3
II. TI JAUA PUSTAKA
2.1 E KAPSULASI
Enkapsulasi adalah proses atau teknik untuk menyalut inti yang berupa suatu senyawa aktif padat, cair, gas, ataupun sel dengan suatu bahan pelindung tertentu yang dapat mengurangi
kerusakan senyawa aktif tersebut. Enkapsulasi membantu memisahkan material inti dengan lingkungannya hingga material tersebut terlepas
ke lingkungan. Material inti yang dilindungi disebut
dan struktur yang dibentuk oleh bahan pelindung yang menyelimuti inti disebut sebagai dinding, membran, atau kapsul Kailasapathy 2002, Krasaekoopt
. 2003. Kapsul merupakan bahan semipermeabel, tipis, berbentuk bulat dan kuat dengan diameter
bervariasi dari beberapa mikrometer hingga millimeter Anal dan Singh 2007. Enkapsulasi dapat dilakukan pada bakteri probiotik untuk memberikan perlindungan
terhadap bakteri probiotik dari kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan seperti panas dan bahan kimia Frazier dan Westhoff 1998. Enkapsulasi probiotik telah banyak dilakukan untuk
meningkatkan ketahanan atau viabilitas sel probiotik selama proses pembuatan produk dan penyimpanan Homayouni
. 2008a, Capela . 2006; Krasaekoopt
. 2006, serta meningkatkan ketahanan selama dalam jalur pencernaan pH rendah dan cairan empedu Sultana
. 2000, Picot dan Lacroix 2004, Mandal . 2006, Castilla
. 2010. Enkapsulasi beberapa kultur bakteri termasuk probiotik dilakukan untuk memperpanjang umur simpan dan
mengubah menjadi bentuk serbuk agar lebih mudah dalam penggunaan Krasaekoopt . 2003.
Enkapsulasi probiotik dapat diaplikasikan untuk produksi kultur susu
fermentasi dan produksi makanan4minuman probiotik yang menekankan aspek peningkatan viabilitas sel dalam produk dan saluran pencernaan, serta untuk meningkatkan sifat sensorik
produk Mortazavian . 2007. Sifat membran atau kapsul harus disesuaikan dengan tujuan
penggunaan probiotik terenkapsulasi pada suatu produk. Membran dirancang untuk melindungi sel dan dapat melepaskan sel dengan laju pelepasan yang terkontrol pada kondisi yang spesifik
serta memungkinkan terjadinya difusi molekul yang berukuran kecil sel, metabolit dan substrat melintasi membran Vidyalakshmi
. 2009. Sifat membran tersebut sangat bergantung pada teknik enkapsulasi dan jenis bahan yang digunakan Kailasapathy 2002, Kraaekoopt
. 2003, Mortazavian
. 2007, Vidyalakshmi . 2009.
2.1.1 Teknik Ekstrusi
Teknologi untuk enkapsulasi probiotik dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu: 1 Enkapsulasi probiotik di dalam larutan bahan pengkapsul, 2 Pengeringan larutan bahan
pengkapsul Mortazavian . 2007. Tahapan enkapsulasi probiotik dapat dilakukan dengan dua
teknik, yaitu ekstrusi dan emulsi Krasaekoopt . 2003. Teknik ekstrusi dilakukan dengan
cara menambahkan mikroorganisme probiotik ke dalam larutan hidrokoloid natrium alginat, kemudian diteteskan ke dalam larutan pengeras CaCl
2
menggunakan sehingga terbentuk
. Ukuran dan bentuk yang dihasilkan bergantung pada diameter jarum dan jarak tetes
jarum dengan larutan CaCl
2
Krasaekoopt 2003. Diagram alir enkapsulasi menggunakan
teknik ekstrusi dapat dilihat pada Gambar 1.
4
Gambar 1. Diagram alir enkapsulasi bakteri dengan teknik ekstrusi Krasaekoopt . 2003
Berbeda dengan teknik ekstrusi, teknik emulsi dilakukan dengan menyuspensikan sebagian kecil polimer alginat ke dalam minyak nabati seperti minyak kedelai, minyak bunga
matahari, minyak conola, atau minyak jagung, kemudian dihomogenisasi dalam bentuk wo. Emulsi tersebut akan membentuk
. Ukuran pada metode emulsi ditentukan
oleh ukuran emulsi yang terbentuk. Ukuran
emulsi dapat dikontrol dengan kecepatan pengadukan saat emulsifikasi Krasaekoopt
. 2003. Kelebihan dan kekurangan teknik ekstrusi dan emulsi dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Kelebihan dan Kekurangan teknik ekstrusi dan emulsi
Ekstrusi Emulsi
Kelayakan teknologi Sulit untuk meningkatkan
skala produksi Mudah untuk meningkatkan
skala produksi Biaya
Rendah Tinggi
Kemudahan Mudah
Sulit Ketahanan mikroorganisme
80 – 95 80 – 95
Ukuran 2 – 5 mm
25 µm – 2 mm
Sumber : Krasaekoopt . 2003
Pada tahap pengeringan bahan pengkapsul berisi sel probiotik untuk mendapatkan sel terenkapsulasi berbentuk serbuk atau granul dapat dilakukan dengan beberapa teknik, yaitu
Pencampuran Suspensi sel mikrobial
Suspensi natrium alginat
Suspensi sel
Diteteskan ke dalam larutan CaCl
2
kalsium alginat sel
kalsium alginat
Matriks kalsium alginat
5
Sultana . 2000, Capela
. 2006 dan Lian
. 2003, Picot dan Lacroix 2004. Enkapsulasi probiotik dengan teknik pengering semprot dan pengering beku
menghasilkan probiotik terenkapsulasi kering dalam bentuk serbuk atau granul, sedangkan teknik emulsi dan ekstrusi menghasilkan probiotik terenkapsulasi dalam bentuk jel
Krasaekoopt . 2003. Namun, penggunaan teknik
relatif mahal dan sangat sulit diaplikasikan pada skala industri Mortazavian
. 2007, sedangkan penggunaan teknik membutuhkan suhu operasi yang tinggi sehingga kurang cocok diaplikasikan untuk
enkapsulasi probiotik Kailasapathy 2002. Beberapa metode pengeringan yang telah digunakan untuk mengeringkan jel kalsium alginat
adalah ,
, dan Shariff
. 2007. Keefektifan dari bahan dan teknik enkapsulasi yang digunakan untuk menghasilkan
probiotik terenkapsulasi dapat dievaluasi dari beberapa parameter kualitatif, diantaranya viabilitas sel probiotik selama proses enkapsulasi dan pengeringan, pembuatan produk dan penyimpanan,
kelarutan dan kemampuan sel untuk
serta sifat mikrogeometri bentuk dan
ukuran Mortazavian . 2007. Tingkat ketahanan bakteri probiotik setelah diberi beberapa
perlakuan dapat diukur dengan metode Roka dan Rantämaki 2010.
2.1.2 Bahan Pengkapsul