pengolahan minyak cengkeh

A.          PENDAHULUAN

Minyak atsiri atau yang disebut juga dengan essential oils, etherial oils, atau volatile oils adalah salah satu komoditi yang memiliki potensi besar di Indonesia. Minyak atsiri adalah ekstrak alami dari jenis tumbuhan tertentu, baik berasal dari daun, bunga, kayu, biji-bijian bahkan putik bunga. Setidaknya ada 70 jenis minyak atsiri yang selama ini diperdagangkan di pasar internasional dan 40 jenis di antaranya dapat diproduksi di Indonesia (Lutony, Rahmayati, 2000). Meskipun banyak jenis minyak atsiri yang bisa diproduksi di Indonesia, baru sebagian kecil jenis minyak atsiri yang telah diusahakan di Indonesia.

Peluang pasar komoditi minyak atsiri ini masih terbuka luas baik di dalam maupun luar negeri. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, bahwa hanya sebagian kecil jenis minyak atsiri yang telah diproduksi di Indonesia. Permintaan minyak atsiri ini pun diperkirakan terus meningkat dengan bertambahnya populasi penduduk dunia.

Kegunaan minyak atsiri sangat banyak, tergantung dari jenis tumbuhan yang diambil hasil sulingnya. Minyak atsiri ini digunakan sebagai bahan baku minyak wangi, komestik dan obat-obatan. Minyak atsiri juga digunakan sebagai kandungan dalam bumbu maupun pewangi (flavour and fragrance ingredients). Industri komestik dan minyak wangi menggunakan minyak atsiri sebagai bahan pembuatan sabun, pasta gigi, samphoo, lotion dan parfum. Industri makanan menggunakan minyak atsiri sebagai penyedap atau penambah cita rasa. Industri farmasi menggunakannya sebagai obat anti nyeri, anti infeksi, pembunuh bakteri. Fungsi minyak atsiri sebagai wewangian juga digunakan untuk menutupi bau tak sedap bahan-bahan lain seperti obat pembasmi serangga yang diperlukan oleh industri bahan pengawet dan bahan insektisida.

Komoditi minyak atsiri banyak dikembangkan oleh negara-negara, seperti Amerika Serikat, Perancis, Inggris, Jepang, Jerman, Swiss, Belanda, Hongkong, Irlandia dan Kanada. Berdasarkan estimasi yang dilakukan oleh Essential Oil Association of India dalam publikasinya yang berjudul Vasion 2005 India Essential Oil Industry, peringkat pertama produsen minyak atsiri dunia adalah Brasil disusul oleh Amerika Serikat dan India.

Industri pengolahan minyak atsiri di Indonesia telah muncul sejak jaman penjajahan (Lutony, Rahmayati, 2000). Namun jika dilihat dari kualitas dan kuantitasnya tidak mengalami banyak perubahan. Ini disebabkan karena sebagian besar pengolahan minyak atsiri masih menggunakan teknologi sederhana/tradisional dan umumnya memiliki kapasitas produksi yang terbatas.

Industri ini biasanya terletak di daerah pedesaan. Ada beberapa daerah di Indonesia yang menjadi sentra industri minyak atsiri , misalnya Daerah Istimewa Aceh, Sumatera Utara, Sumatera Barat, Bengkulu, Jawa Barat, Jawa Timur, Daerah Istimewa Yogyakarta, Maluku, dan Nusa Tenggara Timur. Dari beberapa jenis minyak atsiri yang dapat diproduksi di Indonesia, sebagian besar diekspor ke berbagai negara seperti ditunjukkan pada Tabel 1.1.

Tabel 1.1.
Ekspor Minyak Atsiri dengan Nilai Ekspor > 1 juta US$

No.	Negara Tujuan	Nilai (Juta US$)
		1999	2000	2001
1	Amerika Serikat	11,3	12,6	18,3
2	Singapura	17,5	10,5	14,2
3	Swiss	-	1	3,1
4	Perancis	3,7	3,5	3,5
5	Inggris	-	3,1	3,9
6	Spanyol	2,8	1,2	1
7	Jerman	-	1,1	1,3
8	Belanda	1,1	-	-
9	India	1	1,4	1,5
10	Jepang	,	-	1
11	Lain-lain	9,1	3,8	6
Total		46,5	38,2	53,8

Sumber: BPEN, 2002

Salah satu sentra minyak atsiri di Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta adalah Kabupaten Kulon Progo, tepatnya di Kecamatan Samigaluh. Di kecamatan tersebut terdapat kelompok usaha minyak atsiri yang terdiri dari 22 (dua puluh dua) pengusaha kecil. Sebagian besar minyak atsiri yang dihasilkan adalah minyak daun cengkeh. Tanaman cengkeh (Eugenia caryophillata) dapat digunakan untuk menghasilkan minyak cengkeh (clove oil), minyak tangkai cengkeh (clove stem oil), dan minyak daun cengkeh (clove leaf oil).

Minyak cengkeh merupakan hasil penyulingan serbuk bunga cengkeh kering. Minyak atsiri jenis ini memiliki pasaran yang luas di industri farmasi, penyedap masakan dan wewangian. Kandungan minyak cengkeh adalah eugenol (90%), eugenil acetate, methyl n-hepthyl alcohol, benzyl alcohol, methyl salicylate, methyl n-amyl carbinol, dan terpene caryo-phyllene. Minyak tangkai cengkeh adalah minyak atsiri hasil penyulingan tangkai kuntum cengkeh. Jenis ini jarang ditemukan di Kecamatan Samigaluh. Jenis minyak cengkeh yang terakhir, minyak daun cengkeh (clove leaf oil) adalah minyak atsiri hasil sulingan daun cengkeh kering (umumnya yang sudah gugur) dan banyak ditemukan di lokasi survai di Kecamatan Samigaluh. Minyak daun cengkeh mulai dikembangkan pada tahun 1960 yang digunakan untuk bahan baku obat, pewangi sabun dan deterjen. Minyak daun cengkeh juga digunakan di industri wewangian dengan ketetapan standar mutu tertentu yang lebih ketat.

Tabel1.2.
Standar mutu minyak daun cengkeh menurut SNI 1991

Minyak Daun Cengkeh	Karakteristik
Berat Jenis pada 15oC	1,03 – 1,06
Putaran Optik (ad)�����	- 1o 35
Indeks Refraksi pd 20oC (nd20)	1,52 – 1,54
Kadar eugenol (%)��������	78 – 93 %
Minyak pelikan	Negatif
Minyak lemak	Negatif
Kelarutan dalam Alkohol 70% �	Larut dalam dua volume

Sumber : http://agribisnis.deptan.go.id

Minyak daun cengkeh berupa cairan berwarna kuning pucat sesaat setelah disuling dan mudah berubah warna menjadi coklat atau ungu bila terkena logam besi sehingga minyak ini lebih baik dikemas dalam botol kaca, drum aluminium atau drum timah putih.

Alasan pemilihan jenis minyak daun cengkeh di wilayah Kecamatan Samigaluh adalah kemudahan operasi pengolahan dan modal yang rendah. Berdasarkan in-depth interview yang dilakukan dengan pengusaha setempat, daun cengkeh menghasilkan minyak atsiri yang tidak terlalu keras dibandingkan tangkai bunga cengkeh sehingga ketel yang digunakan tidak cepat rusak dan dapat menggunakan hanya satu ketel saja (bahan baku dan air dalam satu ketel) sehingga harganya lebih murah. Berbeda dengan minyak nilam yang memerlukan dua ketel terpisah, yang berisi air dan daun nilam dalam ketel terpisah, untuk menghasilkan minyak nilam dengan kualitas yang diinginkan. Saat ini, kualitas untuk minyak daun cengkeh tidak telalu ketat diberlakukan oleh pengusaha pengumpul yang membeli hasil penyulingan. Ini menyebabkan proses produksi minyak daun cengkeh tidak terlalu sulit.

Perhatian pemerintah daerah terhadap industri minyak daun cengkeh cukup baik. Pemerintah melalui Departemen Pertanian telah memberikan pelatihan-pelatihan mengenai pengembangan usaha minyak atsiri termasuk minyak daun cengkeh untuk meningkatkan daya saing minyak atsiri melalui peningkatan mutu, harga yang kompetitif dan keberlanjutan suplai melalui pembinaan yang terintegrasi oleh instansi terkait.

Saat ini sedang dipertimbangkan pembangunan industri pengolahan yang menggunakan bahan baku minyak atsiri di lingkup regional Kabupaten Kulon Progo agar masyarakat dan pemerintah dapat menikmati nilai tambah yang lebih besar dari pengolahan minyak atsiri. Jika minyak atsiri dapat diolah di wilayah lokal, para pengusaha minyak atsiri tidak perlu menjual produknya ke luar daerah.

Selain bantuan teknis, Pemerintah Daerah Kabupaten Kulon Progo juga telah memberikan pinjaman berupa penguatan modal melalui PT. Bank Pembangunan Daerah Yogyakarta (selanjutnya disebut BPD) sebagai bentuk perhatian pemerintah daerah terhadap potensi usaha minyak atsiri di wilayahnya. Pembuatan peta pewilayahan untuk usaha pengolahan minyak atsiri juga bermanfaat untuk memberikan informasi keberadaan usaha minyak atsiri yang umumnya terdapat di pedesaan dan berskala kecil. Pemerintah juga berusaha untuk menyediakan data dan informasi mutakhir yang akurat mengenai produksi, kebutuhan pasar, kecenderungan pasar dan informasi harga minyak atsiri.

Industri minyak daun cengkeh ini tidak saja memproduksi minyak daun cengkeh sebagai komoditas ekspor yang menghasilkan devisa, tetapi juga menyerap tenaga kerja yang cukup banyak. Setiap unit usaha dapat menyerap tenaga kerja rata-rata 6 orang di unit penyulingannya dan seratus orang lebih sebagai tenaga pencari (pengumpul) daun cengkeh. Pekerjaan memungut/mengumpulkan daun cengkeh ini pada umumnya merupakan pekerjaan sambilan dan hasilnya dapat dijual dengan harga berkisar Rp 200-Rp 350/kg. Tingkat harga sangat tergantung pada musim. Pada saat banyak daun cengkeh kering yang gugur, harga akan turun dan sebaliknya.

Walaupun pada pengolahan minyak daun cengkeh sendiri penyerapan tenaga kerja relatif sedikit, namun setidaknya dapat memberikan kesempatan kerja bagi para pemuda yang sebelumnya tidak produktif. Di wilayah Kulon Progo, para pekerja usaha minyak daun cengkeh ini dibayar secara borongan (pekerja tidak tetap) dengan sistem bergilir (shift). Setidaknya dibutuhkan 3 orang pekerja untuk satu kali suling dengan satu ketel.

Usaha minyak daun cengkeh tidak menimbulkan pencemaran lingkungan. Sisa daun yang telah disuling dapat dikeringkan dan digunakan sebagai bahan bakar dan abunya dapat digunakan sebagai pupuk. Sisa air limbah yang sudah dipisahkan secara sempurna dengan minyak daun cengkeh tidak menimbulkan kerusakan lingkungan. Sampai saat ini, polusi udara berupa asap yang ditimbulkan pada saat proses penyulingan sama sekali tidak dikeluhkan oleh warga sekitar lokasi penyulingan.

Usaha penyulingan minyak daun cengkeh menggunakan modal yang sebagian dapat diperoleh dari bank berupa pinjaman modal, baik modal investasi maupun modal kerja. Untuk PT. Bank Rakyat Indonesia (Persero), Tbk (selanjutnya disebut Bank BRI) di tingkat Kantor Unit, modal yang dapat diberikan adalah 25 juta rupiah ke bawah sedangkan keputusan pemberian kredit di atas 25 juta rupiah ditentukan oleh kantor cabang. Plafon dana yang berasal dari dana nasabah sendiri untuk modal investasi + 30% sedangkan untuk modal kerja + 50%.Tingkat bunga yang diberlakukan adalah tingkat bunga flat sebesar 18% per tahun.

Selain minyak nilam (Patchouli oil) yang menjadi primadona ternyata ada juga minyak atsiri lainnya yang banyak dibutuhkan negara luar yaitu minyak cengkeh (clove oil). Tanaman cengkeh (Eugenia caryophillata) dapat digunakan untuk menghasilkan minyak cengkeh (clove oil), minyak tangkai cengkeh (clove stem oil), dan minyak daun cengkeh (clove leaf oil).

Usaha penyulingan minyak daun cengkeh ini cocok bagi usaha kecil menengah dikarenakan harga bahan baku yang relatif murah dan prosesnya yang mudah.

B.          Clove Leaf Oil

Minyak daun cengkeh (clove leaf oil) adalah minyak atsiri hasil sulingan daun cengkeh kering (umumnya yang sudah gugur).

Minyak atsiri jenis ini memiliki pasaran yang luas di industri farmasi, penyedap masakan dan wewangian. Kandungan minyak cengkeh adalah eugenol (90%), eugenil acetate, methyl n-hepthyl alcohol, benzyl alcohol, methyl salicylate, methyl n-amyl carbinol, dan terpene caryo-phyllene. Minyak daun cengkeh mulai dikembangkan pada tahun 1960 yang digunakan untuk bahan baku obat, pewangi sabun dan deterjen. Minyak daun cengkeh juga digunakan di industri wewangian dengan ketetapan standar mutu tertentu yang lebih ketat.

Minyak daun cengkeh banyak digunakan dalam industri farmasi, parfum, kosmetik dan industri flavor makanan dan minuman. Peluang usaha minyak daun cengkeh di Indonesia cukup besar, terutama di daerah-daerah sentra produksi cengkeh. Laporan penelitian dari Balittro (2005) mengungkapkan, Pulau Jawa memiliki pertanaman cengkeh dengan luas areal mencapai ± 50.000 ha, diperkirakan memiliki potensi daun cengkeh gugur ± 305 ton per hari atau setara dengan 4,4 ton minyak daun cengkeh per hari.

Perhitungan ini didasarkan pada berat daun jatuh setiap pohon 0,5 kg per minggu, umur tanaman lebih dari 10 tahun, dengan rendemen minyak daun cengkeh 2% s/d 2,8%, populasi tanaman 100 pohon per hektar (polikultur) dan rata-rata penutupan kanopi 60%, akan menjadi peluang usaha yang menguntungkan.

C.           PRODUKSI MINYAK DAUN CENGKEH

Bahan baku utama yang digunakan pada minyak daun cengkeh adalah daun cengkeh kering yang sudah gugur. Ini menyebabkan usaha minyak daun cengkeh bersifat musiman karena sangat tergantung pada ketersediaan bahan baku. Pada musim kemarau ketersediaan bahan baku melimpah dan sebaliknya pada musim penghujan terjadi kekurangan suplai bahan baku. Beberapa pengusaha pengolahan minyak daun cengkeh mengantisipasinya dengan menyimpan sebagian hasil produksinya untuk dijual pada saat mereka tidak dapat melakukan proses produksi dengan harga yang lebih baik. Pada umumnya, proses produksi dapat dilakukan 5-6 bulan dalam satu tahun.

Ada beberapa alat dan peralatan produksi yang diperlukan dalam proses pengolahan minyak daun cengkeh. Fasilitas produksi yang utama adalah ketel dari platbesi (plateser), tungku dan kondensor. Kondensor berupa kolam yang di dalamnya terendam pipa dengan bentuk spiral atau pipa baja biasa yang dibentuk melingkar. Kolam terdiri dari dua buah kolam dengan posisi yang berdekatan agar pipa yang digunakan tidak terlalu panjang. Peralatan lain yang diperlukan berupa 4 drum plastik berukuran 200 liter untuk menampung minyak daun cengkeh, garu, sendok, 5 jerigen, corong minyak, dan kain penyaring (Umumnya sama seperti penyulingan minyak nilam).

Proses penyulingan dilakukan dengan memanaskan bahan baku dan air yang dimasukkan dalam ketel yang kemudian dipanaskan. Proses pemanasan dapat menggunakan bahan bakar berupa limbah daun yang disuling sebelumnya. Uap air dan uap minyak daun cengkeh akan mengalir melalui pipa masuk ke dalam kondensor. Kondensor tersebut dapat berupa kolam. Semakin lama uap minyak daun cengkeh dan uap air berada dalam kolam pendingin, semakin baik proses kondensasi yang terjadi. Biasanya para penyuling di pedesaan menggunakan 2 kolam pendingin untuk proses kondensasi ini. Air kolam harus terus dijaga agar tetap berada pada suhu yang dingin. Kondensasi mengubah uap air dan uap minyak daun cengkeh menjadi bentuk cair berupa minyak daun cengkeh dan air yang ditampung dalam drum.

Metode penyulingan dengan menggunakan uap air memiliki kelebihan tersendiri. Penyulingan dengan air dan uap ini relatif murah atau ekonomis. Biaya yang diperlukan relatif rendah dengan rendemen minyak daun cengkeh yang memadai dan masih memenuhi standar mutu yang diinginkan konsumen. Kelemahan utamanya adalah kecepatan penyulingan yang rendah.

Hasil penyulingan 1,3 ton daun cengkeh kira-kira akan menghasilkan 35 kg minyak daun cengkeh. Jika dalam sehari dapat dilakukan 2 kali penyulingan, maka satu ketel dapat menghasilkan 70 kg minyak daun cengkeh per hari.

Minyak daun cengkeh dapat dibedakan berdasarkan mutunya. Mutu minyak daun cengkeh dipengaruhi setidaknya oleh 3 hal. Pertama, pemilihan bahan baku. Daun cengkeh yang kering, bersih dan tidak tercampur bahan-bahan lain akan menghasilkan minyak sesuai dengan yang diinginkan. Kedua, proses produksi. Mutu minyak daun cengkeh dipengaruhi oleh kondisi peralatan yang digunakan dan waktu proses penyulingan. Ketel dengan bahan anti karat akan menghasilkan minyak daun cengkeh yang lebih baik dibandingkan penyulingan dengan menggunakan ketel yang terbuat dari besi plat biasa, apalagi dengan menggunakan drum-drum kaleng biasa. Waktu penyulingan yang lebih singkat juga mempengaruhi kualitas minyak daun cengkeh yang dihasilkan. Ketiga, penanganan hasil produksi. Minyak daun cengkeh yang seharusnya ditampung dan disimpan dalam kemasan dari bahan gelas, plastik atau bahan anti karat lainnya akan menurun kualitasnya jika hanya disimpan dalam kemasan dari logam berkarat. Minyak daun cengkeh mudah beroksidasi dengan bahan logam.

Produksi minyak daun cengkeh yang optimum tergantung pada kapasitas ketel yang digunakan. Ketel dengan kapasitas 1,3 ton daun cengkeh dapat menghasilkan kurang lebih 35 kg minyak daun cengkeh. Dengan menggunakan dua ketel dan dua kali proses suling per ketel maka dalam sehari dapat dihasilkan minyak daun cengkeh sebanyak 1,4 kwintal.

Kendala produksi utama yang dihadapi oleh pengusaha minyak daun cengkeh ini terutama terkait dengan pengadaan bahan baku yang bersifat musiman. Ketersediaan bahan baku daun cengkeh sangat tergantung pada musim. Pada musim penghujan, pasokan bahan baku bisa dikatakan tidak ada sehingga para pengusaha tidak berproduksi. Hambatan yang kedua adalah kapasitas produksi yang masih sangat terbatas. Seringkali pengusaha kecil penyulingan minyak daun cengkeh di pedesaan tidak dapat memenuhi permintaan konsumen dalam jumlah besar pada waktu tertentu.

D.          PELUANG PASAR

Permintaan akan minyak daun cengkeh sangatlah besar dan sering terjadi kelebihan permintaan yang tidak dapat dipenuhi oleh kapasitas produksi industri kecil minyak daun cengkeh yang terbatas.

E.      Manfaat
Manfaat dari cengkeh yaitu :

1. Kolera dan menambah Denyut Jantung

Bahan: Bunga cengkeh yang sudah kering Cara menggunakan: dikunyah disesap airnya, dilakukan setiap hari. Minyak cengkeh dapat memperkuat lendir usus dan lambung serta menambah jumlah darah putih.

2. Campak

Bahan: 10 Biji bunga cengkeh dan gula batu Cara membuat: bunga cengkeh direndam air masak semalam kemudian ditambah dengan gula batu dan diaduk sampai merata.

Cara menggunaka : diminum sedikit demi sedikit.

3. Menghitamkan alis mataBahan:

 5-7 biji bunga cengkeh kering dan minyak kemiri.

Cara membuat: bunga cengkeh dibakar sampai hangus, kemudian ditumbuk sampai halus dan ditambah dengan minyak kemiri secukupnya.

Cara menggunakan: dioleskan pada alis mata setiap sore hari.

 

F.     Proses Pembuatan Minyak Atsiri Cengkeh

1.         Persiapan Ketel Suling

Sebelum ketel digunakan, sisa air bekas penyulingan sebelumnya harusdibuang, karena air tersebut mengandung garam dan komponen hasildegradasi yang dapat mencemari mutu minyak yang dihasilkan.

2.                   Pengisian Daun ke dalam Ketel Suling

Daun kering tidak perlu dirajang, dapat langsung dimasukkan ke dalamketel suling Pengisian dilakukan secara bertahap dan diinjak-injak/ditekanuntuk meningkatkan kepadatan daun dalam ketel Kepadatan optimum dauncengkeh kering didalam ketel sekitar 70-80 gram/liter.

3.                   Proses Penyulingan

Lama penyulingan daun cengkeh basah sekitar 7-8 jam, dan penyulingandaun kering sekitar 6-7 jam. Penggunaan tekanan bertahap mulai dari 1 bar sampai 2 bar, dapat mempersingkat lama penyulingan menjadi 4-5 jam. Rendemen minyak daun cengkeh yang dihasilkan sekitar 2,0-2,5%

4.                   Pendinginan (Kondensasi) Uap

Pendinginan dilakukan dengan unit pendingin (kondensor) berupa pipa pendingin model multi tubular atau spiral yang dipasang dalam tabung ataudirendam dalam bak air pendingin. Aliran air pendingin dibuat berlawananarah (counter flow) dengan arah aliran uap di dalam pipa. Tujuannya adalahagar distilat pada saat akan keluar dari pipa pendingin, telah terkondensasisempurna.

5.                   Pemisahan minyak dari air destilat

Suhu destilat yang mengalir keluar tabung kondensor diusahakansama/mendekati suhu air pendingin yang masuk (maks 30 oC).Pemisahanminyak dilakukan pada prinsipnya berdasarkan perbedaan BJ (Berat Jenis)antara air dengan minyak. Jika BJ minyak <1, maka minyak akan berada diatas permukaan air, sementara untuk BJ>1minyak akan mengendap di bagian bawah unit pemisah minyak, dan air berada dia atasnya.

6.                   Penyaringan Minyak 

Minyak yang dihasilkan masih terlihat keruh karena masih mengandungsejumlah kecil air dan kotoran yang terdispersi dalam minyak. Air tersebut perlu dipisahkan dengan menyaring minyak menggunakan kain teflon/sablonatau dapat dilakukan dengan menambahkan Natrium Sulfat Anhidrida(Na2SO4) sebagai pengikat air sebanyak 1 %, selanjutnya diaduk dan disaring.

7.                   Pemucatan Minyak Cengkeh

Jika minyak yang dihasilkan masih berwarna kuning coklat/coklat gelap, biasanya mengandung logam besi yang berasal dari ketel suling dan alat penampung minyak yang terbuat dari besi. Jika diinginkan minyak cengkeh berwarna kuning pucat, dan bebas dari logam besi, dapat dilakukan dengan 2cara pemucatan yaitu :1) Redestilasi minyak daun cengkeh pada kondisivakum; 2) pemucatan dengan penambahan chelating agent (bahan pengkelat)seperti asam sitrat dan asam tartarat.