Alat Distilasi (Suling) Minyak Atsiri skala Kecil

Selasa, 07 Juni 2011

Alat Distilasi Minyak Asiri / Alat Suling Minyak Atsiri skala Kecil (Home Essential Oil Distiller)

http://aldis-asia.blogspot.com

Distilasi/Penyulingan minyak asiri/atsiri (essential oil distillation) adalah suatu hal yang sangat menyenangkan, menantang dan hobi yang bisa membawa keuntungan.
Melakukan distilasi minyak asiri/atsiri di rumah bisa dikatakan relatif sederhana dan mudah. Cukup menggunakan alat distilasi skala kecil yang terbuat dari stainless steel food grade dengan sistem kukus (water and steam distillation), bisa dihasilkan kualitas minyak yang bagus dan segar.

Dengan munculnya sejumlah pelatihan (training), seminar, artikel majalah, buku-buku dan media online mengenai minyak atsiri, maka tidaklah heran jika saat ini semakin banyak orang yang tertarik di bidang minyak atsiri (essential oil). Dan tentu saja peluang usaha memang ada mengingat Indonesia memiliki kekayaan beragam jenis tumbuhan yang bisa menghasilkan minyak atsiri. Saat ini Indonesia merupakan salah satu sumber bahan baku minyak atsiri di dunia, antara lain: nilam, pala, sereh wangi, cengkeh, akar wangi, kenanga (ylang-ylang), jahe, jeruk purut, adas (fennel/foeniculi), kemukus, kayu putih (cajuput) dan lain-lain.

Alat distilasi minyak atsiri skala kecil (Home Essential Oil Distiller) dapat digunakan untuk:
  • Individu yang ingin mempraktekkan pengetahuan dan pelatihan minyak atsiri yang telah diperolehnya.
  • Individu yang memiliki hobi melakukan distilasi minyak atsiri.
  • Mahasiswa yang melakukan penelitian minyak atsiri.
  • Pebisnis yang tertarik dengan disitlasi minyak atsiri, dapat melakukan uji coba praktek  pendahuluan dengan alat ini.
  • Pelaku bisnis atsiri yang melakukan distilasi bahan tanaman tertentu dengan jumlah yang terbatas, tapi menuntut kualitas minyak yang bagus.
  • Pelaku pengobatan alternatif yang ingin menghasilkan minyak atsiri dari ramuan tanamannya sendiri.
  • Pengelola SPA/Aromaterapi kesehatan dan pelaku bisnis perawatan tubuh dan kecantikan, dalam rangka memenuhi kebutuhan pelanggan khusus mereka terhadap minyak atsiri tertentu yang alami dan segar serta penggunaan air bunga (hydrosols/floral water).  Hidrosol mengandung esensi tanaman di setiap tetesnya seperti minyak atsiri tetapi dalam bentuk yang lebih ringan, sehingga dapat digunakan secara langsung pada kulit tanpa perlu diencerkan terlebih dahulu. Pada saat ini Hidrosol kembali dicari dan digunakan karena memiliki khasiat alami pengobatan (therapeutic) dan tentu saja tidak mengandung aditif beracun seperti bahan kimia atau parfum sintetis, sehingga efektif dalam perawatan kulit sehat bercahaya alami.
Minyak Asiri / Atsiri
Minyak asiri/atsiri dikenal juga dengan nama minyak eteris (aetheric oil), minyak esensial (essential oil), minyak aromatik (aromatic oil) atau minyak terbang (volatile oil) yang dihasilkan oleh tanaman. Minyak tersebut mudah menguap pada suhu kamar tanpa mengalami dekomposisi, mempunyai rasa getir (pungent teste), berbau wangi sesuai dengan bau tanaman penghasilnya. Umumnya larut dalam pelarut organik dan tidak larut air. Minyak atsiri dapat bersumber pada setiap bagian tanaman, yaitu, dari daun, bunga, buah, biji, batang/kulit dan akar (rhizome).  Minyak atsiri banyak digunakan sebagai bahan baku untuk industri parfum, bahan pewangi (fragrances), aroma (flavor), farmasi, kosmetika dan aromaterapi.

Proses produksi / ekstraksi minyak asiri/atsiri dapat ditempuh melalui beberapa cara, yaitu;
·         Pengempaan (pressing)
·         Ekstraksi menggunakan pelarut (solvent extraction)
·         Absorbsi oleh penguap lemak padat (Enfleurage)
·         Penyulingan/Distilasi (distillation). Penyulingan merupakan metode yang paling banyak digunakan untuk mendapatkan minyak atsiri. 

Penyulingan/Distilasi
Penyulingan/Distilasi adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya.

Berdasarkan prosesnya, distilasi dapat dibedakan menjadi distilasi batch (batch distillation) dan distilasi kontinyu (continuous distillation). Disebut distilasi batch jika dilakukan satu kali proses, yakni bahan dimasukkan dalam peralatan, diproses kemudian diambil hasilnya (distilat dan residu). Disebut distilasi kontinyu jika prosesnya berlangsung terus-menerus, ada aliran bahan masuk sekaligus aliran bahan keluar.

Penyulingan minyak asiri / atsiri dilakukan dengan mendidihkan bahan baku tanaman di dalam ketel/wadah suling sehingga terdapat uap yang diperlukan untuk memisahkan minyak atsiri dari komponen bukan minyak atsiri atau dengan cara mengalirkan uap jenuh dari ketel/wadah pendidih air (boiler) ke dalam ketel/wadah penyulingan yang berisi bahan baku minyak atsiri.

Penyulingan minyak atsiri dapat dilakukan dengan 3 cara:
  1. Penyulingan dengan sistem rebus (Water Distillation / Hydro-distillation
  2. Penyulingan dengan air dan uap / sistem kukus (Water and Steam Distillation / Wet steam)
  3. Penyulingan dengan uap langsung (Direct Steam Distillation / Dry Steam)
Penyulingan dengan air dan uap / sistem kukus
Penyulingan dilakukan dimana bahan baku tanaman dan air tidak bersinggungan langsung karena dibatasi dengan saringan di atas air. Kelebihan penyulingan dengan sistem kukus ini dapat menghasilkan uap dan panas yang stabil oleh karena tekanan uap yang konstan, cukup membutuhkan sedikit air sehingga bisa menyingkat waktu proses produksi, dan dekomposisi minyak akibat panas akan lebih baik dibandingkan dengan metode uap langsung.

Bahan baku tanaman yang bisa disuling dengan sistem kukus adalah:
  • Dedaunan: daun cengkeh, daun nilam, daun sirih, daun kayumanis, daun kayu-putih, daun jeruk purut, daun gandapura, daun cendana, seledri, dan lain-lain
  • Tangkai: tangkai bunga cengkeh, tangkai gandapura, dan lain-lain
  • Buah: kapulaga, kulit jeruk purut, ketumbar, lada, pala, dan lain-lain
  • Rimpang: rimpang jahe, kencur, jeringau, akar-wangi, kunyit, temulawak.
Rendemen minyak atsiri yang dihasilkan tergantung dari: kualitas bahan baku, iklim, cara penjemuran dan cara penyulingan.

Jumlah minyak yang menguap bersama-sama uap air ditentukan oleh tiga faktor, yaitu: besarnya tekanan uap yang digunakan, berat molekul dari masing-masing komponen dalam minyak dan kecepatan minyak yang keluar dari bahan.  Hal yang perlu diperhatikan pada saat penyulingan adalah agar suhu dan tekanan, tetap seragam dan tidak menurun secara tiba-tiba selama proses distilasi berlangsung.

Hidrosol (Hydrosol / Floral Water)
Hidrosol terbentuk selama proses distilasi minyak atsiri. Hasil distilasi berupa dua macam cairan, yaitu fase cairan minyak atsiri dan bercampur dengan fase air. Kedua cairan ini kalau didiamkan akan saling terpisah karena adanya perbedaan bobot jenis, sehingga fase minyak bisa dipisahkan dalam bentuk minyak atsiri murni dan sisanya berupa air yang mengandung partikel-partikel sisa minyak yang terikat oleh molekul air, sehingga aroma air tersebut menjadi harum dan baunya sesuai dengan minyak yang tadi disuling. Air yang harum ini disebut hidrosol. Hidrosol ini mengandung komponen-komponen penyusun minyak atsiri yang terdiri dari hidrokarbon, oksida, ester, eter, terpen dan fenil propane, tapi mereka menyatu dalam bentuk satu kesatuan yang beraroma harum. Hidrosol inilah yang disebut sebagai efek samping penyulingan minyak atsiri. Hidrosol memiliki khasiat sifat pengobatan yang luar biasa dan manfaat pada perawatan kulit, dan juga jauh lebih lembut dibanding minyak atsirinya, sehingga dapat digunakan untuk anak-anak, orang tua dan juga bagi yang berkulit sensitif. Contoh hidrosol yang sering digunakan yaitu kamomila (chamomile), lavender, melati (jasmine), mawar, rosemary, geranium, cendana, bunga limau, jeruk bali dan sebagainya.

Alat distilasi minyak atsiri skala kecil (Home Essential Oil Distiller
Setelah melihat, mempelajari, bertanya dan meminta saran tentang berbagai jenis alat suling skala kecil (home essential oil distiller) yang ada, baik di Indonesia maupun di luar Indonesia, maka untuk saat ini, bisa dikatakan alat suling (distiller) dari Garry stadler, California-USA, http://www.heartmagic.com/33Ldistiller/33LiterEssentialDistiller.html masih menjadi favorit, dikarenakan: praktis, kinerjanya dapat diandalkan, mudah digunakan dan juga pemeliharaannya.

Alat suling ini merupakan penyulingan dengan air dan uap / sistem kukus (water and steam distillation) yaitu dimana wadah bahan tanaman (bio container) dimasukkan seluruhnya ke dalam wadah pendidih air (boiler). Manfaatnya adalah:
  • Dinding sebelah dalam wadah bahan tanaman tidak akan mengalami kondensasi/pengembunan. Apabila wadah bahan tanaman diletakkan diluar boiler dan dinding wadah tersebut tidak diisolasi, biasanya akan memberikan efek tidak baik, seperti terjadi beberapa pengembunan air di sebelah dalam dinding, dikarenkan dinding sebelah luarnya didinginkan oleh udara.
  • Tekanan uap yang konstan yaitu pada air mendidih 100 derajat celcius.
  • Bahan tanaman tidak akan mengalami panas yang berlebih.
  • Tidak perlu terus menerus memonitor dan mengatur suhu dan tekanan uap di wadah bahan tanaman.
Alat suling ini tidak memerlukan pengukur tekanan dan temperatur karena bekerja pada sistem atmosfir terbuka (open to atmosphere) dan proses penyulingan/distilasi terjadi tepat pada suhu 100 derajat celcius, tidak lebih atau kurang.

Ruang air (water space) di boiler dapat menampung sekitar 4 gallon (15 liter) air. Umumnya pemakaian air 8 liter sampai dengan 11 liter adalah lebih dari cukup untuk tiap proses penyulingan.
Pendingin/kondensor (condenser) bekerja dengan cara; air pendingin disalurkan masuk ke dalam gulungan (coil), sedangkan uap distilat berada di luar gulungan (coil).
Kelebihan dari kondensor ini adalah:
  1. Kondensor tidak memberikan hambatan pada uap, sehingga tidak ada terjadi tekanan balik (zero system backpressure). Semuanya bekerja pada tekanan atmosfir.
  2. Dengan jalannya air di dalam gulungan pipa tubing (coiled tube) dan uap distilat di luarnya, maka area permukaan pendingin bisa maksimum tersedia  bagi uap tersebut. Apalagi dengan panjang gulungan tubing (tubing coiled) sekitar 6 meter, akan menghasilkan kondensor yang benar-benar efisien.
  3. Kondensor sangat mudah dibersihkan karena penutupnya mudah dibuka, tidak seperti kondensor lainnya yang umumnya dilas atau dibaut sehingga sulit dibersihkan. Pemeliharaan dan pembersihan alat suling, baik pada wadah boiler, wadah bahan tanaman maupun kondensornya perlu dilakukan agar alat suling dapat selalu bekerja dengan kinerja terbaiknya.   
  4. Dengan model kondensor berdiri dan sambungan yang praktis, menjadikan alat suling ini sederhana dan mudah untuk buka/pasang.
Harga Alat Suling Minyak Atsiri skala kecil (Home essential oil distiller)
Harga alat suling ini dapat dilihat di website: 
http://www.heartmagic.com/33Ldistiller/33LiterEssentialDistiller.html

Daftar harga jual (di USA) per unit alat suling tersebut dengan pemanasan memakai gas, yang dikutip dari website di atas  adalah : 
10 USA gallon (33 liter) = $2.499 (Rp.22,4 juta) Kurs.9.000
15 USA gallon (56 liter) = $3.250 (Rp.29,2 juta) Kurs.9.000
20 USA gallon (75 liter) = $4.000 (Rp.36,0 juta) Kurs.9.000

Setelah mengetahui keunggulan dari alat suling ini, tentunya sangat disayangkan jika harus dilewatkan begitu saja. Oleh karena itu, berkat saran dan bantuan beberapa pihak, kami memberikan solusi pembuatan alat suling tersebut, tidak saja dengan harga yang terjangkau akan tetapi pemakaian kualitas bahan yang bagus. 
   
Spesifikasi dan bahan (material) yang digunakan, akan dijelaskan dan digambarkan pada posting berikutnya.

Pesanan pembuatan dilakukan dengan pembayaran 10% dari biaya produksi dan transfer lewat bank BCA. Sisa pembayaran dilakukan pada saat barang akan dikirim. Pengiriman memakai jasa kurir (courier service) yang disetujui oleh pihak pembeli.

Untuk pertanyaan atau permintaan informasi lainnya, dapat dikirim ke email: aldis.asia@gmail.com atau sms ke Hp. 085261044966, contact person: Yanto.

Alat Pemisah Minyak Asiri / Atsiri (Oil Separator)
Digunakan untuk memisahkan minyak atsiri dengan air berdasarkan perbedaan berat jenis. Air distilat kelihatan keruh (cloudy) karena air masih bercampur dengan minyak atsiri dan jika didiamkan maka minyak dan air akan saling terpisah. Berat jenis (density) minyak atsiri tergantung pada jenis tanamannya, umumnya berat jenis minyak atsiri rendah atau lebih ringan dari air sehingga akan mengapung pada permukaan air. Tetapi ada juga minyak atsiri dengan berat jenis tinggi atau lebih berat dari air sehingga minyak akan berada di dasar air, misalnya minyak kayu manis (cinnamon oil). Separator minyak dapat dijumpai dengan berbagai variasi dan teknik serta terbuat dari kaca, copper, atau stainless steel.

Untuk saat ini, pilihan jatuh pada oil separator yang sederhana tapi efektif, yang dirancang oleh (designed by) Robert Seidel (The President of the Essential Oil Company-Oregon,USA). Cara kerja alat mengikuti prinsip Florentine vessel.

Minyak atsiri lebih baik ditampung pada botol kaca kedap udara dengan warna botol gelap dan dibuat label nama dan tanggal distilasi agar nanti dapat dibandingkan dengan distilasi berikutnya. Simpan botol minyak atsiri tersebut pada tempat yang dingin dan hindarkan dari sumber panas atau sinar cahaya langsung.

Pengoperasian dan Pemeliharaan Alat Suling

Persiapan
  • Pastikan selalu memakai sarung tangan selama pengoperasian alat suling karena semua bagian alat suling, air dan bahan tanaman di dalamnya akan dalam kondisi sangat panas.
  • Waspada terhadap uap panasnya, bila perlu pakailah kaca mata pelindung mata.
  • Bila menggunakan pemanas kompor gas, pengoperasian alat suling wajib dilakukan di ruangan terbuka atau ruangan yang memiliki ventilasi udara yang memadai.
  • Pengoperasian alat suling harus dilakukan dengan perhatian dan pengawasan yang baik.
  • Jauhkan anak-anak dari lokasi pengoperasian alat suling.

Pemakaian air untuk kebutuhan kondensor

Pilihan Pertama
Air yang digunakan bisa langsung berasal dari air leding yaitu dengan menghubungkan slang air ½” dari kran air leding ke pipa air masuk kondensor. Kelemahan cara ini: pemborosan air kecuali semua air buangan (keluar) dari kondensor ditampung kembali, yang tentu saja memerlukan tempat penampung air yang besar, sedangkan keuntungannya adalah suhu air yang masuk ke kondensor stabil.

Pilihan kedua
Penggunaan kembali air yang keluar dari kondensor secara berulang-ulang, caranya: menggunakan pompa air celup (submersible water pump) dan tempat penampung air (bak plastik/drum) kapasitas 80-160 liter. Air disalurkan dengan slang air ½” ke pipa air masuk kondensor oleh pompa celup sedangkan air keluar kondensor disalurkan kembali ke tempat penampung air dengan slang ½”.

Kelebihan cara ini: penghematan air dan pengoperasian alat suling dapat di lakukan tanpa harus dekat dengan sumber air.

Kekurangannya adalah:  suhu air di bak akan naik secara perlahan-lahan setelah beberapa waktu pergantian panas di kondensor, apalagi jika kapasitas bak penampung air kecil. Suhu air yang tidak dingin mengakibatkan kondensor tidak dapat bekerja secara efisien.
Solusinya adalah: ganti secara bertahap sebagian air di bak yang sudah mulai panas atau bisa juga masukkan es/air es ke dalam bak tersebut. Jika memungkinkan, kumpulkan botol-botol plastik dari minuman bekas, isi air dan bekukan dalam lemari es, agar dapat dipakai untuk mendinginkan air di bak.
Dianjurkan agar melakukan test pada alat suling sebelum pemakaian perdana, untuk mengetahui apakah ada kebocoran atau celah pada tiap bagian pengelasan. Walaupun alat suling ini telah melalui pengecekan pada saat dibuat di pabrik, akan tetapi perlu dilakukan test kembali untuk berjaga-jaga adanya kerusakan saat pengiriman.

Cara test: masukkan sejumlah air bersih ke dalam boiler, kunci penutup boiler dengan clip yang ada, pasang tiang kondensor dengan tri-clamp berikut gasketnya. Kemudian letakkan alat suling tersebut di atas kompor gas/pemanas listrik, lalu nyalakan apinya. Saat air telah mendidih, perhatikan dan pastikan tidak ada uap yang keluar dari bagian lain kecuali hanya di saluran pipa pengeluaran air distilat.

Pengoperasian
  • Untuk memulai penyulingan, isi air bersih sekitar 10 liter (sesuai kebutuhan) ke dalam boiler, masukkan bahan tanaman ke dalam wadah bahan tanaman, lalu wadah tersebut dimasukkan ke dalam boiler. Kemudian penutup boiler dikunci dengan clip dan pasang tiang kondensor dengan tri-clamp berikut karet gasketnya.
  • Sambungkan slang air dari pompa celup ke pipa air masuk kondensor sedangkan slang air yang tersambung pada pipa air keluar kondensor diarahkan ke bak penampung air.
  • Letakkan alat suling di atas kompor gas/pemanas listrik, lalu nyalakan apinya. Arahkan pipa pengeluaran air distilat ke wadah penampung (oil separator). Atur dan sesuaikan posisi masing-masing gelas penampung minyak atsiri dan wadah penampung air hidrosol dengan oil separator. 
  • Tidak perlu segera menghidupkan pompa air celup. Tunggu beberapa saat setelah air mendekati titik didih, baru pompa celup dihidupkan untuk sirkulasi aliran air di kondensor. Biasanya perlu sekitar setengah jam menunggu air mendidih, tergantung jumlah air di boiler dan besarnya api/pemanas yang diberikan.
  • Pastikan suhu air distilat yang keluar dari kondensor antara dingin dan hangat-hangat kuku, jika air distilat panas, maka periksa apakah aliran air dalam kondensor lancar atau air yang disalurkan ke kondensor kurang dingin.
  • Ketika kualitas air distilat mengalami penurunan atau ketika sekitar 80% air distilat telah diambil, maka api/pemanas sudah bisa dimatikan dan alat suling dibiarkan untuk mendingin.
  • Sebaiknya gelas penampung minyak atsiri dipisahkan antara penyulingan awal-pertengahan dan penyulingan pertengahan-akhir, karena biasanya mendekati akhir penyulingan, air distilat yang keluar tidak sebagus awalnya karena minyak atsiri telah tersuling keluar.
  • Ingat, jika air distilat telah terkumpul 80% dari air yang dididihkan, berarti penyulingan sudah bisa dihentikan, agar boiler jangan sampai menjadi kering. Perlu diperhatikan agar jangan pernah memanaskan boiler dalam keadaan kering atau tanpa air yang cukup.
  • Penyulingan biasanya memerlukan waktu 2 sampai 4 jam, tergantung air dan bahan tanaman yang di suling. Eksperimen adalah kunci untuk mengetahui waktu penyulingan yang tepat untuk masing-masing bahan tanaman.
Pemeliharaan dan Pembersihan
  • Ingat, tetap memakai sarung tangan selama pembersihan alat suling.
  • Hati-hati terhadap sisa-sisa air panas pada bagian-bagian alat suling seperti saat melepaskan tiang kondensor, membuka penutup boiler & penutup kondensor serta mengeluarkan wadah bahan tanaman.
  • Jangan menggunakan cairan pembersih kimia yang keras atau alat penggosok. Dianjurkan menggunakan air sabun yang hangat untuk membersihkan bagian-bagian alat suling, kemudian bilas dengan air bersih yang hangat.
  • Keringkan semua bagian alat suling sebelum disimpan.
  • Pembersihan tidak perlu dilakukan jika segera akan dilakukan penyulingan berikutnya untuk bahan tanaman yang sama.
  • Jika penyulingan berikutnya untuk bahan tanaman yang berbeda, maka pembersihan alat suling terhadap aroma bahan tanaman yang tertinggal dapat dilakukan dengan cara: masukkan sejumlah air bersih di boiler, pasang kembali penutup boiler dan tiang kondensornya, jangan hidupkan sirkulasi  aliran air kondensor, kemudian panaskan air sampai mendidih dan biarkan uap panas yang dihasilkan membersihkan bagian-bagian dalam alat suling tersebut.
  • Untuk membersihkan sisa air distilat yang tertinggal di dalam alat pemisah minyak (oil separator), letakkan separator di dalam ember/panci, tuang air panas ke dalam ember/panci sampai separator tenggelam dalam air, kemudian  ambil dan guncang separator beberapa kali, lalu keluarkan air di dalamnya. Setelah itu bilas separator dengan cairan alcohol dan bilas kembali dengan air bersih yang hangat.
Terima kasih dan semoga menikmati seni menyuling minyak atsiri di rumah.
Dan sampai ketemu pada kesempatan lain tentang alat suling skala kecil (home distiller) rancangan Nixon-stone. Dengan sedikit modifikasi tambahan reflux valve, maka dapat dipergunakan untuk distilasi minyak atsiri dan bio-ethanol.