Produk Unggulan Cengkeh, Sampai Kapan Kita Menjual Bahan Metah saja?

Saya beberapa hari yang lalu, melakukan FGD (Focus group Discustion) , untuk  mengobservasi beberapa produk unggulan kecamatan Sukasada, Kabupaten Buleleng,  menelusuri  apa saja  produk-produk daerah  disana  yang menjadi unggulannya.

 Kegiatan itu mengundang  semua kepala Desa yang ada sekecamatan Sukasada. Hal yang sama juga dilakukan di kecamatan lain. Tujuannya satu untuk melengkapi data untuk Rencana Induk dan Peta jalan Pemajuan Iptek  di Daerah ( RIPJPID) Kabupaten Buleleng  sesuai dengan PER  BRIN No 5 tahun 2023.

Dimana,  hasil Riset wajib digunakan sebagai landasan ilmiah dalam perumusan dan penetapan kebijakan pembangunan daerah. Pada akhirnya kepala Daerah dalam penyusunan kebijakan pembangunan daerah melibatkan Pemangku Kepentingan penyelenggara Riset dan Inovasi di daerah

Saya memang kebagian di kecamatan di Kecamatan Sukasada itu , dilakukan dengan Mengundang bapak kepala Desa seluruhnya di Kecamatan itu. Riset awal telah dilakukan observasi ke masing desa, kini di FGD kan Kembali.

Saya mendengar berbagai masukan dan  kendala-kendala yang dihadapi di desa masing-masing, serta mengemukakan produk unggulan desa mereka.  Dalam kesempatan ini saya laporkan salah satu yang menarik dari Desa  adalah Desa Gitgit.

Dokpri

Produk Unggulan Desa Gitgit adalah cengkeh dan kopi . Untuk saat ini  cengkeh sangat  bagus kondisinya. petani saat ini sangat gembira karena  musim cengkeh sekarang , panen raya, saya memperhatikan banyak pohon cengkeh mereka berbuah lebat.

 Namun mereka hanya menjual bahan mentah, belum ada pengolahan cengkeh menjadi produk unggulan turunannya.

Manfaat minyak cengkeh (Clove Oil) yang mengandung antioksidan tinggi serta bersifat antiinflamasi, antibakteri, antivirus, dan antijamur ini juga diperkirakan efektif dalam mengatasi berbagai masalah jerawat, flu, hipertensi, gangguan pencernaan dan pernapasan, hingga meningkatkan sistem imun tubuh.

Dalam tulisan ini perlu diketahui tentang beberapa permasalahn yang muncul mengikupi  produk unggulan tersebut, teknik isolasi minyak cengkeh sebagai bagian penting untuk menghasilkan senyawa turunan selanjutnya sehingga dapat  bermanfaat bagi kesejahteraan asyarakat

KENDALA PENGOLAHAN CENGKEH

Saya mengalami sejak hampir 40 tahun silam petani cengkeh dan pemerintah daerah hanya menjual cengkeh dalam bentuk bahan   mentah tanpa diolah, hanya melakukan pengeringan bagi petani yang memiliki areal yang luas. Lalu sampai kapan kita akan menjual bahan metah itu, tidakkah ada niat untuk mengolahnya menjadi produk turunan sehingga memiliki nilai tambah?  Ini sejatinya adalah pertanyaan dasar, yang harus bersama untuk mengatasi persoalan ini.

Dokpri

Investasi untuk pengolahan cengkeh memang besar namun harus di carikan solusinya agar bisa meningkatkan pendapatan petani.

Pengolahan cengkeh memiliki beberapa kendala yang umumnya dihadapi oleh petani atau produsen. Termasuk yang dialami oleh petani di desa gitgit. Beberapa di antaranya termasuk:

1. **Ketersediaan Bahan Baku**: Terkadang pasokan cengkeh bisa tidak stabil karena faktor cuaca atau perubahan iklim yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman cengkeh. Ketika pasokan banyak maka harga biasanya turun, dan dimainkan oleh pengepul

2. **Teknologi dan Peralatan**: Pengolahan cengkeh memerlukan peralatan khusus seperti mesin pengupasan dan pengeringan yang mungkin tidak selalu tersedia atau terjangkau bagi petani kecil. Oleh karena itu , peran pemerintah dan swasta harus dioptimalkan.

3. **Kualitas Produk**: Proses pengolahan yang tidak tepat dapat mempengaruhi kualitas cengkeh yang dihasilkan, seperti kelembaban yang tidak terkontrol dapat menyebabkan penurunan kualitas. Ini terjadi kalau petani menjual dengan terburu-buru, karena kebutahan akan modal dan biaya hidup mereka.Oleh karena itu, perlu dirancang pemberian kridit lunak bagi petani cengkeh.

4. **Pasar dan Distribusi**: Mencari pasar yang stabil dan mendistribusikan produk cengkeh dapat menjadi tantangan, terutama bagi produsen kecil atau di daerah terpencil. Kondisi ini dapat diatasi bila pemerintah secara seksama memfasilitasi untuk  mendistribusikan dan mencarikan pasar bagi produk petani.

5. **Biaya Produksi**: Biaya untuk pengolahan yang efisien dan pemeliharaan peralatan dapat menjadi kendala, terutama jika dana terbatas.

Lokasi desa Gitgit ( Diolah dari Sumber : Google Maps) 

6. **Regulasi**: Peraturan atau regulasi pemerintah terkait pengolahan dan perdagangan cengkeh juga bisa mempengaruhi industri ini, baik secara positif maupun negatif.

Pengelolaan kendala-kendala ini memerlukan pendekatan holistik yang melibatkan teknologi tepat guna, pelatihan petani, dan dukungan kebijakan yang memadai untuk mendukung pertumbuhan industri pengolahan cengkeh yang berkelanjutan.

EKSTRAKSI MINYAK CENGKEH

Minyak cengkeh termasuk dalam kelompok minya atsiri, atau essenstial oil (EO). EO diekstraksi dari bahan baku tanaman dengan metode konvensional, termasuk pengepresan dingin, penyulingan hidro, dan penyulingan uap. Selain itu, kita dapat memasukkan teknik inovatif seperti hidrodistilasi dengan bantuan gelombang mikro, distilasi uap dengan bantuan gelombang mikro, dan distilasi hidro dengan bantuan pemanasan ohmik .

Selain itu, metode yang digunakan untuk ekstrak organik antara lain ekstraksi berbantuan ultrasonik (UAE), ekstraksi pelarut (SO) dan ekstraksi fluida superkritis (SFE), ekstraksi berbantuan gelombang mikro, ekstraksi berbantuan pemanasan ohmik (Gambar 3). Ekstrak ini mempunyai fraksi yang mudah menguap, yang terkadang keliru disebut minyak esensial.

Dokpri 

Ekstrasi Pelarut  dan JENIS METODE EKSTRAKSI

Metode ekstraksi adalah Ekstraksi merupakan proses pemisahan, penarikan atau pengeluaran suatu komponen cairan/campuran dari campurannya. Biasanya menggunakan pelarut yang sesuai dengan kompnen yang diinginkan.Cairan dipisahkan dan kemudian diuapkan sampai pada kepekatan tertentu. Ekstraksi memanfaatkan pembagian suatu zat terlarut antar dua pelarut yang tidak saling tercampur untuk mengambil zat terlarut tersebut dari satu pelarut ke pelarut lain.

Ekstraksi adalah proses pengambilan zat atau komponen dari suatu bahan menggunakan pelarut tertentu. Berikut adalah beberapa jenis ekstraksi yang umum dilakukan:

1. **Ekstraksi Pelarut**: Metode ini melibatkan penggunaan pelarut untuk mengambil komponen yang diinginkan dari bahan padat atau cair. Contohnya adalah ekstraksi minyak dari biji kopi menggunakan pelarut organik.

2. **Ekstraksi Cair-Cair (Ekstraksi Phase):** Metode ini melibatkan dua fase cair yang tidak saling bercampur, seperti air dan pelarut organik. Komponen yang diinginkan dapat dipindahkan dari satu fase ke fase lainnya berdasarkan kelarutan mereka dalam masing-masing fase.

3. **Ekstraksi Padat-Cair**: Ini adalah metode di mana bahan padat diekstraksi menggunakan pelarut cair. Misalnya, ekstraksi senyawa aktif dari tanaman menggunakan pelarut seperti etanol.

4. **Ekstraksi Supercritical**: Dalam kondisi superkritis, zat bertindak seperti baik gas maupun cair, dan dapat digunakan untuk mengekstraksi senyawa dari bahan organik. Teknik ini umumnya digunakan dalam industri farmasi dan makanan.

5. **Ekstraksi Mikrogelombang**: Proses ini menggunakan radiasi mikrogelombang untuk menghasilkan pemanasan cepat dan merata dalam bahan, yang memfasilitasi ekstraksi senyawa yang diinginkan.

6. **Ekstraksi Mekanis**: Ini adalah jenis ekstraksi di mana komponen yang diinginkan diperoleh melalui pemisahan mekanis, seperti pemerasan untuk mendapatkan minyak dari biji-bijian.

Setiap jenis ekstraksi memiliki kelebihan dan kekurangan tergantung pada aplikasi dan sifat bahan yang diekstraksi. Pemilihan metode yang tepat sangat penting untuk memastikan efisiensi dan kualitas hasil akhir.

Ekstraksi pelarut adalah teknik penting yang digunakan di berbagai industri, termasuk obat-obatan, kosmetik, makanan dan minuman, dan pengujian lingkungan. Sebagai pemula, memahami konsep dasar ekstraksi dan berbagai teknik yang digunakan bisa menjadi luar biasa. Namun, pahami dasar-dasar ini, dan Anda akan dapat memilih yang terbaik pelarut dan metode yang efektif untuk kebutuhan Anda dengan percaya diri.

Dalam panduan ekstraksi bagi pemula ini, kami akan memperkenalkan dasar-dasar yang kuat ini proses, mengeksplorasi berbagai teknik ekstraksi dan aplikasinya masing-masing. Ini panduan komprehensif juga akan membantu Anda memahami peran pelarut dalam ekstraksi dan memberikan panduan praktis dalam memilih pelarut yang tepat untuk kebutuhan spesifik Anda.

Kita akan mulai dengan menjelajahi dunia pelarut yang menakjubkan, di mana Anda akan belajar tentangnya berbagai jenis pelarut, termasuk polar dan nonpolar, dan temukan sifat uniknya dan fungsi. Mengembangkan pemahaman yang kuat tentang sifat kimia pelarut dan karakteristik merupakan langkah penting dalam menguasai seni ekstraksi.

METODE EKSTRAKSI KONVENSIONAL

Metode ekstraksi konvensional didasarkan pada proses distilasi dengan memanaskan matriks tanaman untuk memperoleh kembali EO. Ekstraksi dilakukan dengan menyuntikkan uap atau air, yang melintasi materi tanaman dari bawah ke atas dan membawa bahan-bahan yang mudah menguap bersama air seolah-olah merupakan satu komponen. EO tidak dapat larut dalam air sehingga mudah dihilangkan dengan cara dituang. Metode HD dan SD adalah yang paling banyak digunakan untuk mengekstraksi EO. Ini mudah dioperasikan, memiliki reproduktifitas tinggi, dan tidak menggunakan pelarut organic.  Namun, metode ini memiliki beberapa kelemahan, termasuk waktu ekstraksi yang lama, penggunaan pelarut dan energi dalam jumlah besar, dan kemungkinan degradasi termal dan hidrolisis beberapa komponen yang diinginkan akibat kontak yang terlalu lama dengan air mendidih atau uap. Namun senyawa hasil hidrolisis tersebut termasuk dalam komposisi akhir EO . Penting untuk dicatat bahwa metode konvensional dalam mengekstraksi minyak atsiri memiliki beberapa parameter yang dapat disesuaikan yang mengontrol selektivitas proses dan konsentrasi akhir minyak atsiri.

 METODE EKSTRAKSI TINGKAT LANJUT/INOVATIF

Metode ekstraksi tingkat lanjut, termasuk ekstraksi dengan bantuan gelombang mikro (MAE), ekstraksi dengan bantuan ultrasonik (UAE), ekstraksi cairan subkritis, dan ekstraksi cairan superkritis (SFE), meningkatkan kinerja ekstraksi, mengurangi waktu ekstraksi dan konsumsi energi untuk mendapatkan ekstrak organik. Metode ini meningkatkan hasil ekstraksi senyawa organik dengan menerapkan energi gelombang mikro atau ultrasonik, yang dapat menghancurkan dinding sel matriks tanaman, sehingga senyawa dapat mengalir lebih baik dari bahan biologis

Kennouche dkk. melaporkan bahwa minyak atsiri biji Eugenia caryophyllata yang diperoleh MAE dan MSD mengandung persentase eugenol yang tinggi (65-71%). Ekstrak ini mempertahankan sifat antimikroba dan antioksidannya. MAE mengurangi konsumsi energi, waktu pemanasan, dan degradasi ekstrak organik. Gelombang ultrasonik dari 20 hingga 100 kHz dapat diterapkan melalui kontak langsung dengan sampel (sistem ultrasonik digabungkan dengan probe) atau secara tidak langsung melalui dinding wadah sampel (mandi ultrasonik). Kekuatan akustik dan frekuensi gelombang yang diterapkan dalam media cair dapat menghasilkan fenomena kavitasi akustik, dimana penciptaan, perluasan, dan ledakan gelembung meningkatkan selektivitas molekul target.

SFE digunakan untuk menghilangkan senyawa kimia secara selektif menggunakan pelarut dalam keadaan superkritis, biasanya karbon dioksida. Selain itu, pelarut bersama seperti metanol, etanol, atau air mengubah densitas, viskositas, dan daya solvasi pelarut superkritis, sehingga mendorong ekstraksi senyawa tertentu. Proses SFE mengurangi polutan organik yang tidak diinginkan, racun, dan residu pestisida yang ada dalam bahan biologis.

PENGARUH METODE EKSTRAKSI TERHADAP KONSENTRASI SENYAWA VOLATIL UTAMA MINYAK ATSIRI DAN EKSTRAK ORGANIK

Telah diketahui bahwa perbedaan komposisi minyak atsiri  dan ekstrak organik bergantung pada spesies tahap fenologi  kondisi agroekologi  perlakuan awal, kondisi pemrosesan  dan metode ekstraksi  

Senyawa volatil utama yang diperoleh dengan metode ekstraksi berbeda adalah serupa; Namun konsentrasi masing-masing senyawa berbeda. CEO yang diperoleh melalui proses berbeda memiliki ciri khas warna kuning pucat. Namun ekstraksi soxhlet (SO) menggunakan etanol dapat menghasilkan ekstrak organik berwarna coklat karena adanya pengotor, lilin, dan sampah organik  Golmakani dkk.  melaporkan bahwa hasil ekstraksi dari MA HD setelah 60 menit serupa dengan hasil akhir dari HD setelah 240 menit. Demikian pula, MA SD beroperasi hampir 4,8 kali lebih cepat dibandingkan SD . MAE mengurangi waktu ekstraksi dari 10 menjadi 2 jam dan menghasilkan peningkatan hasil ekstraksi dua kali lipat, dengan penerapan parameter yang lebih ringan.  Hal ini terjadi karena metode tersebut memungkinkan suhu ekstraksi dicapai lebih singkat dibandingkan metode konvensional. Namun, parameter harus dikontrol dengan hati-hati karena paparan dapat mengubah komposisi kimia EO.

Sumber : Haro-Gonzlez, J. N et al., 2021

Tekin dkk. melaporkan bahwa ekstrak organik yang diperoleh UEA (53 kHz) memiliki kandungan eugenol, -Caryophyllene, dan eugenyl asetat yang signifikan. Ghule dan Desai  menggunakan ekstraksi hidrotropik berbantuan ultrasound untuk mengisolasi eugenol dan eugenil asetat dari tunas cengkeh. Hasil ekstraksi sekitar 20% dengan menggunakan daya sonikasi 158 W (26 kHz dengan probe berdiameter 7 mm) pada 8,2 g tunas cengkeh dalam 150 mL natrium kumena sulfonat 1,04 M selama 30 menit pada suhu 38 C.

Faktor utama dalam ekstraksi ekstrak organik dengan SFE adalah ukuran partikel, suhu, tekanan, dan waktu ekstraksi. Hasil ekstraksi meningkat dengan berkurangnya ukuran partikel cengkeh yang dihancurkan karena jalur difusi lebih pendek dan mengakibatkan berkurangnya resistensi terhadap difusi antar partikel. Suhu dan tekanan ekstraksi mengubah kepadatan CO2; dengan demikian, rendemen ekstraksi lebih tinggi karena meningkatnya kelarutan komponen cengkeh. Namun, ada risiko bahwa senyawa dengan berat molekul tinggi (asam lemak, metil ester asam lemak, sterol, dll.) juga dapat diekstraksi dalam ekstrak organik.SFE (supercritical fluid extraction= SFE) menawarkan keuntungan besar dibandingkan metode lain. dalam ekstraksi ekstrak organik, termasuk kinerja ekstraksi yang lebih tinggi, persentase bahan antioksidan aktif yang lebih tinggi, waktu ekstraksi yang lebih singkat, dll.

Namun, SFE memerlukan peralatan yang mahal, operator yang sangat terlatih, serta biaya pengoperasian dan pemeliharaan yang tinggi. Demikian pula, penggunaan pelarut bersama, pengoperasian berkelanjutan, dan daur ulang CO2 dapat meningkatkan biaya pemisahan tanpa mempertimbangkan dampaknya terhadap lingkungan. Hatami dkk. [20] melakukan evaluasi ekonomi untuk memperoleh ekstrak cengkeh. Mereka mempertimbangkan harga USD 40,00/kg CEO yang diekstraksi, memperoleh kemungkinan pendapatan tahunan setara dengan USD 5,9 juta, selain margin kotor 79% untuk setiap dolar yang diinvestasikan, dengan waktu pemulihan investasi awal berkisar antara 4 dan 14 bulan. Moga bermanfaat ****