Minyak Atsiri: Proses Produksi melalui Metode Teknologi Inovasi

Metode proses ekstraksi klasik (konvensional) telah dibahas pada artikel sebelumnya. Tentu, seiring perkembangan sains dan teknologi, serta kondisi lingkungan yang terdampak akibat proses produksi di pabrik-pabrik kimia mendorong manusia untuk senantiasa berinovasi.

Modifikasi lebih lanjut pada proses ekstraksi, disebabkan pula oleh berbagai kelemahan metode klasik (konvensional) yang dapat mempengaruhi kualitas minyak atsiri, seperti: minyak dapat mengalami perubahan kimiawi jika menggunakan metode proses hidrolisis, isomerisasi dan oksidasi.

Inovasi proses ekstraksi dilakukan juga agar waktu ekstraksi, konsumsi energi, jumlah pelarut organik, dan emisi karbondioksida dapat dikurangi. Inovasi proses yang akan dibahas berikut, tentu tidak terlepas dari proses klasik. Sehingga, memiliki pemahaman dasar tentang metode klasik harus tetap ada. 

Berikut adalah proses produksi yang telah melalui tahap pengembangan rekayasa teknologi yang setidaknya penulis pernah pelajari. Tuntutan zaman yang semakin tua dan fakta kerusakan lingkungan yang semakin jelas, tentu mendorong pula inisiatif dan inovasi teknologi yang mampu menjawab segala tantangan.

Ekstraksi cair subkritis

Ekstraksi menggunakan metode subkritis dengan media zat cair dilaporkan oleh beberapa studi memberikan sifat minyak atsiri yang unggul dari segi: viskositas minyak yang diperoleh berkualitas baik dengan densitas rendah. Subkritis cair yang dimaksud pada proses ini (stage) adalah kondisi proses dimana zat cair berada pada tekanan yang lebih tinggi dari tekanan kritisnya (Pc), dan lebih rendah dari suhu kritisnya (Tc), atau sebaliknya. Proses ini dapat berlangsung pada kondisi suhu yang rendah dan waktu ekstraksi lebih singkat, hal tersebut menjadikan kualitas minyak yang dihasilkan lebih terjaga baik. Lama proses ekstraksi umumnya hanya membutuhkan waktu relatif singkat. Jauh lebih singkat daripada menggunakan metode konvensional yang membutuhkan waktu minimal 12 (dua belas) jam. Ditinjau dari singkatnya proses ekstraksi tentu menunjukkan jika ekstraksi cair subkritis adalah metode yang hemat waktu dan lebih ramah lingkungan dengan memanfaatkan pula karbon dioksida dan air.

Ekstraksi dengan gelombang mikro tanpa solven (pelarut)

Penerapan metode ekstraksi yang inovatif menitikberatkan pada kualitas minyak atsiri yang unggul, bersih, dan ramah lingkungan. Sama halnya dengan metode Ekstraksi Gelombang Mikro tanpa pelarut (Solvent-Free Microwave Extraction/ SFME). Teknik ini dapat diterapkan untuk bahan yang berasal dari rempah-rempahan, herbal aromatis dan bijian kering. Sesuai nama metodenya, proses ini tidak memerlukan pelarut untuk ekstraksi (distilasi kering). Proses ini melibatkan kombinasi dua teknik proses, yaitu memanaskan bahan tanaman dengan teknologi gelombang mikro, kemudian dilanjutkan dengan distilasi kering pada tekanan atmosfir tanpa pelarut. Sejumlah studi membuktikan jika minyak atsiri hasil SFME ini menghasilkan minyak dengan aktivitas antimikroba yang lebih tinggi.

Ekstraksi fluida superkritis

Fluida superkritis untuk ekstraksi minyak atsiri utamanya bergantung pada dua faktor, yaitu tekanan dan suhu pada keadaan kritisnya, sekira tekanan  72.9 atm dan suhu  31.2 ⁰C. Karbon dioksida digunakan sebagai pelarut superkritis karena beberapa sifat CO₂ yang unggul, antara lain: mudah mencapai suhu dan tekanan kritisnya, ramah untuk molekul yang sensitif, bersifat inert secara kimia, tidak mudah terbakar, tersedia dalam kemurnian yang tinggi dengan biaya yang relatif rendah, sisa pelarut mudah dihilangkan, dan sifat kepolarannya cocok untuk ekstraksi senyawa lipofilik. Pada sebuah studi, minyak atsiri hasil produksi menggunakan metode ekstraksi fluida superkritis menunjukkan hasil yang unggul ditinjau dari sifat minyak atsiri dan aktivitas farmakologisnya, hasil ini ditemukan lebih baik jika  dibandingkan dengan metode hidrodistilasi.

Referensi:

[1] Aziz, Zarith Asyikin Abdul. 2018. Essential Oils: Extraction Techniques, Pharmaceutical and Therapeutic Potential – A Review. DOI: 10.2174/1389200219666180723144850

[2] Dhifi, Wissal, et. al. 2016. Essential Oils’ Chemical Characterization and Investigation of Some Biological Activities: A Critical Review.  DOI: 10.3390/medicines3040025

[3] Singh Chouhan, et. al. 2019. Critical analysis of microwave hydrodiffusion and gravity as a green tool for extraction of essential oils: Time to replace traditional distillation. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.08.006