I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Senyawa kimia yang terkandung dalam tumbuhan merupakan sumber bahan

kimia yang berguna sebagai sumber inovasi dalam penemuan dan pengembangan

obat-obat baru serta untuk kepentingan berbagai industri, terutama industri

flavoring agent untuk aneka makanan dan minuman, fragrance untuk sabun,

parfum dan kosmetik serta untuk obat-obatan/farmasi. Senyawa kimia yang

dihasilkan oleh suatu tumbuhan yang satu dan lainnya sangat berbeda, tergantung

pada lokasi tumbuh dan jenis tanamannya.

Menurut Irna et al (2007), di planet ini terdapat kurang lebih 250.000 jenis

tumbuhan tingkat tinggi yang mengandung aneka senyawa kimia alami. Dari

jumlah tersebut, baru sekitar 750 jenis (0,3%) yang telah diteliti dan 135.000 jenis

(54%) terdapat di hutan-hutan tropika, dimana hutan tropika di Indonesia

mengandung lebih dari 30.000 jenis tumbuhan tingkat tinggi ini dan sangat

potensial untuk diteliti. Dengan demikian, berarti bahwa Indonesia sebenarnya

merupakan gudang bagi bahan kimia alami yang belum ditemukan dan tidak

ternilai harganya baik untuk masa kini maupun masa depan. Oleh karena itu,

sangat diharapkan bahwa penelitian bahan kimia alami dapat menjadi ujung

tombak bagi para peneliti Indonesia untuk mengekspl orasi potensi sumber daya

alam ini, khususnya potensi keberadaan bahan kimia alami yang melimpah di

Indonesia guna meningkatkan kesejahteraan rakyat Indonesia.

Sehubungan dengan hal tersebut diatas, di Indonesia, tumbuh subur tanaman

sereh sebagai tanaman “multi guna” karena batang dan daunnya selain dapat

dimanfaatkan sebagai penyedap/bumbu-bumbu aneka makanan dan minuman juga

dapat dipergunakan sebagai pengusir nyamuk Aedes Aegypty yang menyebabkan

penyakit “Demam Berdarah Dengue (DBD)”, pengusir serangga, pengusir lalat

buah, penurun panas, sebagai peluruh angin perut, penambah nafsu makan bagi

manusia, pengobatan pasca persalinan, dan pereda kejang, sedangkan akar

tanaman sereh wangi dapat digunakan sebagai obat peluruh air seni, peluruh

keringat, peluruh dahak atau obat batuk, dan penghangat badan. Tanaman Sereh

Wangi (Cymbopogon winterianus jowitt) tersebut mengandung minyak atsiri yang

2

disebut Citronella Oil yang selain memiliki multi khasiat sebagai bahan obat

tradisional maupun modern, juga merupakan aset nasional yang perlu terus digali,

diteliti, dikembangkan dan dioptimalkan pemanfaatannya. Akhir-akhir ini Minyak

Sereh Wangi menarik perhatian dunia, karena mempunyai sifat aktif biologis

sebagai anti jamur alami dan anti bakteri sehingga dapat dipergunakan sebagai

bahan pengawet pada makanan dan sebagai anti-biotik. Menurut hasil penelitian

Khoirotunnisa (2008), Sereh Wangi (Cymbopogon winterianus jowitt) adalah

salah satu tanaman obat tradisional dimana minyak atsiri yang terkandung

didalamnya mempunyai aktivitas anti-jamur utamanya terhadap jamur Malassezia

furfur (jamur penyebab penyakit kulit yang disebut dengan “panu”) secara invitro.

Oleh karena itu penelitian dan pengembangan tentang isolasi senyawa kimia yang

terkandung didalam Minyak Sereh Wangi tersebut merupakan bagian dari upaya

peningkatan nilai tambah dan hilirisasi industri berbahan baku Minyak Sereh

Wangi beserta produk-produk turunannya.

Pada umumnya, industri Minyak Sereh Wangi di Indonesia masih

merupakan industri hulu yang baru mampu menghasilkan minyak kasar yang

langsung diekspor dengan harga yang murah, sedangkan industri hilirnya yang

berupa industri kosmetika, flavoring agent, fragrans dan obat-obatan sudah

berkembang, bahkan sudah mampu menghasilkan komoditi ekspor dengan

menggunakan bahan baku impor yang harganya jauh lebih mahal dari pada harga

Minyak Sereh kasar yang diekspor. Sampai saat ini yang belum berkembang di

Indonesia justru pada industri antara (intermediate), yaitu industri yang

menghasilkan barang setengah jadi yang diperlukan industri hilir.

Pada saat ini penggunaan minyak atsiri sebagai obat dari bahan alam

semakin diminati masyarakat, terlebih lagi seiring dengan adanya gerakan

kembali ke alam (back to nature) yang dilakukan oleh masyarakat dunia, tanaman

obat makin penting peranannya dalam pola konsumsi makanan, minuman

dan obat-obatan. Dengan meningkatnya kesadaran manusia terhadap pemanfaatan

sumber daya alam tersebut, maka pemanfaatan produk herbal semakin

berkembang tidak hanya di negara-negara Timur saja, melainkan sudah merambah

ke negara-negara Barat. Hal ini tampak dari data WHO yang menunjukkan bahwa

3

permintaan produk herbal di negara-negara Eropa dalam kurun waktu 1999-2009

diperkirakan mencapai 66 % dari permintaan dunia.

Dalam rangka pengembangan industri Minyak Sereh Wangi dan

turunannya ini, ada beberapa hal penting yang perlu diperhatikan, antara lain

adalah pengadaan bahan baku, proses produksi, tata niaga dan bentuk

pengusahaannya. Dalam era globalisasi yang penuh dengan persaingan yang

sangat ketat ini permasalahan yang dihadapi Indonesia dalam rangka

pengembangan industri minyak atsiri beserta produk-produk turunannya,

khususnya dalam rangka mewu-judkan berdirinya industri - industri antara

(intermediate) tersebut diatas adalah adanya tantangan bagi para produsen

maupun eksportir minyak atsiri beserta produk turunannya untuk mampu

memproduksi serta memasok bahan Aroma Chemical atau Kimia Adi dari minyak

atsiri dengan kualitas yang baik atau sesuai dengan standar mutu yang berlaku

baik secara nasional maupun internasional. Berkenaan dengan hal tersebut, untuk

mempertinggi kualitas serta nilai ekonomi Minyak Sereh Wangi ini, perlu

dilakukan beberapa usaha, antara lain :

1. Isolasi komponen utama minyak atsiri Sereh Wangi

2. Pemurnian lanjut untuk menghasilkan produk yang lebih murni.

3. Sintesa turunan Minyak Sereh Wangi

4. Formulasi untuk produk akhir sebagai flavouring agent atau fragrance

Sampai saat ini, Indonesia dikenal sebagai negara produsen Minyak Sereh

Wangi terbesar nomor dua di dunia setelah Cina (Boelens, 1994). Selain itu,

Minyak Sereh Wangi ini juga memiliki pasaran yang luas dan bagus serta berdaya

saing kuat di pasaran luar negeri sehingga bisa dijadikan komoditi ekspor utama

diantara berbagai jenis minyak atsiri lainnya. Perkiraan kebutuhan dunia akan

Minyak Sereh Wangi (Citronela Oil) rata-rata sebesar 1600-1750 ton/tahun

dengan harga ekspor rata-rata 42,5 US$ / kg. Menurut data ekspor dari BPS,

selama 5 tahun terakhir ini, tercatat ekspor Citronela oil dari Indonesia rata-rata

per tahun baru mencapai 55.924 kg (sekitar 3,20 - 3,50 % dari kebutuhan dunia).

Walaupun potensi keberadaan Minyak Sereh Wangi di Indonesia sangat besar dan

peluang pasarnyapun masih cukup terbuka lebar, namun ironisnya, untuk

memenuhi kebutuhan industri hilirnya, Indonesia masih harus mengimpor Minyak

4

Sereh Wangi dalam bentuk pure oil maupun produk turunannya atau fraksi aktif

yang terkandung didalam Minyak Sereh Wangi, terutama yang berupa Sitronelal,

Sitronelol dan Geraniol dengan harga yang jauh lebih mahal dari pada harga

minyak kasar yang diekspor (harga impornya 153,34 US$/ kg, sedangkan harga

eksponya hanya 65,9 US$/ kg), karena selama ini Minyak Sereh Wangi tersebut

diekspor dalam bentuk minyak kasar sehingga kurang optimal dalam

mendatangkan devisa bagi negara (Guenther, 1990). Oleh karena itu, perlu usaha

untuk meningkatkan nilai guna dan nilai tambah dari Minyak Sereh Wangi dengan

mengolahnya lebih lanjut menjadi pure oil maupun produk turunannya sebagai

bahan Aroma Chemical maupun Produk Kimia Adi seperti Sitronelal, Sitronelol,

dan Geraniol yang antara lain dapat dipergunakan sebagai bahan baku penyusun

komponen dalam rose oil yang harganya sangat mahal dan dibutuhkan untuk

bahan flavouring agent dan fragrance yang mempunyai nilai tambah tinggi dan

yang selama ini masih diimpor serta sangat dibutuhkan oleh berbagai industri

pangan, parfum, sabun dan industri kosmetik lainnya di dalam negeri.

Selain hal tersebut diatas, masalah lain yang sering muncul dalam proses

fraksinasi Minyak Sereh Wangi dan isolasi Sitronelal adalah masalah bahaya

bahan kimia yang digunakan dalam proses tersebut terhadap kesehatan dan

lingkungan. Pada umumnya, pemakaian bahan kimia dalam proses fraksinasi

Minyak Sereh Wangi maupun isolasi Sitronelal ini berfungsi untuk mempercepat

proses atau untuk meningkatkan kadar dari fraksi yang dikehendaki. Bahaya

penggunaan bahan kimia dalam proses fraksinasi Minyak Sereh Wangi dan isolasi

Sitronelal terhadap kesehatan dan lingkungan.ini dapat ditinjau dari dua aspek,

yaitu :

1. Aspek penggunaan berbagai jenis bahan kimia dalam proses fraksinasi maupun

isolasi sitronelal, sitronelol, dan geraniol dari Minyak Sereh Wangi Efek dari

beberapa bahan kimia yang dipakai dalam proses fraksinasi maupun isolasi

Sitronelal, Sitronelol, dan Geraniol dari Sereh Wangi terhadap kesehatan

maupun lingkungan, antara lain sebagai berikut :

a. Penggunaan NaCl pada proses isolasi total Geraniol, relatif tidak

berbahaya, tetapi bersifat korosif dan apabila dielektrolisis akan berubah

menjadi gas Clorida yang sangat beracun.

5

b. Pelarut organik seperti eter, alkohol, aseton, heksan, dan lain-lain merupa-

kan zat cair yang mudah terbakar.

c. Penggunaan bahan alkali seperti Na, K, dan Ca dapat dengan mudah

mengeluarkan panas, dan gas yang mudah terbakar, karena bahan kimia ini

reaktif terhadap air.

d. Penggunaan asam sulfat (H2SO4), asam klorida, (HCI) dan natrium

hidroksida (NaOH) yang digunakan dalam proses isolasi sitronelal dan

sitronelol dapat menghasilkan panas dan gas yang mudah terbakar atau

gas-gas yang beracun dan korosif karena bahan kimia tersebut reaktif

terhadap asam. Selain itu asam sulfat dapat menimbulkan kerusakan atau

peradangan bila kontak dengan permukaan tubuh yang lembab seperti

kulit, mata, dan saluran pernapasan, karena bahan kimia ini termasuk

bahan kimia iritan.

e. Menurut Taufiqurrakhman dan Reuters (2011), penggunaan n-hexane

(solvent yang digunakan untuk ekstraksi/isolasi Sitronelal) dapat

mengakibatkan bahaya keracunan terhadap kesehatan dan jiwa bagi para

pekerja yang bersangkutan (sakit demam tinggi, bahkan sampai meninggal

dunia).

2. Aspek substitusi penggunaan bahan kimia pada industri yang berbahan baku

Sitronelal, Sitronelol dan Geraniol sintetis, antara lain sebagai berikut :

a. Bahan Kimia Aroma (Flavor and Fragrance)

Menurut Laszlo Somogyi dan Akihiro Kishi (2001), bahan kimia aroma

digunakan untuk flavoring agent atau senyawa penyusun komposisi rasa

(untuk menyampaikan rasa dan aroma yang menarik untuk makanan

olahan dan minuman) dan juga untuk fragrance agent atau senyawa

penyusun formulasi keharuman (yang memberikan aroma yang

menyenangkan bagi barang-barang konsumen seperti parfum,

perlengkapan mandi, kosmetik, deterjen dan pembersih rumah tangga).

Bahan campuran rasa dan aroma merupakan campuran kompleks,

termasuk pelarut dan pengencernya. Apabila salah dalam penerapan

formulasinya, senyawa-senyawa tersebut dapat berubah sifatnya menjadi

beracun dan bisa membahayakan kesehatan penggunanya.

6

b. Flavor Sintetis / Imitasi dari Senyawa Turunan Minyak Sereh

Pada saat ini terdapat lebih dari 200 bahan kimia aroma penyebab flavor

sintetis rasa buah (fruitiness), seperti: asam, alkohol, ester, aldehid, keton,

dan sebagainya. Bahan-bahan kimia aroma ini jika dicampur menjadi satu

dengan komposisi tertentu akan menimbulkan rasa buah. Diantara bahan-

bahan kimia tersebut diatas, ada beberapa yang dapat disubstitusi dengan

bahan kimia alami, yang antara lain adalah senyawa turunan sitronelal dan

geraniol dari minyak sereh wangi. Dampak dari upaya substitusi ini lebih

aman terhadap kesehatan maupun lingkungan dibanding dengan

penggunaan bahan-bahan kimia lainnya terutama yang bukan berasal dari

alami. Flavor sintetis banyak dipakai dalam industri minuman dan aneka

roti atau confectionary. sebagai contoh antara lain sebagai berikut :

- Flavor Sintetis Strawberry dapat disubstitusi dengan senyawa turunan

Geraniol

- Flavor Sintetis Nenas dapat disubstitusi dengan senyawa turunan

sitronelal

- Vanillin (pure chemical, bukan vanilla), dapat disubstitusi dengan

senyawa turunan sitronelal

c. Parfum.

Parfum berasal dari bagian-bagian tertentu dari aneka tumbuhan minyak

atsiri (contoh : akar wangi, kayu cendana, kulit kayu cinamon, daun sereh

wangi, bunga rose, bunga lavender, buah pala, buah lemon, myrrh, dan

sebagainya). Parfum dapat juga berasal dari bahan kimia (isolate). Produk

isolat diturunkan langsung dari masing-masing minyak atsiri melalui

reaksi kimia, dimana senyawa ini tidak ada dalam alam, bahan ini

merupakan produk esterifikasi seperti : formiat, asetat, propionat, dan

ester-ester dari citronellol, linalool, geraniol, terpinol, dan lain sebagainya.

Parfum adalah campuran dari zat pewangi yang dilarutkan dalam pelarut

yang sesuai. Zat pewangi dapat berasal dari minyak atsiri dimana salah

satunya adalah minyak sereh wangi atau dibuat sintetis. Dampak dari

upaya substitusi ini lebih aman terhadap kesehatan maupun lingkungan

7

dibanding dengan penggunaan bahan-bahan kimia lainnya terutama yang

bukan berasal dari alami.

Karena itu, untuk mengatasi masalah-masalah tersebut diatas, perlu adanya

perancangan proses fraksinasi Minyak Sereh Wangi dan isolasi Sitronelal yang

tidak menggunakan bahan kimia apapun baik untuk pelarut maupun stimulant

dengan kondisi proses yang terbaik sehingga mampu menghasilkan produk

dengan kualitas dan nilai tambah yang tinggi dan ramah lingkungan, serta hasil

perhitungan kelayakan finansial untuk penerapannya di industri.

1.2. Perumusan Masalah

1. Indonesia dikenal sebagai negara produsen Minyak Sereh Wangi terbesar

nomor 2 (dua) di dunia setelah Cina, namun industri Minyak Sereh Wangi di

Indonesia sebagian besar masih merupakan Industri hulu yang baru mampu

menyediakan minyak sereh kasar yang langsung diekspor, sedangkan Industri

hilirnya yang berupa industri kosmetika, flavoring agent, fragrance, dan

farmasi sudah berkembang bahkan sudah menghasilkan komoditi ekspor

dengan menggunakan bahan baku impor.

2. Terdapat kesenjangan harga yang sangat besar antara harga ekspor Minyak

Sereh kasar dan impor Minyak Sereh murni maupun produk turunan Minyak

Sereh Wangi, utamanya Sitronelal.

3. Sampai saat ini yang belum berkembang di Indonesia justru industri antara

(intermediate), yaitu industri yang menghasilkan barang setengah jadi yang

diperlukan industri hilir berbahan baku Minyak Sereh Wangi dan produk

turunannya.

4. Pemakaian bahan kimia dalam proses fraksinasi Minyak Sereh Wangi

ataupun isolasi Sitronelal dapat membahayakan kesehatan bagi pekerja yang

bersang-kutan atau pengguna dari produk dimaksud dan juga akan

memberikan dampak yang negatif bagi lingkungan.

5. Dalam rangka menghadapi persaingan yang sangat ketat pada era globalisasi

saat ini, para produsen maupun eksportir minyak atsiri ditantang untuk

mampu memproduksi serta memasok bahan kimia aroma (aroma chemical)

ataupun kimia adi dari minyak atsiri, dalam hal ini adalah Sitronelal dengan

8

kualitas yang baik atau sesuai dengan standar mutu yang berlaku baik secara

nasional maupun internasional.

1.3. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Mendapatkan rancangan proses fraksinasi Minyak Sereh Wangi dan isolasi

Sitronelal dengan kondisi proses yang terbaik sehingga mampu menghasilkan

produk dengan kualitas dan nilai tambah yang tinggi dan ramah lingkungan.

2. Memperoleh hasil perhitungan kelayakan finansial untuk menerapkan hasil

rancangan proses fraksinasi Minyak Sereh Wangi dan isolasi Sitronelal pada

industri dalam rangka mewujudkan berdirinya industri antara (intermediate)

berbahan baku Minyak Sereh Wangi dan produk turunannya di Indonesia.

1.4. Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai referensi dalam :

1. Pengembangan proses fraksinasi Minyak Sereh Wangi dan Isolasi Sitronelal

dengan kualitas dan nilai tambah yang tinggi serta ramah lingkungan.

2. Penghitungan kelayakan finansial untuk menerapkan hasil rancangan proses

fraksinasi Minyak Sereh Wangi dan isolasi Sitronelal tersebut di atas di

industri dalam rangka mewujudkan berdirinya pabrik yang memproduksi

barang setengah jadi atau produk “antara (intermediate)” yang berbahan baku

Minyak Sereh Wangi di Indonesia.

1.5. Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini meliputi:

1. Karakterisasi bahan baku (minyak sereh wangi).

2. Perancangan proses isolasi sitronelal dari minyak sereh wangi yang ramah

lingkungan.

3. Kajian kelayakan finansial dari perancangan proses fraksinasi Minyak Sereh

Wangi dan isolasi Sitronelal, untuk penerapannya di industri

9

1.6. Kebaruan (Novelty) Dari Hasil Penelitian

Kebaruan (novelty) dari hasil penelitian yang diharapkan adalah :

1. Ditemukannya rancangan proses fraksinasi Minyak Sereh Wangi dan isolasi

Sitronelal dengan kondisi proses yang terbaik sehingga mampu menghasilkan

produk dengan kuantitas, kualitas dan nilai tambah yang tinggi dan ramah

lingkungan. (tidak menggunakan zat kimia apapun dalam proses ini, baik

sebagai solvent maupun stimulant).

2. Dapat mewujudkan keberadaan industri antara (intermediate) di Indonesia,

yang menghasilkan barang setengah jadi yang diperlukan sebagai bahan baku

industri kosmetika, flavoring agent, fragrance dan farmasi yang selama ini

masih diimpor.

3. Dapat memeperkecil kesenjangan harga ekspor Minyak kasar Sereh Wangi

dan Minyak Sereh Wangi murni maupun produk turunannya, utamanya

Sitronelal.

4. Dapat menjawab tuntutan dinamika zaman, dimana para produsen minyak

atsiri dan produk turunannya ditantang untuk mampu memproduksi serta.

memasok bahan kimia aroma (aroma chemical) atau kimia adi dari minyak

atsiri, dalam hal ini utamanya adalah Sitronelal dengan kualitas yang baik,

sesuai dengan standar mutu yang berlaku baik secara nasional maupun

internasional.

10