STABILITAS FISIK EMULSI GANDA
VIRGIN COCONUT
OIL
(VCO) MENGGUNAKAN EMULGATOR SPAN 80 DAN TWEEN 40
Yandi Syukri, Freftina Sari dan Siti Zahliyatul
Jurusan Farmasi FMIPA Universitas Islam Indonesia
Korespondensi : yandisyukri@fmipa.uii.ac.id
ABSTRACT
Virgin Coconut Oil
is pure coconut oil produced biotechnology with low temperature or
without heating. It has a lot advantages in health.
Virgin Coconut Oil
that circulates in the market
has unpleasant taste and appearance. Therefore, it need to be formulated in water in oil in water
(W/O/W) multiple emulsion. The aimed of this research is to find out the influence of
emulsifier toward physical stability of emulsion. Multiple emulsion w/o/w is made in Span 80
with variation concentration (20%, 15%, 10%) and Tween 40. In order to know the physical stability
of emulsion w/o/w should be carried out globule size, homogeneity, sedimentation volume (in
room temperature, 40°C and centrifugation), viscosity test for 4 weeks storage and respondent
test should carried out. The result of the research showed that
Virgin Coconut Oil
(w/o/w) multiple
emulsion was succeed to formed, sedimentation volume and creaming volume when storage in
room temperature, 40°C and centrifugation along 4 weeks storage was increase while viscosity
was slowly decrease along with the age of formulation. Variation of mix emulsifier between
Span 80 with variation concentration (20%, 15%, 10%) at tween 40 in making multiple emulsion
w/o/w influential the physical stability multiple emulsion w/o/w. More higher Span 80 used so
sedimentation volume (in room temperature, 40°C and centrifugation) progressively lower,
while viscosity excelsior.
Virgin Coconut Oil
emulsions formulation more be likely by
consumer.
Keyword:
Virgin Coconut Oil,
multiple emulsions w/o/w, physical stability, Span 80, Tween 40
PENDAHULUAN
Virgin Coconut Oil merupakan minyak kelapa murni yang terbuat dari daging kelapa segar
yang diolah dalam suhu rendah atau tanpa melalui pemanasan, sehingga kandungan yang penting
dalam minyak tetap dapat dipertahankan. Minyak tersebut memiliki kandungan asam laurat sebagai
lemak jenuh dengan kadar yang sangat tinggi (50,5%). Asam lemak ini mudah diserap oleh tubuh karena
ukuran molekulnya tidak terlalu besar seperti pada asam lemak rantai panjang(Anonim, 2006). Kandungan
minyak ini memberikan banyak manfaat bagi kesehatan diantaranya radang tenggorkan, infeksi dan
memperbaiki proses metabolisme tubuh (Anonim, 2005).
Virgin Coconut Oiltelah banyak diproduksi dan beredar dipasaran dalam bentuk sediaan sirup,
namun sediaan yang ada memberikan aroma yang tidak baik dan rasa yang tidak menyenangkan.
Sementara itu penggunaan Virgin Coconut Oil adalah secara peroral. As-Sajdah (2006) telah
melakukan studi tentang formulasi awal Virgin Coconut Oildalam bentuk sirup emulsi tunggal minyak
dalam air dengan memodifikasiHidrophilik-lipophilik Balance(HLB) dalam 3 formula yaitu HLB 10, 11 dan 12
dengan menggunakan emulgator Span 60 dan Tween 80, namun emulsi yang dihasilkan masih belum stabil.
Untuk itu dicoba dikembangkan menjadi sediaan sirup emulsi ganda a/m/a Virgin Coconut Oil dengan
harapan bisa dihasilkan emulsi yang lebih stabil, memberikan bau, rasa yang lebih menyenangkan,
Bahan obat yang mempunyai rasa dan susunan yang tidak menyenangkan dapat dibuat lebih
enak pada pemberian oral bila diformulasikan menjadi emulsi. Selain itu penggunaan emulsi yang diberikan
secara oral mempunyai keunggulan dibandingkan dengan bentuk sediaan oral yang lain, yaitu dalam hal
absorbsi danbioavailability(Ansel dkk., 1999).
Emulsi oral bisa bertipe tunggal: minyak dalam air (m/a) atau air dalam minyak (a/m) dan emulsi
ganda: air dalam minyak dalam air (a/m/a) atau minyak dalam air dalam minyak (m/a/m). Emulsi ganda
a/m/a lebih banyak digunakan dalam sediaan farmasi daripada m/a/m. Emulsi ganda biasanya stabil bila
menggunakan kombinasi surfaktan hidrofilik dan surfaktan hidrofobik. Perbandingan jumlah surfaktan
yang digunakan sangat penting untuk mencapai emulsi ganda yang stabil. Stabilitas emulsi ganda dapat
dilihat dari bermacammacam uji stabilitas fisik serta uji responden yang meliputi rasa, bau dan
penampilan.
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan formulasi sediaan Virgin Coconut Oildalam bentuk
sediaan emulsi ganda yang stabil dan disenangi oleh konsumen dengan menggunakan emulgator Span
80 dan Tween 40.
METODE PENELITIAN
Bahan
Bahan utama adalahVirgin Coconut Oil(diperoleh dari PT. Patria Wiyata VICO, Yogyakarta) dan
sebagai bahan tambahan adalah Span 80, Tween 40, sakarin, aroma jeruk, pewarna orange FDC dan
aquadest yang semuanya berkualitas farmasi.
Alat
Alat yang digunakan adalah alat-alat gelas dan biuret (Pyrex), timbangan elektrik (Dragon 204),
homogenizer, magnetic stirrer(Heidolph MR 3001 K), viscometer stormer, alat sentrifugator (Himac CT 4
D Hitachi),stopwatch, polarized light microscopeyang dilengkapi 3CCD kamera dan komputer (Olympus
DP12).
Jalannya Penelitian
FormulaVirgin Coconut Oilyang digunakan dalam penelitian dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel I. FormulaVirgin coconut Oil
Bahan Formula I Formula II Formula III
Virgin Coconut Oil(g) 46,00 46,00 46,00
Tween 40 (g) 0,10 0,10 0,10
Pembuatan Emulsi
Emulsi a/m primer dibuat dengan caraVirgin coconut oil ditambah dengan Span 80 (20%, 15%,
10%) kemudian diaduk sampai homogen. Ditambahkan sebagian air (1/3 bagian) kedalamnya sedikit
demi sedikit dan putar dengan magnetik mixer (1000 rpm) selama 15 menit. Pengadukan dilakukan dalam
kecepatan tinggi untuk menghasilkan tetesan yang sangat kecil.Emulsi a/m primer diemulsikan kembali
dengan metode titrasi dalam sisaair yang mengandung Tween 40 0,1%, sakarin, pewarna orange dan
perasajeruk kemudian putar dengan stirrer (600 rpm) sampai terbentukmultipleglobule(Anonim, 2003).
Uji Stabilitas Fisik
Data berbagai stabilitas fisik emulsi dapat diperoleh dari pengamatan terhadap:
a.
Tetesan emulsi yang ditetapkan dengan mengambilphotomicrographsdari sampel emulsi.b.
Homogenitas, pengamatan dilakukan secara visual.c.
Volume PemisahanSetelah emulsi dibuat, dimasukkan dalam tabung berskala kemudian disimpan dalam suhu
kamar dan dalam suhu 40°C. Diukur volume pemisahan fase pada suhu kamar dan pada suhu 40°C
seminggu sekali selama 4 minggu penyimpanan, berikut dihitung volume pemisahannya.
d.
Pemisahan karena sentrifugasiEmulsi dimasukkan ke dalam tabung berskala kemudian diputar dengan alat sentrifugasi dengan
kecepatan 2500 rpm dalam waktu 15 menit. Setelah alat sentrifugasi dimatikan, emulsi diamati dan dicatat
pemisahannya. Hal ini dilakukan setiap satu minggu sekali selama 4 minggu.
f. Viskositas
Emulsi yang telah dibuat diukur viskositasnya dengan menggunakan viscometer.
g. Uji responden
Dilakukan dengan mencobakan emulsi yang telah dibuat kepada 20 orang responden dan
kemudian responden diminta untuk mengisi kuisioner yang isinya meliputi rasa, aroma dan penampilan
emulsi yang dibuat.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tetesan Emulsi
Gambar hasil pemeriksaan mikroskop emulsi ganda a/m/a Virgin Coconut Oil pada berbagai
(a) (b) (c)
Gambar 1. Hasil pemeriksaan mikroskop emulsi ganda a/m/a Virgin Coconut Oil (a) Formula I (Span
20%) (b) Formula II (Span 15%) (c) Formula III(Span 10%) pada minggu ke-0 penyimpanan
pada suhu kamar
Dari hasil pemeriksaan emulsi menggunakan photomicrographs menunjukkan terbentuknya
emulsi ganda a/m/a yaitu adanya tetesan air yang dilingkupi oleh minyak dan terdispersi dalam fase
kontinyu air. Dari hasil pemeriksaan tersebut menunjukkan bahwa semakin lama waktu penyimpanan
jumlah tetesan fase air dalam semakin kecil. Hal ini disebabkan karena adanya perpindahan fase air
dalam menuju ke fase kontinyu luar sehingga jumlah tetesanair dalam semakin kecil. Semakin lama waktu
penyimpanan, tetesan emulsi yang terbentuk semakin besar. Hal ini disebabkan karena terjadinya
penggabungan butiran tetesan yang sejenis.
Homogenitas
Gambar emulsi ganda a/m/a Virgin Coconut Oiluntuk uji homogenitas pada berbagai variasi
konsentrasi Span 80 pada minggu ke-0 dapat diamati pada gambar 2 berikut ini:
Gambar 2.Emulsi ganda a/m/aVirgin Coconut Oilyang digunakan untuk uji homogenitas pada berbagai
variasi konsentrasi Span 80 pada minggu ke-0.
Emulsi ganda a/m/aVirgin Coconut Oilyang terbentuk menunjukkan susunan yang homogen
Pemisahan pada suhu Kamar
Hasil dari perhitungan volume sedimentasi dapat diamati pada tabel II berikut :
Tabel II.Nilai volume sedimentasi emulsi ganda a/m/aVirgin Coconut Oilyang digunakan untuk melakukan uji
pemisahan pada suhu kamar selama 4 minggu penyimpanan pada berbagai variasi
konsentrasi Span 80 dan Tween 40 0,1% (n=5)
Penyimpanan
Minggu ke-3 0,283 + 0,004 0,311 + 0,002 0,374 + 0,004
Minggu ke-4 0,302 + 0,002 0,342 + 0,0 10 0,420 + 0,003
Dari tabel di atas menunjukkan bahwa mulai minggu ke-0 sampai minggu ke-4 emulsi ganda
a/m/a menunjukkan terjadinya pemisahan atau volume sedimentasi yang terus mengalami peningkatan
seiring dengan bertambahnya umur sediaan. Perbedaan penggunaan konsentrasi Span 80 pada Tween 40
0,1% berpengaruh pada peningkatan terjadinya pemisahan atau volume sedimentasi emulsi ganda selama
penyimpanan.
Apabila semakin kecil konsentrasi Span 80 yang digunakan maka kemampuannya untuk
membentuk lapisan film pada fase minyak semakin berkurang, sehingga menyebabkan mudah pecahnya
lapisan minyak dan terjadi kehilangan tetesan air internal menuju ke fase kontinyu air luar. Hal ini
mengakibatkan volume sedimentasi yang terjadi semakin besar pada emulsi dengan konsentrasi Span
80 yang kecil. Pada emulsi ganda a/m/a dengan konsentrasi Span 80 kecil (10%) koalesen antara
tetesan dalam dan ganda, meningkat seiring dengan hilangnya tetesan dalam menuju fase kontinyu air
luaryang menghasilkan pemisahan fase dalam waktu yang singkat. Volume sedimentasi terbesar
dimiliki oleh emulsi dengan konsentrasi Span 80 10% yang kemudian menurun diikuti oleh Span 80
konsentrasi 15% dan 20%.
Pemisahan pada Suhu 40°C
Nilai volume sedimentasi pada suhu 40°C emulsi ganda a/m/a Virgin Coconut Oil selama 4
minggu penyimpanan dapat dilihat pada tabel III berikut ini:
Tabel III.Nilai volume sedimentasi pada suhu 40°C emulsi ganda a/m/aVirgin Coconut Oilselama 4
minggu penyimpanan (n=5)
Minggu ke-1 0,239 + 0,002 0,280 + 0,003 0,392 + 0,002
Minggu ke-2 0,259 + 0,002 0,306 + 0,011 0,411 + 0,002
Minggu ke-3 0,287 + 0,004 0,350 +0,004 0,416 + 0,002
Dari tabel diatas menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi Span 80 yang digunakan pada
emulsi maka volume sedimentasi yang dihasilkan semakin kecil. Apabila semakin tinggi konsentrasi Span
80 yang digunakan dalam suatu emulsi maka kemampuan dalam membentuk lapisan film pelindung juga
akan semakin besar sehingga dapat memperkecil terjadinya pemisahan fase. Konsentrasi Span 80
yang tinggi juga dapat menurunkan tegangan antarmuka yang mampu menahan terjadinya
penggabungan butiran tetesan yang sejenis dan mencegah migrasi fase air dalam kearah fase kontinyu air
luar sehingga stabilitasemulsi menjadi lebih baik. Volume sedimentasi terkecil dimiliki oleh emulsi
ganda dengan konsentrasi Span 80 20% kemudian meningkat pada konsentrasi Span 80 15% dan 10%.
Peningkatan umur sediaan juga mempengaruhi terjadinya volume sedimentasi. Semakin lama
umur suatu emulsi maka emulsi semakin tidak stabil apalagi jika berada dibawah kondisi stress. Semakin
lama waktu penyimpanan emulsi ganda a/m/a maka volume sedimentasi yang dihasilkan juga semakin
meningkat. Kenaikan suhu akan meningkatkan energi kinetis dari tetesan-tetesan, sehingga memudahkan
penggabungannya dan menyebabkan pecahnya emulsi karena aggregasi dan pengumpulan bola-bola
ataupun emulsi menjadi lebih stabil pada suhu yang ditingkatkan karena kenaikan gerakan Brown.
Sentrifugasi
Hasil uji pemisahan karena sentrifugasi dapat dilihat pada tabel VI berikut ini:
Tabel VI. Nilai volume sedimentasi karena sentrifugasi emulsi ganda a/m/a Virgin Coconut Oil dengan
berbagai variasi konsentrasi Span 80 selama 4 minggu penyimpanan (n=5)
Penyimpanan
Minggu ke-2 0,282 + 0,004 0,336 + 0,005 0,422 + 0,004
Minggu ke-3 0,288 + 0,004 0,346 + 0,005 0,428 + 0,007
Minggu ke-4 0,302 + 0,004 0,358 + 0,004 0,432 + 0,010
Dari tabel di atas menunjukkan bahwa mulai minggu ke-0 sampai minggu ke-4 emulsi ganda
a/m/a menunjukkan terjadinya pemisahan atau volume sedimentasi yang terus mengalami peningkatan
seiring dengan bertambahnya umur sediaan. Perbedaan penggunaan konsentrasi Span 80 pada Tween 40
0,1% berpengaruh pada peningkatan terjadinya pemisahan atau volume sedimentasi emulsi ganda selama
penyimpanan. Semakin tinggi konsentrasi Span 80 yang digunakan pada emulsi ganda maka volume
sedimentasi karena sentrifugasi yang dihasilkan semakin kecil. Pada formula I (Span 80 20%) terjadi
waktu penyimpanan, kerusakan emulsi semakin meningkat sehingga volume sedimentasinya juga
semakin besar.
Viskositas
Hasil viskositas emulsi selama 4 minggu penyimpanan dapat dilihat pada tabel VII berikut ini:
Tabel VII.Hasil uji viskositas emulsi ganda a/m/aVirgin Coconut Oilpada berbagai konsentrasi
Span 80 selama 4 minggu penyimpanan (n=5)
Penyimpanan
Minggu ke-0 0,1352 + 0,0149 0,1092 + 0,0131 0,0895 + 0,0057
Minggu ke-1 0,12 12 + 0,0068 0,083 8 + 0,0045 0,0778 + 0,0055
Minggu ke-2 0,1154 + 0,0245 0,08 16 + 0,0084 0,0766 + 0,0045
Minggu ke-3 0,0886 + 0,0077 0,0708 + 0,0195 0,0440 + 0,0067
Minggu ke-4 0,0748 + 0,0141 0,0588 + 0,0117 0,0404 + 0,0033
Dari tabel diatas menunjukkan bahwa pada ketiga formula terjadi penurunan viskositas
selama 4 minggu penyimpanan. Viskositas semakin menurun seiring dengan lama penyimpanan, hal ini
disebabkan karena penurunan viskositas berhubungan dengan pemisahan fase. Pemisahan emulsi
secara sempurna terjadi karena pembentukan tetesan yang lebih besar dengan penggabungan dari
tetesan yang kecil.
Molekul-molekul yang secara normal tidak beraturan mulai menyusun sumbu yang panjang
dalam arah aliran. Beberapa dari pelarut dapat lepas, sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi
efektif dan penurunan ukuran molekul-molekul yang terdispers. Peningkatan suhu juga dapat menurunkan
viskositas (Martin, 1993). Hal tersebut dapat menyebabkan penurunan viskositasemulsi. Sedangkan
viskositas menjadi naik akibat terjadinya ikatan Van der waals antar molekul emulsi seiring bertambahnya
waktu penyimpanan.
Viskositas dapat mempengaruhi stabilitas fisik jika terjadi perubahan yang drastis. Jika fase dispers
kurang rapat dibandingkan fase kontinyu menyebabkan creaming ke atas (Martin, 1993), yang berarti jika
viskositas turun maka molekulmolekul pada sediaan (fase dispers) menjadi kurang rapat dan dapat
menurunkan stabilitas fisiknya karena bisa menyebabkan molekul-molekul ataupun globul emulsi dapat
berpindah ke atas.
Variasi konsentrasi Span 80 yang digunakan dalam suatu emulsi berpengaruh pada viskositas.
Viskositas paling besar dimiliki oleh emulsi ganda a/m/a formula I (konsentrasi Span 80 20%). Pada
konsentrasi ini emulsi lebih stabil dengan volumecreaminglebih rendah. Hal ini disebabkan karena dengan
konsentrasi Span 80 yang tinggi maka emulgator mampu menahan terjadinya kehilangan tetesan air
dalam menuju fase kontinyu luar. Terjadinya kehilangan tetesan air dalam pada suatu emulsi dapat
menurunkan viskositas emulsi. Viskositas emulsi ganda a/m/a Virgin Coconut Oil dipengaruhi oleh
volume emulsi a/m primer. Difusi air dari fase air dalam ke fase kontinyu luar berpengaruh pada
Uji Responden
Hasil dari uji responden (20 orang) dapat dilihat pada tabel VIII berikut ini:
Tabel VIII.Hasil uji rasa, aroma dan penampilan emulsi ganda a/m/aVirgin Coconut Oil
Formula Rata-rata Skor
Rasa Aroma Penampilan
I (Span 20 %) 2,50 3,00 2,85
II (Span 15 %) 2,70 3,00 2,70
III (Span 10 %) 2,97 3,00 2,70
Keterangan: Nilai untuk lebih suka : 3,00
Nilai untuk kurang suka : 2,00
Nilai untuk tidak suka : 1,00
Berdasarkan tabel uji diatas dapat disimpulkan bahwa sebagian besar responden atau
masyarakat lebih menyukai rasa, aroma dan penampilan dari emulsi ganda a/m/aVirgin Coconut Oilyang
dibuat dibandingkan dengan sediaan Virgin Coconut Oil yang beredar dipasaran. Formula yang paling
disukai oleh masyarakat adalah emulsi ganda a/m/aVirgin Coconut Oildengan kadar Span 80 10% (formula
III) karena rasa Span 80 tidak terlalu terasa, walaupun penampilannya kurang baik dibandingkan
dengan formula emulsi ganda a/m/aVirgin Coconut Oildengan konsentrasi Span 80 15% (formula II) dan
Span 80 20% (formula I). Tetapi formula yang paling baik stabilitas fisiknya adalah formula I dengan
konsentrasi Span 80 20%.
KESIMPULAN
Emulsi ganda a/m/aVirgin Coconut Oilberhasil terbentuk, volume sedimentasi pada suhu kamar,
suhu 40°C dan sentrifugasi selama 4 minggu penyimpanan semakin tinggi sedangkan viskositas menurun
perlahan-lahan seiring dengan bertambahnya umur sediaan. Perbedaan konsentrasi Span 80 (20%, 15%,
10%) pada Tween 40 0,1% sebagai emulgator berpengaruh pada stabilitas fisik emulsi ganda a/m/a
Virgin Coconut Oil.Semakin tinggikonsentrasi Span 80 yang digunakan maka volume sedimentasi (pada
suhu kamar, suhu 40°C dan sentrifugasi) semakin rendah, sedangkan viskositas semakin tinggi. Serta
menjadikanVirgin Coconut Oilyang diformulasikan lebih disukai dan diminati oleh masyarakat.
SARAN
41
DAFTAR PUSTAKA
Als, S., Sjoblom, J., 2001.Encyclopedic Handbook of Emulsion Technology,Marcel Dekker,
USA, 377-405.
Anonim, 2003,Rheology and Stability of Water-in-Oil-in-Water Multiple Emulsions Containing
Span 83 and Tween 80, available athttp://www.published.org(diakses 8 Agustus 2006).
Anonim, 2005, Virgin Coconut Oil Peredam Sakit karena HIV, available at
http://www.FisikaLIPIkimia.net(diakses 12 Juli 2006).
Anonim, 2006, Virgin Coconut Oil versus Papain si getah Pepaya, available at
http://FisikaLIPIkimia.net(diakses 14 Agustus 2006).
Ansel, H.C., Allen, L.V, Popovich, N.G., 1999,Pharmaceutical Dosage Form and Drug Delivery
System, 7th Ed., Lippincott Williams and Wilkins, Wolters Kluwer Company,
Philadelphia: 229-239.
As-Sajdah, L. I., 2006, Formulasi Emulsi Virgin Coconut Oil dengan Modifikasi Hidrophilik-Lipophilic
Balance, Skripsi, Jurusan Farmasi Fakultas matematika dan Ilmu Pengetahuan alam,
Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta, 1, 49-52.
Martin, A.1993,Physical Pharmacy- Physical Chemical Principles in the Pharmaceutical Sciences,
4th edn, A. Martin, Lea & Febiger
