Cara Analisa Eugenol dalam Minyak Daun Cengkeh

*) SNI 06-2387-2006

          Senyawa fenol (eugenol) bereaksi dengan alkali (KOH) membentuk fenolat. Beta-caryophillene merupakan senyawa non fenol yang tidak bereaksi dengan alkali (KOH) dan dihitung dari selisih minyak sebelum dan setelah reaksi.

ALAT

1. Labu cassia 100 ml.
2. Pipet volume 10 ml.

BAHAN

1. Minyak daun cengkeh
2. Larutan Kalium Hidroksida (KOH) 4% dalam air.

CARA KERJA

1. Pipet 10 ml conto minyak daun cengkeh ke dalam labu cassia.
2. Tambahkan larutan KOH 4% hingga 2/3 volume labu cassia.
3. Kocok selama 30 menit.
4. Tambahkan lagi larutan KOH 4% hingga bagian skala labu cassia.
5. Labbu cassia diketuk-ketuk sampai butiran minyak naik ke leher labu cassia.
6. Baca lapisan minyak pada leher labu cassia.

PERHITUNGAN

Eugenol Total = [(10-V)/10] x 100%

dengan V adalah ml pembacaan pada labu cassia

Ikan PINGSAN dalam waktu 8 menit 19 detik

* "Pemingsanan Ikan Mas (Cyprinus carpio) Dengan Menggunakan Ekstrak Tembakau, Ekstrak Mengkudu, dan Ekstrak Cengkeh."
* Ririn Nurul Fauziah, Shavika Miranti, Sofyan Agustiawan
* Institut Pertanian Bogor

ABSTRAK

          Transportasi ikan hidup dibagi menjadi transportasi basah dan kering. Teknologi transportasi menggunakan media pengangkutan air sangat beresiko tinggi dan kurang praktis. Oleh karena itu, teknologi transportasi tanpa media air yang lebih praktis dan aman perlu dikembangkan. Metoda yang digunakan dalam sistem transportasi kering adalah teknik imotilisasi yaitu pemingsanan biota perairan dengan bahan anesti. Tujuan dari kegiatan ini adalah menentukan keefektifan bahan anesti berupa ekstrak tembakau, ekstrak mengkudu, dan ekstrak cengkeh dalam proses pemingsanan ikan mas. Proses pemingsanan ikan mas dilakukan dengan melakukan pemuasan ikan terlebih dahulu. Ikan ditimbang dan dimasukkan kedalam wadah toples yang diisi air sebanyak 5 liter. Kemudian, bahan anesti berupa ekstrak tembakau, mengkudu, dan cengkeh diteteskan pada masing-masing wadah perlakuan sebanyak 20 tetes setiap 10 menit selama 60 menit. Ekstrak tembakau dan ekstrak mengkudu tidak efektif dalam pemingsanan ikan karena selama pengamatan ikan tetap segar. Sedangkan ekstrak cengkeh dapat memingsankan ikan mas dalam waktu 8 menit 19 detik dengan jumlah tetesan 20 tetes. Berdasarkan pengamatan kegiatan diketahui bahwa ekstrak cengkeh lebih efisien dalm waktu dan jumlah bahan anesti (ekstrak cengkeh) dalam memingsankan ikan mas.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Tabel 1. Hasil pengamatan pemingsanan ikan mas dengan ekstrak tembakau.

 --------------------------------------------------------------------------------------------
Waktu                                     Parameter

(menit)

---------------------------------------------------------------------------------------------

    0         Tingkah laku normal. Belum ditetesi ekstrak tembakau. Bobot awal

               160 gram , suhu air 28C.

   10        Tingkah laku ikan diam didasar dan gerak operkulum lambat.

               Ditambahkan ekstrak tembakau sebanyak 20 tetes, suhu air 27C.

   20        Tingkah laku ikan diam didasar. Gerak operkulum lambat. Gerak

               sirip pektoral dan bukaan mulut cepat. Ditambahkan ekstrak 

               tembakau sebanyak 20 tetes, suhu air 26C.

   30        Tingkah laku ikan diam didasar. Gerak operkulum lambat. Gerak 

               sirip pektoral dan bukaan mulut cepat. Sirip cudal sesekali 

               bergerak. Ditambahkan ekstrak tembakau sebanyak 20 tetes,

               suhu air 26C.

   40        Tingkah laku ikan diam didasar. Gerak operkulum, gerak sirip

               pektoral dan bukaan mulut cepat, sirip cudal sesekali bergerak,

               ditambahkan ekstrak tembakau sebanyak 20 tetes suhu air 26C.

   50        Tingkah laku ikan bergerak memutari wadah. Gerak operkulum

               dan bukaan mulut cepat, gerak sirip pektoral normal, ditambahkan

               ekstrak tembakau sebanyak 20 tetes suhu air 26C.

               bobot akhir 160 gram.

---------------------------------------------------------------------------------------------

Tabel 2. Hasil pengamatan pemingsanan ikan mas dengan ekstrak mengkudu.

 --------------------------------------------------------------------------------------------
Waktu                                     Parameter

(menit)

---------------------------------------------------------------------------------------------

    0         Tingkah laku ikan diam didasar. Belum ditetesi ekstrak mengkudu.

               Bobot awal 150 gram , suhu air 27C.

   10        Tingkah laku ikan diam didasar.

               Ditambahkan ekstrak tembakau sebanyak 20 tetes, suhu air 27C.

   20        Tingkah laku ikan diam didasar.

               Ditambahkan ekstrak tembakau sebanyak 20 tetes, suhu air 27C.

   30        Tingkah laku ikan diam didasar.

               Ditambahkan ekstrak tembakau sebanyak 20 tetes, suhu air 27C.

   40        Tingkah laku ikan diam didasar.

               Ditambahkan ekstrak tembakau sebanyak 20 tetes, suhu air 27C.

   50        Tingkah laku ikan diam didasar.

               Ditambahkan ekstrak tembakau sebanyak 20 tetes.

               Bobot akhir 150 gram , suhu air 27C.

---------------------------------------------------------------------------------------------

Tabel 3. Hasil pengamatan pemingsanan ikan mas dengan ekstrak cengkeh.

 --------------------------------------------------------------------------------------------
Waktu                                     Parameter

(menit)

---------------------------------------------------------------------------------------------

    0         Tingkah laku ikan normal. Belum ditetesi ekstrak cengkeh.

               Suhu air 28C.

   10        Tingkah laku ikan berenang didasar. Posisi miring pada menit ke-5

               detik ke-39, dan akhirnya pingsan pada menit ke-8 detik ke-19

               setelah ditetesi ekstrak cengkeh sebanyak 20 tetes, suhu air 28C.

---------------------------------------------------------------------------------------------

KESIMPULAN

          Anestasi pada umumnya didefinisikan sebagai kondisi hilangnya sistem kesadaran terhadap rangsangan dari luar akibat penggunaan suatu bahan yang ditambahkan dari luar. kegiatan ini menggunakan bahan anesti alami yaitu ekstrak tembakau, ekstrak mengkudu, dan ekstrak cengkeh. penggunaan ekstrak cengkeh lebih efektif untuk memingsankan ikan dibandingkan dengan ekstrak tembakau dan ekstrak mengkudu. Penggunnaan ekstrak cengkeh membutuhkan bahan yang lebih sedikit dibandingkan perlakuan lainnya yaitu 20 tetes ekstrak cengkeh dalam 5 liter air, maka ikan mas akan pingsan dalam waktu 8 menit 19 detik.

Pemucatan Minyak Daun Cengkeh Dengan Metode Khelasi Menggunakan Asam Sitrat

*Tri Marwati, Meika Syahbanna Rusli, dan Edy Mulyono
*"Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian, Departemen Teknologi Industrl Pertanian,

   Fakultas Teknologi Pertanian, lnstitut Pertanian Bogor"

PENDAHULUAN

          Minyak daun cengkeh hasil penyulingan rakyat seringkali kotor dan berwama hitam kecoklatan. Kondisi tersebut disebabkan karena adanya ion-ion logam (Brahmana, 1991; EOA, 1975; Rusli, 1991), yang kemudian bereaksi dengan senyawa dalam minyak, terutama eugenol. Logam-Iogam yang terdapat dalam minyak daun cengkeh antara lain Fe, Mg, Mn, Zn, dan Pb (Marwati et al., 2005). Logam-logam tersebut berasal dari daun dan alat penyuling. Akumulasi logam dalam daun terjadi karena penyerapan logam dari tanah melalui akar dan penyerapan logam dari udara melalui stomata daun (Pablesson, 1989).

          Hasil penelitian Marwati et al., (2005) menunjukkan bahwa berdasar sifat fisikokimia minyak yang dihasilkan, maka minyak daun cengkeh hitam kecoklatan dapat dimurnikan secara pengkelatan dengan asam sitrat 0,6 %. Pengkelatan adalah pengikatan logam dengan cara menambahkan senyawa pengkelat (Demir et al., 2003; Ekholm et aI., 2003; Hirokawa et al., 1994), dan membentuk kompleks logam-senyawa pengkelat. Ada beberapa zat pengkelat, antara lain: asam tartarat, EDTA dan asam oksalat.
          Pada penelitian ini digunakan asam sitrat, karena berdasar pada beberapa penelitian pengkelatan, asam sitrat terbukti merupakan senyawa pengkelat yang efektif terhadap logam Fe (Abrahamson et al.,1994) Cu (Marshall et al., 1993; 1999); Pb (Chen et al.,2003); Mg dan Ca (Demir et al., 2003). logam-logam tersebut merupakan logam utama yang terdapat pada min yak daun cengkeh yang kemungkinan menyebabkan warna minyak hitam kecoklatan (Marwati et al., 2005). Berdasar latar belakang tersebut maka dilakukan penelitian yang bertujuan untuk mempelajari mekanisme proses pengkelatan dalam minyak daun cengkeh menggunakan asam sitrat 0,6 %.

BAHAN DAN METODA

          Penelitian dilaksanakan di Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pasca Panen Pertanian Bogor dan Balai Penelitian Karet Bogor. Minyak daun cengkeh yang digunakan yaitu minyak yang berwarna hitam kecoklatan dari hasil penyulingan rakyat di Blitar, Jawa Timur. Asam sitrat diperoJeh dari Toko Setia Guna Bogor, dengan spesifikasi sebagai berikut : kadar air 2,28 %, kadar asam 91,82 dan pH 2,34.
          Proses pengkelatan dengan asam sitrat dilakukan sebagai berikut : minyak daun cengkeh hitam kecoklatan sebanyak 100 ml dicampur dengan asam sitrat 0,6 % dalam gelas erlenmeyer 250 ml. Selanjutnya gelas dipasang pada shaker water batch dengan suhu 55 C. Campuran tersebut dipanaskan dan diaduk selama 1 jam. Setelah itu minyak didinginkan dan didiamkan selama 24 jam kemudian disaring dengan kertas saring. Ke dalam minyak hasil penyaringan ditambahkan natrium sulfat anhidrat untuk menyerap sisa air yang terdapat pada minyak, diaduk selama 15 menit dan disaring kembali dengan kertas saring sehingga dihasilkan minyak daun cengkeh berwarna kuning (modifikasi Ekholm et al., 2003; Marwati et al.,2005).
          Untuk menjelaskan mekanisme proses pengkelatan, dilakukan kajian terhadap hasil analisis gugus fungsi menggunakan FTIR terhadap minyak daun cengkeh sebelum dan setelah pengkelatan dengan asam sitrat 0,6 %, standar eugenol dan beta-kariofilen. Kajian diperdalam dengan melihat perubahan Kadar logam, kejernihan dan warna sebelum dan setelah pengkelatan. Analisis gugus fungsi dengan FTIR (Fourier Transform Infra Red Spectrophotometer) FTS 135 (Ozcan and Ozcan, 2004), kadar ion logam dengan AAS (Atomic Adsorbtion Spectrofotometer) Perkin-Elmer 2380 (Rossi et al., 2003; Ekholm et al., 2003), warna dengan chromameter Minolta CR-300 (Rossi et al., 2001), kejernihan dengan spektrofotometer Shimadzu UV-2010 PC (Ozcan and Ozcan, 2004).

HASIL DAN PEMBAHASAN

          Hasil penelitian Marwati et al. (2005) menunjukkan bahwa mutu minyak daun cengkeh dapat ditingkatkan melalui pemurnian secara pengkelatan menggunakan asam sitrat 0,6 %, dengan demikian maka pada paper ini dipelajari mekanisme pengkelatan tersebut. Untuk tujuan tersebut, dilakukan analisis gugus fungsi terhadap minyak daun cengkeh sebelum dan setelah pengkelatan menggunakan FTIR dengan standar eugenol dan beta-kariofilen. Hal ini didasarkan pada hasil-hasil penelitian sebelumnya bahwa komponen terbesar pertama dan kedua yang menyusun minyak daun cengkeh baik sebelum maupun setelah pengkelatan dengan asam sitrat 0,6 %, adalah eugenol dan beta-kariofilen.

          Spektrum FTIR minyak daun cengkeh sebelum dan setelah pengkelatan, standar eugenol dan beta-kariofilen terlihat pada Gambar 1, 2, 3, dan 4. Secara lengkap, bilangan gelombang spektrum FTIR dan gugus fungsi minyak daun cengkeh sebelum dan setelah pengkelatan dengan asam sitrat 0,6 %, standar eugenol dan standar beta-kariofilen disajikan pada Tabel 1. Dan tabel tersebut, dapat dilihat bahwa spektrum dan bilangan gelombang minyak daun cengkeh baik sebelum maupun setelah pengkelatan terbukti merupakan gabungan dari eugenol (16 puncak) dan beta-kariofilen (1 puncak).

          Jika dibandingkan antara puncak yang dihasilkan minyak daun cengkeh sebelum dan setelah pengkelatan dan standar eugenol, ternyata hanya terdapat satu puncak yang bilangan gelombangnya berbeda, yaitu puncak nomor 1. Setelah dilakukan identifikasi ternyata pada puncak nomor I tersebut adalah gugus OH (Holde, 1985). Perbedaan yang terjadi merupakan pergeseran bilangan gelombang. Pergeseran tersebut disebabkan karena keberadaan logam pada eugenol, berdasar pada pendapat Payne (1964) bahwa logam dapat membentuk kompleks senyawa berwarna dengan senyawa yang memiliki gugus >C=C< atau >C=O dengan ikatan rangkap yang terkonjugasi. Seperti terlihat pada Gambar 5, eugenol merupakan senyawa yang memiliki gugus >C=C< dengan ikatan rangkap konjugasi (Sastrohamidjojo, 2002), sehingga dapat mengikat logam membentuk senyawa kompleks berwarna, dalam hal ini membentuk warna hitam kecoklatan. Dengan demikian dapat diketahui bahwa logam yang terdapat pada minyak daun cengkeh berada pada gugus OH dari eugenol.

          Jika dibandingkan antara puncak yang dihasilkan minyak daun cengkeh sebelum dan setelah pengkelatan dan standar beta-kariofilen, ternyata terdapat satu puncak yang merupakan puncak yang berasal dari beta-kariofilen, yaitu puncak nomor 2. Setelah dilakukan identifikasi ternyata puncak nomor 2 tersebut adalah gugus C-H dari beta-kariofilen (Sastrohamidjojo, 2002). Pada puncak nomor 2 tersebut terjadi pergesaran bilangan gelombang pada minyak sebelum dan setelah pengkelatan dengan asam sitrat dari bilangan gelombang beta-kariofilen. Tetapi pergeseran ini kemungkinan bukan disebabkan karena keberadaan logam karena logam hanya dapat membentuk kompleks senyawa berwarna dengan senyawa yang memiliki gugus >C=C< atau >C=O dengan ikatan rangkap yang terkonyugasi (Payne, 1964), sedangkan beta-kariofilen tidak memiliki gugus >C=C< atau >c=o dengan ikatan rangkap yang terkonyugasi (Sastrohamodjojo. 2002), seperti terlihat Gambar 6.

          Dari beberapa parameter yang telah dikaji, maka dicoba diungkap mekanisme proses pengkelatan yang terjadi pada pemucatan minyak daun cengkeh, seperti terlihat pada Gambar 7 dan 8. Dari Gambar 7 dan 8 dapat dilihat bahwa eugenol murni yang berwarna kuning (Sastrohamidjojo, 2002) dapat mengikat logam (L) menjadi eugenol-L dengan posisi logam (L) terikat pada posisi gugus OH (Holde, 1985) sehingga gugus OH dari eugenol berubah menjadi OL. Dengan adanya kompleks eugenol-L maka minyak berwarna hitam kecoklatan, Timbulnya warna hitam kecoklatan pada minyak daun cengkeh merupakan warna gabungan dari kompleks eugenol-Fe, eugenol-Mg, eugenol-Mn, eugenol-Zn dan eugenol-Pb (sesuai dengan hasil analisis dengan AAS, bahwa pengotor minyak daun cengkeh yaitu Fe, Mg, Mn, Zn dan Pb). Logam Fe diketahui merupakan penyebab warna coklat atau ungu jika berhubungan dengan minyak daun cengkeh (EOA, 1975), dan menghasilkan warna kuning oranye dalam suatu cairan (Wittmann, 1979), dan merubah warna cairan dari kuning menjadi merah (Nakanishi et al., 2002). Logam Mn mempunyai kemampuan untuk membentuk warna merah anggur (Jingxuan et al., 1982), hijau (Dardenne et al., 1999). Logam Mg mempunyai kemampuan membentuk warna biru (Sigh dan Majumdar, 1997). Pb merupakan logam berwarna coklat kehitaman (Darmono, 1995). Zn dapat menimbulkan warna karat (Muller et al., 1997). Dengan demikian maka gabungan dari kemungkinan warna yang dapat ditimbulkan dari logam-logam tersebut, maka warna yang dihasilkan dari kompleks eugenol-logam menjadi hitam kecoklatan.
          Selanjutnya setelah dilakukan penambahan senyawa pengkelat asam sitrat, maka logam L yang terikat pada eugenol tersebut lepas dan diikat asam sitrat (Abrahamson et al., 1994; Muller et al., 1997; Ramakrisna dan Seneratyapa, 1977) sehingga terbentuk kompleks L-asam sitrat (Muller et al., 1997).

 Gambar 7-1. Mekanisme proses pengkelatan logam (Fe 3+)-minyak daun cengkeh dengan asam sitrat.

Gambar 7-2. Mekanisme proses pengkelatan logam valensi 2 (Mg 2+, Mn 2+, Zn 2+, Pb 2+) minyak daun cengkeh dengan asam sitrat.

          Sesuai dengan hasil penelitian Chu dan Wan (1993). maka mekanisme pengkelatan asam sitrat terhadap logam Fe 2+ adalah sebagai berikut :

          Sedangkan mekanisme pengkelatan terhadap logam bervalensi tiga, misalnya Fe 3+, adalah sebagai berikut :

          Mekanisme pengkelatan asam sitrat terhadap logam Mg, Mn, Zn dan Pb dapat mengacu pada mekanisme pengkelatan di atas. Dengan lepasnya logam L maka eugenol kembali murni tanpa ada ikatan dengan logam lagi, sehingga warna minyak jernih dan kuning (Sastrohamidjojo, 2002).
          Mekanisme di atas ditunjang oleh hasil analisis kadar logam sebelum dan setelah pengkelatan, seperti terlihat pada Tabel 2. Dari tabel 2 terlihat bahwa dengan proses pengkelatan menggunakan asam sitrat 0,6 %, terjadi penurunan logam Mg (40,7%) Fe (50,1%), Mn (24,1%), Zn (100%), dan Pb (100%). Hasil penelitian tersebut sesuai dengan hasil penelitian sebelumnya.

          Dengan proses pengkelatan dengan asam sitrat 0,6 %, terjadi peningkatan kejernihan yang sangat signifikan, yaitu dari 4,5 % menjadi 96,4 %. Ini berarti bahwa dengan proses pengkelatan, maka pada panjang gelombang tertentu, semakin banyak cahaya yang dapat diteruskan. Kemampuan untuk meneruskan cahaya yang semakin besar ini selain disebabkan oleh penurunan logam.

         Dengan berkurangnya logam dalam minyak maka dihasilkan eugenol murni yang kuning (Sastrohamidjojo, 2002) dengan perubahan warna kuning yang signifikan dengan nilai pengukuran yaitu dari 2,47 menjadi 44,72 (metoda L*A*B* skala 0-60 kuning), seperti terlihat pada Tabel 3.
          Perubahan warna tersebut terjadi karena penurunan kadar eugenol-L berwarna gelap dan kenaikan konsentrasi eugenol dalam minyak daun cengkeh. seperti terlihat pada sifat fisikokimia minyak di Tabel 4. Eugenol murni berwarna kuning (Sastrohamidjojo, 2002), sehingga dengan kenaikan eugenol murni maka warna semakin kuning.

KESIMPULAN

Kesimpulan
          Hasil penelitian menunjukkan bahwa mekanisme pengkelatan asam sitrat sebagai berikut : Setelah dilakukan penambahan senyawa pengkelat asam sitrat, maka logam yang terikat pada eugenol tersebut lepas dan diikat asam sitrat sehingga terbentuk kompleks logam-asam sitrat. Dengan lepasnya logam maka diperoleh kembali eugenol bebas (tanpa berikatan ikatan dengan logam), sehingga warna minyak jernih dan kuning.
Saran
          Logam yang dominan terdapat dalam minyak daun cengkeh adalah Fe 3+ (valensi 3) dan Mg 2+ (valensi 2), sehingga perlu diteliti penggunaan kombinansi senyawa pengkelat untuk valensi 3 dan valensi 2, misalnya kombinasi asam sitrat-asam tartarat atau asam sitrat-asam oksalat.

EKSTRAKSI CAIR-CAIR PEMURNIAN EUGENOL DARI MINYAK DAUN CENGKEH

Endah Setiyani*, Mudjijono**

* Mahasiswa Pasca Sarjana Pendidikan Sain Univrsitas Sebelas Maret

** Surat menyurat ditujukan, Dosen Pasca Sarjana Pendidikan Sain Univrsitas Sebelas Maret.  Jl. Ir. Sutami 36A, kentingan, Jebres, Surakarta, Pos Kode 57126, Indonesia.

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
          Minyak daun cengkeh merupakan salah satu komoditi ekspor Indonesia dan memegang peranan penting dalam kehidupan sosial ekonomi masyarakat produsen minyak daun cengkeh. Minyak cengkeh mengandung beberapa komponen, tetapi yang paling penting adalah eugenol. Eugenol inilah yang memberikan aroma khas yang banyak dibutuhkan oleh berbagai industri, antara lain industry kosmetika, farmasi, dan pestisida nabati ( Agus kardinan, 2005 : 14).
          Eugenol dapat dipisahkan dari minyak daun cengkeh dengan cara penggaraman (direaksikan dengan basa alkali encer), pemurnian dengan cara ekstraksi dan pemisahan eugenol dengan asam-asam anorganik. Tahapan terpenting pada isolasi eugenol dari minyak daun cengkeh adalah mengekstrak komponen- komponen non eugenol yang ada dalam air (larutan non eugenolat). Ekstraksi dilakukan dalam corong pemisah. Cara ekstraksi yang demikian disebut ekstraksi cair-cair tak kontinyu.
          Ekstraksi cair-cair tak kontinyu mempunyai kendala- kendala antara lain pengulangan yang berulang-ulang, terjadinya kenaikan tekanan internal dan emulsi dalam corong pemisah, serta kehilangan pelarut yang relatif  besar. Selain itu, betakariofilen masih juga ada bersama-sama eugenol yang dihasilkan pada pemurnian eugenol memakai ekstraksi cair-cair tak kontinyu (Rusli, 1980 : 51).
Untuk mengatasi kendala- kendala yang terjadi pada ekstraksi cair – cair tak kontinyu, maka  digunakan ekstraksi cair-cair kontinyu pada pemurnian eugenol dari minyak daun cengkeh.

B. Rumusan Masalah
          Berdasarkan latar belakang di atas maka rumusan masalah dalam makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana cara isolasi eugenol ?

2. Mengapa digunakan ekstraksi cair-cair kontinyu dalam pemurnian eugenol dari minyak daun cengkeh ?

3. Bagaimana proses ekstraksi cair-cair kontinyu pada pemurnian eugenol dari minyak daun cengkeh ?

4. Apa keuntungan ekstrasi cair-cair kontinyu ?

C. Tujuan Penulisan Makalah
          Berdasarkan rumusan masalah di atas,  tujuan penulisan makalah ini adalah :

1. Untuk Mengetahui engetahui cara isolasi eugenol.

2. Alasan digunakannya ekstraksi cair-cair kontinyu.

3. Untuk mengetahui proses ekstraksi cair-cair kontinyu pada pemurnian eugenol dari minyak daun cengkeh.

4. Untuk mengetahui keuntungan ekstraksi cair-cair kontinyu.

D. Manfaat penulisan makalah
          Manfaat penulisan makalah tersebut adalah :

1. Agar pembaca bisa mengetahui  prinsip kerja ekstraksi cair-cair kontinyu , lebih-lebih bisa menerapkannya.

2. Menambah wawasan masyarakat, khususnya kalangan industri sehingga diharapkan  dengan menggunakan ekstraksi cair-cair kontinyu dalam pemurnian eugenol dari minyak daun cengkeh mendapat keuntungan yang lebih.

KAJIAN TEORI

A. Eugenol
          Eugenol merupakan salah satu komponen kimia dalam minyak cengkeh yang memberikan bau dan aroma khas pada minyak cengkeh. (Considine dan Considine, 1982 dalam www. Mipa.unej.ac.id)  menyatakan bahwa eugenol murni merupakan cairan tidak berwarna, berbau, keras, dan mempunyai rasa pedas. Eugenol mudah berubah menjadi kecoklatan apabila dibiarkan di udara terbuka. Dalam bidang industri pemanfaatan eugenol masih terbatas pada industri parfum (Chairil, 1994, dalam www.mipa.unej.ac.id).  
          Eugenol merupakan komponen kimia utama dalam minyak daun cengkeh, yaitu 79-90% volume (Ketaren, 1985, dalam www.mipa.unej.ac.id).  Menurut Guenther (1950) dalam www.mipa.unej.ac.id),  eugenol merupakan komponen utama minyak cengkeh yaitu 80-90%. Hasil penelitian Deyena dan Horiguchi (1971)dalam www.mipa.unej.ac.id, menyebutkan bahwa minyak cengkeh mengandung eugenol 80,7%.

B. Ekstraksi cair-cair kontinyu
          Senyawa organik lebih larut dalam pelarut air dibandingkan dalam pelarut organik (koefisien distribusi antara pelarut organik dan air kecil). Ekstraksi senyawa dengan koefisien campuran rendah antara pelarut organik dan air biasanya memerlukan pelarut organik dalam jumlah yang banyak. Penggunaan pelarut yang besar ini bisa diatasi dengan ekstraksi kontinyu dimana hanya relative kecil volume pelarut yang dibutuhkan (vogel, 1989 : 156). Teknik ekstraksi cair-cair kontinyu, pelarutnya dapat didaur ulang menjadi campuran yang mengandung air sehingga penyusunnya dapat diekstraksi dengan pelarut lain. (Ralph J. Fessenden, 1993 : 84).

Gambar 3.  Alat ekstraksi cair-cair kontinyu

          Gambar 3.1 menunjukkan alat ekstraksi kontinyu menggunakan pelarut yang lebih encer dari air (ekstraktor yang lain dapat dirancang untuk pelarut yang lebih kental dari air). Larutan yang diekstraksi ditem-patkan pada tabung panjang. Pelarut ditempatkan di labu destilasi, seperti ditunjukkan pada gambar. Ketika pelarut didestilasi, uap hasil kondensasi masuk pada pipa sempit yang ada dalam dasar tabung besar.Ketika pipa sempit itu diisi pelarut, gelembung-gelembung kecil pelarut naik melalui pipa dan keluar sebagai uap air.

          Ekstraksi senyawa organik di atas dengan air akan keluar kembali  pada botol penyulingan, dimana lebih banyak lagi pelarut yang didestilasi. Ekstraksi cair-cair kontinyu ini membutuhkan waktu beberapa jam atau beberapa hari tetapi operator bebas beraktivitas dimana ekstraksi bekerja sendiri. Ketika ekstraksi sudah lengkap, ekstraks organik kering dan komponen organik bebas dari pelarut.

PEMBAHASAN

A. Isolasi Eugenol
          Eugenol merupakan suatu  alkohol siklis monohidroksi atau fenol sehingga dapat bereaksi dengan basa kuat. Eugenol dari minyak daun cengkeh dapat diisolasi dengan penambahan larutan encer dari basa kuat seperti NaOH, KOH atau Ca(OH)2 (Majalah Eksata, 1989 : 71). Menurut  Guenther, NaOH 3% dapat dipakai untuk mengisolasi komponen eugenol dari minyak daun cengkeh.
          Eugenol dan NaOH akan membentuk natrium eugenolat yang larut dalam air. Bagian non eugenol diekstrak dengan eter. Dengan penambahan asam anorganik akan menghasilkan garam natrium eugenol bebas. Eugenol ini kemudian dimurnikan dengan penguapan dan penyulingan(Guenther, 1950). Reaksi sebagai berikut :

B. Alasan Penggunaan Ekstraksi Cair-cair Kontinyu
          Pemurnian eugenol dari minyak daun cengkeh digunakan cara ekstraksi . Pemilihan  cara ekstraksi cair-cair kontinyu untuk isolasi eugenol dari minyak daun cengkeh lebih ditekankan untuk mengatasi kendala yang ada pada ekstraksi cair-cair tak kontinyu yang antara lain : pengocokan yang berulang-ulang , terjadinya kenaikan tekanan internal dan emulsi dalam corong pemisah serta kehilangan pelarut yang relatif  besar.
          Pada ekstrasi cair-cair kontinyu proses ekstarksi tidak dilakukan pengocokan yang berulang-ulang, tidak terjadi kenaikan tekanan internal dan emulsi dalamekstraktor, kehilangan pelarut yang relatif  kecil dan waktu total ekstraksi singkat (Vogel,1989 : 161).
          Dengan keadaan seperti tersebut maka ekstraksi cair-cair kontinyu dapat digunakan sebagai pengganti ekstraksi cair-cair tak kontinyu dalam pemurnian eugenol dari minyak daun cengkeh.

C. Proses Ekstraksi Cair-cair Kontinyu pada pemurnian eugenol minyak daun cengkeh
          Prinsip ekstraksi cair-cair kontinyu adalah penambahan secara terus menerus tetesan-tetesan kecil pelarut ke dalam larutan yang mengandung senyawa yang diekstrak (Microscale Organic Laboratory, 1955 hal:84). Tahap-tahap ekstraksi cair-cair kontinyu adalah sebagai berikut :

D. Sampel                                                                                        
          Minyak daun cengkeh diamati sifat-sifat fisika dan kadar  eugenolnya pada  tahap  awal penelitian. Sifat-sifat fisika tersebut meliputi indeks bias pada 200 C, bobot jenis pada 250 C dan kelarutan dalam etanol 70%.

Tabel Karakteristik  Eugenol [Guenther (1950)]

E. Bahan-bahan Kimia yang diperlukan
Untuk proses ekstraksi diperlukan bahan-bahan kimia sebagai berikut :
    * NaOH teknis 4% (2M)
    * Eter p.a            (Merck)
    * Etanol 95%       (Merck)
    * Eugenol  p.a      (fluka)
    * Asam klorida    37% p.a    (Merck)
 

F. Alat-alat yang diperlukan untuk ekstraksi :
    * Seperangkat peralatan untuk ekstraksi cair-cair kontinyu
    * Piknometer
    * Reflektometer ABBE
 

G. Tahap persiapan sampel untuk ekstraksi
          Minyak daun cengkeh disentrifus selama kurang lebih 10 menit untuk menghilangkan kotoran padat yang terdapat didalamnya. Minyak daun cengkeh hasil  sentrifus dilakukan uji kualitas, meliputi indeks bias pada 200C, bobot jenis pada 250C, kelarutan dalam etanol 70% dan kadar eugenol.
 

H. Tahap Penggaraman untuk mengikat komponen eugenol
          Minyak daun cengkeh hasil sentrifus diambil 10 ml, ditambah NaOH teknis 4% sebanyak 60 ml dan dilakukan pengadukan dengan magnetik stirrer selama 30 menit.
Campuran yang terjadi didiamkan selama 10 jam sampai kedua lapisan terlihat jernih. Lapisan bawah dipisahkan dengan corong pemisah.
 

I. Perlakuan Ekstraksi
          Lapisan bawah dimasukkan ke dalam ekstraktor dan dimasukkan (diekstraksi) dengan eter selama 10 jamsampat terjadi perubahan warna dari kuning coklat kehitaman menjadi kuning coklat. Eter mula-mula sebanyak 150 ml. Suhu penguapan eter dipertahankan antara 350C – 370C Setelah 10 jam, lapisan bawah dikeluarkan dari ekstraktor dan dilakukan pengasaman dengan HCl 6%.
 

J. Tahap Pengasaman untuk memperoleh Eugenol bebas
          Lapisan bawah ditambahkan HCl 6% sebanyak 20 ml. Penambahan HCl akan menyebabkan terjadinya 2 lapisan , yaitu lapisan bawah dan lapisan atas, lapisan bawah dipisahkan dengan corong pemisah dan selanjutnya dilakukan pengukuran volume dan penimbangan lapisan bawah untuk menetukan rendemen dan recovery eugenol. Selanjutnya lapisan bawah diuji kualitasnya, yang meliputi indeks bias pada 200C , kelarutan dalam etanol 70% dan kadar etanol. Indeks bias diukur dengan menggunakan refraktometer ABBE.
Tahap-tahap ekstraksi akan disajika pada skema diakhir pembahasan ini.
 

K. Keuntungan Ekstraksi Cair-cair Kontinyu
          Pemilihan cara ekstraksi cair-cair kontinyu untuk isolasi eugenol dari minyak daun cengkeh lebih ditekankan untukmengatasi kendala yang ada pada ekstraksi cair-cair tak kontinyu. Pada ekstraksi tersebut dialirkan eter secara terus menerus dalam lapisan bawah karena eter bersifat mudah menguap , eter didaur ulang dengan destilasi dan kondensasi kemudian didespersikan dalam lapisan bawah dengan menggunakan penyaring gelas berpori.

          Kesetimbangan ekstraksi cair-cair kontinyu dipengaruhi beberapa faktor , antara lain kecepatan aliran pelarut dalam 2 lapisan, ketebalan efektif  dari batas antara 2 lapisan dan kecepatan difusi. Ekstraksi cair-cair tak kontinyu dan ekstraksi cair-cair kontinyu mempunyai keuntungan-keuntungan dan kelemahan-kelemahan , seperti disajikan dalam tabel  berikut :

Tabel 3.1 keuntungan dan kelemahan

          Proses ekstraksi cair-cair kontinyu pada pemurnian minyak daun cengkeh dapat dilihat pada skema pada halaman berikutnya.

• Minyak daun cengkeh disentrifus(10 menit)

Indeks bias 20 C
Kelarutan dlm etanol 70%
Kadar etanol
Bobot jenis 25%

• Hasil sentrifus (10 ml) ditambahkan NaOH 4% = 60 ml (penggaraman) kemudian dilakukan Pengadukan (30 menit).

Pembentukan Na – Eugenolat
Pendiaman 10 jam terbentuk Lapisan bawah dan Lapisan atas

• Ekstraksi 10 jam (eter)

Lapisan bawah
Indeks bias 20 C

• Pengasaman (HCL 6%, 20 ml)

Lapisan bawah
Lapisan atas
Eugenol

• Kelarutan dlm etanol 70%

Kadar eugenol
Rendemen eugenol
Recovery eugenol
Lapisan atas

PENUTUP

A.     Kesimpulam
          Dari perubahan tentang ekstraksi cair-cair kontinyu untuk pemurnian eugenoldari minyak daun cengkeh maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Eugenol dari minyak daun cengkeh dapat diisolasi dengan penambahan larutan encer dari basa kuat seperti NaOH , KOH atau Ca(OH)2.
2. Pemilihan cara ekstraksi cair-cair kontinyu untuk isolasi eugenol dari minyak daun cengkeh lebih ditekankan untuk mengatasi kendala yang ada pada ekstraksi cair-cair tak kontinyu , seperti pengocokan yang berulang-ulang , terjadinya kenaikan internal dan emulsi dalam corong pemisah , serta kehilangan palarut yang relatif besar.
3. Prinsip ekstraksi cair-cair kontinyu adalah penambahan secara terus menerus tetesan-tetesan kecil pelarut ke dalam larutan yang mengandung senyawa yang diekstrak. Tahapan-tahapan adalah persiapan sampel untuk diamati sifat-sifat fisika dan kadar eugenol, penyiapan alat dan bahan, persiapan sampel untuk ekstraksi, Tahap penggaraman dalam rangka pengukatan komponen eugenol, perlakuan ekstraksi,tahap pengasaman untuk memperoleh eugenol bebas.
4. Keuntungan ekstraksi cair-cair kontinyu antara lain: tanpa pengocokan yang berulang-ulang, tidak terjadi kenaikan internal dan emulsi dalam ekstraktor, kehilangan pelarut relatif kecil, waktu total ekstraksi singkat.

B.     Saran
          Untuk memperoleh kemurnian eugenol yang tinggi dari minyak daun cengkeh mungkin bisa dikembangkan cara ekstraksi yang lain. Harapan penulis disini semoga banyak pihak yang berminat sehingga berusaha mengembangkan cara lain yang bagus.