glutaraldehida dan gom guar
Mikrokapsul VCO dengan penambahan glutaraldehida dan gom guar memiliki kadar air sebesar 13.04%, lebih rendah dari mikrokapsul kosongnya yang memiliki kadar air sebesar 17.64%. Untuk mikrokapsul VCO tanpa penambahan glutaraldehida dan gom guar memiliki kadar air sebesar 17.78%, juga lebih rendah dari mikrokapsul kosongnya yang memiliki kadar air sebesar 20.46% (Lampiran 4).
Kadar air mikrokapsul VCO dengan glutaraldehida dan gom guar lebih rendah dari kadar air mikrokapsul VCO tanpa glutaraldehida dan gom guar. Hal ini diduga disebabkan karena peran glutaraldehida sebagai pengikat silang antara kitosan membuat reaksi yang mengeluarkan air, sehingga air mudah keluar dengan penguapan akibat pemanasan pada pengering semprot. Pelepasan air juga dibantu dengan adanya gugus –NH2 dalam kitosan yang tidak bereaksi dengan glutaraldehida dapat membentuk ikatan hidrogen antar molekulnya mengakibatkan struktur mikrokapsul semakin rapat sehingga air mudah keluar dari mikrokapsul. Selain itu, adanya gugus –OH dalam kitosan dan gom guar juga dapat mengeluarkan air berupa air konstitusi, yaitu air terikat secara kimia yang merupakan bagian dari molekul senyawa tertentu dan bukan dalam bentuk H2O (Syarief & Halid 1991).
Kadar air mikrokapsul menunjukkan tingkat kelembaban dari mikrokapsul tersebut. Besarnya kadar air menentukan daya tahan simpan mikrokapsul, jika suatu mikrokapsul memiliki kadar air yang rendah, berarti mikrokapsul itu bersifat kering dan mempunyai daya tahan simpan yang lama. Sebaliknya, jika kadar air suatu mikrokapsul tinggi, berarti mikrokapsul itu masih basah
dan mempunyai daya tahan simpan yang tidak lama, karena dalam kondisi mikrokapsul yang lembab kemungkinan suatu mikroba untuk hidup lebih besar dan dapat mempengaruhi sifat fisika dan kimia mikrokapsul, sehingga mudah terjadi kerusakan pada mikrokapsul tersebut.
Secara keseluruhan kadar air pada mikrokapsul yang diperoleh dengan metode
spray drying nilainya cukup besar. Hal ini diduga disebabkan oleh metode spray drying
yang digunakan, karena pada metode ini untuk menghilangkan air pada campuran digunakan suhu yang tinggi dalam tabung pengering pada alat pengering semprot, dan langsung dialirkan ke tabung vakum dan botol penampung yang suhunya rendah. Hal ini dapat membuat bahan yang diperoleh menjadi bersifat higroskopis, sehingga air mudah masuk lagi ke dalam mikrokapsul.
Kandungan mineral ditentukan dari kadar abu. Kadar abu menunjukkan banyaknya bahan anorganik yang terkandung di dalam contoh. Kadar abu yang tinggi berarti tingginya kandungan bahan anorganik yang terkandung di dalam contoh, sebaliknya kadar abu yang rendah memiliki kandungan bahan anorganik yang rendah.
Kadar abu untuk mikrokapsul VCO dengan glutaraldehida dan gom guar, dan mikrokapsul kosongnya sebesar 0.27% dan 0.26%. Kadar abu untuk mikrokapsul VCO tanpa penambahan glutaraldehida dan gom guar, dan mikrokapsul kosongnya sebesar 0.51% dan 0.38%. Kadar abu mikrokapsul VCO dengan glutaraldehida dan tanpa glutaraldehida tidak jauh berbeda, hal ini dikarenakan glutaraldehida dan gom guar tidak mengandung unsur anorganik, jadi abu yang dihasilkan kecil. Secara umum mikrokapsul yang dihasilkan mempunyai kadar abu yang kecil.
Hasil SEM Mikrokapsul
.
Gambar 14 Struktur permukaan mikrokapsul kosong dengan penambahan glutaraldehida dan gom guar
Mikrokapsul kosong dengan penambahan glutaraldehida dan gom guar jika diamati dari hasil SEM (Gambar 14) mempunyai ukuran sekitar 1-9µm. Mikrokapsulnya terlihat kisut dan berlubang yang disebabkan karena VCO sebagai bahan pengisi tidak ditambahkan ke dalam larutannya.
Hasil SEM mikrokapsul VCO dengan penambahan glutaraldehida dan gom guar (Gambar 15) memperlihatkan ukuran mikrokapsul dari sekitar 2-14µm. Jika dibandingkan dengan ukuran mikrokapsul kosongnya, mikrokapsul ini berukuran lebih besar, karena mikrokapsul ini sudah diisi dengan bahan pengisinya, yaitu VCO. VCO yang ditambahkan ke dalam larutan akan mengisi ruang kosong di dalam mikrokapsul, sehingga membuat mikrokapsul menjadi bertambah ukurannya.
Hasil SEM juga memperlihatkan bentuk mikrokapsul yang halus, tidak kisut, dan tidak berlubang. Tetapi mikrokapsul ini terlihat tidak terpisah sempurna antara tiap butirannya. Hal ini diduga disebabkan karena VCO yang bersifat non polar akan berinteraksi dengan sisi non polar pada kitosan, dan sisi polar pada kitosan dan glutaraldehida akan berinteraksi dengan sisi polar antar kitosan, sehingga terjadi hubungan antara tiap kulit mikrokapsul yang merupakan sisi-sisi polar pada kitosan.
Gambar 15 memperlihatkan morfologi mikrokapsul dari hasil SEM yang memperlihatkan bahwa pada tiap mikrokapsul VCO dengan penambahan glutaraldehida dan gom guar tidak memisah sempurna menjadi satu butiran yang utuh, tetapi saling berikatan antara mikrokapsul yang satu dengan mikrokapsul lainnya.
Gambar 15 Struktur permukaan mikrokapsul VCO dengan penambahan glutaraldehida dan gom guar Mikrokapsul kosong tanpa penambahan glutaraldehida dan gom guar mempunyai ukuran antara 0,5-10 m (Gambar 16). Secara
umum morfologi mikrokapsul berbentuk kisut dan terlipat ke dalam yang menandakan ada rongga kosong di dalamnya. Lipatan ke dalam tersebut akibat keadaan vakum ketika pengambilan gambar oleh alat SEM. Menurut Wawensyah (2006), jika tidak dalam keadaan vakum, diperkirakan rongga tersebut berisi udara dengan rongga tunggal (monocore). Keadaan vakum ini juga yang mengakibatkan semua mikrokapsul memiliki struktur permukaan kisut karena kulit mikrokapsul tertarik ke dalam akibat udara dalam rongga yang dikeluarkan.
Gambar 16 Struktur permukaan mikrokapsul kosong tanpa penambahan glutaraldehida dan gom guar (insert: mikrokapsul yang terlipat ke dalam
Mikrokapsul VCO tanpa penambahan glutaraldehida dan gom guar memiliki ukuran antara 1-10 m. Dari hasil SEM (Gambar 17) terlihat kalau mikrokapsul yang dihasilkan tidak semua berbentuk bulat, ada yang kisut dan bolong-bolong. Hal ini menunjukkan bahwa VCO tidak terkungkung sempurna, yang berarti tidak semua mikrokapsul ini berisi VCO.
Gambar 17 Struktur permukaan mikrokapsul VCO tanpa penambahan glutaraldehida dan gom guar Ketakseragaman ini mungkin disebabkan karena campuran kitosan-VCO tidak tercampur sempurna atau tidak teremulsi
dengan baik sebelum dimasukkan ke dalam alat pengering semprot sehingga pada saat pengeringan, mikrokapsul yang dihasilkan bentuknya tidak seragam.
Ukuran mikrokapsul ini juga bergantung pada ukuran nozzle dari alat pengering semprot. Semakin kecil lubang nozzle, diameter mikrokapsul semakin kecil. Demikian halnya jika semakin besar ukuran
nozzle, maka diameter mikrokapsul yang terbentuk semakin besar. Alat pengering semprot yang digunakan pada penelitian ini mempunyai ukuran diameter nozzle sebesar 0.5 mm.
Kandungan VCO dalam Mikrokapsul
Kandungan VCO dalam mikrokapsul diperoleh setelah mikrokapsul tersebut diekstrak VCO nya dengan pelarut yang sesuai. Dalam penelitian ini digunakan n -heksana sebagai pelarut yang bersifat non polar, sesuai dengan sifat VCO yang non polar pula. Ekstraksi dilakukan dengan cara maserasi.
Tabel 3 Kandungan VCO dalam mikrokapsul Mikrokapsul Kandungan VCO
(%) VCO Dengan glutaral
dehida dan gom guar 21.08 VCO Tanpa glutaral
dehida dan gom guar 3.37 Kandungan VCO dalam mikrokapsul dengan penambahan glutaraldehida dan gom guar sebesar 21.08% (Tabel 3). Pada saat pembuatannya nisbah kitosan:VCO yang digunakan adalah 2:1, berarti pada mikrokapsul yang dihasilkan terdapat pengurangan kandungan VCO. Hal ini bisa disebabkan karena pada saat pencampuran VCO ke dalam kitosan belum tercampur sempurna atau belum terbentuk emulsi yang baik, sehingga pada saat pengeringan, VCO yang belum teremulsi itu hanya menempel pada dinding mikrokapsul, sehingga VCO itu mudah lepas dari mikrokapsul. Untuk kandungan VCO dalam mikrokapsul tanpa penambahan glutaraldehida dan gom guar diperoleh VCO sebesar 3.37% (Tabel 3). Hasil yang diperoleh ini jauh lebih kecil daripada mikrokapsul VCO yang menggunakan glutaraldehida dan gom guar. Jika diasumsikan jumlah pengemulsi yang digunakan dan pengadukan sebelum
dikeringkan pada dua variasi tersebut sama, maka hal ini mungkin disebabkan tidak adanya pengikat silang dalam campuran yang dapat membuat VCO terkungkung kuat di dalam kitosan, akibatnya VCO dalam campuran yang tidak menggunakan glutaraldehida dan gom guar lebih mudah keluar karena tidak terkungkung baik dalam kitosan.
Penambahan pengikat silang seperti glutaraldehida pada kitosan juga dapat membuat ukuran pori kitosan semakin kecil, dan membuat struktur kitosan menjadi lebih rapat dan kuat. Pada mikrokapsul VCO yang menggunakan glutaraldehida, VCO yang sudah terkungkung dalam kitosan akan lebih sukar kembali keluar karena pori-pori kitosannya lebih kecil, sedang pada mikrokapsul tanpa penambahan glutaral dehida, VCO yang sudah terkungkung dalam kitosan lebih mudah kembali keluar dari kitosan karena ukuran porinya lebih besar daripada ukuran pori kitosan dengan penambahan glutaraldehida. Hal ini bisa dilihat dari hasil SEM mikrokapsul VCO tanpa glutaraldehida (Gambar 16) yang bentuknya tidak seragam, ada yang bulat halus menandakan mikrokapsul itu terisi VCO, dan ada juga yang kisut dan bolong-bolong yang menandakan VCO tidak mengisi ruang kosong dalam kitosan tersebut.
Hasil Analisis Kandungan Asam Laurat
Asam laurat dalam VCO dianalisa kandungannya menggunakan alat kromatografi gas. Hasil dari kromatografi gas berupa kromatogram yang menunjukkan area, tinggi puncak, dan waktu retensi dari suatu senyawa yang dianalisis. Penentuan kadar suatu senyawa diperoleh dengan membandingkan kromatogram suatu senyawa itu dengan kromatogram standar senyawa tersebut.
Kondisi operasional kromatografi gas untuk VCO menggunakan kolom sianopropil metil sil yang merupakan kolom kapiler dengan panjang 60m, diameter 0.25mm, dan ketebalan film 25 m. Laju alir gas N2, H2, dan udara berturut-turut 20mL/menit, 30 mL/menit, dan 200-250mL/menit. Suhu injektor dan detektor yang digunakan sebesar 200oC dan 230oC. Volume injeksi sebesar 1 L.
Gambar 18 Kromatogram VCO sebelum dibuat mikrokapsul Tabel 4 Hasil kromatografi gas dari VCO
sebelum dibuat mikrokapsul Asam lemak Waktu retensi
(menit) Luas area Asam laurat 7.635 1893630 Asam kaprat 6.852 268024 Asam kaprilat 6.405 327961
Gambar 19 Kromatogram VCO pada mikrokapsul dengan penambahan glutaraldehida dan gom guar
Tabel 5 Hasil GC dari VCO pada mikrokapsul dengan penambahan glutaraldehida dan gom guar
Asam lemak Waktu retensi
(menit) Luas area Asam laurat 7.630 1389891 Asam kaprat 6.849 200576 Asam kaprilat 6.401 250596
Gambar 20 Kromatogram VCO pada mikrokapsul tanpa penambahan glutaraldehida dan gom guar Tabel 6 Hasil GC dari VCO pada mikrokapsul
tanpa penambahan glutaraldehida dan gom guar
Asam lemak Waktu retensi (menit)
Luas area Asam laurat 7.665 1426259 Asam kaprat 6.875 220529 Asam kaprilat 6.422 317052
Tabel 7 Hasil kromatografi gas dari asam lemak standar
Asam lemak Waktu retensi
(menit) Luas area Asam laurat 7.639 925588 Asam kaprat 6.854 898948 Asam kaprilat 6.401 810853
Hasil dari kromatografi gas berupa waktu retensi dan puncak dari masing-masing komponen. Jika recorder dilengkapi dengan
integrator maka waktu retensi dan luas puncak langsung diperoleh dari integrator. Waktu retensi itu lalu dibandingkan dengan waktu retensi standarnya untuk mendapatkan informasi mengenai jenis dari komponen-komponen dalam contoh. Waktu retensi merupakan waktu yang dibutuhkan suatu senyawa selama injeksi sampai keluar puncak maksimum (Grob & Barry 2004).
Waktu retensi digunakan untuk uji kualitatif suatu bahan. Kromatogram menunjukkan puncak-puncak dari tiap senyawa yang dikandungnya, juga waktu retensi dari tiap senyawa itu. Waktu retensi suatu senyawa berbeda dengan waktu retensi senyawa lainnya. Kromatogram dari bahan yang diuji kemudian dibandingkan dengan kromatogram senyawa standarnya. Jika waktu retensi dari suatu bahan adalah sama atau mendekati waktu retensi senyawa standarnya, maka bahan itu mengandung senyawa yang sama dengan senyawa standarnya.
Luas area bisa digunakan untuk uji kuantitatif. Luas area dari suatu senyawa itu dibandingkan dengan luas area standarnya untuk mengetahui konsentrasi senyawa tersebut.
Tabel 8 Kandungan asam lemak dalam VCO hasil analisa kromatografi gas Asam
lemak VCO 1 (%b/b) VCO 2 (%b/b) VCO 3 (%b/b) As. Laurat 42.62 35.12 31.94 As. Kaprat 6.21 5.22 5.08 As. kaprilat 8.43 7.23 8.10 Keterangan :
VCO1: VCO sebelum dibuat mikrokapsul VCO2: VCO pada mikrokapsul dengan
penambahan glutaraldehida dan gom guar
VCO3: VCO pada mikrokapsul tanpa penambahan glutaraldehida dan gom guar
Tabel 8 memperlihatkan kandungan asam lemak dalam VCO yang dianalisis dengan kromatografi gas. Dari tabel terlihat bahwa
kandungan asam laurat tertinggi terdapat pada VCO yang belum dibuat mikrokapsul, yaitu 42.62% (Lampiran 7), sedang pada VCO yang dibuat mikrokapsul dengan penambahan glutaraldehida dan gom guar asam lauratnya sebesar 35.12%. Nilai asam laurat paling kecil adalah pada VCO yang dibuat mikrokapsul tanpa penambahan glutaraldehida dan gom guar, yaitu 31.94%. Kadar asam laurat pada kedua mikrokapsul mengalami penurunan jika dibandingkan dengan kadar asam laurat pada VCO tanpa perlakuan, hal ini diduga disebabkan karena adanya pemanasan suhu tinggi saat pengeringan pada alat pengering semprot. Suhu pengeringan yang digunakan sebesar 180oC, sedang titik didih asam laurat sebesar 131oC, sehingga diduga terjadi kehilangan asam laurat selama pengeringan berlangsung.
Kadar asam laurat pada mikrokapsul dengan penambahan glutaraldehida dan gom guar lebih besar dari mikrokapsul tanpa glutaraldehida dan gom guar diduga disebabkan karena pengaruh pengekstrakan VCO dari mikrokapsulnya yang kurang sempurna. Juga penambahan glutaraldehida membuat pori-pori kitosan menjadi lebih kecil sehingga VCO yang terkungkung tidak mudah keluar dari mikrokapsul, juga bahan-bahan lain pun tidak mudah masuk ke dalam mikrokapsul yang dapat mempengaruhi kadar asam lauratnya.
Asam laurat digunakan sebagai senyawa acuan dalam penentuan kandungan asam lemak pada VCO karena memiliki konsentrasi paling tinggi diantara asam lemak lainnya dalam VCO, juga merupakan asam lemak yang paling berperan dalam penggunaan VCO bagi kesehatan manusia.
