Sebelum melangkah lebih jauh dalam metode pengolahannya, kita perlu tahu apa itu yang disebut dengan minyak atsiri. Jadi minyak atsiri, atau yang dikenal dengan nama minyak eteris ataupun minyak terbang merupakan zat cair yang bersifat mudah menguap (volatile), bercampur dengan senyawa padat yang berbeda dalam hal komposisi dan titik cairnya, kelarutan dalam pelarut organik dan keluratan dalam air yang diambil dari bagian-bagian tanaman seperti daun, buah, biji, bunga, akar, rimpang, kulit kayu, bahkan seluruh bagian tanaman. Minyak atsiri ini selain dihasilkan oleh tanaman, juga didapatkan dari hasil degradasi oleh enzim atau dibuat secara sintetis.

Nah berdasarkan sifatnya, minyak atsiri ini dapat dibuat dengan beberapa cara, yaitu penyulingan, ekstraksi dengan pelarut menguap (solvent extraction), ekstraksi dengan lemak dingin (enfleurasi), ekstraksi dengan lemak panas (maserasi) dan pengepresan (pressing). Secara umum metode pengambilan minyak atsiri ini dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu dengan cara mekanik dan cara fisika-kimia. Berdasar cara fisika-kimia pembuatannya terdiri dari :

1./ Distilasi (Penyulingan)
Prinsipnya penyulingan distilasi merupakan suatu proses pemisahan komponen-komponen suatu campuran yang terdiri atas dua cairan atau lebih berdasarkan perbedaan tekanan uap atau berdasarkan perbedaan titik didih komponen-komponen senyawa tersebut. Penyulingan merupakan metode yang paling banyak digunakan untuk mendapatkan minyak atsiri. Penyulingan dilakukan dengan mendidihkan bahan baku di dalam ketel suling sehingga terdapat uap yang diperlukan untuk memisahkan minyak atsiri dengan cara mengalirkan uap jenuh dari ketel pendidih air (boiler) ke dalam ketel penyulingan. Pada dasarnya terdapat dua jenis penyulingan yaitu :
a. Hidrodestilasi adalah penyulingan suatu campuran yang berwujud cairan yang tidak saling bercampur, hingga membentuk dua fasa atau dua lapisan. Proses ini dilakukan dengan bantuan air maupun uap air. Menurut Sastrohamidjojo (2004) proses penyulingan minyak atsiri dengan distilasi uap ini memiliki 3 jenis metode berdasarkan cara penanganan bahan yang diproses, yaitu :

• Penyulingan/Distilasi Air (Water Distillation)
  Dengan tipe penyulingan air, bahan yang akan disuling berhubungan langsung dengan air mendidih. Bahan yang akan disuling kemungkinan mengambang atau mengapung di atas air atau terendam seluruhnya, tergantung pada berat jenis dan kuantitas bahan yang akan diproses. Air dapat dididihkan dengan api secara langsung. Metode ini disebut juga metode perebusan. Ketika bahan direbus, minyak atsiri akan menguap bersama uap air, kemudian dilewatkan melalui kondensor untuk dikondensasi. Alat yang di gunakan untuk metode ini disebut alat suling perebus. Contoh : bunga mawar, bunga-bunga jeruk.
  Distilasi air dapat dijalankan pada tekanan di bawah 1 atm sehingga air bisa mendidih pada suhu yang lebih rendah dari 100℃. Biasanya dilakukan bila bahan atau minyak atsiri rentan terhadap suhu. Contoh : neroli.
• Penyulingan/Distilasi Uap dan Air (Water and Steam Distillation)
  Bahan tanaman yang akan diproses ditempatkan dalam wadah yang kontruksinya hampir sama dengan dandang pegukus, sehingga metode ini disebut juga pengukusan. Air dididihkan pada bagian bawah alat. Minyak atsiri akan ikur bersama aliran uap yang kemudian dialirkan ke kondensor. Alat yang digunakan dalam metode ini disebut alat suling pengukus. Temperatur steam harus dikontrol agar hanya cukup untuk memaksa bahan melepas minyak atsirinya dan tidak membakar bahan. Uap yang dipakai bertekanan >1 atm dan bersuhu >100℃, sehingga waktu distilasi bisa lebih cepat mengurangi kemungkinan rusaknya minyak atsiri. Cara ini menghasilkan minyak atsiri dengan mutu yang tinggi.
• Penyulingan/Distilasi Uap Langsung (Steam Distillation)
  Bahan dialiri dengan uap yang berasal dari suatu pembangkit uap. Uap yang dihasilkan lazimnya memiliki tekanan yang lebih besar daripada tekanan atmosfer. Uap yang dihasilkan kemudian dialirkan kedalam alat penyulingan sehingga minyak atsiri akan menguap terbawa oleh aliran uap air yang dialirkan ke kondensor untuk dikondensasi. Alat yang digunakan dalam metode ini disebut alat suling uap langsung.
  Pada dasarnya menurut Sastrohamidjojo (2004) tidak ada perbedaan mencolok pada ketiga alat penyulingan tersebut. Namun pemilihan tergantung pada metode yang digunakan, karena reaksi tertentu dapat terjadi selama penyulingan. Faktor-faktor yang mempengaruhi hidrodestilasi adalah :
  1. Difusi atau perembesan minyak atsiri oleh air panas melalui selaput tanaman yang disebut hidrodifusi.
  2. Hidrolisis terhadap komponen tertentu dari minyak atsiri.
  3. Peruraian terjadi oleh panas.

Pada proses penyulingan ini, tekanan, suhu, laju alir, dan lama penyulingan diatur berdasarkan jenis komoditas bahan. Lama penyulingan sangat bervariasi mulai dari 3-5 jam untuk sereh wangi, 5–8 jam untuk minyak nilam dan cengkeh, 10–14 jam untuk minyak pala, dan 10-16 jam untuk minyak akar wangi bergantung kepada  jenis bahan baku (basah/kering), penggunaan tekanan dan suhu penyulingan. Tekanan uap yang tinggi dapat menyebabkan dekomposisi pada minyak, oleh karena itu penyulingan lebih baik dimulai dengan tekanan rendah, kemudian meningkat secara bertahap sampai pada akhir proses.

Selama proses penyulingan, uap air yang terkondensasi dan turun ke dasar ketel harus dibuang secara periodik melalui kran pembuangan air untuk mencegah pipa uap berpori terendam, karena hal ini dapat menghambat aliran uap dari boiler ke ketel suling.

Pada proses pendinginan, suhu air pendingin yang masuk ke dalam tabung atau kolam pendingin yang ideal sekitar 25-30℃, dan suhu air keluar maksimum 40–50℃. Suhu air keluar tersebut dapat diatur dengan memperbesar/memperkecil debit air pendingin yang masuk ke dalam tabung/kolam pendingin.

Pemisahan minyak dari tabung pemisah sebaiknya “tidak diciduk” (diambil dengan gayung), karena hal itu akan menyebabkan minyak yang telah terpisah dari air akan kembali terdispersi dalam air dan sulit memisah kembali, sehingga mengakibatkan kehilangan (loses).

Minyak yang dihasilkan masih terlihat keruh karena mengandung sejumlah kecil air dan kotoran yang terdispersi dalam minyak. Air tersebut dipisahkan dengan menyaring minyak menggunakan kain monel. Pemisahan air juga dapat dilakukan dengan menambahkan zat pengikat air berupa Natrium Sulfat anhidrat (Na₂SO4)  sebanyak 1% selanjutnya diaduk dan disaring.

2./ Fraksinasi

Prinsipnya fraksinasi adalah penyulingan suatu cairan yang tercampur sempurna hingga hanya membentuk satu lapisan. Proses ini dilakukan tanpa menggunakan uap air. Fraksinasi memiliki 3 jenis metode yaitu:

• Kohobasi
  Sistem kohobasi adalah proses penyulingan yang diulang kembali, artinya air keluaran sisa ini dimasukkan ke ketel lagi untuk diproses ulang menjadi kukus, kemudian kukus dilewatkan pipa ke tabung destilasi. Dalam tabung destilasi kontak dengan bahan baku menghasilkan kukus air dan minyak atsiri, kemudian dipisahkan oleh separator menghasilkan minyak atsiri dan air limbah untuk sisanya.
  Bila rose oil dipungut dengan cara water distillation, maka phenyl ethyl alcohol yang dikandungnya akan larut dalam air. Senyawa ini tidak ikut bersama minyak atsiri. Bau minyak atsiri menjadi berbeda disebut incomplete oil . Untuk mendapatkan minyak atsiri yang lengkap (complete oil), phenyl ethyl alcohol dipisahkan dari air dengan cara destilasi kemudian ditambahkan ke dalam incomplete oil dengan perbandingan yang tepat. rose oil yang lengkap ini disebut rose otto.
• Rektifikasi
  Bila essential oil hasil distilasi mengandung impurities (pengotor), dapat dimurnikan dengan re-distilasi memakai steam atau vacuum. Pemurnian dengan cara ini disebut rectification. Contoh : eucalyptus oil, dijual sebagai double distilled.
• Destilasi Fraksinasi
  Proses distilasi normal, tetapi minyak atsiri dikumpulkan secara batch (menurut fraksinya). Contoh : ylang-ylang. 

3./ Distilasi Molekuler

Prinsipnya distilasi molekuler atau yang biasa dikenal dengan Short Path Distillation merupakan proses pemisahan fraksi dengan bobot molekuler yang berbeda pada kondisi suhu yang serendah mungkin dengan tujuan menghindari terjadinya kerusakan pada bahan. Metode ini cocok untuk pemurnian dan pemisahan bahan yang tidak stabil pada kondisi termal, karena memang operasinya dirancang khusus menggunakan tekanan dan suhu rendah serta waktu tinggalnya yang pendek.

Keuntungan dalam penggunaannya, suhu pemanasan bisa jauh lebih rendah (pada tekanan rendah) dari titik didih cairan pada tekanan standarnya serta dalam prosesnya hanya sedikit senyawa volatil yang hilang. Terdapat dua teknis distilasi molekuler dalam industri yaitu :

• Tipe Sentrifugasi

Tipe ini menggunakan disk yang berputar yang berfungsi sebagai perata panas saat bahan kontak dengan permukaan disk. Ketebalan film atau lapisan yang dihasilkan disk  dan waktu tinggal bahan pada permukaan dipengaruhi oleh kecepatan putaran disk.

• Tipe Evaporator Film Tipis

Konsepnya adalah menciptakan film tipis menggunakan evaporator film tipis dengan  sistem afitasi mekanik dengan tujuan mendistribusikandan mencampur bahan ketika mengalir ke dinding evaporator.

Tulisan ini merupakan salah satu ilmu baru yang saya peroleh di tempat magang penyulingan minyak atsiri pada tahun 2018.