i
PREDIKSI KOMPOSISIGLYCERYL MONOSTEARATEDANCETYL
ALCOHOLSEBAGAIEMULSIFYING AGENTMENGGUNAKAN
APLIKASI DESAIN FAKTORIAL DALAM SEDIAANLIP BALM DENGAN PEWARNA EKSTRAK BUAH NAGA MERAH
(Hylocereus polyrhizusWeb.)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh :
Agata Dessynta Putri NIM : 088114129
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
ii
PREDIKSI KOMPOSISIGLYCERYL MONOSTEARATEDANCETYL
ALCOHOLSEBAGAIEMULSIFYING AGENTMENGGUNAKAN
APLIKASI DESAIN FAKTORIAL DALAM SEDIAANLIP BALM DENGAN PEWARNA EKSTRAK BUAH NAGA MERAH
(Hylocereus polyrhizusWeb.)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh :
Agata Dessynta Putri NIM : 088114129
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
vi
“Apapun yang terjadi,yang Anda yakini adalah kekuatan Anda Apapun yang terjadi, Anda harus tetap pada tujuan Anda Apapun yang terjadi, yang Anda yakini adalah yang akan terjadi.”
―Mario Teguh Kupersembahkan karya kecilku
untuk yang kukasihi :
Papa, Mama, dan Adrian
Teman-teman dan Almamaterku
vii PRAKATA
Puji Syukur dan terima kasih dihanturkan kepada Allah Bapa di Surga atas berkat, rahmat, dan penyertaan-Nya selama penelitian dan penyusunan skripsi berjudul “Prediksi KomposisiGlyceryl monostearate dan Cetyl alcohol sebagai
Emulsifying agent menggunakan Aplikasi Desain Faktorial dalam Sediaan Lip balm dengan Pewarna Ekstrak Buah Naga Merah (Hylocereus polyrhizusWeb.)” sebagai tugas akhir untuk mencapai gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Penulis mengucapkan terima kasih yang tidak terhingga kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini.
1. Bapak Ipang Djunarko, M.Sc., Apt selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma
2. Ibu Prof. Dr. Sri Noegrohati, Apt selaku Dosen Pembimbing yang telah membimbing dan memberikan saran selama pembuatan tugas akhir ini.
3. Bapak Prof. Dr. C.J. Soegihardjo, Apt. selaku Dosen Penguji atas kesediaannya meluangkan waktu untuk menjadi penguji.
4. Ibu Rini Dwiastuti, M. Sc., Apt selaku Dosen Penguji atas kesediaannya meluangkan waktu untuk menjadi penguji.
viii
6. Segenap dosen Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas kesabarannya dalam mengajar penulis selama perkuliahan.
7. Pak Musrifin, Wagiran, Agung, Ottok, Iswandi, serta laboran-laboran lain dan segenap karyawan atas bantuannya selama penelitian berlangsung.
8. Partnerku selama penelitian dan penyusunan skripsi, Evelyn Puspita Rini dan Lies Dewi, terima kasih atas segala kerja sama, dukungan, dan canda tawa yang mencerahkan hati.
9. Teman-teman skripsi lantai satu Anastasia Mardilla, Yessy Lusiana Dewi, Dea Greta Zagoto, Sin Lie Fransisca Martina Octaviani, Intan Cyntia, Arum Mangastuti Poernomo, Budiastuti Nurrochmah, Dian Prasanti,Mariana, Yohana Tika Ameliawati, Octo Rahadian Pius, Ananda Siwi Lesmana, Natalia Noveli Hardita, Silvia Natalia, Eddie Hindrianto, dan kelompok atas bantuan, kerja sama, dukungan, dan canda tawanya di laboratorium.
10. Teman-teman angkatan 2008, khususnya teman-teman FST atas suka duka dan kebersamaannya selama ini “One for the FST”, dan untuk kelompok praktikum C1.
11. Seluruh pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini dan tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun yang berguna bagi perkembangan penulis.
x INTISARI
Penelitiaan ini bertujuan untuk memprediksi komposisi dari
emulsifying agent yang diteliti dan mengetahui faktor yang berpengaruh secara signifikan antara glyceryl monostearate,cetyl alcohol, ataukah interaksi keduanya terhadap daya sebar, daya lekat, dan pergeseran ukuran droplet sediaan lip balm
dengan pewarna ekstrak buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.). Penelitian ini merupakan rancangan kuasi eksperimental dengan variabel eksperimental ganda (desain faktorial) dengan dua faktor, yaitu glyceryl monostearate dan cetyl alcohol dengan dua level, yaitu level tinggi dan level rendah. Sifat lip balm yang diuji adalah daya sebar dan daya lekat, sedangkan stabilitaslip balmyang diuji adalah ukuran droplet, pergeseran ukuran droplet, dan stabilitas warna setelah penyimpanan selama 1 bulan.
Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa glyceryl monostearate
mempengaruhi respon daya sebar dan daya lekat secara signifikan. Namun baik
glyceryl monostearate, cetyl alcohol, dan interaksi keduanya tidak signifikan mempengaruhi respon ukuran droplet dan pergeseran ukuran droplet. Tidak dapat ditemukan area superimposed contour plot dari pergeseran ukuran droplet, daya lekat, dan daya sebar.
xi ABSTRACT
With the aims to determine the emulsifying agent composition and to determine the significant influence among glyceryl monostearate, cetyl alcohol, and its interaction on the spreadability, adhesion , and droplet size shift of lip balm with red dragon fruits extract colour (Hylocereus polyrhizusWeb.). This study was quasi experimental research with double experimental design (factorial design) with two factor glyceryl monostearate-cetyl alcohol and two level which are high level-low level. The propeties of lip balm investegeted were adhesion and spreadability, while the stability tests were droplet size, droplet size shift, and colour stability after one month storage.
The result showed that glyceryl monostearate significantly influenced on determining adhesion and spreadability. Whereas glyceryl monostearate, cetyl alcohol, and its interaction did not significantly influenced on determining droplet size and droplet size shift. The superimposed contour plot area of droplet size shift, adhesion, and spreadability can not be obtained.
xii
xiii
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ...28
xiv
A. Penyarian Pigmen Betasianin Buah Naga Merah ...38
B. Analisis Kualitatif Betasianin menggunakan Spektrofotometri Visibel...39
C. Pembuatan BasisLip balm...41
D. Pembuatan SediaanLip balm...43
E. Penentuan Tipe Emulsi Sediaan Lip balm......47
F. Daya Sebar, Daya Lekat, dan Stabilitas SediaanLip balmdengan Pewarna Ekstrak Buah Naga Merah...51
G. Prediksi KomposisiGlyceryl monostearate dan Cetyl alcohol...68
xv DAFTAR TABEL
Tabel I. Komposisi per 100 gram daging buah naga merah...6
Tabel II. Karakteristik fisika kimia buah naga merah...7
Tabel III. Hubungan HLB...21
Tabel IV. Rancangan percobaan desain faktorial dua faktor & dua level ...24
Tabel V. Formulalipstickacuan...33
Tabel VI. Formula modifikasi dalam 100glip balm...33
Tabel VII. Range bahan yang digunakan dan yang diperbolehkan...47
Tabel VIII. Nilai HLB formula...50
Tabel IX. Analisis variansi respon ukuran droplet sediaanlip balm......52
Tabel X. Efekglyceryl monostearate, cetyl alcohol, dan interaksinya terhadap respon ukuran droplet sediaan lip balm.......52
Tabel XI. Hasil perhitungan ukuran droplet setelah pembuatan dan setelah penyimpanan satu bulan...54
Tabel XII. Analisis variansi respon pergeseran ukuran droplet sediaan lip balm...58
Tabel XIII. Efekglyceryl monostearate, cetyl alcohol, dan interaksinya terhadap respon pergeseran ukuran droplet sediaanlip balm...58
Tabel XIV. Hasil pengukuran daya sebar sediaan lip balm...61
xvi
xvii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Buah naga merah...6
Gambar2. Struktur Betasianin...8
Gambar3. Struktur fisiologi bibir...9
Gambar4. Struktur cetyl alcohol...19
Gambar5. Struktur glyceryl monostearate...20
Gambar 6. Gugus kromofor dan auksokrom betasianin...39
Gambar 7. Spektra absorbsi betasianin buah naga merah literatur...40
Gambar 8. Spektra absorbsi betasianin ekstrak buah naga merah...40
Gambar 9. Browning reaction dan pengaruh vitamin C...45
Gambar 10. Pewarnaanlip balmdenganmethylen bluesecara mikroskopik...48
Gambar 11. Pewarnaanlip balmdengansudan IIIsecara mikroskopik...49
Gambar 12. Grafik hubungan efek faktorglyceryl monostearate, cetyl alcohol,dan interaksinya terhadap respon ukuran droplet (µm)...53
Gambar 13. Kurva ukuran droplet dan frekuensi formula 1...55
Gambar 14. Kurva ukuran droplet dan frekuensi formula a...56
Gambar 15. Kurva ukuran droplet dan frekuensi formula b...56
Gambar 16. Kurva ukuran droplet dan frekuensi formula ab...57
xviii
Gambar 18. Grafik hubungan efek faktorglyceryl monostearate, cetyl alcohol,
dan interaksinya terhadap respon daya sebar (cm)...62 Gambar 19. Grafik hubungan efek faktorglyceryl monostearate, cetyl alcohol
xix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Notasi desain faktorial dan percobaan desain faktorial...77
Lampiran 2. Data perhitungan HLB dan rHLB ...78
Lampiran 3. Data pengujian sediaanlip balm...80
Lampiran 4. Perhitungan efek...90
Lampiran 5. Hasil uji menggunakan Program R...92
Lampiran 6. Penentuan rentang daya lekat dan daya sebarlip balm...94
Lampiran 7. Penimbangan jumlah penambahan bahanlip balm...96
Lampiran 8. Determinasi buah naga merah (Hylocereus polyrhizusWeb.)...97
Lampiran 9. Fotolip balm...98
Lampiran 10. Dokumentasi...100
Lampiran 11. Diagram warnaMunsell Color System...102
1 BAB I
PENGANTAR
A. Latar Belakang
Indonesia adalah negara yang beriklim tropis dengan terik sinar
matahari yang cukup besar karena terletak di tengah garis khatulistiwa. Hal ini
berpotensi menyebabkan bibir kering, pecah-pecah, bahkan penyakit actinic
chelitis. Untuk memperbaiki kondisi bibir tersebut, diperlukan sediaan kosmetik
lip balm yang dapat merawat bibir. Lip balm tidak hanya berfungsi sebagai lip
moisturizer yang memberi kelembapan pada bibir, namun lip balm juga berfungsi
memberikan lapisan occlusive sebagai perlindungan.
Saat ini timbul ketertarikan konsumen untuk membeli produk kosmetik
yang alami dan aman. Hal ini masuk akal karena kosmetik kontak dengan badan
sehingga harus selektif dalam memilih kosmetik. Selain itu dengan adanya
„natural and green issue‟ membuat produk kosmetik yang alami menjadi laku di
pasaran (Fridd, 1999).
Dalam penelitian ini, dibuat lip balm yang mengandung ekstrak buah
naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.) sebagai pewarna alami dan sumber
antioksidan. Buah naga merah dapat digunakan sebagai pewarna alami karena
mengandung pigmen merah-ungu betasianin yang termasuk dalam pigmen larut
air (Tang and Norziah, 2007). Warna memainkan peran penting pada sediaan
kosmetik karena dapat menarik minat konsumen dan memberikan nilai estetika
berfungsi sebagai antioksidan alami yang dapat menangkal radikal bebas reactive
oxigen species (ROS) yang dihasilkan oleh sinar matahari.
Pigmen betasianin dan vitamin C dalam ekstrak buah naga merah
bersifat larut air. Sedangkan lip balm mempunyai basis minyak dan lilin sehingga
keduanya tidak dapat bercampur. Untuk mengatasi hal ini dibuat sediaan lip balm
dengan sistem emulsi air dalam minyak yang berada dalam range HLB 4-6.
Diperlukan emulsifying agent untuk menurunkan tegangan permukaan agar
ekstrak buah naga merah dan basis dapat bercampur.
Emulsifying agent yang digunakan adalah glyceryl monostearate dan
cetyl alcohol. Digunakan kombinasi emulsifying agent karena dapat
meningkatkan stabilitas lip balm. Emulsifying agent yang digunakan dalam
penelitian ini adalah emulsifying agent non ionikkarena sifatnya yang tidak toksik
dan tidak mengiritasi kulit. Glyceryl monostearate adalah emulsifying agent
dengan nilai HLB 3,8 yang efektif digunakan pada sistem w/o atau o/w dan
merupakan agen pendispersi pigmen pada minyak maupun padatan dalam lemak,
sedangkan cetyl alcohol sering digunakan sebagai emulsifying agent kombinasi
bagi sistem w/o dengan nilai HLB 15,5 (Rowe, Sheskey, and Quinn, 2006).
Dilakukan prediksi komposisi kedua emulsifying agent tersebut dengan
metode desain faktorial agar didapatkan sediaan yang acceptable. Dengan desain
faktorial dapat diketahui efek faktor yang berpengaruh terhadap respon (Amstrong
and James, 1996). Respon yang diteliti adalah daya sebar, daya lekat, dan
1. Rumusan permasalahan
Berdasarkan latar belakang tersebut, permasalahan yang diangkat
penulis dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
a. Adakah pengaruh yang signifikan antara glyceryl monostearate, cetyl alcohol
atau interaksi keduanya terhadap daya sebar, daya lekat, dan pergeseran
ukuran droplet lip balm dengan pewarna ekstrak buah naga merah?
b. Apakah ditemukan area prediksi komposisi antara glyceryl monostearate dan
cetyl alcohol yang sesuai standarterbatas pada level yang diteliti?
2. Keaslian penelitian
Sejauh penelusuran yang dilakukan oleh penulis, buah naga merah
telah banyak digunakan sebagai bahan pewarna makanan dan sediaan kosmetik
namun penggunaan buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.) sebagai
pewarna alami lip balm dengan komposisi emulgator glyceryl monostearate dan
cetyl alcohol belum pernah dilakukan oleh peneliti lain.
3. Manfaat penelitian
a. Manfaat teoritis : dengan adanya penelitian ini, diharapkan dapat
menambah informasi ilmu pengetahuan mengenai lip balm dengan
pewarna ekstrak buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.) dengan
menggunakan glyceryl monostearate dan cetyl alcohol sebagai emulsifying
b. Manfaat metodologis : dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat
menambah informasi ilmu pengetahuan mengenai aplikasi desain faktorial
dalam bidang kefarmasian untuk menghasilkan suatu formula lip balm
yang sesuai standar terbatas pada level yang diteliti.
c. Manfaat praktis : dengan adanya penelitian ini, diharapkan dapat
memperoleh komposisi formula yang sesuai standar sehingga
menghasilkan lip balm dengan pewarna ekstrak buah naga merah
(Hylocereus polyrhizus Web.) yang memenuhi standar daya sebar, daya
lekat, dan pergeseran ukuran droplet.
B. Tujuan Penelitian
a. Mengetahui faktor yang berpengaruh secara signifikan antara glyceryl
monostearate, cetyl alcohol, ataukah interaksi keduanya terhadap daya
sebar, daya lekat, dan pergeseran ukuran droplet lip balm dengan pewarna
ekstrak buah naga merah.
b. Memperoleh prediksi komposisi glyceryl monostearate dan cetyl alcohol
sebagai emulsifying agent dalam lip balm dengan pewarna ekstrak buah
5 BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Buah Naga Merah
1. Klasifikasi
Buah naga merupakan kelompok tanaman kaktus atau famili Cactaceae
(sub famili Hylocereanea). Buah ini termasuk genus Hylocereus yang terdiri dari
beberapa spesies, diantaranya adalah buah naga yang biasa dibudidayakan dan
bernilai komersial tinggi. Secara lengkap klasifikasi buah naga merah disajikan
sebagai berikut.
Divisi : Spermatophyta (tumbuhan berbiji)
Subdivisi : Angiospermae (berbiji tertutup)
Kelas : Dicotyledonae (berkeping dua)
Ordo : Cactales
Famili : Cactaceae
Subfamili : Hylocereanea
Genus : Hylocereus
Spesies : Hylocereus polyrhizus Web.
2. Morfologi
Gambar 1. Buah naga merah (Hardjadinata,2010)
Bentuk buah ada yang bulat dan bulat panjang. Umumnya buah berada
di dekat ujung cabang atau pertengahan cabang. Buah bisa tumbuh lebih dari satu
pada setiap cabang sehingga terkadang posisi buah saling berdekatan. Saat matang
sempurna daging buah sangat tebal, berair (juicy), dan warna daging buah sangat
menawan (tergantung jenisnya). Daging buah dihiasi dengan tebaran biji-biji kecil
berwarna hitam pekat. Rata-rata bobot buah umumnya berkisar 400-800 g/buah,
tergantung jenis buah naga yang dibudidayakan (Hardjadinata,2010).
3. Kandungan
Tabel I. Komposisi per 100 g daging buah naga merah
Zat Gizi Kandungan
Air (g) 82,5-83,0
Protein (g) 0,16-0,23 Lemak (g) 0,21-0,61 Serat/dietary fiber (g) 0,7-0,9 Betakaroten (mg) 0,005-0,012 Kalsium (mg) 6,3-8,8 Fosfor (mg) 30,2-36,1 Besi (mg) 0,55-0,65 Vitamin B1 (mg) 0,28-0,30 Vitamin B2 (mg) 0,043-0,045 Vitamin C (mg) 8-9 Niasin (mg) 1,297-1,300
4. Kegunaan
Buah naga mungkin masih awam di telinga sebagian orang. Selain
namanya unik, bentuk buahnya juga ganjil. Namun di balik bentuknya yang unik
ini, buah naga banyak dibudidayakan karena memiliki beragam khasiat. Isi
buahnya memiliki banyak khasiat seperti mencegah kanker usus besar,
menurunkan kadar kolesterol, menjaga kesehatan jantung, mengobati kencing
manis, darah tinggi, meredakan penyakit asma, batuk, keracunan kimia logam,
bahkan dapat meningkatkan ketajaman mata, menguatkan daya kerja otot, dan
dapat menghaluskan kulit. Buah naga biasanya dikonsumsi dalam bentuk buah
segar sebagai penghilang dahaga, karena buah naga mengandung kadar air tinggi
sekitar 90% dari berat buah (Khairuzzaman, 2010).
5. Karakteristik fisika kimia
Tabel II. Karakteristik fisika kimia buah naga merah
Sifat (per 100 g) Nilai
pH 4,3-4,7
Total titratable acids (g.L-1) 2,4-2,5 Total soluble solids (°Brix) 7,1-10,7
Energi (kcal.100g-1) 37,9
(Phebe and Chew, 2009).
B. Betasianin
Pigmen utama bunga dan buah adalah antosianin, karotenoid, dan
betalain. Betalain merupakan pigmen bernitrogen dan bersifat larut dalam air.
Betalain mempunyai dua subklas yaitu betasianin dan betaxantin yang
masing-masing memberikan warna merah-violet dan kuning-oranye pada bunga, buah,
Betasianin merah-ungu merupakan hasil kondensasi asam belatamat
dengan cyclo-DOPA menjadi betanidin aglikon yang merupakan bentuk
mayoritas betasianin secara alami (Christinet, 2004).
Gambar 2. Struktur betasianin (Stintzing et al., 2004)
Pigmen betasianin mempunyai stabilitas yang rendah terhadap panas,
cahaya, oksigen, dan sulfur dioksida, terutama pada kondisi berarir. Hal ini
membuat betasianin tidak dapat diproses dengan panas terlalu lama. Bentuk
serbuk kering dari pigmen betasianin mempunyai stabilitas yang lebih baik bila
dibandingkan bentuk cairnya karena keterbatasan kandungan air. Penambahan
vitamin C juga dapat membantu menstabilkan pigmen. Pigmen stabil pada pH 5.0
dan kestabilan warna tidak dipengaruhi pH pada range 3.0 hingga 7.0 (Fridd,
1999).
Betasianin mempunyai sifat antioksidan yang kuat. Betasianin dapat
menjerap reactive oxigen spesies seperti radikal hidroksil (OH·) yang merupakan
C. Bibir
Gambar 3. Struktur fisiologi bibir (Taylor, 2011)
Lapisan terluar dari kulit adalah epidermis dan lapisan ini mempunyai
pelindung yang disebut dengan stratum corneum. Di bawah lapisan epidermis ini
terdapat dermis. Seperti bagian lain pada kulit, bibir memiliki ketiga lapisan
tersebut, perbedaannya adalah lapisan stratum corneum pada bibir lebih tipis dari
lapisan kulit lain pada tubuh. Bibir juga tidak mempunyai kelenjar minyak yang
menjaga kulit tetap lembab dan satu-satunya sumber pelembab bagi bibir adalah
air liur. Hal ini menyebabkan kulit bibir menjadi mudah kering dan pecah-pecah
(Anonimb, 2009).
Bibir mempunyai sedikit keratin dan kulit bibir relatif lebih tipis
dibandingkan lapisan kulit pada umumnya. Bibir juga tidak mempunyai pigmen
melanin sehingga pembuluh darah kapiler dapat terlihat dan menyebabkan bibir
berwarna merah (Mitsui, 1997). EPIDERMIS
DERMIS
CORNEOCYTES
S. SQUAMOUS
S. SPINOSUM
Karena ketipisan lapisan jangat, lebih menonjolnya stratum
germinativum, dan aliran darah lebih banyak mengaliri di daerah permukaan kulit
bibir, maka bibir menunjukkan sifat lebih peka dibandingkan dengan kulit
lainnya. Karena itu hendaknya berhati-hati dalam memilih bahan yang digunakan
untuk sediaan cat bibir, terutama dalam hal memilih lemak, pigmen, dan zat
pengawet yang digunakan untuk maksud pembuatan sediaan itu (Ditjen POM,
1985).
Kulit bibir dapat mengalami kerusakan. Salah satunya adalah actinic
chelitis yang merupakan kelainan degeneratif kronis pada bibir. Etiologi akibat
terpapar cahaya matahari yang cukup lama. Gambaran klinis pada tahap awal
terlihat mild edema dan erythema serta bersisik dan kering pada vermillion border
bibir bawah. Pada lesi yang telah berkembang, epitel menjadi tipis dan halus
dengan area putih keabu-abuan diikuti erythema. Cara perawatan dengan proteksi
bibir terhadap cahaya matahari.
Beberapa metode perawatan actinic chelitis adalah :
a. Cryosurgery dan electrosurgery. Kelemahan dari metode ini adalah timbul
rasa sakit dan nyeri, kerusakan sel, dan pembentukan scar.
b. Carbon dioxide laser. Kelemahan dari metode ini adalah timbulnya scar.
c. Chemical peeling. Menggunakan 50% asam trikloroasetat. Penelitian
menunjukkan keberhasilan dari metode ini kurang dari 30%. Selain itu timbul
rasa nyeri selama pengobatan. Peeling dan scrubber juga menyebabkan
Cara terbaik mencegah actinic chelitis adalah dengan menghindari
paparan sinar matahari terlalu lama dan menggunakan produk perawatan bibir
yang mampu melindungi kerusakan akibat cahaya matahari (Anonimc, 2009).
D. Kosmetik
Kosmetik diambil dari kata dalam bahasa Inggris, yaitu “cosmetic”.
Kata “cosmetic” ini berasal dari bahasa Yunani, “kosmetikos”, yang berarti
kecakapan dalam menghias, juga dari kata “kosmein” yang berarti menata atau
menghias. Dalam pengertiannya, kosmetik adalah paduan beragam bahan yang
siap digunakan pada bagian luar badan, seperti kulit, rambut, kuku, bibir, dan
organ kelamin luar. Kosmetik dapat juga digunakan pada gigi dan rongga mulut.
Fungsinya untuk membersihkan, menambah daya tarik, mengubah penampilan,
melindungi supaya tetap dalam keadaan baik, memperbaiki bau badan, tetapi tidak
dimaksudkan untuk mengobati atau menyembuhkan suatu penyakit (Sari, 2011).
Tujuan utama penggunaan kosmetik pada masyarakat modern adalah
untuk kebersihan pribadi, meningkatkan daya tarik melalui make-up,
meningkatkan rasa percaya diri dan perasaan tenang, melindungi kulit dan rambut
dari kerusakan sinar ultra violet, polusi, dan faktor lingkungan yang lain,
mencegah penuaan, dan secara umum membantu seseorang lebih menikmati dan
menghargai hidup (Kusantati, 2008).
Sub Bagian Kosmetik Medik Bagian/SMF Ilmu Penyakit Kulit dan
Kelamin FKUI/RSUPN Dr. Cipto Mangunkusumo Jakarta, membagi kosmetik
a. Kosmetik pemeliharaan dan perawatan, yang terdiri atas: kosmetik
pembersih (cleansing), kosmetik pelembab (moisturizing), kosmetik
pelindung (protecting), dan kosmetik penipis (thinning).
b. Kosmetik rias/dekoratif, yang terdiri atas: kosmetik rias kulit terutama
wajah, kosmetik rias rambut, kosmetik rias kuku, kosmetik rias bibir, dan
kosmetik rias mata.
c. Kosmetik pewangi/parfum. Termasuk dalam golongan ini: deodoran dan
antiperspiran, after shave lotion, dan parfum.
Dengan penggolongan yang sederhana ini, setiap jenis kosmetik akan
dapat dikenal kegunaannya dan akan menjadi acuan bagi konsumen di dalam
bidang kosmetologi (Wasitaatmadja, 1997).
Kosmetika yang digunakan untuk perawatan kulit harus berfungsi
untuk memelihara kesehatan kulit, mempertahankan kondisi kulit agar tetap baik
dan mampu mencegah timbulnya kelainan kulit (Kusantati, 2008).
Usaha kembali ke alam (back to nature) mempengaruhi pula dunia
kosmetik dengan adanya usaha untuk mempopulerkan kembali serta menggali
kembali kosmetika tradisional yang telah lama terlupakan. Namun oleh sebagian
produsen, mungkin berdasarkan pertimbangan teknis ekonomis, hanya
menggunakan sebagian unsur tradisional saja pada kosmetika produksinya, selain
bahan yang sering dipakai dalam kosmetika modern dan cara modern yang tidak
memakai tenaga manusia secara langsung. Hal ini yang kita kenal sebagai
E. Lip balm
Lip balm adalah bahan dari lilin yang diaplikasikan secara topikal pada
bibir untuk mengurangi bibir kering. Cuaca kering, suhu dingin, dan angin
mempunyai efek kering pada kulit karena menghilangkan kelembapan kulit. Efek
kekeringan ini terutama terlihat pada bibir karena kulit bibir sangat tipis sehingga
bibir terlebih dahulu memperlihatkan tanda kekeringan. Bahan pelindung seperti
waxes dan petroleum jelly mencegah hilangnya kelembapan. Bahan tambahan
lain seperti perasa, pewarna dan, sunscreeens masing-masing mempunyai
keunggulan spesifik sehingga dapat meningkatkan fungsi lip balm (Anonimd,
2010).
Ada dua jenis lip balm, berbentuk stik padat seperti lipstick dan berupa
krim dalam pot kecil. Fungsi dari lip balm adalah untuk melindungi bibir dari
kekeringan akibat sinar matahari dan menjaga kelembapannya. Lip balm melapisi
permukaan bibir sehingga mencegah bakteri dan kuman penyebab penyakit
menempel pada bibir. Cara memakai lip balm dengan cara mengoleskan langsung
lip balm stik pada bibir dan menggunakan jari atau cotton bud untuk lip balm krim
dalam pot. Oleskan dua atau tiga kali sehari. Sebagian orang menambahkan lip
gloss di atas lip balm untuk menghindari kesan seperti lilin pada bibir (Han,2010).
Sebelum memakai lipstick, sebaiknya bibir diolesi dengan lip balm
yang berfungsi untuk melembabkan dan membantu mencegah bibir pecah-pecah
serta terkelupas. Lip balm diperlukan agar lipstick tampak lebih menyatu
1. Komposisi lip balm
Bahan baku kosmetika (lip balm) sangat bervariasi dan banyak
jumlahnya. Untuk memenuhi kebutuhan dasar produksi, ada beberapa bahan baku
yang penting, yaitu :
a. Waxes dan oils
Wax (malam) adalah bahan mirip material plastis yang dibuat dari
sarang lebah, terdiri atas: wax sejati yang terdiri atas ester asam lemak bebas dan
alkohol dengan berat molekul yang tinggi, misalnya beeswax; wax ester yang
sebenarnya bukan wax asli karena mengandung gliserida yaitu ester gliserol dan
asam organik lainnya; wax mineral atau hidrokarbon; wax sintesis; waxy
substances yaitu hidrogenated oils dan alkohol semacam setil alkohol, dikenal
sebagai lanette wax.
b. Pengawet
Kosmetika yang terdiri atas berbagai macam lemak dan minyak
merupakan bahan yang mudah ditumbuhi mikroorganisme bakteri, amuba, dan
jamur yang akan merusak bahan sehingga terjadi perubahan bau (tengik) dan
warna. Untuk menanggulangi hal ini, diperlukan zat pengawet (preservatif).
Bahan pengawet adalah bahan pencegah dekomposisi preparat dengan cara
menghambat pertumbuhan mikroorganisme.
c. Antioksidan
Kosmetika juga mudah teroksidasi oleh udara sehingga terjadi
pemecahan bahan yang terkandung di dalamnya yang akan mengubah warna dan
Bahan dasar kosmetika yang mudah teroksidasi adalah bahan yang berasal dari
lemak, misal : minyak mineral, minyak jagung, dan minyak kastor. Antioksidan
yang digunakan harus memenuhi syarat tidak berbau agar tidak mengganggu
wangi wangi parfum dalam kosmetika, tidak berwarna, tidak toksik, dan tidak
berubah meskipun disimpan lama.
d. Pewarna
Pewarna yang digunakan dalam kosmetika umumnya terdiri atas 2
jenis, yaitu :
1. Pewarna yang dapat larut dalam cairan (soluble), air, alkohol, atau minyak.
Contoh warna kosmetik ialah pewarna asam (acid dyes) yang merupakan
golongan terbesar pewarna pakaian, makanan, dan kosmetik; solvent dyes
yang larut dalam air atau alkohol; dan xanthene dyes yang biasa dipakai
dalam lipstick.
2. Pewarna yang tidak dapat larut dalam cairan (insoluble), yang terdiri atas
bahan organik dan inorganik, misalnya lakes dan besi oksida.
Tidak semua zat warna dapat digunakan untuk kosmetika. Kulit di
beberapa bagian tubuh sensitif terhadap warna tertentu sehingga memerlukan
warna khusus, seperti kulit sekitar mata, kulit sekitar mulut, bibir, dan kuku
(Wasitaatmadja, 1997).
e. Parfum
Perlu perhatian khusus dalam memilih parfum, terutama harus dapat
diterima konsumen dan bebas dari resiko iritasi. Parfum yang dipilih harus
f. Surfaktan
Surfaktan kadang-kadang ditambahkan dalam pembuatan sediaan
pewarna bibir untuk memudahkan pembasahan dan dispersi partikel-partikel
pigmen warna yang padat (Wilkinson and Moore, 1982).
2. Persyaratan lip balm
Persyaratan atau karakteristik yang diharapkan pada sediaan bibir yang
berwarna adalah sebagai berikut.
a. Harus memiliki penampilan yang menarik, yaitu permukaan yang halus
dari warna yang seragam, bebas dari kerusakan seperti berlubang atau
permukaan yang tidak halus disebabkan oleh agregat warna atau kristal.
b. Harus tidak berbahaya, baik secara dermatologi maupun saat digunakan.
c. Harus mudah digunakan, memberikan lapisan pada bibir tidak berlebihan
berminyak dan mempunyai warna yang stabil (Wilkinson and Moore,
1982).
3. Pembuatan lip balm
Secara umum metode pembuatan lip balm sama dengan pembuatan
lipstick yaitu pencetakan hasil leburan menurut tahapan berikut ini:
a. Pelarutan zat warna dalam fase minyak. Proses pelarutan ini bila perlu
dapat dibantu dengan pemanasan untuk mendapatkan hasil yang lebih
baik.
b. Penyiapan komponen basis lemak dan lilin dengan teknik
peleburan/pelelehan, penyaringan (bila perlu), dan pengadukan.
tetapi sebaiknya dipisah antara lilin dan lemak, setelah keduanya melebur
baru dicampur.
c. Pendispersian zat warna ke dalam campuran basis lemak dan lilin yang
telah dilebur dengan pengadukan sampai homogen, setelah suhu turun
ditambahkan pengharum.
d. Pencetakan lip balm. Setelah dicetak, lip balm akan segera membeku dan
siap untuk dikemas (Nowack, 1985).
F. Sistem Emulsi Kosmetik
Emulsi adalah sistem dispersi yang terdiri dari 2 cairan yang tidak
saling campur, dimana salah satu fase terdispersi di dalam fase yang lain dan
biasanya terdiri dari air dan minyak. Jika air yang merupakan fase kontinyu, maka
disebut sistem emulsi minyak dalam air (M/A) dan ketika fase kontinyu adalah
minyak, maka disebut emulsi air dalam minyak (A/M). Salah satu faktor yang
mempengaruhi pembentukan tipe emulsi adalah emulsifying agent yang dipilih
(Aulton dan Diana, 1991).
Uji yang dapat digunakan untuk mengetahui emulsi tipe M/A atau
A/M adalah :
1. Miscibility test
Emulsi M/A dapat bercampur dengan air dan tipe A/M dapat
2. Conductivity measurement
Emulsi dengan fase kontinyu berupa air dapat menghantarkan listrik,
sedangkan emulsi dengan fase kontinyu berupa minyak tidak dapat
menghantarkan listrik.
3. Staining test
Menggunakan pewarna yang larut air atau minyak, dimana salah
satunya akan terlarut, dan mewarnai fase kontinyu (Billany, 2002).
Sistem emulsi pada kosmetik mempunyai banyak keunggulan, sebagai
contoh dapat sebagai barrier perlindungan melawan hilangnya kandungan lembab
pada kulit dan dapat berfungsi sebagai penangkal cahaya matahari (pada emulsi
sunscreen). Karakteristik fisika kimia yang perlu dikontrol pada sistem emulsi
kosmetik adalah formulasi dan stabilitas pada penyimpanan seperti sifat alir yang
mengontrol daya sebar sediaan. Dalam pembuatan emulsi kosmetik juga perlu
mengontrol proses yang dapat menghasilkan distribusi ukuran droplet yang baik
(Tharwat, 2005).
G. Emulsifying agent
Emulsifying agent merupakan suatu molekul yang mempunyai rantai
hidrokarbon nonpolar dan polar pada tiap ujung rantai molekulnya. Emulsifying
agent akan dapat menarik fase minyak dan fase air sekaligus dan emulsifying
agent akan menempatkan diri berada di antara kedua fase tersebut. Keberadaan
emulsifying agent akan menurunkan tegangan permukaan fase minyak dan fase air
Penggunaan campuran dua macam emulsifying agent biasanya lebih
stabil dibanding penggunaan emulsfying agent tunggal dengan menjumlahkan
HLB secara langsung. Emulsifying agent dapat dicampurkan dengan
perbandingan dan proporsi yang sesuai (Allen, 2002).
Surfaktan non ionik biasa digunakan dalam seluruh tipe produk
kosmetik dan farmasetik (Rieger, 1996). Surfaktan non ionik memiliki rentang
dari komponen larut minyak untuk menstabilkan emulsi A/M hingga material
larut air yang memberikan produk M/A. Surfaktan ini biasa digunakan untuk
kombinasi emulsifying agent larut air dan larut minyak untuk membentuk lapisan
antarmuka yang penting untuk stabilitas emulsi yang optimum. Emulsifying agent
non ionik memiliki toksisitas dan iritasi yang rendah (Billany, 2002).
Pada penelitian ini digunakan dua macam emulgator, yaitu
1. Cetyl alcohol
Gambar 4. Struktur cetyl alcohol (Anonima, 1986)
Cetyl alcohol digunakan sebagai bahan pengemulsi dan bahan
pengeras dalam sediaan topikal. Cetyl alcohol dapat meningkatkan viskositas dan
kestabilan sediaan. Kelarutan dapat meningkat jika suhu dinaikkan. Titik lelehnya
45-52°C dan titik didihnya 344°C. Larut dalam etanol 95% dan eter, kelarutan
meningkat dengan meningkatnya temperatur, bercampur bila dilelehkan dengan
lemak, parafin, dan isopropil miristat (Anonima, 1986).
dan lembut. Cetyl alcohol juga memberikan kelembutan pada kulit tempat
aplikasi, dan menghasilkan produk yang mudah berpenetrasi. Cetyl alcohol
mempunyai nilai HLB sebesar 15 (Bennett, 1970).
2. Glyceryl monostearate
Gambar 5. Struktur Glyceryl monostearate (Anonima, 1986)
Glyceryl monostearate digunakan sebagai non ionik emulsifier,
stabilizer, emollient dan plastictizer pada berbagai macam jenis makanan dan
sediaan farmasetik. Glyceryl monostearate efektif digunakan pada emulsi w/o
maupun o/w dan merupakan agen pendispersi pigmen pada minyak maupun
padatan dalam lemak. Nilai HLB glyceryl monostearate adalah 3,8 (Rowe et al.,
2006).
Glyceryl monostearate larut dalam etanol panas (95%), eter,
kloroform, aseton panas, dan minyak mineral. Praktis tidak larut dalam air, namun
dapat didispersikan dalam air dengan penambahan sedikit surfaktan. Titik leleh
50-60°C. Umumnya tidak menyebabkan toksik dan iritasi (Anonima, 1986).
H. Hidrophile-Lipophile Balances (HLB)
Aplikasi sistem HLB dapat menghasilkan sistem emulsi air dalam
minyak (A/M), minyak dalam air (M/A), atau membuat sistem bertindak sebagai
detergen dan agen pelarut. Tabel II menunjukkan bahwa emulgator dengan
akan menghasilkan tipe emulsi M/A. Sedangkan emulgator dengan karakter lipofil
Range HLB Penggunaan
4-6 Emulsi A/M
Penggunaan emulgatoragent dapat berupa campuran dua macam
emulgatoragent. Adapun perhitungan HLB campurannya yaitu:
HLB (
) ( )
Dimana :
x : jumlah/volume emulgatoragent 1
y : jumlah/volume emulgatoragent 2
x + y : jumlah/volume total kedua emulgatoragent
A : nilai HLB emulgatoragent 1
B : nilai HLB emulgatoragent (Allen, 2002).
I. Desain Faktorial
Desain faktorial adalah pendekatan eksperimental kuno yang
variabel lain konstan. Desain faktorial digunakan dalam percobaan untuk
menentukan secara simulasi efek dari beberapa faktor dan interaksinya yang
signifikan. Signifikan berarti perubahan dari level rendah ke level tinggi pada
faktor-faktor menyebabkan perubahan besar pada responnya (Bolton, 1990).
Perencanaan percobaan faktorial merupakan suatu metode rasional
untuk menyimpulkan dan mengevaluasi secara obyektif efek dari besaran yang
berpengaruh terhadap kualitas produk (Voigt, 1984).
Desain faktorial mengandung beberapa pengertian, yaitu faktor, level,
efek, dan respon. Faktor merupakan setiap besaran yang mempengaruhi respon
(Voigt, 1984). Level merupakan nilai atau tetapan untuk faktor. Efek adalah
perubahan respon yang disebabkan variasi tingkat dari faktor. Efek faktor atau
interaksi merupakan rata-rata respon pada level tinggi dikurangi rata-rata respon
pada level rendah. Respon merupakan sifat atau hasil percobaan yang diamati.
Respon yang diamati harus dikuantitatifkan (Bolton, 1990).
Desain faktorial dua level berarti ada dua faktor (misal A dan B) yang
masing-masing faktor diuji pada dua level yang berbeda, yaitu level rendah dan
level tinggi. Dengan desain faktorial dapat didesain suatu percobaan untuk
mengetahui faktor dominan yang berpengaruh secara signifikan terhadap suatu
respon. Desain faktorial dengan dua faktor dalam suatu percobaan memberikan
pertanyaan sebagai berikut.
a. Apakah faktor A memiliki pengaruh yang signifikan terhadap suatu respon?
c. Apakah interaksi faktor A dan B memilii pengaruh yang signifikan terhadap
suatu respon? (Bolton, 1990).
Desain faktorial merupakan pilihan aplikasi persamaan regresi, yaitu
teknik untuk memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu
atau lebih variabel bebas. Model yang dipilih dari analisis tersebut adalah model
matematika (Bolton, 1990).
Jumlah percobaan dalam desain faktorial adalah 2n, 2 menunjukkan
level dan n menunjukkan jumlah faktor. Langkah untuk percobaan faktorial terdiri
dari kombinasi semua level dari faktor. Desain percobaan yang paling sederhana
adalah percobaan dengan 2 faktor dan 2 level (22). Dari percobaan dengan desain
faktorial 22 dapat diperoleh persamaan dengan konsep :
Y = B0+B1(X1) + B2(X2) + B12(X1)(X2)
Untuk penerapan rumus ini diperlukan empat percobaan, yaitu X1 dan
X2 pada level rendah, X1 pada level tinggi dan X2 pada level rendah, X1 pada level
rendah dan X2 pada level tinggi, X1 dan X2 pada level tinggi. Untuk
mempermudah perhitungan, level tinggi dari faktor diubah menjadi +1 dan level
Pada desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan empat
percobaan (2n = 4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah
faktor).
Tabel IV. Rancangan percobaan desain faktorial dua faktor & dua level
Formula Faktor A Faktor B Interaksi
1 - - +
Berdasarkan persamaan di atas, dengan substitusi secara matematis,
dapat dihitung besarnya efek masing-masing faktor, maupun efek interaksi dengan
menggunakan rumus :
1. Efek A
=
( ( )) ( )2. Efek B = ( ( )) ( )
3. Efek interaksi A dan B = ( ) (( ) )
(Bolton, 1990).
Desain faktorial mempunyai beberapa keuntungan. Metode ini
dalam menentukan respon. Keuntungan utama desain faktorial adalah bahwa
metode ini memungkinkan untuk mengidentifikasi efek masing-masing faktor,
maupun efek interaksi antar faktor. Metode ini ekonomis, dapat mengurangi
jumlah penelitian jika dibandingkan dengan meneliti dua efek faktor secara
terpisah (Bolton, 1990).
J. Landasan Teori
Sinar matahari dapat mengakibatkan kerusakan pada struktur kulit
bibir. Paparan sinar matahari yang terlalu lama bahkan dapat mengakibatkan
actinic chelitis dan mengaktifkan ROS yang dapat merusak kulit. Untuk
mengatasi hal ini diperlukan adanya kosmetik skin care yang mampu melindungi
terhadap cahaya matahari dan mengandung antioksidan. Salah satu produk
kosmetik perawatan bibir yang sering digunakan oleh wanita adalah lip balm. Lip
balm dapat melindungi kulit bibir yang tipis dari kekeringan dan pecah-pecah
dengan cara melapisi kulit bibir (occlusive) dan melembapkannya. Lip balm yang
beredar di pasaran banyak yang mengandung zat pewarna untuk menambah
estetika, memberi warna tipis natural pada bibir, serta lebih menarik minat
konsumen dibandingkan lip balm yang transparan.
Buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.) dapat diekstrak dan
digunakan sebagai pewarna alami dan sumber antioksidan pada lip balm karena
buah naga merah mengandung pigmen betasianin yang berwarna merah-ungu.
Pigmen betasianin ini bersifat larut air, sedangkan basis lip balm bersifat minyak
balm dan bahan-bahan lip balm lainnya diperlukan emulgator pada formulasi lip
balm. Adanya emulgator dapat membentuk sistem emulsi w/o pada proses
pencampuran bahan pada sediaan lip balm dan menjaga sistem tetap dalam bentuk
w/o saat lip balm memadat, sehingga zat warna betasianin dapat bercampur dalam
basis lemak dari sediaan lip balm.
Dipilih glyceryl monostearate dan cetyl alcohol sebagai emulsifying
agent dalam formulasi lip balm karena keduanya termasuk emulgator non ionik
yang aman digunakan dan tidak membuat iritasi pada kulit bibir. Digunakan
kombinasi dua macam emulgator agar diperoleh sediaan yang stabil dengan HLB
campuran yang mendekati rHLB sistem emulsi A/M. Komposisi dari glyceryl
monostearate dan cetyl alcohol harus diperhatikan karena akan berpengaruh
terhadap respon daya sebar, daya lekat, dan pergeseran ukuran droplet pada
sediaan lip balm. Pengaruh yang terjadi dapat dievaluasi menggunakan desain
K. Hipotesis
Hipotesis yang hendak diuji dalam penelitian ini adalah :
1. Adanya pengaruh yang signifikan antara glyceryl monostearate, cetyl
alcohol, atau interaksi keduanya terhadap daya sebar, daya lekat, dan
pergeseran ukuran droplet lip balm dengan pewarna ekstrak buah naga
merah (Hylocereus polyrhizus Web.).
2. Adanya area prediksi komposisi dari glyceryl monostearate dan cetyl
alcohol sebagai emulsifying agent yang sesuai standar terbatas pada level
28 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian kuasi eksperimental dengan
menggunakan variabel eksperimental ganda (desain faktorial).
B. Variabel Penelitian
1. Variabel bebas
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah komposisi glyceryl
monostearate dan cetyl alcohol sebagai emulsifying agent dalam formula lip balm
dengan pewarna ekstrak buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.), dalam
level rendah dan level tinggi.
2. Variabel tergantung
Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah daya sebar, daya lekat,
ukuran droplet, pergeseran ukuran droplet, dan stabilitas warna sediaan.
3. Variabel pengacau terkendali
Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah alat dan
bahan yang digunakan, suhu pemanasan, suhu pendinginan, dan lama waktu
pencampuran.
4. Variabel pengacau tak terkendali
kelembaban udara ruangan untuk pembuatan dan saat penyimpanan, kontaminasi
debu, dan kontaminasi mikroba.
C. Definisi Operasional
1. Lip balm adalah bahan dari lilin yang diaplikasikan secara topikal pada bibir
untuk mengurangi bibir kering.
2. Ekstrak buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.) adalah hasil
penyarian daging buah naga merah dengan pelarut etanol 80%. Pada
penelitian ini digunakan daging buah naga merah yang didapatkan dari
perkebunan buah naga di Sendangsana, Kulon Progo, Yogyakarta.
3. Betasianin adalah pigmen yang berasal dari tumbuhan dan mempunyai sifat
larut dalam air berwarna merah-violet.
4. Emulsifying agent adalah molekul dengan salah satu ujungnya berupa
hidrokarbon non-polar, dan ujung lainnya polar, hal ini memudahkan
memegang kedua fase minyak dan fase air sehingga dapat mempertahankan
tegangan antar muka kedua fase.
5. Cetyl alcohol merupakan campuran dari alkohol alifatik yang biasa digunakan
sebagai pengemulsi dan bahan pengeras dalam sediaan topikal.
6. Glyceryl monostearate adalah nonionik emulsifier, stabilizer, emollient dan
plastictizer pada berbagai macam jenis makanan dan sediaan farmasetik,
efektif digunakan pada emulsi w/o maupun o/w dan merupakan agen
7. Daya sebar adalah kemampuan lip balm untuk menyebar pada bibir setelah lip
balm dioleskan. Nilainya didapat dengan menggunakan alat uji daya sebar
berupa kaca bulat berskala yang diberi beban 200 g dan dinyatakan dalam
satuan cm.
8. Daya lekat adalah kemampuan lip balm untuk melekat cepat pada bibir setelah
lip balm dioleskan. Nilainya didapat dengan menggunakan alat uji daya lekat
yang dibebani beban dengan berat 20 g dan dinyatakan dalam satuan detik.
9. Stabilitas warna adalah kemampuan lip balm untuk bertahan dalam batas
spesifikasi yang diterapkan sepanjang periode waktu penyimpanan dan
penggunaan untuk menjamin kekuatan dan kualitas warna.
10. Ukuran droplet adalah besarnya droplet sediaan lip balm yang diamati
menggunakan mikroskop.
11. Desain faktorial merupakan pendekatan eksperimental sederhana yang
dilakukan dengan meneliti efek dari suatu variabel eksperimental dengan
menjaga variabel lain konstan. Penelitian ini menggunakan desain faktorial
dua faktor (glyceryl monostearate dan cetyl alcohol) dan dua level (level
rendah dan level tinggi).
12. Respon adalah hasil percobaan yang perubahannya diamati secara kuantitatif
dalam penelitian, dalam hal ini daya sebar, daya lekat, ukuran droplet, dan
pergeseran ukuran droplet.
13. Faktor adalah tiap besaran yang memberikan pengaruh terhadap respon.
Faktor pertama dalam penelitian ini yaitu glyceryl monostearate dan faktor
14. Level adalah jumlah atau banyaknya faktor yang nilainya dinyatakan secara
numerik. Penelitian ini menggunakan dua level yaitu level rendah dan level
tinggi baik untuk glyceryl monostearate maupun untuk cetyl alcohol.
15. Efek adalah pengaruh perubahan faktor terhadap respon karena adanya variasi
level, dapat dihitung secara matematis berdasarkan rumus desain faktorial
dengan menghitung selisih rata-rata respon level tinggi dikurangi respon level
rendah.
16. Spektrofotometri visibel adalah alat yang digunakan untuk mengukur serapan
senyawa yang berwarna. Nilainya dinyatakan dalam absorbansi.
D. Bahan dan Alat Penelitian
1. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah daging buah naga
merah (Hylocereus polyrhizus Web.) dari perkebunan buah naga merah di
Sendangsana, Kulon Progo, Yogyakarta; white oil dari PT Brataco Chemica
Yogyakarta; paraffinum liquidum dari PT Brataco Chemica Yogyakarta; beeswax
dari PT Brataco Chemica Yogyakarta; carnauba wax dari CV Total Equipment
Semarang,; lanolin dari Laboratorium Solid-Semi Solid Universitas Sanata
Dharma Yogyakarta; madu dari Carefour Yogyakarta; vitamin C dari
Laboratorium Solid-Semi Solid Universitas Sanata Dharma Yogyakarta; methyl
paraben dari Laboratorium Solid-Semi Solid Universitas Sanata Dharma; vanilli
dari Carefour Yogyakarta; glyceryl monostearate dari PT Brataco Chemica
Dharma Yogyakarta; etanol 80% dari Laboratorium Farmakognosi Fitokimia
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta; methylen blue dariLaboratorium Sediaan
Steril Universitas Sanata Dharma Yogyakarta; sudan III dari Laboratorium
Farmakognosi Fitokimia Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat-alat gelas (
Pyrex-Germany), neraca analitik (Mettler Toledo GB3003-Switzerland), waterbath
(Tamson Zoetermeer 0023-Holland), hotplate (LMS-1003 Daihan Labtech
co.,LTD-Korea), termometer, cawan porselen, lemari pendingin (Sanken), alat uji
daya lekat, gelas objek (2,54 cm x 7,62 cm dan tebal 0.8 mm microscope slides
-China), kaca bulat berskala, seperangkat anak timbang, stopwatch, kain
penyaring, mikroskop (Motic, B3 Professional Series), sentrifuge (Dijkstra),
rotary evaporator (Kika Labortechnik), alumunium foil, diagram munsell color
system, Spektrofotometri visibel (Optima SP3000).
E. Tata Cara Penelitian
Pembuatan lip balm dengan ekstrak buah naga merah (Hylocereus
polyrizus Web.) menggunakan acuan formula dasar komposisi lipstick yang
dimodifikasi. Menggunakan formula acuan lipstick karena basis lip balm sama
dengan lipstick. Perbedaannya adalah lipstick diformulasikan untuk kosmetik
dekoratif sedangkan lip balm diformulasikan untuk merawat bibir (skin care).
Tabel V. Formula lipstick acuan
Formula lipstick di atas dimodifikasi menjadi :
Tabel VI. Formula modifikasi dalam 100 g lip balm
Formula Bahan F1 Fa Fb Fab
Pewarna Ekstrak buah naga
Pembuatan sediaan lip balm dengan ekstrak buah naga merah
(Hylocereus polyrhizus Web.) :
a. Penyarian pigmen betasianin pada daging buah naga
Buah naga yang telah dipilih dicuci hingga bersih kemudian daging
buah dipisahkan dari kulitnya. Daging buah yang telah dipisahkan ditimbang
sebanyak 20 g. Selanjutnya ditambahkan 40 mL etanol 80% kemudian diblender
selama 15 menit. Campuran kemudian disaring dengan menggunakan kain
penyaring dan filtratnya dikumpulkan kemudian di evaporasi menggunakan rotary
evaporator pada suhu 40˚C hingga massa menjadi setengah dari massa awal atau
lebih pekat. Kemudian masukkan dalam oven pada suhu 40°C selama 2 hari
hingga ekstrak berbentuk pasta kental. Sampel yang didapatkan kemudian
disimpan pada wadah yang ditutup dengan alumunium foil. Penyimpanan
dilakukan dalam almari pendingin pada suhu 4˚C (Phebe and Chew, 2009).
b. Pembuatan basis lip balm
Carnauba wax dimasukkan di atas waterbath diatur suhunya pada
suhu 80oC-86°C. Setelah meleleh sempurna beeswax dilelehkan di atas waterbath
pada suhu 66°C-68°C. Setelah semua wax meleleh sempurna, di tempat yang
terpisah lanolin dinaikkan di atas waterbath, tunggu hingga meleleh kemudian
dicampurkan dalam campuran carnauba wax dan beeswax.
c. Pembuatan sediaan lip balm
White oil dan paraffin liquidum ditambahkan sedikit demi sedikit
sempurna, turunkan suhu hingga 45°C dan tambahkan emulgator glyceryl
monostearate dan aduk hingga leleh dan terlarut homogen
Pigmen hasil ekstraksi daging buah naga merah dilarutkan dengan
sedikit aquadest, kemudian dicampur dengan emulgator cetyl alcohol yang
sebelumnya sudah digerus dan ditambah sedikit aquadest. Diaduk homogen.
Kemudian tambahkan vitamin C, metil paraben, madu, dan vanilli. Kemudian
diaduk dalam cawan porselin hingga larut homogen. Campuran tersebut
dimasukkan dalam campuran basis lip balm dan minyak yang telah diangkat dari
waterbath, kemudian diaduk hingga homogen. Setelah bercampur homogen dan
agak kental, campuran dituang ke dalam pot wadah lip balm, kemudian cetakan
diketuk-ketuk agar campuran mencapai dasar pot dan tidak ada rongga, kemudian
dibiarkan hingga dingin dan memadat pada suhu ruangan.
d. Penentuan tipe emulsi
Lip balm dengan pewarna ekstrak buah naga merah diletakkan pada
gelas objek. Masing-masing lip balm tersebut ditambahkan 1 tetes methylen blue.
Cara yang sama dilakukan dengan menggunakan pereaksi warna sudan III.
Kemudian dilakukan pengamatan apakah lip balm bertipe O/W atau W/O secara
mikroskopik.
e. Pengujian daya sebar lip balm
Lip balm dengan pewarna ekstrak buah naga merah ditimbang 0,1 g
dan diletakkan di tengah kaca bulat berskala yang sudah diolesi gelatin. Kaca
bulat lainnya yang sudah ditimbang diletakkan di atasnya dan diletakkan beban
f. Pengujian daya lekat lip balm
Seperangkat alat uji daya lekat, gelas objek, anak timbangan 1000 g
dan 20 g, dan stopwatch disiapkan. Sebanyak 0,03 g lip balm dioleskan pada gelas
objek yang telah ditentukan luasnya (2,54 cm x 6 cm), gelas objek lain diletakkan
di atas olesan lip balm tersebut, kemudian ditekan dengan beban 1000 g selama 5
menit. Gelas objekdipasang pada alat uji, kemudian dilepaskan beban seberat 20
g dan dicatat waktunya hingga objek gelas terpisah (Mardianti, 2011).
g. Pengujian Mikromeritik
Lip balm dengan pewarna ekstrak buah naga merah diletakkan di atas
gelas objek. Kemudian ditetesi methylen blue dan ditutup dengan gelas penutup.
Lalu objek gelas diletakkan pada mikroskop dan dilakukan pengamatan. Diameter
droplet yang ada diukur sebanyak 500 partikel. Pengujian dilakukan pada lip balm
48 jam sesudah pembuatan dan 1 bulan penyimpanan (Kusumowardani, 2010).
h. Pengujian stabilitas warna lip balm
Warna lip balm dilihat kesesuaiannya dengan diagram warna dari
Munsell Color System yang memiliki kode tertentu. Pengujian dilakukan setelah
48 jam sesudah pembuatan, 7 hari, 14 hari, 21 hari, dan 1 bulan penyimpanan.
F. Analisis Hasil
Data yang diperoleh pada penelitian ini adalah data daya lekat-daya
sebar, ukuran droplet, pergeseran ukuran droplet setelah 1 bulan penyimpanan,
dan pergeseran warna. Melalui model rancangan desain faktorial dapat dihitung
sediaan lip balm dengan ekstrak buah naga merah (Hylocereus polyrhizus Web.)
sebagai pewarna.
Ukuran droplet dilihat dari nilai percentile 90 menggunakan program
PSPP. Perhitungan perbandingan ukuran droplet setelah 1 bulan penyimpanan
dianalisis signifikansinya terhadap ukuran droplet 48 jam setelah pembuatan
dengan analisis statistik parametrik untuk distribusi normal dan analisis
nonparametrik untuk distribusi tidak normal. Analisis parametrik dilakukan
dengan uji T berpasangan dan untuk analisis nonparametrik dapat dilakukan
dengan Mann-Whitney untuk data yang tidak berpasangan atau Wilcoxon untuk
data yang berpasangan.
Data daya sebar, daya lekat dan ukuran droplet lip balm 48 jam setelah
pembuatan, serta stabilitas ukuran droplet yang diamati dengan adanya pergeseran
ukuran droplet setelah 1 bulan penyimpanan dianalisis menggunakan program R
pada taraf kepercayaan 95%. Dari hasil analisis, akan diperoleh nilai p
(probability value) persamaan. Apabila nilai p yang diperoleh kurang dari 0,05
maka dapat disimpulkan bahwa setiap faktor dan interaksinya dapat memberikan
38 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini sediaan yang dibuat adalah lip balm. Lip balm
merupakan salah satu jenis kosmetik untuk merawat dan melembabkan kulit bibir.
Menurut Mitsui (1997) lapisan stratum corneum pada bibir sangat tipis dan
dermisnya tidak mengandung kelenjar keringat maupun kelenjar minyak,
sehingga bibir mudah kering dan pecah-pecah terutama jika dalam udara yang
dingin dan kering. Iklim tropis di Indonesia yang kering dan kuatnya paparan
sinar matahari juga berbahaya bagi kulit bibir. Untuk itu, diperlukan sediaan lip
balm yang berfungsi sebagai pelembab dan pelindung karena lip balm membentuk
lapisan tipis pada permukaan bibir. Lapisan ini juga dapat menghambat
penguapan air kulit dari stratum corneum sehingga kandungan air tetap terjaga
dan kulit bibir menjadi lembab.
Lip balm yang dibuat menggunakan pewarna dari ekstrak buah naga
merah yang mengandung pigmen alami betasianin dan vitamin C yang bermanfaat
bagi kulit bibir karena bersifat antioksidan. Ekstrak buah naga merah diperoleh
dengan proses penyarian dengan pelarut etanol 80%. Ekstrak yang diperoleh
berbentuk ekstrak kental.
A. Penyarian Pigmen Betasianin Buah Naga Merah
Pigmen betasianin buah naga merah diperoleh melalui proses ekstraksi
80% karena betasianin bersifat polar dan dapat larut dalam etanol. Selain itu
etanol juga mudah diuapkan pada saat menghilangkan pelarut menggunakan
rotary evaporator. Suhu yang digunakan pada rotary evaporator dan oven adalah
40°C untuk menghindari rusaknya pigmen betasianin yang tidak tahan terhadap
panas diatas suhu 50°C.
B. Analisis Kualitatif Betasianin menggunakan Spektrofotometri Visibel
Spektrofotometri visibel merupakan suatu teknik spektroskopik
menggunakan sumber radiasi elektromagnetik sinar tampak dengan menggunakan
spektrofotometer. Suatu senyawa yang dapat dianalisis menggunakan
spektrofotometri visibel adalah senyawa yang memiliki kromofor dan auksokrom,
serapannya antara 380-780 nm (Rohman dan Gandjar, 2007).
Transisi yang terjadi pada suatu molekul dengan struktur yang berbeda
adalah tidak sama satu dengan molekul lain sehingga spektra absorpsinya juga
berbeda. Dengan demikian dapat bermanfaat sebagai analisis kualitatif. Betasianin
menunjukkan absorbansi pada panjang gelombang 537 nm (Tang and Norziah,
2007).
Uji kualitatif senyawa betasianin dilihat dari spektra absorbansi
maksimum ekstrak buah naga merah yang dibuat dibandingkan dengan spektra
absorbsi dalam literatur. Pada gambar di bawah ini terlihat bahwa spektra ekstrak
sesuai dengan literatur.
Gambar 7. Spektra absorbsi betasianin buah naga merah literatur (Tang and Norziah, 2007)
C. Pembuatan Basis Lip balm
karena beeswax mempunyai sifat sebagai pengikat yang baik, dimana membantu
untuk menghasilkan massa homogen. Beeswax mempunyai sifat retensi minyak
yang baik dimana berperan sebagai pengikat untuk bergabung bersama komponen
yang berbeda dalam formulasi dan dapat memperbaiki struktur. Peran sebagai
pengikat yang baik dapat membantu untuk menghasilkan massa yang homogen.
Carnauba wax juga digunakan sebagai campuran waxes dengan
beeswax. Carnauba wax yang digunakan tidak boleh terlalu banyak karena akan
membuat lip balm terlalu keras dan sulit dioleskan pada bibir. Digunakan dua
jenis waxes karena penggunaan satu jenis waxes saja belum cukup untuk
menghasilkan sediaan lip balm yang baik. Selain itu penggunaan beeswax secara
tunggal akan membuat permukaan lip balm menjadi tidak rata.
Menurut Wasitaatmadja (1997), fungsi dan guna wax dalam kosmetika
adalah membentuk film penolak air, larut dalam minyak sehingga membentuk
lapisan emollien yang tertinggal pada kulit, serta dapat membentuk lapisan
sesuai bila digunakan sebagai basis lip balm karena mampu melindungi kulit bibir
dan menjadikan bibir terlihat berkilau indah.
Lanolin digunakan sebagai plasticizers. Lanolin merupakan pelumas
yang berasal dari lemak (sebum) pada kulit domba. Lanolin yang digunakan
dalam pembuatan lip balm ini tidak terlalu banyak, karena apabila terlalu banyak
maka akan membuat lip balm menjadi berbau tidak sedap (tengik).
Lanolin diklaim mempunyai sifat melarutkan pewarna dan dapat
bertindak sebagai agen pengikat untuk bahan lain, cenderung dapat
meminimalkan retak pada basis, keluarnya cairan dari permukaan basis, dan
berperan sebagai plasticizers. Direkomendasikan untuk meningkatkan kilauan dari
basis (Wilkinson dan Moore, 1982).
Proses pembuatan basis lip balm dilakukan dengan cara melelehkan
kedua wax pada suhu 80°C-86°C karena titik leleh carnauba wax sebesar
80°C-86°C. Carnauba wax dilelehkan pertama, setelah meleleh sempurna kemudian
suhu diturunkan menjadi 66°C-68°C untuk melelehkan beeswax. Pelelehan wax
tersebut di atas waterbath menggunakan cawan porselin. Pemanasan bertujuan
untuk mempermudah pencampuran karena semua bahan sudah berbentuk cairan,
dimana mencampurkan bahan yang berupa cairan lebih mudah dan homogen
daripada bahan yang berupa padatan atau semi padat. Prinsip pemanasan
menggunakan waterbath, yaitu dengan menggunakan panas uap air, sehingga
bahan-bahan yang dilelehkan tidak kontak langsung dengan panas untuk
Urutan pencampuran dimulai dari wax lalu kemudian lanolin karena
jika dilihat dari urutan titik lebur masing-masing bahan, titik lebur lanolin paling
rendah yaitu berkisar antara 38-44°C. Hal ini bertujuan agar menjaga kestabilan
dari lanolin yang mempunyai titik lebur di bawah beeswax karena apabila
pencampuran dilakukan dari titik lebur yang paling rendah, maka ketika akan
mencampur bahan yang titik leburnya lebih tinggi maka harus menaikkan suhu
dan hal ini berpotensi menurunkan kestabilan dari lanolin yang suhu titik leburnya
lebih rendah. Pencampuran juga dilakukan sedikit demi sedikit sambil diaduk agar
campuran yang dihasilkan dapat homogen.
D. Pembuatan Sediaan Lip balm
Sediaan lip balm merupakan salah satu jenis kosmetik untuk perawatan
kulit bibir. Dalam pembuatan lip balm, seringkali produsen menambah bahan
pewarna untuk manarik minat konsumen karena lip balm yang berwarna memberi
kesan bibir terlihat cerah alami dan berkilau. Pada penelitian ini digunakan
pewarna dari bahan alami ekstrak buah naga merah yang mengandung pigmen
betasianin agar sediaan lip balm berwarna pink keunguan.
Sediaan lip balm harus mengandung emollien yang cukup terkait
fungsinya yang melindungi kulit bibir dari kekeringan. Campuran minyak
digunakan sebagai emollien untuk memperoleh paduan yang tepat dengan wax
membentuk lapisan yang sesuai dalam pengaplikasiannya pada kulit bibir.
Menghasilkan produk lip balm yang mudah disebar dan memiliki lapisan tipis
