Kandungan Kimia Isolasi Minyak Atsiri dengan Destilasi

buku. Bagian dalam rimpang apabila diirisdipotongdipatahkan akan terlihat berwarna putih kekuningan. Tinggi rimpang dapat mencapai 6 – 12 cm dengan panjang antara 15 – 35 cm, dan diameter berkisar 8,47 – 8,50 cm. Dari rimpang jahe besar ini terkandung minyak atsiri antara 0,82 – 1,66, kadar pati 55,10, kadar serat 6,89, dan kadar abu 6,6 – 7,5. b. Jahe Emprit Jahe putih kecil atau lebih dikenal dengan jahe emprit memiliki rimpang dengan bobot berkisar 0,5 – 0,7 kg per rumpun. Struktur rimpang jahe emprit, kecil-kecil dan berlapis. Daging rimpang berwarna putih kekuningan. Tinggi rimpangnya dapat mencapai 11 cm dengan panjang antara 6 – 30 cm, dan diameter antara 3,27 – 4,05 cm. Kandungan dalam rimpang jahe emprit antara lain minyak atsiri 1,5 – 3,5, kadar pati 54,70, kadar serat 6,59, dan kadar abu 7,39 – 8,90. c. Jahe Merah Jahe merah atau jahe suntil memiliki rimpang dengan bobot antara 0,5 – 0,7 kg per rumpun. Struktur rimpang jahe merah, kecil berlapis-lapis dan daging rimpangnya berwarna jingga muda sampai merah. Diameter rimpang dapat mencapai 4 cm dan tingginya antara 5,26 – 10,40 cm. Panjang rimpang mencapai 12,50 cm. Kandungan dalam rimpang jahe merah antara lain minyak atsiri 2,58 – 3,90, kadar pati 44,99, dan kadar abu 7,46 Syukur, 2001.

2.2 Kandungan Kimia

Kandungan rimpang jahe terdiri dari 2 komponen, yakni : 1. Komponen volatile, sebagian besar terdiri dari derivate seskuiterpen 50 dan monoterpen. Komponen inilah yang ada dalam aroma jahe, dengan konsentrasi yang cendrung konstan yakni 1–3. Derivate seskuiterpen yang terkandung diantaranya zingiberene 20-30, ar-curcumene 6-19, β-sesquiphelandrene 7- 12 dan β-bisabolene 5-12. Sedangkan derivate monoterpen yang terkandung diantaranya α-pinene, bornyl asetat, borneol, camphene, ρ-cymene, cineol, citral, cumene, β-elemene, farnesene, β-phelandrene, ρ-cymene, limonene, linalool, myrcene, β-pinene dan sabinene. Universitas Sumatera Utara 2. Komponen nonvolatile terdiri dari oleorosin 4,0-7,5. Ketika rimpang jahe diekstraksi dengan pelarut, maka akan didapatkan elemen pedas seperti gingerol, elemen non pedas, serta minyak essensial lainnya.Senyawa lain yang lebih pedas namun memiliki konsentrasi yang lebih kecil ialah shogaol. Gingerol dan shogaol telah diidentifikasi sebagai komponen antioksidan fenolik jahe. Elemen lainnya yang juga ditemukan ialah gingediol, gingediasetat, gingerdion, dan gingerenon Widiyanti, 2009.

2.3 Minyak Atsiri

Pada dasarnya semua minyak atsiri mengandung campuran senyawa kimia dan biasanya campuran tersebut sangat kompleks. Beberapa tipe senyawa organik mungkin terkandung dalam minyak atsiri, seperti hidrokarbon, alkohol, oksida, ester, aldehida, dan eter. Sangat sedikit sekali yang mengandung satu jenis komponen kimia yang persentasenya sangat tinggi. Yang menentukan aroma minyak atsiri biasanya komponen yang persentasenya tinggi. Walaupun begitu, kehilangan satu komponen yang persentasenya kecil pun dapat memungkinkan terjadinya perubahan aroma minyak atsiri tersebut Agusta, 2000. Minyak atsiri lazim juga dikenal dengan nama minyak mudah menguap atau minyak terbang. Pengertian atau defenisi minyak atsiri yang ditulis dalam Encyclopedia of Chemical Technology menyebutkan bahwa minyak atsiri merupakan senyawa yang pada umumnya berwujud cairan, yang diperoleh dari bagian tanaman,akar, kulit, batang, daun, buah,biji maupun bunga dengan cara penyulingan dengan uap Sastrohamidjojo, 2004. Minyak atsiri juga mempunyai rasa getir, berbau wangi sesuai tanaman penghasilnya, dan umumnya larut dalam pelarut organik dan tidak larut dalam air. Minyak atsiri sangat penting sebagai sumber rasa dan obat. Minyak atsiri digunakan untuk memberi rasa dan aroma makanan, minuman, parfum dan kosmetik. Sifat toksik alami minyak atsiri berguna dalam pengobatan dan minyak atsiri telah Universitas Sumatera Utara lama dikenal sebagai sumber terapi yang penting, misalnya sebagai senyawa anti mikroba Setyawan, 2002.

2.3.1 Minyak Atsiri Jahe

Jahe mengandung komponen minyak menguap volatile oil, minyak tak menguap non volatile oil, dan pati. Minyak menguap yang biasa disebut minyak atsiri merupakan komponen pemberi bau yang khas, sedangkan minyak tak menguap yang biasa disebut oleoresin merupakan komponen pemberi rasa pedas dan pahit. Komponen yang terdapat pada oleoresin merupakan gambaran utuh dari kandungan jahe, yaitu minyak atsiri dan fixed oil yang terdiri dari zingerol, shogaol, dan resin. Kandungan minyak setiap bagian bagian rimpang jahe berbeda. Kandungan terbanyak di bagian bawah jaringan epidermis. Semakin ke tengah kandungannya semakin sedikit. Selain itu, umur jahe mempengaruhi kandungan minyaknya. Kandungan minyak meningkat terus sampai mencapai umur optimum 12 bulan. Lewat usia itu kandungan minyaknya semakin sedikit. Sedangkan bau khas jahe semakin tua semakin menyengat. Minyak atsiri merupakan salah satu dari dua komponen utama minyak jahe. Minyak atsiri itu sendiri terdapat pada rimpang jahe segar, jahe kering, atau oleoresin. Jahe kering mengandung minyak atsiri sebanyak 1-3 . Sedangkan jahe segar kandungan minyak atsirinya lebih banyak daripada jahe kering, apalagi kalau tidak dikuliti sama sekali. Komponen utama minyak jahe adalah zingiberen dan zingiberol. Zingiberen adalah senyawa paling utama dalam minyak jahe Paimin, 1991. H 3 C CH 3 CH 3 CH 3 H Gambar 2.1 Struktur Zingiberen Universitas Sumatera Utara Bagian organ yang disuling sangat menentukan kadar minyak atsiri. Pengamatan anatomi pada helai daun, pelepah daun, batang semu, akar dan rimpang anggota-anggota Zingiberaceae, menunjukkan bahwa jumlah sel penyimpanan minyak atsiri pada rimpang jauh lebih banyak dibandingkna organ lain, sehingga diperkirakan mengandung lebih banyak minyak atsiri. Musim pemanenan sangat mempengaruhi kadar minyak atsiri, kelembaban tanah, banyaknya sinar matahari, serta stres lingkungan akibat kekurangan air dapat menaikkan konsentrasi senyawa kimia berkerangka karbon, termasuk terpenoid. Selain itu, metode isolasi juga sangat mempengaruhi kadar minyak atsiri beserta komposisi dan dan kadar senyawa-senyawa penyusunnya. Di samping itu suhu tinggi selama destilasi akan mengubah komposisi kimia minyak atsiri dan menghasilkan senyawa baru yang secara alami tidak disintesis. Untuk menghindari kerusakan minyak atsiri diberi perlakuan untuk memisahkan benda-benda asing berupa logam, harus dibebaskan dari air dan dijernihkan,kemudian disimpan dalam wadah yang tertutup rapat pada suhu kamar dan terlindungi dari cahaya. Minyak atsiri tersebut harus dijernihkan dan dibebaskan dari air, karena air merupakan salah satu faktor yang paling berpengaruh terhadap kerusakan minyak atsiri. Minyak dalam jumlah kecil dapat didehidrasi dengan menambahkan natrium sulfat anhidrus, disusul dengan pengocokan, kemudian didiamkan dan selanjutnya disaring Guenter, 2006. Di dalam dunia perdagangan, minyak jahe dikenal dengan nama ginger oil. Menurut EOA, patokan mutu ginger oil sebagai berikut : - Warna dan penampilan : cairan berwarna kuning muda sampai kuning - Berat jenis pada 25 o C : 0,871 – 0,882 - Putaran optik : -28 – -45 o - Indeks refraksi, 20 o C : 1.4880 – 1.4940 - Bilangan penyabunan : tidak lebih dari 20 - Kelarutan dalam alkohol : larut dengan kekeruhan Lutony, 1994 Universitas Sumatera Utara

2.4 Isolasi Minyak Atsiri dengan Destilasi

Destilasi dapat didefenisikan sebagai cara penguapan dari suatu zat dengan perantara uap air dan proses pengembunan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Destilasi merupakan metode yang paling berfungsi untuk memisahkan dua zat yang berbeda, tetapi tergantung beberapa faktor, termasuk juga perbedaan tekanan uap air berkaitan dengan perbedaan titik didihnya dari komponen-komponen tersebut. Destilasi melepaskan uap air pada sebuah zat yang tercampur yang kaya dengan komponen yang mudah menguap daripada zat tersebut Pasto, 1992. Beberapa jenis bahan tanaman sumber minyak atsiri perlu dirajang terlebih dahulu sebelum disuling. Hal ini untuk memudahkan proses penguapan minyak yang terdapat di dalamnya karena perajangan ini menyebabkan kelenjer minyak dapat terbuka selebar mungkin. Tujuan lainnya yaitu agar rendemen minyak menjadi lebih tinggi dan waktu penyulingan lebih singkat Lutony, 1994. Minyak atsiri, minyak mudah menguap, atau minyak terbang merupakan campuran dari senyawa yang berwujud cairan atau padatan yang memiliki komposisi maupun titik didih yang beragam. Penyulingan dapat didefenisikan sebagai proses pemisahan komponen-komponen suatu campuran yang terdiri atas dua cairan atau lebih berdasarkan perbedaan titik didih komponen-komponen senyawa tersebut. Proses penyulingan sangat penting diketahui oleh para penghasil minyak atsiri. Penyulingan suatu campuran yang berwujud cairan yang tidak saling bercampur, hingga membentuk dua fase atau dua lapisan. Keadaan ini terjadi pada pemisahan minyak atsiri dengan uap air. Penyulingan dengan uap air sering disebut hidrodestilasi. Pengertian umum ini memberikan gambaran bahwa penyulingan dapat dilakukan dengan cara mendidihkan bahan tanaman atau minyak atsiri dengan air. Pada proses ini akan dihasilkan uap air yang dibutuhkan oleh alat penyuling. Universitas Sumatera Utara Dalam pengertian industri minyak atsiri dibedakan tiga tipe hidrodestilasi, yaitu: 1.Penyulingan Air Bila cara ini digunakan maka bahan yang akan disuling berhubungan langsung dengan air mendidih. Bahan yang akan disuling kemungkinan mengapung di atas air atau terendam seluruhnya, tergantung pada berat jenis dan kuantitas bahan yang akan diperoses. Air dapat dididihkan dengan api secara langsung. Penyulingan air ini tidak ubahnya bahan tanaman direbus secara langsung. 2.Penyulingan uap dan air Bahan tanaman yang akan diperoses secara penyulingan uap dan air ditempatkan dalam suatu tempat yang bagian bawah dan tengah berlobang-lobang yang ditopang di atas dasar alat penyulingan. Bagian bawah alat penyulingan diisi air sedikit di bawah dimana bahan ditempatkan. Bahan tanaman yang akan disuling hanya terkena uap, dan tidak terkena air yang mendidih. 3.Penyulingan uap Uap yang digunakan lazim memilliki tekanan yang lebih besar daripada tekanan atmosfer dan dihasilkan dari hasil penguapan air yang berasal dari suatu pembangkit uap air. Uap air yang dihasilkan kemudian dimasukkan ke dalam alat penyulingan. Pada dasarnya tidak ada perbedaan yang menyolok pada ketiga alat penyulingan tersebut. Namun demikian pemilihan tergantung pada cara yang digunakan, karena reaksi tertentu dapat terjadi selama penyulingan Sastrohamidjojo, 2004. 2.5 Analisa Komponen Kimia Minyak atsiri dengan GC - MS 2.5.1 Kromatografi Gas