Pengaruh Tingkat Kesegaran dan Ukuran Bahan Serta Lama Penyulingan Terhadap Mutu dan Rendemen Minyak Kapulaga Lokal (Amomum cardamomum Willd.)

PENGARUH TIIGKAT KESEGARAW DAN UKURAW BAWAM
SEkTA LAMA PEISYULINGAN TERHABAP MWTU DAM RENDEMEN
MIHYAK KAPULAGA LO KAL (Amomum cardamomurn Willd.)

Oleh
ilCHWAN ROSJlDl

F 25 0650

1 9 9 3

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
'

INSTITUT PERTANIAN
B O G O R

BOGOR

ICHWAN ROSJIDI. F 25.0650. Pengaruh Tingkat Kesegaran dan Ukuran
Bahan serta Lama Penyulingan terhadap Mutu dan Rendemen Minyak Kapulaga

Lokal (Arnorn~tmcardnmorn~irnWilld.). Dibawah bimbingan S. Ketaren

RINGKASAN
Tanaman kapulaga lokal yang termasuk dalam famili Zingiberncme
merupakan tanainan asli Indonesia dan mempunyai potensi sebagai salah satu
tanaman penghasil minyak atsiri. Minyak kapulaga lakal mempunyai banyak
kegunaan antara lain sebagai obat anti batuk, penghangat badan, influenza, obat
anti kembung, penambah rasa dan aroma untuk racikan jamu, campuran minyak
angin dan lain-lain.
Tanaman kapulaga lokal selama ini diperdagangkan dalam bentuk buah
kering. Dalam rangka untuk mendapatkan nilai tambah, perlu dilakukan pengolahan terhadap buah kapulaga lokal ini yaitu dengan cara penyulingan. Salali satu
metode penyulingan yang digunakan adalah penyulingan air dan uap (wafer nrrd
stearn distillatiort).
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh tingkat kesegaran
dan ukuran bahan serta lama penyulingan terhadap mutu dan rendemen minyak
kapulaga lokal dalam rangka untuk mendapatkan rendernen yang tinggi dan mutu
yang baik. Penelitian terdiri dari dua tahap, yaitu penelitian pendahuluan dan
penelitian utama. Pada penelitian pendahuluan dilakukan pengukuran kadar air,
kadar minyak total serta penentuan waktu untuk penyulingan. Sedangkan pada
penelitian utama dilakukan penyulingan terhadap buah kapulaga lokal yang dilanjutkan dengan analisa terhadap minyak yang dihasilkan.

Faktor perlakuan yangdigunakan meliputi tirlgkat kesegaran buah yang
terdiri dari dua taraf (segar dan kering), ukurxn partikel buah derigan tiga tarat'
(utuh, terpisah antara kulit dan biji, lolos s~iriiigail5 inesll) dart laina penyulingan

yang terdiri dari dua taraf (8jam dan I0 jam). Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap Faktorial dengan dua kali ulangan.
Analisa yang dilakukan untuk melihat pengaruh faktor perlakuan yang
dicobakan meliputi rendernen, hobot jenis. bili~rlganester, bilangari asam, indeks
bias, kelarutan dalam etanol 80 persen, putaran optik dan analisis komponen
dengan kromatografi gas.
Perlakuan tingkat kesegaran dan ukuran partikel buah serta lama penyulingan berpengaruh nyata terhadap rendernen, bilangan ester, bobot jenis, indeks
bias dan putaran optik, tetapi tidak berpengaruh terhadap kelarutan dalam etanol

80 persen dan bilangan asam.
Hasil terbaik diperoleh pada kombinasi perlakuan buah kapulaga lokal
kering, 1010s saringan 5 mesh yang disuling selarna 8 jam (A1B2CO) dengan
rendemen sebesar 5.97 persen, bilangan ester 4.85, bilangan asam 0.166, kelarutan
dalam etanol 80 persen 18.9 : 10, bobot jenis 0.9221, indeks bias 1.4631, putaran
optik -8.3 dan mempunyai komponen 16jenis.

PENGARUN TINGKAT KESEGARAN DAN UKURAN BAHAN

SERTA LAMA PENYULINGAN TERIIADAP MUTU DAN RENDEMEN
MINYAK KAPULAGA LOKAL (Amomurn cardamom~~rn
Willd.)

Oleh
ICHWAN ROSJIDI

F

25.0650

SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PENGARUH KONDISI DAN UKURAN BAHAN SERTA LAMA PENYULINGAN
TERHADAP

MUTU DAN RENDEMEN MINYAK KAPULAGA LOKAL

(Amomum cardamomum Willd. )

SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor

Oleh

ICHWAN ROSJIDI
F

25.0650

Dilahirkan pada tanggal 12 Mei 1970
di Surabaya
Tanggal lulus : 5 Agustus 1993

KATA PENGANTAR

Segala puja

dan

puji bagi Allah

swt.

yang

telah

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini.
Penulis

juga

ingin menyampaikan rasa

terima

kasih

kepada :
1.

I

Semangat Ketaren MS. yang telah membina dan

mem-

bimbing penulis menyelesaikan skripsi ini.
2.

Pimpinan BPIHP Bogor dan staf yang telah

mengijinkan

pemakaian laboratorium Khemurgi sebagai tempat penelitian.
3.

Seluruh staf Sie Pengembangan Teknologi, Balai Pengembangan Khemurgi dan Aneka Industri, Dra. Sumarsi Apt.,
Dra.

Lucyana,

Sukarta yang

Wardan Sumarwata, Gozali,
telah banyak

membantu

dan

penulis

Atang
selama

penelitian.
4.

Seluruh teman-teman yang ada di BARISTAR, Imam Kriting
Muslih, Erfan, Pra-Roto-setyo, Su-kopel-kardji,

Agus

Ludruk subekti, Pur-Gondez-nomo, Sas-Celeng-mito, Ponco, Ayip Dumeng I, Hakim Moerdiono, Abdul Betawi Azis,

Iwan Petok Suwandi, Su-Basman-priono dan Soepandi yang
telah

memberikan dukungan baik langsung maupun

langsung
5.

tidak

.

Teman-teman penulis yang ada di kampus, terutama Haris
dan

Dodi, juga Nurita, Amelia, Minda,

iii

Rina, Anita

Fadjari, Fikri Anita (ITI), Agit PJKA, Giri,

Zenovial,

Iqbal, Winarno Pakde atas dukungan morilnya.
6.

Anggota Red Bacteria Band, Ade, Ari, Henry, Lisa, Budi
Ngalam,

Imanuddin dan Deny yang membantu

refreshing

penulis.
7.

Adik

Tri

Handari Cahya yang

mendampingi penulis

selalu

membantu

saat-saat menyelesaikan

serta
ujian

skripsi.
8.

Arek-arek Suroboyo, Yusuf, Hari, Surono, Lutfi, Ulik,
Agus yang telah memberikan bantuan secara tidak langsung.
Ucapan

tuaku

yang

terima kasih yang terbesar untuk kedua
telah banyak dan selalu memberikan

orang

dorongan

serta mendoakan penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis juga menyadari bahwa masih banyak

kekurangan

dalam skripsi ini, sehingga saran dan kritik yang bijaksana serta membangun sangat diharapkan.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak,
terutama bagi yang berkepentingan terhadap hasil penulisan
ini

.

Bogor, Juli 1993

DAFTAR IS1

Halaman

.
DAFTAR IS1 . . .
DAFTAR TABEL . .
DAFTAR GAMBAR . .

KATA PENGANTAR

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

...............
. . . . . . . . . . . . . . . . .

DAFTAR LAMPIRAN
I. PENDAHULUAN

A . LATAR BELAKANG

. . . . . . . . . . . . . .

. TUJUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I1 . TINJAUAN PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . .
A . BOTANI . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B . KOMPOSISI KIMIA . . . . . . . . . . . . .
1. Komposisi Minyak Atsiri . . . . . . . .
a . Monoterpen . . . . . . . . . . . . .
B

. . . . . . . . . . . .
2 . Komposisi Minyak Kapulaqa Lokal . . . .
. . . . . . . . . . .
C . SIFAT FISIKO-KIMIA
1 . Sifat Fisiko-Kimia Minyak Atsiri . . .
b . Seskuiterpen

2

.

Sifat Fisiko-Kimia Minyak Kapulaga
Lokal . . . . . . . . . . . . . . .

. .
D . PENYULINGAN MINYAK ATSIRI . . . . . . . .
1 . Teori Penyulingan . . . . . . . . . . .
2 . Metoda Penyulingan .
. . . .
E

.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI RENDEMEN
DAN MUTU . . . . . . . . . . . . . . . .

.

iii
v
viii
ix
xii
1
1

4

5

5
10
10
14
21
25
31
31

33
34

34

37

43

. . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .

44

. . . . . . .

44

1. Perlakuan Pendahuluan
2

.

Lama Penyulingan

3

.

Peralatan Penyulingan

4

.

Perlakuan terhadap Minyak setelah Penyulingan . . . . . . . . . . . . .

45

. . . . . . . . .

46

I11 . BAHAN DAN METODE PENELITIAN
A

43

. BAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Bahan Baku
..............
2 . Bahan Kimia . . . . . . . . . . . . .

46

...................

47

. . . . . . . . . . . .

47

B . ALAT

C . METODA PENELITIAN

.
2.

........
Penelitian Utama . . . . . . . . . . .
D . PERLAKUAN . . . . . . . . . . . . . . . .
E . RANCANGAN PERCOBAAN . . . . . . . . . . .
F . PENGAMATAN . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Rendemen . . . . . . . . . . . . . . .
2 . Indeks Bias
.............
1

3

Penelitian Pendahuluan

.

. . . . . . . . . . . .

Bobot Jenis

46

46

47
48
50
51
52
52

53
55

. Putaran Optik . . . . . . . . . . . .
5 . Kelarutan dalam alkohol . . . . . . .
6 . Analisis dengan Kromatografi Gas . . .

58

..............

59

. Kadar Minyak . . . . . . . . . . . . .

60

4

7 . Kadar Air
8

56
57

9 . Bilangan Asam

. . . . . . . . . . . .

62

10. Bilangan Ester

. . . . . . . . . . . .

63

IV

.

. . . . . . . . . . . .
PENDAHULUAN . . . . . . . . .

HASIL DAN PEMBAHASAN

65

A . PENELITIAN

65

. . . . . .
2 . Kadar Minyak Atsiri .
3 . Lama Penyulingan
. .
B . PENELITIAN UTAMA . . . .
1 . Rendemen . . . . . .
1 . Kadar Air

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
......

. Bilangan Asam . . . . . . . . . . . . .
3 . Bilangan Ester . . . . . . . . . . . .
4 . Bobot Jenis . . . . . . . . . . . . . .
2

5

.

Indeks Bias

. . . . . . . . . . . . . .

67
68
68
73
76
81
84

91

. Analisis
Komponen dengan Kromatografi
Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . .

94

............

98

8

.

66

. Melarutan dalam Etanol 80 Persen . .
7 . Putaran Optik . . . . . . . . . . . . .
6

V

65

KESIMPULAN DAN SARAN

. . .
B . SARAN . . . . .
DAFTAR PUSTAKA . .
LAMPIRAN . . . . .

A . KESIMPULAN

.
.
.
.

.
.
.
.

. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
...........
. . . . . . . . . . .

vii

87

98
99
100
103

DAFTAR TABEIL

Halaman
Data hasil destilasi kapulaga
sabrang . . . . . . . . . .

2

Tabel 2.

Ekspor buah kapulaga lokal

3

Tabel 3.

Sifat fisiko-kimia minyak kapulaga
lokal

Tabel 1.

. . . .
kering . . .

.................

33

Tabel 4.

Sifat fisiko-kimia minyak kapulaga
sabrang . . . . . . . . . . . .

Tabel 5.

Data rendemen penyulingan
pendahuluan

..............

67

Data hasil kromatografi minyak kapulaga
lokal

96

Tabel 6.

.................

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

1.

2.
3.
4.

5.
6.

7.

Tanaman kapulaga lokal (Amomum
cardamomum) . . . . . . . . . .

. . .

Letak minyak atsiri pada biji kapulaga
lokal . . . . . . . . . . . . . . . .

7
8

Mekanisme penggabungan isopren secara
kepala ke ekor

14

Hubungan antara metabolisme primer dan
sekunder

17

Pembentukan asam mevalonat dari
asetil-CoA . . . . . . . . .

18

...........

..............
. . .

Pembentukan isopentenil pirofosfat
dari asam mevalonat . . . . . . . .

.

19

.............

20

Pembentukan terpen dari isopentenil
pirofosfat

Gambar

8.

Struktur bangun 1.8 sine01

. . . .

27

Gambar

9.

Struktur bangun 1.4 sine01

. . . . .

28

Gambar

10.

Struktur bangun kamfor

. . . . . . .

28

Gambar

11.

Rumus bangun borne01

. . . . . . . .

29

Gambar

12.

Rumus bangun beberapa komponen minyak
kapulaga lokal . . . . . . . . . . .

30

Rumus bangun beberapa komponen minyak
kapulaga lokal

. . . . . . . . . . .

31

Hubungan tekanan parsial dan tekanan
uap total pada suhu dari campuran binair pada fasa tunggal menurut hukum
Raoult . . . . . . . . . . . . . . .

36

Penampang ketel penyulingan air hemat
energi . . . . . . . . . . . . . . .

38

Penampang ketel penyulingan air dan
uap hemat energi . . . . . . . . .

40

Gambar
Gambar

Gambar
Gambar

13.
14.

15.
16.

.

Gambar

Peralatan penyulingan uap

Gambar

Diagram alir pengolahan minyak atsiri
buah kapulaga lokal .
. . . .

Gambar

Hubungan antara ukuran partikel buah
kapulaga kering dan lama penyulingan
terhadap rendemen

. . . . . .

Gambar

Hubungan antara ukuran partikel buah
kapulaga segar dan lama penyulingan
terhadap rendemen . . . . . . . . . .

Gambar

Hubungan antara ukuran partikel buah
kapulaga kering dan lama penyulingan
terhadap bilangan asam .
. . .

Gambar

Hubungan antara ukuran partikel buah
kapulaga segar dan lama penyulingan
terhadap bilangan asam .
. . .

Gambar

Hubungan antara ukuran partikel buah
kapulaga kering dan lama penyulingan
terhadap bilangan ester . . . . . .

Gambar

Hubungan antara ukuran partikel buah
kapulaga segar dan lama penyulingan
terhadap bilangan ester . . . . .

Gambar

Reaksi hidrolisis ester

Gambar

Hubungan antara ukuran partikel buah
kapulaga kering dan lama penyulingan
terhadap bobot jenis .
. . .

Gambar

Hubungan antara ukuran partikel buah
kapulaga segar dan lama penyulingan
.
.
.
terhadap bobot jenis .

Gambar

Hubungan antara ukuran partikel buah
kapulaga kering dan lama penyulingan
terhadap indeks bias

.

. . . . . . .

.

.

.

Gambar

Hubungan antara ukuran partikel buah
kapulaga segar dan lama penyulingan
terhadap indeks bias .
.
.
.

Gambar

Hubungan antara ukuran partikel buah
kapulaga kering dan lama penyulingan
terhadap kelarutan dalam etanol 8 0
persen

. . . . . . . . . . . . . . .

Gambar

Gambar

Gambar

31.

32.

33.

Hubungan antara ukuran partikel buah
kapulaga seqar dan lama penyulingan
terhadap kelarutan dalam etanol 80
persen . . . . . . . . . . . . .

89

Hubungan antara ukuran partikel buah
kapulaga kering dan lama penyulingan
terhadap putaran optik .
.
.

93

Hubungan antara ukuran partikel buah
kapulaga segar dan lama penyulingan
terhadap putaran optik .
. . .

93

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman
Lampiran l a .
Lampiran l b .
Lampiran l c .

Lampiran Id.

Lampiran l e .

Lampiran I f .

Lampiran l g .

Lampiran l h .

Lampiran li.

D a t a rendemen minyak k a p u l a g a
lokal

...............

104

S i d i k ragam rendemen minyak k a p u l a g a
lokal

105

Pengaruh t i n g k a t k e s e g a r a n buah ( A )
t e r h a d a p r e n d e m e n minyak k a p u l a g a
l o k a l b e r d a s a r k a n u j i Duncan . . .

.

105

Pengaruh u k u r a n p a r t i k e l buah ( B )
t e r h a d a p r e n d e m e n minyak k a p u l a g a
l o k a l b e r d a s a r k a n u j i Duncan

. . . .

105

Pengaruh lama p e n y u l i n g a n ( C ) t e r h a d a p rendemen m i n y a k k a p u l a g a l o k a l
b e r d a s a r k a n uj i Duncan

.......

106

Pengaruh t i n g k a t k e s e g a r a n buah ( A )
dengan u k u r a n p a r t i k e l buah ( 8 ) t e r h a d a p rendemen minyak k a p u l a g a l o k a l
b e r d a s a r k a n u j i Duncan

.......

106

Pengaruh t i n g k a t k e s e g a r a n buah ( A )
dengan lama p e n y u l i n g a n ( C ) t e r h a d a p
rendemen m i n y a k k a p u l a g a l o k a l b e r d a s a r k a n u j i Duncan

. . . . . . . .

106

Pengaruh u k u r a n p a r t i k e l buah ( B )
dengan lama p e n y u l i n g a n ( C ) t e r h a d a p
rendemen m i n y a k k a p u l a g a l o k a l berd a s a r k a n u j i Duncan . . . . . . . .

107

Pengaruh t i n g k a t k e s e g a r a n buah ( A ) ,
u k u r a n p a r t i k e l buah ( B ) dan lama
p e n y u l i n g a n ( C ) t e r h a d a p rendemen m i nyak k a p u l a g a l o k a l b e r d a s a r k a n u j i
Duncan

107

Data a n a l i s i s b i l a n g a n asam minyak
kapulaga l o k a l . . . . . . . . . .

.

108

. .

108

. . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

Lampiran 2 a .
Lampiran 2 b .

S i d i k ragam b i l a n g a n asam minyak
kapulaga l o k a l . . . . . . . . .

xii

Lampiran 2c.

Pengaruh lama penyulingan ( C ) terhadap bilangan asam minyak kapulaga
lokal berdasarkan uji Duncan

....

Lampiran 2d.

Pengaruh tingkat kesegaran buah ( A )
dengan lama penyulingan (C) terhadap
bilangan asam minyak kapulaga lokal
berdasarkan uji Duncan . . . . . . .

Lampiran 2e.

Pengaruh ukuran partikel buah ( B )
dengan lama penyulingan ( C ) terhadap
bilangan asam minyak kapulaga lokal
berdasarkan uji Duncan

.......

Lampiran 2f.

Pengaruh tingkat kesegaran buah ( A ) ,
ukuran partikel buah ( B ) dan lama
penyulingan (C) terhadap bilangan
asam minyak kapulaga lokal berdasarkan uji Duncan . . . . . . . . . . .

Lampiran 3a.

Data analisis Silangan ester minyak
kapulaga lokal

Lampiran 3b.

Sidik ragam bilangan ester minyak
kapulaga lokal

Lampiran 3c.

Pengaruh tingkat kesegaran buah ( A )
terhadap bilangan ester minyak
kapulaga lokal berdasarkan uji
Duncan . . . . . . . . . . . . . . .

Lampiran 3d.

Pengaruh ukuran partikel buah ( B )
terhadap bilangan ester minyak
kapulaga lokal berdasarkan uji
Duncan

...........
...........

...............

Lampiran 3e.

Pengaruh tingkat kesegaran buah ( A )
dengan ukuran partikel buah ( B ) terhadap bilangan ester minyak kapulaga
lokal berdasarkan uji Duncan . . . .

Lampiran 3f.

Pengaruh tingkat kesegaran buah ( A ) ,
ukuran partikel buah ( B ) dan lama
penyulingan ( C ) terhadap bilangan
ester minyak kapulaga lokal berdasarkan uji Duncan . . . . . . . . .

Lampiran 4a.

Data analisis bobot jenis minyak
kapulaga lokal . . . . . . . . .

. .

Lampiran 4b.

Sidik ragam bobot jenis,minyak
kapulaga lokal . . . . . . . . .

. .

xiii

Lampiran 4c.

Lampiran 4d.

Lampiran 4e.

Lampiran 4f.

Pengaruh tingkat kesegaran buah ( A )
terhadap bobot jenis minyak kapulaga
lokal berdasarkan uji Duncan

. . . .

112

Pengaruh ukuran partikel buah ( B )
terhadap bobot jenis minyak kapulaga
lokal berdasarkan uji Duncan . . . .

113

Pengaruh tingkat kesegaran buah ( A )
dengan ukuran partikel buah ( B ) terhadap bobot jenis minyak kapulaga
lokal berdasarkan uji Duncan

....

113

Pengaruh tingkat kesegaran buah ( A ) ,
ukuran partikel buah ( B ) dan lama
penyulingan (C) terhadap bobot jenis
minyak kapulaga lokal berdasarkan
uji Duncan

113

Data analisis indeks bias minyak
kapulaga lokal . . . . . . . . .

. .

114

. . .

114

Pengaruh ukuran partikel buah ( B )
terhadap indeks bias minyak kapulaga
lokal berdasarkan uji Duncan . . . .

115

Pengaruh tingkat kesegaran buah ( A )
dengan ukuran partikel buah (B) terhadap indeks bias minyak kapulaga
lokal berdasarkan uji Duncan . . . .

115

Pengaruh ukuran partikel buah (B)
dengan lama penyulingan (C) terhadap
indeks bias minyak kapulaga lokal
berdasarkan uji Duncan .
. . .

115

Pengaruh tingkat kesegaran buah (A),
ukuran partikel buah (B) dan lama
penyulingan (C) terhadap indeks bias
minyak kapulaga lokal berdasarkan
uji Duncan . . . . . . . . . . . . .

116

Data analisis kelarutan minyak
kapulaga lokal dalam etanol
80 persen . . . . . . . . . .

117

.............

Lampiran 5a.
Lampiran 5b.
Lampiran 5c.

Lampiran 5d.

Lampiran 5e.

Lampiran 5f.

Lampiran

6.

Lampiran 7a.

Sidik ragam indeks bias minyak
kapulaga lokal . . . . . . .

. . .

Data putaran optik minyak kapulaga
lokal . . . . . . . . . . . . . . .

xiv

.

118

Lampiran 7b.

Sidik ragam putaran optik minyak
kapulaga lokal . . . . . . . . .

Lampiran 7c.

Pengaruh tingkat kesegaran buah ( A )
terhadap putaran optik minyak
kapulaga lokal berdasarkan uji
Duncan . . . . . . . . . . . . . .

.

Pengaruh ukuran partikel buah (B)
terhadap putaran optik minyak
kapulaga Lokal berdasarkan uji
Duncan . . . . . . . . . . . . . .

.

Lampiran 7d.

Lampiran 7e.

Lampiran 7f.

Pengaruh lama penyulingan ( C )
terhadap putaran optik minyak
kapulaga lokal berdasarkan uji
Duncan . . . . . . . . . . . .

. .

. . .

Pengaruh tingkat kesegaran buah ( A )
dengan ukuran partikel buah ( 8 ) terhadap putaran optik minyak kapulaga
lokal berdasarkan uji Duncan

. . . .

Lampiran 79.

Pengaruh tingkat kesegaran buah (A)
dengan lama penyulingan ( C ) terhadap
putaran optik minyak kapulaga lokal
berdasarkan uji Duncan . . . . . . .

Lampiran 7h.

Pengaruh ukuran partikel buah (B)
dengan lama penyulingan ( C ) terhadap
putaran optik minyak kapulaga lokal
berdasarkan uji Duncan . . . . . . .

Lampiran 7i.

Pengaruh tingkat kesegaran buah ( A ) ,
ukuran partikel buah ( B ) dan lama
penyulingan (C) terhadap putaran optik minyak kapulaga lokal berdasarkan
uji Duncan . . . . . . . . . . . .

Lampiran 8.

Kromatogram minyak kapulaga lokal
dari buah kapulaga lokal kering
utuh yang disuling selama 8 jam
(AIBoCo)

Lampiran 9.

. . . . . . . . . . . . .

Kromatogram minyak kapulaga lokal
dari buah kapulaga lokal kerinq
utuh yang disuling selama 10 jam
( A1 B0 C1 ) .

. . . . . . . . . . . . .

Lampiran 10. Kromatogram minyak kapulaga lokal
dari buah kapulaga lokal kering
rajang kasar yang disuling selama
8 jam (AIBICO) . . . . . . . . .
Lampiran 11.

Kromatogram minyak kapulaga lokal
dari buah kapulaga lokal kering
rajang kasar yang disuling selama
10 jam (AIBIC1) . . . . . . . . .

Lampiran 12.

Kromatogram minyak kapulaga lokal
dari buah kapulaga lokal kering
rajang halus yang disuling selama
8 jam (A1B2CO) . . . . . . . . . .

Lampiran 13.

Kromatogram minyak kapulaga lokal
dari buah kapulaga lokal kering
rajang halus yang disuling selama
10 jam (A1B2C1)

. . . . . . . . .

Lampiran 14.

~romatogramminyak kapulaga lokal
dari buah kapulaga lokal segar
utuh yang disuling selama 8 jam
(A2BoCo)

. . . . . . . . . . . . .

Lampiran 15.

Kromatogram minyak kapulaga lokal
dari buah kapulaga lokal segar
utuh yang disuling selama 10 jam
(A2BoC1) . . . . . . . . . . . . .

Lampiran 16.

Kromatogram minyak kapulaga lokal
dari buah kapulaga lokal segar
rajang kasar yang disuling selama
8 jam (A2B1CO) . . . . . . . . . .

Lampiran 17.

Kromatogram minyak kapulaga lokal
dari buah kapulaga lokal segar
rajang kasar yang disuling selama
10 jam (A2B1C1) . . . . . . . . .

Lampiran 18.

Kromatogram minyak kapulaga lokal
dari buah kapulaga lokal segar
rajang halus yang disuling selama
8 jam (A2B2CO) . . . . . . . . . .

Lampiran 19.

Kromatogram minyak kapulaga lokal
dari buah kapulaga lokal segar
rajang halus yang disuling selama
10 jam (A2B2C1) . . . . . . . . .

A. LATAR BELAKANG
Sampai

sekarang

ini telah

dikenal

sekitar

150

j e n i s tanaman p e n g h a s i l minyak a t s i r i , akan t e t a p i b a r u
70

jenis

jenis

yang d i p r o d u k s i s e c a r a k o m e r s i a l .

t e r s e b u t , 40 t e r d a p a t d i Indonesia dan

Dari

70

baru

10

j e n i s y a n g d i e k s p o r y a i t u a k a r wangi, n i l a m , s e r e h

wa-

ngi,

dan

c e n d a n a , l a d a , cengkeh, p a l a , kenanga,

jahe

kayu p u t i h .
Kapuiaga

merupakan s a l a h s a t u

tanaman

penghasil

minyak a t s i r i yang k i n i s e d a n g d i u s a h a k a n u n t u k
bangkan
tinggi.

karena

mempunyai n i l a i

ekonomis

dikem-

yang

cukup

B i j i buah kapulaga l o k a l digunakan u n t u k

nambah r a s a dan aroma pada r a c i k a n jamu, minyak
penghangat badan dan l a i n - l a i n

me-

angin,

(Sudiarto, 1986).

D i I n d o n e s i a sedang dikembangkan dua j e n i s k a p u l a -

ga

y a i t u kapulaga sabrang ( E l e t t a r i a

kapulaga
pactum

cardamomum)

l o k a l (Amomum cardamomum sinonim Amomum
S o l a n d e x Maton).

Dalam

perdagangan

dan
com-

interna-

s i o n a l k a p u l a g a s a b r a n g d i s e b u t T r u e cardamon s e d a n g k a n
kapulaga

l o k a i d i s e b u t F a l s e cardamon,

dalam b e n t u k buah a t a u minyak a t s i r i .

yang

diekspor

Indonesia

telah

mengekspor buah kapulaga l o k a l t e r u t a m a ke RRC, K o r e a ,
Taiwan d a n J e p a n g (Suratman e t a l . , 1 9 8 6 ) .

Perbedaan penyebutan t e r s e b u t d i s e b a b k a n p e r b e d a a n
g e n u s dan k a r e n a kandungan minyak a t s i r i d a r i
l o k a l l e b i h r e n d a h y a i t u hanya 2 . 4 p e r s e n

kapulaga

dibandingkan

-

d e n g a n kapulaga s a b r a n g yang b e r k i s a r a n t a r a 3 . 5

7.0

p e r s e n ( P u r s e g l o v e e t a l . , 1981).

di

Tanaman k a p u l a g a l o k a l banyak d i u s a h a k a n

terutama

Jawa dan merupakan tanaman a s l i I n d o n e s i a

sehingga

daya

adaptasi

tanaman kapulaga l o k a l i n i

lebih

s e r t a budidaya r e l a t i f l e b i h mudah d i b a n d i n g k a n
tanaman

kapulaga s a b r a n g .

l e b i h tinggi yaitu 0.4

-

P r o d u k s i buah

baik

dengan

kering

jauh

1 ton/Ha s e t e l a h tahun k e t i g a ,

d i b a n d i n g k a n dengan kapulaga s a b r a n g yang hanya 112-300
kg/Ha

(Anonim, 1 9 7 7 ) .
Suatu p e n e l i t i a n mengenai k a p u l a g a s a b r a n g ( E l e t -

t a r i a cardamomum) u n t u k m e n g i s o l a s i minyak a t s i r i yang
d i l a k u k a n o l e h Anwar et a 1 . ( 1 9 8 5 ) memberikan h a s i l sep e r t i yang d i s a j i k a n pada Tabel 1.
T a b e l 1.
Asal

Data h a s i l d e s t i l a s i k a p u l a g a sabranga

Berat serbuk
(gram)

B i ji
Buah
Kulit

Rendemen
(%)

100
100
100

a ~ n w a re t a l .
Selama

Lama d e s t i l a s i
(jam)

(1985)

i n i belum ada p e n e l i t i a n u n t u k

memperoleh

minyak

d a r i kapulaga l o k a l (Amomum cardamomum

secara

rinci.

Untuk i t u p e r l u

dilakukan

Willd.)

penelitian

mengenai

minyak kapulaga lokal sebagai

informasi dan

pengetahuan yang berguna untuk mengetahui
kedua

jenis kapulaga ini, terutama yang

perbandingan
berasal

dari

buah.
ini kapulaga lokal diekspor dalam

Selama
buah

kering.

Pada tahun 1987

ekspor

buah

bentuk

kapulaga

lokal kering ke beberapa negara disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2.

Ekspor buah kapulaga lokal kering a

Negara tujuan

FOB (US $)

Jumlah (kg)

Hongkong
Thailand
Singapore

1.118.525
750
90.000

1.833.771
1.500
164.258

Total

1.249.336

2.038.308

a ~ i r oPusat Statistik (1987)
Minyak kapulaga lokal belum mempunyai nilai ekonomi dalam perdagangan internasional, akan tetapi di
lam

negeri

telah mulai diperdagangkan dalam

da-

kemasan

botol sebesar 15 ml sebagai obat influensa dengan harga
Rp

12.000,00.

lokal mempunyai
sekitar
yang

Hal ini menunjukkan
nilai ekonomis

Rp 800.000,OO per liter.

minyak

sangat tinggi yaitu
Dalam Market

diterbitkan oleh perusahaan George Uhe

Brokers,

kapulaga

Report

Co.

Inc.

New York, U.S.A. pada bulan Maret 1984

minyak

kapulaga sabrang per kg C&F sekitar U.S

sampai

U.S $ 430 (Rp 800.000,OO sampai Rp

(Indo, 1989).

harga
$

400

830.000,OO)

Dengan demikian, proses pengolahan untuk mendapatkan minyak atsiri dari buah kapulaga lokal, sangat perlu

dilakukan untuk memberikan nilai tambah

yang

jauh

lebih tinggi.

B. TUJUAN
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari
ruh

tingkat

kesegaran dan ukuran

bahan

penga-

serta

penyulingan terhadap mutu dan rendemen minyak

kapulaga

lokal (Amomum cardamomum Willd.) yang dihasilkan
rangka

untuk memperoleh rendemen yang tinggi dan

yang baik.

lama

dalam
mutu

11. TINJAUAN PUSTAKA

A. BOTANI
Kapulaga merupakan tumbuhan yang
famili

Zingiberaceae

(1989) ada empat marga

termasuk dalam

.

(temu-temuan)

Menurut

Indo

atau genus dari famili ini yang

dikenal sebagai kardamon dalam istilah perdagangan.
Pertama adalah marga Amomum meliputi Amomum cardamomum

(Indonesia),

Amomum

Amomum

globosum

subulatum (India dan Nepal),

(Kamboja),

(Cina Selatan),
Amomum

krervanh

Amomum xanthioides dari Thailand dan masih

banyak lagi yang lain.
Kedua, marga Elettaria dengan jenis Elettaria cardamomum

yang terdiri dari varietas Mayor

Varietas

Minor

terdiri atas ras Malabar

dan
dan

Minor.
Mysore,

sedangkan varietas Mayor berasal dari Srilangka.
Ketiga, marga Aframomum meliputi

Aframomum

rima (Ethiopia), Aframomum anqustifolium

(Madagaskar),

Aframomum meleyueta (Afrika Barat) dan lain-lain.
yang

keempat adalah

marga

kora-

Dan

Zingiber, seperti jenis

Zingiber niqrum dari neqeri Cina.
Genus Amomum mempunyai 87 spesies, 36 species terdapat di Indonesia dan 51 species terdapat di Tiongkok,
Jepang

dan Australia (Engler, 1959

dalam

Sudiarto,

1986).

Jenis yang umum diusahakan di Indonesia adalah

species Amomum cardamomum Willd., terutama di Jawa Barat dan Jawa Tengah (Suratman et al., 1986).
Jenis Amomum cardamomum mempunyai nama yang berbeda-beda

pada setiap daerah di Indonesia, antara
(Aceh), qardamunqqu,

kapulaga

Kardamunqqu

(Jakarta),

Pelaqa, Puwar pelaqa (Minangkabau), Palaqa, Puwa
go, Kapol (Sunda), Kapulogo, Kapulaga (Jawa),
gha, Palagha (Bali) dan Kapulaqa, Karkolaka

lain

pala-

Kapola-

(Makasar),

Garidimonq, Kapulaga (Ujung Pandang dan Bugis). Sedangkan

di

luar

negeri

disebut

dengan Ronde

kardemom

(Belanda), Amome a grappe (Perancis) (Heyne, 1987).
Kapulaga lokal mempunyai tiga macam klon yang terdapat di Jawa Barat dan Jawa Tengah, yaitu klon kapulaga

merah besar, klon kapulaga emprit dan kapulaga

tih.

Dan

sampai saat ini jenis klon kapulaga

pu-

merah

besar yang dianggap paling unggul (Sudiarto, 1986).
Pengembangbiakan tanaman ini dapat dilakukan secara vegetatif maupun generatif.
digunakan
murah

adalah

dan cepat.

dilakukan

cara vegetatif karena

lebih

mudah,

Perbanyakan secara generatif

jarang

cukup

lama,

mahal dan turunan yang dihasilkan lebih beragam.

Bibit

dari

karena

Akan tetapi yang banyak

membutuhkan waktu yang

persemaian dapat ditanam setelah berumur 4

bulan, denqan keuntungan anakan lebih banyak dan
tumbuh.

Benih

kapulaga harus disemai

segar dengan kadar air 30

-

dalam

-

6

cepat

keadaan

50 persen (Anonim, 1988).

Gambar 1.

Tanaman kapulaga lokal (Amomum cardamomurn
Willd. ) (Santoso, 1989)

Perbanyakan
memilih
helai.
daun,

anakan

dengan stek anakan
yang

dilakukan

dengan

berhelai daun (lamina) 2

Tiap stek anakan harus mengandung 2

-

10

batang semu, rimpang yang minimal bertunas

-

10

helai
satu

dan sedikit akar adventif.
Penanaman dilakukan sedalam 10 cm, dan

sebelumnya

disediakan lubang tanam 40 x 40 x 40 cm kemudian

diisi

dengan

Jarak

campuran

tanah dengan

pupuk

kandang.

tanam berkisar antara 1 x 1 m , 1 x 1.5 m atau 1 x 2 m
(Suratman et al., 1986).

Kemudian dijelaskan oleh Suratman
kapulaga

harus

terhindar dari sinar

langsung dan tidak terlalu terik.
tumbuh

baik

bahwa

matahari

tanaman
secara

Dengan demikian akan

pada lahan-lahan yang

agak

terlindung.

Tanaman ini ditanam dibawah pohon lain sebagai tanaman
sela, dan apabila ditanam secara monokultur pada

lahan

terbuka dan belum ada pohon lain harus didahului dengan

Penampang melintang
biji kapulaga

Penampang melintang
testa biji kapulaga

Keterangan :
a.
b.
c.
d.
e.

Lapisan atas testa
Sel minyak testa
Sel batu di bawah testa
Perisperm
Endosperm

Gambar 2.

a.
b.
c.
d.
e.

Epidermis
Parenkim
Sel minyak atsiri
N o d u l e of s i l i c a
Sel batu

Letak minyak atsiri pada biji kapulaga lokal
(Hardman, 1972 d i d a l a m Rosengarten, 1 9 7 9 )

penanaman

pohon pelindung yang diatur sedemikian rupa

sehingga tidak terlalu jarang dan tidak terlalu rimbun.
Menurut

Indo (1989), tanaman kapulaqa

sangat memerlukan naungan.
nam

di

sela-sela pohon

lokal

Oleh sebab itu sering

pisang

dita-

lindunqan seperti Albizzia

falcata (sengon laut), dadap, petai cina, pinang,

dan

ini

atau pohon buah-buahan

yanq

lain.

dapat ditanam di bawah lindungan pohon bambu.

kopi
Juqa

Apabila

lindunqan terdiri atas pohon-pohon yang mempunyai

per-

tumbuhan lebih lambat dari pada kapulaqa lokal, tanaman
pelindunq ini harus ditanam lebih dahulu.
Tanaman

kapulaqa

rumpun

batang

semu, daun berbentuk lanset yang cukup panjang

dengan

kedudukan yang

dengan helai daun.

atsiri
yang

berseling dan

kelopak

daun

menutupi

tanpa membentuk tangkai daun bersambung

batang,
sung

lokal membentuk

Helai daun menqandung

sineol dengan rasa pedas.

Kadar

langminyak

sineol daun

masih muda lebih tinggi daripada yanq sudah tua.

Rimpanq yang terbentuk agak keras, berwarna merah darah
dan

juga mengandung minyak atsiri.

berbunqa

pada

umur 2 - 3 tahun

Tanaman ini mulai

namun

praktis

tidak

menqhasilkan buah, dan pada umur 3 - 4 tahun baru dapat
menghasilkan buah.
berkotak
hitam

tiga

dan

Bentuk

buah

ruang, berbiji

bulat

cukup

memiliki kulit keriput.

agak

banyak

pipih,

berwarna

Kandunqan

sineol

biji kapulaga rata-rata 12 persen (Rismunandar, 1988).

Tanaman

-

iklim

dengan

u d a r a yang cukup t i n g g i dengan c u r a h

kelembaban
2500

kapulaga l o k a l membutuhkan

4000 mm/th

pada k e t i n g g i a n t e m p a t 2 0 0

d i a t a s permukaan l a u t .

-

K e t i n g g i a n t e m p a t 300

hujan
1000

m

500

m

-

merupakan yang i d e a l b a g i j e n i s i n i (Murnita d a n S u n a r t o , 1970 dalam Suratman e t a l . ,

1986).

Menurut S u d i a r t o (1986) u n t u k d a e r a h dengan
hujan

rata-rata

2500 mm p e r t a h u n , d i p e r l u k a n

curah
sekitar

136 h a r i h u j a n p e r t a h u n , b u l a n k e r i n g t i d a k l e b i h d a r i
tiga

b u l a n d a n b u l a n basah d e l a p a n b u l a n

-

lembab (60

serta

bulan

100 mmfbulan) s e k i t a r 1 . 5 bulan.

Suhu h a r i a n r a t a - r a t a d a e r a h t e m p a t tumbuh tanaman
kapulaga

lokal

adalah b e r k i s a r a n t a r a

20°C

-

32OC.

Sedangkan s u h u d i bawah t a j u k pohon maupun naungan y a n g
cukup

rimbun

d i daerah d a t a r a n r e n d a h

sampai

sedang

b e r k i s a r a n t a r a 23°C - 30°C ( S u d i a r t o , 1 9 8 6 ) .

B. KOMPOSISI KIMIA
1. Komposisi Minyak Atsiri
Minyak a t s i r i yang d i s e b u t j u g a minyak t e r b a n g ,
eteris,

minyak
golongan

a t a u minyak

volatil

minyak yang d i h a s i l k a n o l e h

adalah

suatu

tanaman

atau

hewan

yang mempunyai s i f a t d a p a t menguap pada

suhu

kamar

dan

mempunyai bau wangi

penghasilnya.

yang

khas

seperti

Minyak atsiri dihasilkan dari sisa proses metabolisme
antara

dalam

tanaman

atau

hewan,

yaitu

berbagai senyawa kimia dengan

reaksi

bantuan

air.

Minyak ini disintesa dalam sel kelenjar pada jaringan tanaman, tetapi ada juga yang terbentuk di

dalam

pembuluh resin, seperti minyak terpentin dari

pohon

pinus (Ketaren, 1985).
Selain

itu minyak atsiri dapat

dibentuk dari

hasil degradasi trigliserida oleh enzim atau dapat
dibuat secara sintetis.
Komponen

kimia

yang

menyusun

minyak

dapat digolongkan dalam dua kelompok
golongan

Hidrokarbon

dan

atsiri

besar, yaitu

Oxygenated

Hydrocarbon.

Sedangkan dari masing-masing kelompok tersebut dapat
dibedakan menjadi empat komponen yang dominan dalam
menentukan
benzene,
yang

sifat minyak atsiri yaitu

rantai

mengandung

lurus dan beberapa
nitrogen

(N),

terpen,

inti

senyawa kimia

belerang

(S) dan

fosfor (P) dalam jumlah kecil.
Hidrokarbon
terbentuk

merupakan

senyawa

dari unsur Hidrogen (H) dan

terpen
Carbon

Jenis karbon yang ada di alam terdiri dari

yang
(C).

monoter-

pen (2 unit isopren), seskuiterpen (3 unit isopren),
diterpen (4 unit isopren) dan politerpen (lebih dari
4 unit isopren), serta parafin, olefin dan hidrokarbon aromatik (Ketaren, 1985).

Komponen h i d r o k a r b o n yang dominan dalam

atsiri

akan

menentukan bau yang k h a s

minyak

dari

setiap

j e n i s minyak.
Komponen Oxygenated hydrocarbon t e r b e n t u k
unsur

Carbon

Senyawa

o k s i d a , ester dan e t e r .

dalam

Oksigen

yang t e r m a s u k golongan i n i a d a l a h

keton,

dan

dan

( C ) , Hidrogen ( H )

jenuh.

tidak

jenuh

lain

terdiri

Senyawa yang

(0).

aldehid,

I k a t a n atom

bentuk m o l e k u l d a p a t merupakan
tidak

dari

karbon

ikatan

jenuh

mengandung

tersusun d a r i terpen.

ikatan

Komponen

d a r i senyawa f e n 0 1 d a n

asam

yang

organik

y a n g t e r i k a t dalam b e n t u k e s t e r ( G u e n t h e r , 1 9 4 8 ) .
Terpen merupakan kandungan utama pada
besar

minyak

jumlah

a t s i r i tanaman,

dan

terdapat

lebih besar atau paling kecil.

dapat

dihasilkan

d a r i dehidrasi

sebagian
dalam

Terpen

tertentu

juga

senyawa

y a n g mengandung o k s i g e n dengan s u s u n a n k i m i a C10H180
yang

terkandung d a l a m b e r b a g a i minyak a t s i r i

alami

d a n r e d u k s i d a r i b e b e r a p a senyawa a l k o h o l dan k e t o n
d e n g a n susunan C10H160

(Sadtler et a l . ,

1925).

Pembentukan t e r p e n , semua d i d a s a r i pada molekul
isopren

dengan k e r a n g k a karbon yanq

penggabungan

tersusun

dua a t a u l e b i h u n i t C5.

dari

Penggolongan

t e r p e n d i l i h a t s e b a g a i komponen minyak a t s i r i

meli-

p u t i mono dan s e s k u i t e r p e n (C10

yang

mudah

mempunyai

sifat

menguap,

kemudian

dan C15)

diterpen (CZO)

sedikit menquap
tidak

dapat

sampai triterpen dan

menquap

pigmen

serta

sterol

karoten

yanq
(C40)

(Harbone, 1984).
Secara
qolonqan

kimia, terpen dapat dibagi menjadi

yaitu monoterpen dan

mempunyai titik didih berbeda.
titik

didih 140°C

-

dua

seskuiterpen, yang
Monoterpen mempunyai

180QC, sedanqkan

seskuiterpen

lebih dari 200°C.
Meskipun
hidrokarbon

nama

terpen

tidak

masih

jenuh, dalam

terbatas

alam

tidak

terdiri dari isopren oligomers, tetapi juga
oxygenated seperti
serta

hasil

sampai
hanya

turunan

alkohol, keton, aldehid,

reduksi

sebagian atau

asam

keseluruhan,

dimana turunan-turunan ini sering disebut terpenoid.
Sebagian
yang

besar terpen mempunyai rantai

tertutup

poliisopren

membentuk cincin (Kirk dan

Othmer,

1969).
Unit-unit
ekor

dan

sedikit sekali dalam susunan

Hidrokarbon
(C5H8)x,
dengan

terpen dihubunqkan secara kepala

sederhana

dimana

mempunyai

x adalah 2,

rumus

3, 4 atau

tingkat karbon yang tinqqi

yang

juqa

ke

lain.
empiris

6.

Terpen

diketahui,

namun sampai sejauh ini masih jarang digunakan.
Pembentukan

senyawa

terpen

dari

unit-unit

isopren (C5H8) menqikuti kaidah penyambungan

secara

kepala

ke

ekor.

Mekanisme

pembentukan

tersebut

d a p a t d i l i h a t pada Gambar 3 .
R a n t a i molekul t e r p e n b e r a d a dalam dua
yaitu

rantai terbuka (terpen a l i f a t i s )

tertutup
fisik

atau

kedua

merupakan

melingkar
bentuk

cairan

(terpen

tersebut

yang t i d a k

wangi (Ketaren, 1 9 8 5 )

bentuk,

dan

rantai

siklis).

Sifat

hampir

sama,

berwarna

dan

yaitu
berbau

.

OPP

DMCIPP

Geranil p i r o f o s f a t

Gambar 3 .

Mekanisme penggabungan i s o p r e n s e c a r a
k e p a l a k e e k o r ( S t r e e t d a n Cockburn,
1972)

a. Moiioterpen
Monoterpen
senyawa
terpen-0,

terbentuk

dari

penggabungan

i s o p r e n dan d a p a t b e r u p a t e r p e n

2

ataupun

s e p e r t i alkohol, keton a t a u aldehid.

Menurut struktur kimia dan jumlah ikatan rangkap,
monoterpen

dapat

alifatis

digolongkan dalam monoterpen

(asiklik), monosiklik, bisiklik

dan

trisiklik.
Bentuk

monoterpen alifatis mempunyai

tiga

ikatan rangkap dengan susunan kerangka molekul
Contoh monoterpen ini adalah

terbuka.
ocimen

dan mirsen,

senyawa

sedangkan golongan monoter-

pen-0 adalah geraniol dan sitronelal.
Monoterpen
mempunyai
lingkar.

dua

monosiklik adalah
ikatan rangkap dan

senyawa

yang

satu bentuk

Contoh dari senyawa monoterpen adalah

ocimen

p-mentan

sitronelal

mentol

p-mentan, dan dalam bentuk monoterpen-0

antara

lain mentol dan karvon.
Senyawa

monoterpen bisiklik mempunyai

ikatan rangkap dan dua bentuk
senyawa

ini

adalah

13-pinen,

lingkar.

satu

Contoh

sedangkan

untuk

monoterpen-0 adalah fencon dan kamfor.

Komponen-komponen minyak

atsiri

merupakan

senyawa hasil metabolisme sekunder.

Metabolisme

sekunder merupakan penyimpangan dari

metabolisme

primer

karena

berbeda.

fungsi

produk

yang

dihasilkan

Hasil metabolisme primer sangat diper-

lukan oleh tanaman untuk tumbuh, sedangkan
metabolisme
pokok

sekunder bukan

merupakan

untuk hidup dan tumbuh.

Dengan

kebutuhan
demikian

metabolit sekunder merupakan hasil buangan
dari metabolisme tumbuhan yang
fungsi dalam proses biokimia,
metabolit

hasil

akhir

tidak

mempunyai

karena

komposisi

sekunder ini dipengaruhi

oleh

dan kondisi pertumbuhan (Fardiaz, 1988).

medium

Lignin

METABOLISME SEKUNDER

Indol alkaloid

- - -- - - - - - - - - I
I

Karbohidrat

I
I
I

-

Triptofan

I &

1!r az !

I

ritros-p

I

I

~ s a msikimat

I
I

I

I

I

Tanin yang dapat;
dihidrolisa

FOsfat

Phosphoenolpiruvat

Malonil Co A

lo

7

Ia
4

' b

Asam mevalonat

I

IW,

1

[El
I

I

i

I

Siklus
Krebs

Isopentenil
~irofosfat

1
I

I

'
I

Tanin yang
terkondensasi

I

I

Prolin

I

alkaloid
Gambar 4.

alkaloid
Hubungan antara metabolisme primer dan
sekunder (Street dan Cockburn, 1972)

CoA

0

0

CH3

-

II
C

II

- CH2 - C - CoA

asetil-CoA

asetoasetil-CoA

CoA

OH

0

I

II

CH3 - C - CH2 - C - CoA

I

CH2 - COOH

8

CH3 - C - CH2 - CH20H

I

6-hidroksi-O-metil
glutaril-CoA

asam mevalonat

CH2 - COOH
Gambar 5.

Pembentukan asam mevalonat dari asetil-CoA
(Bidwell, 1979)

I

CH3 - C - CH2

I

-

CH20H

asam mevalonat

CH2 - COOH

I

ATP

OH

I

-

CH3 - C - CH2 - CH2 - OP03-

I

asam mevalonat5 fosfat

CH2 - COOH

OH

I

CH3 - C - CH2

I

-

CH2

-

0p206=

CHZ - COOH

CH3 - C - CH2

11

CHz

Gambar 6.

-

CH2 - 0 - PP

asam mevalonat5 pirofosfat

isopentenil
pirofosfat
PP = P206

Pembentukan isopentenil pirofosfat dari
asam.mevalonat (Vickery dan Vickery, 1981)

isopentenil
pirofosfat

S - Enz

dimetilallil
pirofosfat
(isopren)

CH3

-

C - CH2 - CH2 - 0 - PP

11

isopentenil
pirofosfat

CH2

cH2
qeranil
pirofosfat
(monoterpen)
Gambar 7 .

Pembentukan terpen dari isopentenil pirofosfat (vickery 'dan Vickery, 1981)

Menurut
lisme

primer

memproduksi
pada

Geisman dan Crout
merupakan

(1969),

metabolisme

senyawa-senyawa yang

metabo-

awal

umum

yang

terdapat

makhluk hidup dengan struktur molekul

sederhana

dan

memiliki

bobot

molekul

yang

relatif

rendah.
Sedangkan metabolisme sekunder menghasilkan
senyawa dengan struktur molekul yang kompleks dan
bersifat spesifik (Street dan Cocburn, 1972).
contoh
asam-asam
sebagai

dari metabolisme primer antara

amino dan polisskarida yang
kontrol genetik,

enzimatis

berfungsi

katalisator

dan proteksi terhadap hewan

lain

reaksi

tertentu.

Sedangkan contoh metabolisme sekunder antara lain
alkaloid, flavanoid, terpen, karotenoid, glikosida,

vitamin, karet, asam

aminononprotein

piperkolat dan hipoglisin) (Street dan

(asam

Cockburn,

1972).

Minyak atsiri yang mengandung fraksi
karbon
rumus

bertitik didih antara 250°C-280°C
empiris

C15H24

dinamakan

hidrodengan

seskuiterpen.

Lebih dari seratus jenis senyawa ini telah

dike-

nal,

dapat

tetapi

masih

sebagian

kecil

yang

diterangkan dan diidentifikasi (Guenther, 1949).

s e s k u i t e r p e n banyak ditemukan s e c a r a a l a m i a h
dalam
bau

minyak a t s i r i .
yang

sebagian

Sebagian

t a j a m dalam minyak
k e c i l hampir t i d a k

seskuiterpen
kelarutan

besar

mempunyai

atsiri

dan

berbau.

Kandungan

a k a n meningkatkan d e r a j a t

d a r i minyak a t s i r i .

hanya

bau

Senyawa

dan

golongan

i n i mempunyai s u s u n a n yang s a n g a t r u m i t d a n belum
d i k e t a h u i dengan j e l a s s e p e r t i t e r p e n ( S a d t l e r e t

al.,

1925).
Seperti pada

monoterpen,

kerangka

karbon

s e s k u i t e r p e n s e c a r a k i m i a juga d i g o l o n g k a n k e dalam

bentuk

a l i f a t i s , monosiklik,

dan

Sampai s a a t i n i t e r d a p a t r i b u a n

trisiklik.
kuiterpen

bisiklik

dengan s t r u k t u r yang t e l a h

ses-

ditetapkan

dengan j e l a s (Harbone, 1 9 8 4 ) .
Seskuiterpen tersusun d a r i t i g a isopren
mempunyai

i k a t a n t i d a k jenuh b e r b e n t u k

dan

campuran

halogen, hidrogen h a l i d a , n i t r o s o k l o r i d , n i t r o s i t
dan

nitrosat,

dan sebagian besar

terdiri

k r i s t a l s e h i n g g a komponen a s a l d a p a t

dari

diidentifi-

k a s i dengan mudah.

Hidrokarbon i n i mempunyai bau

tajam,

dibandingkan

yang
lebih

mudah

lebih kental

l a r u t dalam a l k o h o l

dan

terpen,

mempunyai

d e n s i t a s a n t a r a 0.84 - 0.93 (Guenther, 1 9 4 9 ) .
Menurut S a d t l e r e t a1. (1925) s t r u k t u r
kul

senyawa

ini

dapat

berbentuk

mole-

seskuiterpen

biasa yang merupakan hidrokarbon tak jenuh maupun
seskuiterpen-0.
seskuiterpen

alifatis

(asiklik) merupakan

senyawa yang mempunyai empat ikatan rangkap
bentuk

hidrokarbon

tak jenuh

dan

tiga

pada

ikatan

rangkap pada terpen-0, serta tidak memiliki

ben-

tuk

dari

lingkar.

Contoh hidrokarbon tak jenuh

golongan ini adalah seskuisitronellen, sedangkan
untuk jenis seskuiterpen-0 adalah nerolidol.
Seskuiterpen monosiklik memiliki tiga ikatan
rangkap dan satu bentuk lingkar.

Contoh untuk

jenis hidrokarbon senyawa ini adalah r-bisabolen
sedangkan dalam

bentuk

terpen-0

adalah

asam

absisat.
Bentuk bisiklik dari seskuiterpen mempunyai
dua

ikatan

ranqkap serta

dua

bentuk

Contoh dari senyawa ini yanq merupakan
bon

adalah

a-kadinen sedangkan untuk

adalah karotol.

seskuisitronellen

nerolidol

lingkar.
hidrokarterpen-0

r-bisabolen

asam absisat

a-kadinen

karotol

Seskuiterpen jenis trisiklik hanya mempunyai
satu

ikatan

rangkap dan

tiga

Contoh

senyawa

adalah

sedren, sedangkan untuk

adalah sedrol.

hidrokarbon

bentuk

dari

lingkar.

golongan

bentuk

ini

terpen-0

2. Komposisi niinyak kapulaga lokal
Senyawa-senyawa kimia yang menyusun minyak
pulaqa

titik

didih

bertitik

didih

170°C sampai 17a°C, 1-terpen-401 dengan titik

didih

165OC

lokal
sampai

meliputi sabinen dengan

ka-

167"C, terpinen yang

205OC sampai 220°C dan 1-terpene-4il format dan asetat, merupakan senyawa ester dengan jumlah sekitar 8
sampai 24 persen.

Selain itu juga menqandunq perse-

nyawaan d-borne01 dan d-kamfor (Ketaren, 1985).
Menurut

anonymous (1985) yanq melakukan

studi

laboratorium terhadap minyak kapulaqa yanq diisolasi
dari buah kapulaga sabranq dari Jawa Barat mempunyai
komponen sebagai berikut : limonen, sabinen,
(komponen utama), d-a-terpineol,

sine01

d-a-terpinilasetat

(komponen utama) dan borneol.
Suatu
sabrang

penelitian

yang

mengenai

dianalisis

dengan

minyak

kapulaqa

kromatografi gas

menggunakan kolom Peak Enhancement Gas (PEG) panjang
50 meter, diameter 0.28 mm, suhu program 60°C sampai
220°C

dan kecepatan kenaikan suhu sebesar

3°C

per

menit menghasilkan komponen penyusun minyak kapulaga
yang

meliputi a-pinen, D-pinen, a-felandren,

nen,

1.8-sineol,

limo-

para-simen, fenson, linalol

alfa terpineol (Anonymous, 1985).

dan

Kapulaga lokal selain mempunyai komponen seperti kapulaga sabrang juga mengandung senyawa d-borne01 dan d-kamfor (Ketaren, 1985).

Komponen utama da-

ri

sineol,

minyak kapulaga lokal adalah

senyawa

sedangkan

lain adalah a-terpinilasetat, d-kamfor

dan

d-borneol.
Sebagai gambaran, minyak atsiri yanq

diperoleh

kapulaga sabrang jenis Elettaria

cardamomurn

dari

-

mempunyai kandungan sineol antara 26
terpinilasetat
sen, dan
jumlah

28

-

sabinen 3

yang

lebih

40 persen, a-

34 persen, limonen 2

-

5 persen dan

-

per-

14

komponen dalam

kecil seperti

linalool,

terpineol, linalil asetat, geraniol,

a-

nerol, metil

heptanon dan borne01 (Masada, 1976).
Sine01 termasuk dalam golongan monoterpen
oksigenasi.

ter-

Senyawa ini banyak dijumpai pada minyak

kayu putih, lavender dan wormseed.
Sifat khas dari sineol adalah
kamfor

berbau

seperti

dan mempunyai rasa dingin yang tajam.

Pada

suhu 15OC sineol memiliki bobot jenis sebesar 0.930
dan indeks bias 1.4550 pada suhu 20°C.
senyawa

ini

berkisar antara 176°C -

Titik
177OC

didih
dengan

titik beku kurang dari O°C (Sadtler et al., 1925).
Senyawa ini mempunyai 2 isomer ruang, yaitu 1.4
sineol dan 1.8 sineol.
but

Perbedaan dari isomer terse-

terletak pada pengikatan unsur oksigen, dimana

pada

1.4 sineol, oksigen terikat di

dalam

lingkar,

sedangkan untuk 1.8 sineol terdapat di luar

bentuk

lingkar monosiklik.
Senyawa

1.8 sineol banyak ditemui pada

wormseed, minyak
minyak

cajuput

cinae

dari Artemisia

dari Maleleuca minor

jenis minyak ekualiptus.

minyak

maritima,

dan

beberapa

Senyawa ini tidak

berwar-

na, memiliki bau seperti kamfor dan mengkristal jika
didinginkan pada suhu rendah.
mempunyai
Scbot

Senyawa

1.8

sineol

titik beku l°C, titik didih 174.4"C,

jenis pada

suhu 15OC sebesar

0.930

dan
serta

indeks bias 1.4575 pada suhu 20°C.
Senyawa 1.4 sineol mempunyai titik didih

172OC

dan bobot jenis sebesar 0.9010 pada suhu lB°C

serta

indeks bias

sebesar 1,4479 pada

Senyawa

juga memiliki bau kamfor

ini

suhu yang

seperti

sineol, tetapi mempunyai sifat-sifat yang
berbeda

dengan isomer senyawa tersebut

8.

Struktur bangun 1.8

1.8

sangat

(Simonsen,

1947).

Gambar

sama.

sineol

Gambar 9.
Kamfor
kamfor

terdapat pada

yang

formosa

Struktur bangun 1.4 sine01

ada di Jawa,

dan Brasil.

semua

bagian

tanaman

Sumatra, Cina, Jepang,

Senyawa kamfor di

alam

dapat

diisolasi dengan baik dengan pendinginan dari minyak
kamfor

yang

merupakan

komponen

utama

(Kirk

dan

Othmer, 1969).
Bau
pedas
dan

kamfor

cukup menyengat dengan

serta dingin, dapat menguap pada

dapat

larut dalam

minyak

rasa
suhu

agak
kamar

atsiri, kloroform,

alkohol, eter dan karbon disulfida, serta agak larut
di

dalam air pada suhu kamar.

Kamfor

lebih

larut

dalam air hangat daripada air dingin (Thorp, 1909).

Gambar 10. Struktur bangun kamfor

Kamfor
pada

suhu

mempunyai

sebesar

25OC (Simonsen, 1948).

senyawa

(1909)

bobot jenis

Menurut Thorp

ini memiliki titik cair

titik beku sekitar

0.9920

dan

175OC

204°C.

Kegunaan dari kamfor antara lain sebagai bahan
pembius

lokal, obat rematik, mengatasi

ketegangan

otot.dan peradangan serta untuk membantu

kelancaran

peredaran darah (Guenther, 1948).
Borneo1
atsiri

yang

adalah
telah

salah
lama

satu

komponen

diketahui.

minyak

Senyawa

ini

merupakan alkohol sekunder dan banyak terdapat dalam
keadaan bebas
Senyawa
minyak
Titik

di

d-borne01

alam atau dalam
merupakan

bentuk

komponen

ester.

utama

dari

atsiri dari tanaman Dryobalanops aromatics.
beku d-borne01 sebesar 208.5OC,

212OC dan putaran optik + 3 7 . 3 3 O

Gambar 11.

titik didih

(Simonsen, 1948).

Rumus bangun borne01

Berikut ini adalah beberapa rumus bangun senyawa-senyawa yang menyusun minyak kapulaga lokal.

limonen

sabinen

a-terpinilasetat

a-pinen
Gambar 12.

a-terpineol

R-pinen
Rumus bangun beberapa komponen
minyak kapulaga lokal

A
a-felandren

f enson

linalool
Gambar 13.

parasimen
Rumus bangun b e b e r a p a komponen
minyak k a p u l a g a l o k a l

C. SIFAT FISIKO-KIMIA

Minyak
kimia

yang

berbeda.

atsiri

terdiri

s a t u l a i n berasal

dari

senyawa-senyawa

dari

golongan

yang

Bau w a n g i minyak a t s i r i merupakan r e s u l t a n

d a r i s e l u r u h b a u komponen, namun d e m i k i a n a d a komponen

yang

dominan

yaitu

komponen-komponen

utama,

s e d a n g k a n yang l a i n s e b a g a i penyempurna bau s e h i n g g a
membentuk
Campuran

kesatuan

bau

Yang

harmonis.

.pakomponen t e r