6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Emulsi 2.1.1 Pengertian emulsi ...

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Emulsi

2.1.1 Pengertian emulsi

Emulsi merupakan sediaan yang mengandung bahan obat cair atau larutan

obat yang terdispersi dalam cairan pembawa dan distabilkan dengan zat

pengemulsi atau surfaktan yang cocok. Biasanya emulsi mengandung dua zat atau

lebih yang tidak dapat bercampur, misalnya minyak dan air. Zat pengemulsi

(emulgator) merupakan komponen yang paling penting agar memperoleh emulsi

yang stabil (Anief, 1996).

2.1.2 Jenis emulsi

Salah satu fase cair dalam suatu emulsi terutama bersifat polar (contoh:

air), sedangkan lainnya relatif nonpolar (contoh: minyak). Emulsi obat untuk

pemberian oral biasanya dari tipe emulsi minyak dalam air(m/a) dan

membutuhkan penggunaan suatu zat pengemulsi m/a. Tetapi tidak semua emulsi

yang dipergunakan termasuk tipe m/a. Makanan tertentu seperti mentega dan

beberapa saus salad merupakan emulsi tipe air dalam minyak(a/m)(Martin, et al.,

1993). Berdasarkan jenisnya, emulsi dibagi dalam empat golongan, yaitu emulsi

minyak dalam air (m/a), emulsi air dalam minyak(a/m), emulsi minyak dalam air

dalam minyak(m/a/m), dan emulsi air dalam minyak air(a/m/a).

a. Emulsi jenis minyak dalam air (m/a)

Bila fase minyak didispersikan sebagai bola-bola ke seluruh fase kontinu

air, sistem tersebut dikenal sebagai suatu emulsi minyak dalam air (m/a)(Martin,

et al., 1993).

Universitas Sumatera Utara

7

b. Emulsi jenis air dalam minyak (a/m)

Bila fase minyak bertindak sebagai fase kontinu, emulsi tersebut dikenal

sebagai produk air dalam minyak (a/m) (Martin, et al., 1993).

c. Emulsi jenis minyak dalam air dalam minyak (m/a/m)

Emulsi minyak dalam air dalam minyak (m/a/m), juga dikenal sebagai

emulsi ganda, dapat dibuat dengan mencampurkan suatu pengemulsi m/a dengan

suatu fase air dalam suatu mikser dan perlahan-lahan menambahkan fase minyak

untuk membentuk suatu emulsi minyak dalam air (Martin, et al., 1993).

d.Emulsi jenis air dalam minyak dalam air(a/m/a)

Emulsi a/m/a juga dikenal sebagai emulsi ganda, dapat dibuat dengan

mencampurkan suatu pengemulsi a/m dengan suatu fase minyak dalam suatu

mikser dan perlahan-lahan menambahkan fase air untuk membentuk suatu emulsi

air dalam minyak. Emulsi a/m tersebut kemudian didispersikan dalam suatu

larutan air dari suatu zat pengemulsi m/a, seperti polisorbat 80 (Tween 80),

sehingga membentuk emulsi air dalam minyak dalam air. Pembuatan emulsi a/m/a

ini untuk obat yang ditempatkan dalam tubuh serta untuk memperpanjang kerja

obat, untuk makanan-makanan serta untuk kosmetik (Martin, et al., 1993).

Tipe emulsi (a) m/a; (b) a/m; (c) a/m/a; (d) m/a/m dapat dilihat pada

Gambar 2.1 (Martin, et al., 1993).

a m m a a m a m a m

(a) (b) (c) (d)

Gambar 2.1 Tipe emulsi (a) m/a; (b) a/m; (c) a/m/a; (d) m/a/m


8

Beberapa metode yang biasa digunakan untuk menentukan tipe dari suatu

emulsi meliputi metode pewarnaan, metode pengenceran fase, metode

konduktivitas listrik, dan metode fluoresensi.

a. Metode pewarnaan

Sejumlah kecil zat warna yang larut dalam air, seperti metilen biru atau

briliant blue FCF bisa ditaburkan pada permukaan suspensi. Jika air merupakan

fase luar, yakni jika emulsi tersebut bertipe m/a, zat warna tersebut akan melarut

didalamnya dan berdifusi merata ke seluruh bagian dari air tersebut. Jika emulsi

tersebut bertipe a/m, partikel-partikel zat warna akan tinggal bergerombol pada

permukaan (Martin, et al., 1993).

b. Metode pengenceran fase

Jika emulsi tersebut bercampur dengan sempurna dengan air, maka ia

termasuk bertipe m/a dan apabila tidak dapat diencerkan adalah tipe a/m(Anief,

1994).

c. Metode konduktivitas listrik

Pengujian ini menggunakan sepasang elektroda yang dihubungkan dengan

suatu sumber listrik luar dan dicelupkan dalam emulsi. Lampu akan menyala bila

elektroda dicelupkan dalam cairan emulsi bila tipenya m/a dan lampu akan mati

bila emulsi tipenya a/m (Martin, et al., 1993).

d. Metode fluoresensi

Minyak dapat berfluoresensi di bawah sinar UV, emulsi m/a menunjukkan

pola titik-titik, sedangkan emulsi a/m berfluoresensi seluruhnya (Lachman et al.,

1994).


9

2.1.3 Tujuan pembuatan emulsi

Secara farmasetik, proses emulsifikasi memungkinkan ahli farmasi dapat

membuat suatu preparat yang stabil dan rata dari campuran dua cairan yang tidak

saling bisa bercampur. Untuk emulsi yang diberikan secara oral, tipe emulsi m/a

memungkinkan pemberian obat yang harus dimakan tersebut mempunyai rasa

yang lebih enak walaupun yang diberikan sebenarnya minyak yang tidak enak

rasanya, dengan menambahkan pemanis dan pemberi rasa pada pembawa airnya,

sehingga mudah dimakan dan ditelan sampai ke lambung. Ukuran partikel yang

diperkecil dari bola-bola minyak dapat mempertahankan minyak tersebut agar

lebih dapat dicernakan dan lebih mudah diabsorpsi (Ansel, 1989).

2.1.4 Teori emulsifikasi

Tidak ada teori emulsifikasi yang umum, karena emulsi dapat dibuat

dengan menggunakan beberapa tipe zat pengemulsi yang masing-masing berbeda

tergantung pada cara kerjanya dengan prinsip yang berbeda untuk mencapai suatu

produk yang stabil. Adanya kegagalan dari dua cairan yang tidak dapat bercampur

untuk tetap bercampur diterangkan dengan kenyataan bahwa gaya kohesif antara

molekul-molekul dari tiap cairan yang memisah lebih besar daripada gaya adhesif

antara kedua cairan.Gaya kohesif dari tiap-tiap fase dinyatakan sebagai suatu

energi antarmuka atau tegangan pada batas antara cairan-cairan tersebut. Faktor

yang umum untuk zat pengemulsi adalah pembentukan suatu lapisan, apakah itu

monomolekular, multimolekular atau partikel(Martin, et al., 1993).

Ada beberapa teori emulsifikasi yang menjelaskan bagaimana zat

pengemulsi bekerja dalam menjaga stabilitas dari dua zat yang tidak saling

bercampur, yaitu adsorpsi monomolekuler,adsorpsi multimolekuler, dan adsorpsi

partikel padat.


10

a. Adsorpsi Monomolekuler

Zat yang aktif pada permukaan dapat mengurangi tegangan antarmuka

karena adsorpsinya pada batas m/a membentuk lapisan-lapisan

monomolekuler(Martin, et al., 1993).Hal ini dianggap bahwa lapisan

monomolekular dari zat pengemulsi melingkari suatu tetesan dari fase dalam pada

emulsi.Teori tersebut berdasarkan anggapan bahwa zat pengemulsi tertentu

mengarahkan dirinya di sekitar dan dalam suatu cairan yang merupakan gambaran

kelarutannya pada cairan tertentu(Ansel, 1989).

Penggunaan emulsi kombinasi dalam pembuatan emulsi saat ini lebih

sering dibandingkan penggunaan zat tunggal. Kemampuan campuran pengemulsi

untuk mengemas lebih kuat menambah kekuatan lapisan itu, dan karenanya

menambah kestabilan emulsi tersebut. Umumnya pengemulsi mungkin

membentuk struktur gel yang agak rapat pada antarmuka, dan menghasilkan suatu

lapisan antarmuka yang stabil. Kombinasi dari natrium setil sulfat dan kolesterol

mengakibatkan suatu lapisan yang kompleks yang menghasilkan emulsi yang

sangat baik. Natrium setil sulfat dan oleil alkohol tidak membentuk lapisan yang

tersusun dekat atau lapisan yang kompak dan akibatnya kombinasi tersebut

menghasilkan suatu emulsi yang jelek. Pada setil alkohol dan natrium oleat

menghasilkan lapisan yang tertutup erat, tetapi kekompleksan diabaikan sehingga

menghasilkan suatu emulsi yang jelek. Pengertian dari suatu lapisan tipis

monomolekular yang terarah dari zat pengemulsi tersebut pada permukaan fase

dalam dari suatu emulsi, adalah dasar paling penting untuk mengerti sebagian

besar teori emulsifikasi (Martin, et al., 1993).

Gambaran kombinasi zat pengemulsi pada batas minyak-air suatu emulsi

digambarkan pada Gambar 2.2. Dan gambaran tetesan air dalam suatu emulsi


11

minyak-air, terlihat arah dari sebuah molekul Tween dan sebuah molekul Span

pada batas antarmuka suatu emulsi minyak-air dapat dilihat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.2 Gambaran kombinasi dari zat pengemulsi pada batas minyak-air dari suatu emulsi (Schulman dan Cockbain (1940) diambil dari Martin, et al., 1993).

Gambar 2.3 Gambaran tetesan air dalam suatu emulsi minyak-air, terlihat arah dari sebuah molekul Tween dan sebuah molekul Span pada batas antarmukasuatu emulsi minyak-air (Boyd dan Colloid (1972) diambil dari Martin, et al., 1993).

air

air

minyak

minyak

minyak

natrium setil sulfat kolesterol

natrium setil sulfat oleil alkohol

setil alkohololeil natrium oleat

minyak

minyak

air

rantai polioksietilen

Cincin sorbitan


12

Gambar 2.3 diatas menunjukkangambaran skematis dari tetesan air dalam

suatu emulsi minyak-air, terlihat arah dari sebuah molekul Tween dan sebuah

molekul Span pada batas antarmuka suatu emulsi minyak-air. Pengemulsi

campuran seringkali lebih efektif daripada pengemulsi tunggal. Kemampuan

campuran pengemulsi untuk mengemas lebih kuat menambah kekuatan lapisan

itu, dan karenanya menambah kestabilan emulsi tersebut. Umumnya pengemulsi

mungkin membentuk struktur gel yang rapat pada antarmuka, dan menghasilkan

suatu lapisan antarmuka yang stabil. Atlas–ICI (1976)merekomendasikanbahwa

Tween hidrofilik dikombinasi dengan Span lipofilik menghasilkan emulsi m/a

atau a/m yang diinginkan. Pada bagian hidrokarbon dari molekul Span 80

(Sorbitan mono-oleat) berada dalam air dan radikal sorbitan berada dalam bola

minyak. Bila Tween 40 (polioksietilen sorbitan monopalmitat) ditambahkan, ia

mengarah pada batas sedemikian rupasehingga sebagian dari ekor Tween 40 ada

dalam fase minyak, dan dari rantai tersebut, bersama-sama dengan cincin sorbitan

dan rantai polioksietilen, berada dalam fase air. Diselidiki bahwa rantai

hidrokarbon dari molekul Tween 40 berada dalam bola minyak antara rantai-

rantai Span 80, dan penyusunan ini menghasilkan atraksi (gaya tarik-menarik)Van

Der Waals yang efektif. Dalam cara ini, lapisan antarmuka diperkuat dan

kestabilan dari emulsi m/a ditingkatkan melawanpengelompokkan partikel

(Martin, et al., 1993).

Tipe emulsi yang dihasilkan, m/a atau a/m, terutama bergantung pada sifat

zat pengemulsi. Karakteristik ini dikenal sebagai kesimbangan hidrofil-lipofil

(hydrophile-lipophile balance, HLB), yakni sifat polar-nonpolar dari pengemulsi.

Kenyataannya, apakah suatu surfaktan adalah suatu pengemulsi, zat pembasah,


13

detergen, atau zat penstabil dapat diperkirakan dari harga kesimbangan hidrofil-

lipofil (Martin, et al., 1993).

b. Adsorpsi Multimolekuler

Koloid lipofilik ini dapat dianggap seperti zat aktif permukaan karena

tampak pada batas antarmuka minyak-air. Tetapi zat ini berbeda dari zat aktif

permukaan sintetis dalam dua hal, yaitu tidak menyebabkan penurunan tegangan

antarmuka dan membentuk suatu lapisan multimolekuler pada antarmuka dan

bukan suatu lapisan monomolekuler. Zat ini bekerja sebagai bahan pengemulsi

terutama karena efek yang kedua, karena lapisan-lapisan yang terbentuk tersebut

kuat dan mencegah terjadinya penggabungan. Efek tambahan yang mendorong

emulsi tersebut menjadi stabil adalah meningkatnya viskositas dari medium

dispers. Karena zat pengemulsi yang terbentuk akan membentuk lapisan-lapisan

multilayer di sekeliling tetesan yang bersifat hidrofilik, maka zat pengemulsi ini

cenderung untuk membentuk emulsi m/a (Martin, et al., 1993).

c. Adsorpsi Partikel Padat

Partikel-partikel padat yang terbagi halus yang dibasahi sampai derajat

tertentu oleh minyak dan air dapat bekerja sebagai zat pengemulsi. Ini diakibatkan

oleh keadaannya yang pekat antarmuka dimana dihasilkan suatu lapisan

berpartikel sekitar tetesan dispers sehingga dapat mencegah terjadinya

penggabungan. Serbuk yang mudah dibasahi oleh air akan membentuk emulsi

tipem/a, sedangkan serbuk yang mudah dibasahi dengan minyak membentuk

emulsi a/m (Martin, et al., 1993).

2.1.5 Penggunaan emulsi

Penggunaan emulsi dibagi menjadi dua golongan, yaitu emulsi pemakaian

dalam dan emulsi pemakaian luar.


14

a. Emulsi untuk pemakaian dalam

Emulsi untuk pemakaian dalam meliputi pemakaian per oral. Emulsi untuk

penggunaan oral biasanya mempunyai tipe m/a. Emulgator merupakan film

penutup dari minyak obat agar menutupi rasa tidak enak. Flavor ditambahkan

pada fase ekstern agar rasanya lebih enak. Emulsi juga berguna untuk menaikkan

absorpsi lemak melalui dinding usus (Anief, 1994).

b. Emulsi untuk pemakaian luar

Emulsi untuk pemakaian luar meliputi pemakaian pada injeksi intravena

yang digunakan pada kulit atau membran mukosa yaitu lotion, krim dan salep.

Produk ini secara luas digunakan dalam farmasi dan kosmetik untuk penggunaan

luar.Emulsi parenteral banyak digunakan pada makanan dan minyak obat untuk

hewan dan manusia (Anief, 1994). Misalnya, vitamin A diserap cepat melalui

jaringan, bila diinjeksikan dalam bentuk emulsi. Terutama untuk lotion

dermatologi dan lotion kosmetik serta krim karena dikehendaki produk yang dapat

menyebar dengan mudah dan dan sempurna pada daerah dimana produk ini

digunakan(Martin, et al., 1993).

2.1.6 Pembuatan emulsi

Dalam membuat emulsi dapat dilakukan dengan metode gom kering,

metode gom basah dan metode botol.

a. Metode gom kering

Korpus emulsi mula-mula dibuat dengan empat bagian lemak, dua bagian

air dan satu bagian gom, selanjutnya sisa air dan bahan lain ditambahkan. Metode

ini juga disebut metode 4:2:1. Cara mencampurnya adalah empat bagian minyak

dan satu bagian gom diaduk dan dicampur dalam mortir yang kering dan bersih

sampai tercampur benar, lalu ditambahkan dua bagian air sampai terjadi korpus


15

emulsi. Tambahkan sirup dan tambahkan sisa air sedikit demi sedikit. Bila ada

cairan alkohol sebaiknya ditambahkan setelah diencerkan sebab alkohol dapat

merusak emulsi (Anief, 1994).

b. Metode gom basah

Cara ini dilakukan sebagai berikut, dibuat musilago yang kental dengan

sedikit air lalu ditambahkan minyak sedikit demi sedikit dengan diaduk cepat.

Bila emulsi terlalu kental, tambahkan air sedikti demi sedikit agar mudah diaduk

dan diaduk lagi ditambah sisa minyak. Bila semua minyak sudah masuk ditambah

air sambil diaduk sampai volume yang dikehendaki. Cara ini digunakan terutama

bila emulgator yang akan dipakai berupa cairan atau harus dilarutkan dulu dalam

air (Anief, 1994).

c. Metode botol

Untuk membuat emulsi dari minyak-minyak menguap dan mempunyai

viskositas rendah. Caranya, serbuk gom arab dimasukkan ke dalam botol kering,

lalu ditambahkan dua bagian air kemudian air campuran tersebut dikocok dengan

kuat dalam keadaan wadah tertutup. Suatu volume air yang sama dengan minyak

kemudian ditambahkan sedikit demi sedikit, terus mengocok campuran tersebut

setiap kali ditambahkan air. Jika semua air telah ditambahkan, emulsi utama yang

terbentuk bisa diencerkan sampai mencapai volume yang tepat dengan air atau

larutan zat formulatif lain dalam air (Ansel, 1989).

2.1.7 Zat pengemulsi

Tahap awal dalam pembuatan suatu emulsi adalah pemilihan zat

pengemulsi. Zat pengemulsi harus mempuyai kualitas tertentu. Salah satunya, ia

harus dapat dicampurkan dengan bahan formulatif lainnya dan tidak boleh terurai

dalam preparat (Ansel, 1989). Zat pengemulsi (emulgator) merupakan komponen


16

yang paling penting agar memperoleh emulsa yang stabil. Semua emulgator

bekerja dengan membentuk film (lapisan) di sekeliling butir-butir tetesan yang

terdispersi dan film ini berfungsi agar mencegah terjadinya koalesen dan

terpisahnya cairan dispers sebagai fase terpisah(Anief, 1996). Daya kerja

emulsifier (zat pengemulsi) terutama disebabkan oleh bentuk molekulnya yang

dapat terikat baik padaminyak maupun air (Winarno, 1992).

Zat pengemulsi dapat dibagi menjadi duagolongan, yaitu emulsifier alami

dan emulsifier buatan.

a. Emulsifier alami

Umumnya dapat diperoleh dari tanaman, hewan atau mikroba yang

diperoleh dengan cara eksudat, ekstraksi dan fermentasi. Eksudat diperoleh dari

cairan atau getah pada tanaman. Misalnya gum arab, gum pati, dan gum tragakan.

Hasil ekstraksi biasanya paling banyak diperoleh dari rumput laut. Sedangkan

hasil fermentasi banyak diperoleh dari mikroorganisme baik. Salah satu gum yang

penting dari hasil fermentasi ini adalah xanthangum. Dimana xanthan gum

merupakan polisakarida dengan bobot molekul tinggi hasil fermentasi karbohidrat

dari Xanthomonas campetris yang dimurnikan, dikeringkan dan digiling. Bakteri

ini secara alami hidup di tanaman kubis (Sufi, 2012).

b. Emulsifier buatan

Di samping emulsifier alami telah dilakukan sintesis elmusifier buatan

seperti ester dari polioksietilena sorbitan dengan asam lemak yang dikenal sebagai

Tween yang dapat membentuk emulsi m/a. Sabun juga merupakan emulsifier

buatan yang terdiri dari garam natrium dengan asam lemak. Sabun dapat

menurunkan tegangan permukaan air dan meningkatkan daya pembersih

air(Winarno, 1992).


17

2.1.7.1 Tween 80

Tween 80 adalah ester asam lemak polioksietilen sorbitan.Rumus bangun

Tween 90 dapat dilihat pada Gambar 2.4.

polyoxyethylene 20 sorbitan monooleate

Gambar 2.4 Rumus bangun Tween 80(Rowe, et al., 2009).

Rumus molekul:C64H124O26

Bobot molekul: 1310

Pemerian:Pada suhu 25 ˚C Tween 80 berwujud cair, berwarna kekuningan

danberminyak memiliki aroma yang khas dan berasa pahit

(Rowe, et al., 2009).

2.1.7.2 Xanthan gum

Xanthan gum merupakan rangkaian polisakarida yang tersusun atas tiga

macam rantai panjang gula sederhana. Rumus bangun xanthan gum dapat dilihat

pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Rumus bangun xanthan gum(Rowe, et al., 2009).


18

Rumus molekul :(C35H49O29)n

Pemerian : Berupa bubuk berwarna krem atau putih, tidak berbau, memiliki

sifat aliran yang baik dan merupakan serbuk halus

Kelarutan : Larut dalam air panas atau air dingin(Rowe, et al., 2009).

2.1.8 Sistem kesimbangan hidrofil-lipofil (hydrophile-lipophile balance, HLB)

Surfaktan atau amfifil, menurunkan tegangan antarmuka minyak-air dan

membentuk film monomolekuler. Sifat-sifat aktif dari molekul surfaktan disebut

kesimbangan hidrofil-lipofil (hydrophile-lipophile balance, HLB). Keseimbangan

dari sifat hidrofilik dan sifat lipofilik dari suatu pengemulsi menentukan apakah

akan dihasilkan suatu emulsi m/a atau a/m. Umumnya emulsi m/a terbentuk jika

kesimbangan hidrofil-lipofil dari pengemulsi berkisar antara 9-12, dan terbentuk

emulsi a/m jika jaraknya berkisar antara 3-6.. Fase dimana zat aktif permukaan itu

lebih larut adalah fase kontinu. Jenis zat pengemulsi dengan harga kesimbangan

hidrofil-lipofil yang tinggi lebih suka larut di dalam air dan menghasilkan

terbentuknya suatu emulsi m/a. Keadaan sebaliknya terjadi dengan surfaktan yang

memiliki kesimbangan hidrofil-lipofil rendah, yang cenderung untuk

membentukemulsi a/m (Martin, et al., 1993).Aktivitas dan harga kesimbangan

hidrofil-lipofilpada surfaktan terlihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Aktivitas dan harga keseimbangan hidrofil-lipofil pada surfaktan

Aktivitas Kesimbangan Hidrofil-Lipofil Pengemulsi (a/m) 3 sampai 6 Zat pembasah (wetting agent) 7 sampai 9 Pengemulsi (m/a) 8 sampai 18 Detergen (zat pembersih) 13 sampai 15 Pelarut (solubilizer) 15 sampai 18

Sumber: Anief, 1996


19

2.1.9 Ketidakstabilan emulsi

Kemungkinan besar pertimbangan yang terpenting bagi emulsi di bidang

farmasi dan kosmetika adalah stabilitas dari hasil jadi sediaan emulsi tersebut.

Kestabilan dari sediaan emulsi ditandai dengan tidak adanya penggabungan fase

dalam, tidak terjadi creaming, dan memiliki penampilan, bau, warna dan sifat-

sifat fisik lainnya yang baik (Martin, et al., 1993).Ketidakstabilan dalam emulsi

farmasi dapat digolongkan menjadi tiga golongan, yaitu flokulasi dan creaming,

penggabungan dan pemecahan, dan inversi.

a. Flokulasi dan creaming

Pengkriman (creaming) mengakibatkan ketidakrataan dari distribusi obat

dan tanpa pengocokan yang sempurna sebelum digunakan, berakibat terjadinya

pemberian dosis yang berbeda. Tentunya bentuk penampilan dari suatu emulsi

dipengaruhi oleh creaming, dan ini benar-benar merupakan suatu masalah bagi

pembuatannya jika terjadi pemisahan dari fase dalam(Martin, et al., 1993).

b. Penggabungan dan Pemecahan

Creaming adalah proses yang bersifat dapat kembali, berbeda dengan

proses cracking (pecahnya emulsi) yang bersifat tidak dapat kembali. Pada

creaming, flokul fase dispers mudah didispersi kembali dan terjadi campuran

homogen bila dikocok perlahan-lahan, karena bola-bola minyak masih dikelilingi

oleh suatu lapisan pelindung dari zat pengemulsi(Anief, 1994). Sedang pada

cracking, pengocokan sederhana akan gagal untuk membentuk kembali butir-butir

tetesan dalam bentuk emulsi yang stabil, karena lapisan yang mengelilingi

partikel-partikel tersebut telah dirusak dan minyak cenderung untuk bergabung

(Martin, et al., 1993).


20

c. Inversi

Fenomena penting lainnya dalam pembuatan dan penstabilan dari emulsi

adalah inversi fase yang meliputi perubahan tipe emulsi dari m/a menjadi a/m atau

sebaliknya (Martin, et al., 1993).

2.2 Minyak Kelapa

Minyak kelapa berdasarkan kandungan asam lemak jenuhmemiliki

kandungan asam laurat yang paling besar jika dibandingkan dengan asam lemak

lainnya. Sedangkan pada asam lemak tidak jenuh minyak kelapa memiliki asam

oleat yang paling besar. Komposisi asam lemak minyak kelapa dapat dilihat pada

Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Komposisi asam lemak minyak kelapa

Asam Lemak Rumus Kimia Jumlah (%) Asam lemak jenuh: Asam kaproat C5H11COOH 0,0-0,8 Asam kaprilat C7H17COOH 5,5-9,5 Asam kaprat C9H19COOH 4,5-9,5 Asam laurat C11H23COOH 44-52 Asam miristat C13H27COOH 13-19 Asam palmitat C15H31COOH 7,5-10,5 Asam stearat C17H35COOH 1-3 Asam lemak tidak jenuh: Asam palmitoleat C15H29COOH 0,0-1,3 Asam oleat C17H33COOH 5-8 Asam linoleat C17H31COOH 1,5-2,5

Sumber: Ketaren, 2005

Dari Tabel 2.2 dapat dilihat bahwa kandungan asam lemak jenuh minyak

kelapa lebih kurang 90% dan asam lemak tidak jenuhlebih kurang 10%.

Kandungan asam laurat dalam minyak kelapa sangat tinggi, yaitu mencapai 52%,

asam miristat mencapai 19% dan asam palmitat mencapai 10%. Pada asam lemak

tidak jenuh kandungan asam oleat mencapai 8% lebih tinggi dibandingkan asam

lemak tidak jenuh lainnya (Ketaren, 2005).


21

Untuk mendapatkan minyak kelapa yang banyak sebaiknya memanen

buah kelapa yang sudah tua karenakandungan lemaknya yang tinggi. (Sutarmi dan

Rozaline, 2005). Komposisi kimia daging buah kelapa pada berbagai tingkat

kematangan dapat dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Komposisi kimia daging buah kelapa pada berbagai tingkat kematangan

Analisis (dalam 100 g) Buah muda Buah setengah muda Buah tua Kalori (kal) 68,0 180,0 359,0 Protein (g) 1,0 4,0 3,4 Lemak (g) 0,9 13,09 34,7 Karbohidart (g) 14,0 10,0 14,0 Kalsium (mg) 17,0 8,0 21,0 Fosfor (mg) 30,0 35,0 21,0 Besi (mg) 1,0 1,3 2,0 Vitamin A (IU) 0,0 10,0 0,0 Thiamin (mg) 0,0 0,5 0,1 Asam askorbat (mg) 4,0 4,0 2,0 Air (g) 83,3 70,0 46,9

Sumber: Sutarmi dan Rozaline, 2005

Dari Tabel 2.3 dapat dilihat bahwa semakin tua umur buah kelapa maka

kandungan lemaknya semakin tinggi, sehingga buah kelapa yang sudah tua

menghasilkan minyak yang lebih banyak. Buah kelapa yang sudah tua berumur

11-12 bulan. Kelapa muda memiliki kandungan air yang lebih besar yang dapat

digunakan sebagai minuman segar (Sutarmi dan Rozaline, 2005).

2.3Minyak Kelapa Murni

Minyak kelapa murni atau minyak kelapa virgin(VCO) merupakan minyak

yang diperoleh dari daging buah kelapa (Cocos nucifera L.) tua yang segar dan

diproses dengan diperas dengan atau tanpa penambahan air, tanpa pemanasan atau

pemanasan tidak lebih dari 60˚C dan aman dikonsumsi manusia (SNI, 2008).

Sedangkan menurutAsian Pacific Coconut Community(APCC)Virgin coconut oil

(VCO)diperoleh dari inti buah kelapa yang segar dan matang (berusia 12 bulan)


22

dengan cara mekanik atau alami, dengan atau tanpa pemanasan, dan tidak

mengubah komposisi alami yang terkandung dalam minyak kelapa.

2.4 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Murni

Minyak kelapa murni menjadi populer karena manfaatnya untuk kesehatan

tubuh. Komponen minyak kelapa terdiri dari asam lemak jenuh sebanyak 90% dan

minyak tak jenuh 10%. Dalam minyak kelapa murni terdapat asam lemak rantai

medium (medium chain fatty acid, MCFA) seperti asam laurat, asam kaprat,

kaprilat, dan miristat yang terkandung dalam minyak kelapa murni yang dapat

berperan positif dalam proses pembakaran nutrisi makanan menjadi energi.

MCFA juga memiliki banyak fungsi, antara lain bermanfaat dalam mengubah

protein menjadi sumber energi, sebagai antivirus, antibakteri, dan antiprotozoa

(Sutarmi dan Rozaline, 2005).

Minyak kelapa murni berdasarkan kandungan asam lemak jenuh memiliki

kandungan asam laurat yang paling besar. Dalam tubuh, asam laurat diubah

menjadi monolaurin yang mengandung antibiotik alami sehingga mampu

membunuh berbagai jenis kuman, virus, mikroorganisme dengan cara merusak

membran yang membungkus sel yang terdiri dari asam lemak. Selain asam lemak

jenuh, minyak kelapa juga mengandung asam lemak tidak jenuh. Namun,

persentasenya sangat kecil.Pada asam lemak tidak jenuh kandungan asam oleat

mencapai 8% lebih tinggi dibandingkan asam lemak tidak jenuh lainnya. Sifat

yang istimewa inilah yang membuat minyak kelapa menjadi lain dari minyak

lainnya. Asam lemak jenuh rantai sedang pada minyak kelapa tidak menimbulkan

berbagai penyakit. Hal ini dikarenakan asam lemak jenuh rantai sedang mudah

diserap tubuh atau usus karena ukuran molekulnya tidak terlalu besar seperti asam


23

lemak rantai panjang (jumlah atom karbon lebih dari 17). Di dalam peredaran

darah, lemak rantai sedang segera masuk dalam metabolisme energi dan tidak

ditimbun menjadi jaringan lemak atau kolesterol. Didalam pencernaan, lemak-

lemak tidak membebani kerja pankreas seperti pada gula sehingga tidak

menyebabkan penyakit, misalnya diabetes (Sutarmi dan Rozaline, 2005).

2.5Teknologi Pengolahan Minyak Kelapa Murni

Pengolahan minyak kelapa murni dapat dilakukan dengan cara sederhana,

tidak memerlukan keahlian khusus dan alat-alat tertentu. Pemanasan, fermentasi,

dan pancingan adalah cara pembuatan minyak kelapa murni yang banyak

dilakukan di Indonesia.

a. Pemanasan

Pada tahap awal kelapa diparut, lalu dibuat santan. Krim yang diperoleh

dipisahkan dari air, kemudian dipanaskan sampai dihasilkan minyak. Selanjutnya,

minyak dipisahkan dari air melalui penguapan (dipanaskan di atas kompor dengan

api kecil) hingga dihasilkan minyak kelapa murni (Sutarmi dan Rozaline, 2005).

b. Fermentasi

Pada tahap awal kelapa segar diparut, lalu diperas hingga menghasilkan

santan. Kemudian santan yang diperoleh dibiarkan beberapa saat (1-2 jam) hingga

terbentuk gumpalan krim. Selanjutnya gumpalan krim tersebut diambil dan

difermentasi selama satu sampai dua hari. Caranya, dengan menggunakan enzim

secara langsung (mikroba penghasil enzim)(Sutarmi dan Rozaline, 2005). Dapat

juga dengan menambahkan ragi secukupnya. Bisa ragi tempe, ragi tape, atau ragi

roti(Darmoyuwono, 2006). Hal ini dimaksudkan untuk mencegah protein

berikatan dengan minyak dan karbohidrat sehingga minyak dapat terpisah dengan


24

baik. Proses fermentasi dikatakan berhasil jika dari campuran tersebut terbentuk

tiga lapisan, yaitu lapisan atas berupa minyak murni, lapisan tengah berupa blondo

(warna putih), dan lapisan bawah berupa air. Selanjutnya lapisan atas berupa

minyak kelapa murni dipisahkan secara hati-hati menggunakan sendok (Sutarmi

dan Rozaline, 2005).

c. Pancingan

Tahapan metode pancingan dilakukan dengan kelapa diparut dan dibuat

santan. Lalu didiamkan selama satu jam sampai terbentuk krim dan air. Krim

tersebut dicampur dengan minyak pancingan (minyak kelapa murni) dengan

perbandingan dua bagian krim dan satu bagian minyak kelapa murni, sambil

diaduk lalu diamkan selama 7-8 jam (Darmoyuwono, 2006). Campuran tersebut

akan menghasilkan tiga lapisan, yaitu air bagian bawah, blondo lapisan tengah,

dan minyak murni pada lapisan paling atas (Sutarmi dan Rozaline, 2005).

2.6 Mutu Minyak Kelapa Murni

Mutu minyak kelapa murni ditentukan oleh beberapa faktor diantaranya

adalahkadar air, bilangan asam, dan bobot jenis.

2.6.1 Kadar air

Dengan adanya air, lemak dapat terhidrolisis menjadi gliserol dan asam

lemak. Reaksi ini dipercepat oleh basa, asam, dan enzim-enzim. Hidrolisis sangat

mudah terjadi dalam lemak dengan asam lemak rendah (lebih kecil dari C14)

seperti pada mentega, kelapa sawit, dan minyak kelapa. Hidrolisis sangat

menentukan mutu minyak (Winarno, 1992).

2.6.2 Bilangan asam

Bilangan asam adalah jumlah miligram KOH 0,1 N yang dibutuhkan

untuk menetralkan asam-asam lemak bebas dari satu gram minyak atau lemak.


25

Bilangan asam dipergunakan untuk mengukur jumlah asam lemak bebas yang

terdapat dalam minyak atau lemak (Ketaren, 2005).

2.6.3 Bobot jenis

Bobot jenis dari minyak biasanya ditentukan pada temperatur 25̊C . Bobot

jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume contoh dengan berat air pada

volume dan suhu yang sama. Cara ini dapat digunakan untuk semua minyak dan

lemak yang di cairkan. Alat yang digunakan untuk penentuan ini adalah

piknometer (Ketaren, 2005).

2.7 Manfaat Minyak Kelapa Murni

Minyak kelapa murni dapat mengatasi berbagai penyakit degeneratif

seperti penyakit jantung, penyakit yang disebabkan oleh mikroba, virus dan jamur,

diabetes melitus, dan kegemukan/obesitas.

a. Penyakit Jantung

Salah satu penyebab penyakit jantung adalah kadar kolesterol darah yang

tinggi. Dalam minyak kelapa murni terdapat asam lemak rantai medium (medium

chain fatty acid, MCFA) yang mudah untuk menghasilkan energi, tidak ditimbun

sebagai lemak tubuh (Sutarmi dan Rozaline, 2005).

Dalam minyak kelapa hanya sedikit mengandung asam lemak jenuh rantai

panjang. Sedangkan asam lemak rantai pendek dan sedang tidak bersifat

aterogenik karena dengan cepat diserap ke hati dan segera dimetabolisme. Asam

lemak jenuh rantai panjang harus melalui proses emulsifikasi di usus sebelum

diserap dan diangkut dengan bantuan lipoprotein dan dapat membentuk endapan

di berbagai organ termasuk pembuluh darah koroner. Minyak kelapa sangat

mudah dicerna dan diserap serta cepat dimetabolisme, sehingga tidak berada


26

dalam sirkulasi darah. Keunggulan minyak kelapa adalah dapat meningkatkan

lemak baik yaitu high density lipoprotein (HDL), menghasilkan sangat sedikit

radikal bebas dibandingkan minyak lainnya, cepat diserap dan juga dioksidasi

serta tidak menyebabkan adanya endapan jaringan lemak di arteri (Silalahi, et al.,

2011).

b. Penyakit yang disebabkan oleh mikroba, virus dan jamur

Kemampuan lain minyak kelapa murni adalah antivirus, antibakteri,

antijamur, dan antiprotozoa. Hal tersebut dikarenakan kandungan asam lauratnya

yang tinggi. Asam laurat akan diubah menjadi senyawa monolaurin. Senyawa

inidapat melarutkan membran virus berupa lipid sehingga akan mengganggu

kekebalan virus. Hal ini akan membuat virus inaktivasi(Sutarmi dan Rozaline,

2005). Sementara itu, asam kaprilat yang terdapat pada minyak kelapa murni

sangat potensi untuk mematikan jamur penyebab penyakit kelamin, yaitu Candida

albicans yang menjadipenyebab keputihan (Darmoyuwono, 2006).

c. Diabetes melitus

Untuk diabetes melitus tipe satu (penderita yang disebabkan oleh

kerusakan pada sel beta pankreas sehingga harus menjalani terapi injeksi insulin

secara teratur) minyak kelapa murni masih berguna dalam hal penundaan atau

pencegahan komplikasi diabetes. Untuk diabetes melitus tipe dua (tidak

tergantung insulin)kandungan MCFA dalam minyak kelapa murni mampu

merangsang produksi insulin (Subroto, 2006). Selain itu, minyak kelapa murni

juga dapat menembus dinding usus tanpa bantuan enzim sehingga sel

menghasilkan energi lebih cepat(Sutarmi dan Rozaline, 2005).


27

d. Kegemukan/obesitas

MCFA merupakan komponen asam lemak terbesar dalam minyak kelapa.

Namun, asam lemak ini tidak digunakan dalam bentuk lipoprotein dan tidak

diedarkan dalam aliran darah, tetapi dikirim langsung ke hati, lalu diubah menjadi

energi. Asam lemak ini juga mudah dicerna dan diserap oleh dinding usus karena

ukuran molekulnya relatif kecil. Dengan demikian, dapat mengurangi kerja

pankreas, saluran pencernaan, serta tidak membuat lemak menumpuk didalam

tubuh. Saat mengonsumsi minyak kelapa murni, tubuh langsung menggunakannya

untuk memproduksi energi, bukan menimbunnya sebagai lemak tubuh (Sutarmi

dan Rozaline, 2005).

2.8 Sediaan Minyak Kelapa Murni

2.8.1Minyak kelapa murnidalam bentuk cairan

Minyak kelapa murni yang baik adalah jernih, tidak ada endapan, dan

tidak berwarna (Subroto, 2006).Minyak kelapa murni ada yang bentuk cairan

minyak langsung, namun tidak memiliki rasa dan hambar sehingga kurang

diminati untuk diminum secara langsung (Darmoyuwono, 2006). Sediaan yang

ada dipasaran yaitu VCO (Optima), AVCOL (PT. Ikot Alfisalam VCO),Neo VCO

(Muaro), Vico Bagoes (Herba Bagoes) dan POVCO (PT. Tropica Nucifera

Industry).

2.8.2Minyak kelapa murni dalam bentuk kapsul lunak

Beberapa produsen minyak kelapa murni sudah ada yang menjual

produknya dalam bentuk kapsul lunak (softcapsule). Secara teknis minyak kelapa

murni memang bisa dikemas dalam bentuk kapsul lunak. Sebenarnya tujuan

utama mengemas suatu produk dengan kapsul lunak supaya bahan aktifnya lebih


28

mudah diserap ke dalam tubuh karena berbentuk larutan, suspensi, atau emulsi

jika dibandingkan dengan sediaan lain dalam bentuk puyer, tablet, kaplet maupun

kapsul. Namun, untuk produk yang sudah dalam bentuk cairan seperti minyak

kelapa murni, tujuan utama ini tidak tercapai karena mengemasnya dalam bentuk

kapsul lunak justru akan memperlambat penyerapannya didalam tubuh karena

tubuh memerlukan waktu ekstra untuk menghancurkan kemasan kapsul lunak

sebelum cairan minyak kelapa murni diserap ke dalam tubuh. Kelemahan lainnya

adalah harganya yang relatif lebih mahal dibandingkan dengan bentuk cairannya

karena produsen harus mengeluarkan investasi tambahan untuk pembelian bahan,

peralatan, serta pembayaran royalti dan lisensi paten teknologi pembuatan kapsul

lunak. Meskipun demikian, kemasan minyak kelapa murni dalam bentuk kapsul

lunak juga masih memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan bentuk

cairan, yaitu sebagai berikut:

a. Lebih praktis, mudah dibawa ke mana-mana terutama bagi mereka yang

sangat aktif beraktivitas dan bepergian.

b. Lebih tahan lama dalam penyimpanan karena terbungkus rapat dalam kapsul

sehingga terhindar dari cahaya dan oksidasi.

c. Lebih cocok bagi mereka yang tidak menyukai rasa dan bau minyak kelapa.

d. Tidak mudah dipasulkan.

Sediaan yang ada di pasaran yaitu: Cosvoil (PT. Cocos Coconut), Laurico (PT.

Palmanaturasanatco) (Subroto, 2006).

2.9 Emulsi MinyakKelapa Murni

Ada beberapa penelitian yang menggunakan minyak kelapa murni sebagai

emulsi dan menggunakan emulgator xanthan gum yang kemudian dilakukan uji


29

stabilitas fisik pada sediaan emulsi untuk menentukan kualitas dari emulsi.

Stabilitas fisik emulsi minyak dapat dilihat pada Tabel 2.4.

Tabel 2.4 Stabilitas fisik emulsi minyak

Bahan Stabilitas Fisik Hasil Sumber Tween 80 1% dan gum arab 20%

Pembentukan creaming

0,1 (hasil dari perbandingan volume fase air terhadap volume total emulsi)

Silaban, 2015

Redispersibilitas (pengocokan)

5

Viskositas 174 cps Ukuran partikel terdispersi

22,6 µm

Organoleptis Bentuk : cairan kental Rasa : manis Bau : khas Warna : putih Konsistensi: homogen

Tipe emulsi Tidak mengalami perubahan selama 8 minggu penyimpanan. Tipe m/a

pH 3,6 Xanthan gum 0,50% Xanthan gum 0,75% Xanthan gum 1,00% (krim ekstrak etanol kulit buah manggis)

Viskositas Viskositas semakin besar dengan penambahan konsentrasi xanthan gum

Setyaningrum, 2013

Daya lekat Daya lekat semakin besar dengan penambahan konsentrasi xanthan gum

Organoleptis Tidak mempengaruhi Homogenitas Stabil dengan adanya

penambahan konsentrasi xanthan gum

minyak kelapa murni -madu (10-50%)

Viskositas 24 cps Fatimah, et al., 2012

Diameter droplet 5 µm

Dari Tabel 2.4 dapat dilihat ada tiga penelitian yang memformulasikan

minyak kelapa murni menjadi sediaan emulsi dengan menggunakan berbagai

emulgator. Penelitian yang dilakukan oleh Silaban (2015), menggunakan

emulgator Tween 80 1% dan gum arab 20%. Dari hasil stabilitas fisik


30

yangdiperoleh pada pembentukan creaming, viskositas, dan ukuran partikel

terdispersi masih kurang stabil dibandingkan stabilitas fisik yang dilakukan oleh

peneliti sebelumnya yang menggunakan campuran emulgator xanthan gum dan

Tween 80 yang diperoleh hasil stabilitas fisik dengan tidak adanya pembentukan

creaming, nilai viskositas 166 cps, dan ukuran partikel terdispersi 20,5 µm dalam

penyimpanan selama delapan minggu. Hal ini menunjukkan bahwa emulgator

campuran Tween 80 dan gum arab masih kurang stabil.

Penelitian yang dilakukan oleh Setyaningrum (2013) menggunakan

xanthan gumpada konsentrasi 0,5%, 0,75% dan 1% dalam sediaan krim

ekstrakkulit buah manggis. Ketiga formula krimkulit buah manggis dengan variasi

konsentrasixanthan gummenunjukkan bahwa semakin besar nilai viskositas

dengan semakin meningkatnya konsentrasi pada xanthan gum. Konsentrasi 1%

merupakan konsentrasi optimum pada penggunaan krim kulit buah manggis.

Dalam penelitian yang dilakukan olehFatimah, et al., (2012), menunjukkan

adanya pengaruh konsentrasiminyak kelapa murni dan madu terhadap viskositas

dan diameter droplet emulsi.Dengan meningkatnya konsentrasi minyak kelapa

murni dan madu dapat meningkatkan viskositas dan menurunkan ukuran diameter

droplet emulsi. Kombinasi minyak kelapa murni dan madu juga menghasilkan

sediaan emulsi dengan rasa yang lebih baik. Untuk menghasilkan sediaan

campuran emulsi yang baik antara minyak kelapa murni dan madu harus

menggunakan alat homogenizer, yaitu WiseTis homogenizer.


6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Emulsi 2.1.1 Pengertian emulsi ...

Documents

Transcript of 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Emulsi 2.1.1 Pengertian emulsi ...