Kajian Kualitas Minyak Serai Wangi ( Cymbopogon winterianus
Jowitt.) pada CV AB dan PT. XYZ Jawa Barat
Quality Study of Citronella Oil (Cymbopogon winterianus Jowitt. ) in CV AB and PT. XYZ West Java
Ana Agustina 1  , Maryam Jamilah 2
1 Program Studi Pengelolaan Hutan, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Kampus UNS Kenthingan, Jl. Ir. Sutami No. 36 A, Jebres, Surakarta, 57126
2 Program Studi Kehutanan, Universitas Almuslim, Bireuen Aceh, 24261  Email korespondensi: ana.agustina2018@staff.uns.ac.id
Abstract. Essential oils can be found in various types of plants that are spread throughout the world. Indonesia has  at  least  40  plant  producers  of  commercial  essential  oil.  Citronella  oil  is  one  of  essential  oil  produced  by Indonesia. Although in Indonesia many citronella oil farmers are able to process it into oil, in general the quality of  the  oil  they  produce  is  still  low.  For  this  reason,  the  aim  of  study  is  to  increase  the quality  based  on  affect factors, so the quality can meet the industry standard. Samples (30 ml from 3 times distillation process) have been taken from Small Enterprise in Argapura Village, Cigudeg Bogor Regency, West Java. Sample from PT. XYZ has been  used  for  comparative  data.  In  this  study,  analysis  based  on  SNI  06-3953-1995  and  GC-MS  (instrument Agilent  Technologies  7890  Gas  Chromatograph  with  AutoSampler  and  5975  Mass  Selective  Detector  and Chemstation data system) was conducted to know the composition of citronella oil. The result showed citronella oil  has  11,37%  (citronellal)  lower  than  big  industry  (35%).  Harvest  age,  land  quality,  machine  quality,  and pretreatment had an effect on the quality of citronella oil.
Keywords : citronella, citronella oil, essential oil, citronellal
Abstrak .  Minyak  atsiri  dapat  dijumpai  pada  berbagai  jenis  tanaman  yang  tersebar  di  seluruh  dunia.  Indonesia setidaknya  memiliki  40  jenis  tanaman  penghasil  minyak  atsiri  komersial.  Salah  satu  atsiri  yang  diproduksi  di Indonesia adalah minyak serai wangi. Meskipun di Indonesia sudah berkembang luas petani yang berkebun serai wangi dan mengolahnya menjadi minyak, tetapi masih banyak di antara mereka yang memproduksi minyak serai wangi  belum  memenuhi  standar.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  melakukan  kajian  mengenai  faktor-faktor  yang mempengaruhi kualitas minyak serai wangi yang dihasilkan oleh usaha perseorangan agar dapat memenuhi standar industri.  Pengambilan  sampel  dilakukan  pada  salah  satu  usaha  perseorangan  yang  berlokasi  di  Desa  Argapura, Cigudeg Kabupaten Bogor, Jawa Barat, dengan sampel 30 ml pada 3 kali proses distilasi. Sebagai data pembanding digunakan minyak serai wangi yang diproduksi oleh PT. XYZ. Untuk mengetahui kandungan minyak serai wangi, dilakukan  analisis  pengujian  berdasarkan  SNI  06-3953-1995  dan  pengujian  GC-MS  dengan  instrumen Agilent Technologies 7890 Gas Chromatograph with Autosampler and 5975 Mass Selective Detector and Chemstation data system . Hasil penelitian menunjukkan bahwa minyak serai wangi yang dihasilkan memiliki kadar sitronellal yang lebih rendah dibandingkan industri besar, yaitu 11.37%. Sedangkan standar minimal untuk sitronelal adalah 35%, hal ini diduga berkaitan dengan umur panen, kualitas tempat tumbuh, kualitas mesin, dan pretreatment .
Kata kunci : citronella oil , kandungan sitronelal, minyak atsiri, serai wangi

## PENDAHULUAN
Minyak  atsiri  merupakan  senyawa organik yang terkandung di dalam tumbuhan bersifat  aromatik  yang  diproses  melalui distilasi  uap  atau water  distillation ,  yang diperoleh  dari  seluruh  bagian  tanaman ataupun  bagian-bagian  tertentu  seperti bunga,  daun,  batang,  buah,  akar,  dan  biji (Mu,  2012).  Meskipun  rendemen  yang dihasilkan  relatif  kecil  (1-8%  dari  berat tumbuhan),  minyak  atsiri  memiliki  peranan penting  dalam  dunia  industri  dan  memiliki
nilai jual tinggi. Sehingga sangat diperlukan penerapan  metode  dan  teknologi  ekstraksi guna  meningkatkan  rendemen  dan  kualitas minyak atsiri (Luthria, 2014).
Minyak serai wangi atau dikenal dengan citronella  oil merupakan  salah  satu  jenis minyak  atsiri  yang  sering  digunakan  untuk berbagai  macam  keperluan  di  industri kosmetik dan obat-obatan. Selain itu minyak serai  wangi  mengandung  senyawa  yang bersifat  anti  jamur  (Alina et  al .,  2021), antikonvulsan  (Rabiei,  2017), anti-parasit (George et al ., 2010), anti-inflamasi (Francisco
et  al ., 2011), dan anti-oksidan (Sinha et  al ., 2011).  Minyak  serai  wangi    banyak digunakan  dalam  industri  kosmetik,  dan flavor industry . Selain itu senyawa monoterpen seperti citronellal,  citronellol, limonene, geraniol , dan α-pinene merupakan senyawa  penolak  serangga  (Azeem et  al ., 2019; Eden et al ., 2018; Rehman et al ., 2014;
Tisgratog et al ., 2016).
Tingginya  permintaan  pasar  terhadap minyak serai wangi menjadi pendorong bagi masyarakat untuk menanam dan memproduksi  minyak  serai  wangi.  Untuk dapat  memasarkan  hasil  produksi  minyak atsiri  ke  pabrik,  perlu  memenuhi  kriteria standar yang telah ditetapkan. Masih banyak usaha-usaha  perseorangan  tersebut  yang memiliki  nilai  jual  yang  relatif  rendah disebabkan  oleh  belum  tercapainya  kriteria kandungan  minyak  atsiri  yang  ditetapkan. Padahal menurut Jaswadi et al . (2015) Small and  Medium-sized  Enterprises (SME)  atau usaha perseorangan memiliki peranan penting  dalam  ekonomi  nasional  sehingga perlu mendapatkan perhatian dari pemerintah.  Rendahnya  kualitas  minyak serai  wangi  yang  dihasilkan  oleh  usaha perseorangan tersebut dipengaruhi oleh umur panen  optimal,  perlakuan  bahan  baku,  dan mesin  penyulingan.  Penelitian  ini  berfokus
pada  upaya  peningkatan  mutu  dan  faktor yang  mempengaruhinya.  Salah  satu  metode yang digunakan adalah dengan mengidentifikasi keragaman komposisi kimia  melalui  uji Gas  Chromatography- Mass  Spectrometry (GC-MS).  Hasil  GCMS minyak serai wangi dari SME yang diperoleh pada penelitian ini selanjutnya akan dibandingkan dengan hasil pengujian minyak serai wangi industri.

## METODE PENELITIAN
Sampel  diperoleh  dari  salah  satu  usaha perseorangan  yang  berlokasi  di  Desa Argapura,  Cigudeg  Kabupaten  Bogor,  Jawa Barat.  Minyak  serai  wangi  diperoleh  dari proses  penyulingan  dengan  metode steam distillation (metode  kukus),  bahan  baku diperoleh  dari  kebun  yang  dimiliki  sendiri dengan  jenis Java  Citronella ( Cymbopogon winterianus Jowitt.).  Mesin  penyulingan (Gambar  1)  memiliki  kapasitas  500  kg  dan menghasilkan  rendemen  0.6-0.8%. Steam distillation berlangsung  selama  3-4  jam dengan  menggunakan  kayu  sebagai  bahan bakar  utama.  Setelah  melalui  proses kondensasi,  air  dan  minyak  atsiri  akan terpisah,  proses  distilasi  uap  dapat  dilihat pada Gambar 2.
Gambar 1. Instalasi mesin penyuling minyak serai wangi
Gambar 2. Diagram alir proses distilasi uap minyak serai wangi
Jumlah sampel diambil sebanyak 3 kali ulangan  (masing-masing  30  ml)  dengan pengambilan sampel dari proses penyulingan yang berbeda-beda. Sebagai data pembanding, digunakan minyak serai wangi milik PT. XYZ dengan ukuran sampel 30 ml. PT.  XYZ  merupakan  salah  satu  perusahaan besar  di  Indonesia  yang  bergerak  di  bidang pemasok  manufaktur  makanan,  salah  satu produk  perusahaan  ini  ialah  minyak  atsiri. PT.  XYZ  berlokasi  di  Kawasan  industrial MM2100,  Jatiwangi,  Bekasi,  Jawa  Barat. Minyak serai wangi yang telah didistilasi dan sampel  yang  diperoleh  dari  PT.  XYZ selanjutnya akan dianalisis dengan mengacu pada  standar  SNI  06-3953-1995,  pengujian meliputi uji warna, bobot jenis, indeks bias, dan kandungan sitronelal. Identifikasi keragaman  komposisi  kimia  dilakukan melalui  pengujian Gas  Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS) yang dilakukan di Laboratorium
Kesehatan Jakarta. Pengujian  GC-MS  menggunakan  instrumen Agilent Technologies 7890 Gas Chromatograph with Autosampler and 5975
Mass  Selective  Detector  and  Chemstation data  system . Capillary  column memiliki ukuran 30 m x 0.25 mm I.D x 0.25 µm film thickness dengan energi  elektron sebesar 70 eV.  Temperatur  awal  yang  digunakan  pada oven adalah 60 o C selama 0 menit, kemudian meningkat secara perlahan 2 o C/menit hingga
mencapai 150 o C selama waktu 1 menit, dan ditingkatkan lagi sebesar 20 o C/menit  hingga mencapai  210 o C  selama  10  menit.    Sampel diinjeksi  pada  alat  GC-MS,  pembacaan kandungan  kimia  berdasarkan  data  yang terdapat pada alat. Hasil dari GC-MS berupa diagram  dalam  bentuk peak dengan  waktu retensi yang berbeda-beda. Perbedaan waktu retensi  terjadi  karena  adanya  perbedaan interaksi  tiap  senyawa  dengan  suhu  dan kolom yang digunakan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  penyulingan  serai  wangi  dengan metode  distilasi  uap  rata-rata  menghasilkan rendemen 0.6% (6 kg/ton) dengan kapasitas mesin 500 kg. Dalam penelitian (Weng et al ., 2015)  rendemen  yang  dihasilkan  dengan menggunakan  metode  yang  sama  berkisar antara  0.4-0.7%.  Teknologi  pengolahan minyak  serai  wangi  memiliki  beberapa alternatif  yaitu  distilasi  air,  distilasi  uap, penggunaan  pelarut  dan  Supercritical  CO 2 , dimana rendemen terbesar dihasilkan melalui proses  ekstraksi  baik  dengan  menggunakan pelarut  maupun  supercritical  CO 2 .  Akan tetapi, teknologi ini membutuhkan biaya dan energi  yang  lebih  besar  dan  tidak  ramah lingkungan (Moncada et al ., 2014), sehingga pengolahan  minyak  serai  wangi  dengan teknologi  distilasi  tetap  disarankan.  Hasil
Raw Material Water Steam Condensation Process Essential Water Cooling Water
pengujian minyak atsiri serai wangi ( Cymbopogon winterianus Jowitt) berdasarkan  standar  SNI  06-3953  (1995) menunjukkan  bahwa  warna  minyak  terlihat berwarna  kuning  pucat,  bobot  jenis  0.8802, indeks  bias  1.4676,  dan  kadar  sitronelal 11.37  %  (Tabel  1).  Pengujian  warna,  bobot jenis,  dan  indeks  bias  antara  usaha perseorangan dan PT. XYZ tidak
menunjukkan  perbedaan,  sementara  pada kadar sitronelal yang ditemukan pada CV AB lebih  kecil  daripada  PT.  XYZ.  Pengujian terhadap warna, bobot jenis, dan indeks bias telah  memenuhi  standar,  akan  tetapi  kadar sitronelal  yang  diperoleh  belum  memenuhi standar.  Hal  ini  dapat  disebabkan  oleh metode,  alat  distilasi  yang  digunakan,  dan umur panen serai wangi.
Tabel 1. Hasil analisis minyak serai wangi berdasarkan standar SNI 06-3953 (1995)
No Jenis Uji Persyaratan Hasil Uji Satuan CV AB PT. XYZ 1. Warna Kuning pucat sampai kuning kecoklat-coklatan Kuning pucat Kuning pucat - 2. Bobot jenis 0.880-0.922 0.8802 0.880 - 3. Indeks Bias 1.466-1.475 1.4676 1.4678 - 4. Sitronelal Min. 35 11.37 38.68 %
Hasil  pengujian  GC-MS  menunjukkan minyak  serai  wangi  tersusun  atas  berbagai macam  senyawa  seperti  yang  tersaji  pada Tabel  2  dan  Gambar  3.  Senyawa  utama penyusun  minyak  serai  wangi  berupa geraniol, sitronelal, citronellol, dan limonene. Hasil yang serupa juga ditemukan dalam penelitian (Kakaraparthi et  al ., 2014) dan  (Gavahian et  al .,  2018).  Adapun besarnya kandungan sitronelal yang ditemukan  pada  minyak  serai  wangi  milik CV AB dan milik PT. XYZ secara berturut- turut adalah 11.37% dan 38.68%. Sementara pada  kadar  geraniol  secara  berturut-turut adalah  43.27%  dan  19.52%,  pada  kadar citronellol  memiliki  kadar  secara  berturut- turut  adalah  10.47%  dan  12.53%,  kadar limonene secara berturut-turut adalah 2.90% dan  3.74%.  Perbedaan  yang  terlihat  jelas adalah  kadar  sitronelal  dan  geraniol,  hal  ini terjadi  disebabkan  oleh  perbedaan  kualitas bahan  baku  dimana  pada  perusahaan  besar dapat melakukan pretreatment dengan biaya yang relatif mahal.
Senyawa-senyawa  penyusun  masing- masing  memiliki  perbedaan  waktu  retensi yang  disebabkan  oleh  perbedaan  titik  didih. Pada metode Gas Chromatography senyawa
yang  memiliki  titik  didih  lebih  rendah  akan terpisah  terlebih  dahulu  menuju  detektor. Senyawa  dengan  titik  didih  rendah  akan mudah menguap dan akan berpengaruh pada waktu  retensi.  Waktu  retensi  yang  paling singkat  adalah  pada  senyawa  α-pinene ( Retention  Time (RT)  3.711  menit),  dan senyawa  iso  homogenol  adalah  senyawa yang memiliki waktu retensi paling lama (RT 49.692  menit).  Hal  ini  dapat  menunjukkan bahwa  senyawa alpha-pinene memiliki  titik didih  yang  paling  rendah,  sedangkan senyawa  elemol  memiliki  titik  didih  paling tinggi.
Jenis-jenis senyawa yang terkandung ini  sangat  diperlukan  dalam  industri  bahan baku  farmasi,  parfum,  dan  makanan. Senyawa  sitronelal  merupakan  senyawa monoterpen  yang  memiliki  aroma  khas, hingga  saat  ini  senyawa  sitronelal  telah diisolasi dan dimanfaatkan untuk antibakteri. Sehingga dengan adanya kandungan sitronelal  menjadikan  minyak  serai  wangi salah  satu  alternatif  untuk  obat-obatan  dan keperluan rumah tangga. Penelitian (Kakaraparthi et  al .,  2014)  menjelaskan bahwa  umur  tanaman  dapat  mempengaruhi kandungan  senyawa  minyak  serai  wangi.
Dimana  diperoleh  umur  tanaman  setelah  70 hari memberikan hasil terbaik dibandingkan umur tanaman sebelum atau sesudahnya, hal ini berkaitan dengan meningkatnya biomassa yang  dihasilkan.  Sehingga  umur  tanaman menjadikan  salah  satu  indikator  dalam menjaga  kualitas  minyak  serai  wangi  yang dihasilkan.
Adanya perbedaan mutu ini menyebabkan  nilai  jual  minyak  serai  wangi yang  dihasilkan  oleh  petani  atau  usaha perseorangan menjadi jauh dibawah nilai jual di  pasaran.  Dimana  harga  yang  ditawarkan dengan  kualitas  seperti  diatas  hanya Rp180.000,00/kg,  sementara  nilai  jual minyak  serai  wangi  yang  dihasilkan  oleh
perusahaan  besar  mampu  mencapai  angka Rp450.000,00/kg.  Selain  itu,  mesin  yang digunakan  oleh  petani  merupakan  mesin distilasi  uap  yang  perlu  ditingkatkan performa  mesin,  saat  ini  kapasitas  500  kg mesin  distilasi  hanya  mampu  menghasilkan 2-3 kg dalam kurun waktu 5-6 jam. Sehingga tidak  jarang  petani  mengalami  kerugian dalam menutupi biaya operasional. Perbaikan  kualitas  minyak  serai  wangi berupa  umur  panen  optimal, pretreatment bahan baku, dan perbaikan alat distilasi  perlu dilakukan, hal ini berkaitan dengan kualitas, kuantitas,  efisiensi,  dan  nilai  ekonomi  yang dihasilkan.
Tabel 2. Komposisi senyawa kimia di dalam minyak atsiri serai wangi
Senyawa Retention Time Quality Kandungan (%) Citronella CV AB Citronella  PT. XYZ Alpha-pinene 3.711 96 1.55 0.20 Limonene 7.301 99 2.90 3.74 Citronellal 19.435 97 11.37 38.68 Citronellol acetat 29.006 94 2.54 3.29 Germacrene D 30.673 99 2.65 2.11 .beta- citronellol 34.868 98 10.47 12.53 Geraniol 39.049 95 43.27 19.52 Elemol 48.197 91 1.71 1.99
(a)
(b)
Gambar 3. Hasil pengujian GC-MS minyak serai wangi: (a) CV AB, (b) PT. XYZ

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian,  diperoleh minyak serai wangi yang dihasilkan oleh CV AB belum memenuhi standar pada kandungan sitronelal minimal 35%. Apabila dibandingkan  dengan  minyak  serai  wangi yang  dihasilkan  oleh  PT.  XYZ  perbedaan utama  terdapat  pada  kandungan  sitronelal dan geraniol. Hal ini perlu diperhatikan oleh usaha perseorangan baik umur panen, kadar air  daun,  dan  pemeliharaan  mesin  agar menghasilkan  minyak  serai  wangi  secara optimal.

## DAFTAR PUSTAKA
Alina, M., Sahoo, D., Binoy, T., & Rajashekar, Y. (2021). Antifungal activity and volatile organic compounds analysis of essential oils from Cymbopogon species using solid- phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry.
Journal of Agriculture and Food Research , 3 (December 2020), 100110.
https://doi.org/10.1016/j.jafr.2021.1001
10 Azeem, M., Zaman, T., Tahir, M., Haris, A., Iqbal, Z., Binyameen, M., Nazir, A., Shad, S. A., Majeed, S., & Mozūraitis, R. (2019). Chemical composition and repellent activity of native plants essential oils against dengue mosquito, Aedes aegypti. Industrial Crops and Products , 140 (July), 111609. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019. 111609
Badan Standarisasi Nasional. SNI 06-3953. (1995). Minyak Sereh.
Eden, W. T., Alighiri, D., Cahyono, E.,
Supardi, K. I., & Wijayati, N. (2018). Fractionation of Java Citronella Oil and Citronellal Purification by Batch Vacuum Fractional Distillation. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering , 349 (1). https://doi.org/10.1088/1757-
899X/349/1/012067 Francisco, V., Figueirinha, A., Neves, B. M., García-Rodríguez, C., Lopes, M.
C., Cruz, M. T., & Batista, M. T. (2011). Cymbopogon citratus as source of new and safe anti-inflammatory drugs: Bio-guided assay using lipopolysaccharide-stimulated macrophages. Journal of Ethnopharmacology , 133 (2), 818–827. https://doi.org/10.1016/j.jep.2010.11.01
8
Gavahian, M., Lee, Y. T., & Chu, Y. H.
(2018). Ohmic-assisted hydrodistillation of citronella oil from Taiwanese citronella grass: Impacts on the essential oil and extraction medium. Innovative Food Science and Emerging Technologies , 48 (March), 33–41. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2018.05.0
15
George, D. R., Sparagano, O. A. E., Port, G., Okello, E., Shiel, R. S., & Guy, J. H. (2010). Environmental interactions with the toxicity of plant essential oils to the poultry red mite Dermanyssus gallinae. Medical and Veterinary Entomology , 24 (1), 1–8.
https://doi.org/10.1111/j.1365-
2915.2009.00855.x Jaswadi, Iqbal, M., Sumiadji. (2015). SME Governance in Indonesia – A Survey and Insight from Private Companies.
Procedia Economics and Finance ,
31 (15), 387–398. https://doi.org/10.1016/S2212- 5671(15)01214-9
Kakaraparthi, P. S., Srinivas, K. V. N. S.,
Kumar, J. K., Kumar, A. N., Rajput, D. K., & Sarma, V. U. M. (2014). Variation in the essential oil content and composition of Citronella (Cymbopogon winterianus Jowitt.) in relation to time of harvest and weather conditions. Industrial Crops and Products , 61 , 240–248. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2014. 06.044
Luthria, D. (2014). Influence of Sample Preparation on the Assay of Isoflavones Influence of Sample Preparation on the Assay of
Isoflavones . April 2009 . https://doi.org/10.1055/s-0029- 1185439 Moncada, J., Tamayo, J. A., & Cardona, C. A. (2014). Techno-economic and environmental assessment of essential oil extraction from Citronella (Cymbopogon winteriana) and Lemongrass (Cymbopogon citrus): A Colombian case to evaluate different extraction technologies. Industrial Crops and Products , 54 , 175–184. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2014. 01.035 Mu, K. (2012). Development of Mathematical Model for the Prediction of Essential Oil Extraction from Eucalyptus Citriodora Leave . 2 (3), 2298–2306. Rabiei, Z. (2017). Asian Paci fi c Journal of Tropical Biomedicine. Asian Pacific
Journal of Tropical Biomedicine , 7 (2), 166–172. https://doi.org/10.1016/j.apjtb.2016.11. 028 Rehman, J. U., Ali, A., & Khan, I. A. (2014). Fitoterapia Plant based products : Use and development as repellents against mosquitoes : A review. Fitoterapia , 95 , 65–74.
https://doi.org/10.1016/j.fitote.2014.03. 002 Sinha, S., Biswas, D., & Mukherjee, A. (2011). Antigenotoxic and antioxidant activities of palmarosa and citronella essential oils. Journal of
Ethnopharmacology , 137 (3), 1521– 1527. https://doi.org/10.1016/j.jep.2011.08.04 6 Tisgratog, R., Sanguanpong, U., Grieco, J. P., Ngoen-kluan, R., & Chareonviriyaphap, T. (2016). Acta Tropica Plants traditionally used as mosquito repellents and the implication for their use in vector control. Acta Tropica , 157 , 136–144. https://doi.org/10.1016/j.actatropica.20 16.01.024
Weng, D. C. J., Latip, J., Hasbullah, S. A., & Sastrohamidjojo, H. (2015). Optimal Extraction And Evaluation On The Oil Content Of Citronella Oil Extracted From Cymbopogon Nardus . Malaysian Journal of Analytical Sci. 19 (1), 71–76.