BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
E. Stabilitas Fisis Hand Krim
2. Pergeseran viskositas
Pergeseran viskositas dalam penelitian ini menggambarkan perubahan viskositas sediaan hand krim pada hari ke-2 setelah pembuatan dan selama masa penyimpanan hari ke-30. Semakin besar nilai % pergeseran viskositas yang terjadi berarti semakin besar perubahan viskositas yang terjadi pada sediaan semisolid setelah masa penyimpanan. Hasil uji respon pergeseran viskositas dari 8 formula dapat dilihat pada tabel X berikut.
Tabel X. Hasil pengukuran stabilitas hand krim
Percobaan Pergeseran Viskositas (x±SD) % (1) 15,06 ± 2,24 a 3,45 ± 3,45 b 13,55 ± 1,76 ab 2,26 ± 1,96 c 14,64 ± 0,31 ac 6,82 ± 0,13 bc 15,62 ± 1,40 abc 12,48 ± 2,91
Dari hasil pengujian respon pergeseran viskositas selanjutnya dibuat persamaan desain faktorial sebagai berikut :
Y = 87,48667 – 1,10917 Xa + 6,39600 Xb + 0,00213333 Xc - 0,12410 XaXb – 0,000278333 XaXc – 0,023607 XbXc + 0,000435 XaXbXc
Berdasarkan nilai “prob>F” model < 0,05 dalam uji ANOVA pada gambar 26, persamaan Y diatas dinyatakan signifikan yang artinya persamaan tersebut dapat digunakan untuk memprediksi respon pergeseran viskositas dari suatu kondisi proses pencampuran pada batas level penelitian ini. Hasil pengolahan data respon pergeseran viskositas selanjutnya menggunakan software Design Expert 7.0.0™ dapat diketahui nilai efek dari masing-masing faktor serta interaksi antara faktor seperti yangditunjukkan pada tabel XI berikut :
Tabel XI.Hasil pengolahan data nilai efek dari respon pergeseran viskositas
Faktor dan Interaksi Efek
Suhu Pencampuran (a) -8.46
Waktu pencampuran (b) 0.98
Kecepatan Putar Mixer (c) 3.81 Suhu dan Waktu Pencampuran (ab) 1.25 Suhu Pencampuran dan Kecepatan Putar Mixer (ac) 2.98 Waktu Pencampuran dan Kecepatan Putar Mixer (bc) 2.33 Suhu, Waktu Pencampuran, dan Kecepatan Putar Mixer (abc) 1.09
Dari tabel XI dapat dilihat bahwa faktor suhu pencampuran memiliki nilai efek negatif yang berarti berpengaruh dalam menurunkan respon pergeseran viskositas, sedangkan untuk faktor waktu pencampuran, kecepatan putar mixer, serta interaksi antar faktor terkait memiliki nilai efek positif dalam penelitian inis yang berarti memiliki pengaruh dalam meningkatkan respon pergeseran viskositas.
54
Gambar 20. Pengaruh interaksi suhu dan waktu pada level rendah kecepatan putar mixer terhadap respon pergeseran viskositas
Gambar 21. Pengaruh interaksi suhu dan waktu pada level tinggi kecepatan putar mixer terhadap respon pergeseran viskositas
Grafik interaksi pengaruh suhu pencampuran dan waktu pencampuran pada level rendah dan level tinggi kecepatan putar terhadap respon pergeseran viskositas ditunjukan pada gambar 20 dan 21. Berdasarkan gambar grafik tersebut terlihat bahwa semakin tinggi suhu yang digunakan saat pencampuran pada level rendah waktu pencampuran (garis hitam) dan pada level tinggi waktu
pencampuran (garis merah) akan mengakibatkan penurunan respon pergeseran viskositas baik pada level rendah maupun level tinggi kecepatan putar mixer.
Gambar 22. Pengaruh interaksi waktu dan kecepatan putar mixer pada level rendah suhu pencampuran terhadap respon pergeseran viskositas
Gambar 23. Pengaruh interaksi waktu dan kecepatan putar mixer pada level tinggi suhu pencampuran terhadap respon pergeseran viskositas
Grafik interaksi pengaruh waktu pencampuran dan kecepatan putar
mixer pada level rendah dan level tinggi suhu pencampuran terhadap respon pergeseran viskositas ditunjukan pada gambar 22 dan 23. Berdasarkan gambar grafik tersebut terlihat bahwa semakin lama waktu yang digunakan saat
56
pencampuran pada level rendah kecepatan putar mixer (garis hitam) akan menurunkan respon pergeseran viskositas baik pada level rendah maupun level tinggi suhu pencampuran. Hal ini menandakan bahwa terjadi perubahan yang kecil terhadap viskositas selama penyimpanan, sehingga krim dapat dikatakan stabil. Hal berkebalikan terjadi pada gambar 22 dan 23 untuk level tinggi kecepatan putar mixer, dimana dengan semakin lama waktu yang digunakan saat pencampuran pada level tinggi kecepatan putar mixer (garis merah) untuk level rendah dan level tinggi suhu pencampuran akan meningkatkan respon pergeseran viskositas, dengan kata lain terjadi ketidakstabilan pada sistem emulsi dikarenakan terjadi peningkatan terhadap pergeseran viskositas.
Grafik interaksi pengaruh suhu pencampuran dan kecepatan putar mixer
pada level rendah dan level tinggi waktu pencampuran terhadap respon pergeseran viskositas ditunjukan pada gambar 24 dan 25.
Gambar 24. Pengaruh interaksi suhu dan kecepatan putar mixer pada level rendah waktu pencampuran terhadap respon pergeseran viskositas
Gambar 25. Pengaruh interaksi suhu dan kecepatan putar mixer pada level tinggi waktu pencampuran terhadap respon pergeseran viskositas
Grafik pada gambar 24 dan 25 menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu yang digunakan saat pencampuran pada level rendah kecepatan putar mixer (garis hitam) dan pada level tinggi kecepatan putar mixer (garis merah) akan mengakibatkan penurunan respon pergeseran viskositas baik pada level rendah maupun level tinggi waktu pencampuran.
Untuk melihat faktor dan interaksi antar faktor yang signifikansi terhadap respon yang diinginkan dalam hal ini pergeseran viskositas, maka perlu dilakukan analisis statistik dengan menggunakan software Design Expert 7.0.0™.
Dari hasil analisis faktorial desain pada gambar 26 tersebut dapat dilihat pengaruh signifikan dari faktor-faktor maupun interaksi antar faktor terhadap respon pergeseran viskositas. Hipotesis alternatif (H1) menyatakan bahwa faktor yang digunakan dalam pembuatan krim ini maupun interaksinya berpengaruh secara signifikan terhadap respon pergeseran viskositas hand krim, sedangkan H0 merupakan negasi dari H1 yang menyatakan tidak terjadi pengaruh yang signifikan
58
antara faktor maupun interaksinya terhadap respon pergeseran viskositas. H1 diterima dan H0 ditolak bila hasil “Prob > F” kurang dari 0,05 yang menyatakan bahwa faktor berpengaruh signifikan terhadap respon. Perhitungan yang diperoleh dari analisis statistik menggunakan Design Expert 7.0.0™untuk respon pergeseran viskositas pada gambar 26 memperlihatkan bahwa suhu, kecepatan putar mixer, serta interaksi antara AC (suhu pencampuran dan kecepatan putar mixer), dan interaksi antara BC (waktu pencampuran dan kecepatan putar mixer) memberikan pengaruh yang signifikan secara statistik, hal ini ditunjukan oleh harga “Prob > F” dari ketiga faktor dan interaksi ketiga faktor lebih kecil dibandingkan 0,05.
Gambar 26. Hasil uji anova untuk respon pergeseran viskositas dengan software Design Expert 7.0.0™
Dari hasil grafik yang telah ditampilkan dapat dilihat bahwa grafik pada gambar 22 dan 23 untuk pengaruh waktu pencampuran terhadap kecepatan putar
mixer pada suhu pencampuran level rendah dan level tinggi menunjukkan bahwa pada kecepatan putar level rendah (garis hitam) terlihat terjadi penurunan respon pergeseran viskositas, sedangkan pada kecepatan putar level tinggi (garis merah) terlihat terjadi peningkatan respon pergeseran viskositas. Dan terakhir untuk gambar 24 dan 25 pada grafik pengaruh suhu pencampuran dan kecepatan putar
mixer baik pada level rendah dan level tinggi suhu pencampuran dapat terlihat bahwa pada kecepatan 300 rpm (level rendah) menunjukkan penurunan respon pergeseran viskositas yang lebih curam dibandingkan pada kecepatan 500 rpm (level tinggi).
Dari gambaran kedua grafik interaksi yang berpengaruh signifikan terhadap respon pergeseran viskositas (Gambar 26) tersebut dapat dilihat bahwa pada kecepatan putar mixer rendah (300 rpm) akan memberikan respon pergeseran viskositas yang lebih kecil atau dengan kata lain kestabilan sistem emulsi lebih baik dibandingkan bila krim dibuat dengan kecepatan putar mixer
tinggi (500 rpm). Hal ini dapat terjadi karena dengan adanya kecepatan putar yang tinggi saat pencampuran akan menyebabkan lepasnya ikatan antar partikel karena adanya goncangan pada sistem, sehingga droplet akan cenderung bergabung satu sama lain dan ukurannya jadi membesar. Menurut Peters (1997) kecepatan putar yang semakin tinggi belum tentu akan memberikan ukuran droplet yang semakin kecil terkait dengan waktu pencampuran. Pada waktu tertentu droplet tidak akan lagi mengalami penurunan ukuran. Peningkatan suhu pencampuran juga
60
berpengaruh dalam menurunkan pergeseran viskositas (Tabel XI). Seperti yang telah dibahas pada respon viskositas dimana peningkatan suhu pada saat pencampuran akan membuat proses saponifikasi berjalan optimal, sehingga jumlah emulgator yang terbentuk akan semakin optimal, dan tegangan antar muka kedua fase dapat turun. Penurunan tegangan antar muka akan menyebabkan pemecahan droplet dengan bantuan kecepatan putar mixer menjadi efisien, hal ini dapat menyebabkan pembentukan droplet-droplet yang kecil dapat terfasilitasi. Makin kecil ukuran droplet akan menghasilkan sistem yang rigid sehingga membuat krim memiliki viskositas yang tinggi. Namun bila terjadi kerusakan pada struktur rigid selama penyimpanan akan mengakibatkan penurunan viskositas krim. Penurunan konsistensi, perubahan viskositas yang tergantung waktu, dan perubahan ratio viskositas dan elastisitas merupakan wujud ketidakstabilan krim (Korhenen, 2003). Ketidakstabilan krim pada penelitian ini ditandai dengan semakin besarnya nilai pergeseran viskositas.
Hasil perhitungan nilai % pergeseran pada penelitian dapat dilihat pada tabel X. Berdasarkan hasil penelitian pada tabel X untuk formula (a, b, ab, c, ac, dan abc) memiliki nilai % pergeseran viskositas yang memenuhi syarat optimum dalam penelitian ini sehingga dapat dikatakan stabil secara fisis, sedangkan formula (1) dan (bc) memiliki nilai pergeseran viskositas yang lebih dari 15% sehingga dapat dikatakan tidak stabil secara fisis. Pergeseran viskositas untuk formula (1) = 15,06%, dan formula (bc) = 15,62 %. Hal ini dikarenakan tipe aliran sediaan hand krim termasuk dalam tipe aliran non-Newtonian yaitu
meningkatnya shear rate. Shear rate dapat terjadi karena adanya faktor external, seperti goncangan selama penyimpanan. Peningkatan shear rate yang terjadi pada sediaan hand krim akibat goncangan selama penyimpanan ini dapat menyebabkan terjadinya penurunan viskositas. Hal ini yang mengakibatkan terjadi pergeseran viskositas pada sediaan. Selain itu pada formula (1) dan (bc) bila dilihat dari ukuran droplet kedua formula tersebut rata-rata nilai percentile 90 yang dimiliki setelah 2 hari pembuatan lebih besar dibandingkan formula lainnya. Ukuran droplet yang semakin besar dikarenakan bergabungnya droplet-droplet kecil. Ukuran droplet yang besar ini mengakibatkan luas kontak permukaan antar droplet yang dilapisi emulgator (TEA stearat) menjadi semakin kecil sehingga ikatan yang terjadi antar droplet menjadi lemah. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya penurunan konsistensi pada sistem yang dapat mengakibatkan terjadinya penurunan viskositas pada sediaan hand krim selama penyimpanan. Penurunan viskositas yang terjadi pada sistem ditandai dengan besarnya nilai pergeseran viskositas. Hal ini yang menyebabkan pergeseran viskositas dari formula (1) dan (bc) dapat lebih besar walaupun nilai pergeseran ukuran droplet pada tabel IX secara statistik untuk kedua formula tersebut menyatakan tidak signifikan (tidak terjadi perubahan yang signifikan antara droplet 2 hari dengan 30 hari).
