BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
C. Evaluasi Stabilitas Fisik Nanoemulsi Minyak Biji Delima
2. Freeze-thaw cycle
a. Stabilitas organoleptis dan pH nanoemulsi minyak biji delima.
Gambar 6. Nanoemulsi minyak biji delima (a) formula A sebelum
thaw, (b) formula A setelah 3 siklus thaw, (c) formula B sebelum freeze-thaw, (d) formula B setelah 3 siklus freeze-thaw
Hasil pengamatan organoleptis dan pH sediaan setelah melewati
pengujian stabilitas freeze-thaw pada akhir siklus ketiga tertera pada Tabel
VIII.
Tabel VIII. Data organoleptis dan pH sediaan nanoemulsi formula A dan formula B sebelum dan sesudah 3 siklus freeze-thaw
Formula A Formula B
Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah
Warna Kuning Kuning Kuning Putih susu
Bau Khas Khas Khas Khas
Kejernihan Jernih Berkabut Jernih Keruh
Homogenitas Homogen Homogen Homogen Homogen
Pemisahan
fase Tidak ada Tidak ada Tidak ada Tidak ada
pH 5,472 ± 0,026 5,441 ± 0,037 5,513 ± 0,015 5,461 ± 0,053
Pemeriksaan organoleptis formula A dengan fase minyak VCO
menunjukkan tidak adanya perubahan pada warna dan bau, namun terjadi
sedikit kekeruhan pada sediaan nanoemulsi setelah melewati 3 siklus
freeze-thaw. Hal ini disebabkan karena peningkatan ukuran droplet
sehingga kejernihan sediaan berkurang dan kekeruhannya meningkat.
Formula B dengan fase minyak MCT oil menunjukkan perubahan yang
jelas secara organoleptis setelah melewati 3 siklus freeze-thaw di mana
warna kuning sediaan nanoemulsi minyak biji delima mengalami
perubahan menjadi putih susu. Hal ini menunjukkan bahwa sediaan
nanoemulsi minyak biji delima dengan fase minyak MCT oil lebih tidak
stabil dibandingkan dengan fase minyak VCO jika dilihat secara
organoleptis. Ketidakstabilan ini disebabkan karena bertambah besarnya
ukuran droplet sediaan sehingga yang tadinya berwarna kuning jernih
berubah menjadi putih susu setelah siklus ketiga.
Mekanisme utama terjadinya perbesaran ukuran droplet ini
peristiwa ketidakstabilan yang terjadi pada emulsi di mana droplet fase
dispers berukuran kecil berdifusi ke dalam droplet berukuran besar
membentuk droplet yang lebih besar. Kecepatan terjadinya Ostwald
ripening ini dipengaruhi oleh kelarutan fase minyak dalam medium dispers
sediaan (Segalowicz and Lesser, 2010). Fase minyak VCO yang
merupakan LCT memiliki kelarutan yang lebih rendah daripada MCT oil
pada medium dispers sediaan. Kandungan minyak rantai medium pada
MCT oil membuat MCT oil lebih bersifat polar dan lebih mudah terlarut
pada medium dispers yaitu akuades. Semakin panjang rantai karbon suatu
asam lemak maka sifatnya semakin nonpolar dan akan semakin tidak larut
pada medium dispers akuades yang bersifat polar. Hal ini menyebabkan
ketidakstabilan sediaan formula B lebih cepat terjadi dibandingkan formula
A. Indeks polidispersitas yang lebih besar pada formula B juga
mempengaruhi laju terjadinya Ostwald ripening. Distribusi ukuran droplet
pada formula B lebih tidak seragam daripada formula A, droplet-droplet
dengan ukuran kecil akan cenderung bergabung dengan droplet berukuran
besar membentuk droplet yang lebih besar.
Hasil pengujian pH, persen transmitan, turbiditas, viskositas, dan
ukuran droplet sebelum serta sesudah siklus ke-3 freeze-thaw formula A
Tabel IX. Data pengujian sifat fisik nanoemulsi minyak biji delima formula A sebelum dan sesudah 3 siklus freeze-thaw
Formula A p-value Sebelum Sesudah pH 5,472 ± 0,026 5,441 ± 0,037 0,488 Persen transmitan (%) 99,5 ± 0,1 99,1 ± 0,265 0,195 Turbiditas (%) 0,249 ± 0,005 0,951 ± 0,147 0,250 Viskositas (dPa.s) 0,0136 ± 0,0004 0,0142 ± 0,0005 0,059 Ukuran droplet (nm) 47,63 ± 29,09 120,67 ± 59,51 -
Tabel X. Data pengujian sifat fisik nanoemulsi minyak biji delima formula B sebelum dan sesudah 3 siklus freeze-thaw
Formula B p-value Sebelum Sesudah pH 5,513 ± 0,015 5,461 ± 0,053 0,250 Persen transmitan (%) 99,6 ± 0,06 18,43 ± 1,4 0,250 Turbiditas (%) 0,280 ± 0,057 8,183 ± 0,234 0,250 Viskositas (dPa.s) 0,0125 ± 0,0007 0,0137 ± 0,0008 0,123 Ukuran droplet (nm) 58,28 ± 33,13 509,89 ± 246,65 -
Formula A dan B tidak mengalami perubahan signifikan pada pH
setelah siklus ke-3 freeze-thaw. Hal ini menunjukkan bahwa pH sediaan
dengan fase minyak VCO maupun MCT oil stabil terhadap perubahan suhu
yang ekstrim akibat pengujian freeze-thaw.
b. Stabilitas persen transmitan nanoemulsi minyak biji delima.
Persen transmitan dapat menunjukkan kejernihan suatu sediaan.
Sediaan yang mulai keruh akan menghasilkan nilai persen transmitan yang
semakin kecil. Hasil pemeriksaan persen transmitan sebelum dan sesudah
freeze-thaw untuk formula A dan B tertera pada Tabel IX dan X. Formula
A dengan fase minyak VCO menunjukkan kestabilan persen transmitan
didapat menunjukkan tidak adanya perbedaan secara signifikan antara
sebelum dan sesudah uji freeze-thaw.
Formula B dengan fase minyak MCT oil memiliki nilai rerata
persen transmitan sebesar 99,6 ± 0,06 % sebelum melewati 3 siklus dan
18,43 ± 1,4 % setelah 3 siklus freeze-thaw. Secara statistik p-value persen
transmitan sebelum dan sesudah melewati 3 siklus freeze-thaw sebesar 0,25
yang menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan signifikan antara keduanya.
c. Stabilitas turbiditas nanoemulsi minyak biji delima.
Perubahan turbiditas sediaan nanoemulsi dapat menunjukkan
ketidakstabilan sediaan. Penampakan sediaan nanoemulsi yang semakin
keruh menunjukkan adanya perubahan turbiditas sediaan. Kekeruhan ini
terkait dengan ukuran droplet nanoemulsi yang semakin besar sehingga
penampakan sediaan tidak jernih dan mulai berkabut bahkan hingga
membentuk sediaan yang berwarna putih susu. Hasil pengujian turbiditas
sebelum dan sesudah 3 siklus freeze-thaw tertera pada Tabel IX untuk
formula A dan Tabel X untuk formula B. Kedua formula menunjukkan
tidak adanya perbedaan signifikan secara statistik antara sebelum dan
sesudah 3 siklus freeze-thaw.
d. Stabilitas viskositas nanoemulsi minyak biji delima.
Perubahan viskositas akibat adanya perbesaran ukuran droplet
pada sediaan nanoemulsi dapat terjadi setelah pengujian freeze-thaw. Hasil
pengukuran viskositas nanoemulsi minyak biji delima dengan fase minyak
sedangkan untuk nanoemulsi dengan fase minyak MCT oil tertera pada
Tabel X. Kedua formula tidak menunjukkan adanya perbedaan signifikan
setelah pengujian freeze-thaw. Viskositas nanoemulsi minyak biji delima
dengan fase minyak VCO maupun MCT oil tidak mengalami perubahan
dengan adanya pengaruh suhu yang ekstrim.
e. Stabilitas ukuran droplet nanoemulsi minyak biji delima.
Ukuran droplet fase dispers merupakan parameter penting dalam
sediaan nanoemulsi. Adanya perubahan ukuran droplet menunjukkan
ketidakstabilan nanoemulsi. Hasil pemeriksaan ukuran droplet sebelum dan
sesudah freeze-thaw tersaji dalam Tabel IX dan X. Formula A dan B
keduanya mengalami perubahan ukuran droplet setelah proses freeze-thaw
selama 3 siklus. Ukuran droplet kedua formula telah melampaui ukuran
yang dipersyaratkan sebagai nanoemulsi. Hal ini menunjukkan bahwa
kedua formula tidak stabil terhadap perubahan suhu yang ekstrim sehingga
menyebabkan terjadi perubahan ukuran droplet sediaan. Formula B dengan
fase minyak MCT oil menunjukkan perubahan ukuran yang sangat besar
setelah freeze-thaw yaitu dengan ukuran droplet mencapai rata-rata 509,89
nm, sedangkan formula A dengan fase minyak VCO ukuran droplet setelah
3 siklus freee-thaw sebesar 120,67 nm. Nanoemulsi minyak biji delima
dengan fase minyak VCO mengalami perubahan ukuran partikel yang lebih
lambat dibandingkan dengan nanoemulsi yang menggunakan MCT oil
Perubahan ukuran partikel yang semakin besar ini dikarenakan
terjadinya Ostwald ripening di mana terjadi difusi molekul dari droplet
yang kecil menjadi besar. Semakin tidak seragam ukuran droplet dalam
sediaan, maka kemungkinan terjadinya Ostwald ripening semakin besar
didukung dengan dispersi droplet ke dalam medium dispers yang semakin
mudah maka peristiwa ini lebih cepat terjadi. Hal ini dapat dicegah dengan
penambahan fase dispers kedua yang tidak larut pada medium dispers dan
dengan penambahan surfaktan polimerik (Tadros, 2005). VCO yang
merupakan minyak rantai panjang lebih tidak larut dalam medium dispers
yaitu akuades dibandingkan dengan MCT oil yang merupakan minyak
rantai menengah.
Ukuran droplet yang tidak seragam ditunjukkan dengan indeks
polidispersitas sediaan yaitu pada formula A 0,542 dan formula B 0,388
setelah 3 siklus freeze-thaw. Formula A dengan fase minyak VCO memiliki
indeks polidispersitas yang besar yang menunjukkan bahwa distribusi
ukuran droplet-nya tidak seragam, hal ini berarti bahwa droplet pada
formula A ada yang berukuran kecil dan ada yang berukuran besar dengan
selisih ukuran yang berbeda jauh. Formula B dengan fase minyak MCT oil
indeks polidispersitasnya menurun dibandingkan pada pembuatan awalnya,
ini menunjukkan bahwa ukuran droplet sediaan mulai seragam.
Keseragaman ini disebabkan karena peristiwa Ostwald ripening di mana
besar sehingga jumlah droplet berukuran kecil menjadi lebih sedikit dan
ukuran droplet yang besar menjadi banyak.
