Efek Fotoprotektif Buah Bakau (Rhizopora mucronata Lamk.) pada Krim Tabir Surya dengan Penambahan Karaginan
EFEK FOTOPROTEKTIF BUAH BAKAU
(Rhizopora mucronata LAMK.) PADA KRIM TABIR SURYA
DENGAN PENAMBAHAN KARAGINAN
MARISKY NUR ADNIN
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Efek Fotoprotektif Buah
Bakau (Rhizopora mucronata Lamk.) pada Krim Tabir Surya dengan Penambahan
Karaginan adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014
Marisky Nur Adnin
NIM C34090087
ABSTRAK
MARISKY NUR ADNIN. Efek Fotoprotektif Buah Bakau (Rhizopora mucronata
Lamk.) pada Krim Tabir Surya dengan Penambahan Karaginan. Dibimbing oleh
ELLA SALAMAH dan SRI PURWANINGSIH.
Buah bakau (Rhizophora mucronata) memiliki aktivitas antioksidan dan
mengandung senyawa fenolik. Flavonoid dan tanin yang terkandung merupakan
senyawa yang berpotensi sebagai tabir surya dengan berperan sebagai penyerap
sinar UV. Rumput laut Kappaphycus alvarezii merupakan penghasil karaginan
yang memiliki fungsi sebagai bahan penstabil, pengental, dan pengemulsi dalam
pembuatan lotion. Tujuan penelitian ini adalah menentukan konsentrasi karaginan
terbaik pada pembuatan sediaan krim sesuai karakteristik, mengetahui aktivitas
ekstrak buah bakau (R. mucronata) sebagai bahan aktif tabir surya, dan menentukan
nilai SPF krim yang mengandung ekstrak buah bakau (R. mucronata). Konsentrasi
karaginan terpilih yang digunakan dalam sediaam krim yaitu 0,5% dengan
karakteristik sensori krim berkisar antara agak suka sampai suka, nilai pH 7,62,
viskositas 38.250 cP, stabilitas emulsi 100%, penyusutan berat 3,72%, dan total
mikroba X2 tabel maka tolak H0 dan dilanjutkan uji Mulitiple
Comparisons, jika X2 hitung < X2 tabel maka gagal tolak H0. Rumus uji Mulitiple
Comparisons adalah:
|
−
|>< z
�
�
√
�+
�
�−
, dimana p=k |
|
9
Keterangan:
n
: banyaknya data
t
: jumlah data yang sama
H : kriteria yang akan diuji
H’ : X2 hitung
ni : jumlah pengamatan pada setiap perlakuan
Ri : jumlah rangking pada setiap perlakuan
K : perlakuan
Z
: peubah acak
k
: perlakuan
HASIL DAN PEMBAHASAN
Komposisi Kimia dan Fisik Karaginan
Karaginan dapat digunakan sebagai bahan baku industri farmasi sebagai
bahan pengemulsi, pengental dan penstabil. Karaginan yang digunakan harus
memenuhi standar mutu yang disyaratkan agar aman ketika diaplikasikan pada
sediaan krim. Komposisi kimia dan fisik karaginan disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Komposisi kimia dan fisik karaginan
Parameter
Kadar air (%)
Kadar abu (%)
Kadar abu tidak larut asam (%)
Kadar sulfat (%)
Viskositas (cP)
Hasil
9,35±0,10
16,65±0,51
0
12,55±0,30
40,25±1,06
Wenno (2012)
9,43
16,60
0,60
30,05
44,0
FAO (2005)
Maks. 12
15-40
Maks. 1
18-40
5-800
Kadar air merupakan jumlah air yang terkandung dalam karaginan. Hasil
pengukuran kadar air karaginan adalah 9,35±0,10%. Kadar air karaginan yang
dihasilkan memenuhi standar mutu yang ditetapkan Food and Agriculture
Organization (FAO) yaitu maksimum 12%. Kandungan air pada karaginan yang
dihasilkan diduga merupakan air terikat, sedangkan air bebas kemungkinan telah
menguap. Rendahnya kadar air dapat memperpanjang masa simpan dari karaginan.
Menurut Yasita dan Rachmawati (2009), kadar air dipengaruhi adanya penambahan
pengendap baik menggunakan etanol maupun isopropil alkohol. Pengendap
mengakibatkan serat-serat karaginan lebih banyak terbentuk dan membentuk gel,
sehingga kadar air dalam karaginan menjadi berkurang.
Abu merupakan zat anorganik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik.
Kadar abu berhubungan dengan mineral suatu bahan. (Winarno 1996). Hasil
analisis kadar abu karaginan adalah 16,65±0,51%. Hasil ini memenuhi standar mutu
yang ditetapkan FAO yaitu maksimum 40%. Nilai kadar abu diduga berasal dari
garam yang berasal dari mineral air laut dan pasir laut.
10
Pasir pada rumput laut dapat berasal dari dua sumber, yaitu pasir yang
menempel pada substrat dan yang terbawa pada saat penjemuran. Kadar abu rumput
laut dapat dikurangi dengan melakukan pencucian terlebih dahulu sebelum
dikeringkan. Pencucian dan perendaman sebelum proses ekstraksi dapat
menurunkan kadar abu pada karaginan (Uju 2005).
Kadar abu tidak larut asam pada karaginan yang dihasilkan tidak terdeteksi.
Kadar abu tak larut asam ini memenuhi standar mutu yang ditetapkan FAO yaitu
maksimum 1%. Semakin tinggi kadar abu tak larut asam, maka semakin rendah
mutu rumput laut. Sebaliknya semakin rendah dan tidak ada kandungan abu tak
larut asam, maka mutu rumput laut akan semakin baik.
Menurut Basmal et al. (2009), kadar abu tidak larut asam merupakan salah
satu kriteria dalam menentukan tingkat kebersihan dalam proses pengolahan. Abu
tidak larut asam adalah garam-garam klorida yang tidak larut asam yang sebagian
adalah garam-garam logam berat dan silika.
Kadar sulfat merupakan parameter yang digunakan untuk berbagai jenis
polisakarida yang terdapat dalam alga merah (Winarno 1996). Kadar sulfat
karaginan adalah 12,55±0,30%. Kadar sulfat karaginan berada dibawah standar
mutu yang ditetapkan FAO. Sulfat akan mempengaruhi kekuatan gel dan viskositas
karaginan. Kadar sulfat berbanding terbalik dengan kekuatan gel dan berbanding
lurus dengan viskositas.
Kandungan sulfat dipengaruhi oleh tipe karaginan, konsentrasi, kadar air,
jenis dan umur panen (Phillips dan William 2009). Penggunaan isopropil alkohol
pada proses pengendapan karaginan menyebabkan kadar sulfat menjadi rendah. Hal
ini akan menyebabkan terbentuknya kekuatan gel yang baik pada karaginan.
Semakin rendah kandungan sulfat pada karaginan maka kekuatan gel meningkat
sehingga kualitas karaginan lebih baik (Sukri 2006).
Viskositas adalah daya aliran molekul dalam suatu larutan (Wenno 2012).
Viskositas karaginan adalah 40,25±1,06 cP. Hasil ini memenuhi standar mutu yang
ditetapkan FAO. Viskositas karaginan diukur pada suhu 75 oC dengan konsentrasi
1,5% (FAO 2005).
Nilai ini dipengaruhi kandungan sulfat yang dapat
menyebabkan larutan menjadi kental. Polimer tersebut memiliki sifat hidrofilik,
sehingga dikelilingi oleh molekul-molekul air yang terimobilisasi, sehingga
menyebabkan larutan karaginan bersifat kental (Guiseley et al. 1980).
Karaginan yang dihasilkan memiliki kandungan sulfat sebesar 12,55%,
dimana nilai tersebut lebih rendah dibandingkan standar mutu FAO. Sejalan dengan
Suryaningrum et al. (1991), menyatakan bahwa semakin kecil kandungan sulfat
maka akan semakin kecil nilai viskositas tetapi konsistensi gel akan semakin
meningkat.
Karakteristik Sensori Krim
Uji sensori terhadap sediaan krim dilakukan dengan uji kesukaan untuk
melihat penerimaan konsumen terhadap produk. Uji ini bersifat subyektif dan
menggunakan skala hedonik dengan panelis tidak terlatih dari mahasiswa
departemen THP FPIK IPB berjumlah 30 orang. Parameter yang diamati antara lain
kenampakan, warna, homogenitas, kekentalan, kesan lembab dan rasa lengket. Uji
sensori dilakukan pada sediaan krim dengan konsentrasi karaginan 0%, 0,25%,
11
0,5%, 0,75%, dan 1%. Nilai rata-rata parameter kenampakan, warna, homogenitas,
kekentalan, kesan lembab dan rasa lengket ditunjukkan pada Gambar 2.
Nilai hedonik
Axis Title
8
6
4,9a
6,03b
b
5,93b5,67ab
5,8
6,27b
5,97ab 6,13b5,6ab
5,33a
6,13a
5,8ab5,6ab
5,8ab
5,13a
4
2
0
Kenampakan
Axis Title
8
6
Warna
5,83b
5,83ab 5,77b b
5,2
4,7a
4,97
Homogenitas
5,57a
a
5,67a5,2a
a5,57
a 5,4a 5,4a
4,87a5,3
4,97a
4
2
0
Kekentalan
Kesan lembab
1%
1%2
Parameter
1%3
1%4
Rasa lengket
1%5
Gambar 2 Nilai rata-rata kesukaan panelis terhadap sediaan krim dengan
penambahan karaginan.
Karaginan 0%,
Karaginan 0,25%,
Karaginan 0,5%,
Karaginan 0,75%,
Karaginan 1%. Huruf
superscript yang berbeda menunjukkan beda nyata.
Kenampakan
Kenampakan memiliki peranan penting dalam penerimaan konsumen karena
menjadi penilaian awal dari suatu produk (Ramadhan 2011). Nilai kesukaan panelis
terhadap kenampakan krim berkisar antara 4,9-6,03 yang berarti panelis
memberikan penilaian antara normal sampai suka. Hasil uji Kruskal-Wallis
menunjukkan bahwa penggunaan karaginan memberikan pengaruh terhadap
tingkat kesukaan kenampakan krim. Hasil uji lanjut (Lampiran 4) memperlihatkan
bahwa nilai kesukaan kenampakan tertinggi yaitu krim dengan karaginan 0,5%
yang berbeda nyata (α=0,05) terhadap kenampakan krim karaginan 0%.
Karaginan mempunyai peranan sebagai stabilisator, bahan pengental,
pembentuk gel, dan pengemulsi (Winarno 2008). Karaginan diduga mempengaruhi
tingkat kesukaan panelis terhadap kenampakan sehingga menyebabkan krim
menjadi kental dan memiliki warna kekuningan.
Warna
Warna merupakan salah satu faktor visual yang menentukan penerimaan
suatu produk (Winarno 2008). Nilai kesukaan panelis terhadap warna krim berkisar
antara 5,33-6,27 yang berarti panelis memberikan penilaian antara agak suka
sampai suka. Hasil uji Kruskal-Wallis menunjukkan bahwa penambahan karaginan
memberikan pengaruh terhadap tingkat kesukaan warna krim. Hasil uji lanjut
(Lampiran 5) menunjukkan bahwa nilai kesukaan warna tertinggi yaitu krim
12
dengan karaginan 0,5% yang berbeda nyata (α=0,05) terhadap warna krim dengan
karaginan 0%.
Warna yang terbentuk pada produk dipengaruhi oleh warna bahan-bahan
penyusunnya (Mitsui 1997). Warna dari karaginan yang digunakan berupa kuning
kecoklatan sehingga diduga mempengaruhi warna krim yang dihasilkan.
Penggunaan konsentrasi karaginan yang tinggi akan menyebabkan warna krim
menjadi lebih gelap.
Homogenitas
Homogenitas menunjukkan tingkat kehalusan dan keseragaman tekstur krim
yang dihasilkan (Anita 2008). Nilai kesukaan panelis terhadap homogenitas krim
berkisar antara 5,13-6,13 yang berarti panelis memberikan penilaian antara agak
suka sampai suka. Hasil uji Kruskal-Wallis menunjukkan bahwa penggunaan
karaginan memberikan pengaruh terhadap tingkat kesukaan homogenitas krim.
Hasil uji lanjut (Lampiran 6) memperlihatkan bahwa nilai kesukaan homogenitas
tertinggi yaitu krim dengan karaginan 0,5% yang berbeda nyata (α=0,05) terhadap
krim dengan karaginan 0%.
Tekstur krim yang homogen dan halus menunjukkan tercampurnya
komponen minyak dan air dengan baik (Suryani et al. 2000). Karaginan memiliki
fungsi sebagai pengemulsi pada krim. Suatu emulsi dikatakan homogen apabila
tidak terlihat adanya pemisahan antara komponen penyusun emulsi tersebut.
Kekentalan
Kekentalan merupakan salah satu parameter penting dalam memilih krim.
Nilai kesukaan panelis terhadap kekentalan krim berkisar antara 4,7-5,83 yang
berarti panelis memberikan penilaian antara normal sampai agak suka. Hasil uji
Kruskal-Wallis menunjukkan bahwa penggunaan karaginan memberikan pengaruh
terhadap tingkat kesukaan kekentalan krim. Hasil uji lanjut (Lampiran 7)
memperlihatkan bahwa nilai kesukaan kekentalan tertinggi pada krim dengan
karaginan 0,5% yang berbeda nyata (α=0,05) terhadap kekentalan krim dengan
karaginan 0%.
Karaginan dapat pula digunakan sebagai bahan penstabil dan pengental suatu
sistem suspensi atau emulsi tanpa adanya pembentukan gel (Hidayat 2006).
Karaginan digunakan dalam konsentrasi yang rendah untuk menstabilkan sistem
suspensi atau emulsi. Struktur gel karaginan tidak terdeteksi karena digunakan
dalam konsentrasi rendah, namun viskositas sistem bertambah. Banyaknya
konsentrasi karaginan menyebabkan krim semakin kental.
Kesan lembab
Penilaian kesan lembab dilakukan dengan mengoleskan krim pada tangan
selama beberapa menit sehingga panelis dapat merasakan rasa lembab selama
pemakaian krim. Nilai kesukaan panelis terhadap kesan lembab berkisar antara
4,97-5,57 yang berarti bahwa panelis memberikan penilaian antara netral sampai
agak suka. Berdasarkan uji Kruskal-Wallis, penggunaan karaginan tidak
memberikan pengaruh terhadap tingkat kesukaan kesan lembab krim.
Kekentalan dapat menyebabkan perbedaan kesan lembab krim. Kentalnya
emulsi yang dihasilkan mengakibatkan sedikit air yang menguap dari krim.
Karaginan memiliki ikatan yang kuat diantara molekul-molekul penyusunnya
13
sehingga menurunkan terjadinya dehidrasi yang menyebabkan kulit menjadi kering
(Rieger 2000).
Rasa lengket
Rasa lengket berhubungan dengan kenyamanan setelah pemakaian. Penilaian
ini dilakukan dengan mengoleskan krim pada tangan selama beberapa menit
kemudian menilai rasa lengket selama pemakaian. Nilai kesukaan panelis terhadap
rasa lengket berkisar antara 4,8-5,4 yang berarti bahwa panelis memberikan
penilaian antara netral sampai agak suka. Hasil uji Kruskal-Wallis menunjukkan
bahwa penggunaan karaginan tidak memberikan pengaruh terhadap tingkat
kesukaan rasa lengket krim.
Rasa lengket disebabkan oleh penggunaan bahan-bahan penyusun fase
minyak yang sama sehingga rasa lengket setelah pemakaian krim tidak berbeda.
Penggunaan karaginan pada formulasi dapat mengurangi rasa lengket setelah
pemakaian krim namun rendahnya konsentrasi karaginan yang digunakan
menyebabkan panelis kurang dapat merasakan perbedaan rasa lengket krim yang
menggunakan karaginan.
Karakteristik Kimia Krim
pH
Nilai pH
Nilai pH produk yang digunakan untuk pemakaian luar yang berhubungan
langsung dengan kulit harus sesuai dengan pH penerimaan kulit yaitu 4,5-7,5.
Produk yang memiliki nilai pH sangat tinggi atau sangat rendah akan menyebabkan
kulit teriritasi (Wasitatmadja 1997). Nilai pH produk kulit berdasarkan SNI 164399-1996 tentang sediaan tabir surya, yaitu berkisar antara 4,5-8,0. Nilai pH
tertinggi pada krim dengan konsentrasi karaginan 1% yaitu 7,03 sedangkan
terendah pada krim dengan konsentrasi karaginan 0% yaitu 6,66. Hasil analisis
ragam (Lampiran 12) menunjukkan bahwa konsentrasi karaginan tidak
memberikan pengaruh terhadap pH krim. Nilai pH krim dapat dilihat pada Gambar
3.
8
6
4
2
0
6,66a
6,75a
6,78a
7,02a
7,03a
0
0,25
0,5
0,75
1
0 Konsentrasi
0,25 0,5karaginan
0,75 (%)
1
Gambar 3 Nilai pH krim.
Karaginan 0%,
Karaginan 0,25%, Karaginan
0,5%, Karaginan 0,75%, Karaginan 1%. Huruf superscript yang
berbeda menunjukkan beda nyata.
Nilai pH berada dalam standar SNI 16-4399-1996, sehingga produk krim
yang dihasilkan aman digunakan pada kulit. Nilai pH krim yang dihasilkan berbeda
nilainya, diduga karena karaginan yang digunakan memiliki nilai pH sebesar 8-9,
sehingga siklus reaksi yang terjadi menyertakan gugus OH- dan menyebabkan
14
peningkatan pH krim. Bahan-bahan penyusun lain yang digunakan memiliki pH
netral sehingga penambahan karaginan lebih berperan dalam peningkatan nilai pH.
Karakteristik Fisik Krim
Viskositas
Viskositas merupakan faktor yang erat hubungannya dengan stabilitas emulsi.
Semakin tinggi viskositas maka laju pemisahan fase terdispersi dan fase pendispersi
semakin kecil (Suryani et al. 2000). Nilai viskositas berkisar antara 22.500-46.000
cP (Lampiran 10). Hasil analisis ragam (Lampiran 13) menunjukkan bahwa
karaginan mempengaruhi viskositas krim. Uji lanjut memperlihatkan bahwa
viskositas krim tertinggi yaitu krim karaginan 1% yang berbeda nyata terhadap
viskositas krim dengan karaginan 0%, 0,25%, 0,5% dan 0,75% (Lampiran 14).
Viskositas krim meningkat dengan meningkatnya konsentrasi karaginan yang
digunakan. Nilai viskositas krim yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 4.
Viskositas (cP)
50000
33500b
40000
30000
38250c
e,d
42750d,e 46000
25500a
20000
10000
0
0
0,25
0
0,5
0,75
1
Konsentrasi
0,25
0,5 karaginan
0,75 1(%)
Gambar 4 Viskositas krim.
Karaginan 0%, Karaginan 0,25%, Karaginan
0,5%, Karaginan 0,75%, Karaginan 1%. Huruf superscript yang
berbeda menunjukkan beda nyata.
Semakin banyak gugus hidrofilik yang terkandung yaitu gugus ester dan
hidroksil sehingga semakin banyak air dalam krim yang dapat terikat oleh gugus
tersebut dan mengakibatkan peningkatan viskositas krim (Guiseley et al. 1980).
Viskositas krim terjadi pada saat dispersi karaginan dalam air. Viskositas dapat
meningkat jika viskositas fase pendispersi dan volume fase terdispersi meningkat.
Penggunaan koloid hidrofilik sangat efektif untuk meningkatkan viskositas suatu
emulsi minyak dalam air karena dapat meningkatkan viskositas fase air tanpa
menaikkan volume fase minyak dalam emulsi tersebut (Rieger 2000).
Stabilitas emulsi
Persentase stabilitas emulsi dapat dihitung apabila terjadinya pemisahan fase
dalam suatu emulsi setelah melalui siklus freeze-thaw (Mitsui 1997). Uji stabilitas
emulsi menunjukkan tidak terjadinya pemisahan fase pada emulsi krim sehingga
persentase stabilitas emulsi sebesar 100%. Krim dengan karaginan 0,25%, 0,5%,
0,75% dan 1% menunjukkan tidak terjadinya pemisahan emulsi, tidak terjadi
perubahan warna, dan tidak terjadi perubahan bau. Karaginan pada formulasi krim
merupakan polimer alami sebagai pengental sehingga dapat menstabilkan emulsi.
Kestabilan emulsi akan meningkat dengan penambahan polimer yang sesuai
dalam fase pendispersi dan penurunan ukuran partikel fase terdispersi sehingga
15
mencegah atau memperpanjang waktu terjadinya penggabungan kembali partikelpartikel sejenis yang mengakibatkan terjadinya pemisahan fase (Rieger 2000).
Penyusutan berat (%)
Penyusutan berat
Produk yang memiliki stabilitas emulsi yang baik tidak akan mengalami
penyusutan berat atau memiliki persentase penyusutan berat yang kecil. Penyusutan
berat membuktikan keefektifan bahan-bahan yang dipakai pada formulasi produk
(Suryani et al. 2000). Gambar 5 menunjukkan nilai persentase penyusutan berat
krim.
10
8
6
4
2
0
9,39a
7,87b,c
0
0,25
0
6,87c
6,48c
6,23c
0,5
0,75
1
Konsentrasi
0,25 0,5karaginan
0,75 (%)
1
Gambar 5 Persentase penyusutan berat krim Karaginan 0%, Karaginan 0,25%,
Karaginan 0,5%,
Karaginan 0,75%,
Karaginan 1%. Huruf
superscript yang berbeda menunjukkan beda nyata.
Hasil analisis ragam (Lampiran 17) terhadap persentase penyusutan berat
menunjukkan bahwa konsentrasi karaginan berpengaruh terhadap persentase
penyusutan berat. Hasil uji lanjut (Lampiran 18) memperlihatkan bahwa
penyusutan berat tertinggi terjadi pada krim karaginan 0% yang berbeda nyata
terhadap persentase penyusutan ber
(Rhizopora mucronata LAMK.) PADA KRIM TABIR SURYA
DENGAN PENAMBAHAN KARAGINAN
MARISKY NUR ADNIN
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Efek Fotoprotektif Buah
Bakau (Rhizopora mucronata Lamk.) pada Krim Tabir Surya dengan Penambahan
Karaginan adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014
Marisky Nur Adnin
NIM C34090087
ABSTRAK
MARISKY NUR ADNIN. Efek Fotoprotektif Buah Bakau (Rhizopora mucronata
Lamk.) pada Krim Tabir Surya dengan Penambahan Karaginan. Dibimbing oleh
ELLA SALAMAH dan SRI PURWANINGSIH.
Buah bakau (Rhizophora mucronata) memiliki aktivitas antioksidan dan
mengandung senyawa fenolik. Flavonoid dan tanin yang terkandung merupakan
senyawa yang berpotensi sebagai tabir surya dengan berperan sebagai penyerap
sinar UV. Rumput laut Kappaphycus alvarezii merupakan penghasil karaginan
yang memiliki fungsi sebagai bahan penstabil, pengental, dan pengemulsi dalam
pembuatan lotion. Tujuan penelitian ini adalah menentukan konsentrasi karaginan
terbaik pada pembuatan sediaan krim sesuai karakteristik, mengetahui aktivitas
ekstrak buah bakau (R. mucronata) sebagai bahan aktif tabir surya, dan menentukan
nilai SPF krim yang mengandung ekstrak buah bakau (R. mucronata). Konsentrasi
karaginan terpilih yang digunakan dalam sediaam krim yaitu 0,5% dengan
karakteristik sensori krim berkisar antara agak suka sampai suka, nilai pH 7,62,
viskositas 38.250 cP, stabilitas emulsi 100%, penyusutan berat 3,72%, dan total
mikroba X2 tabel maka tolak H0 dan dilanjutkan uji Mulitiple
Comparisons, jika X2 hitung < X2 tabel maka gagal tolak H0. Rumus uji Mulitiple
Comparisons adalah:
|
−
|>< z
�
�
√
�+
�
�−
, dimana p=k |
|
9
Keterangan:
n
: banyaknya data
t
: jumlah data yang sama
H : kriteria yang akan diuji
H’ : X2 hitung
ni : jumlah pengamatan pada setiap perlakuan
Ri : jumlah rangking pada setiap perlakuan
K : perlakuan
Z
: peubah acak
k
: perlakuan
HASIL DAN PEMBAHASAN
Komposisi Kimia dan Fisik Karaginan
Karaginan dapat digunakan sebagai bahan baku industri farmasi sebagai
bahan pengemulsi, pengental dan penstabil. Karaginan yang digunakan harus
memenuhi standar mutu yang disyaratkan agar aman ketika diaplikasikan pada
sediaan krim. Komposisi kimia dan fisik karaginan disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Komposisi kimia dan fisik karaginan
Parameter
Kadar air (%)
Kadar abu (%)
Kadar abu tidak larut asam (%)
Kadar sulfat (%)
Viskositas (cP)
Hasil
9,35±0,10
16,65±0,51
0
12,55±0,30
40,25±1,06
Wenno (2012)
9,43
16,60
0,60
30,05
44,0
FAO (2005)
Maks. 12
15-40
Maks. 1
18-40
5-800
Kadar air merupakan jumlah air yang terkandung dalam karaginan. Hasil
pengukuran kadar air karaginan adalah 9,35±0,10%. Kadar air karaginan yang
dihasilkan memenuhi standar mutu yang ditetapkan Food and Agriculture
Organization (FAO) yaitu maksimum 12%. Kandungan air pada karaginan yang
dihasilkan diduga merupakan air terikat, sedangkan air bebas kemungkinan telah
menguap. Rendahnya kadar air dapat memperpanjang masa simpan dari karaginan.
Menurut Yasita dan Rachmawati (2009), kadar air dipengaruhi adanya penambahan
pengendap baik menggunakan etanol maupun isopropil alkohol. Pengendap
mengakibatkan serat-serat karaginan lebih banyak terbentuk dan membentuk gel,
sehingga kadar air dalam karaginan menjadi berkurang.
Abu merupakan zat anorganik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik.
Kadar abu berhubungan dengan mineral suatu bahan. (Winarno 1996). Hasil
analisis kadar abu karaginan adalah 16,65±0,51%. Hasil ini memenuhi standar mutu
yang ditetapkan FAO yaitu maksimum 40%. Nilai kadar abu diduga berasal dari
garam yang berasal dari mineral air laut dan pasir laut.
10
Pasir pada rumput laut dapat berasal dari dua sumber, yaitu pasir yang
menempel pada substrat dan yang terbawa pada saat penjemuran. Kadar abu rumput
laut dapat dikurangi dengan melakukan pencucian terlebih dahulu sebelum
dikeringkan. Pencucian dan perendaman sebelum proses ekstraksi dapat
menurunkan kadar abu pada karaginan (Uju 2005).
Kadar abu tidak larut asam pada karaginan yang dihasilkan tidak terdeteksi.
Kadar abu tak larut asam ini memenuhi standar mutu yang ditetapkan FAO yaitu
maksimum 1%. Semakin tinggi kadar abu tak larut asam, maka semakin rendah
mutu rumput laut. Sebaliknya semakin rendah dan tidak ada kandungan abu tak
larut asam, maka mutu rumput laut akan semakin baik.
Menurut Basmal et al. (2009), kadar abu tidak larut asam merupakan salah
satu kriteria dalam menentukan tingkat kebersihan dalam proses pengolahan. Abu
tidak larut asam adalah garam-garam klorida yang tidak larut asam yang sebagian
adalah garam-garam logam berat dan silika.
Kadar sulfat merupakan parameter yang digunakan untuk berbagai jenis
polisakarida yang terdapat dalam alga merah (Winarno 1996). Kadar sulfat
karaginan adalah 12,55±0,30%. Kadar sulfat karaginan berada dibawah standar
mutu yang ditetapkan FAO. Sulfat akan mempengaruhi kekuatan gel dan viskositas
karaginan. Kadar sulfat berbanding terbalik dengan kekuatan gel dan berbanding
lurus dengan viskositas.
Kandungan sulfat dipengaruhi oleh tipe karaginan, konsentrasi, kadar air,
jenis dan umur panen (Phillips dan William 2009). Penggunaan isopropil alkohol
pada proses pengendapan karaginan menyebabkan kadar sulfat menjadi rendah. Hal
ini akan menyebabkan terbentuknya kekuatan gel yang baik pada karaginan.
Semakin rendah kandungan sulfat pada karaginan maka kekuatan gel meningkat
sehingga kualitas karaginan lebih baik (Sukri 2006).
Viskositas adalah daya aliran molekul dalam suatu larutan (Wenno 2012).
Viskositas karaginan adalah 40,25±1,06 cP. Hasil ini memenuhi standar mutu yang
ditetapkan FAO. Viskositas karaginan diukur pada suhu 75 oC dengan konsentrasi
1,5% (FAO 2005).
Nilai ini dipengaruhi kandungan sulfat yang dapat
menyebabkan larutan menjadi kental. Polimer tersebut memiliki sifat hidrofilik,
sehingga dikelilingi oleh molekul-molekul air yang terimobilisasi, sehingga
menyebabkan larutan karaginan bersifat kental (Guiseley et al. 1980).
Karaginan yang dihasilkan memiliki kandungan sulfat sebesar 12,55%,
dimana nilai tersebut lebih rendah dibandingkan standar mutu FAO. Sejalan dengan
Suryaningrum et al. (1991), menyatakan bahwa semakin kecil kandungan sulfat
maka akan semakin kecil nilai viskositas tetapi konsistensi gel akan semakin
meningkat.
Karakteristik Sensori Krim
Uji sensori terhadap sediaan krim dilakukan dengan uji kesukaan untuk
melihat penerimaan konsumen terhadap produk. Uji ini bersifat subyektif dan
menggunakan skala hedonik dengan panelis tidak terlatih dari mahasiswa
departemen THP FPIK IPB berjumlah 30 orang. Parameter yang diamati antara lain
kenampakan, warna, homogenitas, kekentalan, kesan lembab dan rasa lengket. Uji
sensori dilakukan pada sediaan krim dengan konsentrasi karaginan 0%, 0,25%,
11
0,5%, 0,75%, dan 1%. Nilai rata-rata parameter kenampakan, warna, homogenitas,
kekentalan, kesan lembab dan rasa lengket ditunjukkan pada Gambar 2.
Nilai hedonik
Axis Title
8
6
4,9a
6,03b
b
5,93b5,67ab
5,8
6,27b
5,97ab 6,13b5,6ab
5,33a
6,13a
5,8ab5,6ab
5,8ab
5,13a
4
2
0
Kenampakan
Axis Title
8
6
Warna
5,83b
5,83ab 5,77b b
5,2
4,7a
4,97
Homogenitas
5,57a
a
5,67a5,2a
a5,57
a 5,4a 5,4a
4,87a5,3
4,97a
4
2
0
Kekentalan
Kesan lembab
1%
1%2
Parameter
1%3
1%4
Rasa lengket
1%5
Gambar 2 Nilai rata-rata kesukaan panelis terhadap sediaan krim dengan
penambahan karaginan.
Karaginan 0%,
Karaginan 0,25%,
Karaginan 0,5%,
Karaginan 0,75%,
Karaginan 1%. Huruf
superscript yang berbeda menunjukkan beda nyata.
Kenampakan
Kenampakan memiliki peranan penting dalam penerimaan konsumen karena
menjadi penilaian awal dari suatu produk (Ramadhan 2011). Nilai kesukaan panelis
terhadap kenampakan krim berkisar antara 4,9-6,03 yang berarti panelis
memberikan penilaian antara normal sampai suka. Hasil uji Kruskal-Wallis
menunjukkan bahwa penggunaan karaginan memberikan pengaruh terhadap
tingkat kesukaan kenampakan krim. Hasil uji lanjut (Lampiran 4) memperlihatkan
bahwa nilai kesukaan kenampakan tertinggi yaitu krim dengan karaginan 0,5%
yang berbeda nyata (α=0,05) terhadap kenampakan krim karaginan 0%.
Karaginan mempunyai peranan sebagai stabilisator, bahan pengental,
pembentuk gel, dan pengemulsi (Winarno 2008). Karaginan diduga mempengaruhi
tingkat kesukaan panelis terhadap kenampakan sehingga menyebabkan krim
menjadi kental dan memiliki warna kekuningan.
Warna
Warna merupakan salah satu faktor visual yang menentukan penerimaan
suatu produk (Winarno 2008). Nilai kesukaan panelis terhadap warna krim berkisar
antara 5,33-6,27 yang berarti panelis memberikan penilaian antara agak suka
sampai suka. Hasil uji Kruskal-Wallis menunjukkan bahwa penambahan karaginan
memberikan pengaruh terhadap tingkat kesukaan warna krim. Hasil uji lanjut
(Lampiran 5) menunjukkan bahwa nilai kesukaan warna tertinggi yaitu krim
12
dengan karaginan 0,5% yang berbeda nyata (α=0,05) terhadap warna krim dengan
karaginan 0%.
Warna yang terbentuk pada produk dipengaruhi oleh warna bahan-bahan
penyusunnya (Mitsui 1997). Warna dari karaginan yang digunakan berupa kuning
kecoklatan sehingga diduga mempengaruhi warna krim yang dihasilkan.
Penggunaan konsentrasi karaginan yang tinggi akan menyebabkan warna krim
menjadi lebih gelap.
Homogenitas
Homogenitas menunjukkan tingkat kehalusan dan keseragaman tekstur krim
yang dihasilkan (Anita 2008). Nilai kesukaan panelis terhadap homogenitas krim
berkisar antara 5,13-6,13 yang berarti panelis memberikan penilaian antara agak
suka sampai suka. Hasil uji Kruskal-Wallis menunjukkan bahwa penggunaan
karaginan memberikan pengaruh terhadap tingkat kesukaan homogenitas krim.
Hasil uji lanjut (Lampiran 6) memperlihatkan bahwa nilai kesukaan homogenitas
tertinggi yaitu krim dengan karaginan 0,5% yang berbeda nyata (α=0,05) terhadap
krim dengan karaginan 0%.
Tekstur krim yang homogen dan halus menunjukkan tercampurnya
komponen minyak dan air dengan baik (Suryani et al. 2000). Karaginan memiliki
fungsi sebagai pengemulsi pada krim. Suatu emulsi dikatakan homogen apabila
tidak terlihat adanya pemisahan antara komponen penyusun emulsi tersebut.
Kekentalan
Kekentalan merupakan salah satu parameter penting dalam memilih krim.
Nilai kesukaan panelis terhadap kekentalan krim berkisar antara 4,7-5,83 yang
berarti panelis memberikan penilaian antara normal sampai agak suka. Hasil uji
Kruskal-Wallis menunjukkan bahwa penggunaan karaginan memberikan pengaruh
terhadap tingkat kesukaan kekentalan krim. Hasil uji lanjut (Lampiran 7)
memperlihatkan bahwa nilai kesukaan kekentalan tertinggi pada krim dengan
karaginan 0,5% yang berbeda nyata (α=0,05) terhadap kekentalan krim dengan
karaginan 0%.
Karaginan dapat pula digunakan sebagai bahan penstabil dan pengental suatu
sistem suspensi atau emulsi tanpa adanya pembentukan gel (Hidayat 2006).
Karaginan digunakan dalam konsentrasi yang rendah untuk menstabilkan sistem
suspensi atau emulsi. Struktur gel karaginan tidak terdeteksi karena digunakan
dalam konsentrasi rendah, namun viskositas sistem bertambah. Banyaknya
konsentrasi karaginan menyebabkan krim semakin kental.
Kesan lembab
Penilaian kesan lembab dilakukan dengan mengoleskan krim pada tangan
selama beberapa menit sehingga panelis dapat merasakan rasa lembab selama
pemakaian krim. Nilai kesukaan panelis terhadap kesan lembab berkisar antara
4,97-5,57 yang berarti bahwa panelis memberikan penilaian antara netral sampai
agak suka. Berdasarkan uji Kruskal-Wallis, penggunaan karaginan tidak
memberikan pengaruh terhadap tingkat kesukaan kesan lembab krim.
Kekentalan dapat menyebabkan perbedaan kesan lembab krim. Kentalnya
emulsi yang dihasilkan mengakibatkan sedikit air yang menguap dari krim.
Karaginan memiliki ikatan yang kuat diantara molekul-molekul penyusunnya
13
sehingga menurunkan terjadinya dehidrasi yang menyebabkan kulit menjadi kering
(Rieger 2000).
Rasa lengket
Rasa lengket berhubungan dengan kenyamanan setelah pemakaian. Penilaian
ini dilakukan dengan mengoleskan krim pada tangan selama beberapa menit
kemudian menilai rasa lengket selama pemakaian. Nilai kesukaan panelis terhadap
rasa lengket berkisar antara 4,8-5,4 yang berarti bahwa panelis memberikan
penilaian antara netral sampai agak suka. Hasil uji Kruskal-Wallis menunjukkan
bahwa penggunaan karaginan tidak memberikan pengaruh terhadap tingkat
kesukaan rasa lengket krim.
Rasa lengket disebabkan oleh penggunaan bahan-bahan penyusun fase
minyak yang sama sehingga rasa lengket setelah pemakaian krim tidak berbeda.
Penggunaan karaginan pada formulasi dapat mengurangi rasa lengket setelah
pemakaian krim namun rendahnya konsentrasi karaginan yang digunakan
menyebabkan panelis kurang dapat merasakan perbedaan rasa lengket krim yang
menggunakan karaginan.
Karakteristik Kimia Krim
pH
Nilai pH
Nilai pH produk yang digunakan untuk pemakaian luar yang berhubungan
langsung dengan kulit harus sesuai dengan pH penerimaan kulit yaitu 4,5-7,5.
Produk yang memiliki nilai pH sangat tinggi atau sangat rendah akan menyebabkan
kulit teriritasi (Wasitatmadja 1997). Nilai pH produk kulit berdasarkan SNI 164399-1996 tentang sediaan tabir surya, yaitu berkisar antara 4,5-8,0. Nilai pH
tertinggi pada krim dengan konsentrasi karaginan 1% yaitu 7,03 sedangkan
terendah pada krim dengan konsentrasi karaginan 0% yaitu 6,66. Hasil analisis
ragam (Lampiran 12) menunjukkan bahwa konsentrasi karaginan tidak
memberikan pengaruh terhadap pH krim. Nilai pH krim dapat dilihat pada Gambar
3.
8
6
4
2
0
6,66a
6,75a
6,78a
7,02a
7,03a
0
0,25
0,5
0,75
1
0 Konsentrasi
0,25 0,5karaginan
0,75 (%)
1
Gambar 3 Nilai pH krim.
Karaginan 0%,
Karaginan 0,25%, Karaginan
0,5%, Karaginan 0,75%, Karaginan 1%. Huruf superscript yang
berbeda menunjukkan beda nyata.
Nilai pH berada dalam standar SNI 16-4399-1996, sehingga produk krim
yang dihasilkan aman digunakan pada kulit. Nilai pH krim yang dihasilkan berbeda
nilainya, diduga karena karaginan yang digunakan memiliki nilai pH sebesar 8-9,
sehingga siklus reaksi yang terjadi menyertakan gugus OH- dan menyebabkan
14
peningkatan pH krim. Bahan-bahan penyusun lain yang digunakan memiliki pH
netral sehingga penambahan karaginan lebih berperan dalam peningkatan nilai pH.
Karakteristik Fisik Krim
Viskositas
Viskositas merupakan faktor yang erat hubungannya dengan stabilitas emulsi.
Semakin tinggi viskositas maka laju pemisahan fase terdispersi dan fase pendispersi
semakin kecil (Suryani et al. 2000). Nilai viskositas berkisar antara 22.500-46.000
cP (Lampiran 10). Hasil analisis ragam (Lampiran 13) menunjukkan bahwa
karaginan mempengaruhi viskositas krim. Uji lanjut memperlihatkan bahwa
viskositas krim tertinggi yaitu krim karaginan 1% yang berbeda nyata terhadap
viskositas krim dengan karaginan 0%, 0,25%, 0,5% dan 0,75% (Lampiran 14).
Viskositas krim meningkat dengan meningkatnya konsentrasi karaginan yang
digunakan. Nilai viskositas krim yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 4.
Viskositas (cP)
50000
33500b
40000
30000
38250c
e,d
42750d,e 46000
25500a
20000
10000
0
0
0,25
0
0,5
0,75
1
Konsentrasi
0,25
0,5 karaginan
0,75 1(%)
Gambar 4 Viskositas krim.
Karaginan 0%, Karaginan 0,25%, Karaginan
0,5%, Karaginan 0,75%, Karaginan 1%. Huruf superscript yang
berbeda menunjukkan beda nyata.
Semakin banyak gugus hidrofilik yang terkandung yaitu gugus ester dan
hidroksil sehingga semakin banyak air dalam krim yang dapat terikat oleh gugus
tersebut dan mengakibatkan peningkatan viskositas krim (Guiseley et al. 1980).
Viskositas krim terjadi pada saat dispersi karaginan dalam air. Viskositas dapat
meningkat jika viskositas fase pendispersi dan volume fase terdispersi meningkat.
Penggunaan koloid hidrofilik sangat efektif untuk meningkatkan viskositas suatu
emulsi minyak dalam air karena dapat meningkatkan viskositas fase air tanpa
menaikkan volume fase minyak dalam emulsi tersebut (Rieger 2000).
Stabilitas emulsi
Persentase stabilitas emulsi dapat dihitung apabila terjadinya pemisahan fase
dalam suatu emulsi setelah melalui siklus freeze-thaw (Mitsui 1997). Uji stabilitas
emulsi menunjukkan tidak terjadinya pemisahan fase pada emulsi krim sehingga
persentase stabilitas emulsi sebesar 100%. Krim dengan karaginan 0,25%, 0,5%,
0,75% dan 1% menunjukkan tidak terjadinya pemisahan emulsi, tidak terjadi
perubahan warna, dan tidak terjadi perubahan bau. Karaginan pada formulasi krim
merupakan polimer alami sebagai pengental sehingga dapat menstabilkan emulsi.
Kestabilan emulsi akan meningkat dengan penambahan polimer yang sesuai
dalam fase pendispersi dan penurunan ukuran partikel fase terdispersi sehingga
15
mencegah atau memperpanjang waktu terjadinya penggabungan kembali partikelpartikel sejenis yang mengakibatkan terjadinya pemisahan fase (Rieger 2000).
Penyusutan berat (%)
Penyusutan berat
Produk yang memiliki stabilitas emulsi yang baik tidak akan mengalami
penyusutan berat atau memiliki persentase penyusutan berat yang kecil. Penyusutan
berat membuktikan keefektifan bahan-bahan yang dipakai pada formulasi produk
(Suryani et al. 2000). Gambar 5 menunjukkan nilai persentase penyusutan berat
krim.
10
8
6
4
2
0
9,39a
7,87b,c
0
0,25
0
6,87c
6,48c
6,23c
0,5
0,75
1
Konsentrasi
0,25 0,5karaginan
0,75 (%)
1
Gambar 5 Persentase penyusutan berat krim Karaginan 0%, Karaginan 0,25%,
Karaginan 0,5%,
Karaginan 0,75%,
Karaginan 1%. Huruf
superscript yang berbeda menunjukkan beda nyata.
Hasil analisis ragam (Lampiran 17) terhadap persentase penyusutan berat
menunjukkan bahwa konsentrasi karaginan berpengaruh terhadap persentase
penyusutan berat. Hasil uji lanjut (Lampiran 18) memperlihatkan bahwa
penyusutan berat tertinggi terjadi pada krim karaginan 0% yang berbeda nyata
terhadap persentase penyusutan ber