minyak atsiri . . . bahan bacaan -...
Post on 06-Feb-2018
220 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
ESSENTIAL OIL
MINYAK ATSIRI
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
VOLATILE OIL
1
MINYAK ATSIRI . . .
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
BAHAN BACAAN
2
MINYAK ATSIRI . . .
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
DEFINISI dan FUNGSIDEFINISI: Produk yang berupa campuran bahan-bahan volatil (mudah
menguap) yang dihasilkan oleh organisme hidup dan diisolasi secara fisik (pengepresan atau destilasi). (ISO/DIS 9235.2)
Produk volatil (mudah menguap) yang menghasilkan bau, dihasilkan secara destilasi (water or steam) atau secara mekanis (pressing), berasal dari satu species. (Gerhard Buchbauer)
KOMPONEN UTAMA:a. Minyak bumi - (hidrokarbon)!b. Minyak/lemak pangan - (asam lemak)!c. Minyak Atsiri - (terpen; mono-, sesqui-, di-, triterpen)
3
FUNGSI (TANAMAN):a. Internal messenger (pembawa pesan) dan growth regulator
(pengatur pertumbuhan).!b. Repellent (untuk pertahanan melawan musuh alami;
herbovora, serangga, jamur, dan bakteri).!c. Attractive (daya tarik bagi serangga).!d. Penyembuh luka (tanaman), mencegah penguapan air,
antioksidan.
FUNGSI (INDUSTRI):a. Odoran - fragrance (kosmetik, parfum, sabun, detergen,
produk industri lainnya).!b. Flavor (bakery, cenfectionaries, candies, meat, pickles, soft
drinks, dan produk pangan lainnya).!c. Farmasi (obat-obatan).
MINYAK ATSIRI . . .
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
4
-
MINYAK ATSIRI . . .
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
FUNGSI (MANUSIA): Mempengaruhi body melalui penghirupan (inhalation),
pengolesan pada kulit (skin application), dan konsumsi (ingestion).!
Menyebabkan: perasaan tenang, relaks, atau terangsang.! Mengurangi rasa nyeri, menyembuhkan luka dan radang, dan
mengehentikan kejang. Mendukung dan menyeimbangkan banyak sistem dalam tubuh - (peredaran darah, pencernaan, pernapasan, saraf, endokrin, dan reproduksi).
Antioksidan dengan mengikat radikal bebas - memperlambat proses penuaan dan kanker. !
Skala ini disebut ORAC = Oxygen Radical Absorption Capacity. Semakin tinggi skor ORAC, semakin besar kemampuan mengikat radikal bebas.
Meningkatkan oksigen dalam sel - (menyebabkan peningkatan antibodi, endorfin, dan neurotransmiter)
5
MINYAK ATSIRI . . .
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
Antioxidant (ORAC) Scores for Selected Essential OilsSandalwood 160Juniper 250Frankincense 630Cistus (Rose of Sharon) 3,860Cinnamon Bark 10,340Cassia 15,170Balsam Fir 20,500Hyssop 20,900Cypress 24,300Myrtle 25,400Galbanum 26,200Spikenard 54,800Rose 160,400Cedarwood 169,00Myrrh 379,800Clove 1,078,700
From the Essential Oils Desk Reference, 4th Edition
6
MINYAK ATSIRI . . .
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
7
MINYAK ATSIRI . . .
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
SIFAT FISIK DAN KIMIAKOMPONEN KIMIA:a. Terpen dan turunannya.!
-terpinene, -pinene, camphene, limonene, dan phellandrene.!
Memberikan aroma rempah segar, seperti: floral, earthy, piney, sweet, atau spicy.!
b. Rantai hidrokarbon mengandung oksigen.! Linalool, citronellol, geraniol, carveol, menthol, borneol,
fenchone, dan tumerone.! Memberikan aroma khas rempah.!
c. Benzen dan turunannya.! Alkohol, asam, phenol, ester, dan lactone.! memberikan aroma seperti: sweet, creamy, dan floral.
8
-
KOMPONEN KIMIA:d. Komponen mengandung Nitrogen dan/atau sulfur.!
Indole, hydrogen sulfide, methyl propyl disulfide, dan sinapine hydrogen sulfate.!
Memberikan aroma khas sperti; onion, garlic, mustard, dan citrus.
MINYAK ATSIRI . . .
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
Minyak Atsiri:! Larut dalam alkohol dan eter, sedikit larut dalam air.! Memberikan intensitas aroma lebih tinggi dibandingkan
dengan rempah segar.! Sangat pekat (concentrated), 75-100 kali pada rempah segar.! Aromanya tidak selengkap rempah segar, tetapi mengandung
komponen utama.! Penggunaannya sangat sedikit (0,01% - 0,05%).
9
KIMIA MINYAK ATSIRI . . .
6 Spice Science and Technology
III. FLAVOR
A. Flavor Components
A spice is a plant composed of fiber, sugar, fat, protein, ash, gum, essential oils, andother components. Among these components, it is the volatile essential oil thatimparts to a spice its particular flavor Essential oils consist not of a single chemicalcompound, but of a number of compounds. Spice aromas and flavors differ subtlyaccording to the amount of essential oil and the proportion of each compoundcontained in it. For this reason there may be delicate differences among differentsamples of the same spice. In general, the flavor characteristics of two spicesbelonging to the same botanical category differ according to where it is grown,harvest timing, and other factors, even if their appearance is similar. Table 1.4 liststhe major components of the essential oils of some spices.
TABLE 1.4 Chemical Compounds Contained in Essential Oils of Spices
Copyright 1998 by Marcel Dekker
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
10
KIMIA MINYAK ATSIRI . . .
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
KOMPONEN KIMIA: ! TERPEN (TERPENOID) DAN TURUNANNYA
Merupakan komponen terbanyak dalam minyak atsiri.! Menghasilkan aroma menyenangkan, rasa spicy, dan
mempunyai aktivitas farmasi.! Hewan (serangga) mensintesis terpen (dari tanaman) untuk
produksi hormon dan pheromone.! Terdapat lebih dari 30 000 jenis terpen sudah diketahui.! Struktur dasar terpen adalah rantai karbon yang menpunyai
5 atom karbon (5C)n, disebut Isopren atau isoprenoid (2 metil - 1,3 - butadien) - (C
11
KIMIA MINYAK ATSIRI . . .
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
TERPEN (TERPENOID):! Tergantung pada jumlah subunit Isopren (2-methylbutadien),
terpen dap at dibedakan menjadi: Hemiterpen (C5), monoterpen (C10), sesquiterpen (C15), diterpen (C20), sesterterpen (C25), triterpen (C30), tetraterpene (C40), and politerpen bila (C5)n, n > 8.!
Terpen ada yang berantai lurus (alifatik) dan membentuk cicin (aromatis).!
Secara alami, terpen dalam bentuk alkohol (-OH), eter (-o-), aldehid (-CHO), keton (-CO-), asam karboksilat (-COOH), dan aster (-COO-).!
Senyawa terpen lainnya mengandung gugus fungsional: sulfida (-S-S-, -SH).
12
-
KIMIA MINYAK ATSIRI . . .
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
2 1 Terpenes: Importance, General Structure, and Biosynthesis
1.2 General Structure: The Isoprene Rule About 30 000 terpenes are known at present in the literature 2-7. Their basic struc-ture follows a general principle: 2-Methylbutane residues, less precisely but usually also referred to as isoprene units, (C5)n , build up the carbon skeleton of terpenes; this is the isoprene rule 1 found by RUZICKA and WALLACH (Table 1). Therefore, terpenes are also denoted as isoprenoids. In nature, terpenes occur predominantly as hydrocarbons, alcohols and their glycosides, ethers, aldehydes, ketones, carbox-ylic acids and esters.
Table 1. Parent hydrocarbons of terpenes (isoprenoids).
2-Methyl-1,3-butadiene (Isoprene)
Poly-terpenes
Tetra-
Tri-
Sester-
Di-
Sesqui-
Mono-
Hemi-
tail
tail
head
(C5)n
C40
C30
C25
C20
C15
C10
C5
all-trans-Polyisoprene (Guttapercha)n
, -Carotene
2,6,10,15,19,23-Hexamethyltetracosane (Squalane)
2,6,10,14,18-Pentamethylicosane
2,6,10,14-Tetramethylhexadecane (Phytane)
2,6,10-Trimethyldodecane (Farnesane)
2,6-Dimethyloctane
2-Methylbutane
tail
tail
tail
tailhead
tail
head
13
MINYAK ATSIRI . . .
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
METODE EKSTRAKSI!Pemilihan motode tergantung pada: !
Sifat bahan baku, ! Stabilitas kimia bahan penyusun minyak atsiri,! Kharakteristik produk akhir.
Metode untuk mendapatkan minyak atsiri:!1. Pengepresan (Expression):!
Digunakan untuk yang sensitif terhadap panas.! Citrus, lemon, orange (peel) oils.!
2. Ekstraksi (solvent or supercritical fluid extraction):! Digunakan untuk bunga (kadar M.A. sangat rendah)! Menggunakan alkohol atau pelarut organik.!
3. Destilasi (water or steam destillation):! Metode paling ekonomis.
14
MINYAK ATSIRI . . .
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
METODE DESTILASI1. HYDRO- /WATER DISTILLATION.!
Metode distilasi paling murah dan sederhana.! Bahan tanaman dicampurkan ke dalam air, kemudian
dipanaskan hingga mendidih.! Bagian bawah ketel, dilapisi lempeng berlubang, mencegah
bahan kontak langsung dengan dasar ketel.! Mutu minyak atsiri rendah, karena kontak langsung dengan
panas dan air - reaksi hidrolisis ester.! Sebagian komponen larut dalam air (ogygeated
compounds).! Slow proses.! Harga alat murah dan desain sederhana.
15
METODE DISTILASI
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
Water distillation is a slower extraction process than the other two distillation tyefficient.
pes and therefore less energy
suspended in the water.
he water-distilled oils are nly darker in colour and have stronger still off-note dours than oils produced the other meth nd therefore tend to be of the lowest alue. The disadvantages of the water distillation method would generally outweigh the dvantages except for local t use.
steam-and-water distill e basic st ar to that of water istillation (Figure 8). The plant material is packed into the still pot sitting on a grill or erforated plate above the boiling water. The capacity of the still pot volume is reduced but may le to achieve a high packing density because the plant material is not uspen e water. The advantages of steam and water distillat r istillation are as follows:
of the still frThe effect of refluxing is minimised. Oil quality more reproducible. Faster process so more energy efficient.
The only advantage of water distillation is the cost of the equipment tends to be extremely low and the designs of the stills, condensers and oil separator are simple so they can operate and be maintained in very remote locations.
Figure 7: Diagrammatic representation of water distillation unit where the plant material is
T commoo by ods, ava marke In ation th ill design is very simildpit be possib
d ths ed in ion over wated
Higher oil yield. Oil component less susceptible to change due to wetness and thermal conductivity
om the heat source.
Still pot
Plant Material & Water
Oil Separator
(For oils lighter than water)
Condenser
water
Oil
Condensate water
Fir
PerforatedGrid
e
Still pot
Removable lid
Material & Water
OilSeparator
(For oils lighter than water)
(coiled tubular) CoolingPlant
28
HYDRO- /WATER DISTILLATION.
16
-
METODE DISTILASI
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
2. WATER AND STEAM DISTILATTION.! Bahan tanaman diletakan pada permukaan yang
berlubang (perforated surface) di atas air dalam ketel.! Air dan bahan tidak kontak langsung.! Keuntungan:!
Rendemen lebih tinggi.! Kerusakan minyak atsiri berkurang - hidrolisis dan
komponen terlarut berkurang.! Mutu minyak lebih baik dan konstan (reproducible).! Proses lebih cepat.! Penggunaan energi lebih effisien.
17
METODE DISTILASI
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
WATER AND STEAM DISTILLATION.
Figure 8: Diagrammatic representation of a steam and water distillation unit with a baffle to prevent
Ste tside the ll
Figure 9: Diagrammatic representation of steam distillation unit.
direct water contact with the plant material on the perforated grid.
am distillation is the process of distilling plant material with the steam generated ou sti in a stand-alone boiler (Figure 9).
Removable lid
Plant Condenser
Material(Multi Tube)
Coolingwater
Oil
Condensate water
Direct Steam
Steam oileB
Heating jacket Oil separator
than water) (for oils lighter
Removable lid
Plant Condenser
Material(Multi Tube)
Coolingwater
Oil
Condensate water
Direct Steam
Steam Boiler
Heating jacket Oil separator
than water)
Condensate water
Plant Material &
Oil
Condenser (Coiled tubular)
Separator
Cooling water
Oil
Fire
Wate
Stea
Ball Cock Water level
Control
Baffle orAnti-splash grid
Removable lid
Water
Steam
Water &
(for oils lighter
29
18
METODE DISTILASI
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian !Fakultas Pertanian Universitas Lampung
3. DIRECT STEAM DISTILATTION.! Sistem destilasi yang menggunakan steam dari luar
ketel (ketel tidak menghasilkan uap).! Bahan tanaman diletakan pada permukaan berlubang,
sama dengan water and steam destillation.! Keuntungan dan kerugian:!
Jumlah dan kondisi steam mudah diatur.! Kerusakan akibat over heating dapat dicegah
(
top related