MAKALAH TEKNOLOGI KIMIA HASIL KEBUN DAN HUTANCENGKEH
Disusun Oleh :
1. Silva Kurniawan(125061101111012)2. Cindy Mardhita(125061107111001)3. Ardian Indra Bayu(125061107111002)4. Lukman Hakim Harahap(125061107111006)
UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANGFAKULTAS TEKNIKPROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA2013/2014
BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangIndonesia merupakan salah satu negara produsen minyak cengkeh ,utama dunia selain Tanzania dan Madagaskar. Sebagian besar minyak cengkeh Indonesia diekspor dan dikenal di pasar dunia sebagai Indonesia clove leaf oil. Minyak cengkeh merupakan salah satu minyak atsiri yang mempunyai nilai ekonomis cukup tinggi dan dihasilkan dalam jumlah yang cukup besar di Indonesia. Minyak daun cengkeh diperoleh dengan cara distilasi uap dari daun cengkeh, Syzygium aromaticum L (Eugenia caryophyllata Tumberg, Caryophyllus aromaticus L). Menurut Sastrohamidjojo (1981), konstituen minyak daun cengkeh dibagi menjadi 2 kelompok yaitu eugenol (sekitar 80%) dan sisanya berupa senyawa fenolat (kariofilena).Eugenol termasuk senyawa alam yang menarik karena mengandung beberapa gugus fungsional, yaitu allil,fenol, dan eter. Gugus alil dapat diubah secara kimia me,njadi bermacam-macam gugus fungsional melalui reaksi adisi, reaksi hidrasi, isomerisasi dan oksidasi. Pada prinsipnya dari eugenol dapat diubah menjadi bahan dasar untuk pembuatan senyawa-senyawa yang lebih berguna dan lebih berdaya guna. Salah satu turunan dari eugenol adalah senyawa isoeugenol, dimana senyawa ini merupakan bahan dasar dalam industri parfum,industri perasa pada makanan dan minuman. Selain itu oksidasi isoeugenol lebih lanjut akan menghasilkan vanili. Kebutuhan vanili di dunia dari tahun ke tahun semakin meningkat seiring dengan pertambahan penduduk dunia, dan tidak bisa lagi dipenuhi oleh vanili alami, untuk itu perlu dicari jalan keluar dengan cara sintesis.
BAB IIPEMBAHASAN1.1. CengkehGambar 1.1 Bentuk bunga dari Syzygium aromaticumKingdomPlantae Plants
SubkingdomTracheobionta Vascular plants
SuperdivisionSpermatophyta Seed plants
DivisionMagnoliophyta Flowering plants
ClassMagnoliopsida Dicotyledons
SubclassRosidae
OrderMyrtales
FamilyMyrtaceae Myrtle family
GenusSyzygiumP. Br. ex Gaertn. syzygium
SpeciesSyzygiumaromaticum(L.) Merr. & L.M. Perry clove
(plants.usda.gov/core/profile?symbol=SYAR2)
Gambar 1.2 Syzgyium aromaticum keringNama latin pohon cengkeh adalah Eugenia aromatica. Pohon cengkeh merupakan tanaman tahunan yang dapat tumbuh dengan tinggi 10-20 m, mempunyai daun yang berbentuk lonjong dan berbunga pada pucuk-pucuknya. Tangkai buah pada awalnya berwarna hijau, dan berwarna merah jika bunga sudah mekar. Pohon cengkeh mempunyai kayu yang sangat keras cabang-cabangnya padat dan kuat, dan ranting-rantingnya tidak berserak, sehingga merupakan semak dan tajuk daunnya merupakan kerucut.Daun cengkeh bulat panjang, tebal dan kuat, warnanya ada yang kuning atau hijau muda helainya besar, ada pula yang berwarna hijau sampai hijau tua kehita-hitaman helainya lebih kecil, umumnya permukaan daun berwarna lebih tua dan mengkilat sedangkan sebelahnya berwarna kelam. Daun yang masih muda berwarna kemerah-merahan, bila tua berwarna gelap.Tangkai daun mempunyai panjang panjang daun dan mempunyai bunga bertangkai pendek yang tumbuh pada tandan. Tiap tandan tumbuh 4-10 rumpun dan tiap rumpun tumbuh bunga tidak lebih dari tiga bunga. (Reza, 2010)Tanaman cengkeh (Syzygium aromaticum)(L) Merr & Perry) di Indonesia lebih kurang 95 % diusahakan oleh rakyat dalam bentuk perkebunan rakyat yang tersebar di seluruh propinsi. Sisanya sebesar 5% diusahakan oleh perkebunan swasta dan perkebunan negara. Cengkeh merupakan tanaman rempah yang termasuk dalam komoditas sektor perkebunan yang mempunyai peranan cukup penting antara lain sebagai penyumbang pendapatan petani dan sebagai sarana untuk pemerataan wilayah pembangunan serta turut serta dalam pelestarian sumber daya alam dan lingkungan. Pada mulanya bagian dari tanaman cengkeh yaitu bunga cengkeh hanya digunakan sebagai obat terutama untuk kesehatan gizi. Menurut Chaniago (1980), sejak tahun 2 sebelum Masehi, cengkeh digunakan sebagai rempah rempah, diantaranya di Tiongkok digunakan dalam upacara keagamaan yaitu dimasukan ke dalam peti mayat. Begitu juga bagi perwira yang ingin menghadap kaisar diharuskan mengunyah cengkeh, sedang di Persia cengkeh digunakan sebagai lambang cinta. kemudian berkembang lagi dan sejak tahun 1980 cengkeh digunakan sebagai periang yaitu sebagai pencampur tembakau ditambah rempah rempah (Kemala, 1988). Rokok hasil campuran antara cengkeh dan rempah lainnya disebut rokok kretek, sedang rokok campuran tembakau dan rempah atau saus lainnya tanpa cengkeh disebut rokok sigaret atau lebih populer disebut rokok putih. Sepuluh tahun kemudian dengan berkembangnya pemakaian cengkeh sebagai bahan campuran rokok, Indonesia menjadi konsumen cengkeh terbesar di dunia. Sekarang Indonesia merupakan negara produsen dan konsumen cengkeh terbesar di dunia, terutama untuk memenuhi kebutuhan bahan baku rokok kretek.Bunga cengkeh kering mengandung minyak atsiri, fixed oil(lemak), resin, tannin, protein, cellulosa, pentosan dan mineral. Karbohidrat terdapat dalam jumlah dua per tiga dari berat bunga. Komponen lain yang paling banyak adalah minyak atsiri yang jumlahnya bervariasi tergantung dari banyak faktor diantaranya jenis tanaman, tempat tumbuh dan cara pengolahan (Purseglove, et al.,1981). Komposisi kimia bunga cengkeh dapat dilihat pada Tabel 1.Tabel 1. Kandungan Bunga Cengkih
Konstituen utama di tunas, daun dan batang minyak adalah eugenol, dengan meningkatnya persentase dari tunas (72,08-82,36%) ke daun (75,04-83,58%) dan batang (87,52-96,65%). Dalam tunas cengkeh penting eugenol minyak asetat merupakan komponen utama kedua (8,6-21,3%) sementara terdeteksi dalam jumlah yang jauh lebih rendah dalam daun (0-1,45%) dan batang (0,07-2,53%) Dalam minyak atsiri daun, utama kedua senyawa -caryophyllene (11,65 -19,53%) dan -humulene (1,38-2,17%), kurang terwakili dalam minyak esensial tunas (2,76-8,64% dan 0,34 - 1,04% masing-masing) dan minyak esensial batang (1,66-9,7% dan 0,22-1,31% masing-masing)Minyak cengkeh dapat diisolasi dari daun (1-4%), batang (5-10%), maupun bunga cengkeh (10-20%). Minyak atsiri dari bunga cengkeh memiliki kualitas terbaik dan harganya mahal karena rendemennnya tinggi dan mengandung eugenol mencapai 80-90%. Kelimpahan komponen-komponen dalam minyak cengkeh bergantung dari jenis, asal tanaman, metode isolasi, dan metode analisa yang digunakan. Minyak cengkeh umumnya diisolasi dari bunga cengkeh kering. Proses pengeringan bertujuan sebagai teknik pengawetan bunga cengkeh setelah panen untuk keperluan berbagai industri makanan, farmasi, dan kosmetik. Pada penelitian Memmou dan Mahboub, bunga cengkeh segar didistilasi dan dihasilkan minyak cengkeh dengan eugenol sebanyak 47,57%, -karyofilen 35,42%, eugenil asetat 13,42%.Isolasi minyak bunga cengkeh umum dilakukan menggunakan metode distilasi uap dan distilasi air. Kedua metode tersebut mudah dan aman bagi lingkungan karena tidak menggunakan pelarut organik berbahaya. Isolasi dengan distilasi uap menghasilkan minyak cengkeh dengan kandungan eugenol lebih tinggi daripada isolasi dengan distilasi air. Distilasi bunga cengkeh diperlukan 8 sampai 24 jam untuk menghasilkan minyak cengkeh yang memenuhi persyaratan mutu SNI. Berdasarkan penelitian Nurdjannah dan Hidayat, waktu optimum isolasi minyak cengkeh dari bunga cengkeh dengan distilasi uap adalah kurang dari 9 jam, sebab distilasi selama 9-12 jam tidak menghasilkan kenaikan rendemen yang signifikan, selain itu, kadar eugenol dalam minyak cengkeh cenderung menurun. Hasil distilasi bunga cengkeh selama 9 jam menghasilkan rendemen 9,67% dengan kadar eugenol 71,56%, trans-karyofilen 11,63%, dan eugenil asetat 15,14%
1.2 Eugenol
Gambar 1.2.1 Struktur Kimia Eugenol
Senyawa eugenol merupakan komponen utama yang terkandung dalam minyak cengkeh(Syzygium aromaticum), dengan kandungan dapat mencapai 70-96%, dan walaupun minyak cengkeh mengandung beberapa komponen lain seperti eugenol asetat dan -caryophyllene (Almaet al., 2007) tetapi yang paling penting adalah senyawa 80 eugenol, sehingga kualitas minyak cengkeh ditentukan oleh kandungan senyawa tersebut, semakin tinggi kandungan eugenolnya maka semakin baik kualitasnya dan semakin tinggi nilai jualnya. Dalam persyaratan mutu minyak daun cengkeh SNI 06-2387-2006 kandungan minimal senyawa eugenol adalah 78% (Badan Standardisasi Nasional, 2006).Senyawa eugenol yang merupakan cairan bening hingga kuning pucat, dengan aromamenyegarkan dan pedas seperti bunga cengkeh kering, memberikan aroma yang khas padaminyak cengkeh, dimana senyawa ini banyak dibutuhkan oleh berbagai industri yang saat ini sedang berkembang (Kardinan, 2005). Walaupun Indonesia merupakan penghasil utama minyakcengkeh di dunia, tetapi kebutuhan eugenol Indonesia untuk berbagai industri sebagian besarmasih harus dicukupi dari produk impor luar negeri. Hal tersebut terjadi, karena sebagian besar komoditi minyak cengkeh Indonesia yaitu 90% diekspor keluar negeri masih dalam bentuk bahan mentah minyak (Hidayati, 2003) dan hanya dalam jumlah terbatas saja yang diolah di dalam negeri menjadi senyawa eugenol. Senyawa eugenol yang mempunyai rumusmolekul C10H12O2 mengandung beberapa gugus fungsional yaitu alil (-CH2-CH=CH2),fenol (-OH) dan metoksi (-OCH3), sehingga dengan adanya gugus tersebut dapat memungkinkan eugenol sebagai bahan dasar sintesis berbagai senyawa lain yang bernilai lebih tinggi seperti isoeugenol, eugenol asetat, isoeugenol asetat, benzil eugenol, benzyl isoeugenol, metil eugenol, eugenol metil eter, eugenol etil eter, isoeugenol metil eter, vanillin dan sebagainya (Bulan, 2004). Dimana senyawa eugenol serta berbagai senyawa turunannya mempunyai peran yang strategis dalam berbagai industri, seperti industri farmasi, kosmetika, makanan dan minuman, rokok, pestisida nabati, perikanan, pertambangan, kemasan aktif dan industri kimia lainnya (Ogata et al., 2000). Harga minyak daun cengkeh di pasar dunia relatif rendah, sehingga nilai tambah yang diperoleh dari komoditi tersebut juga rendah. Harga minyak daun cengkeh di pasaran dunia adalah US$ 4,75/kg, harga eugenol US$ 7,80/kg, harga isoeugenol US$ 10,80/kg dan harga vanilin US$ 11,40/kg (Balitbang Pertanian, 2007). Pada umumnya penyulingan minyak daun cengkeh di Indonesia merupakan industri yang dikelola petani cengkeh serta pelaku industri skala UMKM (Usaha Mikro Kecil dan Menengah) (Hidayati, 2003).Tabel 1.2.1 Syarat mutu cengkehSyarat MutuMutuCara pengujian
IIIIII
UkuranRataRataTidak rataOrganoleptik
WarnaCoklat kehitam-hitaman mengkilapCoklatCoklatOrganoleptik
BauTidak apekTidak apekTidak apekOrganoleptik
Bahan asing* % (bobot/bobot) maka0,51,01,0SP-SMP-32-1975(ISO/R927-1969(E)
Gagang cengkeh % (bobot/bobot), maks1,03,05,0SP-SMP-32-1975(ISO/R927-1969(E)
Cengkeh inferior** % (bobot/bobot)maks2,02,05,0SP-SMP-32-1975(ISO/R927-1969(E)
Cengkeh rusak***NegatifNegatifNegatifSP-SMP-32-1975(ISO/R927-1969(E)
Kadar air % (bobot/bobot) maks14,014,014,0SP-SMP-32-1975(ISO/R927-1969(E)keterangan besar contohnya 10 gr
Kadar minyak atsiri % (vol/bobot) kering mutlak min.201816SP-SMP-37-1975
Keterangan:*Bahan asing = semua bahan yang bukan berasal dari bunga cengkeh**cengkeh inferior = cengkeh keriput, patah dan telah dibuahi***Cengkeh rusak = cengkeh jamuran dan telah di ekstrasiTabel 1.2.2. Syarat Baku mutu minyak daun cengkeh (SNI 06-2387-2006)
Tabel 3. Syarat baku mutu minyak bunga cengkeh (SNI 06-2387-2006)
2. Pengolahan Bunga Cengkeh untuk Mendapatkan Eugenol2.1 Persiapan prosesPada umumnya bagian cengkeh yang banyak digunakan adalah bunga karena kandungan eugenol pada bagian bunga lebih banyak dibanding gagang maupun daun. Proses pengolahan bunga cengkeh sampai mendapatkan bunga cengkeh yang kering melalui beberapa tahap, yaitu :1. PanenBunga cengkeh dipanen pada waktu beberapa bunga dalam satu rangkaian bunga sudah berwarna kemerah merahan2. perontokan (pemisahan gagang dan bunga)Sesudah panen dilakukan pemisahan bunga dengan tangkainya yang biasa dilakukan dengan tangan (secara manual).3. PemeramanBeberapa petani melakukan pengeraman sebelum mengeringkan bunga cengkeh4. PengeringanSesudah itu bunga dan tangkai langsung dijemur secara terpisah di bawah sinar matahari atau dengan alat pengering cengkeh. Berdasarkan hasil penelitian, warna dan kadar minyak dari bunga cengkeh kering yang dihasilkan dengan alat pengering cengkeh tidak jauh berbeda dengan hasil pengeringan dengan matahari kalau dilakukan pada suhu yang tidak terlalu tinggi (
