MINYAK SERAI WANGI
Disusun Oleh:
Nungki Dwi
NIM 22030111130063
FAKULTAS KEDOKTERAN UNDIP
PRODI ILMU GIZI
SEMARANG
2011/2012
Sejarah
Seiring berkembangnya penduduk dunia, kebutuhan akan minyak serai wangi semakin meningkat. Di Indonesia sendiri, terdapat 2 jenis tanaman serai yaitu serai dapur (Cymbopogon citratus) dan serai wangi (Cymbopogon nardus L.)1. Tanaman serai wangi berasal dari Srilanka dengan kondisi tanah tropis, lembab, cukup sinar matahari dan memiliki curah hujan yang cukup. Di Srilanka tumbuhan yang hidup secara liar ini biasanya memiliki nama jenis lenabatu. Pada tahun 1990, jenis serai ini datang ke Indonesia dan dibudidayakan. Sedangkan jenis lainnya adalah mahapengiri, yang diyakini masyarakat merupakan tanaman asli Indonesia.
Dalam dunia perdagangan minyak serai wangi mahapengiri yang berasal dari Indonesia disebut Java citronella oil’s. sementara minyak serai wangi berasal dari Srilanka yang dihasilkan dari jenis lenabatu disebut Ceylon citronella oil’s1. Umumnya tidak ada perbedaan yang berarti dari kedua varietas ini. Tanaman serai berdaun pita, agak kaku, pinggir daun berwarna merah atau ungu, aroma tajam dan dapat tercium dari jarak yang cukup jauh. Tetapi secara perdagangan, Java citronella oil’s lebih disukai konsumen Eropa dan Amerika karena mutu dan karakteristiknya lebih unggul dari jenis Ceylon. Varietas ini dikatakan memiliki akar yang lebih pendek, daun lebih lebar dan kurang kaku serta hasil minyak lebih banyak dari varietas lenabatu. Maka, tak heran sekarang, serai sitronella atau disebut juga “Java Type” dibudidayakan dihampir seluruh Negara tropic tak kecuali Srilanka.
Botani
Tanaman serai wangi berasal dari kelompok jenis rumput-rumputan. Klasifikasi tanaman ini sebagai berikut:
Divisi | Spermatophyta |
Subdivisi | Angiospermae |
Kelas | Angiospermae |
Subkelas | Monocotyledonae |
Ordo | Graminales |
Famili | Panicodiae |
Subfamili | Panicodiae |
Tribe | Andropoginae |
Genus | Cymbopogon |
Spesies | Cymbopogon nardus L. |
Secara umum tanaman serai wangi memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
1. Tumbuh berumpun.
2. Akar serabut dengan jumlah yang cukup banyak. Akarnya mampumenyerap unsur hara di dalam tanah cukup baik sehingga pertumbuhannya lebih cepat.
3. Daun pipih memanjang menyerupai daun alang-alang. Panjang daun dapat mencapai 1meter. Melengkung antara pertengahan daun hingga ujung. Bile pertumbuhan normal, lebar daun berkisar 1-2 cm.
4. Bila daunnya diremas tercium aroma khas serai wangi.
5. Warna daun hijau muda sampai hijau kebiru-biruan.
6. Batang berwarna hijau dan merah keunguan.
Di Indonesia, tanaman serai memiliki nama daerah yang berbeda-beda,
Sumatra :
Aceh: sere mangat2, Gayo: sere, Toba: sange-sange, Minangkabau: serai, Lampung: sorai.
Jawa:
Sunda: sereh, Jawa dan Madura: sere
Nusa Tenggara:
Bali: see, Bima: pataha’mpori, Sumba: kendoung witu, Roti: nau sina, Timor: bu muke, Leti: tenian nalai
Kalimantan:
Sampit: serai, Kenya: belangkak, Tidung: salai
Sulawesi:
Bantam: tonti, Gorontalo: timbuala, Buol: langilo, Baree: tiwo embane, Makasar dan Bugis: sare
Maluku:
Kai: rimanil, Goram: dirangga, Seram: tapisa-pisa, Ambon: hisa-hisa, Ulias: hisa, Nusalaut: isalo, Buru: bisa, Halmahera: hewuwu, Ternate: garama kusu, Tidore: baramakusu
Sedangkan di mancanegara, tanaman serai wangi dikenal dengan nama Citronella Gross1.
Para petani penanam serai sitronella di Jawa Barat, masih membedakan “Java Type” kedalam 4 subvarietas, yaitu:
Wangi : garis warna tepi daun tidak jelas, warna daun hijau muda, lemas, pendek (kurang dari 1 m), rendemen minyak tinggi (1-1,5%),kadar citronellol dan geraniol tinggi;
Rose : garis tepi daun merah muda, daun lebar, rendemen minyak sedang (0,8-1%), kadar tinggi.
Tembaga : garis tepi daun ungu, daun kaku, rendemen minyak rendah, kadar di batas mutu persyaratan ekspor.
Balon : daun kaku, warna hijau keabuan, aroma tercium, rendemen minyak rendah, tahan pada cuaca kering, kadar tidak memenuhi kualitas ekspor.
Dalam pembagian subvaretas ini, terkadang masih ada pembagian sub-subvarietas lagi (contoh “Balon Babi” dan “Balon Badak”.)3 Pembagian ini bertujuan untuk menentukan harga pembelian daun. Dalam hal ini letak pembudidayaan berpengaruh terhadap aroma, rendemen dan kadar yang dimiliki oleh daun. Budidaya tanaman serai wangi di Indonesia cukup banyak. Terutama di pulau jawa, yaitu Jawa Tengah (Cilacap, Pemalang dan Purbalingga) dan Jawa Barat (Bandung, Ciamis dan Tasikmalaya). Jenis yang banyak dibudidayakan adalah mahapengiri. Varietas ini telah dikembangkan oleh Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat (Balitro), Bogor. Saat ini sudah dikembangkan beberapa varietas unggul dari mahapengiri, antara lain TAN-G1, TAN-G2, TAN-G3 yang kemudian lebih dikenal dengan G-1, G-2 dan G-3.1
Negara lain yang terus membudidayakan dan memproduksi minyak serai wangi adalah Srilanka, Taiwan, Honduras, Malaysia, Guatemala, dan yang terbesar adalah RRC (Pulau Hainan). Sedangkan Negara lain yang memproduksi dalam jumlah kecil adalah Argentina, Brasil, Ceylon, Ekuador, Madagaskar, Meksiko, Salvador dan Pulau Comoro.
Tanah, Iklim dan Ketinggian Tanah
Tanah. Tanaman serai wangi mahapengiri tumbuh pada keadaan tanah yang subur. Tanah jenis galuh pasiran pada ketinggian 180-450m dpl. dengan iklim lembab dan curah hujan yang teratur menghasilkan minyak yang berkualitas tinggi. Hasil minyak serai wangi yang berkualitas paling tinggi diperoleh sari tanaman yang ditanam pada tanah galuh pasiran dengan Ph 6-6.5. sedangkan tanah yang memiliki Ph lebih rendah tidak cocok untuk ditanami tanaman serai.
Iklim. Salah satu faktor penting dalam pengembangbiakan tanaman serai. Daun dan minyak serai yang baik didapat dari daerah yang beriklim panas dengan cukup sinar matahari dan curah hujan tiap tahun berkisar 200 hingga 250cm. kekeringan berkepanjangan dan curah hujan yang cukup tinggi akan membuat tanaman serai tidak aakan tahan lama dan cepat mati. Pada daerah yang memiliki curah hujan sedikit sebaiknya dilakukan irigasi. Tanaman yang terlindung akan mempengaruhi kandungan total geraniol.
Ketinggian. Tanaman serai tumbuh paling baik pada ketinggian 180 hingga 450 dpl. pada ketinggian lebih dari 450m, pertumbuhan tanaman lambat sehingga minyak serai yang dihasilkan lebih rendah.
Bahan baku
Penanaman. Tanaman serai biasanya dikembangbiakkan melalui akar pada permulaan musim penghujan. Rumpun tanaman serai yang baik dibagi menjadi beberapa bagian. Dua batang tanaman yang mengandung akar yang sehat ditanam dalam setiap lubang dengan kedalaman 15cm. dengan kondisi tanah yang subur jarak tanaman 90x90 cm atau 75x75 cm. Jarak tanam yang lebih dekat akan menurunkan hasil daun per satuan area lahan.
Pemupukan. Dikarenakan tanaman serai merupakan tanaman tanah tandus, sehingga tidak diperlukan pemupukan yang intensif, meskipun ammonium sulfat dan kaliumsulfat dianjurkan penggunaanya. Namun para petani penghasil minyak serai di Ceylon dan di Jawa menggunakan pupuk abu dari pembakaran daun serai yang dipakai sebagai bahan bakar destilasi.
Panen. Sebelum masa panen, dilakukan penyiangan gulma. Panen pertama 6 sampai 8 bulan sejak penanaman pertama dilakukan. Pemanenan selanjutnya dilakukan dalam jarak 3 hingga 4 bulan. Pengambilan bahan baku daun serai wangi sebaiknya dilakukan pada pagi hari antara pukuk 05.00 hingga 09.00. pemanenan pada pagi hari dapat mempertahankan kandungan minyak atsiri pada daun. Dengan kata lain pemanenan dilakukan pada saat tanaman belum melakukan fotosintesis. Selain itu, penting juga memperhatikan keadaan daun pada saat pemanenan. Daun tidak boleh terambil dalam keadaan basah misalnya terkena air hujan. Air hujan dapat mengakibatkan daun cepat busuk.
Bahan baku setelah dipanen tidak boleh ditumpuk terlalu tebal. Tumpukan daun yang terlalu tebal akan mengakibatkan penguapan berlebihan sehingga mengurangi aroma wangi. Akibatnya, daun akan berbau apek dan menyebabkan percepatan pembusukan.
Pemotongan tanaman yang pendek akan menyebabkan minyak yang dihasilkan rendah, dan ini juga mempengaruhi hasil minyak secara keseluruhan. Di Hondarus pemotongan tanaman dilakukan setelah daun mencapai tinggi sekitar 90cm.
Proses Pembuatan
A. Perlakuan Bahan Tanaman
Pemotongan atau memperkecil bahan tanaman
Tujuan utama dari penyulingan adalah mengisolasi atau mengeluarkan minyak atsiri dari suatu tanaman yang berbau. Dalam tanaan, minyak atsiri terdapat pada kelanjar minyak atau pada bulu-bulu kelenjar. Minyak atsiri akan keluar jika uap menembus jaringan-jaringan yang terdapat pada permukaan tumbuhan. Proses lepasnya minyak atsiri ini hanya dapat terjadi dengan hidrofusi atau penembusan air pada jaringan-jaringan tanaman. Biasanya proses difusi berlangsung sangat lambat. Untuk mempercepat proses difusi, maka sebelum penyulingan dilakukan bahan tanaman harus dipotong kecil-kecil atau digerus. Pemotongan menjadi bagian yang kecil-kecil atau penggerusan biasa diistilahkan kominusi.4 Pemotongan atau penggerusan merupakan usaha untuk mengurangi ketebalan bahan hinga difusi dapat terjadi. Peningkatan kecepatan difusi tentu saja akan mempercepat penguapan dan penyulingan minyak atsiri.
Namun demikian tidak semua bahan tanaman minyak atsiri dapat dipotong-potong. Bahan tanaman seperti bunga, daun, atau bagian tipis yang tidak berserat dapat disuling tanpa harus dipotong-potong. Dinding-dinding sel bahan tersebut cukup tipis sehingga dapat ditembus dengan uap sehinga minyak atsiri dapat segera terambil. Sedangkan bahan yang berupa biji buah-buahan harus diremuk agar dinding-dinding sel pecah. Begitu pula dengan akar, batang dan semua bahan bahan berupa kayu.
Penyimpanan bahan tanaman
Hilangnya minyak atsiri karena penguapan relative sedikit sehingga keadaan ini tidak begitu mencemaskan. Tetapi hilangnya minyak atsiri kabanyakan disebabkan oleh proses oksidasi dan pendamaran atau resinifikasi. Bila bahan tanaman harus disimpan sebelum diproses, sebaiknay simpan pada ruangan yang kering dengan suhu rendah, bebas dari sirkulasi udara, jika mungkin simpan pada ruangan ber-AC.
Hilangnya minyak atsiri dalam bahan makanan sebelum penyulingan
Minyak atsiri yang terdapat pada tanaman sering hilang karena pemanasan setelah bahan tanaman dipanen. Pada tanaman yang segar atau bagian tanaman yang kandungan airnya tinggi dapat kehilangan kandungan minyak atsiri dalam jumlah yang besar pada saat dikeringkan dalam keadaan yang terbuka. Pada dasarnya penguapan minyak atsiri melalui dinding-dinding jaringan tanaman tidak dapat segera terjadi. Hal ini disebabkan untuk melepaskan minyak atsiri ini pertama-tama minyak atsiri dibawa ke permukaan tanaman melalui hidrodifusi, dengan air atau kelembaba air yang berfungsi sebagai media pengangkut. Untuk daun-daun atau bungan yang tipis lepasnya minyak atsiri pada umumnya disebakan oleh efek konstituen-konstituen minyak atsiri yang mudah larut air.
Tanaman serai wangi yang setelah dipanen lalu dikeringkan di lapangan kemudian ditumpuk sebelum disuling akan menurunkan kandungan senyawa yang dapat diasetilasi. Karena hilangnya senyawa yang dapat diasetilasi maka memberikan dampak berkurangnya minyak serai yang dihasilkan. Diperkirakan faktor hilangnya minyak serai ini karena proses oksidasi. Untuk itu, tanaman serai yang setelah dipanen hindari dikeringkan di lapangan/ruang terbuka dan ditumpuk.
Hilangnya minyak atsiri selama waktu pelayuan dan pengeringan bahan tanaman jauh lebih besar daripada hilangnya minyak atsiri yang terjadi selama penyimpanan bahan tanaman setelah tanaman tersebut dikeringkan. Hal ini dapat dijelaskan, selama tahap-tahap awal pelayuan dan pengeringan tanaman masih menahan jumlah yan gcukup besar embun air dalam sel-sel. Kemudian secara difusi minyak atsiri menguap dari permukaan jaringan. Bila embun air hilang dan tanaman telah kering, maka proses hidrodifusi tidak dapat terjadi lagi. Hilangnya minyak atsiri pada tanaman yang kering dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: kondisi bahan, cara dan lama penyimpanan dan komposisi kimia minyak atsiri. Sebagai aturan umum, bunga-bungaan, daun dan herba jangan disimpan terlalu lama, sedangkan biji-bijian, kulit, kayu atau kulit dapat menahan minyak untuk menguap lebih cepat. Hal ini juga bergantung pada cara penyimpanan seperti pengepakan dalam karung yang terbungkus rapat atau disebar diatas lantai dan penumpukan yang longgar. Pencegahan yang perlu diupayakan adalah oksidasi, pendamaran dan penguapan. Ada anjuran bahwa bahan yang akan diproses terlebih dahulu disimpan dalam ruangan yang bersuhu lebih randah atau ruangan ber-AC. Dicontohkan biji jinten tidak akan melepaskan minyak atsirinya bila disimpan selama 6 bulan. Kayu cendana dapat menahan minyak atsirinya selama bertahun-tahun pada berbagai cuaca.
Perubahan sifat kimia fisika minyak selama pengeringan tanaman
Minyak atsiri yang dihasilkan dari bagian tanaman yang dibasah maupun kering menunjukkan variasi yang cukup besar dalam sifat-sifat fisika maupun komposisi kimia yang terkandung. Sifat-sifat ini ditunjukkan pada minyak atsiri yang berasal dari bunga, daun, akar dalam keadaan basah yan mengandung uap air. Minyak atsiri yang berasal dari herba basah lebih larut dalam alcohol 70% daripada yang berasal dari akar kering, namun kelarutannya akan turun setelah beberapa bulan.
Selama pelayuan dan pengeringan , membran sel berangsur-angsur akan pecah, cairan bebas akan masuk dari satu sel ke sel yang lain hingga membentuk senyawa-senyawa yang mudah menguap.
B. Penyulingan
Dalam perkembangan pengolahan minyak atsiri, dikenal 3 macam metode penyulingan.
Penyulingan dengan air (water distillation)
Metode penyulingan dengan air merupakan metode paling mudah dibandingkan dengan metode yang lain. Pada metode ini, bahan tanaman dimasukkan dalam ketel suling yang sudah diisi air. Dengan demikian bahan akan bercampur dengan air. Selain metode yang sederhana, bahan untuk ketel pun mudah didapat. Beberapa penyuling bahkan mengunakan drum bekas oli, minyak tanah, atau aspal untuk dijadikan ketel.
Perbandingan air dan bahan baku harus seimbang. Bahan baku yang sudah di kominusi dimasukkan dan dipadatkan. Selanjutnya, ketel ditutup rapat agar tidak ada celah untuk uap keluar.
Uanp yang dihasilkan oleh perebusan air dan bahan dialirkan melalui pipa menuju ketel kondensator yang mengandung air dingin sehingga terjadi pengembunan (kondensasi)5. Selanjutnya air dan minyak ditampung dalam tangki pemisah. Pemisahan air dan minyak ini berdasarkan perbedaan berat jenis.
Metode penyulingan ini baik untuk penyulingan bahan yang berbentuk tepung dan bunga-bungaan yang mudah membentuk gumpalan jika terkena panas tinggi. Namun karena dicampur menjadi satu, waktu penyulingan menjadi lama. Selain jumlah dan mutu minyak yang dihasikan sedikit, metode penyulingan ini juga tidak baik dipergunakan untuk bahan fraksi sabun dan bahan yang larut dalam air. Jika tidak diawasi, bahan yang akan disuling dapat hangus karena suhu pemanasan yang tinggi.
Penyulingan dengan air dan uap (water and steam distillation)
Metode ini juga disebt dengan sistim kukus. Pada metode pengukusan ini bahan diletakkan pada piringan besi berlubang seperti ayakan yang terletak beberapa centi diatas permukaan air.
Pada prinsipnya, metode ini menggunakan uap bertekanan rendah. Dibandingkan dengan cara pertama (water distillation) perbedaanya hanya terletak pada pemisahan bahan dan air. Namun penempatan keduanya masih dalam satu ketel. Air dimasukkan kedalam ketel hingga 1/3 bagian. Lalu bahan dimasukkan kedalam ketel sampai padat dan tutup rapat.
Saat direbus dan air mendidih, uap yang terbentukakan melalui sarangan lewat lubang-lubang kecil dan melewati celah-celah bahan. Minyak atsiri yang terdapat pada bahan pun ikut bersama uap panas tersebut melalui pipa menuju ketel kondensator. Kemudian, uap air dan minyak akan mengembun dan ditampung dalam tangki pemisah. Pemisahan dilakukan berdasaran berat jenis.
Keuntungan dari metode ini adalah uap yang masuk terjadi secara merata kedalam jaringan bahan dan suhu dapat dipertahankan sampai 100°C. bila dibandingkan dengan penyulingan air, rendemen minyak lebih besar, mutunya lebih baik dan waktu yang digunakan lebih singkat.
Penyulingan dengan uap (steam distillation)
Sistim penyulingan ini mengunakan tekanan uap yang tinggi. Uap air yang dihasilkan tekanannya lebih tinggi daripada tekanan udara luar. Air sebagai sumber uap panas terdapat dalam “boiler”4 letaknya terpisah dari ketel penyulingan. Proses penyulingan uap cocok dikakukan untuk bahan tanaman seperti kayu, kulit batang maupun biji-bijian yang relatif keras.
Mula-mula penyulingan ini dipergunakan tekanan uap yang rendah (kurang lebih 1atm), kemudian lambat laun tekanan menjadi 3atm. Jika pada awal penyulingan tekanannya sudah tinggi, maka komponen kimia dalam minyak akan mengalami dekomposisi. Jika minyak dalam bahan diperkirakan sudah habis, maka tekanan uap perlu diperbesar lagi dengan tujuan menyuling komponen kimia yang bertitik didih lebih tinggi.
Pada dasarnya tidak ada perbedaan yang berarti pada ketiga model penyulingan tersebut. Hidrodestilasi dipengaruhi oleh beberapa faktor:
1. Difusi atau perembesan minyak atsiri oleh air panas melalui selaput tanaman, dikenal dengan hidrodifusi
2. Hidrolisis terhadap komponen tertentu dari minyak atsiri
3. Peruraian yang diakibatkan oleh panas
Pengaruh hidrodifusi pada penyulingan tanaman
Dijelaskan bahwa minyak atsiri akan menuap dari permukaan tanaman sebelum diproses. Sedangkan sebagian tertinggal akan sampai ke permukaan setelah mengalami difusi melalui jaringan tanaman yang tipis. Dalam hal ini difusi berarti perembesan dari senyawa-senyawa yang berbeda hingga keseimbangan yang dicapai oleh sistem. Difusi ini disebabkan oleh gerak molekul-molekul. Bila difusi melalui selaput yang dapat ditembus disebut osmosis. Pada penyulingan uap terhadap bahan tanaman, pada dasarnya uap tidak dapat menembus selaput sel yang kering.
Proses hidrodifusi pada penyulingan tanaman dapat dijelaskan sebagai berikut: pada suhu air mendidih sebagian minyak yang mudah menguap larut dalam air yang terdapat dalam kelenjar-kelenjar. Larutan air minyak ini oleh proses osmosis, menembus melalui selaput-selaput yang telah menggelembung dan pada akhirnya mencapai permukaan paling luar lalu minyak atsiri akan menguap. Proses ini berlangsung secara terus menerus hingga semua senyawa yang mudah menguap terdifusi dari kelenjar-kelenjar minyak dan kemudian menguap oleh uap air yang lewat.
Kecepatan penguapan minyak atsiri pada hidrodestilasi terhadap bahan tanaman tidak hanya ditentukan oleh mudah menguapnya komponen-komponen minyak atsiri, tetapi juga dipengaruhi oleh derajat kelarutan mereka di dalam air. Jika senyawa memiliki titik didih yang lebih tinggi, namun lebih larut dalam air, maka senyawa tersebut akan tersuling lebih dahulu bila dibandingkan dengan senyawa yang titik didihnya rendah tapi kelarutannya dalam air kecil.
Penyulingan terhadap biji-bijian yang tidak dipecah membutuhkan waktu dua kali lipat lebih lama daripada bila biji-biji tersebut dipecah. Hidrodifusi berjalan lambat dan membutuhkan waktu. Penyulingan terhadap biji-biji yang telah diremuk atau dipecah akan menaikkan jumlah minyak atsiri. Senyawa minyak atsiri bersifat larut dalam air panas.
Pengaruh hidrolisis pada penyulingan tanaman
Hidrolisis adalah peruraian senyawa oleh pengaruh air. Salah satu kandungan minyak atsiri adalah ester. Ester bila terkena air terutama pada suhu tinggi dapat bereaksi dengan menghasilkan asam karboksilat dan senyawa alkohol. Pada peristiwa hidrolisis ini, ternyata hanya sebagian senyawa ester yang bereaksi dengan air, hingga bila keseimbangan tercapai maka akan terjadi suatu campuran yang terdiri atas sisa ester, asam karboksilat dan senyawa alkohol yang dihasilkan. Pengaruh hidrolisis pada penyulingan uap dan air lebih kecil bila dibandingkan dengan penyulingan air. Pada penyulingan air, terjadi kontak yang lama antara air dan minyak atsiri sehingga hidrolisis dapat terjadi dalam waktu yang lama. Bila hidrolisis terhadap ester terjadi maka akan mempengaruhi kualitas minyak atsiri yang dihasilkan.
Pengaruh panas terhadap penyulingan tanaman.
Pada dasarnya semua komponen penyusun minyak atsiri tidak stabil atau peka terhadap suhu tinggi. Untuk itu dalam pembuatan minyak atsiri diupayakan agar suhu pemanasan rendah. Namun bila suhu pemanasan yang tinggi upayakan agar waktu pemanasan yang sesingkat mungkin. Pada penyulingan air atau penyulingan uap bila tekanan yang digunakan seperti tekanan atmosfer luar maka suhu pemanasan dapat dilakukan sekitar 100 °C. Pada penyulingan uap meskipun tekanan yang digunakan pada tekanan atmosfer, tetapi suhu dibawah 100 °C dengan mengatur tekanan dibawah atmosfer.
Meskipun ketiga proses (difusi, hidrolisis dan panas) diuraikan dalam terpisah, namun pada kenyataannya ketiganya saling berpengaruh satu sama lainnya. Pada umumnya ada beberapa hal yang perlu diperhatikan untuk mendapat kualitas minyak atsiri yang baik yaitu:
a. Usahakan suhu operasional serendahmungkin, meskipun kita tahu bahwa kecepatan produksi dipengaruhi juga oleh suhu
b. Pada penyulingan uap, gunakan air sesedikit mungkin yang dapat berhubungan dengan bahan tanaman.
Peralatan Untuk Penyulingan Tanaman
Alat penyulingan disebut juga tangki atau bejana dimana bahan ditempatkan. Dalam bejana tersebut terdapat uap yang dipergunakan untuk menguapkan minyak atsiri.alat penyulingan berbentuk silinder dengan ukuran yang sama dengan tingginya atau sedikit lebih pendek. Di dalam alat penyulingan ini terdapat wadah yang lebih kecil daripada wadah utamanya. Wadah ini dapat diangkan dan dikembalikan lagi ke tempat semula. Bagian dasar wadah berlubang-lubang untuk masuknya uap. Untuk penyulingan uap dan air, wadah yang berlubang-lubang ini ditopang oleh penyangga dari dasar wadah utama, sehingga air dan bahan tidak menyatu. Air yang terdapat pada penyulingan dididihkan secara langsung dengan api. Sedangkan pada metode penyulingan uap, wadah yang berlubang diletakkan lebih dekat dengan dasar alat penyulingan sehingga uap yang masuk sangat dekat dengan bagian dasar. Pada bagian dasar alat penyulingan terdapat kran untuk mengeluarkan air. Pada penyulingan uap dan air, air yang dikeluarkan adalah air sisa setelah proses penyulingan selesai. Sedangkan pada penyulingan uap, air yang adalah hasil kondensasi. Tanki alat penyulingan terbuat dari baja, alumunium atau tembaga. Bila tangki terbuat dari tembaga maka minyak atsiri nantinya juga akan mengandung tembaga, hingga minyak berwarna hijau-kebiru-biruan. Sedangkan bila tangki terbuat dari alumunium juga kurang baik karena minyak atsiri mengandung senyawafenol, dan fenol dapat merusak alumunium. Di daerah Maluku, di Pulau Saparua, masih dijumpai alat penyulingan terbuat dari kayu. Kelemahan kayu adalah minyak dapat terserap dan sulit untuk dilepaskan meskipun melalui pencucian. Akibatnya minyak atsiri terkontaminasi bau kayu dan akan menurunkan kualitasnya.
Pendingin. Bagian kedua dari alat penyulingan adalah pendingin. Fungsi utama dari pendingin adalah merubah uap air yang mengandung uap minyak menjadi cairan. Pada umumnya pendingin adalah berupa pipa yang dikumpar direndam dalam suatu bejana yang dialiri dengan air dingin. Arah aliran air pendingin masuk dari bagian bawah bejana dan alirannya berlawanan arah dengan arah uap air yang mengandung minyak atsiri. Pipa pendingin terbuat dari berbagai macam logam seperti tembaga, timah putih, alumunium atau baja tahan karat. Pendingin yang dapat merubah warna pada minyak seperti besi atau tembaga hrus dihindarkan penggunaanya.
Pemisah minyak atsiri. Bagian ketiga yang tidak kalah pentingnya adalah pemisah minyak atsiri atau tangki pemisah. Fungsi utama dari pemisah adalah memisahkan minyak atsiri dari air yang terkondensasi. Karena kuantitas/jumlah air yang terembun lebih banyak dari minyak atsiri, maka air harus dipanaskan terus menerus. Kondensat mengalir dari pendingin ke dalam pemisah minyak atsiri kemudian dapat terlihat air penyulingan dan minyak atsiri akan terpisah dengan sendirinya. Minyak atsiri yang mudah menguap tidak bercampur dengan air karena berbeda berat jenis. Kedua cairan membentuk dua lapisan yang terpisah, biasanya minyak atsiri akan berada diatas air karena berat jenisnya lebih ringan. Tapi tidak menutup kemungkinan juga berat jenis minyak atsiri lebih berat daripada berat jenis air. Dengan demikian perlu alat rekayasa untuk memisahkan dan menampung hasil minyak atsiri yang lebih berat atau lebih ringan daripada air. Perlu diingat bahwa air yang termbunkan selalu jenuh dengan minyak atsiri. Bila air dipisahkan berarti ada sebagian minyak atsiri yang hilang. Bila metode yang digunakan adalah penyulingan air atau penyulingan uap dan air maka air embunan yang dibuang dikembalikan lagi kedalam alat penyulingan yang kemudian dipergunakan lagi pada proses berikutnya denan bahan tanaman yang sama. Proses penyulingan yang berkesinambungan ini dinamakan kohobasi4. Untuk perihal ini letak pemisah minyak atsiri harus lebih tinggi daripada pipa saluran untuk memasukkan air dalam alat penyulingan.
Alat pembangkit uap. Alat ini kita butuhkan bila kita akan menggunakan metode penyulingan uap dan air atau penyulingan uap. Ukuran dan kapasitas pembangkit uap bergantung pada jumlah uap yang dihasilkan. Secara umum tidak ada patokan yang pasti mengenai kapasitas alat pembangkit uap ini.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas minyak serai wangi
Teknik budi daya serai wangi sangat menentukan mutu minyak yang dihasilkan. Pengolahan bahan baku daun serai wangi diusahakan sebaik mungkin sehingga minyak yang dihasilkan berkualitas dan bermutu tinggi. Dengan demikian, standar mutu minyak dapat terpenuhi.
1. Kualitas bahan baku
Dalam budi daya, sebaiknya tanaman serai wangi mendapatkan sinar matahari yang cukup. Tujuannya agar tanaman dapat tumbuh dengan baik dan dapat memproduksi minyak atsiri yang cukup banyak. Sedangkan tanaman serai wangi yang urang mendapat sinar matahari akan menghasilan minyak atsiri yang lebih sedikit dan kurangnya unsur citronellal pada minyak.
Dengan pemupukan diharapkan kebutuhan makanan bagi tanaman terpenuhi. Pemupukan dilakukan secara berkala setiap selesai masa panen. Tujuannya untuk mempercepat pertumbuhan daun dan memperoleh bahan baku minyak yang bermutu. Namun ada beberapa pendapat yang meyakini bahwa tidak perlu dilakukan pemupukan dengan alasan tanaman serai wangi adalah tanaman liar. Tapi secara umum, pemupukan tidak berpengaruh signifikan.
Pengambilan bahan baku serai wangi sebaiknya dilakukan pada pagi hari pada puluk 05.00 sampai 09.00. pemanenan pada pagi hari dapat mempertahankan minyak atsiri pada daun.
2. Proses pengolahan minyak
Proses pengolahan minyak yang dilakukan oleh petani/penyuling masih terkesan sederhana baik dalam alat maupun teknik yang digunakan. Biasanya petani/penyuling menjual minyak serai wangi kepada eksportir dalam kondisi kotor (belum disaring) dan mengandung komponen air atau kabut uap jenuh sisa penyulingan.
Pemakaian ketel suling untuk berbagai bahan yang disuling akan membuat mutu minyak semakin turun. Sebaiknya, setiap satu unit ketel suling dikhususkan untuk satu jenis bahan yang disuling, sehingga minyak serai wangi tidak mengandung unsure minyak lain serta aroma yang dihasilkan khas dan lebih berkualitas.
Salah satu hal yang penting dalam produksi ini adalah tidak adanya pencampuran/pemalsuan dengan minyak lain. Pencampuran minyak serai wangi dengan minyak lain akan menurunkan kredibilitas pasaran minyak serai asli Indonesia di kancah pasar internasional.
3. Penyimpanan minyak
Minyak disimpan pada wadah yang tertutup dalam ruangan yang sejuk. Hal ini dimaksudkan untuk menghindaripenguapan akibat udara yang panas. Suhu yang ideal untuk penyimpanan minyak sekitar 18-20°C. wadah penampung sebaiknya tidak berwarna bening/putih. Utamakan yang berwarna gelap untuk menghindari sinar yang langsung mengenai minyak. Bila menggunakan wadah penampung berwana bening transparan, minyak dapat berubah tampilan menjadi coklat tua. Hal ini disebabkan pengaruh cahaya dari luar wadah. Akibatnya tampilan miyak menjadi kurang menarik, dan bahkan tidak memenuhi standar mutu warna minyak.
Wadah penampung sebaiknya dari bahan yang tidak mudah berkarat/berkorosi. Wadah yang dipilih dapat berupa botol kaca besar, drum aluminium, drum berlapis enamel, atau drum plastic tebal dengan tutup. Minyak serai wangi mudah bereaksi dengan wadah penampung yang terbuat dari komponen seng atau besi sehingga minyak akan terkontaminasi oleh karat atau korosi dari wadah penampung.
Kandungan Minyak
Minyak serai wangi jenis mahapengiri memiliki komponen sebagai berikut ; Sitronelal 32-45%, Geraniol 12-18%, Sitronelol 11-15%, Geranil asetat 3-8%, Sitronelil asetat 2-4%, Sitral, Khavikol, Eugenol, Elemol, Kadinol, Kadinen, Vanilin, Limonen dan Kamfen4.
Minyak serai wangi memiliki 3 komponen utama yaitu sitronelal, geraniol dan sitronelol serta senyawa ester dari geraniol dan sitronelol. Bahan-bahan tersebut merupakan bahan dasar pembuatan minyak wangi/parfum dan juga produk-produk farmasi. Abu dari daun dan tangkainya mengandung 49% silica yang merupakan penyebab desikasi (keluarnya cairan tubuh secara terus-menerus) pada kulit serangga sehingga serangga akan mati kekeringan.
Sitronelal (C10H16O)bila direaksikan dengan sejumlah senyawa yang bersifat asam seperti silica gel, anhidra asetat, dan sebagainya akan mengalami siklisasi menjadi isopulegol4 dan sejumlah isomer (isopulegol sebagai produk utama). Bila isopulegol dihidrogenasi dengan Raney Ni akan menghasilkan menthol. Salah satu pabrik di Prancis mengkonsumsi menthol sintetik sekitar 10% dari produk total minyak serai wangi dunia, tipe mahapengiri. Penggunaan yang penting dari sitronelal adalah untuk pembuatan hidroksi sitronelal melalui hidrasi. Senyawa hidroksi sitronelal tidak diperoleh secara alami tetapi senyawa tersebut merupakan salah satu senyawa sintetik yang berperan penting dalam pewangian. Senyawa tersebut memiliki bau yang harum seperti floral-lily dan digunakan secara luas dalam produk pewangi misalnya sabun dan kosmetika. Beberapa orang menyebut dengan julukan king of the perfumes4.
Proses terhadap sitronelal:
a. Sitronelal bila dipengaruhi asam akan berubah menjadi isopulegol dan bila isopulegol dihidrogenasi dapat diperoleh menthol. Menthol dapat digunakan baik dalam obat-obatan, pasta gigi, makanan dan minuman.
b. Sitronelal bila direduksi akan menjadi sitronelol. Sitronelol memiliki bau seperti bunga mawar, digunakan dalam komponen parfum dan merupakan salah satu pewangi yang mahal
c. Sitronelal bila direaksikan dengan pereaksi Grignard akan diperoleh suatu turunan alcohol yang disebut alkil sitronelol yang memiliki bau yang sangat harum. Alkil sitronelol ini digunakan secara luas untuk parfum dan kosmetika.
d. Sitronelal dapat diubah menjadi hidroksi sitronelal yang disebut king of the perfume. Senyawa hidroksi sitronelal merupaka cairan kekuningan yang berbau harum menyerupai bunga lili dan harganya mahal.
Secara umum, sitronelol (C10H20O) dihasilkan dengan cara mereduksi sitronelal yang terkandung dalam minyak serai wangi. Kandungan sitronelal dalam mahapengiri berkisar 30-45%. Dalam perdagangan dikenal dengan nama “Rhodinol”4 merupakan campuran dari sitronelol dan geraniol. Rhodinol memiliki wangi yang “lembut” sehingga dari segi harga, harga Rhodinol ini lebih tinggi bila disbanding dengan sitronelol dan geraniol. Sitroneloldan geraniol dapat diesterifikasi dengan berbagai asam organic untuk menghasilkan ester dengan bermacam-macam bau untuk wewangian. Berikut tabel yang memuat sitronelil ester dan geranil ester yang penting. Merupakan bahan aktif yang tidak disukai dan sangat dihindari oleh serangga, termasuk nyamuk. Sehingga bahan ini sangat bermanfaat untuk bahan pengusir nyamuk.
Sitronelil ester
No. | Sitronelil ester | Kegunaan |
1. | Format | Dalam colognes, lavender waters, plum dan perencah madu |
2. | Asetat | Dengan bau bergamot, digunakan dalam perencah mawar, anggur |
3. | Propionat | Dengan bau buah, digunakan dalam pewangi bunga mawar (floral) |
4. | Butirat | Dalam perencah nanas dan campuran pewangi |
5. | Valerinat | Dalam pewangi bunga mawar (floral) |
6. | Kaproat | Dalam pewangi floral yang paling lembut |
7. | Monokloroasetat | Dalam fiksasi berbau bunga (floral) |
8. | Isovalerionat | Dalam pewangi bunga mawar (floral) |
9. | Oksalat | Sebagai fiksasi dalam komposisi pewangi bunga mawar (floral) |
10. | Fenil asetat | Sebagai fiksasi dalam komposisi pewangi bunga mawar (floral) |
11. | sinamat | Sebagai fiksasi dalam pewangi bunga mawar (floral) |
Geranil Ester
No | Geranil ester | Kegunaan |
1. | Format | Dalam hampir semua industri parfum/wewangian |
2. | Asetat | Dalam toilet waters, perencah buah |
3. | Propionat | Dalam pewangi bunga (floral) dan perencah nanas |
4. | Butirat | Untuk menghasilkan kesan manis dengan nuansa lemah dalam pewangi |
5. | valerianat | Sebagai pemodifikasi dalam pembuatan pewangi |
6. | Benzoat | Sebagai fiksatif dalam pewangi bunga mawar |
7. | Salisilat | Sebagai fiksatif dalam pewangi floral |
8. | isobutirat | Hampir sama dengan butirat. |
Geraniol (C10H18O)dapat dioksidasi menjadi sitral dan senyawa ini digunakan pada pabrik pembuat ionon. Alfa-ionon digunakan dalam wewangian karena bauya menyerupai bau bunga violet. Beta-ionon digunakan dalam sintesis vitamin A. produl lain dari ionon adalah H-ionon yang baunya menyerupai dengan Alfa dan Beta-ionon. Kegunaan lebih lanjut dari geraniol adalah dalam pembuatan nerolidol, farnesol, dan senyawa-senyawa yang memiliki aktifitas hormon juvenik. Memiliki fungsi yang sama dengan sitronelol, yaitu bahan pengusir nyamuk.
Proses terhadap campuran sitronelol dan geraniol
Pada dasarnya sulit memisahkan antara sitronelol dan geraniol karena keduanya memiliki titik didih yang hampir berdekatan. Namun demikian, campuran antara sitronelol dan geraniol mempunyai bau yang harum dan biasa dikenal dengan rodinol.
a. Rodinol bila direaksikan oleh alumunium isopropoksida dalam media aseton menghasilkan senyawa pseudoionon4, yang akan bereaksi adalah geraniol sedangkan sitronelol tidak bereaksi. Pseudoinon lazim digunakan sebagai komponen parfum karena baunya yang harum.
b. Pseudaionon bila direaksikan denan asam fosfat 85% pada suhu 18,5° diperolah alfa-ionon, bila direaksikan dengan asam sulfat 60% pada suhu 40° akan memperoleh H-ionon. Semuanya juga menjadi senyawa yang digunakan untuk parfum.
c. Sitronelol bila direaksikan dengan berbagai asam karboksilat akan menghasilkan senyawa ester. Senyawa ester yang dihasilkan memiliki bau yang lunak dan mahal.
Kegunaan minyak serai wangi
1. Farmasi dan kesehatan
Minyak serai wangi memiliki efek aromaterapi karena kandungan senyawa-senyawa ester aromatisnya. Untuk mempercepat proses penyembuhan, faktor psikis juga mempengaruhi. Aromaterapi dapat menimbulkan efek penenangan sehingga sakit dapat berkurang. Selain itu, minyak serai wangi juga memiliki zat-zat penting seperti zat antiradang, antifungi, anti serangga, afrodisiak, anti inflamasi, anti depresi, anti flogistik dan dekongestan6.
2. Kosmetik
Sebagai campuran hasil olahan industry sehingga efek ditimbulkan semakin kuat. Biasanya terdapat pada parfum, sabun, pasta gigi, shampoo, lotion dan deodorant.
3. Insektisida
Bagian dari tanaman yang paling sering digunakan untuk bahan insektisida nabati adalah daun dan tangkainya. Untuk mengusir hama serangga terdapat 3 cara, yaitu sebagai tepung untuk mengusir hama di gudang/dalam ruangan, sebagai ekstrak cair atau hasil penyulingan untuk kemudian disemprotkan, atau dibakar dalam bentuk abu kemudian dicampur dengan benih atau biji-bijian di gudang.
4. Pengusir serangga
Beberapa petani menggunakan minyak ini sebagai pengusir serangga termasuk nyamuk. Biasanya saat bekerja di ladang petani menggunakannya dengan meremas daun dan menggosokkan langsung ke kulit atau dicampur terlebih dahulu dengan minyak kelapa.
Syarat dan Mutu
Persyaratan ekspor Java Citronella oil yang ditetapkan oleh Pemerintah RI adalah:
1. Syarat-syarat mutu3:
a. Warna : kuning pucat sampai kuning kecoklatan
b. Kandungan geraniol : minimum 85%
c. Kandungan citronellol : minimum 35%
d. Kelarutan dalam etanol 80%: perbandingan volume 1 : 2 jernih, seterusnya sampai maksimum opalensi
e. Alkohol tambahan : negatif
f. Minyak lemak : negatif
g. Minyak pelikan : negatif
h. Sisa penyulingan uap : maksimum 2,5%
2. Kemasan3
a. Java Citronella oil wajib dikemas dalam drum aluminium, atau drum plat timah putih, atau drum besi dilapis cat enamel.
b. Isi setiap drum 170 kg netto, harus diberi rongga 5-10% dari volume drum.
