ISOLASI SITRONELLAL DARI MINYAK SEREH WANGI (Cymbopogon Winterianus) DENGAN BERBAGAI KECEPATAN PENGADUKAN DAN PENAMBAHAN NATRIUM BISULFIT (NaHSO3)

Tanaman Sereh Wangi

Di Indonesia secara umum tanaman sereh dapat digolongkan menjadi dua golongan yaitu: sereh lemon atau sereh bumbu (Cymbopogon citratus) dan sereh wangi atau sereh sitronella (Cymbopogon nardus). Umumnya kita tidak membedakan nama sereh wangi dan sereh Lemon, meskipun kedua jenis ini mudah dibedakan.

Dari segi komposisi kimianya, minyak sereh wangi dan minyak sereh dapur memiliki komponen utama yang berbeda. Sereh wangi kandungan utamanya adalah sitronellal, sedangkan sereh dapur adalah sitral.

Tanaman sereh wangi yang diusahakan di Indonesia ada dua jenis yaitu:

a. Cymbopogon nardus Rendle, “lenabatu” (Andropogon nardus Ceylon de Jong). Jenis lenabatu menghasilkan minyak dengan kadar sitronellal dan geraniol yang lebih rendah.

b. Cymbopogon winterianus Jowwit, “mahapengiri” (Andropogon nardus Java de Jong), Jenis mahapengiri mempunyai ciri-ciri daunnya lebih luas dan pendek, disamping itu menghasilkan minyak dengan kadar sitronellal dan geraniol yang tinggi.

Rendemen minyak yang dihasilkan dari daun sereh tergantung dari bermacam-macam faktor antara lain: iklim, kesuburan tanah, umur tanaman dan cara penyulingan. Rendemen dipengaruhi oleh musim rata 0,7 % dan musim hujan 0,5 %. Menurut De Jong rendemen minyak dari daun segar sekitar 0,5 – 1,2%, dan rendemen minyak di musim kemarau lebih tinggi dari pada di musim hujan. Daun sereh jenis lenabatu menghasilkan rendemen minyak 0,5 %.


Botani Tanaman Sereh Wangi (Cymbopogon Winterianus Jowwit)
Klasifikasi botani dari tumbuhan sereh wangi mahapengiri adalah sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Subkingdom : Tracheobionta
Superdivision : Spermatophyta
Division : Magnoliophyta
Class : Liliopsida
Subclass : Commelinidae
Order : Cyperales
Family : Poaceae
Genus : Cymbopogon Spreng.
Species : Cymbopogon winterianus Jowwit. [10]

Tanaman Sereh Wangi (Cymbopogon winterianus Jowwit)

Kegunaan Sereh Wangi
Sereh yang biasa kita kenal banyak digunakan oleh ibu-ibu rumah tangga sebagai bumbu dapur, penyedap masakan dan kue, serta sebagai pemberi bau harum pada beberapa minuman panas. Sereh banyak digunakan dalam masakan Melayu, Indonesia dan Thailand. Selain daunnya, sereh juga dapat diambil minyaknya yang dapat digunakan sebagai pewangi sabun mandi atau parfum yang lebih kita kenal sebagai minyak wangi.

Bagian-bagian dari tumbuhan tanaman sereh wangi yang berguna serta kegunaanya, yaitu:
1. Daun
- Mencuci bau hanyir pada daging.
- Daun serai yang dibalut dengan besi atau batu panas digunakan untuk tuaman dan bertungku pada kawasan urat saraf yang lemah, penyakit bisa otot-otot, sendi, mengecutkan rahim yang bengkak, memecahkan lendir, darah dan angin.
- Air rebusan daun serai digunakan untuk air mandian.

Daun Tanaman Sereh Wangi

2. Akar dan batang
- Membantu mengobati masalah sakit perut.
- Dapat membantu mengimbangkan kestabilan hormon.
- Menambah aroma hidangan serta membantu meringankan keadaan keracunan pemakanan.
- Campuran dengan rempah ratus mempunyai khasiat untuk kesehatan dalam tubuh.
- Membantu melawaskan dan melancarkan pembuangan air kecil.

Bongol/Batang Tanaman Sereh Wangi

Sifat Fisika-Kimia Minyak Sereh Wangi

a. Sifat Fisika
Minyak sereh wangi biasanya berwarna kuning muda sampai kuning tua dan bersifat mudah menguap dengan nilai bobot jenis pada 15 °C: 0,886 - 0,894 dan Indeks bias 20 °C: 1,467 - 1,473 serta dapat larut (jernih) dalam tiga bagian volume alkohol 80%, akan tetapi bila diencerkan lagi, maka larutan menjadi keruh.

b. Sifat Kimia
Sifat kimia ditentukan oleh persenyawaan kimia yang terdapat dalam minyak terutama geraniol, sitronellal dan sitronellol. Ketiga persenyawaan tersebut mengandung ikatan rangkap. Perubahan sifat kimia merupakan ciri dari kerusakan minyak sereh yang mengakibatkan terjadinya penurunan mutu minyak.

Sifat fisik, kimia dan kegunaan senyawa-senyawa minyak sereh adalah sebagai berikut:
1. Sitronellal (C10H16O)
Persenyawaan sitronellal terdapat pada minyak sereh, eucalyptus citriodora, rumput lemon dan bunga mawar. Pada suhu kamar sitronellal berupa cairan berwarna kekuningan yang mudah menguap, bersifat sedikit larut dalam air dan dapat larut dalam alkohol dan ester. Berbau menyenangkan dan banyak digunakan untuk parfum pada sabun dan sebagai bahan dasar untuk pembuatan hidroksi sitrenellal dan mentol sintesis. [21]

Rumus Bangun Sitronellal

Sifat fisik dari sitronellal :
- Nama IUPAC : 3,7-Dimethyloct-6-en-1-al
- Rumus molekul : C10H16O
- Massa molar : 154,25 g/mol
- Densitas : 0,855 g/cm3
- Titik didih : 201-207 °C

2. Sitronellol (C10H20O)
Sitronellol banyak terdapat pada minyak mawar dan minyak sereh. Pada suhu kamar berupa cairan tidak berwarna dan berbau rose, bersifat mudah larut dalam alkohol dan eter, tetapi sedikit larut dalam air. Sitronellol banyak digunakan untuk kosmetik, wangi-wangian dan pengganti bau minyak mawar.

Rumus Bangun Sitronellol

Sifat fisik dari sitronellol :
- Nama IUPAC : 3,7-Dimethyloct-6-en-1-ol
- Rumus molekul : C10H20O
- Massa molar : 156,27 g/mol
- Densitas : 0,855 g/cm3
- Titik didih : 225 °C

3. Geraniol (C10H18O)
Geraniol merupakan penyusun utama minyak sereh dan minyak mawar, ketumbar, ylang-ylang dan neroli. Pada suhu kamar berupa cairan tidak berwarna (kuning pucat, seperti minyak) dan berbau menyenangkan. Tidak larut dalam air dan dapat larut dalam pelarut organik. Geraniol digunakan untuk parfum, pewangi tubuh, bahan dasar pembuatan ester misalnya seperti geraniol asetat yang banyak dipergunakan sebagai zat pewangi, yaitu pada pembuatan parfum mawar, melati dan lavender.

Rumus Bangun Geraniol

Sifat fisik dari geraniol :
- Nama IUPAC : 3,7-Dimethylocta-2,6-dien-1-ol
- Rumus molekul : C10H18O
- Massa molar : 154,25 g/mol
- Densitas : 0,889 g/cm3
- Titik leleh : 15 °C
- Titik didih : 229 °C


Pengolahan Daun Sereh Wangi
1. Pengeringan
Daun sereh wangi biasanya dipanen pada pagi hari kemudian dikeringkan dengan cara diangin-anginkan di tempat yang teduh. Daun sereh sebaiknya begitu dipanen harus segera disuling pada hari yang sama.

2. Perajangan
Sebelum bahan diolah, sebaiknya daun sereh dirajang terlebih dahulu menjadi potongan-potongan kecil. Proses perajangan ini bertujuan untuk memudahkan penguapan minyak atsiri dari bahan. Besar ukuran daun hasil rajangan bervariasi.

3. Pembuatan minyak sereh wangi
Pengolahan sereh wangi (Cymbopogon Winterianus) sebagai minyak esensial dapat dilakukan dengan berbagai cara, salah satunya dengan ekstraksi yang dilanjutkan dengan proses destilasi.


Destilasi
Destilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan, campuran zat didihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu.

Metode ini merupakan unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya.

Proses Isolasi Sitronellal

Isolasi Sitronellal
Sitronellal dapat diisolasi dengan dua macam cara yaitu secara fisika, yakni destilasi fraksinasi dengan pengurangan tekanan dan secara kimia. Dasar isolasi secara kimia adalah sitronellal mempunyai gugus fungsi aldehida. Senyawa yang mengandung gugus aldehida lazim dapat diisolasi dengan menggunakan larutan jenuh natrium bisulfit (NaHSO3).

Cara kimia ini cukup selektif dan produk yang dihasilkan lebih murni, namun perlu kiranya diperhatikan secara teliti proses yang terjadi. Minyak sereh tidak larut dalam air, termasuk sitronellal yang terkandung di dalamnya. Bila larutan jenuh natrium bisulfit ditambahkan ke dalam minyak sereh, komponen minyak sereh yang bereaksi hanya sitronellal.

Reaksi antara sitronellal dengan NaHSO3 merupakan reaksi adisi dan terbentuk dua lapisan yang dapat dipisahkan dengan corong pisah. Lapisan bawah berupa endapan hasil adisi yang merupakan sitronellal natrium bisulfit dan lapisan atas merupakan sitronellol, geraniol, dan komponen lain. Proses selanjutnya adalah filtrasi. Filtrasi berlangsung tidak lancar disebabkan endapan hasil adisi sangat kental. Pada saat filtrasi ini kemungkinan berlangsung tidak sempurna, artinya komponen yang lain ada yang masih terdapat dalam endapan atau masih ada sisa sitronellal yang ikut dalam lapisan atas.
Reaksi yang terjadi adalah:

Reaksi antara Sitronellal dengan Natrium Bisulfit

Bila lapisan bawah telah dipisahkan dengan corong pisah, sisa minyak dalam lapisan bawah diektrak dengan menggunakan pelarut n-hexane untuk mengikat minyak yang sereh. Kemudian hasil ekstrak dibiarkan beberapa saat hingga terbentuk lagi dua lapisan. Lapisan atas adalah minyak sereh yang mengandung sitronellal dan pelarut n-hexane, sedangkan lapisan bawah adalah endapan putih (natrium bisulfit).

Setelah lapisan atas di destilasi untuk menguapkan pelarut n-hexane, maka yang tertinggal adalah minyak sereh yang mengandung sitronellal. Untuk mengetahui hasil yang diperoleh adalah minyak sereh dengan kandungan sitronellal yang telah ditingkatkan kadarnya, maka dilakukan analisa secara kimia atau spektrokopi. Salah satu analisa secara kimia adalah dengan penetapan kadar sitronellal dan secara spektrokopi dengan menggunakan analisa GCMS.


Analisa Analisa Data dan Analisa GCMS
Pada penelitian ini analisa yang digunakan adalah analisa data dengan menggunakan sistem grafik dan tabel untuk menunjukkan hubungan antara variabel dalam penelitian.

Sedangkan analisa komponen sitronellal dalam sampel minyak sereh wangi dengan menggunakan GCMS dan dilakukan di Laboratorium Instrumentasi FKIP – Universitas Brawijaya – Malang.


Skema Penelitian

3.6 Skema Percobaan

Gambar Alat

Rangkaian Alat Ekstraksi

Rangkaian Alat Ekstraksi

Keterangan:
1. Statif
2. Klem
3. Pendingin Balik
4. Selang masuk dan keluar
5. Labu Leher Tiga
6. Termometer
7. Magnetic Stirbar
8. Larutan Minyak Sereh + Etanol
9. Panci
10. Hotplate magnetic stirrer

Rangkaian Alat Destilasi

Rangkaian Alat Destilasi

Keterangan :
1. Statif
2. Klem
3. Termometer
4. Labu destilasi
5. Larutan Minyak Sereh + Pelarut
6. Pendingin liebig
7. Selang masuk dan keluar
8. Destilat
9. Erlenmeyer
10. Water Bath
11. Pengatur Suhu

Rangkaian Alat Isolasi Sitronellal

Rangkaian Alat Isolasi Sitronellal

Keterangan:
1. Statif
2. Klem
3. Labu Leher Tiga
4. Magnetic Stirbar
5. Minyak Sereh + Natrium Bisulfit
6. Hotplate magnetic stirrer

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

DAFTAR PUSTAKA
1. Annonymous, http://balittro.litbang.deptan.go.id,14 Agustus 2011
2. ___________, http://heidolphmrheistandardmagneticstirrerhotplate, 14 Agustus 2011
3. ___________, www.en.wikipedia.org/wiki/citronellal/.com, 4 Januari 2011
4. ___________, www.en.wikipedia.org/wiki/citronellol/.com, 4 Januari 2011
5. ___________, www.en.wikipedia.org/wiki/ethanol. com, 4 Januari 2011
6. ___________, www.en.wikipedia.org/wiki/geraniol/.com, 4 Januari 2011
7. ___________, www.en.wikipedia.org/wiki/n-hexane.com, 4 Januari 2011
8. ___________, www.en.wikipedia.org/wiki/sodiumbisulfite.com, 4 Januari 2011
9. ___________, www.id.wikipedia.org/wiki/air.com, 4 Januari 2011
10. ___________, www.id.wikipedia.org/wiki/cymbopogonwinterianus/.com, 4 Januari 2011
11. ___________, www.id.wikipedia.org/wiki/ kegunaan sereh/.com, 4 Januari 2011
12. ___________, www.id.wikipedia.org/wiki/serehwangi.com, 4 Januari 2011
13. Abimanyu H., dkk., (2003), Pemaparan Hasil Litbang, Hal.259-271
14. Agusta A., (2000), Minyak Atsiri Tumbuhan Tropika Indonesia, Penerbit ITB, Bandung
15. Agustian E., dkk., Journal Tek. Ind. Pert. Vol 17 (2), Hal 49-53
16. Armando R., (2009), Memproduksi 15 Minyak Atsiri Berkualitas, Penebar Swadaya, Jakarta
17. Geankoplis, J. C., (1993). Transport Processes and Unit Operation, 3th edition, Prentice-Hall of India, New Delhi
18. Guenther E., (1987), Minyak Atsiri, Jilid I & IVA, Penerbit UI Press
19. Handayani D. S., dkk., (2004), Alchemy, Vol. 3, No. 1, Maret 2004, Hal. 50-58
20. Istitarini N., (1992), Penelitian Tanaman Obat di beberapa Perguruan Tinggi di Indonesia, Vol VII, No. 157, hal. 120
21. Ketaren S., (1985), Pengantar Teknologi Minyak Atsiri, PN Balai Pustaka, Jakarta
22. Mardhika P. & Rohman A., (2009) Pengaruh Jenis Pelarut dan Bagian Tanaman Terdahap Kualitas Citronellal Oil Pada Proses Ekstraksi Sereh Wangi (Cymbopogon Winterianus). Penelitian, ITN Malang.
23. Novais S. & Machado K., Extração do Citronelal do Óleo Essencial de Citronela por extração com Bissulfito de Sódio e caracterização por 2,4 dinitrofenilhidrazina (2,4 - DNPH).Pesciza, UIF. Brazil.
24. Nurmansyah, (2010), Bul. Littro. Vol. 21 No. 1, Hal. 43 - 52
25. Sastrohamidjojo H., (2004), Kimia Minyak Atsiri, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta
26. Tuhana T. A., (2007), Menyuling Minyak Atsiri, PT Citra Aji Parama, Yogyakarta
27. Utomo H.P. & Widiatmoko N., (2009), Isolasi Rhodinol Dalam Ekstraksi Minyak Sereh Jawa, thesis, UNDIP