LAPORAN PRAKTIKUM FITOKIMIA
PERCOBAAN 7
ISOLASI MINYAK ATSIRI DARI KAYU MANIS (Cinnamomum zeylanicum Blume) DENGAN METODE DESTILASI
Oleh:
Nama : Intarti Sulandari
NIM : M3515024
Kelompok : 5
Hari/Tanggal Praktikum : Kamis, 25 Apil 2017
D3 FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2017
Tujuan
Mengetahui dan memahami isolasi minyak atsiri dari kayu manis.
Mengetahui dan mampu melakukan isolasi dengan metode destilasi stahl.
Mampu melakukan kromatografi lapis tipis dan menghitung besarnya Rf.
Dasar Teori
Minyak atsiri merupakan salah satu senyawa metabolit sekunder yang mudah menguap ( volatil ) dan bukan merupakan senyawa murni tetapi tersusun atas beberapa komponen yang mayoritas berasal dari golongan terpenoid (Guenther, 2006).
Menurut Ketaren (1987) metode destilasi minyak atsiri salah satunya adalah destilasi Stahl, metode ini pada prinsipnya sama dengan destilasi dengan air dan uap kecuali air tidak diisikan dalam labu. Uap yang digunakan uap jenuh atau kelewat panas pada tekanan lebih dari pada 1 atmosfir. Uap dialihkan melalui pipa uap berlingkar yang berpori yang terletak dibawah bahan dan uap bergerak ke atas melalui bahan yang terletak di atas saringan.
Peralatan pada metode destilasi dengan air (hidrodestilasi) pada umumnya terdiri dari 3 bagian utama. Tiga bagian utama tersebut adalah alat penyulingan, pendingin dan penampung kondensat. Alat penyulingan berfungsi sebagai tempat bahan tanaman yang akan diproses. Dalam alat ini terdapat air yang berhubungan langsung dengan bahan tanaman dan menguapkan minyak atsiri yang dikandungnya. Pendingin berfungsi mengubah uap-uap air yang mengandung uap minyak atsiri menjadi cairan. Penampung kondensat berfungsi untuk memisahkan minyak atsiri dari air yang terkondensasi secara sempurna. Kondensat mengalir dari pendingin ke penampung kondensat dan akan terlihat minyak atsiri yang dihasilkan akan terpisah dari air dengan sendirinya, karena berat jenis minyak atsiri lebih ringan dari pada air (Sastrohamidjojo, 2004).
Prinsip kerja destilasi stahl sama dengan destilasi dengan air (hidrodestilasi). Namun destilasi stahl memiliki beberapa kelebihan. Kelebihan penggunaan destilasi stahl antara lain:
a. Minyak atsiri yang dihasilkan tidak berhubungan langsung dengan udara luar sehingga tidak mudah menguap.
b. Volume minyak atsiri yang dihasilkan dapat langsung diketahui jumlahnya karena alatnya dilengkapi dengan skala.
Sistematika kayu manis menurut Rismunandar dan Paimin (2001), sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Gymnospermae
Subdivisi : Spermatophyta
Kelas : Dicotyledonae
Sub kelas : Dialypetalae
Ordo : Policarpicae
Famili : Lauraceae
Genus : Cinnamomum
Spesies : Cinnamomum burmannii
Minyak atsiri yang berasal dari kulit komponen terbesarnya ialah cinnaldehida 60–70% ditambah dengan eugenol, beberapa jenis aldehida, benzylbenzoat, phelandrene dan lain–lainnya. Kadar eugenol rata–rata 80–66% (Rismunandar, 1995).
Minyak atsiri dari kayu manis mempunyai daya bunuh terhadap mikroorganisme (antiseptis), membangkitkan selera atau menguatkan lambung (stomakik) juga memiliki efek untuk mengeluarkan angin (karminatif). Selain itu minyaknya dapat digunakan dalam industri sebagai obat kumur dan pasta, penyegar bau sabun, deterjen, lotion parfum dan cream (Rismunandar dan Paimin, 2001)
Kromatografi adalah salah satu metode pemisahan komponen dalam suatu sampel dimana komponen tersebut didistribusikan di antara dua fasa yaitu fasa gerak dan fasa diam. Fasa gerak adalah fasa yang membawa cuplikan, sedangkan fasa diam adalah fasa yang menahan cuplikan secara efektif (Sastrohamidjojo,1991).
Fase diamnya berupa padatan penyerap yang dihasilkan pada sebuah plat datar dari gelas, plastik atau alumunium sehingga membentuk lapisan tipis dengan ketebalan tertentu. Fase diam atau penyerap yang bisa digunakan sebagai pelapis plat adalah silika gel (SiO2), selulosa, alumina (Al2O3) dan kieselgur (tanah diatome). Kebanyakan penyerap yang digunakan adalah silika gel, dimana telah tersedia plat yang siap pakai (Padmawinata, 1991).
Pelarut sebagai fasa gerak atau eluen merupakan faktor yang menentukan gerakan komponen-komponen dalam campuran. Pemilihan pelarut tergantung pada sifat kelarutan komponen tersebut terhadap pelarut yang digunakan. Trappe dalam Sastrohamidjojo mengatakan bahwa kekuatan dari elusi deret-deret pelarut untuk senyawa-senyawa dalam KLT dengan menggunakan silika gel akan turun dengan urutan sebagai berikut : air murni > metanol > etanol > propanol > aseton > etil asetat > kloroform > metil klorida > benzena > toluena > trikloroetilen >tetraklorida > sikloheksana > heksana. Fasa gerak yang bersifat lebih polar digunakan untuk mengelusi senyawa-senyawa yang adsorbsinya kuat, sedangkan fasa gerak yang kurang polar digunakan untuk mengelusi senyawa yang adsorbsinya lemah (Sastrohamidjojo, 1991). Analisis suatu senyawa dalam KLT biasanya dilakukan dengan dibandingkan terhadap senyawa standarnya. Pengamatan yang lazim berdasarkan pada kedudukan dari noda relatif terhadap batas pelarut yang dikenal sebagai harga Rf (Retardation factor) yang didefinisikan sebagai berikut :
RF : Jarak komponen yang bergerak/ Jarak pelarut yang bergerak
Identifikasi awal senyawa pada kromatogram dapat dilakukan dengan melihat warna noda dibawah sinar UV atau dengan menyemprotkan pereaksi warna sesuai dengan jenis atau kelas senyawa yang dianalisis.
Faktor-faktor yang mempengaruhi gerakan noda dalam kromatografi lapis tipis yang mempengaruhi harga Rf adalah sebagai berikut (Sastrohamidjojo, 1991) :
a. Struktur kimia dari senyawa yang dipisahkan.
b. Sifat dari penyerap dan derajat aktivitasnya. Aktivitas dicapai dengan pemanasan dalam oven. Perbedaan penyerapan akan memberikan perbedaan yang besar terhadap harga-harga Rf meskipun menggunakan pelarut yang sama.
c. Tebal dan kerataan lapisan penyerap. Ketidakrataan akan menyebabkan aliran pelarut menjadi tidak rata dalam daerah yang kecil dari plat.
d. Pelarut dan derajat kemurnian fasa gerak.
e. Derajat kejenuhan dari uap dalam pengembang.
f. Jumlah cuplikan yang digunakan. Penetesan cuplikan dalam jumlah yang berlebihan memberikan tendensi penyebaran noda-noda dengan kemungkinan terbentuk ekor dan efek tak kesetimbangan.
Alat dan Bahan
Alat :
Seperangkat alat destilasi stahl
Gelas kimia
Gelas ukur
Pipet ukur
Gelas chamber
Ember
Selang
Batu didih
Pipa kapiler
Spektro UV
Neraca analit
Cawan porcelen
Pompa air
Statif
Klem
Bahan :
Serbuk kayu manis
Aquadest
Silika gel GF254
Toluen
Etil asetat
Anisaldehid
Asam sulfat
Seperangkat
1buah
1buah
1buah
1buah
1buah
2buah
1buah
1buah
1buah
1buah
1buah
1buah
1buah
1buah
80gram
Secukupnya
-
-
-
-
-
Cara Kerja
Serbuk kayu manis
Serbuk kayu manis
ditimbang
ditimbang
80 gram kayu manis
80 gram kayu manis
dimasukkan
dimasukkan
Labu destilasi 500ml
Labu destilasi 500ml
ditambah
ditambah
3 buah batu didih aquades 250ml
3 buah batu didih aquades 250ml
dilakukan
dilakukan
Proses destilasi stahl
Proses destilasi stahl
selama
selama
2,5 jam
2,5 jam
diperoleh
diperoleh
Minyak atsiri
Minyak atsiri
dibaca
dibaca
Volume Minyak atsiri
Volume Minyak atsiri
pada
pada
Skala Penampung
Skala Penampung
dipisahkan
dipisahkan
Botol Gelap
Botol Gelap
diamati
diamati
Organoleptis(Bau, rasa, warna)
Organoleptis
(Bau, rasa, warna)
identifikasi dengan
identifikasi dengan
KLT
KLT
Hasil dan Pembahasan
Perlakuan
Hasil
Alat destilasi stahl di rangkai terlebih dahulu
Serbuk kayu manis ditimbang 80gram
Dimasukkan labu destilat / labu alas bulat 500ml dan ditambah air 250ml.
Dilakukan proses destilasi selama beberapa jam
Dilakukan uji organoleptis seperti bau, warna, bentuk,.
Dilakukan KLT untuk identifikasi senyawa
Rangkaian alat destilasi stahl terpasang/ tersusun.
80gram serbuk kayu manis
Labu destilat berisi air 250ml dan 80gram serbuk kayu manis.
Tidak diperoleh hasil
Tidak diperoleh hasil
Tidak diperoleh hasil.
Kandungan Minyak Atsiri
Uji Organoleptis
Uji Kromatografi Lapis Tipis
Tidak diperoleh hasil
Bau : -
Warna : -
Bentuk : -
Tidak diperoleh hasil
Pada percobaan "Isolasi Minyak Atsiri dari Kayu Manis (Cinnamomum zeylanicum Blume) dengan Meode Destilasi" ini bertujuan untuk dapat mengetahui dan memahami isolasi minyak atsiri dari kayu manis; mengetahui dan mampu melakukan isolasi dengan metode destilasi stahl; dan mampu melakukan kromatografi lapis tipis dan menghitung besarnya Rf.
Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah simplisia kayu manis yang berupa serbuk. Metode yang digunakan adalah destilasi stahl. Prinsip destilasi pemisahan dengan cara panas berdasarkan perbedaan titik didih dan berat jenis senyawa. Senyawa yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap terlebih dahulu. Kemudian uap air melewati kondensor akan mengalami pendinginan menghasilkan tetesan yang masuk ke dalam buret. Di dalam buret, senyawa yang memiliki BJ lebih rendah akan berada di bagian atas ( minyak atsiri ). sementara senyawa dengan BJ lebih tinggi akan berada di bagian bawah.
Keuntungan dari destilasi stahl adalah :
1. Alat sederhana dan mudah di peroleh.
2. Mudah dilakukan.
3. Kualitas minyak atsiri yang dihasilkan baik, asal di perhatikan suhunya jangan terlalu tinggi.
4. Lebih cepat di dapatkan hasil karena dibantu dengan proses pemanasan.
5. Hasil (volume) minyak atsiri dapat langsung diukur.
6. Pelarut dapat ditambahkan sehingga mencegah habisnya pelarut
Kerugian teknik destilasi sta Holden Day Inc hl:
1. Tidak semua bahan dapat dilakukan dengan teknik ini, terutama bahan yang mengandung fraksi sabun, bahan yang larut dalam air, bahan yang tidak panas (termolabil) dan bahan yang mudah hangus.
2. Adanya air sering terjadi hidrolisa
3. Waktu penyulingan lama.
Pada percobaan ini bahan pelarut yang digunakan adalah Air, karena air termasuk pelarut polar yang aman dan mudah di dapat, dapat menarik hampir seluruh metabolit yang terdapat pada tanaman termasuk minyak atsiri selain itu air mempunyai titik didih yang lebih tinggi dari pada minyak atsiri. Walaupun air dan minyak atsiri memiliki kepolaran yang berbeda tetapi air tetap bisa menarik minyak atsiri keluar dari sel tumbuhan, selain itu dengan pemanasan kepolaran air akan menurun karena merenggangnya ikatan hidrogen antar molekul air sehingga momen dipolnya menurun dan kepolarannya menurun. Air dan uap air akan menembus dinding sel dengan adanya panas, minyak atsiri akan terbawa oleh uap air.(Gunawan,2004).
Sampel yang digunakan ditimbang 80 gram dimasukkan ke dalam labu destilasi. Sebelumnya mulut labu alas bulat sebelum dirangkai atau dipasang di olesin vaselin, supaya mempermudah dalam pelepasan . Lalu selang masuk dan keluar dipasang. Kemudian dalam labu destilat yang sudah berisi sampel ditambahkan pelarut aquadestilata 1/3 atau ½ sampai sampel terendam seluruhnya ke dalam labu destilasi. Sebelum dimasukkan sampel pada tabung destilat maka kayu manis ditumbuk terlebih dahulu Namun proses penggerusan hanya dilakukan singkat dan tidak sampai terbentuk serbuk halus.hanya bongkahan kecil-kecil. Kemudian campuran didestilasi selama kurang lebih dua jam. Pelarut yang digunakan adalah air, karena air memiliki sifat
Setelah dilakukan percobaan, tidak diperoleh hasil atau isolat minyak atsiri dari kayu manis. Hal ini disebabkan karena ukuran serbuk kayu manis yang terlalu halus, pemanasan yang kurang, jumlah serbuk yang terlalu banyak. Kelompok kami menggunakan simplisia serbuk kayu manis yang terlalu halus sehinga kandungan minyak atsirinya sudah menghilang. Tujuan dari pengecilan ukuran adalah untuk memperluas permukaan kontak dengan penyari sehingga akan lebih banyak penyari yang dapat masuk ke dalam sel dan mengambil senyawa aktif atau minyak atsiri dengan lebih optimum. Selain itu dapat juga karena bahan yang digunakan sudah dalam bentuk simplisia. Simplisia sendiri sudah melalui tahapan-tahapan pemanasan dan pengeringan untuk mengurangi kandungan air. Karena pemanasan ini lah dimungkinkan kandungan minyak atsirinya juga sudah ikut menguap. Jumlah serbuk juga berpengaruh pada proses penguapan dimana semakin banyak jumlah serbuk yang diuapkan maka semakin lama proses penguapan. Saat akan diperoleh minyak atsiri terjadi suatu permasalahan yakni larutan serbuk kayu manis mencuat masuk ke aliran destilasi di kondensor dan turun, menetes ke erlenmeyer penampung destilat. Karena terlalu lama proses penguapan maka pelarut yang ditambahkan jadi makin banyak.
Karena tidak diperoleh hasil percobaan atau minyak atsiri dari kayu manis maka dilakukan studi terhadap referensi yakni "Uji Toksisitas Minyak Atsiri Kulit Batang Kayu Manis (Cinnamomum burmanii BI.) Terhadap Larva Artemia salina Leach. Dengan Metode Brine Shrimp Lethality Test ( BSLT)" yang ditulis oleh Yul Tri Darweni (2015). Pada pengujian kandungan minyak kayu manis digunakan pembanding Cinnamomum oil teknis untuk memastikan minyak atsiri yang diisolasi dengan destilasi adalah benar minyak atsiri kulit batang kayu manis. Penggunaaan fase diam silika gel GF254 dengan pertimbangan fase ini bersifat polar agar dapat mengikat komponen-komponen pengotor yang bersifat polar juga, sehingga terjadi pemisahan antara keduanya. Penggunaan penyemprotan Vanillin-asam sulfat sebelum dilakukan pengamatan di bawah sinar UV 254nm tujuannya agara terbentuk warna dan menunjukkan pemisahan karena vanillin-asam sulfat akan bereaksi dengan minyak atsiri. Setelah itu plat dipanaskan agar mengaktivasi pereaksi semprot supaya bereaksi dengan sampel. Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Darweni (2015) diperoleh data Rf 0,76; Rf 0,47; dan pada Rf 0,28. Yang menjelaskan senyawa yang dikandungnya melalui warna yang dihasilkan.
Kesimpulan
Dari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa untuk menisolasi minyak atsiri dari kayu manis dapat dilakukan menggunakan destilasi stahl dan untuk identifikasi senyawa dapat dilakukan kromatografi lapis tipis. Namun, pada percobaan ini tidak diperoleh hasil karena beberapa faktor.
Daftar Pustaka
Darweni, Tri Yul. 2015. Uji Toksisitas Minyak Atsiri Kulit Batang Kayu Manis (Cinnamomum burmanii BI.) Terhadap Larva Artemia salina Leach. Dengan Metode Brine Shrimp Lethality Test ( BSLT). Surakarta : Digilib UNS
Ketaren.1987. Minyak atsiri, UI Press, Terjemahan : Guenther, E., 1947, Essential Oils. Vol.1, John Willey and Sons, New York, Hal : 21-25, 90, 132-134, 244-245.
Padmawinata, K.1991. Pengantar Kromatografi, Edisi ke-2, ITB, Bandung, Terjemahan : Introduction to Chromatografi, Gritter, R.J., Bobbitt, J.M., and Schwarting, A.E. 1985. USA : Holden Day Inc Hal : 109-175
Rismunandar dan Farry B. Paimin, 2001. Kayu Manis Budidaya dan Pengolahan. Jakarta : Penebar Swadaya
Sastrohamidjojo, H., 2004, Kimia Minyak Atsiri. Yogyakarta, : Gadjah Mada University Press . Hal : 13-14
Sastrohamidjojo, H., 1991, Spektroskopi. Yogyakarta : Liberty Hal : 1-97, 163-184
Mengetahui
Asisten Praktikum
Siti Fatimah
Surakarta, 1Mei 2017
Praktikan
Intarti Sulandari
Lampiran
