HASIL DAN PEMBAHASAN
C. Sifat Fisik dan Stabilitas Lotion VCO
2. Uji Sifat Fisik Lotion
a. Distribusi Ukuran Partikel (Droplet)
Mikromeritik merupakan ilmu yang mempelajari partikel (droplet) yang
berukuran kecil. Ukuran droplet yang diukur dengan mikroskop pada penelitian
ini memiliki interval ukuran antara 0- 60 µm. Pengukuran droplet dapat digunakan
untuk mengetahui stabilitas lotion dalam penyimpanan, sehingga dapat
dihubungkan dengan stabilitas lotion setelah disimpan selama satu bulan.
Pada pengujian ini dilakukan dengan mengukur ukuran droplet pada
masing-masing formula sebanyak 500 partikel (Martin, 1993) dan diamati dengan
perbesaran 40X10, hasil pengukuran kemudian dikonversi pada ukuran yang
sebenarnya menurut lensa objektif dan okuler pada mikroskop. Kemudian
diperoleh modus dari masing-masing formula. Dalam pengukuran ini parameter
yang diamati adalah modus bukan mean, karena mean didapat dari rata-rata
ukuran droplet yang beragam, sehingga tidak dapat menggambarkan kondisi yang
sebenarnya, maka bisa saja droplet dengan ukuran yang sama tapi distribusi
Untuk lebih jelas distribusi ukuran partikel pada lotion dapat dilihat pada
grafik berikut :
Perbandingan Frekuensi Nilai Tengah Interval Ukuran Droplet Masing-Masing Percobaan
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 3 9 15 21 27 33 39 45 51 57
Nilai Tengah Interval Ukuran Droplet (µm)
Fr e k ue ns i U k ur a n D ropl e t
Percobaan 1 Percobaan a Percobaan b Percobaan ab
Gambar 5. Grafik Hubungan Ukuran Droplet Terhadap Frekuensi Droplet
Pada penelitian ini range ukuran droplet yang diinginkan adalah 20-50 µm, karena pada range ini ukuran partikel tidak memiliki dampak negatif terhadap
stabilitas fisik lotion (Daniels, 2005). Dari grafik dapat dilihat bahwa droplet dari
masing masing formula memiliki ukuran yang bervariasi dan range yang cukup
lebar. Jika dilihat dari grafik maka frekuensi modus ukuran droplet yang paling
sering terbentuk (modus) adalah 21,005 untuk formula 1, a dan b sedangkan untuk
formula ab yang paling sering terbentuk adalah pada frekuensi modus ukuran
droplet 15,005. Pembentukan droplet dipengaruhi oleh tekanan yang diberikan
pada droplet primer yang berukuran besar, tekanan menyebabkan droplet primer
kecil. Formula ab akan memiliki kesempatan yang lebih besar untuk membentuk
droplet yang berukuran lebih kecil karena menggunakan faktor kecepatan putar
dan waktu pencampuran level tinggi. Pada penelitian ini droplet yang dihasilkan
terlihat ada yang berukuran besar dan terlihat satelit-satelit droplet disekitarnya
hal ini terjadi kemungkinan karena peningkatan aliran yang menyebabkan shear
yang membentuk droplet dengan pengekoran yang tajam yang kemudian pecah
menjadi satelit droplet, kemudian droplet membentuk dumb-bells dimana dengan
peningkatan shear burst akan membentuk droplet yang speris dengan beberapa
droplet satelit (Peters, 1997). Berdasarkan perhitungan menggunakan metode
desain faktorial yang dapat dilihat pada tabel III, maka diketahui bahwa baik
faktor kecepatan putar, waktu pencampuran atau interaksi antara kedua faktor,
tidak ada yang berpengaruh dominan terhadap ukuran partikel.
Pengaruh Kecepatan Terhadap Ukuran Droplet 15 16 17 18 19 20 21 22 500 550 600 650 700 Kecepatan (rpm) Uk uran parti kel (µ m )
Level Rendah Waktu Level Tinggi Waktu
Pengaruh Waktu Terhadap Ukuran Droplet 15 16 17 18 19 20 21 22 10 12 14 16 18 20 Waktu (m enit) U k u ran p a rt ikel (µ m )
Level Rendah Kecepatan Level Tinggi Kecepatan
Gambar 6a. Gambar 6b.
Gambar 6. Grafik Hubungan Antara Kecepatan Putar dan Waktu Pencampuran Terhadap Ukuran Droplet
Berdasarkan grafik 6a, maka dapat dilihat bahwa pada level rendah waktu,
Namun pada level tinggi waktu, peningkatan kecepatan putar menyebabkan
penurunan ukuran droplet. Pada grafik 6b, pada level rendah kecepatan adanya
kenaikan waktu tidak berpengaruh terhadap ukuran droplet. Pada level tinggi
kecepatan putar, adanya peningkatan waktu akan mengecilkan ukuran droplet.
Tabel IV. Hasil Perhitungan Yate’s treatment Terhadap Ukuran Droplet
Source Degrees of freedom Sum of Squares Mean Squares F Hitung
Between: Kecepatan 1 6 6 0,7692 Waktu 1 24 24 3,0769 Interaksi 1 6 6 0,7692 Within: Error 20 156 7,8 Total 23 192
H1 diterima dan H0 ditolak jika F hitung lebih besar dari F tabel ( F 1;20)
Dalam penelitian ini, F tabel adalah 4,35. Berdasarkan analisis Yate’s treatment,
maka tampak bahwa dari masing-masing faktor yaitu kecepatan putar dan waktu
pecampuran, maupun interaksi keduanya tidak berpengaruh signifikan secara
statistik terhadap nilai respon ukuran droplet lotion VCO yang dihasilkan.
Kemungkinan pada level waktu 10 dan 20 menit dan pada level kecepatan
500 dan 700 rpm ukuran droplet sudah mencapai batas dimana kecepatan dan
waktu pencampuran sudah tidak berpengaruh lagi terhadap ukuran droplet. Pada
menit-menit awal proses pencampuran ukuran droplet akan turun secara drastis,
kemudian sampai waktu tertentu ukuran droplet tidak akan berubah. Hal ini
kemungkinan dikarenakan kapasitas dari emulgator sudah maksimal untuk dapat
membentuk ukuran droplet yang lebih kecil lagi, sehingga penambahan waktu
b. Daya Sebar
Pada perhitungan menggunakan faktorial desain, baik kecepatan putar
maupun waktu pencampuran, masing-masing mempengaruhi respon daya sebar.
Nilai positif pada kecepatan putar menunjukan kecepatan putar akan menaikan
respon daya sebar dan merupakan faktor yang dominan terhadap daya sebar.
Sedangkan interaksi antar kedua faktor akan menurunkan respon daya sebar.
Grafik berikut ini akan menggambarkan pengaruh peningkatan kecepatan
putar dan waktu pencampuran terhadap respon daya sebar lotion VCO.
Pengaruh Kecepatan Terhadap Daya Sebar 6 6,2 6,4 6,6 6,8 500 550 600 650 700 Kecepatan (rpm) Daya S e bar (cm )
Level Rendah Waktu Level Tinggi Waktu
Pengaruh Waktu Terhadap Daya Sebar 6 6,2 6,4 6,6 6,8 10 12 14 16 18 20 Waktu (menit) Daya S e bar (cm )
Level Rendah Kecepatan Level Tinggi Kecepatan
Gambar 7a. Gambar 7b.
Gambar 7. Grafik Hubungan Antara Kecepatan Putar dan Waktu Pencampuran Terhadap Daya Sebar
Berdasarkan grafik tersebut, maka dapat dilihat bahwa semakin tinggi
kecepatan putar pencampuran dengan level rendah waktu maka akan
meningkatkan respon daya sebar, semakin tinggi kecepatan putar pencampuran
dengan level tinggi waktu juga akan menaikan respon daya sebar (gambar 7a).
Semakin tinggi waktu pencampuran yang dibutuhkan dengan level rendah
kecepatan akan menurunkan respon daya sebar, sedangkan semakin tinggi waktu
meningkat (gambar 7b). Berikut ini adalah hasil perhitungan Yate’s treatment
menggunakan taraf kepercayaan 95% untuk respon daya sebar :
Tabel V. Hasil Perhitungan Yate’s treatment Terhadap Respon Daya Sebar
Source Degrees of freedom Sum of Squares Mean Squares F Hitung
Between: Kecepatan 1 1,7067 1,7067 27,9399 Waktu 1 0,0267 0,0267 0,4366 Interaksi 1 0,06 0,067 0,9823 Within: Error 20 1,2217 0,0611 Total 23 3,0150
H1 diterima dan H0 ditolak jika F hitung lebih besar dari F tabel ( F 1;20)
Dalam penelitian ini, F tabel adalah 4,35. Berdasarkan perhitungan Yate’s
treatment, untuk respon daya sebar, efek kecepatan putar memiliki nilai F hitung
yang lebih besar dari F tabel sehingga kecepatan putar secara signifikan
berpengaruh terhadap respon daya sebar. Sedangkan faktor yang lain memiliki F
hitung yang lebih kecil dari F tabel sehingga dapat dikatakan daya sebar tidak
dipengaruhi oleh waktu pencampuran atau interaksi antara keduanya secara
signifikan. Kecepatan putar mixer akan mengakibatkan rantai polimer dari
polysorbate 80 yang melingkupi droplet rusak dan hal tersebut akan menurunkan
viskositas dari lotion. Daya sebar meningkat, karena nilai daya sebar berbanding
terbalik dengan nilai viskositas (Garg et al., 2002). Berarti untuk memperoleh
daya sebar lotion VCO yang diinginkan kita dapat mengoptimalkan kecepatan
putar, sebab faktor lain tidak berpengaruh signifikan terhadap daya sebar. Waktu
pencampuran tidak berpengaruh signifikan terhadap respon daya sebar
kemungkinan dikarenakan pada level waktu yang diteliti ukuran droplet yang
dengan level waktu yang diteliti, dimana ukuran droplet akan berpengaruh
terhadap viskositas. Hal ini kemungkinan dikarenakan kapasitas dari emulgator
sudah maksimal untuk dapat membentuk ukuran droplet yang lebih kecil,
sehingga penambahan waktu tidak dapat memperkecil ukuran droplet lagi.
c. Viskositas
Viskositas merupakan faktor yang penting dalam sediaan lotion. Semakin
tinggi viskositas maka sediaan semakin sulit mengalir. Viskositasnya yang terlalu
tinggi maka akan menimbulkan ketidaknyamanan dalam pengaplikasian pada
kulit, karena sediaan sulit mengalir. Juga pada saat mengeluarkan sediaan dari
kemasan menjadi lebih sulit jika dibandingkan dengan sediaan yang
viskositasnya lebih rendah. Jika sediaan terlalu encer maka sediaan akan menetes
saat diaplikasi pada kulit sehingga sediaan tidak tinggal seluruhnya pada
permukaan kulit. Oleh karena itu viskositas harus optimum sesuai dengan tujuan
aplikasi. Pengaruh kecepatan putar, waktu pencampuran dan interaksi keduanya
terhadap respon viskositas dapat dilihat dalam grafik:
Pengaruh Kecepatan Terhadap Viskositas 16 17 18 500 550 600 650 700 Kecepatan (rpm) V iskosi tas (dP a .s )
Level Rendah Waktu Level Tinggi Waktu
Pengaruh Waktu Terhadap Viskositas
16 17 18 10 12 14 16 18 20 Waktu (menit) V isko si tas ( d P a. s)
Level Rendah Kecepatan Level Tinggi Kecepatan
Gambar 8a. Gambar 8b.
Gambar 8. Grafik Hubungan Antara Kecepatan Putar dan Waktu Pencampuran Terhadap Viskositas
Berdasarkan grafik tersebut, pengaruh kecepatan putar terhadap viskositas,
dapat dilihat bahwa pada level rendah waktu, adanya penambahan kecepatan
mengakibatkan menurunnya viskositas. Demikian juga halnya pada level tinggi
waktu adanya penambahan kecepatan mengakibatkan turunnya viskositas (gambar
8a). Pengaruh waktu terhadap viskositas, pada level rendah kecepatan dengan
naiknya waktu akan menurunkan respon viskositas, sedangkan pada level tinggi
kecepatan adanya kenaikan waktu, mengakibatkan kenaikan viskositas (gambar
8b). Berikut ini adalah hasil perhitungan Yate’s treatment menggunakan taraf
kepercayaan 95% untuk respon viskositas.
Tabel VI. Hasil Perhitungan Yate’s treatment Terhadap Respon Viskositas
Source
Degrees of
freedom Sum of Squares Mean Squares F Hitung
Between: Kecepatan 1 5,0417 5,0417 8,7681 Waktu 1 0,0417 0,0417 0,0725 Interaksi 1 0,3750 0,3750 0,6522 Within: Error 20 11,5000 0,5750 Total 23 16,9583
H1 diterima dan H0 ditolak jika F hitung lebih besar dari F tabel ( F 1;20)
Dalam penelitian ini, F tabel adalah 4,35. Berdasarkah hasil perhitungan Yate’s
treatment, kecepatan putar secara signifikan berpengaruh terhadap viskositas. Hal
tersebut dapat dilihat, untuk respon viskositas, efek kecepatan putar memiliki nilai
F hitung yang lebih besar dari F tabel. Faktor yang lain memiliki F hitung yang
lebih kecil dari F tabel sehingga dapat dikatakan viskositas tidak dipengaruhi oleh
waktu pencampuran atau interaksi antara keduanya secara signifikan.
Viskositas lotion dipengaruhi oleh fase kontinyu dan fase internal dari
polysorbate 80. Pada penelitian ini, kecepatan putar mixer diduga dapat
mengakibatkan sebagian rantai polimer dari polysorbate 80 putus, dan hal tersebut
akan menurunkan viskositas fase eksternal lotion. Pada saat yang bersamaan
sebagian polysorbate 80 yang rantai polimernya tidak putus dan sabun stearat
akan membentuk droplet, sehingga walaupun droplet yang terbentuk kecil akan
tetapi viskositas dari lotion cenderung menurun. Pada penelitian ini kecepatan
putar mixer berpengaruh secara signifikan secara statistik terhadap respon
viskositas, berarti untuk memperoleh viskositas lotion VCO yang diinginkan kita
dapat mengoptimalkan kecepatan putar, sebab faktor lain tidak berpengaruh
signifikan terhadap viskositas. Waktu pencampuran tidak berpengaruh signifikan
terhadap respon daya sebar kemungkinan dikarenakan pada uji ini droplet yang
terbentuk sudah mencapai batas ukuran droplet terkecil yang dapat terbentuk
sehubungan dengan level waktu yang diteliti, sehingga tidak berpengaruh
terhadap viskositas. Ukuran droplet berpengaruh terhadap nilai viskositas,
pengurangan ukuran droplet akan menaikan viskositas. Semakin luas distribusi
ukuran partikel, makin rendah viskositasnya (Martin, 1993).