Enkapsulasi dan Pelepasan Terkendali Minyak Atsiri Sebagai Produk Sediaan Aromaterapi dengan Teknik Koaservasi Kompleks

Abstract

Minyak atsiri mengandung senyawa aromatik yang berfungsi sebagai aromaterapi yang dimanfaatkan oleh berbagai industri dalam bidang kesehatan dan kecantikan. Karakteristik dari minyak atsiri yang mudah menguap dan tidak stabil terhadap perubahan lingkungan akan mengurangi efektivitas penggunaan produk. Untuk itu diperlukan adanya alternatif teknologi yang mampu menyelesaikan permasalahan tersebut, salah satunya adalah enkapsulasi. Enkapsulasi pada penelitian ini menggunakan teknik koaservasi kompleks dengan gelatin dan maltodekstrin sebagai penyalut dan sodium tripolifosfat sebagai crosslinking agent. Minyak atsiri yang dienkapsulasi adalah campuran minyak atsiri lavender, sereh dapur dan sereh wangi. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) menganalisis pengaruh perbandingan antara minyak atsiri (M), penyalut (P) dan konsentrasi crosslinking agent (CA) terhadap karakteristik mikrokapsul untuk mendapatkan formulasi terbaik, (2) mengukur pelepasan terkendali senyawa aktif minyak atsiri menggunakan perhitungan susut bobot dan metode uji sensori, (3) mengukur dan melihat struktur dari mikrokapsul yang terbentuk. Penelitian ini terdiri dari dua tahapan penelitian yaitu penentuan proporsi perbandingan terbaik dari M, P dan konsentrasi CA dan pengujian pelepasan terkendali. Analisis tahap pertama meliputi perhitungan yield, loading capacity (LC) dan efisiensi enkapsulasi (EE). Analisis tahap kedua meliputi pengujian pelepasan terkendali, pengukuran partikel mikrokapsul menggunakan Particle Size Analyzer (PSA) dan pengamatan struktur mikroskopis menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM). Hasil menunjukkan bahwa perbandingan antara M:P dan konsentrasi CA berpengaruh terhadap karakteristik mikrokapsul yang dihasilkan. Formulasi A3E2 dengan perbandingan M:P (1:2) dan konsentrasi CA 3% merupakan formulasi terbaik karena memiliki karakteristik dengan nilai terbaik yaitu yield 45,18%, LC 5,37% dan EE 92,20%. Hasil perhitungan susut bobot terhadap mikrokapsul A3E2 dan A3E2+fixative menunjukkan laju penguapan material terjadi secara cepat pada tiga hari pertama yaitu mencapai 21,04% dan 19,53%. Kemudian stabil hingga hari ke-10 sekitar ±14%. Penguapan pada suhu ruang terjadi lebih cepat dibandingkan pada suhu air conditioner. Hasil pengukuran pelepasan terkendali senyawa aktif dengan metode uji sensori menunjukkan skala intensitas aroma hingga hari ke-20 pada minyak atsiri terenkapsulasi adalah pada rentang 3,2-3,6, sedangkan pada minyak atsiri tanpa enkapsulasi adalah 0. Formulasi dengan penambahan fixative pada campuran minyak atsiri menghasilkan aroma yang lebih kuat. Ukuran mikrokapsul formulasi terbaik adalah 0,1475 μm dengan nilai indeks polidispersitas (PdI) 0,410. Morfologi mikrokapsul yang terlihat dari hasil pengukuran menggunakan SEM sudah menunjukkan partikel yang homogen dan memiliki tingkat aglomerasi yang rendah.

Essential oils contain aromatic compounds that function as aromatherapy which are used by several industries in the health and beauty fields. The volatile and unstable characteristics to the environmental changes of essential oils reduce the effectiveness of product application. For these reasons, it is necessary to have an alternative technology that is able to solve these problems, one of them is encapsulation. The encapsulation in this study used complex coacervation technique with gelatin and maltodextrin as wall material and sodium tripolyphosphate as crosslinking agent. The essential oil blends in this study consists of lavender oil, lemongrass oil, and citronella oil. The aims of this study were (1) to analyze the effect of the proportions of the essential oil (EO), wall material (W), and the concentration of crosslinking agent (CA) on the characteristics of the microcapsule to get the optimum formulation, (2) to measure the controlled release of the active compounds of essential oils using weight loss calculations and sensory analysis method, (3) to measure and observe the structure of the microcapsules formed. This study consists of two steps of research, the first step is to determine the optimum proportions of EO, W, and CA concentrations and the second step is controlled release analysis. The first step analysis includes the calculation of yield, loading capacity (LC) and encapsulation efficiency (EE). The second step analysis includes controlled release, measurement of the microcapsule size by Particle Size Analyzer (PSA), and observing the microcapsule structure by Scanning Electron Microscopy (SEM). The result showed that the proportions between EO:W and CA concentration affects the characteristics of the microcapsules produced. The A3E2 formulation with a ratio of EO:W (1:2) and CA 3% is the optimum formulation with a yield of 45.18%, LC of 5.37%, and EE of 92.20%. The results of the weight loss calculation of the A3E2 and A3E2+fixative microcapsules showed that the rate of evaporation of the material occurred quickly in the first three days, reaching 21.04% and 19.53%. Then it stabilized until the 10th day about ±14%. Evaporation at room temperature occurs faster than at air conditioner temperature. The results of the controlled release measurement of active compounds using the sensory test method showed that the scale of aroma intensity up to the 20th day of the encapsulated essential oil was in the range of 3.2-3.6, while the unencapsulated essential oil was 0. Formulations with the addition of fixatives to the essential oil blends produce a stronger aroma. The optimum microcapsule size was 0.1475 μm with a polydispersity index (PdI) 0.410. Microcapsule morphology observed from the results of measurement using SEM has shown homogeneous particles and has a low level of agglomeration.