Proses Produksi Minyak Atsiri

Bahan Baku

Minyak atsiri dalam tanamanKelenjar minyak daun sagaKelenjar minyak bunga cengkeh

Minyak atsiri dalam tanamanKelenjar minyak akar jaheKelenjar minyak oregano

Minyak atsiri dalam tanamanKelenjar minyak peppermintKelenjar minyak daun lavender

Fungsi pada tanamanMenimbulkan aroma khas pada tanaman tertentuDugaan mengenai manfaat minyak atsiri untuk tanaman sendiri:- menarik perhatian serangga untuk membantu perkembangbiakan- mencegah perusakan oleh hewan/parasit- menghasilkan semacam coating untuk mencegah penguapan air yang berlebihan- mencegah tanaman mengalami overheated

Senyawa toksikPada dasarnya minyak atsiri merupakan ekskresi tanaman yang kemungkinan membawa sisa-sisa proses asimilasi yang dilakukan tanaman.Dengan demikian, minyak atsiri cenderung bersifat toksik, tetapi dapat memberikan efek positif jika diberikan dalam batas-batas dosis yang aman.

Sumber minyak atsiri dalam tanamanKelenjar eksternal:Pada sel epidermis dan modifikasinya (misalnya bulu-bulu lembut pada permukaan daun)Kelenjar internal:Di antara sel-sel jaringan tanaman

Pemungutan minyak atsiriLetak kelenjar tersembunyi, diselubungi selaputKandungan sangat sedikitTarget proses:- Efisiensi tinggi- Kemurnian produk

Pertimbangan prosesPosisi kelenjar minyak atsiri menjadi salah satu pertimbangan proses pengambilan minyak atsiri.Kelenjar eksternal:Bahan baku tidak boleh terlalu lama disimpan, harus segera didistilasi.Kelenjar internal:Bahan baku perlu dipotong-potong untuk mengambil minyak sebanyak-banyaknya.

Efek kondisi budidayaKualitas minyak atsiri yang dihasilkan tergantung pada kondisi budidaya tanaman (iklim, jenis tanah, intensitas sinar matahari, dan lain-lain) dan kondisi pemetikan (umur tanaman, waktu pemetikan).Oleh karena itu ada daerah-daerah yang terkenal untuk jenis minyak atsiri tertentu (misalnya nilam di aceh, cajuput di Maluku, dll.)

Prosedur pemanenanTeknik pemanenan dapat mempengaruhi jumlah minyak atsiri yang akan diperoleh.Tiap komoditas bahan baku minyak atsiri memiliki prosedur pemanenan khusus.Contoh: Daun saga akan kehilangan minyak atsirinya sampai 60% selama 6 jam terkena sinar matahari. Oleh karena itu pemanenan dilakukan malam hari dan dijaga tidak kena sinar matahari sampai masuk ke tangki distilasi.

Distribusi pada jaringan tanamanDalam satu tanaman, kandungan minyak atsiri berbeda-beda pada tiap bagiannya.Bahkan bisa terjadi pada satu tanaman, batang, daun, dan bunga mengandung minyak atsiri dengan komponen utama yang sangat berbeda satu sama lain.

Contoh: Kayu ManisKulit kayu: aldehid cinamatDaun: eugenolAkar: kamfer

Lebih mudah mensortir bahan baku daripada memisahkan komponen-komponen yang sudah bercampur jadi satu dalam minyak hasil distilasi

Sifat kimia dan fisika

Karakteristik minyak atsiriDisebut essential oil, ethereal oilRelatif lebih mudah menguap (membedakan dengan asam-asam lemak, misalnya vegetable oil)

Komponen kimiaEmpat kelompok utama:1. Terpenes (mencakup isopren dan isopenten)2. Senyawa-senyawa rantai lurus tak bercabang3. Turunan benzene4. Lain-lain (insidental dan sangat spesifik untuk jenis tanaman tertentu)

Struktur kimiaBiasanya mengandung C10H16.Dapat berupa senyawa dengan ikatan rangkap, senyawa yang mengandung struktur cincin, atau kombinasi dari keduanya.Kadang-kadang sebagai C10H16O dan C10H18O

Struktur kimiaIsopentenTerpeneSesquiterpen

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

Sifat fisisMengingat posisi kelenjar minyak sangat tersembunyi, cara paling mudah untuk mengambil minyak atsiri adalah dengan cara penguapan.Titik didih berkisar antara 150-300oC. Pada suhu ini mulai terjadi kerusakan (misalnya resinisasi).Bagaimana membuat minyak atsiri menguap di bawah titik didihnya?

TermodinamikaContoh:Titik didih minyak nilam 250oCTitik didih air = 100oCDalam proses distilasi, minyak nilam sudah mulai menguap pada suhu < 100oC karena dalam fasa uap terdapat uap air bersama dengan uap minyak nilam.

Distilasi uapPerlu diperhatikan bahwa kontak dengan uap air kadang-kadang dapat menyebabkan terjadinya reaksi hidrolisis sehingga menurunkan perolehan minyak atsiri.Produk distilasi uap tidak sama persis dengan minyak atsiri yang berada dalam tanaman.

Produk distilasi uapMinyak atsiri hasil distilasi uap adalah campuran banyak senyawa.Seringkali diinginkan mengambil senyawa tertentu saja dari campuran tersebut.Perlu proses purifikasi.

Beberapa jenis purifikasiReaksi dengan basa untuk menghilangkan asamReaksi dengan sulfit untuk menghilangkan aldehid dan ketonReaksi dengan phtalat anhidrid untuk menghilangkan alkoholEkstraksi dengan pelarut tertentuFraksinasi untuk memisahkan senyawa berdasarkan titik didih

FraksinasiFraksi berat minyak terambilTitik didih normal, oC20100200300400HemiterpenTerpeneSesquiterpenDiterpene

Untuk senyawa rantai panjangJika jumlah atom C senyawa yang ingin dipisahkan > 30 atom C, cara fraksinasi tidak ekonomis.Diperlukan suhu sangat tinggi pada tekanan atmosferis.Jika hendak dilakukan pada suhu yang tidak terlalu tinggi, kondisi operasi harus vakum (sangat mahal)

Untuk senyawa rantai panjangLebih ekonomis menggunakan cara ekstraksi/adsorpsi.Cara mutakhir:- Ekstraksi reaktif- Ekstraksi superkritis - Ekstraksi dengan mikrowave- Liquid chromatography