
b . Bobot J e n i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
c . Indeks Bias
..........................
d . K e l a r u t a n Dalam A l k o h o l 80 % . . . . . . . . .
e . A n a l i s a K r o m a t o g r a f i Gas . . . . . . . . . . . . .
f . Konsumsi C 0 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I V.
HASIL DAN PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.
PENELITIAN PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Rendemen
................................
2 . Bobot J e n i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Indeks Bias
.............................
4 . Radar Eugenol
...........................
5 . Radar Eugenol A s e t a t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iii