PADA DESTILASI MINYAK ATSIRI DAUN JERUK PURUT

PENERAPAN PERLAKUAN AWAL PEF (Pulsed Electric Field)
PADA DESTILASI MINYAK ATSIRI DAUN JERUK PURUT
(Citrus hystrix D.C.)
(Kajian Besar Tegangan dan Jarak Anoda-Katoda)
PEF (Pulsed Electric Field) Method Implementation on Essential Oil Distillation of
Kaffir Lime Leaves (Citrus hystrix DC)
(Study of Voltage and Anode-Cathode Distance)
Sukardi1*), Yusuf Qordhowi2*), Maimunah Hindun Pulungan1), Arie Febrianto Mulyadi1)
1)Staff
Pengajar Jurusan Teknologi Industri Pertanian - Fakultas Teknologi Pertanian - Universitas Brawijaya
Jurusan Teknologi Industri Pertanian - Fakultas Teknologi Pertanian - Universitas Brawijaya Malang
Malang
Penulis Korespondensi: [email protected]
[email protected]
2)Alumni
ABSTRAK
Tanaman jeruk purut banyak dimanfaatkan bagian daun dan buahnya. Selain dimanfaatkan
sebagai bumbu masakan, daun jeruk purut mempunyai kandungan minyak atsiri yang bermanfaat.
PEF adalah proses pengolahan bahan pangan yang didasarkan pada aplikasi kejutan listrik pada
tegangan tinggi ke bahan makanan pada suhu kamar selama beberapa detik. Besar kecil voltase PEF
akan mempengaruhi kadar kerusakan pada dinding sel minyak yang berhubungan dengan jarak
katoda dan anoda. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuan awal PEF (Pulsed
Electric Field) dan peningkatannya terhadap rendemen, indeks bias dan berat jenis minyak atsiri daun
jeruk purut, serta mengetahui kombinasi tegangan dan jarak anoda-katoda yang tepat dalam perlakuan
awal PEF (Pulsed Electric Field) sehingga didapatkan minyak atsiri daun jeruk purut yang berkualitas.
Penelitian ini menggunakan metode Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 faktor, faktor
pertama adalah tegangan dan faktor kedua adalah jarak anoda-katoda. Masing-masing menggunakan
waktu 10 detik dan frekuensi sebesar 250 Hz. Setelah dilakukan analisa fisik (analisa rendemen, indeks
bias, berat jenis), data diolah menggunakan ANOVA (Analysis of Variant). Uji lanjutan menggunakan
DMRT (Duncan Multiple Range Test) dengan selang kepercayaan 95%. Pemilihan perlakuan terbaik
menggunakan Multiple Attribute, dan dianalisa zat aktif menggunakan GC-MS (Gas ChromatographyMass Spectrometry). Perlakuan terbaik diperoleh dari kombinasi tegangan 1000 volt dan jarak anodakatoda 10 cm. Perlakuan terbaik menghasilkan rendemen 0.780%, indeks bias 1.450, dan berat jenis
0.8491. Uji zat aktif perlakuan terbaik menghasilkan citronella sebesar 93.28%, beta-citronellol sebesar
2.08%, citronellyl acetat sebesar 2.97%, 1.6 octadien sebesar 1.31%, dan farnesol sebesar 0.35%.
Kata kunci : Anoda Katoda, Jeruk Purut, PEF, Tegangan,
ABSTRACT
Kaffir lime plant is used only its leaves and fruit. Besides its use as a cooking spice, lime leaves have
essential oil content are beneficial. PEF is a food processing applications based on the high-voltage electric pulsed
to food ingredients at room temperature for a few seconds. The voltage of PEF will affect the levels of damage to
the cell wall-related oil cathode and anode distance. This study aims to determine the effect of pretreatment PEF
(Pulsed Electric Field) in the essential oil distilled lime leaves and increase the yield, refractive index and specific
gravity of essential oils, as well as knowing the combination of voltage and anode-cathode distance appropriate
pretreatment PEF (Pulsed Electric Field) to obtain the essential oil of lime leaf quality. This study uses a
randomized block design (RBD) with two factors, the first factor is the voltage and the second factor is the anodecathode distance. Each using 10 seconds and a frequency of 250 Hz. After analysis of physical (yield analysis,
refractive index, specific gravity), the data is processed using ANOVA (Analysis of Variant). Further tests using
DMRT (Duncan's Multiple Range Test) with 95% confidence interval. Selection of the best treatment using the
Multiple Attribute, and the active substance will be analyzed using GC-MS (Gas Chromatography-Mass
Spectrometry). The best treatment is obtained from a combination of voltages 1000 volts and anode-cathode
distance of 10 cm. The best treatment result in yield of 0.780%, 1.450 refractive index, and specific gravity of
0.8491. The active substance test produces citronella best treatment for 93.28%, beta-citronellol by 2.08%,
citronellyl acetate of 2.97%, 1.6 octadien of 1.31%, and 0.35% farnesol.
Keywords: Anode Cathode, Kaffir Lime, PEF, Voltage
PENDAHULUAN
tidak ditemui hal ini. Besar kecil tegangan dan
jarak antar elektroda akan mempengaruhi
kadar kerusakan pada dinding sel dikarenakan
dinding sel tidak kuat menahan kuat medan
listrik yang dihasilkan.
PEF dilakukan untuk mengganti
perlakuan awal yang umum digunakan seperti
pengecilan ukuran dan penghancuran bahan
yang umumnya membutuhkan waktu yang
relatif lama. Untuk memaksimalkan hasil dan
kualitas minyak, maka perlu dilakukan
penelitian mengenai penerapan perlakuan awal
PEF (Pulsed Electric Field) pada destilasi minyak
atsiri daun jeruk purut (Citrus hystrix D.C)
dengan kajian besar tegangan dan jarak anoda
katoda.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
mengetahui pengaruh perlakuan awal PEF
(Pulsed Electric Field) pada destilasi minyak
atsiri daun jeruk purut dan peningkatannya
terhadap rendemen, indeks bias dan berat jenis
minyak atsiri, serta mengetahui kombinasi
tegangan dan jarak anoda-katoda yang tepat
dalam perlakuan awal PEF (Pulsed Electric Field)
sehingga didapatkan minyak atsiri daun jeruk
purut yang berkualitas.
Tanaman jeruk purut banyak dimanfaatkan
pada bagian daun dan buahnya. Selain
dimanfaatkan sebagai bumbu masakan, daun
jeruk purut mempunyai kandungan minyak
atsiri yang bermanfaat. Kegunaan minyak atsiri
ini adalah sebagai bahan dasar kosmetik,
wangi-wangian atau minyak gosok untuk
pengobatan alami. Menurut Somantri (2009),
minyak atsiri daun jeruk purut terdiri dari
beberapa komponen kimia yang utama dan
terpenting adalah sitronelal dengan jumlah
81.49 persen, sitronelol 8.22 persen, linalol 3.69
persen dan geraniol 0.31 persen. Disamping
untuk memenuhi kebutuhan minyak atsiri
dalam negeri, pasokan minyak atsiri juga dapat
meningkatkan volume ekspor. Pada tahun 2008
harga komoditas minyak atsiri jeruk purut
(Citrus hystrix D.C) mencapai Rp. 600.000 –
700.000 per kilogramnya dan diperkirakan akan
mengalami kenaikan dari tahun ke tahun
(Armando, 2009).
Proses pengambilan minyak atsiri dari
daun terdapat beberapa macam, adapun
metode yang paling banyak dipakai ialah
metode
destilasi
karena
mudah
dan
menghasilkan rendemen yang relatif tinggi.
Metode destilasi sederhana dibagi menjadi
beberapa cara, yaitu destilasi air, destilasi uap,
dan destilasi uap dan air.
Dalam proses ekstraksi daun jeruk
purut memerlukan perlakuan awal yang tepat.
Perlakuan awal yang biasa digunakan ialah
pengecilan ukuran, tujuannya ialah untuk
meningkatkan
kemungkinan
terbukanya
kalenjar minyak sebanyak mungkin. Salah satu
metode yang sedang dikembangkan adalah
dengan menggunakan kejutan listrik tegangan
tinggi (Pulsed Electric Field/PEF).
PEF adalah proses pengolahan bahan
pangan yang didasarkan pada aplikasi kejutan
listrik pendek pada tegangan tinggi ke bahan
makanan pada suhu kamar atau di bawahnya
selama beberapa detik untuk memperkecil
kerusakan fisik bahan. Ruang perlakuan PEF
terdiri dari 2 macam elektroda dan insulator
dimana ada ruang untuk menerima pulsa atau
kejutan listrik. Elektroda terbuat dari material
yang inert, contohnya titanium (Barbosa
et.al.1997). Menurut Mizumo dan Hazamizu
dalam Gould (1995) bahwa kejutan listrik
dengan
tegangan
tinggi
menyebabkan
terjadinya modifikasi permukaan sel, dimana
dari pengamatan dengan mikroskop cahaya
menemukan adanya lubang pada dinding sel
sedangkan pada sel yang tidak dialiri listrik
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam
penelitian ini antara lain: Perangkat mikroskop
cahaya, generator PEF dan perangkat peralatan
destilasi air dan uap. Alat yang digunakan
untuk analisis adalah perangkat peralatan
timbangan digital, gelas ukur, pipet tetes,
plastik,
refraktometer,
piknometer,
dan
perangkat
peralatan
GC-MS
(Gas
Chromatography-Mass
Spectrometry).
Bahan
utama yang digunakan dalam penelitian yaitu
daun jeruk purut yang diperoleh dari
Kabupaten Tulungagung, Jawa Timur.
Rancangan Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode
Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2
faktor, faktor 1 adalah faktor tegangan (V) yang
mempunyai 2 level (V1 dan V2) dan faktor 2
adalah faktor jarak anoda-katoda yang
mempunyai 3 level (J1, J2, dan J3). Masingmasing diulang sebanyak 3 kali sehingga
didapatkan total perlakuan sebanyak 18 satuan
percobaan.
2
Pelaksanaan Penelitian
Tahap pelaksanaan penelitian adalah
sebagai berikut:
1. Daun jeruk purut disiapkan sebanyak 500
gram dalam kondisi segar
2. Dikemas dalam plastik dengan berat
masing-masing 100 gram
3. Diperlakukan PEF (Pulsed Electric Field)
dengan tegangan (1000 dan 2000 volt)
kombinasi jarak anoda katoda PEF (10, 15,
20 cm), frekuensi sebesar 250 Hz, dan
waktu 10 detik.
4. Tabung destilator diisi air sebanyak 2 liter.
5.
Daun jeruk purut hasil perlakuan PEF
(Pulsed Electric Field) kemudian langsung
dimasukkan kedalam tabung destilator.
6.
Dipanaskan hingga suhu 100o C (30 menit)
hingga uap mulai muncul dan memasuki
pendingin balik.
7.
Ditunggu hingga tetesan pertama dan
waktu destilasi selama 4 jam dimulai
8.
Diproses menggunakan teknik destilasi air
dan uap selama 4 jam.
9.
Minyak yang diperoleh selanjutnya
dipisahkan dengan destilat secara manual
dan dilakukan analisa fisik.
10. Dilakukan analisa zat aktif (GC-MS) pada
perlakuan terbaik.
Diagram alir pelaksanaan penelitian
lanjutan ekstraksi minyak atsiri daun jeruk
purut segar dengan penerapan PEF (Pulsed
Electric Field) dapat dilihat pada Gambar 1
Gambar 2. Alat PEF (Pulsed Electric Field)
Sumber: Dokumentasi
Keterangan: 1. Ruang Perlakuan
2. Elektroda Positif (Anoda)
3. Elektroda Negatif (Katoda)
4. Voltmeter
5. Generator PEF
6. Tombol Frekuensi
7. Tombol “On”
8. Tombol “Off”
9. Tombol Waktu
10. Tombol “Start”
Analisa Fisik Minyak Atsiri
Prosedur Analisa Rendemen (Rahayoe dkk.,
2007)
1. Bahan baku sebanyak 500 gram
didestilasi dengan metode destilasi air
dan uap (water and steam distillation)
2. Rendemen dihitung dengan rumus
Prosedur Analisa Indeks Bias (Hidayanto
dkk.,2008).
1. Refraktometer
digital
disterilkan
memakai alkohol 70%
2. Sampel minyak atsiri diteteskan ke
dalam lubang uji
3. Indeks bias dari minyak atsiri akan
tertera di refraktometer
Prosedur Analisa Berat Jenis (Sudarmadji, dkk.
2003)
1. Bobot piknometer kosong ditimbang
dengan timbangan analitik
2. Air diteteskan dalam pinometer kosong
hingga penuh dan ditimbang
3. Masing-masing sampel minyak atsiri
diteteskan dalam piknometer kosong
hingga penuh dan ditimbang
4. Hitung nilai berat jenis dengan rumus
Berat jenis minyak
Gambar 1. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian
Ekstraksi Minyak Atsiri
Gambar alat PEF beserta keterangannya
dapat dilihat pada Gambar 2
Pengolahan dan Analisis Data
Setelah dilakukan analisa fisik data
diolah menggunakan analisis ragam atau
3
Perbandingan Perlakuan Terbaik dengan
Perlakuan Kontrol
Perlakuan terbaik yang didapatkan
akan dibandingkan dengan perlakuan kontrol
(non-PEF). Parameter yang dibandingkan
meliputi hasil analisa fisik (rendemen, indeks
bias, berat jenis) dan hasil analisa zat aktif.
Perbandingan ini bertujuan untuk mengetahui
peningkatan dan penurunan hasil dari
penerapan metode PEF dan perlakuan kontrol
(non-PEF).
ANOVA (Analysis of Variant). Jika terdapat
interaksi antara kedua faktor maka akan diuji
menggunakan DMRT (Duncan Multiple Range
Test) dengan selang kepercayaan 95%.
Pemilihan Alternatif Terbaik dengan Metode
Multiple Attribute (Zelany,1982)
Prosedur Pemilihan Alternatif Terbaik
dengan Metode Multiple Attribute (Zelany,1982)
1. Penentuan nilai ideal pada masingmasing parameter. Nilai ideal adalah
nilai yang diharapkan. Asumsi ideal
untuk
masing-masing
parameter
adalah:
Rendemen
: tinggi
Indeks Bias
: tinggi
Berat Jenis
: tinggi
2. Perhiitungan derajat kerapatan
Bila nilai ideal (dki) min, maka :
dki
HASIL DAN PEMBAHASAN
Total Rendemen
Rerata rendemen minyak atsiri daun
jeruk purut yang terendah dihasilkan oleh
perlakuan tegangan 2000 volt dengan
kombinasi jarak anoda-katoda 10 cm dengan
rerata rendemen sebesar 0.607% Rerata
rendemen minyak atsiri daun jeruk purut
terbanyak dihasilkan oleh perlakuan tegangan
1000 volt dengan jarak anoda-katoda 10 cm
sebesar 0.780%. Grafik rerata rendemen minyak
atsiri daun jeruk purut menggunakan
perlakuan awal PEF dengan faktor tegangan
dan jarak anoda-katoda dapat dilihat pada
Gambar 3
Bila nilai ideal (dki) maks, maka :
dki
3.
Perhitungan jarak kerapatan
Dengan asumsi semua parameter
penting, jarak kerapatan dihitung
berdasarkan jumlah parameter =
1/jumlah parameter
L1 = (
dki
L2 = (
[
2
1
(1- dki)]1/2
L = maks [ 1 1 - dki)]
4. Perlakuan terbaik dipilih dari alternatif
yang mempunyai nilai L1, L2, dan L
terkecil.
Gambar 3. Grafik Rerata Rendemen Minyak Atsiri
Daun Jeruk Purut Menggunakan
Perlakuan Awal PEF dengan Faktor
Tegangan dan Jarak Anoda-Katoda
Analisa Zat Aktif (GC-MS)
Prosedur
Analisa
Zat
Aktif
menggunakan GC-MS (Gas ChromatographyMass Spectrometry)
1. Pertama dilakukan proses elektrolisis air
agar dihasilkan gas oksigen di kutub
anoda dan hidrogen di kutub katoda
2. Sebelumnya dilakukan pemanasan pada
GC-MS dengan suhu tertentu selam 4 jam
agar bersih dari gas yang lain selain gas
pembawa
3. Setelah GC MS dipanaskan dilakukan
pemasukan gas dengan menyuntikkan gas
uji pada GC MS
4. Selanjutnya ditunggu selama 13 menit dan
hasil akan keluar.
Gambar 3 menunjukkan bahwa pada
perlakuan tegangan 1000 volt, semakin jauh
jarak katoda-anoda maka rendemen yang
dihasilkan akan semakin sedikit. Pada
perlakuan tegangan 2000 volt, semakin jauh
jarak anoda-katoda maka rendemen yang
dihasilkan akan semakin banyak. Pada
perlakuan tegangan 1000 volt, kombinasi
dengan
jarak
anoda-katoda
yang
menghasilkan rendemen tertinggi adalah jarak
10 cm sebesar 0.780%. Pada perlakuan tegangan
yang sama (1000 volt), kombinasi dengan jarak
anoda-katoda yang menghasilkan rendemen
terendah adalah jarak 20 cm sebesar 0.640%.
4
Hal yang berbeda terjadi pada
perlakuan tegangan 2000 volt. Pada perlakuan
tegangan 2000 volt, kombinasi dengan jarak
anoda-katoda yang menghasilkan rendemen
tertinggi adalah jarak 20 cm sebesar 0.740%.
Pada perlakuan tegangan yang sama (2000 volt),
kombinasi dengan jarak anoda katoda yang
menghasilkan rendemen terendah adalah jarak
10 cm sebesar 0.607%. Diduga hal ini
disebabkan oleh hubungan antara tegangan
dan jarak anoda-katoda yang mempengaruhi
kuat medan listrik pada PEF. Menurut
Miklavčič (2005), untuk mencari kuat medan
listrik pada elektroda berbentuk piringan
stainless steel yaitu dengan mencari tegangan
yang tersebar diantara dua piringan tersebut,
dimana E adalah kuat medan listrik
diaplikasikan kedalam perkiraan tegangan ke
jarak antar elektroda.
Berdasarkan
hasil
penelitian
didapatkan dua perlakuan dengan rendemen
tertinggi. Pada perlakuan penghasil rendemen
tertinggi pertama, tegangan yang digunakan
ialah 1000 volt dengan kombinasi jarak anodakatoda 10 cm, maka didapatkan kuat medan
listrik sebesar 100 V/cm. Pada perlakuan
penghasil rendemen tertinggi kedua, tegangan
yang digunakan ialah 2000 volt dengan
kombinasi jarak anoda-katoda 20 cm, maka
didapatkan kuat medan listrik sebesar 100
V/cm. Pada perlakuan penghasil rendemen
terendah, tegangan yang digunakan ialah 2000
volt dengan kombinasi jarak anoda-katoda 10
cm, maka didapatkan kuat medan listrik
sebesar 200 V/cm. Sama halnya dengan
perlakuan yang menghasilkan rendemen
terendah lainnya, tegangan yang digunakan
1000 volt dengan kombinasi jarak anoda katoda
20 cm, maka didapatkan kuat medan listrik
sebesar 50 V/cm.
Adanya interaksi ini diduga kuat
medan listrik yang optimal dalam treatment
daun jeruk purut ini adalah 100 V/cm. Dinding
sel minyak akan mengalami peningkatan
permeabilitasnya dan terbentuk kerutan serta
elektroporasi pada dinding sel. Kerusakan
dalam kadar ini merupakan yang paling
optimal karena uap air akan lebih mudah
menembus dinding sel pada saat proses
destilasi. Menurut Knorr (1998) dalam
Gachovska et al., (2010) Aplikasi PEF untuk sel
biologis akan mengakibatkan elektroporasi
pada membran dinding sel dan meningkatkan
permeabilitas dinding sel serta mempermudah
keluarnya senyawa intraseluler.
Pada Gambar 4 terlihat adanya sel
minyak daun jeruk dengan perlakuan PEF
selama 2 detik. Kerusakan pada membran sel
membuat proses perlakuan awal bahan lebih
singkat dan tidak perlu ada proses pengecilan
ukuran. Kerusakan yang ditimbulkan langsung
menjangkau pada sel pembawa minyak
sehingga
sel
minyak
lebih
mudah
mengeluarkan minyaknya saat didestilasi.
Gambar 4. Anatomi Daun Jeruk Purut dengan
Perlakuan PEF Selama 2 Detik
Indeks Bias
Grafik rerata indeks bias minyak atsiri
daun jeruk purut dengan perlakuan awal PEF
dengan faktor tegangan dan jarak anodakatoda dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Grafik Rerata Indeks Bias Minyak
Atsiri
Daun
Jeruk
Purut
Menggunakan Perlakuan Awal
PEF dengan Faktor Tegangan dan
Jarak Anoda-Katoda
Gambar 5 menunjukkan bahwa pada
perlakuan tegangan 1000 volt, semakin jauh
jarak katoda-anoda maka nilai indeks bias
semakin rendah. Pada perlakuan tegangan 2000
volt, semakin jauh jarak anoda-katoda maka
nilai indeks bias semakin tinggi. Pada
perlakuan tegangan 1000 volt, kombinasi
dengan jarak anoda-katoda yang menghasilkan
indeks bias tertinggi adalah jarak 10 cm sebesar
1.450. Pada perlakuan tegangan yang sama
(1000 volt), kombinasi dengan jarak anodakatoda yang
menghasilkan indeks bias
terendah adalah jarak 20 cm sebesar 1.407.
Hal yang berbeda terjadi pada
perlakuan tegangan 2000 volt. Pada perlakuan
tegangan 2000 volt, kombinasi dengan jarak
anoda-katoda yang menghasilkan indeks bias
tertinggi adalah jarak 20 cm sebesar 1.437.
Pada perlakuan tegangan yang sama (2000 volt),
5
kombinasi dengan jarak anoda katoda yang
menghasilkan indeks bias terendah adalah
jarak 10 cm sebesar 1.403. Menurut Kurniawan
(2011) karakteristik indeks bias minyak atsiri
daun jeruk purut ialah 1.46. Berdasarkan hal
tersebut maka indeks bias perlakuan tegangan
1000 volt dan jarak anoda-katoda 10 cm sebesar
1.450 sudah mendekati karakteristik indeks bias
minyak jeruk purut.
Interaksi
ini
diduga
kerena
bertambahnya tegangan dan jarak anodakatoda
sebagai
perlakuan
pendahuluan
mempengaruhi kuat medan listrik yang
menyebabkan
kerusakan
pada
sistem
ketahanan membran sel. Hal ini berpengaruh
pada permeabilisasi sel tanaman yang
berkurang, sehingga komponen-komponen
senyawa aktif pada saat destilasi dapat
berpenetrasi keluar dengan maksimal. Menurut
Janositz (2010) elektroporasi pada sel tanaman
dapat
digunakan
untuk
meningkatkan
ekstraksi metabolit intraseluler berdasarkan
pengaturan permeabilitas bukan hanya pada
membran sel tetapi juga vakuola dimana
metabolit berada
Berdasarkan
hasil
penelitian
didapatkan dua perlakuan dengan indeks bias
tertinggi. Pada perlakuan penghasil indeks bias
tertinggi pertama, tegangan yang digunakan
ialah 1000 volt dengan kombinasi jarak anodakatoda 10 cm, maka didapatkan kuat medan
listrik sebesar 100 V/cm. Pada perlakuan
penghasil indeks bias tertinggi kedua, tegangan
yang digunakan ialah 2000 volt dengan
kombinasi jarak anoda-katoda 20 cm, maka
didapatkan kuat medan listrik sebesar 100
V/cm. Pada perlakuan penghasil indeks bias
terendah, tegangan yang digunakan ialah 2000
volt dengan kombinasi jarak anoda-katoda 10
cm, maka didapatkan kuat medan listrik
sebesar 200 V/cm. Sama halnya dengan
perlakuan yang menghasilkan indeks bias
terendah lainnya, tegangan yang digunakan
1000 volt dengan kombinasi jarak anoda katoda
20 cm, maka didapatkan kuat medan listrik
sebesar 50 V/cm.
Adanya interaksi ini diduga kuat
medan listrik yang optimal dalam peningkatan
nilai indeks bias daun jeruk purut ini adalah
100 V/cm. Data dan hasil uji indeks bias
menunjukkan bahwa perlakuan pendahuluan
menggunakan PEF dapat meningkatkan nilai
indeks bias minyak atsiri daun jeruk purut.
Teknologi PEF dapat digunakan sebagai
perlakuan pendahuluan untuk meningkatkan
rendemen dan meningkatkan senyawa penting
(kerapatan) pada ekstraksi dari bagian sel
(Donsi et al., 2010)
Berat jenis
Grafik rerata berat jenis minyak atsiri
daun jeruk purut menggunakan perlakuan
awal PEF dengan faktor tegangan dan jarak
anoda-katoda dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Grafik Rerata Berat Jenis Minyak Atsiri
Daun Jeruk Purut Menggunakan
Perlakuan Awal PEF dengan Faktor
Tegangan dan Jarak Anoda-Katoda
Gambar 6 menunjukkan bahwa berat
jenis perlakuan tegangan 1000 volt, kombinasi
dengan jarak anoda-katoda yang menghasilkan
berat jenis tertinggi adalah jarak 15 cm sebesar
0.8495 gr/ml. Pada perlakuan tegangan yang
sama (1000 volt), kombinasi dengan jarak
anoda-katoda yang menghasilkan berat jenis
terendah adalah jarak 20 cm sebesar 0.8470
gr/ml. Hal yang berbeda juga terjadi pada
perlakuan tegangan 2000 volt. Pada perlakuan
tegangan 2000 volt, kombinasi dengan jarak
anoda-katoda yang menghasilkan berat jenis
tertinggi adalah jarak 20 cm sebesar 0.8536
gr/ml. Pada perlakuan tegangan yang sama
(2000 volt), kombinasi dengan jarak anoda
katoda yang menghasilkan berat jenis terendah
adalah jarak 15 cm sebesar 0.8456 gr/ml.
menurut Kurniawan (2011) karakteristik berat
jenis minyak atsiri daun jeruk purut berkisar
0.86 gr/ml. Hasil analisa ragam menunjukkan
bahwa tegangan dan jarak anoda-katoda tidak
memberikan pengaruh yang nyata pada α=5%
terhadap nilai berat jenis minyak atsiri daun
jeruk purut.
Berat jenis minyak atsiri dipengaruhi
oleh jumlah komponen mayor dan minor yang
terkandung dalam minyak atsiri. Masingmasing komponen penyusun minyak atsiri
mempunyai berat jenis yang berbeda-beda.
Menurut Guenther (1990), berat jenis minyak
atsiri dipengaruhi juga oleh komponen mayor
dan komponen minornya. Tidak hanya
komponen mayor yang diamati, tetapi
komponen minor juga dapat menentukan mutu
dan berat jenis minyak atsiri.
6
didapatkan komponen Citronellyl Acetat dengan
area 2.89%. Pada perlakuan terbaik didapatkan
Citronellyl
Acetat
dengan
area
2.97%.
Kandungan Citronellyl Acetat pada perlakuan
terbaik lebih besar daripada perlakuan kontrol
(non-PEF) dengan selisih 0.08%. Pada
perlakuan kontrol didapatkan komponen 1.6
Octadien dengan area 0.94%. Pada perlakuan
terbaik didapatkan 1.6 Octadien dengan area
1.31%. Kandungan 1.6 Octadien pada perlakuan
terbaik lebih besar daripada perlakuan kontrol
(non-PEF) dengan selisih 0.37%. Pada
perlakuan
kontrol
terdapat
komponen
Caryophyllene Oxide dengan area 2.13%,
sedangkan pada perlakuan terbaik tidak
ditemukan komponen ini. Hal sebaliknya juga
ditemukan pada perlakuan terbaik yang
terdapat komponen Farnesol dengan area 0.35%
dan tidak ditemukan ada perlakuan kontrol
(non-PEF).
Berdasarkan uji zat aktif (GC-MS)
minyak atsiri daun jeruk purut dengan
perlakuan terbaik lebih baik kualitasnya
dibanding dengan minyak atsiri daun jeruk
purut perlakuan kontrol (non-PEF). Hal ini
ditinjau dari kadar komponen utamanya yang
lebih besar yaitu pada Citronellal dengan area
93.28%. Menurut Koswara (2009) citonellal
merupakan komponen utama minyak sereh
wangi dan minyak daun jeruk purut, memiliki
rumus molekul C6H16O beraroma lemon dan
bewarna bening agak kekuningan.
Adapun dasar penetapan harga dalam
perdagangan minyak atsiri daun jeruk purut
yaitu pada tingkat kemurnian citronellal.
Berdasarkan wawancara dengan perusahaan
minyak atsiri asal Republik Rakyat China,
Kunshan Yalong Trading Co., Ltd., harga
minyak atsiri berdasarkan tingkat kemurnian
citronellal dapat dilihat pada Tabel 2.
Perlakuan Terbaik
Hasil perlakuan terbaik yang dipilih
dari minyak atsiri daun jeruk purut dengan
perlakuan tegangan dan jarak katoda-anoda
terdapat pada perlakuan tegangan 1000 volt
dengan jarak anoda-katoda 10 cm (V1J1), rerata
rendemen sebesar 0.780%, indeks bias sebesar
1.450 ,dan berat jenis sebesar 0.8491 gr/ml. Hal
ini disebabkan oleh kombinasi antara tegangan
dengan jarak anoda-katoda pada metode PEF
yang sesuai sehingga didapatkan kuat medan
listrik (E) yang optimal maka kemampuan
mengekstraksi minyak atsiri daun jeruk purut
semakin maksimal.
Hasil Uji Zat Aktif (GC-MS)
Hasil uji zat aktif komponenkomponen minyak atsiri daun jeruk purut
dengan perlakuan kontrol (non-PEF) dan
perlakuan tegangan 1000 volt dengan
kombinasi jarak anoda-katoda 10 cm sebagai
perlakuan terbaik dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Komponen Penyusun Minyak Atsiri
daun Jeruk Purut Perlakuan Kontrol
(non-PEF) dan Perlakuan Terbaik.
Perlakuan
Kontrol (nonPEF)
Area
(%)
Citronellal
Beta-citronellol
Citronellyl Acetat
Caryophyllene
Oxide
1,6-Octadien
Total
84.46
9.58
2.89
2.13
0.94
100
Perlakuan
Terbaik (PEF
Tegangan 1000
volt, Jarak AnodaKatoda 10 cm)
Citronellal
Beta-citronellol
Citronellyl Acetat
1,6-Octadien
Farnesol
Total
Area
(%)
93.2
8
2.08
2.97
1.31
0.35
100
Tabel 1 menunjukkan bahwa terdapat
perbedaan komponen antara perlakuan kontrol
(non-PEF) dengan perlakuan terbaik (tegangan
1000 volt dan jarak anoda-katoda 10 cm). Pada
perlakuan kontrol, komponen utama minyak
atsiri daun jeruk purut yaitu citronellal dengan
area 84.46%. Pada perlakuan terbaik (tegangan
1000 volt dan jarak anoda-katoda 10 cm)
didapatkan citronellal dengan area 93.28%.
Kandungan citronellal pada perlakuan terbaik
lebih besar daripada perlakuan kontrol (nonPEF) dengan selisih 8.82%. Pada perlakuan
kontrol, komponen beta-citronellol sebesar
9.58%. Pada perlakuan terbaik didapatkan betacitronellol sebesar 2.08%. Kandungan Betacitronellol pada perlakuan terbaik lebih kecil
daripada perlakuan kontrol (non-PEF) dengan
selisih 7.50%. Pada perlakuan kontrol
Tabel
2.
Harga Minyak Jeruk Purut
Berdasarkan
Kemurnian
Citronellal.
Kemurnian
Harga *
Citronellal %
(USD/Kg)
32.48
91.23
50.65
121.94
74.21
131.59
84.46
140.92
93.28
151.96
Sumber: Kunshan Yalong Trading Co.,
Ltd.
Tabel 2. menunjukkan bahwa harga
minyak atsiri daun jeruk purut atau yang
7
dikenal kaffir lime oil mempunyai harga yang
bervariasi tergantung pada tingkat kemurnian
citronellal-nya.
Pada
tingkat
kemurnian
citronellal 32.48% berharga USD 91.23/kg. Pada
tingkat kemurnian citronellal 50.65% berharga
USD 121.94/kg. Pada tingkat kemurnian
citronellal 74.21% berharga USD 131.59/kg.
Pada tingkat kemurnian citronellal 84.46%
berharga USD 140.92/kg. Pada tingkat
kemurnian citronellal 93.28% berharga USD
151.96/kg.
Berdasarkan data, minyak atsiri daun
jeruk purut perlakuan kontrol (non-PEF)
dengan tingkat citronellal sebesar 84.46%
berharga USD 140.92/kg. Pada minyak atsiri
daun jeruk purut perlakuan terbaik (besar
tegangan 1000 volt, jarak anoda-katoda 10 cm)
dengan tingkat citronellal sebesar 93.28%
berharga USD 151.96/kg. Dengan demikian
harga minyak atsiri perlakuan terbaik lebih
mahal dibandingkan perlakuan kontrol (nonPEF) ditinjau dari tingkat kemurnian citronellalnya dengan selisih USD 11.04.
hasil rendemen perlakuan kontrol yakni
sebesar 0.640% dengan selisih 0.140%. Indeks
bias yang dihasilkan dari perlakuan terbaik
sebesar 1.450. Berbeda dari hasil rendemen
perlakuan kontrol yakni sebesar 1.395 dengan
selisih 0.055. Berat jenis yang dihasilkan dari
perlakuan terbaik sebesar 0.8491. Berbeda dari
hasil rendemen perlakuan kontrol yakni
sebesar 0.8485 dengan selisih 0.006
Pada perlakuan kontrol, komponen
utama minyak atsiri daun jeruk purut yaitu
citronellal dengan area 84.46%. Pada perlakuan
terbaik (tegangan 1000 volt dan jarak anodakatoda 10 cm) didapatkan citronellal dengan
area 93.28%. Kandungan citronellal pada
perlakuan terbaik lebih besar daripada
perlakuan kontrol (non-PEF) dengan selisih
8.82%. Pada perlakuan kontrol, komponen
beta-citronellol sebesar 9.58%. Pada perlakuan
terbaik didapatkan beta-citronellol sebesar 2.08%.
Kandungan beta-citronellol pada perlakuan
terbaik lebih kecil daripada perlakuan kontrol
(non-PEF) dengan selisih 7.50%. Pada
perlakuan kontrol didapatkan komponen
citronellyl acetat dengan area
2.89%. Pada
perlakuan terbaik didapatkan citronellyl acetat
dengan area 2.97%. Kandungan citronellyl acetat
pada perlakuan terbaik lebih besar daripada
perlakuan kontrol (non-PEF) dengan selisih
0.08%. Pada perlakuan kontrol didapatkan
komponen 1.6 octadien dengan area 0.94%.
Pada perlakuan terbaik didapatkan 1.6 octadien
dengan area 1.31%. Kandungan 1.6 octadien
pada perlakuan terbaik lebih besar daripada
perlakuan kontrol (non-PEF) dengan selisih
0.37%. Pada perlakuan kontrol terdapat
komponen caryophyllene oxide dengan area
2.13%, sedangkan pada perlakuan terbaik tidak
ditemukan komponen ini. Hal sebaliknya juga
ditemukan pada perlakuan terbaik yang
terdapat komponen farnesol dengan area 0.35%
dan tidak ditemukan ada perlakuan kontrol
(non-PEF).
Hasil Perlakuan Terbaik dan Perlakuan
Kontrol
Perlakuan terbaik dan perlakuan
kontrol (non-PEF) dianalisa dengan parameterparameter uji yang meliputi rendemen, indeks
bias, berat jenis, dan komposisi zat aktif. Hasil
perlakuan terbaik dan perlakuan kontrol (nonPEF) dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel
3.
Hasil Perlakuan Terbaik dan
Perlakuan Kontrol (non-PEF)
Parameter
Perlakuan
PEF (1000
Tanpa PEF
volt, 10 cm)
Rendemen (%)
0.780
0.640
Indeks Bias
1.450
1.395
Berat Jenis\
0.8491
0.8485
Komposisi zat aktif:
Citronellal (%)
Beta-Citronellol (%)
Citronellyl Acetat
(%)
1,6-Octadien (%)
Caryophyllene
Oxide (%)
Farnesol (%)
93.28
2.08
2.97
84.46
9.58
2.89
1.31
0.94
0.35
2.13
-
PENUTUP
Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pengolahan
data yang dilakukan, diperoleh kesimpulan
bahwa:
1. Pengaplikasian metode kejut listrik (PEF)
pada destilasi minyak atsiri daun jeruk
purut menghasilkan perlakuan terbaik
pada kombinasi tegangan 1000 volt
dengan jarak anoda-katoda 10 cm.
Perlakuan terbaik menghasilkan rendemen
sebesar 0.780% meningkat 0.140% dari
Tabel
3
menunjukkan
adanya
perbedaan rendemen dan indeks bias antara
perlakuan terbaik dengan perlakuan kontrol
(non-PEF). Rendemen yang dihasilkan dari
perlakuan terbaik sebesar 0.780%. Berbeda dari
8
2.
perlakuan kontrol (non-PEF) yakni sebesar
0.640%, nilai indeks bias 1.450 meningkat
0.055 dari perlakuan kontrol (non-PEF)
yakni sebesar 1.395, nilai berat jenis 0.8491
meningkat 0.006 dari perlakuan kontrol
(non-PEF) yakni sebesar 0.8485.
Perlakuan terbaik (tegangan 1000 volt dan
jarak anoda-katoda 10 cm) menghasilkan
komponen penyusun terdiri dari citronellal
dengan area 93.28%, beta-citronellol dengan
area 2.08%, citronellyl acetat dengan area
2.97%, 1.6 octadien dengan area 1.31%, dan
farnesol dengan area 0.35%.
Janositz, A. and D. Knorr. 2010. Microscopic
Visualization of Pulsed Electric Field
Induced Changes on Plant Cellular Level.
Innovative Food Science and Energing
Technologies 11 p.592-597
Koswara,
S.
2009.
Menyuling
dan
Menepungkan Minyak Atsiri Daun Jeruk
Purut. Diakses tanggal 26 Mei 2014.
<http://www.ebookpangan.com/artikel/m
enyuling%20dan%20menepungkan%20min
yak%20atsiri.pdf>
Kunshan Yalong Trading Co., Ltd. 2014.
Citronellal Price Based on 1 KG. Dilihat
tanggal
03
April
2014.
http://www.ksylmy.com.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih Penulis ucapkan kepada
Proyek
Penelitian
BOPTN
Universitas
Brawijaya tahun 2013, atas kesempatan,
amanah, motivasi dan dukungan baik moral
maupun materil yang sangat bermanfaat bagi
penulis dan terselesaikannya tugas akhir ini.
Data dari penelitian ini merupakan bagian dari
penelitian BOPTN Universitas Brawijaya Tahun
2013 dengan judul “Elektroporasi Membran Sel
Untuk Meningkatkan Efisiensi Ekstraksi
Minyak Atsiri”.
Kurniawan, D. 2011. Pengaruh Lama
Penyulingan Terhadap Rendemen Minyak
Jeruk Purut Menggunakan Destilasi
Vakum. TA. Teknik Kimia Universitas
Diponegoro
Miklavcic, D. 2005. Development of Device and
Electroda. Proceeding of the Electroporation
Based Technology and Treatment. ECT
Workshop p.36-41
DAFTAR PUSTAKA
Somantri. 2009. Kandungan Flavonoid dan
Limonoid
pada
Berbagai
Fase
Pertumbuhan Tanaman Jeruk Kalamondin
(Citrus mitis Blanco) dan Purut (Citrus
hystrix DC.), Surabaya, Jurnal Balai
Penelitian Tanaman Jeruk dan Buah
Subtropika h.37-43
Armando, R. 2009. Memproduksi Minyak
Atsiri Berkualitas. Penebar Swadaya, Bogor
Barbosa. Canovas, G. B. Pothakamury,E. Palau
and B.G. Swanson, 1997. Non Thermal
Preservation Of Food. Marcel Dekker. New
York
Donsi, F., G. Ferrari and G. Pataro. 2010.
Application of Pulsed Electric Field
Treatment for the Enhancement of Mass
Transfer from Vegetable Tissue. Journal
Food Eng Rev 2 p.109-130
Gachovska, T., Cassada, D., Subbiah, J., Hanna,
M., Thippareddi, H., Snow, D. 2010.
Enhanced Anthocyanin Extraction from Red
Cabbage Using pulsed Electric Field
Processing. Journal of Food Science 75:6 p
323-329
Gould,GW. 1995. New Methodes Foods
Preservatief. Chapman Hall. New York.
Guenther. 1990. Minyak Atsiri Jilid IV.
Universitas Indonesia Press. Jakarta
9