4 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Botani Tanaman Nilam Nilam

4
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Botani Tanaman Nilam
Nilam termasuk tanaman daerah tropis berupa tumbuhan semak dengan
ketinggian sekitar 0,3-1,3 meter. Di alam bebas tumbuhnya menggeliat-geliat,
tidak teratur dan cenderung mengarah kearah sinar matahari, namun dikebun
pertanaman nilam tumbuhnya dapat tegak ke atas atau merumpun pendek bila
diberi penegak bambu (Santoso, 1990). Tanaman nilam berakar serabut, berbatang
lunak dan berbuku-buku. Buku batangnya menggembung dan berair, warna
batangnya hijau kecoklatan.
Daun nilam merupakan daun tunggal yang berbentuk bulat telur atau
lonjong, melebar di tengah, meruncing keujung dan tepinya bergerigi. Tulang
daunnya bercabang-cabang kesegala penjuru. Bila daun nilam diremas-remas akan
berbau harum. Oleh karena itu masyarakat desa sering mempergunakannya untuk
mandi atau mencuci pakaian sebagai pengganti sabun dan sekaligus untuk
memberi bau wangi (Santoso, 1990).
Nilam (Pogostemon sp.) termasuk famili Labiateae, ordo Lamiales, klas
Angiospermae dan divisi Spermatophyta. Indonesia saat ini terdapat tiga jenis
nilam yang dapat dibedakan antara lain dari karakter morfologi, kandungan,
kualitas minyak dan ketahanan terhadap serangan biotik dan abiotik. Ketiga jenis
nilam tersebut adalah: 1) P. cablin Benth. Syn. P. patchouli Pellet var. Suavis
Hook disebut nilam Aceh, 2) P. heyneanus Benth. disebut nilam Jawa dan 3) P.
hortensis Becker disebut nilam sabun (Guenther, 1952). Diantara ketiga jenis
nilam tersebut, nilam aceh dan nilam sabun tidak berbunga dan yang paling luas
5
penyebarannya serta banyak dibudidayakan yaitu nilam aceh, karena kadar
minyak dan kualitas minyaknya lebih tinggi dari kedua jenis yang lainnya
(Nuryani, dkk., 2005).
Tanaman nilam memerlukan intensitas penyinaran berkisar antara 75-100
% agar pertumbuhan dan produksi minyak nilam optimal. Nilam yang ditanam di
bawah naungan akan tumbuh lebih subur, daun lebih lebar dan tipis serta hijau,
tetapi kadar minyaknya rendah. Tanaman nilam yang ditanam di tempat terbuka,
pertumbuhan tanamannya kurang rimbun, habitus tanaman lebih kecil, daun agak
kecil dan tebal, daun berwarna kekuningan dan sedikit merah, tetapi kadar
minyaknya lebih tinggi (Mangun 2005).
Balittro telah mengoleksi 28 nomor nilam, dari hasil seleksi terhadap
beberapa nomor nilam telah dilepas tiga varietas unggul yaitu Tapak Tuan,
Lhoksemawe dan Sidikalang. Penamaan ketiga varietas nilam tersebut
berdasarkan nama daerah asalnya. Ketiga varietas mempunyai keunggulan
masing-masing. Tapak Tuan unggul dalam produksi dan kadar Patchouli alkohol.
Lhoksemawe kadar minyaknya tinggi sedangkan Sidikalang toleran terhadap
penyakit layu bakteri dan nematoda (Manoi, 2007).
2.2. Tinjauan Umum Minyak Atsiri.
Minyak yang terdapat di alam dibagi menjadi tiga golongan besar, yaitu :
minyak mineral (mineral oil), minyak yang dapat dimakan (edible fat) dan minyak
atsiri (essential oil) (Guenther,1987).
Minyak atsiri dikenal juga dengan nama minyak teris atau minyak terbang
(volatile oil) yang dihasilkan oleh tanaman. Minyak tersebut mudah menguap
6
pada suhu kamar tanpa mengalami dekomposisi, mempunyai rasa getir (pungent
taste), berbau wangi sesuai dengan bau tanaman penghasilnya.
Berdasarkan karakteristiknya minyak atsiri umumnya larut dalam pelarut
organik dan tidak larut air. Minyak atsiri ini merupakan salah satu dari hasil sisa
proses metabolisme didalam tanaman yang terbentuk karena reaksi antara
berbagai persenyawaan kimia dengan adanya air. Minyak tersebut disintesa dalam
sel glandular pada jaringan tanaman dan ada juga yang terbentuk dalam pembuluh
resin, misalnya minyak terpentin dari pohon pinus (Ketaren, 1981).
Minyak atsiri dapat bersumber pada setiap bagian tanaman, yaitu dari
daun, bunga, buah, biji, batang atau kulit dan akar atau rizhome. Minyak atsiri
selain dihasilkan oleh tanaman, dapat juga bentuk dari hasil degradasi oleh enzim
atau dapat dibuat secara sintetis (Robin, 1982).
Dalam hal ini Reineccius (1999) menambahkan, minyak atsiri terdiri atas
campuran kompleks senyawa organik yang dapat diklasifikasikan sebagai
berikut :
(1) Terpen yaitu senyawa hidrokarbon yang dibangun oleh dua atau lebih unit
isopren (C5, n = 1) jika n = 2 maka hidrokarbon tersebut dikenal dengan
monoterpen jika n = 3 disebut seskuiterpen dan jika n = 4 disebut diterpen,
juga dikenal triterpen (C30) dan tetraterpen (C30). Meskipun jumlahnya
signifikan dalam minyak atsiri tetapi terpen hanya memiliki nilai flavor
yang kecil, bila dibandingkan dengan axygenated derivates
(2) Turunan terpen teroksidasi (oxygenated derivates) yaitu akohol, aldehid,
keton dan ester. Senyawa tersebut memberikan perbedaan flavor diantara
7
minyak atsiri. Contoh senyawa ini diantaranya sitronelol, geraniol, nerol,
mentol, nerolidol, sitral
(3) Senyawa aromatik dengan gugus fungsi yang bervariasi (akohol asam,
ester aldehid, keton, fenol)
(4) Senyawa yang mengandung nitrogen atau sulfur. Senyawa ini tidak
terdapat pada kebanyakan minyak atsiri, biasanya terdapat pada tanaman
yang mengandung bahan albuminous diantaranya indol dan skatol.
2.3. Minyak Nilam
Dewasa ini nilam merupakan salah satu tanaman perkebunan yang
memiliki prospek ekonomi yang cukup cerah. Dalam hal ini hasil yang didapat
dari budidaya nilam adalah berupa minyak nilam yang diperoleh dengan
penyulingan tanaman nilam. Minyak nilam tergolong dalam minyak atsiri dengan
komponen utamanya adalah patchoulol. Daun dan bunga nilam mengandung
minyak ini, tetapi orang biasanya mendapatkan minyak nilam dari penyulingan
uap terhadap daun keringnya.
Dalam perdagangan internasional, minyak nilam dikenal sebagai minyak
patchouli (dari bahasa Tamil patchai artinya hijau dan ellai artinya daun, karena
minyaknya disuling dari daun). Aroma minyak nilam dikenal berat dan kuat dan
telah berabad-abad digunakan sebagai wangi-wangian (parfum) dan bahan dupa
atau setanggi pada tradisi timur. Disamping itu harga jual minyak nilam termasuk
yang tertinggi apabila dibandingkan dengan minyak atsiri lainnya (Yuhono dan
Sintha, 2006).
8
Mutu minyak ditentukan oleh sifat fisika-kimia minyaknya, dan faktor
yang paling menentukan mutu minyak nilam adalah kadar patchouli alkohol (PA).
PA merupakan komponen terbesar (50 – 60 %) dari minyak (Walker, 1969) dan
memberikan bau (odour) yang khas pada minyak nilam, karena antara lain
mengandung norpatchoulene (Trifilief, 1980). Kandungan yang terdapat di dalam
minyak nilam meliputi : patchouli alkohol, patchouli camphor, eugenol,
benzaldehyde, cinnamic aldehuyde, dan cadinene.
2.4. Manfaat Minyak Nilam
Minyak nilam merupakan bahan baku yang penting untuk industri
wewangian, kosmetik, dan sering pula dipakai sebagai bahan campuran
pembuatan kompon. Minyak nilam mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :
(a)
sukar tercuci, (b) sukar menguap dibandingkan dengan minyak atsiri lainnya, (c)
dapat larut dalam alkohol dan (d) dapat dicampur dengan minyak eteris lainnya.
Karena sifat-sifatnya inilah minyak nilam dipakai sebagai fiksatif (unsur pengikat)
untuk industri wewangian (Santoso, 1990).
Minyak nilam antara lain digunakan sebagai bahan baku, bahan
pencampur dan fiksatif dalam industri parfum, farmasi dan kosmetik serta
makanan dan minuman (Mustika dan Nuryani, 2006) juga sebagai pewangi
selendang, karpet dan barang-barang tenunan (Rusli dkk., 1985). Dalam industri
parfum minyak nilam merupakan bahan baku utama yang fungsinya tidak dapat
digantikan oleh minyak yang lain.
Di India daun nilam kering digunakan sebagai pengusir serangga
(repellent) pada kain yang akan di ekspor (Robbins, 1982). Minyak nilam juga
9
dapat berfungsi sebagai insektisida untuk larva Spodoptera littorales dengan LC 50
antara 10,1 dan 20,01 ml/m3 (Prawoto dan Sholeh, 2006).
2.5. Mutu Minyak Nilam
Minyak nilam berwujud cairan kental dengan warna kuning hingga
kecoklatan dan terdiri dari campuran persenyawaan terpen dengan alkoholalkohol, aldehid, dan ester-ester yang memberikan bau khas, misalnya patchouli
alkohol merupakan senyawa yang menentukan bau minyak nilam (Albert, 1980).
Standar mutu minyak nilam dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Standar Mutu Minyak Nilam
Karakteristik
Syarat
- Warna
Kuning muda – coklat kemerahan
- Bobot jenis 25oC/25oC
0,950 – 0,975
- Indek bias 25oC
1,507 – 1,515
- Kelarutan dalam etanol 90% (suhu
Larutan jernih atau ovalensi ringan
25oC  3oC)
- Patchouli alkohol (C15H26O) %
dalam perbandingan volume 1 :10
Min. 30
Sumber : SNI 06-2385-2006
2.6. Penanganan Pasca Panen
Panen pada umumnya dilakukan dengan memangkas dan memotong daun
dengan sedikit cabang sekunder, diambil pada umur 6 bulan setelah tanam.
Kemudian berturut-turut setiap 3 - 4 bulan. Panen dilakukan dengan memotong
tiga pasang daun teratas beserta batangnya. Setiap kali panen ditinggalkan satu
cabang tanaman untuk merangsang pertumbuhan berikutnya.
10
Waktu panen pertama dilakukan setelah tanaman berumur 6 bulan
sebelum daun berubah warnanya menjadi coklat, dilakukan pada waktu pagi atau
sore hari agar kandungan minyak dalam daun tetap tinggi. Panen selanjutnya 3 – 4
bulan setelah panen pertama.
Tanaman nilam setelah dipanen bagian batang dan daunnya dijemur dan
lama pengeringan kira-kira 3 jam, atau sampai dengan daun itu menjadi layu.
Pengurangan kadar air mutlak diperlukan agar kualitas minyak yang dihasilkan
tetap tinggi. Kemudian dimasukkan ke dalam silinder penyulingan untuk disuling
secara bersama.
Adapun beberapa tahapan perlakuan sesudah tanaman nilam dipanen
meliputi : a). Perajangan, b). Pengeringan dan c). Penyimpanan.
a. Perajangan
Hingga saat ini perlu tidaknya perajangan daun nilam yang hendak
disuling masih diperdebatkan dan belum ada kesepakatan para ahli. Di
satu pihak menganggap tidak perlu, karena akan memperbesar biaya
produksi akan tetapi di lain pihak perajangan daun nilam dianggap
penting. Oleh karena meskipun biaya bertambah, kadar minyak yang
dihasilkan lebih tinggi. Khususnya daun nilam yang dipanen dengan sabit
perlu dirajang dan diseleksi untuk dibuang cabang-cabangnya. Daun nilam
yang dipanen dengan cara tersebut harus dipotong-potong sepanjang
2-3 cm sebelum dikeringkan (Santoso, 1990).
b. Pengeringan
Hasil panen daun nilam dari kebun kemudian dijemur di bawah
sinar matahari. Cara penjemurannya : daun nilam dihamparkan di lantai
11
jemur dan diusahakan jangan sampai terjadi penumpukan terlalu tebal, dan
setiap kali harus dilakukan pembalikan. Lama pengeringan kira-kira 5 jam,
atau sampai dengan daun itu menjadi layu.
Selanjutnya daun-daun yang telah layu tersebut diangin-anginkan.
Caranya : dihamparkan di atas rak-rak bambu di tempat teduh dengan
tebal lapisan  5 cm, dan dibolak-balik sebanyak 2-3 kali dalam seharinya.
Pengeringan dapat dihentikan setelahtimbul bau nilam yang keras dan
khas dibandingkan daun segarnya, dimana dicirikan oleh daunnya
berwarna kecoklatan. Lama pengeringan biasanya membutuhkan waktu
3 hari.
Proses pengeringan ini perlu mendapat perhatian secara khusus.
Sebab, pengeringan yang terlalu cepat dapat menyebabkan penguapan
minyak, dan pengeringan yang terlambat akan mengundang timbulnya
cendawan (kapang) sehingga kualitas minyak nilam menjadi rendah.
(Santoso, 1990).
c. Penyimpanan
Setelah daun nilam tampak kering, segera dilakukan penyulingan
atau bisa juga disimpan untuk sementara waktu antara 1-2 hari sebab
apabila lebih akan muncul kapang yang bisa menurunkan mutu minyak
nilam. Cara penyimpanannya adalah sebagai berikut : daun nilam
diletakkan diatas para-para, atau di lantai beralaskan papan berkaki.
Gudang penyimpanan tidak boleh lembab dan sirkulasi udara harus baik.
Namun demikian, fase penyimpanan ini tetap beresiko, terutama bila
waktunya terlalu lama. Sebab dapat menyebabkan penyusutan jumlah
12
daun nilam kering dan sekaligus menurunkan jumlah minyak yang
dihasilkan (Santoso, 1990).
2.7. Beberapa Teknik dan Proses Penyulingan
Minyak atsiri adalah zat cair yang mudah menguap bercampur dengan
persenyawaan padat yang berbeda dalam hal komposisi dan titik cairnya, larut
dalam pelarut organik dan tidak larut dalam air. Berdasarkan sifat tersebut, maka
minyak atsiri dapat diekstrak dengan 4 macam cara,
yaitu : Penyulingan
(Distillation), Pressing (Eks-pression), Ekstraksi dengan pelarut (Solvent
ekstraksion) dan Absorbsi oleh menguapnya lemak padat (Enfleurage). (Walker,
1969).
Penyulingan dapat didefinisikan sebagai pemisahan komponen-komponen
suatu campuran dari dua jenis cairan atau lebih, berdasarkan perbedaan tekanan
uap dari masing-masing zat tersebut. (Guenther, 1987). Proses ini dilakukan
terhadap minyak atsiri yang tidak larut dalam air.
Jumlah minyak yang menguap bersama-sama uap air ditentukan oleh tiga
faktor, yaitu : besarnya tekanan uap yang digunakan, berat molekul dari masingmasing komponen dalam minyak dan kecepatan minyak yang keluar dari bahan
(Satyadiwiria, 1979).
Mengenai cara penyulingan itu sendiri masih dapat dipilahkan menjadi
tiga cara yaitu : 1). Penyulingan dengan air, 2). Penyulingan dengan air dan uap
dan 3). Penyulingan langsung dengan uap (Santoso, 1995).
13
1). Penyulingan dengan Air (Direct distillation)
Prinsip kerja penyulingan dengan air adalah sebagai berikut : Ketel
penyulingan diisi air sampai volumenya hampir separuh, lalu dipanaskan.
Sebelum air mendidih bahan baku dimasukkan kedalam ketel penyulingan
sehingga penguapan air dan minyak atsiri berlangsung bersamaan. Bahan
baku yang digunakan biasanya dari bunga atau daun yang mudah bergerak
di dalam air dan tidak mudah rusak oleh panas uap air. Penyulingan secara
sederhana ini sangat mudah dilakukan,dan tidak perlu modal banyak.
Namun kualitas minyak atsirinya masih rendah, kadar minyaknya sedikit,
terkadang proses hidrolisis ester, dan produk minyak bercampur dengan
hasil sampingan.
2). Penyulingan dengan Air dan Uap (Indirect distillation).
Pada penyulingan secara tidak langsung, yaitu dengan cara
memisahkan penguapan air dengan penguapan minyak. Bahan tumbuhan
diletakkan ditempat tersendiri yang dialiri uap air, atau secara lebih
sederhana bahan tumbuhan diletakkan di atas air mendidih (Harris, 1987).
Penyulingan dengan cara ini sedikit lebih maju, biaya tidak terlalu
mahal dan produksi minyak relatif lebih baik. Prinsip kerjanya sebagai
berikut: ketel penyulingan diisi air sampai pada batas saringan. Bahan
baku diletakkan di atas saringan, sehingga tidak berhubungan langsung
dengan air yang mendidih tetapi akan berhubungan uap air. Air yang
menguap akan membawa partikel-partikel minyak atsiri dan dialirkan
melalui pipa ke alat pendingin sehingga terjadi pengembunan, dan uap air
14
yang bercampur minyak atsiri tersebut akan mencair kembali. Selanjutnya
uap air tersebut dialirkan ke alat pemisah untuk memisahkan minyak atsiri
dari air. Cara ini paling banyak dilakukan para petani atsiri dan alatalatnya pun dibuat sendiri oleh para petani atsiri. Produk minyak yang
dihasilkan cukup bagus bahkan kalau pengerjaannya baik produk
minyaknya masuk dalam kategori ekspor. Berdasarkan pengamatan
lapang, khususnya petani nilam di Br. Nungnung, Desa Pelaga, Kecamatan
Petang, Kabupaten Badung lama penyulingan nilam yang dilakukan petani
berkisar antara tiga hingga enam jam.
3). Penyulingan dengan Uap
Penyulingan secara langsung dengan uap memerlukan biaya yang
cukup besar karena harus disiapkan dua ketel dan sebagian besar peralatan
terbuat dari stainless steell (SS) dan mild steel (MS). Walaupun
memerlukan biaya yang besar kualitas minyak atsirinya memang jauh
lebih sempurna. Prinsip kerja penyulingan seperti ini hampir sama dengan
cara penyulingan dengan air dan uap (indrect distillation). Namun antara
ketel uap dan ketel penyulingan harus terpisah. Ketel uap yang berisi
bahan baku partikel-partikel minyak pada bahan baku terbawa bersama
uap dan dialirkan ke alat pendinginan. Dalam alat pendingin itulah terjadi
proses pengembunan. sehingga uap air yang bercampur minyak akan
mengembun dan mencair kembali. Selanjutnya dialirkan ke alat pemisah
yang akan memisahkan minyak atsiri dari air. Cara ini biasanya dilakukan
oleh perusahaan atau perorangan yang bermodal karena membutuhkan
biaya yang besar dan kualitas minyak atsirinya jauh lebih sempurna
15
dibandingkan dengan kedua cara lainnya sehingga harga jualnya juga jauh
lebih tinggi.