Formulasi Mikroenkapsulan Minyak Cengkeh untuk Pestisida Nabati

Abstract

Minyak cengkeh merupakan salah satu sumber pestisida nabati yang banyak dilaporkan memiliki spektrum penggunaan yang sangat luas karena sangat efektif digunakan baik sebagai bakterisida, fungisida, insektisida, nematisida maupun moluskisida dikarenakan keberadaan bahan aktif eugenol dan komponen non fenolat lainnya yang terdapat pada minyak cengkeh tersebut. Dalam aplikasinya sebagai pestisida, minyak cengkeh dan bahan aktifnya bersifat volatil, mudah terurai, tidak larut dalam air dan sensitif terhadap suhu, panas, oksigen, kelembaban, dan cahaya matahari sehingga memberikan kondisi yang tidak efisien, efektif, dan praktis. Minyak cengkeh juga dilaporkan bersifat fitotoksik. Kemudahan penggunaan, efisiensi, dan menghasilkan tipe produk yang tepat menjadi permasalahan penting yang harus diperhatikan. Tipe produk mikroenkapsulan merupakan salah satu formulasi produk yang dapat mengatasi permasalahan tersebut yang diperoleh dengan teknik mikroenkapsulasi. Dengan mikroenkapsulasi, bahan aktif akan terlindung dari pengaruh lingkungan selama penyimpanan dan aplikasi, pelepasan zat aktif dapat dikendalikan dan dapat merubah minyak cengkeh yang berwujud cair menjadi padatan sehingga memudahkan pada saat penanganan, pengemasan, dan pendistribusiannya. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan formulasi berdasarkan konsentrasi minyak dan komposisi bahan pengkapsul untuk mendapatkan mikrokapsul dengan karakteristik yang baik, dan untuk menghitung efektivitas produk terhadap organisme pengganggu tanaman dan ketahanannya terhadap lingkungan. Mikroenkapsulasi dilakukan dengan metode spray drying pada suhu inlet ±180oC dan suhu outlet ±70oC menggunakan bahan pengkapsul maltodekstrin dan Na-kaseinat. Penelitian utama menggunakan rancangan acak lengkap faktorial dengan dua faktor. Faktor yang dipelajari berupa konsentrasi minyak (faktor A) terdiri atas tiga taraf yakni A1=10%, A2=20%, dan A3=30% serta komposisi bahan pengkapsul (nisbah Na-kaseinat terhadap maltodekstrin) terdiri atas enam taraf, yaitu B1=1:2, B2=1:2.5, B3=1:3, B4=1:4, B5=1:5, dan B6=1:9 dengan dua kali ulangan. Variabel respon yang diukur berupa viskositas, total oil, surface oil, efisiensi enkapsulasi, rendemen produk, rendemen minyak terenkapsulasi, aktivitas air, dan kelarutan dalam air. Struktur mikrokapsul, profil bahan aktif, dan uji toksisitas terhadap jamur dan serangga dari produk mikrokapsul terpilih melalui metode pembobotan diamati pula. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi minyak dan komposisi bahan pengkapsul Na-kaseinat:maltodekstrin berpengaruh terhadap viskositas, total oil, surface oil, rendemen produk, rendemen minyak terenkapsulasi, aktivitas air dan kelarutan dalam air. Efisiensi enkapsulasi hanya dipengaruhi oleh komposisi bahan pengkapsul. Mikrokapsul minyak cengkeh terbaik diperoleh dari perlakuan konsentrasi minyak 10% dan komposisi bahan pengkapsul (na-kaseinat:maltodekstrin) 1:3 dengan nilai rendemen produk 66,67%, rendemen minyak terenkapsulasi 74,52%, efisiensi enkapsulasi 99,14%, aktivitas air 0,303 dan kelarutan yang cukup baik yakni sebesar 99,08%. Struktur mikrokapsul yang dihasilkan berbentuk bulat dan kisut yang berukuran sekitar 2-30 μm. Kandungan bahan aktif utama yakni eugenol mengalami penurunan sebesar 35% setelah proses enkapsulasi dan penurunan bahan aktif lainnya dalam jumlah sedikit. Minyak cengkeh yang sudah dienkapsulasi memiliki aktivitas yang lebih tinggi dan persistensi atau durasi aktivitas yang cukup lama dibanding minyak cengkeh yang tidak dienkapsulasi baik terhadap Fusarium oxysporum maupun Crocidolomia pavonana. Proses enkapsulasi minyak cengkeh dengan bahan pengkapsul maltodekstrin dan Na-kaseinat dapat mempertahankan aktivitas minyak cengkeh oleh pengaruh sinar matahari, dan dapat mengurangi efek fitotoksik pada tanaman. Proses mikroenkapsulasi minyak cengkeh juga berpotensi untuk dikembangkan karena menghasilkan nilai tambah yang cukup besar yaitu sebnayak 45%.