aplikasi metoda ohmic heating untuk ekstraksi minyak lemon · de alwis dan fryer (1991) percobaan...

20
TINJAUAN PUSTAKA Buah Jeruk Buah jeruk termasuk dalam genus citrus yang mempunyai beberapa species, diantaranya Citrus Sinensis (jeruk manis), Citrus Nobilis (Jeruk tangerine), Citrus Maxima ( jeruk besar), Citrus Medica (jeruk lemon) (Sarwono 1991). Menurut taksonominya jeruk lemon termasuk dalam : Divisio : Spermatophita Anak divisio : Angiospermae Kelas : Dicothyledonae Anak Kelas : Dialypetales Bangsa : Rutales Suku : Rutacea Marga : Citrus Jenis : Citrus limonum lime filius Burman (DEPKES RI 1983). Menurut Hume (1957), Varietas jeruk lemon (Citrus Limon (1inn)Burm.f.) adalah : 1. Eureka Bentuk membujur, dengan ukuran sedang (27'8 x 2 inchi), warna kuning lemon puncak berputing, puting kecil dan kasar, tumbuh baik di California.

Upload: leduong

Post on 13-Mar-2019

217 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

TINJAUAN PUSTAKA

Buah Jeruk

Buah jeruk termasuk dalam genus citrus yang mempunyai beberapa species,

diantaranya Citrus Sinensis (jeruk manis), Citrus Nobilis (Jeruk tangerine), Citrus

Maxima ( jeruk besar), Citrus Medica (jeruk lemon) (Sarwono 1991).

Menurut taksonominya jeruk lemon termasuk dalam :

Divisio : Spermatophita

Anak divisio : Angiospermae

Kelas : Dicothyledonae

Anak Kelas : Dialypetales

Bangsa : Rutales

Suku : Rutacea

Marga : Citrus

Jenis : Citrus limonum lime filius Burman

(DEPKES RI 1983).

Menurut Hume (1957), Varietas jeruk lemon (Citrus Limon (1inn)Burm.f.)

adalah :

1. Eureka

Bentuk membujur, dengan ukuran sedang (27'8 x 2 inchi), warna kuning

lemon puncak berputing, puting kecil dan kasar, tumbuh baik di California.

Page 2: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

6

2. Everbearing

Bentuk bulat, ukuran sedang (391'6 x 2 inchi), warna kuning, puncak

bemjung dengan panjang sekitar 518 inci.

3. Genoa

Bentuk membujur, memiliki dua ujung ukuran sedang (33'% 2 inchi),

warna kuning lemon terang, puncak berputing, puting kecil dan ujungnya

tajarn.

4. Lisbon

Bentuk membujur, ukuran sedang (31i4 x 2Ii4 inchi), warna kuning lemon,

puncak berputing, kulit halus, seragam dalam ukuran, kematangan

terpelihara dengan baik.

5. Meyer

Bentuk lonjong sampai bulat, ukuran sedang sampai besar (2"8 - 31i4 x

25/8 - 3 inchi), wama kuning lemon terang, puncak membengkok dan

berkulit halus.

6. Panderosa

Bentuknya berleher dan membujur, ukuran besar (43'8 x 4lI4 inchi), warna

kuning, puncak rata dengan sedikit indikasi puting, dan pangkal berleher.

7. Otohite

Bentuk hampir bulat, ukuran (2"' x 2"' inchi), warna agak kuning, puncak

sedikit berujung dan sedikit kasar.

Page 3: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

7

8. Rough

Bentuk bermacam-macam dengan ukuran sedang sampai besar (2 7116 2511h

inchi), warna kuning lemon.

9. Sicily

Bentuk membujur, ukuran sedang (2'I2x 3'14 inchi), warna kuning terang

bercahaya, ujung berputing, puting pendek dan kasar, kulit tipis dan halus,

manis, sel-sel minyak biasanya berada di permukaan.

10. Sweet

Bentuk rata, ukuran sangat kecil (2 x 2'18 inchi), warna berbintik-bintik

kuning keabu-abuan, daging buah lemon gelap, kasar berpasir, jus manis

dengan sedikit flavor lemon.

1 1. Vilafranca

Bentuk bulat membujur, ukuran sedang sampai besar (3 x 2'/16 inchi),

warna kuning lemon cerah, puncak berujung tumpul dan kasar, umurnnya

ditanam di florida.

Struktur buah jeruk lemon menurut Kefford (1959), terdiri dari 10 % flavedo

(lapisan kulit bagian luar) dan 12% - 13 % albedo sebagai sumber pektin, 40 % jus,

35 - 40 % pulp, 1 - 2 % biji. Selain itu (Guenther 1990) menyatakan bahwa kantung

minyak bentuknya oval diameternya 0,4 mm - 0,6 mrn menempel pada lapisan dalam

flavedo.

Menurut Albigo dan Carter (1977), bagian-bagian utama dari jeruk lemon

tersusun dari kulit yang tersusun dari lapisan epidemis, flavedo, kelenjar minyak, dan

ikatan pembuluh. Segmen-segmen yang tersusun atas dinding segmcn, rongga cairan

Page 4: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

dan biji. Core atau bagian tengah terdidri atas pembuluh dan pektin. Albedo

merupakan jaringan yang berhubungan dengan core di tengah-tengah buah, berfungsi

untuk mensuplay air dan nutrisi dari pohon pertumbuhan dan perkembangan buah.

Bagian albedo warnanya putih karena tidak mengandung klorofil, bagian ini banyak

mengandung selulosa, hemiselulosa, lignin, senyawa pektat, hester periodes, serta

senyawa-senyawa limonen yang menyebabkan rasa pahit pada sari buah jeruk.

Bagian - bagian lengkapnya dapat di lihat pada gambar berikut :

core

Garnbar 1. Struktur penampang buah jeruk (Nagy, et.al., 1977)

Ohmic Heating

Ohmic heating pada prinsipnya beke j a berdasarkan hukum Ohm, yaitu bila beda

tegangan antara dua titik penghantar sebesar satu volt, mengalir arus satu amper pada

Page 5: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

9

penghantar yang mempunyai tahanan sebesar satu ohm konstan, dengan rumus

dinyatakan :

V= R.I ......................................... (1.1)

Dan besarnya daya listrik yang menyebabkan panas pada tahanan R dari rangkaian

diatas dapat dinyatakan :

Dalam pemahaman panas yang te jadi pada tahanan, perlu mengetahui konsep

perpindahan (aliran) arus listrik pada tahanan tersebut. Menurut Edminister (1985)

aliran listrik pada suatu bahan penghantar digambarkan sebagai berikut :

Gambar 2. Aliran Arus Listrik

Pada gambar (a), ion positif bergerak ke kiri melewati bidang B dengan laju sebesar

satu coulomb per detik, maka akan menyebabkan arus sebesar satu ampere.

Sedangkan pada gambar (b), elektron bergerak ke kanan dengan kecepatan satu

Page 6: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

10

coulomb per detik juga akan menyebabkan arus listrik sebesar satu ampere bergerak

ke kiri.

Semua bahan pertanian yang mempunyai sifat elektro-kimia &an

mengandung muatan listrik negatif (elektron) dan muatan listrik positip (proton) yang

tersusun secara seimbang, bila diberikan beda potensial listrik maka arus listrik akan

mengalir melalui bahan tersebut. Untuk mengetahui sifat-sifat elektron maupun

proton pada bahan pertanian, dapat dilihat dari kandungan unsur-unsur kimia dari

bahan pertanian tersebut.

Pada limbah kulit lemon terdapat kandungan minyak atsiri (Guenther 1949),

dan menurut Ketaren (1985), bahwa pada minyak atsiri itu mengandung unsur-unsur

kimia Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (0), Nitrogen (N) dan Sulfur (S). Selain

itu Wenworth dan Becker (1973), menjelaskan bawa kandungan elektron dan proton

pada unsur kimia dapat dilihat berdasarkan nomor atom. Jumlah nomor atom untuk

unsur-unsur Karbon = 1, Hidrogen = 6, Nitrogen = 7, Oksigen = 8. Hasil pengukuran

menunjukkan bahwa limbah lemon mempunyai kadar air yang cukup tinggi yaitu

85,7 %. Senyawa air ini secara kimia terdiri dari unsur hidrogen (H) dan oksigen

(0).

Berdasarkan sifat-sifat elektro-kimia, jelas bahwa kulit lemon mempunyai

sifat sebagai konduktor. Dalam keperluan penelitian pemanasan dengan cara ohmic,

status bahan kulit lemon dapat ditetapkan sebagai elemen pemanas. Proses

pemanasan dapat dilakukan dengan cara menetapkan besarnya beda potensial antara

kedua ujung (titik) dari bahan kulit lemon, sehingga arus listrik &an mengalir dari

potensial tinggi ke potensial rendah.

Page 7: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

11

Proses pemanasan ohmic dilakukan dengan memasang elektroda pada sebuah

wadah yang bukan konduktor, pada wadah itu dimasukan limbah kulit lemon yang

diletakan diantara elektroda, dan setiap ujung elektroda itu disambungkan dengan

sumber listrik arus bolak-balik dengan potensial listrik yang berbeda. Sedangkan

kapasitas (volume) pemanasan limbah kulit lemon ditetapkan berdasarkan data

lapangan dari PT. Karunia Abadi Sejahtera, dimana setiap harinya limbah kulit lemon

mencapai satu ton. Dengan dasar data lapangan tersebut dapat ditentukan besarnya

volume pemanasan.

Proses pemanasan cara ohmic ini dilakukan seperti yang dicontohkan oleh

Miao dan Horribe (1990), yaitu pada sebuah bak berukuran panjang 56 mm x lebar

58 mm x tinggi 45 mm dimasukan cairan telur sebanyak 100 g, pada kedua ujung bak

ditempatkan dua buah elektroda yang dihubungkan dengan sumber listrik arus bolak-

balik dengan tegangan variabel dari 1,s V sampai dengan 7,2 V, fi-ekwensi 60 Hz,

pemanasan ini berlangsung sampai mencapai suhu 90' C. Pada proses ohmic ini dapat

dilihat karakteristik dari bahan yang dipanaskan.

Konduktivitas Listrik Kulit Lemon

Menurut Palanapian dan Sastri (1991), Konduktivitas listrik bahan makanan

pada proses ohmic heating dihitung berdasarkan arus dan tegangan, besarnya

konduktivitas listrik dirumuskan :

Page 8: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

Contoh percobaan menentukan konduktivitas listrik bahan makanan, dilakukan oleh

De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan

(food particle liquid) dengan ukuranl2 cm x 16 cm, tegangan sumber konstan 200 V,

didapat konduktivitas listrik bahan 2,56 mS1cm atau 0,0256 Slm.

Dalam Sistem Satuan Internasional, konduktivitas listrik dapat dihitung dengan

m u s :

(Darmawan Djonoputro 1979)

Volume Ohmic Heating

Volume ruang prototipe pemanas ohmic ditetapkan menurut perhitungan

dengan berdasarkan data limbah lemon setiap hari dari PT. Karunia Abadi Sejahtera.

Jumlah jeruk lemon yang diperas setiap hari di perusahaan tersebut adalah 1,5 ton,

menghasilkan jus 390 liter, pada kerapatan 0,82 kg/L berat jus sama dengan 320 kg.

Jenis lemon yang dikirim ke perusahaan terdiri dari kelas A, B, C dan D

dengan diameter masing-masing > 5 cm, 4 - 5 cm, 3,5 - 4 cm dan < 3,5 cm. Jumlah

jeruk lemon yang termasuk kelas D sebanyak 15 % atau setara dengan 225 kg tidak

diproses dan dikembalikan kepada perusahaan pengirim.

Jadi total limbah setiap hari di PT. Karunia Abadi Sejahtera adalah

1500 kg - (320 kg + 225 kg) = 955 kg atau hampir mencapai 1 ton limbah setiap hari.

Page 9: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

13

Berdasarkan hasil percobaan, limbah kulit lemon yang di ambil dari

perusahaan tersebut mempunyai kerapatan (bulk density) sebesar 0,72 g/cm3. Jadi

untuk berat 1 ton kulit lemon, volumenya adalah kira-kira 1,4 m3.

Dari data dan hasil perhitungan, maka ukuran prototipe ruang pemanas ohmic

dapat ditentukan sebagai berikut : Panjang = 23,2 cm, Lebar = 10 cm, Tinggi = 30

cm. Ukuran tersebut diperoleh berdasarkan skala ukuran 1 : 6.

Daya Autotrafo

Autotrafo adalah mesin listrik yang dapat mengubah sumber tegangan listrik

AC menjadi tegangan variabel dari 0 - 220 V AC.

Daya autotrafo untuk keperluan ohmic heating dihitung berdasarkan beban

berupa kulit lemon sebagai elemen pemanas. Nilai tahanan listrik diperhitungkan

berdasarkan luas permukaan dan panjang lintasan arus listrik yang melewati tahanan

kulit lemon tersebut, sehingga besarnya tahanan listrik akan berbanding lurus dengan

panjang penghantar, semakin panjang penghantar tahanan semakin besar, begitu pula

sebaliknya semakin pendek penghantar nilai tahanannya akan semakin kecil,

sedangkan nilai tahanan akan berbanding terbalik dengan luas permukaan lintasan

arus listrik.

Agar nilai tahanan bahan menjadi lebih kecil maka pada ruang pemanas

dengan luas permukaan sumber listrik 23,2 cm x 10 cm sepanjang 30 cm dibagi

menjadi lima bagian (30 cm : 5 = 6 cm) dengan tiap bagian dibatasi oleh elektroda.

Pada jarak 6 cm masing-masing bagian mempunyai bahan, berat dan volume limbah

Page 10: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

14

kulit lemon relatif sama, sehingga akan mempunyai tahanan sama pula. Setiap dua

elektroda diberikan tegangan yang sama besar dan cara penyambungan dengan

sumber listrik dipasang secara paralel, sehingga tegangan pada masing-masing bagian

sama dan arus listriknya akan terbagi melalui tit& cabang tahanan.

Tujuan penyambungan tahanan listrik kulit lemon ini untuk memudahkan aliran

listrik yang melintas pada tahanan tersebut, sehingga proses pemanasan akan lebih

cepat dan produksi minyak mudah diperoleh.

Rangkaian sistem pada pemanas ohmic sesuai dengan hukum Kirchoff I,

bahwa arus yang terbagi melalui cabang paralel akan sama dengan total arus yang

melewati cabang itu. Model ekuivalen rangkaian tahanan limbah lemon dari sistem

tersebut dapat ditunjukan seperti gambar berikut :

Gambar 3. Rangkaian resistansi paralel dari kulit lemon

Perhitungan nilai tahanan total untuk rangkaian paralel adalah :

Page 11: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

15

- -- Pada sistem pemanas ohmic diberikan tegangan sebesar V (volt) akan

mengalir arus listrik sebesar I (amper) dan nilai tahanan total bahan limbah lemon Rt

(ohm) ditentukan dengan cara menghitung dari besaran V dan I. Nilai tegangan dan

arus secara eksplisit dapat dibaca pada masing-masing meter ukur yang terpasang

pada sistem. Dari data pengukuran tegangan dan arus yang digunakan pada sistem

maka kernampuan autotrafo dapat dihitung dengan persamaan :

Untuk menghindari kerusakan pada autotrafo harus diperhitungkan faktor keamanan

dari alat, untuk kepentingan pemanasan cara ohmic faktor keamanan diambil sebesar

60 % hingga 70 %.

Page 12: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

Hubungan matematika dari rangkaian autotrafo adalah

Faktor transformasi :

Nilai Arus dan tegangan pada sisi primer dan sekunder :

5 1 2 = a , dan - = a ......................................... (1.8) v2 1,

Hubungan Sistem Pemanas Ohmic

Sistem pemanas ohmic terdiri dari komponen utama yakni : Autotrafo,

Pemanas ohmic, Thermal recorder, Kondensor, Florentine, Bak penampungan air dan

gelas ukur penampung air hasil dari proses dekantasi yang telah dipisahkan dari

minyak. Tegangan listrik dari sumber keluarannya diatur oleh autotrafo secara

manual dari yang harga tegangan tertinggi, dengan patokan aliran arus tidak melebihi

5 amper. S e l m a proses pemanasan suhu dicatat oleh thermal recorder dan hasil

pemanasan berupa air dan minyak dialirkan melalui kondensor lalu minyak ini

dipisahkan dari airnya dengan cara dekantasi dengan menggunakan florentine.

Hubungan skematis sistem pemanas ohmic ditunjukan pada Gambar 4.

Page 13: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

OHMIC HEATING

AUTOTRAFO SU-

1 UAP AIRDAN I

THERMAL RECORDER

SUPLAY CONDENSOR

BAK AIR AIR

I

FLORENTINE GELAS UKUR

Gambar 4. Hubungan Skematis sistem Ohmic Heating

Ekstrak Minyak Lemon

Penelitian ekstrak kulit jeruk telah dilakukan oleh Nugroho (19951, yaitu pada

Jeruk siam pontianak, dimana ekstrak kulit jeruk dilakukan dengan metoda

pengepresan dingin, destilasi uap air, destilasi uap dan destilasi ampas pres. Menururt

Aprianto dan Nugroho (1996), rendemen minyak kulit jeruk terhadap berat buah

dideskripsikan sebagai berikut : pres dingin 0,65 %, destilasi uap 0,72%, destilasi uap

Page 14: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

I8

air 0,80%, destilasi ampas hasil 0,10%. Selain itu Guenther (1949) menjelaskan

bahwa dari 1 ton limbah lemon bila dilakukan pengepresan akan menghasilkan

sekitar 6-7 pound minyak lemon.

Menurut Ketaren (1985), ekstraksi minyak atsiri dari turnbuh-tumbuhan dapat

dilakukan dengan 4 cara, yaitu : (1). Penyulingan dengan uap air, (2). ekstraksi

dengan menggunakan pelarut, (3). pengepresan, (4). ekstraksi menggunakan lemak.

Secara umum ekstraksi minyak atsiri dikelompokan sebagai berikut :

1. Destilasi atau penyulingan

Mekanisme pemisahan minyak atsiri secara alami oleh tumbuhan sampai s a t ini

belum diperoleh inforrnasi. Tetapi di industri minyak atsiri cara pemisahan minyak

di kenal dengan 3 macam metode penyulingan, yaitu :

(a). Penyulingan dengan air.

Pada penyulingan ini, bahan yang akan disuling mengalami kontak langsung

dengan air mendidih. B&an tersebut mengapung di atas air atau terendam

secara sempurna tergantung dari berat jenis dan jurnlah bahan. Ciri khas dari

metode ini adalah kontak langsung antara bahan dengan air mendidih seperti

bubuk buah bandom, bunga mawar dan orange blossoms.

(b). Penyulingan dengan uap air.

Penyulingan pada metode ini, bahan olah diletakan diatas rak-rak atau saringan

berlubang, ketel suling yang berisi air dengan permukaan tidak jauh dari

saringan. Air pada ketel tersebut dipanaskan hingga mencapai uap jenuh yang

basah dengan tekanan rendah. Ciri khas metode ini, adalah uap selalu dalam

Page 15: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

19

keadaan basah, jenuh dan tidak terlalu panas dan bahan yang disuling hanya

berhubungan dengan uap dan tidak dengan air panas.

(c). Penyulingan dengan uap.

Pada prinsipnya metode ini tidak ada perbedaan dengan metode diatas, hanya

pada metode ini air tidak diisikan pada ketel uap. Uap yang digunakan adalah

uap jenuh dengan panas yang dihasilkan tidak melebihi pada tekanan 1

atmosfir.

2. Pengepresan dingin

Untuk melepaskan minyak atsiri dari kulit jemk dilakukan dengan cara cold press

yaitu kantung minyak dipecah dengan cara pengepresan atau pemarutan, agar

permukaan kulit tetap basah pada kulit harus ditambahkan air. Selama ekstraksi ini

dilakukan harm tetap dikontrol, agar kehilangan minyak ke atmosfir dapat

diminimalkan (Albrigo dan Carter 1977).

3. Ekstrak lain

Metode ekstrak lain menggunakan karbonhidroksida cair (metode superkritikal),

dan tanpa menggunakan panas sehingga dapat mengekstrak beberapa komponen

yang tidak volatil.

4. Ekstrak dengan metoda ohmic heating

Ekstraksi dengan metoda penyulingan, terjadi proses pindah panas dari sumber

panas ke wadah, air dan lapisan kulit jeruk. Pada proses pindah panas ini akan

Page 16: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

20

terjadi kerugian panas pada masing-masing tahapan. Untuk kepentingan penelitian

ini, dicoba proses pemanasan dengan cara ohmic, dimana kulit jeruk langsung

diberi sumber listrik dan akibat adanya resistansi pada kulit jeruk, maka proses

panas akan langsung terjadi pada kulit jeruk tersebut.

Pada penerapan metoda ohmic heating, kulit lemon sebagai elemen listrik yang

mempunyai tahanan (R), dialiri arus listrik sebesar I (A), pada beda tegangan V

(V). Aliran listrik pada kulit lemon akan menyebabkan panas sebesar I ~ R (watt),

panas berbanding lurus dengan kuadrat arus listrik, semakin besar arus listrik

panas yang terjadi semakin besar. Pada proses pemanasan kulit lemon dengan

waktu (t), akan terjadi perubahan fase padat atau cair menjadi fase uap. Uap hasil

pemanasan dengan ohmic dilewatkan melalui pipa saluran kemudian dilewatkan

pada pendingin (kondensor) selanjutnya uap cair tersebut dipisahkan dari

minyaknya dengan menggunakan alat dekantasi yaitu florentine, sehingga minyak

akan berada pada perrnukaan cairan uap.

Minyak Lemon

Menurut Ketaren (1985), Minyak atsiri pada umumnya mengandung

persenyawaan kimia, yang tersusun dari unsur-unsur : Karbon, Hidrogen, Oksigen,

Nitrogen dan Sulfur. Persenyawaan kimia dari unsur-unsur itu dibagi menjadi dua

golongan, yaitu : Hydrocarbon (Terpen) dan Oxsigenated Hydrocarbon (terpen-0).

Page 17: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

a. Golongan Hydrocarbon

Persenyawaan ini terbentuk dari unsur Hidrogen dan Karbon, Jenis Hydrocarbon

dalam alam dan minyak atsiri terdiri dari monoterpen, sesquiterpen, deterpen,

politerpen, parafin, olefin dan hirokarbon aromatik.

b. Oxigenated Hydrocarbon

Persenyawaan kimia ini terbentuk dari unsur-unsur Karbon, Hidrogen dan Oksigen.

Senyawa kimia yang tennasuk golongan ini adalah alkohol, aldehida, keton,

oksida, ester dan eter. Kedua golongan tersebut yang menyebabkan bau wangi ciri

khas dari minyak atsiri.

Minyak atsiri pada jeruk lemon terdapat pada kantong-kantong minyak pada

flavedo, yaitu lapisan luar yang benvarna hijau atau kuning jika masak (Kefford

1959). Selain itu Guenther (1949) menjelaskan bahwa dinding sel jeruk lemon tidak

mudah pecah, oleh karena itu agar minyak mudah diperoleh maka tindakan awal yang

perlu dilakukan adalah dengan merusak jaringan dengan cara memecah atau merajang

secara hati-hati untuk mencegah kehilanagan minyak.

Buah jeruk lemon yang baru dipetik sebaiknya diamankan (diistirahatkan)

dulu beberapa hari, agar minyak yang terdapat dalam kulitnya yang pahit

memperoleh waktu untuk berubah menjadi minyak yang harum baunya (Sarwono

1991).

Page 18: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

Sifat Fisiko-kimia Minyak Lemon

Wolford et. al. (1971) menyatakan bahwa pengetahuan tentang sifat fisiko

kimia minyak lemon sangat penting untuk menentukan keseragaman kualitas

minyak lemon . Guenther (1949) menambahkan bahwa, sifat fisiko kimia dapat

membantu dalam mendeteksi adanya pemalsuan minyak lemon.

Tabel 1 : Sifat Fisiko-Kimia Minyak Lemon Italia

1 ( 1 . 1 0 ) Warna / Kunig lemon

(Guenther 1949)

Identifikasi Komponen Kimia Minyak Lemon

Menurut Sastrohamidjojo ( 1985 ), salah satu instrumen yang digunakan

untuk mengidentifikasi komponen utama flavour adalah kromatografi gas. Instrumen

tersebut mempunyai keuntungan yaitu : (1) Memerlukan waktu yang relatif singkat

untuk memisahkan komponen (20 - 60 menit), (2) Mempunyai kepekaan yang tinggi,

(3) Memerlukan cuplikan dalam jurnlah sedikit sekali (hanya beberapa mikroliter).

Kromatografi merupakan salah satu metode pemisahan komponen- komponen

campuran dimana cuplikan berkesetimbangan diantara dua fase. Fase yang membawa

Page 19: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

23

cuplikan adalah fase gerak, sedangkan fase yang menahan cuplikan secara selektif

adalah fase cair. Bila fase gerak berupa gas, disebut Kromatografi gas. Sedangkan

sebaliknya, kalau fase gerak berupa zat cair, disebut Kromatografi cair (Hendayana

et. al. 1994).

Kromatogarfi gas merupakan metode pemisahan suatu campuran menjadi

komponen- komponennya diantara fase gerak dan fase diam. Fase gerak berupa gas

yang stabil, sedangkan fase d i m berupa zat padat (Gas Solid Chromatography) atau

berupa zat cair (Gas Liquid Chromatopgraphy) yang sukar menguap. Kromatograpi

gas dapat juga digunakan untuk analisis kualitatif atau kuantitatif senyawa organik

(Hendayana et. al. 1994).

Metode injeksi yang digunakan untuk flavour dan minyak atsiri adalah split

injection. Sebagian besar sampel yang melalui kolom akan dibuang, hanya sebagian

kecil yang masuk melalui kolom ke kapiler (Jenings dan Shibamoto 1980). Salah

satu contoh identifikasi dengan kromatografi gas terhadap minyak jeruk lemon dari

daratan Argentina yang dilakukan oleh Kevin Bridgen (2001) adalah :

Metoda file : KBOILLOW

Nama Sampel : kb1028 lemon

Misc info : kb1028 lemon 2ml c5 to 50uls

Thresthold =14, luas cuttoff = 0

GC 5890 sistem and auto sampler

Volume injeksi : 1 ml, splitless

Tipe Kolom : zTx5 reztec, 59.23 m, 0.22 mmID, 0,25 mikrro meter (tebal film)

Gas pembawa : Helium

Page 20: Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak Lemon · De Alwis dan Fryer (1991) percobaan dilakukan pada partikel cairan dari makanan ... Secara umum ekstraksi minyak atsiri

Kecepatan aliran : 1 mlJmenit, 29.9 cddetik.

Tekanan : 186 kPa

Temperatur Injektor : 250 O C

Temperatur Detektor : 280 O C

Sistem spektrurn massa (MS) : Hp MS 5972 qudropole Injector

Analisa minyak lemon dibandingkan dengan data book IIp Chemstation, Wiley 275

Library, data pengukuran yang diperoleh :

Tabel 2 : Komposisi Minyak Lemon Argentina

1 COUMARIN) (Kevin Bridgen 200 1)