Ellyta Sari dan Elmi Sundari

UPAYA PENINGKATAN KUALITAS DAN PERMASALAHAN PERDAGANGAN MINYAK NILAM DI SUMATERA BARAT

Ellyta Sari dan Elmi Sundari,

Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri Universitas Bung Hatta Padang, Jl. Gajah Mada 19 Gunung Pangilun Padang 25143; Email : Ellyta_70@yahoo.co.id

Abstrak

Industri kecil minyak nilam di Sumatera Barat tersebar dibeberapa kabupaten yaitu Pasaman, Lima Puluh Kota, Solok, Pesisir Selatan dan Padang. Namun perolehan dan mutu minyak nilam yang dihasilkan masih tergolong rendah (warna minyak coklat kehitaman). Walaupun usaha nilam rakyat terus berjalan, namun harga jual nilam saat ini belum stabil dan cenderung menurun. Hal ini disebabkan oleh beberapa hal diantaranya proses penyulingan. Penyulingan yang dilakukan rakyat perolehan minyak dan mutu masih rendah (belum memenuhi standar SNI). Hal ini disebabkan, pada umumnya petani nilam di Sumatera Barat kurang memperhatikan kondisi operasi seperti perlakuan terhadap bahan baku, proporsi batang dengan daun, cara penyulingan, jenis bahan alat suling yang dipakai dan penambahan air umpan ketel, serta sirkulasi pendinginan yang kurang memadai. Parameter yang mempengaruhi penyulingan antara lain kualitas daun (unggun); berat unggun; kepadatan dan tinggi unggun; perbandingan uap dan massa unggun; temperatur dan tekanan; kecepatan uap; kecepatan pemanasan; laju suplai energi; bahan dan dimensi peralatan. Upaya-upaya peningkatan kualitas tersebut dapat dilakukan antara lain : perbaikan kualitas minyak nilam dari kandungan Fe yang membuat warna minyak menjadi gelap. Hasil penelitian menunjukkan pemurnian yang dilakukan dengan cara flokulasi dapat menurunkan kadar besi yang semula terkandung 340,2 ppm, bisa turun menjadi 104,5 ppm dengan konsentrasi asam tartarat yang diberikan sekitar 0,5 M. Kerapatan yang terlalu kecil atau besar akan memberikan persentasi perolehan minyak yang rendah. Kerapatan unggun dalam ketel suling sebaiknya sekitar 0,130 kg/liter. Penggantian material ketel dengan material stainless steel, serta memodifikasi distributor secara radial dan vertikal, dapat meningkatkan mutu (sesuai standar SNI) dan perolehan minyak nilam ± 4 %. Identifikasi komponen utama penyusun minyak nilam pada nilam rakyat menunjukkan nilai Patchouli Alkohol (PA) sekitar 23 – 25 %, sedangkan perbaikan proses dan perbaikan kondisi perlakuan awal terhadap bahan yang hendak disuling, ini dapat meningkatkan kadar PA yang tinggi sekitar 40 – 42 %.

Pendahuluan

Meskipun industri kecil minyak nilam di Sumatera Barat terdapat dibeberapa kabupaten yaitu Pasaman, Lima Puluh Kota, Solok, Pesisir Selatan dan Padang. Namun perolehan minyak nilam yang dihasilkan masih tergolong rendah sekitar ± 2 % dan minyak berwarna coklat kehitaman. Perolehan yang rendah disebabkan karena pada umumnya petani nilam di Sumatera Barat kurang memperhatikan kondisi penyulingan seperti penanganan bahan baku, proporsi batang dengan daun, cara penyulingan, jenis bahan alat suling yang dipakai dan penambahan air umpan ketel, serta sirkulasi pendinginan yang kurang memadai. Warna minyak yang berwarna coklat kehitaman disebabkan peralatan penyulingan yang digunakan terbuat dari drum bekas dengan kandungan Fe yang cukup tinggi, sehingga mudah terjadi oksidasi. Hal inilah yang memicu harga minyak nilam cenderung menurun. Selain itu kualitas minyak nilam yang diperoleh beberapa industri kecil di Sumatera Barat juga masih ada yang sebagian yang kurang memenuhi SNI yang ditetapkan. Karakteristik SNI tersebut antara lain, warna minyak coklat gelap, berat jenis 0,936 – 0,970; Indek Bias :1,500 – 1,504; Kelarutan dalam 6 sampai 9 bagian Etanol 90%;, Bilangan Asam :2,69 – 5,16; Bilangan Ester : 3,68 – 9,56; Putaran Optik (-49,4o)-(-68,85o) (Ellyta S, 2001).

Parameter penyulingan minyak nilam adalah kualitas minyak nilam, lama penyulingan dan persentase perolehan (rendemen). Ketiga parameter tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain kualitas daun (unggun); berat unggun; kepadatan dan tinggi unggun; perbandingan uap dan massa unggun; temperatur dan tekanan; kecepatan uap; kecepatan pemanasan; laju suplai energi; bahan dan dimensi peralatan. Untuk mengatasi rendahnya perolehan dan warna minyak telah dilakukan beberapa upaya yang dapat meningkatkan kualitas minyak nilam pada industri kecil di Sumatera Barat.

Upaya Peningkatan Kualitas Minyak Nilam

Beberapa upaya yang dapat dilakukan dalam meningkatkan mutu atau kualitas minyak nilam pada industri kecil di Sumatera Barat. Upaya-upaya tersebut dapat meliputi ; upaya perbaikan kualitas minyak nilam yang diperoleh para petani minyak nilam, upaya perbaikan alat proses yang digunakan dan pengembangannya serta identifikasi komponen-komponen penyusun minyak nilam.

A. Upaya perbaikan kualitas Minyak Nilam Rakyat

Perbaikan kualitas minyak nilam dari kandungan Fe yang tinggi dapat dilakukan dengan cara melakukan redistilasi atau flokulasi. Redistilasi yaitu Distilasi ulang, jadi minyak nilam yang berwarna gelap tersebut didistilasi kembali. Perlakuan redistilasi yang telah dilakukan dapat diperoleh minyak nilam dengan warna yang agak jernih dan terang (kuning tua terang). Proses pemurnian minyak nilam secara redistilasi yang telah dilakukan dengan memvariasikan volume air dengan perbandingan tertentu (Perman, dkk, 1999). Namun proses pemurnian secara redistilasi membutuhkan biaya yang mahal dan waktu yang relatif lama, sehingga dengan sendirinya akan menyulitkan petani nilam rakyat. Selanjutnya dikembangkan dengan cara flokulasi yang pada prinsipnya yaitu memberikan suatu flokulan (Chelating Agent) pada minyak nilam yang berwarna gelap guna mengikat logam yang terkandung didalamnya. Flokulan yang digunakan yaitu Asam tartarat. Proses flokulasi dipengaruhi oleh beberapa factor antara lain kecepatan pengadukan, jenis flokulan dan banyaknya flokulan yang ditambahkan. Penelitian dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi Asam tartarat yang diberikan sebagai flokulan.Pemurnian yang dilakukan dengan cara flokulasi dapat menurunkan kadar besi yang semula terkandung 340,2 ppm, bisa turun menjadi 104,5 ppm dengan konsentrasi asam tartarat yang diberikan sekitar 0,5 M. Hasil dari variasi konsentarasi Asam tartarat yang dilakukan dapat dilihat secara lengkap pada Tabel 1.

Dari Tabel 1 dapat dilihat, sampel memiliki kadar Fe yang sangat tinggi dan menyebabkan warna minyak menjadi gelap. Dimana menurut SNI, Fe tidak diperbolehkan ada. Selain itu Patchouli alkohol dan indek bias berada dibawa standar. Dengan melakukan penambahan Asam tartarat, hal ini dapat mengurangi kadar Fe dalam minyak nilam. Hal ini terjadi karena asam tartarat bereaksi dengan Fe membentuk ion komplek yang terlihat sebagai endapan putih. Bertambahnya konsentrasi Asam tartarat, maka penurunan kadar Fe dalam minyak semakin besar.

Patchouli alkohol merupakan komponen yang terbesar dalam penyusun minyak nilam, yaitu sekitar 30–60%.[Masada,1976]. Tabel 1 menunjukkan, untuk konsentrasi 0,1  M kandungan Patchouli alkohol minyak nilam naik dari 24,88 % menjadi 40,4 dan pada 0,5 M naik lagi menjadi 42,83 % .

B. Upaya perbaikan Teknologi Proses dan Pengembangannya

Dari segi proses, banyak hal yang perlu diperbaiki dan dikembangkan. Parameter-parameter yang harus diperhatikan pada penyulingan minyak nilam adalah teknik penyulingan, lama penyulingan, kerapatan bahan dalam tangki penyulingan dan perbandingan massa daun dan batang nilam. Teknik penyulingan sangat mempengaruhi kualitas dan kuantitas perolehan minyak. Lama penyulingan adalah parameter operasi yang terkait dengan jumlah perolehan minyak, sifat-sifat fisiko kimia minyak dan kadar Patchouli alkohol. Selama ini para petani nilam kurang memperhatikan teknik penyulingan. Kerapatan bahan dalam tangki penyulingan mempengaruhi kecepatan penyulingan. Kerapatan yang terlalu kecil atau besar akan memberikan persentasi perolehan minyak yang rendah. Perbandingan pengaruh kerapatan unggun terhadap persentase perolehan (yield) minyak nilam dapat dilihat pada Gambar 1 .

Gambar 1. Perbandingan pengaruh kerapatan dan % yield pada penyulingan rakyat dan hasil penelitian.

Pada Gambar 1 dapat dilihat bahwa hasil penelitian penyulingan yang dikendalikan dan penyulingan industri rakyat menunjukkankan bahwa kerapatan 0,130 kg/liter memberikan % yield yang maksimum (optimum) untuk berbagai kondisi. Dan jika dilihat dari industri rakyat ternyata kerapatan unggun dalam ketel suling yang dilakukan juga berkisar antara 0,115 hingga 0,145 kg/liter. Sehingga dapat disimpulkan kerapatan optimum unggun dalam ketel suling sebaiknya sekitar 0,130 kg/liter. Perbandingan optimum antara daun dan batang pada campuran bahan yang disuling adalah 2 : 1 [Irfan,1989].

Dari beberapa upaya yang telah dilakukan untuk peningkatan perolehan dan kualitas minyak nilam, maka dapat diberikan kriteria penyulingan minyak nilam yang bermutu. Kuantifikasi penyulingan minyak nilam pada industri rakyat dan hasil penelitian yang dikendalikan memberikan kesimpulan untuk kriteria penyulingan minyak nilam yang bermutu seperti terlihat pada Tabel 2.

Beberapa perbaikan teknologi juga perlu dikembangkan, salah satunya untuk memaksimalkan tingkat perolehan minyak nilam yaitu dengan memodifikasi teknologi proses penyulingan. Antara lain mengembangkan teknologi penyulingan uap. Proses ini tidak banyak mengubah proses yang selama ini digunakan oleh industri kecil. Dari hasil penelitian, dengan melakukan proses penyulingan uap dan mengganti material yang mengandung Fe dengan bahan stainless steel, dapat meningkatkan perolehan minyak nilam dan kualitaspun semakin baik dan memenuhi SNI. Dalam proses penyulingan uap juga dilakukan modifikasi distributor uap dalam ketel suling, sehingga distribusi uap didalam unggun daun nilam lebih merata. Modifikasi distributor secara radial dan vertikal, dapat menghasilkan minyak nilam ± 4 % (Ellyta,dkk, 2004) dan minyak yang berwarna kuning terang.

C. Upaya Pengidentifikasian Komponen Penyusun Minyak Nilam

Upaya identifikasi Patchouli Alkohol ini diperlukan untuk menjaga kualitas nilam rakyat. Jika dilihat dari kandungan PA yang ada di minyak nilam rakyat sangatlah rendah yaitu sekitar 23 – 25 %. Adanya perbaikan proses dan perlakuan awal terhadap bahan yang hendak disuling, dapat meningkatkan kadar PA yang menjadi 40 – 42 %. Komponen-komponen penyusun minyak nilam yang dapat terdeteksi dalam kromatografi dapat dilihat pada Tabel 3.

Pada Tabel 3, dapat dilihat bahwa konsentrasi patchouli alkohol dalam minyak nilam industri rakyat dikumpulkan sepanjang waktu penyulingan adalah sekitar 23%, sedangkan pada penelitian yang dilakukan dengan proses yang terkendali diperoleh sekitar 40%. Hal ini menunjukkan bahwa dengan adanya penelitian yang proses dan bahan baku yang dikerjakan sesuai kriteria penyulingan dapat menghasilkan minyak nilam yang berkualitas tinggi.

Konsentrasi komponen penyusun minyak nilam rakyat yang diperoleh setiap jam penyulingan dapat dilihat pada Tabel 4. Komponen PA yang tertinggi berada pada jam ke lima dan yang terendah berada pada jam pertama. Hal ini diperkirakan pada jam pertama minyak yang mengandung komponen-komponen ringan terlebih dahulu keluar dan berikutnya dilanjutkan dengan komponen-komponen berat yang merupakan golongan sesquiterpen dengan berat molekul yang tinggi. Salah satu dari senyawa-senyawa tersebut adalah Patchouli alkohol [Guenther, 1949].

Sedangkan dari penelitian yang dikendalikan, konsentrasi komponen minyak nilam yang diperoleh setiap jam penyulingan dapat dilihat pada Tabel 5. Konsentrasi komponen PA yang tertinggi juga berada pada jam kelima dan yang terendah berada pada jam pertama. Pada dasarnya, patchouli alkohol yang diperoleh dari jam ke jam sama-sama meningkat untuk penyulingan yang dikendalikan.

PERMASALAHAN PERDAGANGAN MINYAK NILAM

Saat ini, perdagangan minyak atsiri di Sumatera Barat makin melemah. Salah satu minyak atsiri yang sudah lama berkembang yaitu minyak nilam. Minyak Nilam saat ini di Sumatera Barat hanya dapat dihargai sekitar Rp. 150.000 – 170.000 / kg. Walaupun berbagai upaya peningkatan kualitas dan perolehan minyak nilam dilakukan, namun jika perdagangan minyak nilam tidak dibenahi. Maka semua upaya tersebut tidak ada artinya. Karena yang terjadi selama ini perdagangan minyak nilam adalah pedagang eksportir perorangan yang membeli minyak nilam rakyat dengan harga yang ditentukan perusahaan itu sendiri. Pembelian minyak nilam rakyat tersebut tanpa memandang kualitas yang dihasilkan. Berdasarkan pengalaman, walaupun minyak yang dijual itu berkualitas baik namun harga tetap sama dengan minyak yang berkualitas rendah. Selain itu jika ada 2 kualitas minyak yang berbeda, maka pedagang tersebut akan mencampurnya menjadi satu. Selain itu juga terjadi monopoli perdagangan. Hal inilah yang menyebabkan para petani minyak nilam akan enggan mengikuti upaya-upaya dalam peningkatan kualitas minyak nilam.

Daftar Pustaka

Buckingham,J.,1982,”Dictionary of Organic Compounds”, 5thedition, Chapman and Hall, New York.

Daniels,F. dan R.A. Alberty,1959,”Physical Chemistry”, John Wiley and Sons, Inc.,Amsterdam.

Dummond,H.M.,1960, “Patcouli oil, Journal Perfumery and Essential Oil Record”, hal.484-493

Ellyta S, 2002,”Kuantifikasi Penyulingan minyak Nilam dari daunnya untuk peningkatan teknik dan kapasitas produksi yang memenuhi minyak nilam bermutu”, Thesis Magister, ITB, Bandung.

Ellyta S, 2004, “ Rancangan distribusi uap pada alat ketel suling untuk meningkatkan rendemennya; dalam kasus Minyak Nilam (Pogostemon Cablin Benth)”, Lapaoran Penelitian, LPPM, Universitas Bung Hatta, Padang

Guenther,E,1985,“Minyak Atsiri,”jilid I (terjemahan) S. Kateren, Universitas Indonesia, Jakarta.

Hobir,dkk., 1998,”Prospek Pengembangan Nilam di Indonesia“, Seminar Club Indonesia, Jakarta.

Irfan, 1989,”Pengaruh Lama Keringanginan dan Perbandingan Daun Nilam dengan Batang terhadap Rendemen dan Mutu Minyak Nilam’, Fateta, IPB, Bogor.

Masada Y. ,1975,”Analysis of Essential Oils by Gas Chromatography and Mass Spectrometry”, John Wiley and Sons Inc.,New York.

Perman dan Mulyazmi,1999,”Pemurnian Minyak Nilam Mentah”, Skripsi, Universitas Bung Hatta, Padang.

Rusli dan Hasanah,1977,”Cara Penyulingan Daun Nilam Mempengaruhi Rendemen dan Mutu Minyaknya”, Pemberitaan LPTI (24):hal.1-9 LPTI Bogor

Syaifuddin,1993, ” Pengaruh Jenis Wadah dan Lama Penyimpanan terhadap Mutu Minyak Nilam”, Fateta, IPB.

Santoso, H.B.,1997,” Bertanam Nilam bahan industri wewangian”, Penerbit kanisius.

Standar Nasional Indonesia (SNI),1991,”Minyak Nilam”, Dewan Standarisasi Nasional, Jakarta