teknologi pemisahan minyak atsiri iv

7/28/2019 Teknologi Pemisahan Minyak Atsiri IV

1/30

1

Contoh 1 : Minyak Sereh Wangi

Ada dua jenis : Minyak sereh wangi Jawa (Java

citronella oil), dihasilkan daridistilasi kukus daun sereh wangiJawa atau Maha Pengiri (Cym-

bopogon winterianus Jowitt);perolehan 0,81,2 %-b kering.

Minyak sereh wangi Srilangka

(Ceylon citronella oil), dihasil-kandari distilasi kukus daun sereh

wangi Srilangka (Cymbo-pogonnardus - lenabatu -); perolehan 0,4

0,7 %-b kering.Cymbopogon winterianus Jowitt

- Maha Pengiri -


2/30

2

Minyak sereh wangi Jawa jauh lebih unggul, karena selain per-olehannya lebih tinggi, kadar terpen beroksigennya juga jauh lebih

besar.Maha Pengiri lalu juga dibudidayakan di Taiwan, Hainan

(Cina), Guatemala, dan Honduras ( jadi kompetitor kita !).

Untuk cara budidaya, lihat : Hyeronymus Budi Santoso, SerehWangi, Penerbit Kanisius, Yogyakarta, 1992, 70 halaman.

Karakteristik minyak sereh wangi Jawa : d20/20 = 0,8800,895; nD,20= 1,4661,473; D,20 = -5

o sampai 0o; kelarutan 1 volume dlm 2volume alkohol 80 %-v pada 20 oC; angka ester 250 ( senyawa

dapat diasetilasi 85 %-b sbg geraniol); angka karbo-nil 127 (senyawa aldehid 35 %-b sbg sitronelal).

Cairan kuning pucat atau coklat pucat yang berbau kuat sitrone-lal(segak seperti jeruk) tapi juga sedikit bernuansa manis bunga mawar.


3/30

3

Komposisi tipikal minyak sereh wangi Jawa

Komponen Td,n,oC %-b

Limonen 176,5 4,0

2,6-Dimetil-5-heptenal 190 1,5

Linalool 198 1,5

3,7-Dimetil-3,6-oktadien-1-ol 200 1,5

Sitronelal 207-208 32,0Neral 228 1,0

Geraniol 230 20,0

Geranil asetat 240 8,0

Sitronelil asetat 240 5,0

Sitronelol 244,4 14,5

Elemol ( seskuiterpen alkohol) > 270 2,5

Total 91,5


4/30

4

Pemanfaatan industrial minyak sereh wangi

Minyak sereh wangi digunakan tidak hanya langsung sebagai bahan

ramuan parfum, melainkan juga sebagai bahan mentah paling pentingproduksi sitronelal dan geraniol, yang merupa-kan bahan awalsintesis aneka senyawa pewangi.

Langkah pertama pengolahannya distilasi fraksional pada tekananvakum menghasilkan 4 fraksi, yaitu fraksi hidrokarbon monoterpen

(limonen dsj.), fraksi (kaya dengan) sitronelal, fraksi geraniol-sitronelol, dan fraksi alkohol seskuiterpen (elemol dsj., utk bahanfiksatif).

Sitronelal yang diisolasi dari fraksi 2 kemudian dapat diguna-kanuntuk mensintesis hidroksi sitronelal, mentol, sitronelol dan dimetil

oktanol, serta ester-ester dari ketiga alkohol tsb. Geraniol diisolasi dari fraksi 3 dan dapat digunakan untuk

mensintesis dimetil oktanol, ester-ester geranil, serta nerolidol danfarnesol (alkohol seskuiterpen).


5/30

5


6/30

6

Cara isolasi sitronelal (dan juga aldehid terpen lainnya). Ke

dalam fraksi (kaya dengan) sitronelal yang dingin ditambahkan

larutan akuatik NaHSO3 yang tak mengandung SO2 bebas, sehinggamembentuk padatan senyawa adisi aldehid-bisulfit. Campuran

dibiarkan pada 0 oC selama beberapa waktu dan pa-datannya

kemudian disaring serta dicuci dengan pelarut mudah menguap utk

menyingkirkan sisa-sisa terpen + pengotor. Sitronelal diperoleh

kembali via penambahan NaOH ke dalam larutan akuatik senyawaadisi bisulfit-aldehid dan ekstraksi dengan pelarut mudah menguap.

Cara isolasi geraniol. Fraksi geraniol direfluks dengan larutan

NaOH dalam alkohol utk (a). meresinkan sisa-sisa sitronelal dan (b).

menghidrolisis ester-ester geranil dan sitronelil. Campuran geraniol

sitronelol yang diperoleh dipisahkan dengan distilasi vakum.


7/30

7

Contoh 2 : Minyak Nilam

Minyak atsiri yang diperoleh daridaun nilam (tak berbunga), suatu

tumbuhan semak; pero-lehan 1,5 -4 %-b daun kering.

Tergolong minyak seskuiter-pen;

berbau unik karena mem-bangkitkan kesan aroma hangat-manis bumbu - rempah, kayu dan

balsam.

Sangat banyak digunakan dalam

dunia parfum, terutama sebagaibahan fiksatif.

Pemasok utama Indonesia !.

Daun pohon nilam tak berbunga(Pogostemon cablin Benth atau

Pogostemon patchouli Pellet var.

suavis Hook f.)


8/30

8

Untuk cara budidaya, lihat : Titik Sudaryani dan Endang Sugi-harti,

Budidaya dan Penyulingan Nilam, cetakan ke-3, Penebar Swadaya,

Jakarta, 1993.

Seskuiterpen-seskuiterpen beroksigen adalah pembawa bau dalam

minyak nilam, terutama :

alkohol nilam, TL = 56oC, Td 165

oC pd P = 1517 mmHg.

norpaculenol, TL 182 oC tetapi bisa menyublim.(norpaculenol pembawa bau yang jauh lebih kuat)

Dalam minyak nilam mentah, umumnya

kadar seskuiterpen beroksigen < 40 %;

kadar hidrokarbon seskuiterpen > 60 %. Contoh hidrokarbon seskuiterpen (Td 142

oC pada 17 mmHg) : -

paculen, -bulnesen, -guayen dan seyselen.


9/30

9

Komposisi minyak nilam (%-berat)

Komponen Jawa Sumatera India Kosta Rika

Alkohol nilam 29,69 29,66 25,69 23,82

Pogostol 2,33 2,59 1,68 1,57

Norpaculenol 0,79 0,48 0,53 0,68

Nortetrapaculol T.A.*) T.A. T.A. T.A.

Kariofilen oksida 0,85 0,54 0,58 0,57

-Bulnesen 16,65 14,73 19,67 14,44

-Guayen 13,52 11,48 15,64 11,68

Seyselen 8,84 10,35 9,78 12,94

-Paculen 4,47 3,80 5,33 5,38

Kariofilen 4,20 3,50 3,70 2,47

-Paculen 1,97 2,64 3,88 6,66-Kadinen 2,37 1,87 2,84 1,99*) Tak dianalisis; biasanya 0,001 % !. Sumber : Lawrence (1990).


10/30

10

Data komposisi lain (%-berat)

Komponen Jawa Sumatera Singapura Vietnam Cina Brasil

Alkohol nilam 31,2 32,033,1 32,9 37,8 32,3 46,0

Pogostol 2,0 1,92,2 2,0 2,4 2,4 2,7

Norpaculenol 0,6 0,5 0,5 T.A. 0,5 0,6

Nortetrapaculol T.A. T.A. T.A. T.A. T.A. T.A.

Kariofilen oksida T.A. T.A. T.A. T.A. T.A. T.A.

-Bulnesen 17,2 14,716,8 16,6 14,7 16,8 13,1-Guayen 14,6 13,115,2 14,9 13,4 11,4 9,9

Seyselen 8,6 8,69,4 9,0 7,5 8,3 5,9

-Paculen 5,7 5,15,9 5,8 8,0 4,8 3,9

Kariofilen 3,6 3,33,9 3,8 2,8 2,1 2,0

-Paculen 3,0 2,93,8 3,2 3,2 4,8 1,7-Kadinen T.A. T.A. T.A. 1,2 T.A. T.A.

Sumber : Bruns (1978) + Akhila dan Tewari (1984), kecuali m. Vietnam [dari Dung dkk. (1989)].


11/30

11

Minyak nilam sebaiknya diperoleh (dari daun nilam kering) viadistilasi kukus kering pada tekanan 34 bar (temp. 135145 oC),supaya kadar seskuiterpen-seskuiterpen beroksigennya maksimal.

Konsentrat minyak nilam (yang berbau lebih lembut) dapat di-perolehvia distilasi vakum minyak nilam mentah pada tekanan vakum;misalnya pada 1517 mmHg dan menyingkirkan fraksi bertitik didih< 160 oC (hidrokarbon seskuiterpen).

Alkohol nilam (isolat) dapat diperoleh dengan mendinginkan fraksi

bertitik-didih 160170 oC pada distilasi vakum tsb.; al-kohol nilammengkristal dan dapat dipisahkan via penyaringan.

Kemungkinan pemrosesan lanjut :

alkohol nilam dikonversi menjadi norpaculenol (yang berbau-wangi jauh lebih kuat).

fraksi hidrokarbon seskuiterpen dioksidasi utk menghasilkanseskuiterpen-seskuiterpen beroksigen tambahan.


12/30

12

Contoh 3 : Terpentin

Terpentin himpunan komponen-komponen mudah menguap dari

getah pohon berdaun jarum, terutama pinus; komponen-komponen hidrokarbon monoterpen.

Minyak atsiri bervolume produksi terbesar di dunia; tetapiharganya paling murah (karena praktis tak mengandung terpen

beroksigen). Ada 4 jenis :

terpentin gom, diperoleh dari distilasi vakum getah pinus.terpentin kayu, diperoleh via distilasi kukus serpihan- serpihanhalus kayu dari tunggul dan akar pohon pinus.

terpentin sulfat dan terpentin sulfit, diperoleh sebagai pro- duksamping pembuatan bubur kertas ( pulp) dari kayu pinus

dengan, masing-masing, proses sulfat (soda) dan sulfit.

Komposisi terpentin sulfit cukup banyak berbeda dari tiga terpentinlainnya.


13/30

13

Indonesia hanya memproduksi terpentin gom; dari getah pohonpinus mindoro (Pinus mercusii Junk); mengekspor sejak 1915;

tingkat produksi sekarang 13.000 ton/tahun (PERHUTANI). 1 ton getah pinus menghasilkan 700 kg rosin ( gondoru-kem) dan

87174 kg (100200 liter) terpentin.

Komponen-komponen terpentin dan titik didihnya pada 100 mmHg(13,33 kPa) :

-pinen, 89 oC. -pinen, 98 oC.

kamfen, 91 oC. p-simen, 110 oC.

dipenten (camp. limonen + p-mentadien lain), 110120 oC.

p-simen komponen utama terpentin sulfit; hampir nihil pada

terpentin-terpentin gom, kayu, dan sulfat. Komposisi terpentin bervariasi bergantung pada varitas pohon pinus

sumbernya.


14/30

14

Komposisi terpentin gom dari berbagai asal

Negeri

asal

Kadar zat-zat utama, dalam %-berat. Varitas pinus

sumber-Pinen -Pinen Kamfen 3-Karen LimonenAmerika Serikat 4065 2035 1 04 220 ponderosa +

Honduras 6585 728 1 14 111 oocarpa

India 2040 520 15 4570 - longifolia

Indonesia 6585 13 1 1018 13 mercusiiMeksiko 7095 215 215 12 04 montezuma

Perancis 6575 2026 1 - 15 pinaster

Polandia 4070 515 1 025 15 sylvestris

Portugal 7585 1520 1 - 14 pinaster

R. R. Cina 6092 49 12 05 13 massoniana +

Rusia 4075 415 15 020 05 pumila

Selandia baru 3050 4060 - - - radiata

Yugoslavia 7085 1018 1 01 13 nigra

Yunani 9297 13 1 01 02 halepensis


15/30

15

Peringkat terpentin sebagai sumber isolat-isolat pinen

- Pinen -Pinen Total pinen Peringkat> 40 > 40 80 + Istimewa Selandia Baru

4060 2535 80 + Baik

6575 20 80 + Cukup-baik

90 < 5 9093 Cukup Indonesia< 50 < 20 < 70 Buruk India

> 75 < 5 < 75 Buruk

Sumber : Tropical Products Institute (London).

Nilai komersial :

-pinen > kamfen > limonen > -pinen > 3-karen


16/30

16

Penggunaan terpentin

Sampai 1970-an, digunakan langsung sebagai pelarut dan pengencer

untuk cat, pernis, dan berbagai jenis pelabur atau pemols permukaan(surface coatings).

Pangsa pasar penggunaan langsung ini terus menyusut karena,

disaingi pelarut2 yang diperoleh/dibuat dari minyak bumik;

makin berkembangnya aneka cat berpelarut air.

Kian berkembang sejak 1960-an : sebagai sumber bahan mentahindustri kimia zat pewangi/pengharum, zat penyedap (penggai-rahselera), desinfektan, insektisida, dan komponen inti bahan perekat.

Dewasa ini, yang banyak dibutuhkan pasar bukan lagi terpentin utuh,

melainkan komponen-komponennya; dipisah-pisahkan dengandistilasi vakum !.


17/30

17


18/30

18

Penggunaan utama produk-produk hulu terpentin

-Pinen -Pinen Pembuatan minyak pinus. Pembuatan resin terpen.

Pembuatan kamfen + -pinen. Pembuatan mirsen.

Dipenten/limonen 3-Karen

Pembuatan resin politerpen. Pelarut.

Pelarut (cat, pernis, karet).

Pestisida hutan industrial.

Pembuatan p-simen. Pembuatan bahan pewangi.

Minyak pinus (pine oil) Resin (poli)terpen

Flotasi bijih tembaga, seng, dll. Komponen lengket perekat.

Pembersih dan desinfektan Penyekat elastomerik.Aditif insektisida/pengawet kayu. Basis permen karet.

#########


19/30

19

Contoh 4 : Minyak kayu manis

Minyak atsiri kayu manis dapat diperoleh dari kulit, rantingdan daun. Produk yang diminta dari minyak kayu manisdidasarkan pada jenis kayu manis dan asalnya.


20/30

20

Ada 3 jenis :

1. minyak atsiri Cinnamomum leaf oil adalah minyak

yang diperoleh dari daun kayu manis jenisCinnamomum zeylanicum. Perolehan minyaknya 1,52 % berat kering. Yang terdiri dari 70- 95 % eugenol ,5-30% sinamaldehid.

2. Minyak atsiri Cinnamomum bark oil adalah minyak

yang diperoleh dari kulit kayu manis Cinnamomumzeylanicum . Perolehan minyaknya 0,5- 1 % beratkering. Yang terdiri dari 60% sinamaldehid, 10%eugenol.

3. Cassia oiladalah minyak yang diperoleh dari daun,

ranting dan bubuk kulit manis jenis Cinnamomumburmannii.


21/30

21

Dari akarnya diperoleh minyak atsiri yang tidak berbau khas

minyak kayu putih mengandung : safrol, eugenol dan kamfer.

Bijinya mengandung sejenis lemak berbutir- butir dan

meleleh pada suhu 42C.

Pada kulit kayu manis masih banyak komponen kimia lain :

damar, perekat, tanin, gula, kalsium oksalat, insektisida,

cinnzelanol dan kumarin.

Dengan demikian kandungan kimia kayu manis ini sangat

tergantung pada daerah asalnya.

Contoh :

Eugenol kayu manis dari Srilangka ( Ceylon) = 7080 %.Eugenol kayu manis dari seyelles = 8796 %.


22/30

22

Minyak kayu manis diperoleh dari penyulingan/ distilasiair dan uap. Tergantung pada cara penyulingan.Perbandingan bahan baku dengan air = 1: 25. Lama

penyulingan 3 jam.

Penyulingan dengan uap menyebabkan sebagian besarminyak terdekomposisi, sedangkan dengan air atau airdan uap hanya sedikit terdekomposisi.

Kadar minyak atsiri sangat rendah bila di panen dibawahumur 8 tahun.

Karakteristik minyak atsiri C.Zeylanicum : Sp. Gr = 1,03-1,05 ; rotasi optik (20C) = (+1) - (-2) ; Indeks bias =

1,529-1,537 ; kelarutan dalam 70% etanol = 1,5.


23/30

23

Untuk cara budidaya, lihat Rismunandar dan Farry BPaimin. Budidaya& Pengolahan. Cet -6, Edisi revisi.Penebar Swadaya 2001.

Komponen utama yang terkandung dalam minyak atsirikayu manis adalah sinamaldehid, eugenol,acetoeugenol,aldehid,benzil benzoat dan felandren.

Sinamaldehid mudahlarut dalam air sehingga pemisahan

nya dengan air sanagt sulit sekali.Eugenol, adalah senyawa aromatik.

Sifat kimia kayu manis, pedas, sedikit manis, hangat danwangi.

Minyak atsiri kayu manis banyak mengandung senyawamonoterpen.


24/30

Komposisi Kimia Minyak Kayu Manis (C burmannii)


25/30

25

Komposisi Kimia Minyak Kayu Manis (C. burmannii)

Komposisi minyak atsiri %

-pinene 0,3

Kamfena 0,19

-pinene 0,18

4-tujanol 0,18

Cineole 0,2

-linalol 0,5

-caryophylene 1,3

-caryophylene 0,26

Caryophylene 3,91

Terpineol 0,1

Isoeugenol 44,45

Sinamaldehid 38,92

Nerolidol 0,38

Daun kering angin C. burmanni imengandung 0,9% minyak atsiri

Sumber : Andria Agusta, Minyak Atsiri Tumbuhan Tropika Indonesia, Laboratorium Fitokimia Puslitbang Biologi LIPI

Komposisi Kimia Minyak Kayu Manis (C. zeylanicum)


26/30

26

o pos s a ya ayu a s (C ey a cu )

Komposisi minyak atsiri %

-pinene 2,21

Kamfena 1,98

Limonena 10,91

p-cimena 13,54

D,L-Kamfor 9,61

-linalol 2,84

-caryophylene 1,35Borneol 19,18

Kopaena 22,15

-terpineol 0,99

Isoeugenol 2,36

Isocaryophylene 7,58

-kadinena 1,18

Patchulana 1,41

Kulit batang kering angin C. zeylani cummengandung 0,4% minyak atsiri


K i i Ki i Mi k K M i (C Javanicum)


27/30

27

Komposisi Kimia Minyak Kayu Manis (C. Javanicum)

Kulit batang kering angin C. javanicummengandung 0,75% minyak atsiri

Daun kering angin C. javanicummengandung 0,07% minyak atsiri

Komposisi Minyak Atsiri % dalam Daun % dalam Kulit Batang

-pinene 2,24 19,55

Kamfena 40,52 5,46

Limonena - 7,64

p-cimena 1,88 -

D,L-Kamfor 4,84 0,78Sineol 7,04 -

-linalol - 0,29

Borneol 14,25 -

Saprol - 32,27

Metil eugenol - 2,62

Isoeugenol 6,95 -

Oktadekanol 4,78 -



28/30

28

Komposisi Kimia Minyak Kayu Manis

(C. kinaboluensis)

Daun segar C. kinaboluensismengandung 0,06% minyak atsiri

Komposisi Minyak atsiri %

-pinene 4,5

Kamfena 1,08

Limonena 0,63

Osimena 1,06

-cis osimena 2,12

-pinena 1,03

-gurjumena 0,12

Caryophylene 1,07


P f t i k k i


29/30

29

Pemanfaatan minyak kayu manis :

Minyak kayu manis digunakan sebagai antiseptik,membunuh baksil typus 15 menit, beda dengan

minyak cengkeh 25 menit. Digunakan sebagai obat disentri dan singkir angin,

reumatik, pilek, jantung, pinggang dan darah tinggi,menguatkan lambung.

Dalam industri, sebagai obat kumur, penyegar bausabun, lotion, parfum, deterjen,peningkat cita rasa padamakanan.

Digunakan sebagai emenaqoque (pelancar haid) danabortif.

Skema penyulingan minyak kayu manis


30/30

30

Skema penyulingan minyak kayu manis

Bahan baku

Mesin penggiling

Ketel uap

Pemanasan

Uap (air + minyak)

Pendingin

Pemisah minyak

Minyak atsiri

teknologi pemisahan minyak atsiri iv

Documents