droplet yang lebih besar. Fenomena ketidakstabilan ini dapat dicegah dengan adanya halangan sterik Ali et al., 2013.
Ostwald ripening merupakan suatu fenomena ketidakstabilan fisik dalam nanoemulsi, di mana terjadi pertumbuhan ukuran droplet dari waktu ke waktu.
Ostwald ripening disebabkan karena besarnya kelarutan droplet di dalam minyak sehingga dapat berdifusi melewati fase eksternal. Minyak rantai panjang memiliki
viskositas yang tinggi, dapat mencegah Ostwald ripening pada nanoemulsi. Akan tetapi, pembentukan nanoemulsi menggunakan minyak rantai panjang akan lebih
sulit terjadi. Hal ini dapat diatasi dengan menggunakan kombinasi surfaktan dan kosurfaktan yang dapat saling berinteraksi secara sinergis dalam menurunkan
tegangan permukaan Wooster et al., 2008.
D. Metode Pembuatan Nanokrim
Pembuatan nanoemulsi dapat dilakukan dengan menggunakan energi rendah metode kondensasi maupun energi tinggi metode dispersi. Metode
dispersi meliputi pengadukan dengan kecepatan tinggi, emulsifikasi ultrasonik, dan homegenisasi bertekanan tinggi, emulsifikasi microfluidies, dan emulsifikasi
membran. Sementara itu, metode kondensasi terdiri dari phase inversion temperature PIT, emulsion inversion point EIP, dan emulsifikasi spontan non-
equilibrium Al-Edresi and Baie, 2009; Koroleva and Yurtove, 2012.
1. Metode emulsifikasi energi tinggi metode dispersi
Nanoemulsi yang dibuat dengan menggunakan metode dispersi akan menghasilkan droplet fase internal yang masuk dalam rentang ukuran
nanoemulsi. Hal ini disebabkan karena adanya energi yang sangat tinggi dalam
pembuatannya. Akan tetapi, ukuran droplet dapat meningkat karena ketidaksesuaian jumlah surfaktan dalam sistem tersebut. Surfaktan tersebut
tidak dapat teradsorpsi secara sempurna pada permukaan droplet oleh seluruh droplet yang terdispersi, akibatnya terjadi koalesen pada sistem dan rata-rata
ukuran droplet meningkat Koroleva and Yurtove, 2012.
Gambar 6. Macam-macam metode emulsifikasi energi tinggi metode dispersi: a sistem rotor-stator, b homogenisasi energi tinggi, c emulsifikasi ultrasonik,
dan d dispersi membran Schultz, Wagner, Urban, and Ulrich, 2004
a. Sistem rotor-stator Metode pengadukan dengan kecepatan tinggi sistem rotor-stator
dapat dilakukan dengan berbagai alat seperti mixer, colloid mills, dan Silverson flow mixer. Peningkatan intensitas pengadukan dapat
memperkecil ukuran droplet secara signifikan, hanya saja ukuran droplet tersebut hanya berkisar 200-300 nm. Rotor dengan kecepatan tinggi akan
menghasilkan penghalusan tingkat tinggi di dalam kepala rotor dan memaksa komponen emulsi terhisap ke dalam sistem rotor stator tersebut.
Adanya gaya sentrifugal pada sistem ini, mengakibatkan emulsi terlempar ke sekeliling rotor dan terjadi dispersi yang intens pada ruang antara rotor
dan dinding dalam stator Koroleva and Yurtove, 2012. Sistem rotor-stator dapat dioperasikan secara diskontinu dan kontinu. Mixer dioperasikan
secara diskontinu karena mixer hanya dapat memproduksi nanoemulsi dalam skala bets. Colloid mills dan Silverson flow mixer dioperasikan secara
kontinu Schultz et al., 2004; Al-Edresi and Baie, 2009. b.
Homogenisasi energi tinggi Sistem emulsi yang memiliki viskositas rendah hingga sedang
dapat dibuat menggunakan metode homogenisasi tekanan tinggi. Metode ini dapat dioperasikan secara kontinu. Di bawah kondisi tekanan tinggi, sistem
akan dipengaruhi oleh gaya geser, turbulen, dan kavitasi. Ukuran droplet pada emulsi ditentukan oleh aliran cairan yang tergantung oleh alat,
viskositas cairan, dan tekanan dari homogenizer. Jika sistem mengandung jumlah surfaktan yang sesuai, maka metode ini dapat menghasilkan ukuran
droplet 50-350 nm Koroleva and Yurtove, 2012. c.
Ultrasonik Pembentukan nanoemulsi dengan menggunakan ultrasonik terjadi
karena kavitasi, yaitu hilangnya gelembung dan pelepasan energi secara lokal. Energi yang dihasilkan berasal dari sonotrodes sonicator probes.
Sonotrodes tersebut akan kontak dengan cairan dan memberi getaran pada cairan tersebut sehingga terjadi kavitasi. Kavitasi adalah pembentukan dan
penghilangan rongga uap pada cairan yang mengalir. Penghilangan rongga tersebut mengakibatkan gelombang kejut yang meradiasi cairan sehingga
memecah droplet yang terdispersi Setya, Talegaonkar, and Razdan, 2014.
Peningkatan kekuatan ultrasonik sampai pada batas tertentu menghasilkan ukuran droplet yang lebih kecil. Peningkatan kekuatan
melampaui batas tersebut tidak akan menghasilkan perubahan droplet yang signifikan. Akan tetapi penggunaan sonikasi energi tinggi dapat memicu
terjadinya dekomposisi suhu dari air menjadi radikal H
●
dan
●
OH yang akan menyebabkan terjadinya dekomposisi molekul surfaktan dan terkumpul
pada permukaan kavitasi gelembung. Selain itu emulsifikasi ultrasonik yang dapat digunakan dalam skala kecil Koroleva and Yurtove, 2012.
d. Microfluidizer Emulsifikasi pada microfluidizer terjadi melalui tumbukan antara
dua aliran cairan yang tidak saling campur dari microchannel yang berlawanan. Kedua aliran cairan tersebut didorong oleh suatu pompa yang
bertekanan tinggi hingga 150 MPa. Tekanan tersebut memaksa cairan masuk ke dalam microchannel dan pada area tertentu terjadi tumbukan dan
timbul gaya gesek besar sehingga menghasilkan emulsi yang sangat kecil. Selain karena gaya gesek dan tekanan, emulsifikasi pada microfluidizer juga
disebabkan oleh kavitasi. Ukuran droplet yang dihasilkan tergantung pada sifat kedua cairan, aliran cairan, geometri channel, dan sifat dari permukaan
channel. Ukuran droplet akan semakin kecil jika menurunkan kecepatan aliran dan viskositas fase eksternal dan meningkatkan kecepatan aliran dari
fase internal Koroleva and Yurtove, 2012; Setya et al., 2014.
e. Emulsifikasi membran Pada metode membran, droplet fase internal terbentuk dengan
adanya ekstrusi cairan melalui pori-pori atau microchannel pada membran. Metode ini memiliki beberapa jenis desain emulsifikasi, yaitu emulsifikasi
satu langkah, emulsifikasi dengan pre-emulsifikasi, dan emulsifikasi dengan pre-emulsifikasi dan inversion phase gambar 7. Emulsifikasi
membran dengan pre-emulsifikasi akan menghasilkan ukuran droplet yang lebih kecil. Metode membran memiliki kekurangan yaitu produktivitas
moderat karena kecepatan ekstrusi fase internal harus cukup rendah untuk mencegah pembentukan jet flowing secara terus menerus Koroleva and
Yurtove, 2012.
Gambar 7. Beberapa desain emulsifikasi membran: a emulsifikasi satu langkah, b dengan pre-emulsifikasi tanpa phase inversion, c dengan pre
– emulsifikasi dan phase inversion Koroleva and Yurtove, 2012.
2. Metode emulsifikasi energi rendah metode kondensasi
