BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
E. Pengujian Granul Effervescent
2. Uji kandungan lembab
Meskipun ekstrak yang didapatkan adalah bentuk ekstrak kering, namun uji kandungan lembab sebaiknya tetap dilakukan. Uji kandungan lembab ini dilakukan untuk mengetahui bagaimana pengaruh ekstrak teh hijau terhadap kestabilan sediaan effervescent karena kestabilan sediaan effervescent sangatlah tergantung adanya air (lembab) yang nanti akan berpengaruh terhadap terjadinya effervescent dini. Selain itu, uji kandungan lembab ekstrak teh hijau penting dilakukan karena kandungan lembab yang ada dalam ekstrak akan sangat memungkinkan sebagai salah satu media yang baik untuk pertumbuhan mikrobia dan jamur. Berdasarkan hasil pengukuran, diperoleh kadar air ekstrak sebesar 4,028%, dimana nilai tersebut sesuai dengan persyaratan kadar air ekstrak kering yaitu tidak lebih dari 5% (Voigt,1994).
B. Formula Granul Effervescent Teh Hijau
Zat aktif yang digunakan untuk sediaan granul effervescent ini berasal dari teh hijau, kandungan terbesar dalam teh hijau adalah polifenol yang salah satu sifatnya tidak stabil dalam suasana basa, sehingga pengendalian pH sangat diperlukan.
Sementara untuk eksipiennya antara lain asam malat yang berfungsi sebagai sumber asam, selain itu adanya asam malat ini akan membantu menjaga kestabilan polifenol teh terutama epigallocathecin 3-gallate (EGCG) yang relatif stabil pada pH asam. Natrium bikarbonat digunakan sebagai sumber basanya, dimana kekuatan natrium bikarbonat sebagai sumber basa lebih besar dibandingkan karbonat.
Sukrosa digunakan sebagai bahan pengisi yang tujuannya hanya untuk memenuhi bobot satu formula granul effervescent yaitu sekitar 4000 mg. Bahan tambahan lainnya yang cukup penting adalah aspartam, yang digunakan sebagai pemanis sehingga akan menambah acceptability granul effervescent teh hijau ini. Untuk membuat massa granul yang baik, maka dibutuhkan serbuk kering PVP (polivinylpirolidon) yang berfungsi sebagai bahan pengikat.
C. Pembuatan Granul Effervescent Ekstrak Teh Hijau
Setelah semua bahan disiapkan, bahan-bahan yang ada diayak terlebih dahulu dengan no. 50 tujuannya untuk mendapatkan partikel-partikel serbuk dengan distribusi yang seragam. Kemudian sebelum dilakukan pembuatan granul effervescent ini bahan-bahan yang akan digunakan dilakukan pengeringan selama
2 hari, dimaksudkan untuk mengurangi kandungan air/lembab yang ada dalam bahan-bahannya. Mengingat selama proses pengiriman, pembuatan granul tidak mungkin terlepas dari pengaruh luar, sehingga memungkinkan adanya penambahan kandungan air/lembab maka perlu dilakukan pengeringan bahan. Kandungan air/lembab ini akan sangat menjadi masalah yang penting karena adanya air akan memicu terjadinya effervescent dini, sehingga kandungan air/lembab ini sebisa mungkin dikendalikan. Reaksi effervescent dini adalah reaksi antara asam dan basa, sebelum dilarutkan dalam air, misalnya selama proses pembuatan, penyimpanan, ataupun pendistribusiannya. Pengeringan bahan dilakukan pada suhu 40oC, karena menurut Swarbrick dan Boylan (1992), pada suhu lebih dari 50oC natrium bikarbonat akan berubah menjadi karbonat, dimana nantinya dalam reaksi antara asam malat dan natrium karbonat akan menghasilkan CO2 yang lebih sedikit dibandingkan dengan natrium bikarbonat.
Pembuatan granul effervescent ini dilakukan dalam dua tahap, yaitu pembuatan granul asam dan pembuatan granul basa. Setelah dilakukan pengeringan bahan, kemudian bahan ditimbang menurut formula (lampiran), pembuatan granul ini dibuat sebanyak 220 formula, dimaksudkan 220 formula ini sudah mencukupi untuk pengujian sifat fisik granul.
Pada pembuatan granul asam, bahan-bahan yang digunakan adalah ekstrak teh hijau, asam malat, sukrosa dan serbuk kering PVP. Ekstrak teh hijau tidak dibuat dalam granul tersendiri karena kandungan-kandungan utama dalam ekstrak teh hijau yaitu senyawa-senyawa flavonoid cenderung stabil pada pH asam, dan akan sangat tidak stabil pada pH basa. Oleh karena itu, untuk
mengefisiensikan proses pembuatannya, maka ekstrak teh hijau bisa langsung dicampurkan ketika pembuatan granul asam. Sementara pada pembuatan granul basa, bahan-bahan yang digunakan adalah natrium bikarbonat, sukrosa, serbuk kering PVP dan aspartam. Aspartam ditambahkan pada bagian basa karena berdasarkan hasil orientasi ketika ditambahkan pada bagian basa, larutan effervescent yang dihasilkan lebih jernih jika dibandingkan aspartam ketika ditambahkan pada bagian asam (seperti berkabut).
Proses pembuatannya dilakukan dalam ruang khusus ber-AC dengan ditambah dehumidifier sehingga kelembaban ruangan maksimal terkendali mencapai 55%. Berdasarkan studi referensi, ruangan untuk membuat sediaan effervescent harus benar-benar dijaga kelembabannya, yaitu 25% (Mohrle,1989). Hal ini agak susah dicapai karena keterbatasan fasilitas ruangan. Kelembaban akan mempengaruhi kandungan lembab dalam granul sehingga harus sangat dijaga dalam proses pembuatannya karena seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya dengan adanya sedikit lembab dapat mengakibatkan terjadi effervescent dini, karena alasan itu juga pembuatan antara granul asam dan granul basa dipisahkan. Meskipun demikian, untuk menjaga stabilitas sediaan effervescent yang dihasilkan tetap diupayakan, melalui pengeringan bahan sebelum penggunaan.
Bahan-bahan yang digunakan kemudian dicampur dengan menggunakan cube mixer selama 20 menit dengan kecepatan 20 rpm. Proses pencampuran dengan menggunakan cube mixer ini hanya membantu proses pencampuran yang
tidak mungkin dilakukan secara manual. Setelah bahan-bahan dicampur, kemudian dilakukan pengeringan kembali dalam oven pada suhu 40oC untuk mengurangi kandungan air/lembab dalam bahan yang mungkin meningkat karena proses pencampuran dengan mixer tadi. Kemudian bahan-bahan yang ada dikempa menggunakan mesin tablet dengan diameter punch 20 mm dan tekanan 9 kg. Setelah itu dihancurkan dan diayak dengan no ayakan 16/20. Hasil yang didapatkan kemudian di oven selama 7 hari sampai bobot konstan, baru kemudian dilakukan pengujian sifat fisik.
D. Granul Effervescent
Ekstrak teh hijau dapat dibuat sediaan effervescent dengan rasa yang enak (seperti lemon tea) dan penampilan warna yang menarik yaitu kekuningan jernih namun sedikit berbuih (berbusa).
E. Pengujian Granul Effervescent
Suatu sediaan yang baik harus memenuhi persyaratan kualitas. Dalam sediaan granul effervescent ekstrak teh hijau, parameter fisik yang yang harus dipenuhi adalah kecepatan alir, kandungan lembab, waktu larut dan pH larutan. Pada proses pengujiannya antara granul asam dan granul basa dicampur jadi satu sesuai dengan perbandingan asam dan basanya, pencampurannya menggunakan cube mixer dengan kecepatan 20 rpm selama 1 menit, homogenitas campuran dilihat secara visual, karena proses pencampuran ini hanya membantu pencampuran yang tidak bisa dilakukan secara manual.
Tabel III. Data Sifat Fisik Granul Effervescent Sifat fisik granul
(n = 12) Formula ( 1 ) ( a ) ( b ) ( ab ) Kecepatan alir (g/dtk) 67,95 ± 8,20 66,11 ± 6,87 76,78 ± 8,07 75,81 ± 8,35 Kandungan lembab (%) 4,07 ± 0,94 4,77 ± 1,42 3,51 ± 0,64 3,70 ± 0,60 Waktu larut (detik) 87,67± 36,24 74,42±17,13 72,50 ± 27,91 64,25 ± 2,86 pH 6,40 ± 0,16 6,21 ± 0,25 6,64 ± 0,22 6,37 ± 0,30
Nilai efek yang diperoleh dari perhitungan secara desain faktorial dapat menentukan memprediksi faktor yang dominan antara asam malat, natrium bikarbonat, atau interaksi keduanya terhadap sifat fisik granul effervescent yang dihasilkan. Hasil perhitungan efek secara desain faktorial tercantum pada tabel IV.
Tabel IV. Hasil Perhitungan Efek Berdasarkan Desain Faktorial
Sifat fisik granul Nilai efek
A B Interaksi Kecepatan alir 9,27 0,44 Kandungan lembab 0,45 Waktu hancur −1,10 2,50 pH larutan 0,20 Keterangan :
Efek A : efek asam malat
Efek B : efek natrium bikarbonat
Efek interaksi : efek interaksi antara campuran asam malat dan natrium bikarbonat
1. Uji kecepatan alir
Uji kecepatan alir ini digunakan untuk mengetahui sifat alir granul effervescent. Kecepatan alir granul effervescent dilakukan secara langsung dengan menggunakan corong alir dan stopwatch. Kecepatan alir granul yang baik minimal 10 gram/detik. Dari tabel III dapat dilihat bahwa semua formula granul
effervescent teh hijau, memenuhi syarat kecepatan alir granul yang baik dimana kecepatan alirnya di atas 10 gram/detik.
Untuk melihat pengaruh peningkatan asam malat serta natrium bikarbonat terhadap kecepatan alir granul effervescent, dapat dilihat pada gambar 2.
a b Gambar 2. Pengaruh Level Asam (a) dan Basa (b) Terhadap Kecepatan Alir Granul
Effervescent
Dilihat dari gambar 2a, dengan meningkatnya jumlah asam malat baik pada level basa rendah maupun level basa tinggi, akan semakin memperlama kecepatan alir granul effervescent. Sementara pada gambar 2b dengan semakin meningkatnya jumlah natrium bikarbonat baik pada level rendah asam maupun level tinggi asam, akan semakin meningkatkan kecepatan alir granul effervescent. Semakin meningkatnya jumlah asam malat, kecepatan alir granul effervescent jauh lebih tinggi pada level basa tinggi dibandingkan pada level basa rendah. Namun pada peningkatan jumlah natrium bikarbonat kecepatan alir granul
effervescent lebih meningkat pada level asam rendah dibandingkan pada level asam tinggi. Dilihat dari gambar 2a bahwa dengan semakin meningkatnya jumlah asam malat, penurunan penurunan kecepatan alir sangat berbeda jauh pada level basa rendah dan level basa tinggi. Sementara pada gambar 2b semakin meningkatnya jumlah natrium bikarbonat baik pada level rendah asam dan level tinggi asam, peningkatan kecepatan alirnya tidak begitu berbeda jauh. Dilihat dari gambar keduanya dapat disimpulkan sementara bahwa natrium bikarbonat yang lebih dominan dalam menentukan respon kecepatan alir granul, namun untuk memastikannya harus melalui perhitungan yate’s treatment.
Asam malat merupakan asam yang higroskopis sehingga granul asam yang didalamnya terdapat asam malat tidak akan mudah mengalir, granul-granul asam cenderung akan menempel satu sama lain (kohesivitasnya tinggi). Di sisi lain, natrium bikarbonat yang terkandung dalam granul basa, memiliki massa granul yang baik, tidak saling menempel karena natrium bikarbonat bersifat non higroskopis dan free flowing. Atau dengan kata lain natrium bikarbonatlah yang berperan dalam membantu mengalirnya granul effervescent.
Berdasarkan perhitungan desain faktorial pada kecepatan alir granul, efek natrium bikarbonat lebih dominan dibandingkan asam malat dan interaksinya. Secara kuantitatif besar efek natrium bikarbonat adalah 9,27, efek asam malat dan efek interaksinya sebesar 0,44. Semakin meningkatnya jumlah natrium bikarbonat maka akan semakin meningkatkan kecepatan alir granul effervescent, karena nilai efeknya positif. Demikian juga dengan semakin meningkatnya interaksi antara asam malat dan natrium bikarbonat juga akan meningkatkan
kecepatan alir granul, meskipun tidak terlalu besar pengaruhnya. Sementara efek asam malat bernilai negatif, berarti semakin besar jumlah asam malat maka akan semakin menurunkan kecepatan alir granul effervescent. Hal itu karena sifat asam malat yang higroskopis sehingga cenderung menempel satu sama lainnya, sedangkan natrium bikarbonat bersifat nonhigroskopis dan free flowing, sehingga karakteristik granul basa yang dihasilkan lebih baik (lebih besar) dibandingkan karakter granul asamnya.
Tabel V. Hasil Perhitungan Yate’s treatment Pada Respon Kecepatan Alir Granul Effervescent Parameter Statistik F hitung F0,05 tabel (1,33) A 0,386 4,139 B 21,880 4,139 AB 0,110 4,139 Keterangan :
A = efek asam malat ; B = efek natrium bikarbonat ; AB = efek interaksi asam malat dan natrium bikarbonat
Dari hasil perhitungan harga F yang diperoleh dari Yate’s treatment untuk kecepatan alir granul effervescent memperlihatkan bahwa tidak ada interaksi antara asam malat dan natrium bikarbonat, natrium bikarbonat memiliki nilai F hitung di atas nilai F tabel, hal itu berarti natrium bikarbonat
Analisis Varian
Source of variation df sum of sq mean sq
Replikasi 11 1349,990 122,726 Treatments 3 1006,777 335,592 A 1 17,376 17,376 B 1 984,460 984,460 AB 1 4,941 4,941 Exp error 33 1484,771 44,993 Total 47 3841,538
mempengaruhi kecepatan alir granul effervescent secara signifikan. Berarti, dengan berubahnya jumlah natrium bikarbonat maka akan mempengaruhi respon kecepatan alirnya, atau dengan kata lain respon kecepatan alir granul, untuk natrium bikarbonat level rendah berbeda dengan natrium bikarbonat level tinggi. Asam malat tidak memberikan pengaruh yang bermakna secara statistik terhadap respon kecepatan alir. Harga F hitung natrium bikarbonat paling besar, menegaskan bahwa natrium bikarbonat merupakan faktor yang dominan dalam menentukan respon kecepatan alir granul effervescent. Natrium bikarbonat yang berperan dalam meningkatkan kecepatan alir granul effervescent, sejalan dengan perhitungan efek secara desain faktorial, karena sifat non higroskopisnya dan free flowing.
2. Uji kandungan lembab
Uji ini digunakan untuk mengetahui kandungan air dalam granul. Kandungan lembab yang masih dapat diterima dalam sediaan effervescent sebesar 0,4 – 0,7% (Fausett dkk., 2000). Berdasarkan tabel III dapat dilihat bahwa tidak ada satu formula pun yang memenuhi persyaratan kandungan lembab granul effervescent.
Granul effervescent yang dihasilkan tidak dapat memenuhi persyaratan kandungan lembab, karena ada beberapa hal yang menjadi keterbatasan dalam penelitian ini. Diantaranya adalah kapasitas lembab relatif ruangan yang hanya bisa mencapai 55%. Berdasarkan studi referensi, persyaratan ruang produksi untuk sediaan effervescent adalah 25%. Selain itu juga karena pengaruh cuaca yang tidak menentu, dimana Indonesia termasuk negara beriklim tropis dengan
kelembabannya sangat tinggi sekitar 70-80%, sehingga dengan dehumidifier dan pengaturan suhu yang rendah tidak mampu menurunkan kelembaban hingga kondisi yang dipersyaratkan. Meskipun demikian, sudah dilakukan usaha-usaha untuk memperkecil resiko tingginya kandungan lembab sediaan, diantaranya dilakukan pengeringan bahan sebelum digunakan.
Untuk melihat pengaruh peningkatan asam malat serta natrium bikarbonat terhadap kandungan lembab granul effervescent, dapat dilihat dari grafik pada gambar 3.
a b
Gambar 3. Pengaruh Level Asam (a) dan Basa (b) Terhadap Kandungan Lembab Granul Effervescent
Dilihat dari grafik di atas (gambar 3a) dapat dilihat bahwa dengan semakin meningkatnya jumlah asam malat, baik pada level basa rendah maupun tinggi akan semakin meningkatkan kandungan lembab granul effervescent. Akan tetapi dengan peningkatan jumlah asam malat pada level rendah basa, peningkatan
disebabkan karena asam malat merupakan salah satu jenis sumber asam yang sangat higroskopis, sehingga adanya peningkatan asam malat tentunya juga akan semakin meningkatkan kandungan lembab granul effervescent. Pada gambar 3b terlihat bahwa dengan semakin meningkatnya jumlah natrium bikarbonat baik pada level asam rendah maupun level asam tinggi akan semakin menurunkan kandungan lembab granul effervescent. Penurunannya akan tampak lebih jelas pada peningkatan jumlah natrium bikarbonat terhadap level rendah asam dibandingkan pada level tinggi asam. Dibandingkan dengan asam malat yang cenderung lebih higroskopis, natrium bikarbonat bersifat relatif nonhigroskopis.
Berdasarkan perhitungan efek, natrium bikarbonat lebih dominan dibandingkan asam malat dan interaksinya. Secara kuantitatif, besar efek natrium bikarbonat adalah , efek asam malat 0,45, dan efek interaksi asam malat dan natrium bikarbonat adalah . Efek natrium bikarbonat dan interaksinya bernilai negatif, hal ini berarti natrium bikarbonat akan semakin menurunkan kandungan lembab granul effervescent. Demikian juga dengan interaksi antara natrium bikarbonat dengan asam malat juga akan semakin menurunkan kandungan lembab granul effervescent. Namun penurunan kandungan lemabab akan sangat terlihat jika diikuti dengan semakin meningkatnya jumlah natrium bikarbonat. Sementara efek asam malat bernilai positif, berarti dengan semakin meningkatnya jumlah asam malat maka kandungan lembab granul effervescent juga akan semakin meningkat.
Tabel VI. Hasil Perhitungan Yate’s treatment pada Respon Kandungan Lembab Granul Effervescent
Analisis Varian
Source of variation df sum of sq mean sq
Replikasi 11 26,296 2,391 Treatments 3 11,107 3,702 A 1 2,417 2,417 B 1 7,898 7,898 AB 1 0,793 0,793 Exp error 33 14,169 0,429 Total 47 51,572 Parameter Statistik F hitung F0,05 tabel (1,33) A 5,628 4,139 B 18,394 4,139 AB 1,847 4,139 Keterangan :
A = efek asam malat ; B = efek natrium bikarbonat ; AB = efek interaksi asam malat dan natrium bikarbonat
Dari hasil perhitungan harga F yang diperoleh dari Yate’s treatment untuk kandungan lembab memperlihatkan bahwa asam malat, natrium bikarbonat memiliki nilai F hitung di atas F tabel yaitu 4,139, sedangkan interaksi keduanya memiliki nilai F hitung di bawah F tabel (tidak ada interaksi antara asam malat dan natrium bikarbonat). Oleh karena itu asam malat dan natrium bikarbonat berpengaruh signifikan dalam menentukan sifat fisik granul yaitu kandungan lembab. Berarti, dengan berubahnya jumlah natrium bikarbonat maka akan mempengaruhi respon kandungan lembab granul, atau dengan kata lain respon kandungan lembab granul, untuk natrium bikarbonat level rendah berbeda dengan level tinggi. Asam malat level rendah dan level tinggi juga berbeda dalam menentukan respon kandungan lembab granul. Harga F hitung natrium
faktor yang dominan dalam menentukan respon kandungan lembab granul effervescent namun juga sangat dipengaruhi adanya asam malat. Sejalan dengan perhitungan efek secara desain faktorial natrium bikarbonatlah yang berperan dalam menurunkan kandungan lembab granul effervescent. Hal itu dikarenakan sifat natrium bikarbonat yang non hogroskopis.
