PEMBUATAN OLEORESIN BIJI PALA (Myristica fragrans Houtt) .

Disusun oleh:

Johan Utomo, ST.

M. Verdi Suherman, ST.

6?>O UTD

f

LEMBAGA PENELITIAN. UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN

BANDUNG 2003

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa karena

berkat bantuan dan bimbingan-Nya, penulis dapat menyelesaikan laporan

penelitian ini dengan baik.

Dalam penyusunannya, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai

pihak. Untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Prof. Dr. Liem Jan Sioe atas segala pengarahannya.

2. Maria Cisilia, ST., atas segala bantuan dan kerja samanya.

3. M. Verdi Suherman, ST.·

4. Perpustakaan- Universitas_ Katolik Parahyangan, Perpustakaan Universitas

Padjajaran dan Perpustakaan Fakultas Teknologi Pertanian- Institut Pertanian

Bogor, yang telah menyediakan literatur yang diperlukan,

Sebagai insan yang sedang belajar, penulis menyadari bahwa laporan ini

masih memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan

komentar, kritik, dan saran dari berbagai pihak. Akhir kata penulis berharap

semoga laporan penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Bandung, April 2004

Penulis

11

DAFTARISI

KATA PENGANTAR

DAFTARISI

DAFTAR TABEL

DAFTAR GAMBAR

INTISARI

ABSTRACT

I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

1.2 Tema Sentral Masalah

1.3 Identifikasi Masalah

1.4 Premis

1.5 Hipotesis

1.6 Tujuan Penelitian

1.7 ManfaatPenelitian

II TINJAUAN PUST AKA

2.1 Pala (Myristica fragrans)

2.1.1 Sejarah Tanaman Pala

2.1.2 Botani Tanaman Pala

2.1.2.1 Sistematika

2.1.2.2 Morfologi

2.1.3 Lingkungan Fisik Pertumbuhan Tanaman Pala

2.1.4 Manfaat Tanaman Pala

2.1.4.1 Kulit, Batang dan Daun

2.1.4.2 Fuli

2.1.4.3 Biji Pala

2.1.4.4 Daging Buah Pala

2.1.5 Komposisi Tanaman Pala

2.1.5.1 Minyak Atsiri

2.1.5.2 Oleoresin

III

ii

III

VI

Vll

VIll

IX

1

2

3

3

3

4

4

5

5

5

5

6

7

8

8

8

9

10

10

11

12

2.1.6 Nilai Ekonomi Tanaman Pala 14

2.2 Produksi Oleoresin Biji Pala (Myristica fragrans) 14

2.2.1 Persiapan Bahan Baku 15

2.2.2 Pemilihan Pelarut 15

2.2.3 Metode Ekstraksi Oleoresin Biji Pala 16

2.2.4 Pengolahan Akhir Oleoresin Biji Pala 16

III BAHAN DAN METODE PENELITIAN

3.1 Bahan 17

3.1.1 Bahan Baku Utama 17

3.1.2 Bahan Baku Penunjang 17

3.2 Peralatan 17

" " ~.~ Metode Penelitian 18

3.3.1 Variabel Bebas 18

3.3.2 Variabel Talc Bebas 18

3.4 Rancangan Percobaan 18

3.4.1 Model Rancangan Percobaan 18

3.4.2 Analisis Data 19

3.5 Prosedur Percobaan 21

3.5.1 Percobaan Pendahuluan 21

3.5.2 Percobaan Utama 21

3.5.3 Percobaan Ekstraksi 21

3.6 Analisis 23

3.7 Lokasi dan Jadwal Kerja 23

3.8 Perincian Biaya 24

IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Persiapan Bahan Baku 25

4.1.1 Pengeringan 25

4.1.2 Penggilingan dan Pengayakan 25

4.2 Percobaan Pendahuluan 25

4.2.1 Penentuan Peiarut 26

4.2.2 Penentuan Waktu Ekstraksi 27

iv

4.3 Percobaan Utama

4.3.1 Hasil Analisis

4.3.1.1 Rendemen

4.3.1.2 Indeks Bias

4.3.1.3 BeratJenis

4.3.1.4 Sisa Pelarut

4.3.1.5 Kadar Abu

4.3.1.6 Kadar Abu Larut dalam Air

4.3.1.7 Kadar Abu Tidak Larut dalam Asam

V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

5.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

LAMPlRAN A

LAMPlRANB

LAMPlRANC

LAMPlRAND

LAMPlRANE

v

27

28

28

29

30

30

32

32

32

34

34

35

37

39

41

44

48

DAFTAR TABEL

Tabell.1 Daftar harga ekspor pala dari Indonesia dan Granada 2

Tabel2.1 Kesesuaian lingkungan tanaman pala 7

Tabel2.2 Komposisi kimia pala Banda (Myristicafragrans) 11

Tabel2.3 Standarisasi minyak pala 12

Tabel2.4 Keunggulan dan kelemahan Oleoresin 13

Tabel2.5 Volume dan nilai ekspor tanaman pal a 14

Tabel2.6 Volume dan nilai impor tanaman pala 14

Tabel2.7 Nilai ekspor pala, fuli dan minyak atsiri 14

Tabel2.8 Titik didih pelarut-pelarut organik 14

Tabel3.1 Model rancangan percobaan 19

Tabel3.2 Analisis vari~n ran-cangan percobaan 19

Tabel3.3 Jadwal kerjapenelitian 24

Tabel4.1 Hubungan antara rendemen (%) oleoresin biji pala dengan

j enis pelarut dan lama ekstraksi 26

Tabel4.2 Penentuan lama ekstraksi 27

Vl

DAFTAR GAMBAR

Gambar2.1 Myristica ji-agrans (Pala) 6

Gambar2.2 Buah Pala 6

Gambar 2.3 Fuli(Mace) dan Biji Pala (Nutmeg) 7

Gambar2.4 Fuli Kering 8

Gambar2.5 Biji Pala Kering 9

Gambar3.1 Skema Rancangan Percobaan 21

Gambar3.2 Buah dan Biji Pala 22

Gambar 3.3 . Rangkaian Alat Ekstraksi 22

Gambar 3.4 Rangkaian Alat Distilasi Vakum 23

Gambar 3.5 Oleoresin Biji Pala 23

Gambar4.l Grafik Hubungan Ukuran Bahan Terhadap Rendemen

Oleoresin Biji rala 28

Gambar4.2 Grafik Hubungan Ukuran Bahan TerhadapSisa Pelarut 31

va

INTISARI

Tanaman pala, Myristica fragrans Routt merupakan tanaman asli Indonesia dan merupakan komoditas ekspor Indonesia. Pala produksi Indonesia lebih disukai karena memiliki aroma yang khas dan rendemen minyak yang tinggi. Oleoresin biji pala adalah hasil ekstraksi biji pala dengan pelarut organik, oleoresin terdiri atas komponen volatil seperti minyak atsiri dan komponen non­volatil seperti minyak tetap (fixed oil), anti oksidan dan pigmen. Kedua komponen inilah yang mempengaruhi aroma dan rasa oleoresin. Oleoresin biji pala dimanfaatkan sebagai bumbu masak, komponen penyusun parfum, kosmetika dan sebagai bahan baku obat-obatan. Penelitian ini bertujuan mempelajari bagaimana memperoleh rendemen oleoresin biji pala yang tinggi dengan mutu yang baik. Produksi oleoresin biji pala ini diharapkan dapat digunakan sebagai altematif untuk meningkatkan nilai ekonomi tanaman pala. Oleoresin biji pala lebih unggul dari minyak pala karena lebih stabil dan tahan lama serta lebih hemat dalam penggunaannya.

Metode penelitian yang digunakan meliputi persiapan bahan baku berupa pengeringan, penggilingan, pengayakan, ekstraksi, pemisahan rafinat, pemisahan pe\arut dari oleoresin, dan analisis oleoresin biji pala. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan blok teracak lengkap dengan percobaan dua faktorial. Variasi pertama adalah ukuran biji pala dengan variasi: -10+20 mesh, -20+30 mesh, -30+40 mesh, dan -40+50 mesh. Variasi kedua adalah rasio antara biji pala dengan pdarut dengan variasi: 1:3,1:5 dan 1:7. Analisis yang dilakukan terhadap oleoresin biji pala adalah rendemen oleoresin, indeks bias, berat jenis, sisa pelarut, kadar abu, kadar abu larut dalam air, dan kadar abu tidak larut dalam asam.

Dari percobaan pendahuluan ditentukan jenis pelarut yang digunakan adalah n-heksana dan ekstraksi selama 2 jam 30 menit. Rasil percobaan utama uutuk menghasilkan oleoresin dengan rendemen yang tinggi yaitu 11,73% maka ekstraksi dilakukan dengan ukuran biji pala -20+30 mesh danrasio pelarut 1:5. Oleoresin ini mempunyai indeks bias adalah 1,4768 pada suhu 20°C, berat jenis 0,8925 g/ml pada 15°C, sisa pelarut 8,11 ppm kadar abu 1%, kadar abu larut dalam air 94%, dankadar abu tidak larut dalam asam 1 %. Ukuran .biji pala dan rasio pelarut mempengaruhirendemen oleoresin biji pala dan sisa pelarut, tetapi tidak mempengaruhi indeks bias dan berat jenis dari oleoresin biji pala.

Vlll

1.1 Latar Belakang

BABI

PENDAHULUAN

Tanaman pal a (Myristica fragrans Houtt) merupakan tanaman asli

Indonesia. Hal ini memungkinkan karena tanaman yang dalam bahasa Inggris

disebut Nutmeg ini tumbuh subur di daerah tropis.

Sejak dulu tanaman pala sudah terkenal karena biji buahnya tergolong

sebagai rempah-rempah. Biji dan selaput bij i lfuti) atau sering disebut dengan

bunga pala merupakan komoditas ekspor Indonesia dan menduduki 80% dari

jumlah ekspor pala dunia (2001). Selain itu, biji danfuti pala dapat menghasilkan

minyak atsiri yang banyak digunakan dalam industri produk makanan kaleng,

minuman dan kosmetika. Biasanya, minyak atsiri dari pala dibuat darifuli dan biji

pala yang bermutu rendah, karenafuli dan biji pala yang berkualitas_baik langsung

diekspor sebagai rempah-rempah. Fuli yang bermutu rendah adalah fuli yang

bentuknya sudah tidak utllh lagi, dan biji pala yang bermutu rendah adalah biji

yang berukuran kecil. Tetapi untuk menghasilkan oleoresin biji pala maupun

minyak pala dengan kadar minyak atsiri yang baik harus digunakan biji pala yang

baik pula.

Di pasar dunia, ada sekitar 70 jenis minyak atsiri yang selama ini

diperdagangkan, dan ternyata Indonesia mampu memproduksi 40 jenis

diantaranya. Selain itu, pala Indonesia memiliki keunggulan dibandingkan dengan

pala yang dihasilkan negara lain karena memiliki aroma yang khas dan rendemen

minyak yang tinggi sehingga harga pala dan fuli Indonesia lebih tinggi dari negara

lain. Tabel 1.1 menampilkan perbandingan harga ekspor pala Indonesia dan

Granada.

Namun kenyataannya, hingga tahun 1993 baru tercatat sekitar 14 jenis

minyak atsiri produksi Indonesia yang cukup nyata peranannya sebagai komoditas

ekspor. Hal ini merupakan tantangan bagi Indonesia untuk mengembangkan

1

minyak atsiri karena peluang pemasanl1' minyak atsiri tidak hanya terbuka untuk

pasar luar negeri, melainkan juga sangat dibutuhkan di dalam negeri.

Tabell.l Daftar harga eksp~r pala dari Indonesia dan Granada US$/ton Indonesia Granada

Pal a kualitas tinggi 6.800 -7000 6.650

Pala kualitas rendah 1.000 - 1.200 5.575 Fuli kualitas tinggi 13.500 11.750 Fuli kualitas rendah 6.000 5.750

[Sumber: FrnanclGl TImes, 19 JUlli 1992]

o leh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan minyak atsiri

dari biji pala dengan rendemen yang banyak dan kadar kemumian yang tinggi.

Metode yang digunakan adalah metode ekstraksi bij i pala dengan pelarut organik

agar diperoleh oleoresin biji pala. Bagian yang tidak larut dipisahkan dengan cara

penyaringan dan untuk menghilangkan. pelarutnya digUnakan proses distilasi

vakum. Oleoresin biji pala adalah ekstrak pala yang-terdiri atas komponen volatil

(minyak atsiri) dan komponen non-volatil (fixed-oil, anti oksidan dan pigmen).

Kedua komponen inilah yang mempengaruhi aroma dan rasa dari oleoresin yang

berbentuk padat atau semi-padat dan biasanya pekat dan lengket.

Produksi oleoresin bij i pala memiliki lebih banyak keunggulan dari pada

produksi minyak pala karena oleoresin biji pala termasuk produk yang bebas dari

bakteri patogen dan metabolisme beracun dari bakteri tersebut (higienis),

aromanya dapat distandarkan, lebih hemat dalam penggunaannya, lebih stabil, dan

tahan lama (12 bulan) setelah diproduksi apabila disimpan dalam kondisi

penyimpanan yang sesuai, seperti disimpan di tempat tertutup, dingin, kering, dan

tempat gelap.

1.2 Tema Sentral Masalah

Pala banyak digunakan oleh masyarakat sebagai rempah-rempah,

obat-obatan, dan pengawet makanan. Namun sampai saat ini dalam

masyarakat belum ada pengolahan oleoresin biji pala dalam skala industri.

2

Oleh karena itu periu diteliti faktor-faktor yang berpengaruh dalam metode

ekstraksi untuk memperoleh oleoresin biji pala.

1.3 ldentifikasi Masalah

Masalah yang akan diteliti dalam penelitian ini :

I. Berapa rasio pelarut dengan pala yang digunakan agar ekstraknya terambil

sebanyak mungkin ?

2. Berapa rentang ukuran bahan yang digunakan agar rendemen minyak atsiri

yang diperoleh paling optimal?

3. Berapa lama waktu yang dibutuhkan dalam ekstraksi agar diperoleh

rendemen minyak atsiri yang semakin besar ?

1.4 Premis

Dari berbagai literatur, uipcroleh data-data pendukung sebagai berikut :

1. Jenis pelarut yang baik digunakan untuk ekstraksi oleoresin adalah aseton,

metanol, heksana, etiLalkohol, dan etilen diklorida [Moestafa, 1981], etilen

diklorida dan etanol [Somaatrnadja, 1981], etanol [Herryanto, 1980].

2. Jumlah pelarut yang baik digunakan untuk mengekstrak oleoresin adalah 3

kali jumlah bahan yang diekstrak [purseglove, et aI., 1981], 1:5 [Herryanto,

1980].

3. Bahan baku berupa biji-bijian harns dihancurkan menjadi bentuk hancuran

[Guenther, 1952],30 - 50 mesh [Sabel dan Warren, 1973].

4. Suhu ekstraksi terbaik untuk mengekstraksi biji pala adalah 40 - 50 °c [Maisa, 1987], ekstraksi akan lebih cepat dilakukan pada temperatur tinggi

[Moestafa,1981].

5. Waktu efisien untuk ekstraksi adalah 4 - 5 jam [Purseglove, et aI., 1981].

6. Kecepatan pengadukan yang efisien untuk mengekstraksi biji pala adalah

1000 rpm [Maisa, 1987].

3

1.5 Hipotesis

Dari premis-premis yang ada dapat diduga bahwa :

1. Pala dapat terekstrak secara optimal pada temperatur 40°C dengan

menggunakan etanol sebagai pelarut [Premis 1 dan 4].

2. Rasio terbaik pala dengan pelarut adalah 1 : 5 dengan memperhatikan jumlah

pala yang terekstrak [Premis 2].

3. Rentang 1'Izuran bahan yang paling baik agar menghasilkan oleoresin biji

pala yang baik adalah antara 30 - 50 mesh [Premis 3].

4. Waktu yang efisien untuk mengekstraksi oleoresin biji pala adalah 4-5 jam

[Premis 5].

1.6 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi

kondisi ekstraksi terbaik biji pala antara lain adalah ukuran biji pala dan rasio biji

pala dengan pelarut untuk mendapatkan oleoresinbiji-pala terbaik.

1.7 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai alternatif untuk

meningkatkan nilai ekonomi tanaman pala. Di bidang industri, pengolahan

oleoresin akan mampu membuka lapangan pekerjaan, baik untuk tingkat produksi

maupun jalur pemasarannya. Ekspor oleoresin biji pala dapat juga menghasilkan

devisa yang lebih besar daripada mengekspor pala sebagai rempah.

4

BABII

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pala (Myristicafragrans)

2.1.1 Sejarah Tanaman Pala

Pala (Myristicafragrans Houtt) berasal dari Banda dan Maluku, kemudian

menyebar ke pulau-pulau lain di sekitarnya, termasuk pulau Jawa.

Pembudidayaan tanaman pala terns meluas sampai Sumatera. Menurut daerah

asalnya dikenal "East Indian Nutmegs" yang berasal dari Indonesia dan "West

Indian Nutmegs" yang berasal dari Granada.

Sejak abad ke-16, pala telah menjadi komoditas_ekspor Indonesia, dan

telah memenuhi 80% kebutuhan pala dunia, sedangkan sisanya dipenuhi oleh

Granada, India dan beberapa negara lainnya. Pala Indonesia mempunyai

keunggulan di pasaran dunia karena memiliki aroma yang khas dan rendemen

minyak yang tinggi. Pala jenis Myristica fragrans Houtt banyak dibudidayakan

oleh masyarakat karena hasil produksinya memiliki nilai ekonomi yang tinggi.

2.1.2 Botani Tanaman Pala

2.1.2.1 Sistematika

Berdasarkan taksonominya pala dapat diklasifikasikan menjadi:

Kingdom : Plant

Sub Kingdom: Vascular Plant

Klas : Angiospermae

Sub Klas : Dicotyledonae

Ordo : Ramales

Famili : Myristicaceae

Genus : Myristica

Species :fragrans (Houtt)

5

2.1.2.2 Morfologi

Tanaman pala turnbuh dengan baik di lingkungan terbuka, memiliki tajuk

yang rindang dan ketinggiannya dapat meneapai 10 - 18 meter. Tajuk pohonmya

berbentuk runeing ke atas dan puneak tajuknya tumpul. Daunnya berbentuk bulat­

telur atau lonjong-lonjong, ujungnya tajam berwarna hijau mengkilap dengan

ukuran panjang 10 - 15 em dan panjang tangkai daun sekitar 1 - 1,5 em. Mulai

berbuah pada umur~6 - 10 tahun dan akan meneapai hasil yang maksimum pada

umur 25 tahun, buahnya akan dihasilkan sampai pohon berumur 60 - 70 tahun.

Gambar 2.1 Myristicafragrans (PaJa)

Buahilya . berbentuk bulat, berwarna kuning, jika sudah masak seeara

otomatis terbelah menjadi dua bagian. Diameter buah jika sudah tua meneapai

sekitar 9 em. Daging buah tebal dan rasanya asam. Biji buah berbentuk agak bulat

dengan diameter 2,5 em. Kulit biji berwarna eoklat agak kehitam-hitaman dan

mengkilap. Selaput bij i atau sering disebut fuli atau bunga pala berwana merah

menyala atau merah agak gelap, tetapi ada juga yang berwarna putih kekuning­

kuningan. Sedangkan kernel (endosperm) biji berwarna putih keabu-abuan.

Gambar 2.2 Buab PaJa Gambar 2.3 Fuli (Mace) dan Biji PaJa (Nutmeg)

6

2.1.3 Lingknngan Fisik Pertumbuhan Tanaman Pala

Tanaman pala dapat tumbuh baik di daerah-daerah yang mempunyal

ketinggian 500 - 700 meter di atas permukaan laut. Pada ketinggian di atas 700

meter, produktivitas tanaman pala akan rendah.

Tanaman ini membutuhkan tanah gembur ber-pH 5,5 --6,5. Jenis tanah

yang cocok bagi tanaman ini adalah tanah vulknalis dan tanah yang bertekstur

pasir sampai lempung dengan kandungan bahan organik yang tinggi, sedangkan

temperatur yang cocok adalah sekitar 20 - 30°C serta curah hujan terbagi secara

teratur sepanjang tahun.

Tabel2.1 Kesesuaian lingkungan tanaman pala

Kriteria Lokasi No. Faktor Sangat sesuai Sesuai Hampir sesuai

l. Ketinggian 0-700 700 - 900 900 (meter di atas permukaan laut)

2. Curah hujan· 2000 - 3500 1500 -2000 1500 atau 4500 (mmltahun)

3. Hari hujan (hari) 100-160 80 - 100 atau 80 atau 180 160-180

4. Temperatur (0C) 25 -28 20-25 25 atau 31 5. Kelembaban nisbi.(%) 60'- 80 55 -60 55 atau 85 6. Drainase Baik Agak baik Agakbaik

sampai baik 7. Tekstur tanah Berpasir Liat berpasir atau Liat atau berpasir

lempung berpasir dan kedalaman efektif 1 meter

8. Keasaman tanah (pH) Netral Agakasam [Sumber : Rosman dan kawan-kawan, 1989]

2.1.4 Manfaat Tanaman Pala

. Selain dimanfaatkan sebagai rempah-rempah, tanaman pala juga dapat

menghasilkan· minyak atsiri. Minyak atsiri banyak digunakan dalam industri

pengawetan makanan, minuman, kosmetika dan juga sebagai obat-obatan.

2.1.4.1 Kulit, Batang dan Daun

Kulit batang dan daun tanaman pala mengandung minyak atsiri dengan

wangi pala yang menyenangkan. Minyak atsiri kulit batang dan daun pala tidak

berwarna dan encer sekali tetapi cocok untuk pengganti minyak atsiri biji pala.

7