Adhi Maryadhi PS

PEMBUTATAN BAHAN ACUAN MINYAK NILAM (Penelitian Awal)

Oleh; Adhi Maryadhi PS, Pusat Penelitian Sistem Mutu dan Teknologi Pengujian – LIPI

Abstrak

Standar mutu minyak nilam sesuai dengan ISO 3757:2002 adalah memiliki persentasi patchouli alchohol (patchoulol) 27- 35%, dengan metode uji menggunakan alat gas kromatografi (GC). Pengujian patchoulol pada minyak nilam yang dilakukan di Indonesia selama ini hanya menggunakan acuan gambar kromatogram dari standar ISO 3757:2002 tanpa menggunakan bahan acuan standar (reference material). Sesuai catatan yang terdapat pada standar tersebut, bahwasanya kromatogram yang ada hanyalah sebagai informasi dan bukan sebagai acuan.

Berdasarkan hal tersebut maka penelitian untuk pembuatan standar minyak nilam sebagai acuan pengujian laboratorium di Indonesia perlu dilakukan. Penelitian awal menunjukkan bahwa belum ada bahan acuan yang digunakan untuk pengujian minyak nilam pada laboratorium pengujian dengan lingkup atsiri di Indonesia. Pembuatan bahan acuan standar ini dilakukan dengan cara memurnikan patchoulol yang terdapat dalam minyak nilam dengan menggunakan fraksinasi vakum bertingkat.

Hasil pemurnian awal diperoleh kadar patchoulol sebesar 91% dengan rendemen 1%. Pengujian kemudian dilanjutkan dengan menggunakan GCMS dan dibandingkan dengan kromatogram dari minyak nilam awal untuk mengetahui jenis komponen yang terdapat dari hasil pemurnian tersebut. Hasil pengujian menggunakan GC pada kondisi operasi yang sama menunjukan komponen patchoulol dalam minyak nilam memiliki waktu retensi yang sama pada berbagai kadar yang berbeda. Hal ini menunjukkan patchoulol memiliki kekhasan untuk dijadikan bahan acuan standar.

kata kunci: minyak nilam, mutu, bahan acuan

I. PENDAHULUAN

Industri nilam merupakan penyumbang devisa terbesar di antara ekspor minyak atsiri yang dihasilkan Indonesia. Indonesia mengekspor tidak kurang dari 1200 ton minyak nilam pertahun dengan nilai ekspor ± US $ 25 juta (60% dari total ekspor minyak atsiri Indonesia; BPS, 2005).

Salah satu kendala yang dihadapi oleh industri nilam di Indonesia adalah mutu karena minyak nilam dari Indonesia sering dicampur dengan minyak nabati atau minyak keruing atau minyak lain. Hal tersebut mengakibatkan minyak nilam dari Indonesia dihargai lebih murah dibandingkan minyak nilam yang dihasilkan dari negara lain seperti India misalnya (Anonim, 2005). Untuk mencegah terjadinya pemalsuan diperlukan upaya dari berbagai pihak. Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah meningkatkan kemampuan laboratorium pengujian atsiri di Indonesia melalui pembuatan bahan acuan standar dan melakukan uji profisiensi.

Pembuatan bahan acuan (reference material) sesuai dengan ISO guide 34 “General Requirements for the competence of reference material producers” (ISO, 2002) dan ILAC G-12 “Guidelines for the requirements for the competence of reference material producer” (ILAC, 2002) memerlukan beberapa tahapan, diantaranya: Kemampuan teknis untuk memproduksi bahan acuan yang stabil, homogen serta bisa direproduksi. Memiliki Sistem Manajemen Mutu yang dapat menjamin mutu produk dan ketertulusuran pengukuran.

Penelitan awal ini diharapkan sebagai langkah awal untuk menghasilkan bahan acuan standar minyak nilam di Indonesia untuk memperkuat dan meningkatkan kemampuan laboratorium pengujian minyak nilam. Meningkatnya kemampuan laboratorium pengujian minyak nilam diharapkan dapat melacak sedini mungkin adanya pencampuran pada minyak nilam yang sekaligus juga dapat menjadi jaminan bagi perdagangan minyak nilam Indonesia.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Minyak nilam mengandung senyawa patchouli alkohol yang merupakan penyusun utama dalam minyak nilam, dan kadarnya mencapai 50-60% (Guenther, 1990). Salah satu sifat minyak nilam yang khas adalah daya fiksasinya yang cukup tinggi. Patchouli alkohol merupakan senyawa seskuiterpen alkohol tersier trisiklik. Tidak larut dalam air, larut dalam alkohol, eter atau pelarut organik yang lain. Mempunyai titik didih 280,37oC dan kristal yang terbentuk memiliki titik lelah 56oC.

Minyak nilam mengandung lebih dari 30 jenis komponen kimia, termasuk 4 hidrokarbon monoterpen, 9 hidrokarbon sesquiterpen, 2 oksigenated monoterpen, 4 epoksi, 5 sesquiterpen alkohol, 1 norseskuiterpen alkohol, 2 seskuiterpen keton dan 3 seskuiterpen ketoalkohol. Komponen utama yang terdapat dalam minyak nilam tercantum pada Tabel 1.

Menurut standar ISO 3757:2002 ”Oil of Patchouli [Pogostemon cablin (blanco) Benth], syarat mutu minyak nilam adalah:

Pengujian Patchoulol pada minyak nilam yang dilakukan di Indonesia selama ini hanya menggunakan acuan gambar kromatogram dari standar ISO 3757 tersebut tanpa menggunakan bahan acuan standar (reference material). Sesuai catatan yang terdapat pada standar tersebut, bahwasanya kromatogram yang ada hanyalah sebagai informasi dan bukan sebagai acuan. Pengamatan pada laboratorium uji yang terakreditasi ISO 17025 oleh KAN dengan lingkup atsiri menunjuan bahwasanya belum ada bahan acuan yang digunakan sebagai pembanding atau kalibrasi untuk pengujian minyak nilam. Berdasarkan hal tersebut maka penelitian untuk pembuatan standar minyak nilam sebagai acuan pengujian laboratorium di Indonesia perlu dilakukan.

III. BAHAN DAN METODE

Pembuatan bahan acuan standar ini dilakukan dengan cara memurnikan patchoulol yang terdapat dalam minyak nilam dengan menggunakan fraksinasi vakum bertingkat. Minyak nilam yang digunakan diperoleh dari pengumpul di daerah Cianjur dengan kadar patchoulol 30%. Pemisahan komponen-komponen yang terdapat dalam minyak dilakukan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Proses tersebut kemudian diulangi sehingga diharapkan diperoleh kemurnian patchoulol sebesar 95% untuk digunakan sebagai bahan acuan standar. Patchoulol yang dihasilkan diuji dengan GC-MS untuk mengetahui komponen utama dari hasil pemurnian dibandingkan dengan database yang terdapat pada GC-MS (Hewlett Packard 5890 series, kondisi operasi sama dengan GC). Alat fraksinasi vakum dengan spesifikasi tercantum pada gambar 1.

Keterangan:

1. Pemanas listrik ( pengatur suhu maksimum 300 oC)
2. Labu contoh (kapasitas 2 lt)
3. Kolom packing
4. Kondenser (pendingin)
5. Refluks (kapasitas 100 ml berskala 0 – 100 ml)
6. Kran pengatur refluks
   6.a Kran pengumpul/pembatas
   6.b Kran pengembalian
   6.c Kran pengambilan
7. Indikator
   7.a Suhu (terkalibrasi, skala maksimal 300 oC)
   7.b Tekanan (skala 76 cmHg s/d 0 cmHg)
8. Pompa vakum

Kondisi Operasi:

• Tekanan: 0 cmHg
• Temperatur: 150 – 180 oC
• Packing kolom: Tabung kaca 1 x 1 cm
• Pengambilan hasil fraksinasi: dipisahkan tiap 100 ml.
• Refluks Ratio: 1:5 (diambil 1 bagian dan dikembalikan 5 bagian)

Sebelum dan sesudah fraksinasi vakum, kadar patchoulol dalam minyak nilam diuji dengan GC (Agilent). Kondisi operasi GC yang digunakan sbb:

• Split Ratio: 1/100
• Laju Carier Gas: 1 ml/menit
• Suhu Kolom: 60 – 200oC
• Laju Kenaikan Suhu 30oC per menit
• Detektor: FID
• Kolom: Carbowax, Kapiler 30 m, silica

Percobaan dilakukan dengan cara melakukan distilasi vakum pada minyak nilam dengan refluks rasio 1:5, dimana 1 bagian diambil dan 5 bagian dikembalikan pada kolom distilasi (Anny Sulaswati, 2003).

Setiap 1 liter sampel dipisahkan kedalam 10 buah botol penampungan distilat dengan kapasitas masing – masing 100 ml. Botol 8 – 9 kemudian dicampur kembali untuk kemudian dilakukan redistilasi hingga 3 tahap. Botol hasil redistilasi tahap 3 yang kemudian dilakukan pengujian lebih intensif karena memiliki kadar Patchoulol yang paling tinggi. Pengujian kemudian dilanjutkan dengan menggunakan GC-MS dan dibandingkan dengan kromatogram dari minyak nilam awal untuk mengetahui jenis komponen yang terdapat dari hasil pemurnian tersebut.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Rendemen yang dihasilkan untuk memperoleh minyak nilam dengan kadar patchoulol 90% kurang lebih 1% dari sampel awal minyak nilam yang berkadar Patchoulol 30%. Karakteristik Patchoulol yang dihasilkan memiliki warna kuning kehijauan, kental dan bening serta memiliki aroma yang sangat kuat. Hasil pengujian kadar minyak nilam menggunakan GC tercantum pada tabel 4.

Hasil pengujian kemudian diolah secara statistik dengah hasil sebagai berikut:

• Median 26.53
• Average 26.47
• Max 26.57
• Min 26.31
• Standar Deviasi 0.105098

Hasil perhitungan statistik menunjukan bahwa waktu retensi dari patchoulol mendekati nilai tengah (divergen). Hal ini menunjukan bahwasanya pada kondisi operasi yang sama, waktu retensi dari patchoulol memiliki nilai yang khas.

Waktu retensi yang khas ini merupakan sinyal awal yang baik bagi penggunaan patchoulol sebagai bahan acuan. Waktu retensi tersebut kemudian dibandingkan dengan waktu retensi dari minyak nilam yang mengandung pengotor minyak nabati. Hasil Pengujian pada minyak nilam yang mengandung pengotor memiliki waktu retensi untuk patchoulol adalah 36.31. Berbeda cukup jauh dari waktu retensi patchoulol sebelumnya yaitu 26.53. Hasil pembadingan tersebut menerangkan bahwasanya minyak nilam yang mengandung pengotor akan memiliki waktu retensi yang berbeda nyata dengan minyak nilam yang tidak mengandung pengotor minyak nabati.

Fraksinasi akhir minyak nilam yang memiliki kandungan patchoulol 91 % memiliki kromotogram dengan puncak yang lebih sedikit (5 puncak). Sedangkan minyak nilam dengan kadar patchoulol 49% dan minyak nilam yang mengandung pengotor dengan kadar patchoulol 30.35% memiliki 25 puncak dan 20 puncak. Hal tersebut menunjukan bahwasanya minyak nilam dengan kandungan patchoulol 91% memiliki kemungkinan untuk dijadikan bahan acuan standar karena relatif memiliki pengotor atau komponen selain patchoulol yang sedikit.

Puncak patchoulol terjadi pada puncak tertinggi paling akhir artinya komponen ini titik didihnya relatif tinggi. Hal tersebut dapat menerangkan mengapa minyak nilam memiliki sifat fixative (pengikat) karena patchoulol memiliki titik didih relatif tinggi yang mengakibatkan senyawa atsiri yang dicampur minyak nilam jadi memiliki titik didih campuran yang lebih tinggi. Atas dasar itulah minyak nilam banyak digunakan sebagai bahan dasar pada parfum, guna mengikat atsiri lain yang dicampurkan didalamnya agar tidak mudah menguap.

Puncak kromatogram pada kadar patchoulol 91% dan waktu retensi 26.5 tidak terpecah, ini menunjukan juga bahwasanya pada temperatur operasi GC antara 150-200oC patchoulol tidak terurai dengan memiliki satu puncak. Selain itu proses fraksinasi bertahap pada temperatur 150 – 180oC juga tidak mengakibatkan kerusakan pada komponen patchoulol. Atas dasar asumsi tersebut maka bisa dikatakan patchoulol memiliki kestabilan yang relatif baik sehingga bisa dijadikan bahan acuan. Walaupun demikian uji kestabilan sesuai ISO Guide 34 dan ILAC G-12 masih tetap perlu dilakukan.

Guna lebih meyakinkan minyak nilam dengan kadar patchoulol 91% ini juga diuji dengan GC-MS. Hasil Pengujian menunjukan bahwasanya komponen terbesar pada sampel yang diuji mengandung senyawa alkohol dan memiliki rumus kimia sesuai dengan patchoulol. Agar dapat dijadikan bahan acuan standar kemurnian patchoulol perlu ditingkatkan kadarnya hingga minimal 95%. Untuk meningkatkan kadar tersebut salah satunya adalah dengan memperbaiki kolom packing pada alat dan teknik fraksinasi yang digunakan. Hasil penelitian awal ini perlu dilanjutkan dengan uji banding atau uji profisiensi selain itu perlu juga dilakukan uji kestabilan dan homogenitasnya sehingga patchoulol bisa dijadikan bahan acuan standar (reference material).

V. KESIMPULAN DAN SARAN

Hasil pengujian menunjukan bahwasanya patchoulol dalam minyak nilam memiliki waktu retensi yang khas pada berbagai kadar yang berbeda. Waktu retensi ini bisa berbeda pada kondisi operasi alat GC yang sama jika pada minyak nilam tersebut mengandung pengotor. Waktu rentensi yang khas ini merupakan indikasi awal yang baik bagi patchoulol untuk dijadikan bahan acuan standar pengujian minyak nilam.

Hasil penelitian ini perlu dilanjutkan dengan uji profisiensi, uji kestabilan dan homogenitas serta peningkatan kadar patchoulol hingga 95% sebelum akhirnya bisa digunakan sebagai bahan acuan standar pada pengujian minyak nilam.

DAFTAR PUSTAKA

1. Anonim, 2005; http://www.uhe.com, USA
2. International Organization for Standardization, ISO 3757 second edition 2002. Oil of patchouli [Pogostemon Cablin (Blanco) Benth]. Geneva, Switzerland.
3. International Organization for Standardization, 2000. ISO Guide 34 second edition: General requirements for the competence of reference material producers. Geneva, Switzerland.
4. ILAC G-12, 2000. Guideline for the Requirement for the competence of reference material producer. Australia.
5. Standar Nasional Indonesia, SNI 06-2385-1998, 1998. Minyak Nilam. BSN, Jakarta.
6. Biro Pusat Statistik, 2005. Statistik Perdagangan Luar Negeri 2004. BPS, Jakarta.
7. Sulaswati, Anny, 2003. Proses ekstraksi dan pemurnian bahan pewangi dari tanaman Indonesia. Puslit Kimia-LIPI, Serpong.
8. Guenther, E., 1990. Minyak atsiri. Diterjemahkan oleh R.S. Ketaren dan R. Mulyono. Jilid IIIA. Jakarta, UI Press.