bab ii tinjauan pustaka 2.1 pandan...

14
10 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pandan Wangi Pandan wangi (Pandanus amaryllifolius Roxb.) adalah jenis tumbuhan monokotil dari famili Pandanaceae. Daunnya merupakan komponen penting dalam tradisi masakan Indonesia dan negara-negara Asia Tenggara lainnya (Nonato, et al, 2008). Pandan wangi merupakan tanaman jenis perdu yang tumbuh menahun dengan tinggi 1 2 m. Batangnya berbentuk bulat dengan bekas duduk daun, bercabang, menjalar, serta terdapat akar tunjang yang keluar di sekitar pangkal batang dan cabang. Pandan wangi memiliki jenis daun tunggal, duduk, dengan pangkal memeluk batang. Helaian daunnya berbentuk pita, tipis, licin, ujung runcing, tepi rata, bertulang sejajar, panjang 40 80 cm, lebar 3 5 cm, dan tepi daun berduri (Utami, 2008). Tanaman pandan wangi tumbuh di daerah tropis dan banyak ditanam di halaman atau kebun. Terkadang pandan wangi tumbuh liar di tepi sungai, tepi rawa, dan di tempat-tempat lembap, tumbuh subur dari daerah pantai sampai daerah dengan ketinggian 500 mdpl (Tahir, 2010). Kenampakan dari tanaman pandan wangi dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 1. Tanaman Pandan Wangi (Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2017)

Upload: phungthuan

Post on 08-Jun-2019

223 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pandan Wangimedia.unpad.ac.id/thesis/240110/2013/240110130061_2_2977.pdf · dan Belerang (S). Namun komponen utama yang menyusun senyawa kimia dari minyak

10

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pandan Wangi

Pandan wangi (Pandanus amaryllifolius Roxb.) adalah jenis tumbuhan

monokotil dari famili Pandanaceae. Daunnya merupakan komponen penting dalam

tradisi masakan Indonesia dan negara-negara Asia Tenggara lainnya (Nonato, et al,

2008). Pandan wangi merupakan tanaman jenis perdu yang tumbuh menahun

dengan tinggi 1 – 2 m. Batangnya berbentuk bulat dengan bekas duduk daun,

bercabang, menjalar, serta terdapat akar tunjang yang keluar di sekitar pangkal

batang dan cabang. Pandan wangi memiliki jenis daun tunggal, duduk, dengan

pangkal memeluk batang. Helaian daunnya berbentuk pita, tipis, licin, ujung

runcing, tepi rata, bertulang sejajar, panjang 40 – 80 cm, lebar 3 – 5 cm, dan tepi

daun berduri (Utami, 2008).

Tanaman pandan wangi tumbuh di daerah tropis dan banyak ditanam di

halaman atau kebun. Terkadang pandan wangi tumbuh liar di tepi sungai, tepi rawa,

dan di tempat-tempat lembap, tumbuh subur dari daerah pantai sampai daerah

dengan ketinggian 500 mdpl (Tahir, 2010). Kenampakan dari tanaman pandan

wangi dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Tanaman Pandan Wangi (Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2017)

Page 2: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pandan Wangimedia.unpad.ac.id/thesis/240110/2013/240110130061_2_2977.pdf · dan Belerang (S). Namun komponen utama yang menyusun senyawa kimia dari minyak

11

Pandanus amaryllifolius Roxb. merupakan satu-satunya spesies Pandanus yang

memiliki daun yang wangi. Tumbuhan ini dikenal dengan bau wangi yang khas,

sehingga disebut fragrant screw pine (Nonato, et al, 2008). Aroma khas dari pandan

wangi diduga karena adanya senyawa turunan asam amino fenil alanin yaitu 2-

acetyl-1-pyrroline (Faras, et al, 2014). Beberapa bahan kimia yang terkandung

dalam pandan wangi, diantaranya alkolida, saponin, flavonoid, tannin, polifenol,

dan zat warna (Hariana, 2013). Menurut Hidayat, et al (2008), manfaat pandan

wangi antara lain adalah sebagai bahan aroma, pewarna makanan, kosmetik,

tanaman hias, bahan kerajinan tangan dan obat. Dalam pengobatan tradisional

pandan berkhasiat untuk mengobati rematik, pegal linu, lemah syaraf, dan sebagai

penenang atau mengatasi gelisah.

2.2 Minyak Atsiri

2.2.1 Deskripsi Minyak Atsiri

Minyak atsiri adalah salah satu kandungan tanaman yang sering disebut

“minyak terbang” (Inggris: volatile oils). Minyak atsiri dinamakan demikian karena

minyak tersebut mudah menguap. Selain itu, minyak atsiri juga disebut essential oil

(dari kata essence) karena minyak tersebut memberikan bau pada tanaman

(Koensoemardiyah, 2010). Menurut Sulong (2006), minyak atsiri merupakan

sebuah konsentrasi larutan yang terbentuk dari ratusan komponen beraroma dan

berbahan organik, termasuk hormon, vitamin, dan beragam elemen alami lainnya.

Bahan baku minyak ini diperoleh dari berbagai bagian tanaman seperti daun, bunga,

buah, biji, kulit biji, batang, akar, atau rimpang (Rusli, 2010).

Sejak zaman dahulu, penggunaan minyak esensial di Indonesia diperkenalkan

lewat berbagai tanaman aromatik seperti bunga mawar, melati, kenanga, dan daun

pandan untuk berbagai ritual keagamaan dan adat. Minyak atsiri memiliki

karakteristik alamiah yang terbawa dari tanaman asalnya. Oleh karena itu, minyak

atsiri banyak disukai oleh masyarakat luas hingga penjualannya menembus pasar

dunia. Dalam penggunaannya, minyak atsiri banyak dimanfaatkan sebagai bahan

baku wewangian dan berbagai pengobatan seperti untuk menyambuhkan penyakit.

Hal ini sudah terbukti baik secara empiris maupun ilmiah karena komponen aktif

Page 3: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pandan Wangimedia.unpad.ac.id/thesis/240110/2013/240110130061_2_2977.pdf · dan Belerang (S). Namun komponen utama yang menyusun senyawa kimia dari minyak

12

yang terkandung dalam minyak atsiri memiliki berbagai kemampuan seperti

antiinflamasi, antibakteri, deodorant, dan insektisida (Yuliani dan Suyanti, 2012).

2.2.2 Komposisi Minyak Atsiri

Minyak atsiri tersusun atas beragam senyawa kimia, yakni Karbon (C),

Hidrogen (H), Oksigen (O), dan beberapa persenyawaan kimia seperti Nitrogen (N)

dan Belerang (S). Namun komponen utama yang menyusun senyawa kimia dari

minyak atsiri adalah Hidrokarbon dan Hidrokarbon Beroksigen (Oxygenated

Hydrocarbon) (Ketaren, 1985).

Menurut Guenther (1987), kelompok kimia yang terdapat pada minyak atsiri

adalah hidrokarbon, turunan benzene, terpen, dan kelompok senyawa lainnya.

Untuk kelompok senyawa lain tidak dihiraukan karena hanya terdapat pada spesies

tanaman tertentu. Selain itu, Ketaren (1985) menjelaskan bahwa minyak atsiri juga

mengandung resin dan lilin yang merupakan komponen tidak dapat menguap.

Namun, keberadaan kedua jenis kandungan ini di dalam minyak atsiri dalam jumlah

kecil.

1) Hidrokarbon

Golongan hidrokarbon dalam minyak atsiri terdiri dari turunan terpene, yakni

monoterpene (C5H8)2, seskuiterpen (C5H8)3, diterpene (C5H8)4, dan politerpen, serta

paraffin, olefin, dan hidrokarbon aromatik. Kandungan monoterpene dapat dibagi

menjadi tiga golongan yang bergantung kepada struktur kimia seperti geraniol dan

monosiklik misalnya limonene atau bisiklik misalnya α-pinen dan β-pinen

(Guenther, 1987).

Komponen kimia golongan hidrokarbon juga merupakan jenis komponen yang

berhubungan dengan proses metabolisme dan asam lemak. Menurut Guenther

(1987), golongan terpen dapat diubah bentuk satu ke bentuk lainnya melalui reaksi

dalam kondisi yang kondusif bagi proses fisiologis. Perubahan tersebut dapat terjadi

di bawah pengaruh sinar (cahaya), udara, dan air pada minyak atsiri yang dapat kita

lihat ketika disimpan secar sembarang sehingga terjadi rekasi oksidasi, resinifikasi,

dan polimerasi. Hal ini dapat mengakibatkan rusaknya aroma dan warna pada

Page 4: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pandan Wangimedia.unpad.ac.id/thesis/240110/2013/240110130061_2_2977.pdf · dan Belerang (S). Namun komponen utama yang menyusun senyawa kimia dari minyak

13

minyak atsiri dan berubahnya warna menjadi kekuningan atau kecoklatan sehingga

dapat menurunkan nilai mutu dan rendemen minyak atsiri yang dihasilkan.

2) Hidrokarbon Beroksida (Orgenated Hydrocarbon)

Dalam komponen hidrokarbon berokosida, terdapat kandungan oksigen

(oxygenated compound atau terpen-O) yang terdiri dari alkohol dan fenol, aldehid,

keton, ester, dan eter (Guenther, 1987). Senyawa yang mengandung golongan

terpen-O dapat menyebabkan aroma yang sangat wangi dari minyak atsiri dan

memiliki tingkat larut yang tinggi dalam alkohol encer. Senyawa ini juga memiliki

ketahanan dan kestabilan terhadap rekasi oksidasi dan resinifikasi, serta dapat

memacu aktivitas antioksidan minyak atsiri (Guenther, 1987).

2.2.3 Sifat Minyak Atsiri

Adapun sifat-sifat minyak atsiri menurut Ketaren (1985) adalah sebagai

berikut:

1) Memiliki aroma yang khas. Umumnya aroma ini mewakili aroma tanaman

penghasilnya. Aroma minyak atsiri satu dengan lainya berbeda-beda.

2) Mempunyai rasa getir.

3) Mudah menguap pada suhu kamar tanpa mengalami dekomposisi.

4) Tersusun komponen senyawa hidrokarbon atau terpen dan kelompok

persenyawaan yang mengandung oksigen (oxygenated compound atau

terpen-O).

5) Tidak tahan disimpan lama untuk minyak atsiri dari bahan bunga dan daun

sedangkan minyak atsiri dari bahan berupa biji, kulit, akar, dan kayu lebih

tahan disimpan lama.

6) Sangat mudah larut dalam pelarut organik.

7) Tidak larut dalam air.

2.2.4 Karakteristik Fisiko-Kimia Minyak Atsiri

Dalam menentukan kualitas minyak atsiri yang akan dihasilkan, beberapa hal

perlu diperhatikan seperti aroma, warna minyak, bobot jenis, indeks bias, kelarutan

dalam alkohol, bilangan asam, viskositas, sisa pelarut, serta bilangan ester. Menurut

Page 5: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pandan Wangimedia.unpad.ac.id/thesis/240110/2013/240110130061_2_2977.pdf · dan Belerang (S). Namun komponen utama yang menyusun senyawa kimia dari minyak

14

Stahl (1985), kriteria tersebut dinyatakan dalam sifat organoleptik atau sifat fisio-

kimia. Sifat fisika minyak atsiri berbeda-beda, tergantung pada komposisinya. Sifat

fisik tersebut berguna untuk menunjukkan ciri khas minyak atsiri. Penentuan mutu

minyak atsiri berasal dari karakteristik alamiah pada masing-masing tanaman

pembentuk minyak.

1) Warna

Sesuai dengan SNI 06-2385-2006, minyak atsiri berwarna kuning muda

hingga coklat kemerahan, namun setelah dilakukan penyimpanan minyak berubah

warna menjadi kuning tua hingga coklat muda. Ketaren (1985) mengatakan bahwa

minyak akan berwarna gelap oleh penuaan, bau dan flavornya tipikal rempah,

aromatik tinggi, kuat dan tahan lama.

2) Bobot Jenis

Nilai bobot jenis minyak atsiri pada suhu 15oC/15oC didefinisikan sebagai

perbandingan antara bobot minyak pada 15oC dengan bobot air dengan volume

yang sama pada suhu 15oC (Guenther, 1987). Selanjutnya Guenther (1987)

menambahkan bahwa bobot jenis sering dihubungkan dengan fraksi berat

komponen-komponen yang terkandung di dalamnya. Semakin besar fraksi berat

yang terkandung dalam minyak tersebut, maka semakin besar pula nilai

densitasnya. Berat jenis minyak atsiri umumnya berkisar antara 0,696-1,188.

3) Indeks bias

Menurut Ketaren (1996), indeks bias adalah derajat penyimpangan dari

cahaya yang dilewatkan pada medium yang cerah. Indeks bias tersebut berguna

untuk mengidentifikasi suatu komponen dan mendeteksi kemurnian minyak atsiri.

Nilai indeks bias salah satunya dipengaruhi dengan adanya kadar air di dalam

kandungan minyak atsiri, semakin banyak mengandung air, maka semakin kecil

nilai indeks biasnya (Sani, et al, 2012). Ini karena sifat dari air yang mudah untuk

membiaskan cahaya yang datang.

4) Kadar Sisa Pelarut

Kadar sisa pelarut merupakan banyaknya kandungan pelarut yang masih

tertinggal pada minyak atsiri. Kadar sisa pelarut yang masih terdapat pada minyak

atsiri akan mempengaruhi mutunya, dimana semakin sedikit kadar sisa pelarut yang

Page 6: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pandan Wangimedia.unpad.ac.id/thesis/240110/2013/240110130061_2_2977.pdf · dan Belerang (S). Namun komponen utama yang menyusun senyawa kimia dari minyak

15

terdapat pada minyak, maka mutunya menjadi lebih baik. Menurut Guenther

(1987), kriteria kemurnian yang penting pada minyak atsiri adalah sisa penguapan

yakni persentase minyak yang tidak menguap pada suhu 100oC.

2.2.5 Minyak Atsiri Daun Pandan Wangi

Minyak atsiri daun pandan wangi merupakan minyak atsiri yang diperoleh

dari daun pandan wangi (Pandanus amryllifolius Roxb.). Minyak atsiri daun

pandan wangi dapat digunakan untuk aromaterapi memberikan efek penenang,

obat, dan obat antidepresan. Manfaat daun pandan wangi yang dapat memberikan

efek penenang, Puspitasari (2017) melakukan penelitian yang membuktikan bahwa

pemberian ekstrak daun pandan wangi 10% dapat menurunkan durasi immobility

time dan kadar kortisol tikus jantan galur wistar yang depresi. Aroma khas yang

dimiliki daun pandan wangi banyak disukai dan banyak dimanfaatkan sebagai

aroma terapi dalam industri spa. Aroma khas daun pandan wangi berasal dari

kandungan kimia dan minyak atsiri daun pandan wangi itu sendiri.

Minyak atsiri daun pandan wangi termasuk minyak atsiri yang masih dalam

pengembangan dan penelitian. Penelitian terdahulu minyak atsiri daun pandan

wangi salah satunya dilakukan oleh Adiyasa, et al, (2014) mengenai karakteristik

minyak atsiri daun pandan wangi hasil perlakuan lama curing dan lama ekstraksi.

kondisi bahan baku yang digunakan yaitu tanpa curing, curing 2 hari, dan curing 4

hari, dengan lama ekstraksi 2 jam, 3 jam, dan 4 jam. Metode ekstraksi yang

digunakan yaitu soxhletasi dengan pelarut etil asetat. Hasil penelitian Adiyasa, et

al, (2014) menyatakan bahwa perlakuan lama curing 4 hari dan lama ekstraksi 3

jam merupakan perlakuan tepat untuk menghasilkan minyak atsiri daun pandan

wangi dengan karakteristik terbaik. Penggolongan minyak atsiri daun pandan wangi

perlakuan lama curing 4 hari dan lama ekstraksi 3 jam disajikan pada Tabel 1.

Page 7: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pandan Wangimedia.unpad.ac.id/thesis/240110/2013/240110130061_2_2977.pdf · dan Belerang (S). Namun komponen utama yang menyusun senyawa kimia dari minyak

16

Tabel 1. Penggolongan Komponen Minyak atsiri daun pandan wangi Perlakuan

Lama Curing 4 Hari Dan Lama Ekstraksi 3 Jam

Penggolongan Senyawa Konsentrasi relatif (%)

Alkana

Cyclododecane,

Eicosane, Octadecane,

Nonadecane

46,66

Alkena Cetene, 2-Tetradecene,

1-eicosene, 1-docosene 31,22

Aldehid E-15-Heptadecenal 11,13

Tidak teridentifikasi 10,89

Sumber: Adiyasa, et al, (2014)

2.3 Ekstraksi

Ekstraksi merupakan suatu proses pemisahan dari dua atau lebih fasa dengan

menggunakan suatu pelarut. Pelarut merupakan bahan yang ditambahkan untuk

membentuk fasa yang berbeda dari sumber fasa tersebut (Toledo, 2007). Menurut

Sarker dan Lutfun (2012), tipe proses ekstraksi, untuk bahan baku tanaman,

meliputi langkah-langkah sebagai berikut:

1) Pengeringan dan pengecilan ukuran bagian tanaman tersebut (daun, bunga, dan

sebagainya) atau maserasi keseluruhan bagian tanaman tersebut dengan

pelarut.

2) Pemilihan pelarut

a. Pelarut polar: air (aquades), etanol, metanol, dan sebagainya.

b. Pelarut semi polar: etil asetat, diklorometana, dan sebagainya.

c. Pelarut non-polar: n-heksan, pet-eter, kloroform, dan sebagainya.

3) Pemilihan metode ekstraksi

a. Maserasi.

b. Sokletasi.

c. Ekstraksi fluida superkritis.

d. Sublimasi.

e. Distilasi uap atau destilasi air.

f. Ultrasonik.

g. Microwave

h. Percepatan pelarut, dan sebagainya.

Page 8: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pandan Wangimedia.unpad.ac.id/thesis/240110/2013/240110130061_2_2977.pdf · dan Belerang (S). Namun komponen utama yang menyusun senyawa kimia dari minyak

17

2.3.1 Microwave Assisted Extraction (MAE)

MAE adalah proses pemanasan pelarut padat atau pelarut campuran (padat-

cair) dengan memanfaatkan energi gelombang micro diamana ekstraksi dilakukan

didalam bejana tertutup yang memungkinkan suhu berada diatas titik didih atmosfer

pelarut sehingga dapat mempercepat proses ekstraksi (LeBlanc, 2000). Proses

ekstraksi microwave (MAE) berbeda dari metode ekstraksi konvensional, karena

ekstraksi ini terjadi akibat perubahan struktur sel akibat gelombang elektromagnetik

(Chemat dan Giancarlo, 2013). Menurut Mandal et al, (2007), efek pemanasan

gelombang micro maksimum terjadi pada frekuensi 2450 MHz dengan energi

luaran 600-700 watt. Gelombang micro ini menggunakan radiasi elektromagnetik

berfrekuensi 0,3-300 GHz (Kaufmann dan Christen, 2002).

Mekanisme ekstraksi gelombang micro yaitu dimulai dengan pelarut masuk

ke dalam bahan. Dalam bahan yang telah mengandung pelarut terjadi proses

degradasi atau perusakan komponen dalam bahan secara perlahan. Zat terlarut

(komponen yang diinginkan untuk diekstrak) keluar dari bahan sehingga larut

dalam pelarut (Chemat dan Giancarlo, 2013).

Menurut Chemat dan Giancarlo (2013), prinsip dasar ekstraksi konvensional

dengan microwave dibedakan berdasarkan panas yang diterima oleh bahan.

Perpindahan massa pada ekstraksi konvensional terjadi dari dalam ke luar,

sedangkan perpindahan panas terjadi luar ke bagian dalam substrat. Jadi, panas

disalurkan ke bahan melalui rambatan (medium) dari permukaan ke inti bahan

sehingga suhu di permukaan akan lebih tinggi dibandingkan suhu di inti bahan

karena permukaan mendapatkan panas terlebih dahulu. Sedangkan pada ekstraksi

menggunakan microwave, panas disalurkan secara merata ke seluruh bagian bahan

atau panas dihamburkan secara volumetrik di dalam media iradiasi karena di dalam

microwave bahan mengalami gerakan getaran-putaran sehingga terdapat

keseragaman pelepasan panas di setiap titik di dalam bahan. Gambar 2 menjelaskan

mekanisme perpindahan panas dan massa ekstraksi konvensional dan microwave.

Page 9: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pandan Wangimedia.unpad.ac.id/thesis/240110/2013/240110130061_2_2977.pdf · dan Belerang (S). Namun komponen utama yang menyusun senyawa kimia dari minyak

18

Gambar 2. Mekanisme Perpindahan Panas dan Massa pada Ekstraksi Microwave

dan Ekstraksi Konvensional Produk Alami

(Sumber : Chemat dan Giancarlo, 2013)

Ekstraksi menggunakan microwave (MAE) merupakan metode ekstraksi

yang relatif baru, metode ekstraksi ini menggabungkan gelombang micro dan

pelarut organik. MAE memiliki kelebihan yaitu waktu ekstraksi lebih pendek,

pelarut sedikit, tingkat ekstraksi lebih tinggi, dan biaya yang lebih rendah

dibandingkan metode tradisional (Sarker dan Lutfun, 2012).

2.3.1.1 Gelombang Micro

Gelombang micro merupakan gelombang elektromagnetik yang

mempunyai panjang gelombang antara 1.0 cm – 1.0 m dan frekuensi antara

0.3–30 GHz (Taylor, 2005). Menurut Ramanadhan (2005), gelombang

elektromagnetik merupakan energi listrik dan magnet yang bergerak bolak balik

(oscillate) dan menghasilkan gelombang yang harmonis. Menurut Taylor (2005)

sesuai dengan namanya, oven gelombang micro adalah pemanas yang bekerja

dengan menggunakan gelombang radio, adapun frekuensi yang digunakan antara

900 – 30000 MHz. Federal Communications Comission menetapkan bahwa untuk

keperluan industri, ilmu pengetahuan dan kesehatan digunakan empat besaran

frekuensi yaitu 915 MHz, 2450 MHz, 5800 MHz dan 24125 MHz. Hal ini

didasarkan pada pertimbangan bahwa frekuensi tersebut tidak akan mengganggu

frekuensi gelombang lainnya dan aman bagi kesehatan manusia. Untuk keperluan

di rumah tangga dan industri, gelombang micro umumnya menggunakan frekuensi

Page 10: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pandan Wangimedia.unpad.ac.id/thesis/240110/2013/240110130061_2_2977.pdf · dan Belerang (S). Namun komponen utama yang menyusun senyawa kimia dari minyak

19

2450 MHz yaitu pada panjang gelombang 12,25 cm. Lebih jelasnya spektrum

gelombang elektromagnetik disajikan pada Gambar 3.

Gambar 3. Spektrum Gelombang Elektromagnetik

(Sumber: Dibben, 2010)

Menurut Soesanto (2007), penggunaan energi gelombang micro pada

microwave termasuk mekanisme perpindahan panas secara radiasi. Radiasi

merupakan perpindahan panas dari suatu benda ke benda lainnya, tanpa

adanya kontak fisik, melalui gerakan gelombang. Menurut Taylor (2005),

mekanisme dasar dari pemanasan gelombang micro disebabkan adanya agitasi

molekul-molekul polar atau ion-ion yang bergerak (oscillate) karena adanya

gerakan medan magnetik atau elektrik. Adanya gerakan medan magnetik dan

elektrik menyebabkan partikel-partikel mencoba untuk berorientasi atau

mensejajarkan dengan medan tersebut. Pergerakan partikel-partikel tersebut

dibatasi oleh gaya pembatas (interaksi partikel dan ketahanan dielektrik). Hal

ini menyebabkan gerakan partikel tertahan dan membangkitkan gerakan acak

sehingga menghasilkan panas.

2.3.1.2 Oven Gelombang Micro

Oven gelombang micro terdiri dari beberapa bagian penting yang

menyusunnya seperti: turntable, door dan choke, power, magnetron, waveguide,

stirrer, dan cooking cavity. Ilustrasi oven gelombang micro dan komponennya

terdapat pada Gambar 4.

Page 11: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pandan Wangimedia.unpad.ac.id/thesis/240110/2013/240110130061_2_2977.pdf · dan Belerang (S). Namun komponen utama yang menyusun senyawa kimia dari minyak

20

Gambar 4. Oven Gelombang Micro

(Sumber: Picow, 2008)

Turntable merupakan sebuah piringan yang biasanya berputar dalam oven

gelombang micro ketika oven gelombang micro itu bekerja; door dan choke sebuah

pintu atau tempat buka tutup oven gelombang micro dan lapisan kaca transparan

yang berada pada oven gelombang micro; power adalah pengatur daya pada oven

gelombang micro; magnetron merupakan tabung hampa udara penghasil

gelombang micro; waveguide adalah sebuah kompenen yang didesain untuk

mengarahkan gelombang; stirrer merupakan komponen menyerupai baling-baling

dan berfungsi untuk menyebarkan gelombang micro di dalam oven gelombang

micro; dan cooking cavity merupakan aktivitas memasak yang berada di dalam oven

gelombang micro saat bekerja.

Pada oven gelombang micro, gelombang micro dihasilkan oleh sebuah

tabung vakum elektronik yang disebut sebagai "magnetron" yang terletak di luar

ruang oven. Kemudian gelombang micro tersebut merambat melalui tabung metal

berongga yang disebut sebagai waveguide menuju ke ruang oven. Perpindahan

energi panas pada oven gelornbang micro terjadi karena masuknya gelombang

micro ke dalam bahan yang berinteraksi dengan senyawa kimianya. Protein, gula,

lemak, dan bahan kimia yang lainnya yang menimbulkan agitasi dipol antar

gelombang yang menyebabkan energi panas di dalam bahan (Taylor, 2005).

2.3.2 Faktor yang Mempengaruhi Proses Microwave Assisted Extraction

Pemilihan pelarut merupakan hal mendasar dalam mendapatkan proses

ekstraksi optimal. Pilihan pelarut didasarkan pada kelarutan senyawa target

Page 12: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pandan Wangimedia.unpad.ac.id/thesis/240110/2013/240110130061_2_2977.pdf · dan Belerang (S). Namun komponen utama yang menyusun senyawa kimia dari minyak

21

(selektifitas), interaksi antara pelarut dan matriks bahan, dan faktor disipasi

(Mandal, et al, 2007). Menurut Chemat dan Giancarlo (2013), faktor pertama yang

harus dipertimbangkan saat memilih konstanta fisik gelombang micro adalah

pelarut yang akan digunakan.

Menurut Sarker dan Lutfun (2012), selain pemilihan pelarut ekstraksi, faktor

berikut dapat mempengaruhi hasil ekstraksi MAE:

a. Waktu ekstraksi

Peningkatan lama waktu ekstraksi meningkatkan hasil ekstraksi tersebut.

Namun, hal itu juga meningkatkan resiko degradasi komponen akibat

thermolabile (kerusakan akibat suhu). Oleh karena itu keseimbangan antara hasil

ekstraksi dan stabilitas komponen harus dicapai untuk memastikan MAE

berperan.

b. Daya microwave

Untuk mengoptimalkan metode MAE, kombinasi daya rendah atau sedang

dengan lama waktu ekstraksi yang umumnya diinginkan. Menurut Mandal, et al,

(2007), daya microwave menjadi faktor yang berhubungan satu sama lain dengan

waktu ekstraksi karena penggunaan daya yang tinggi dan waktu ekstraksi yang

lama akan menimbulkan risiko termal degradasi. Selain itu, penggunaan daya

yang lebih tinggi akan mengurangi kemurnian ekstrak akibat dinding sel yang

rusak secara cepat sehingga larutan ekstrak mengandung zat pengotor yang ikut

keluar. Perlakuan untuk menghindari hal tersebut, maka daya yang digunakan

lebih rendah agar dinding sel rusak secara perlahan sehingga memungkinkan

proses ekstraksi yang selektif.

c. Karakteristik bahan

Karakteristik bahan, misalnya adalah ukuran bahan dan sifat alami bahan.

Kedua hal tersebut dapat mempengaruhi pemulihan senyawa. Semakin halus

ukuran bahan, maka semakin besar luas permukaannya dan lebih baik pada

proses penetrasi gelombang micro, oleh karena itu ukuran partikel yang lebih

halus menghasilkan ekstraksi yang lebih efesien. Menurut Mandal, et al, (2007),

ukuran partikel dari bahan yang akan diekstrak umumnya berkisar 100 𝜇m – 2

mm.

Page 13: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pandan Wangimedia.unpad.ac.id/thesis/240110/2013/240110130061_2_2977.pdf · dan Belerang (S). Namun komponen utama yang menyusun senyawa kimia dari minyak

22

d. Volume Pelarut (Mandal, et al, 2007)

Volume pelarut termasuk faktor penting dalam mengekstraksi suatu bahan

dari tanaman. Volume pelarut harus cukup agar seluruh bagian dari bahan

tanaman yang ingin diekstrak dapat tercelup ke dalam pelarut selama waktu

radiasi dilakukan. Secara umum, rasio bahan dengan pelarut yang digunakan

dalam metode MAE tergantung pada jenis bahan yang akan diekstraksi.

2.4 Pelarut Organik

Menurut Brady (1987), pelarut umumnya adalah zat yang berada pada larutan

dalam jumlah yang besar sedangkan zat lainnya dianggap sebagai zat terlarut.

Menurut Ketaren (1996), suatu zat dapat larut dalam pelarut jika mempunyai nilai

polaritas yang sama, yaitu zat polar akan larut dalam pelarut polar dan tidak larut

dalam pelarut nonpolar. Prinsip ini disebut dengan prinsip Like Dissolve Like yang

dapat digunkan dalam penentuan yang akan dipilih untuk proses ekstraksi.

kosntanta fisik dan faktor disipasi pelarut yang digunakan pada Microwave Assisted

Extraction (MAE) disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Konstanta Dielektrik Pelarut yang digunakan pada Microwave Assisted

Extraction (MAE)

Pelarut

Konstanta

dielektrika Titik didihb Viskositasc

ɛʹ (˚C) (cP)

Aseton 20,7 56 0,30

Asetonitril 37,5 82

Etanol 24,3 78 0,69

Heksana 1,89 69 0,30

Metanol 32,6 65 0,54

2-Propanol 19,9 82 0,30

Air 78,3 100 0,89

Etil asetat 6,02 77 0,43

Heksana-aseton (1:1) 52 aDetermined at 20˚C bDetermined at 101.4 kPa cDetermined at 25˚C

(Sumber : Chemat dan Giancarlo, 2013)

Page 14: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pandan Wangimedia.unpad.ac.id/thesis/240110/2013/240110130061_2_2977.pdf · dan Belerang (S). Namun komponen utama yang menyusun senyawa kimia dari minyak

23

Salah satu faktor yang paling menentukan berhasilnya proses ekstraksi adalah

mutu dari pelarut yang digunakan (Guenther, 1948). Pelarut yang ideal, harus

memenuhi syarat sebagai berikut:

1) Bersifat selektif

Pelarut dapat melarutkan semua zat yang akan diekstrak dengan cepat dan

sempurna.

2) Titik didih pelarut

Pelarut harus mempunyai titik didih yang cukup rendah, sehingga pelarut

mudah diuapkan tanpa menggunakan suhu tinggi pada proses pemurnian

dan jika diuapkan tidak tertinggal dalam ekstrak.

3) Pelarut tidak larut dalam air

Jika pelarut larut dalam air maka air dalam bahan akan ikut terekstraksi

sehingga menyebabkan minyak hasil ekstraksi mudah teroksidasi.

4) Pelarut bersifat inert

Artinya pelarut tidak bereaksi dengan komponen lain.

5) Pelarut harus mempunyai titik didih yang seragam dan jika diuapkan tidak

akan tertinggal dalam ekstrak setelah proses penguapan.

6) Harga murah, tidak beracun dan tidak mudah terbakar.