OPTIMASI PROSES PENCAMPURAN LOTION VIRGIN COCONUT OIL DENGAN KAJIAN PENELITIAN KECEPATAN PUTAR MIXER DAN SUHU PENCAMPURAN MENGGUNAKAN METODE DESAIN FAKTORIAL

  

OPTIMASI PROSES PENCAMPURAN LOTION VIRGIN COCONUT OIL

DENGAN KAJIAN PENELITIAN

KECEPATAN PUTAR MIXER DAN SUHU PENCAMPURAN

MENGGUNAKAN METODE DESAIN FAKTORIAL

  SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

  Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm) Program Studi ilmu Farmasi

  Diajukan oleh : Ade Entyna

  NIM : 058114051

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  

OPTIMASI PROSES PENCAMPURAN LOTION VIRGIN COCONUT OIL

DENGAN KAJIAN PENELITIAN

KECEPATAN PUTAR MIXER DAN SUHU PENCAMPURAN

MENGGUNAKAN METODE DESAIN FAKTORIAL

  SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

  Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm) Program Studi ilmu Farmasi

  Diajukan oleh : Ade Entyna

  NIM : 058114051

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  Karya kecil ini setulus hati kupersembahkan kepada: Tuhan Yesus Kristus atas kasihNya Kedua orang tuaku, sebagai ungkapan bakti dan hormatku Adikku, Bhayu Sasana

  

Halaman Persembahan

GRATEFULNESS is the key to a happy life, because if we are not, then no matter how much we have, we will not be happy

• because we will always want to have something ELSE or something MORE…

  

PRAKATA

  Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas anugerah dan bimbingan-Nya yang penuh kasih, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi berjudul ”OPTIMASI PROSES PENCAMPURAN LOTION VIRGIN COCONUT OIL DENGAN KAJIAN PENELITIAN KECEPATAN PUTAR MIXER DAN SUHU PENCAMPURAN MENGGUNAKAN METODE DESAIN FAKTORIAL”

  Hingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini, penulis menyadari bahwa penulis tidak dapat menyelesaikan skripsi ini sendiri. Hanya karena adanya bantuan, dukungan, bimbingan, arahan, kritik, dan saran dari berbagai pihak, penulis akhirnya dapat menyelesaikan skripsi ini. Maka pada kesempatan ini penulis hendak menyampaikan ungkapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

  1. Kedua orangtua penulis atas segala dukungan terbaiknya yang telah diberikan kepada penulis.

  2. Ibu Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan bimbingan, saran dan evaluasi kepada penulis sejak penyusunan proposal hingga selesainya penulisan skripsi ini.

  3. Ibu Agatha Budi Susiana Lestari, M.Si., Apt., selaku dosen penguji, atas bimbingan, arahan, dan penjelasannya.

  4. Ibu Dewi Setyanigsih, M.Sc., Apt., selaku dosen penguji, atas arahan, koreksi dan penjelasannya.

  5. Ibu Rita Suhadi, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma, sekaligus dosen pembimbing akademik penulis yang senantiasa memberikan dorongan kepada penulis.

  6. Ibu Rini Dwiastuti, S.Farm., Apt. Sebagai inovator sehingga penulis dapat melakukan penelitian ini.

  7. Bhayu Sasana yang telah menjadi motivator bagi penulis dan selalu membuat penulis untuk bertindak bertanggung jawab dalam segala yang penulis jalani.

  8. Keluarga Om Yanto yang telah menjadi orangtua kedua dan menjadi tempat mengadu bagi penulis sejak penulis kecil.

  9. R. Pradipta Satriyajati yang selalu hadir untuk menemani dan membantu terutama saat penulis menemukan kebuntuan.

  10. Made dan Berto, kawan yang dikirim secara khusus oleh Tuhan untuk menemani dan membantu penulis dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini.

  11. Citra Bethasa dan Yovita Erdha Treviana, adik-adik yang selalu mendengarkan dan memberikan motivasi yang besar bagi penulis.

  12. Lintang Ayuningtyas, sahabat yang sangat memahami penulis atas bantuan, semangat, dan sandarannya.

  13. Christina, Vira, Dewi, Dona, dan Vivi, atas persahabatan yang indah dan dukungannya yang sangat berarti bagi penulis.

  14. Lia, Aya, Paulina, dan Deta atas bantuan dan kebersamaan sehingga membuat segalanya menjadi lebih indah.

  15. Jovan dan Ko Willy, atas bantuan dan penjelasannya saat penulis melakukan penelitian maupun penyusunan skripsi ini.

  16. Teman-teman di lab., Ome, Ong, Panpan, Suci atas bantuan dan kebersamaannya.

  17. Pak Mus, Mas Agung, Mas Sigit dan seluruh staf laboran yang telah bersedia membantu penulis mengerjakan penelitian.

  18. Teman-teman kelompok praktikum B sebelum peminatan dan kelompok praktikum E setelah peminatan dan seluruh teman-teman angkatan 2005, atas suka duka, kenangan dan kebersamaan yang membuat saat-saat kuliah adalah saat-saat yang indah.

  19. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, atas segala bantuannya hingga penulis menyelesaikan skripsi ini.

  Penulis menyadari bahwa penulis tidak luput dari kekurangan dalam penulisan naskah skripsi ini mengingat segala keterbatasan wawasan dan kemampuan penulis. Oleh karena itu, penulis sangat membuka diri untuk adanya kritik dan saran yang membangun sehingga skripsi ini menjadi lebih baik. Akhir kata, dengan segala kerendahan hati penulis berharap semoga tulisan ini berguna bagi semua pihak, terutama untuk kemajuan pengetahuan dalam bidang ilmu Farmasi.

  Penulis x

INTISARI Penelitian optimasi proses pencampuran lotion

  VCO bertujuan untuk mengetahui dominasi kecepatan putar mixer dan suhu pencampuran atau interaksinya terhadap sifat fisik dan stabilitas serta untuk memperoleh area proses pencampuran optimum dari sediaan lotion VCO yang dihasilkan. Formula yang dioptimasi adalah formula optimum yang telah diperoleh pada penelitian Hartanto (2007).

  Penelitian ini merupakan rancangan penelitian eksperimental murni menggunakan metode desain faktorial. Subyek penelitian ini adalah lotion VCO dengan variabel bebas kecepatan putar mixer dan suhu pencampuran. Berturut- turut level rendah dan tinggi yang digunakan adalah, untuk kecepatan putar mixer,

  o o

  500 rpm dan 700 rpm, untuk suhu pencampuran 50 C dan 70

  C. Variabel tergantungnya adalah daya sebar, viskositas, pergeseran viskositas, stabilitas setelah disimpan satu bulan, dan ukuran droplet. Metode analisis yang digunakan adalah Yate’s treatment menggunakan taraf kepercayaan 95%.

  Berdasarkan hasil penelitian, suhu pencampuran berpengaruh signifikan pada respon daya sebar, viskositas, dan ukuran droplet. Selain itu dari penelitian ini, juga diperoleh area proses pencampuran optimum untuk pembuatan lotion VCO yang ditunjukkan pada contour plot super imposed.

  Kata kunci : lotion, virgin coconut oil, kecepatan putar mixer, suhu pencampuran, desain faktorial.

  ABSTRACT The research of VCO lotion’s mixing process optimization were conducted to find out the domination of mixing rate and mixing temperature or the interaction on the physical properties and stability of VCO lotion’s and also to determine the optimum area of VCO lotion’s mixing process. The VCO lotion’s formula which will be optimized is an optimum formula from Hartanto (2007).

  This experiment used pure experimental research with factorial design method. The subject in this research is VCO lotion with the mixing rate and mixing temperature as independent variable. Low level of mixing rate is 500 rpm, and the high is 700 rpm. Low level of mixing temperature is 50°C and the high is 70°C. The dependent variable is spreadability, viscosity, droplet size, and the stability after one month storage. This research used yate’s treatment with

  α = 0,05% as the analysis method. The result of this research showed that, mixing temperature was significant factor in determining the spreadability, viscosity, and droplet size responses. And the contour plot super imposed showed that the optimum formula was found in this research.

  Keywords: lotion, virgin coconut oil, mixing rate, mixing temperature, factorial design.

  DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL .................................................................................................. ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ………………………………….....iii HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................................. v PERNYATAAN PESETUJUAN PUBLIKASI ……………………………………. vi PRAKATA................................................................................................................. vii KEASLIAN PENELITIAN ………………………………………………………… x

  INTISARI.................................................................................................................... xi ABSTRAK .................................................................................................................xii DAFTAR ISI............................................................................................................. xiii DAFTAR TABEL..................................................................................................... xvi DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xvii DAFTAR LAMPIRAN............................................................................................. xix

  BAB I PENGANTAR .................................................................................................. 1 A. Latar Belakang ................................................................................................ 1

  1. Permasalahan .............................................................................................. 3

  2. Keaslian Penulisan...................................................................................... 4

  3. Manfaat Penelitian ...................................................................................... 4

  B. Tujuan ............................................................................................................. 4

  BAB II PENELAAHAN PUSTAKA........................................................................... 6 A. Virgin Coconut Oil .......................................................................................... 6 B. Emulsi ............................................................................................................. 7 C. Lotion .............................................................................................................. 7 D. Moisturizer ...................................................................................................... 8 E. Daya Sebar ...................................................................................................... 8 F. Viskositas........................................................................................................ 9 G. Mikromeritik ................................................................................................... 9 H. Stabilitas Emulsi ........................................................................................... 10 I. Pencampuran................................................................................................. 11 J. Mixer ............................................................................................................. 14 K. Metode Desain Faktorial............................................................................... 15 L. Landasan Teori.............................................................................................. 17

  BAB III METODOLOGI PENELITIAN................................................................... 20 A. Jenis dan Rancangan Penelitian .................................................................... 20 B. Variabel dalam Penelitian ............................................................................. 20

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................... 27 A. Pembuatan Lotion ......................................................................................... 27 B. Penentuan Tipe Emulsi ................................................................................. 29

  1. Daya Sebar................................................................................................ 51

  D. Optimasi Proses Pencampuran...................................................................... 51

  6. Pergeseran Ukuran Droplet....................................................................... 46

  5. Pengujian Stabilitas................................................................................... 46

  4. Pergeseran Viskositas ............................................................................... 43

  3. Viskositas.................................................................................................. 41

  2. Daya Sebar................................................................................................ 38

  1. Ukuran Droplet ......................................................................................... 33

  C. Sifat Fisik dan Stabilitas ............................................................................... 31

  3. Pencucian dengan Air ............................................................................... 31

  2. Penambahan Zat Warna Larut Air ............................................................ 30

  1. Penambahan Salah Satu Fase secara Berlebih.......................................... 30

  E. Analisis Hasil ................................................................................................ 25

  1. Variabel penelitian.................................................................................... 20

  7. Pengujian stabilitas ................................................................................... 25

  6. Mikromeritik............................................................................................. 25

  5. Pengujian viskositas.................................................................................. 24

  4. Pengujian daya sebar ................................................................................ 24

  3. Penentuan tipe emulsi lotion VCO ........................................................... 24

  2. Pembuatan lotion ...................................................................................... 23

  1. Formula..................................................................................................... 22

  D. Tata Cara Penelitian...................................................................................... 22

  2. Alat Penelitian........................................................................................... 22

  1. Bahan Penelitian ....................................................................................... 22

  C. Bahan dan Alat Penelitian............................................................................. 22

  2. Definisi operasional .................................................................................. 20

  2. Viskositas.................................................................................................. 52

  4. Contour plot Super Imposed ..................................................................... 54

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN..................................................................... 55 A. Kesimpulan ................................................................................................... 55 B. Saran ............................................................................................................. 55 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 56 BIOGRAFI PENULIS ............................................................................................... 90

  

DAFTAR TABEL

  Tabel I. Rancangan Percobaan Desain Faktorial Dengan Dua Faktor dan Dua Level .............................................................................

  16 Tabel II. Rancangan percobaan Desain Faktorial ......................................

  23 Tabel III. Respon Hasil Percobaan .............................................................

  32 Tabel IV. Perhitungan Efek dari Tiap Faktor dan Interaksi ........................

  33 Tabel V. Analisis Yate’s Treatment Pada Respon Ukuran Droplet ...........

  38 Tabel VI. Analisis Yate’s Treatment Pada Respon Daya Sebar .................. 40 Tabel VII. Analisis Yate’s Treatment Pada Respon Viskositas .................... 43 Tabel VIII. Analisis Yate’s Treatment Pada Respon Pergeseran Viskositas

  45

  DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Proses pemanjangan ukuran droplet .....................................

  13 Gambar 2. Deformasi droplet ………………………………………….

  13 Gambar 3. Hubungan kecepatan putar dan lama pencampuran terhadap variasi ukuran droplet ……………………………

  14 Gambar 4. Penentuan tipe emulsi dengan cara menambahkan zat warna larut air ......................................................................

  30 Gambar 5. Grafik perbandingan frekuensi nilai tengah interval ukuran droplet masing-masing percobaan ........................................

  36 Gambar 6. Grafik hubungan antara suhu pencampuran dan kecepatan putar terhadap ukuran droplet ……………………………... 37 Gambar 7. Grafik hubungan antara suhu pencampuran dan kecepatan putar terhadap daya sebar ………………………………….

  39 Gambar 8. Grafik hubungan antara suhu pencampuran dan kecepatan putar terhadap viskositas …………………………………..

  42 Gambar 9. Grafik hubungan antara suhu pencampuran dan kecepatan putar terhadap pergeseran viskositas ………………………

  44 Gambar 10. Grafik pergeseran frekuensi nilai tengah interval ukuran droplet percobaan 1 ..............................................................

  47 Gambar 11. Grafik pergeseran frekuensi nilai tengah interval ukuran droplet percobaan a ..............................................................

  47 Gambar 12. Grafik pergeseran frekuensi nilai tengah interval ukuran

  droplet percobaan b ..............................................................

  48 Gambar 13. Grafik pergeseran frekuensi nilai tengah interval ukuran droplet percobaan ab ............................................................. 48 Gambar 14. Contour plot daya sebar lotion VCO .................................

  51 Contour plot Gambar 15. viskositas lotion VCO .....................................

  52 Gambar 16. Contour plot pergeseran viskositas lotion VCO ..................

  53 Gambar 17 Contour plot super imposed lotion VCO .............................

  54

  

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data penimbangan ………………………………………..

  58 Lampiran 2. Data Uji Sifat Fisik dan Stabilitas Lotion VCO ………….

  59 Lampiran 3. Perhitungan persamaan area optimum daya sebar ……….

  63 Lampiran 4. Perhitungan persamaan area optimum viskositas ……......

  66 Lampiran 5. Perhitungan persamaan area optimum pergeseran viskositas …………………………………………………

  69 Lampiran 6. Perhitungan efek faktor ukuran droplet …………………..

  72 Lampiran 7. Perhitungan yate’s treatment daya sebar …………………

  73 Lampiran 8. Perhitungan yate’s treatment viskositas ………………….

  76 Lampiran 9. Perhitungan yate’s treatment pergeseran viskositas ……..

  79 Lampiran 10. Perhitungan yate’s treatment ukuran droplet …………….

  81 Lampiran 11. Dokumentasi ……………………………………………..

  84

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Pada penelitian sebelumnya telah ditemukan area optimum untuk

  formula lotion VCO oleh Hartanto (2007). Pada penelitian tersebut proses pencampuran dilakukan secara manual, walaupun dalam proses pencampuran manual juga dilakukan seoptimal mungkin untuk memperoleh sediaan yang baik, namun tidak menjamin reprodusibilitas dalam setiap produk yang dihasilkan.

  Sementara proses pencampuran tersebut merupakan hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan suatu sediaan terkait dengan homogenitasnya yang nantinya berpengaruh terhadap sifat fisik dan stabilitasnya. Dengan alasan tersebut, maka perlu dilakukan penelitian untuk memperoleh proses pencampuran yang optimum.

  Lotion merupakan suatu campuran dua fase dengan salah satu fase

  terdistribusi dalam fase yang lainnya. Karena keduanya merupakan cairan yang tidak dapat saling bercampur, maka proses pencampuran dalam tujuan pendispersiannya pun harus sangat diperhatikan. Mengingat homogenitas adalah salah satu faktor yang sangat menentukan sifat fisik dan stabilitas sediaan, maka hal tersebut harus sangat dikontrol selama proses pencampurannya.

  Pentingnya dilakukan optimasi proses pencampuran karena pengaruhnya terhadap sifat fisik dan stabilitas suatu sediaan. Banyak kondisi dalam pencampuran yang dapat menjadi faktor berpengaruh terhadap sifat fisik dan stabilitas sediaan yang dihasilkan, dan beberapa faktor yang paling besar pengaruhnya namun dapat dikendalikan adalah kecepatan putar mixer dan suhu pencampuran.

  Maka dalam penelitian ini dipilih faktor kecepatan putar mixer dan suhu pencampuran sebagai variabel bebasnya. Kedua faktor tersebut merupakan titik kritis dalam pencampuran emulsi. Kecepatan putar memegang peranan penting dalam memberikan energi sehingga dapat terjadi dispersi salah satu fasenya dalam fase lainnya yang berperan sebagai medium.

  Suhu pencampuran perlu dikendalikan karena sediaan yang dibuat dalam penelitian ini adalah emulsi yang berasal dari dua jenis bahan yang tidak saling campur. Agar kedua bahan tersebut dapat bercampur dengan terjadinya dispersi salah satu fase pada fase yang lain, maka diperlukan emulgator. Formula pada penelitian ini selain digunakan polysorbate 80 sebagai emulgator, juga digunakan emulgator tak langsung yaitu trietanolamin stearat.

  Trietanolamin stearat dihasilkan dari trietanolamin dan asam stearat melalui proses saponifikasi. Salah satu faktor yang menentukan keberhasilan saponifikasi adalah suhu, maka dalam penelitian ini dilakukan optimasi suhu. Saponifikasi ini terjadi optimal pada suhu 70°C (Kuncoro, 2009). Perlunya diketahui suhu yang optimal untuk terjadinya saponifikasi karena jika pencampuran dilakukan pada suhu yang optimal untuk terjadinya saponifikasi, maka emulgator yang terbentuk akan optimal. Dengan terbentuknya emulgator yang optimal tersebut akan menghasilkan emulsi dengan sifat fisik yang baik dan stabil.

  Selain itu, suhu pencampuran juga berperan dalam menurunkan tegangan permukaan bahan-bahan yang digunakan. Penurunan tegangan permukaan dengan adanya kenaikan temperatur kira-kira adalah linear (Aulton, 1990). Mengingat bahan yang dicampur dalam sediaan emulsi adalah minyak dan air yang merupakan bahan yang tidak dapat saling bercampur, maka penurunan tegangan permukaan masing-masing fase sangat berpengaruh terhadap terjadinya dipersi fase dalam terhadap fase luarnya.

  Untuk dapat memperoleh hal tersebut, setelah ditemukannya formula optimum, juga perlu diketahui proses pencampuran yang optimum. Metode desain faktorial merupakan metode rasional yang menyimpulkan dan mengevaluasi secara obyektif efek besaran yang berpengaruh terhadap kualitas sediaan. Maka dalam penelitian ini penulis melakukan optimasi proses pencampuran lotion VCO menggunakan metode desain faktorial agar diperoleh sediaan lotion VCO yang aman, berkhasiat, dan nyaman digunakan baik dari sisi sifat fisik maupun stabilitas.

1. Permasalahan

  1. Antara kecepatan putar mixer, suhu, atau interaksi keduanya, manakah yang berpengaruh signifikan terhadap sifat fisik dan stabilitas lotion VCO?

  2. Apakah diperoleh area proses pencampuran lotion yang optimum menurut sifat fisik dan stabilitas lotion VCO dengan menggunakan metode desain faktorial?

  2. Keaslian Penulisan

  Sejauh pengetahuan penulis, penelitian mengenai Optimasi Proses Pencampuran Lotion VCO dengan Kajian Penelitian Kecepatan Putar Mixer Dan Suhu Pencampuran secara Desain Faktorial belum pernah dilakukan. Penelitian serupa yang pernah dilakukan sebelumnya diantaranya adalah Optimasi Proses pencampuran Krim Anti Hair loss Ekstrak Saw Palmetto (Serenoa repens) dengan Perbandingan Lama Pencampuran dan Suhu Pencampuran : Aplikasi Desain Faktorial, serta Optimasi Proses Pencampuran Oleum Citronellae dan Sistem Gel

  ®

  dalam Formula Gel Repelan dengan Carbopol 934 dan Gliserol Sebagai Gelling Agent secara Desain Faktorial.

  3. Manfaat Penelitian

  a. Manfaat teoritis: menambah khasanah ilmu pengetahuan mengenai sediaan lotion yang menggunakan bahan-bahan dari alam.

  b. Manfaat metodologis: menambah informasi dalam bidang kefarmasian mengenai penggunaan metode desain faktorial.

  c. Manfaat praktis: mengetahui kondisi optimal antara kecepatan putar mixer dan suhu pencampuran yang menentukan sifat fisik dan stabilitas lotion

  VCO.

B. Tujuan

  1. Mengetahui faktor yang berpengaruh signifikan terhadap sifat fisik dan stabilitas lotion VCO.

  2. Memperoleh area proses pencampuran lotion yang optimum menurut sifat fisik dan stabilitas lotion VCO dengan menggunakan metode desain faktorial.

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Virgin Coconut Oil Virgin Coconut Oil (VCO) merupakan salah satu hasil olahan dari daging

  buah kelapa (Cocos nucifera L.) yang masih segar (Shilhavy, 2005). VCO merupakan minyak yang diperoleh dari buah kelapa tanpa mengalami pemanasan.

  VCO mempunyai kenampakan bening serta mengandung banyak asam laurat.

  VCO mengandung asam lemak rantai menengah (Medium Chain Fatty

  Acid/MCFA ) (Timoti, 2005).

  Minyak kelapa juga menyediakan bahan berupa vitamin A dan E yang penting bagi kesehatan kulit dan rambut. Sekitar 80 persen asam lemak di dalam

  VCO adalah asam lemak rantai pendek dan rantai sedang, yang molekulnya berukuran kecil. Karena itu, molekulnya dapat masuk ke dalam sel-sel tubuh dengan mudah, tanpa memerlukan beragam enzim untuk memotongnya (Anonim, 2009a).

  Kandungan senyawa yang terdapat pada VCO adalah protein, karbohidrat, asam kaprilat, asam kaprat, asam laurat, asam mirislat, asam palmitat, asam stearat, asam oleat, dan asam linoleat 1,44%. Kandungan vitamin meliputi vitamin A (karoten) dan vitamin E (tokoferol) (Anonim, 2009a). Bagi kulit, VCO berfungsi sebagai moisturizer dengan mekanisme membentuk lapisan tipis di permukaan kulit (occlusives) yang mencegah hilangnya air dari dalam kulit (Schwartz, 2008).

B. Emulsi

  Emulsi merupakan suatu sistem heterogen yang minimal terdiri dari dua macam cairan yang tidak saling campur yang dapat terdispersi ke dalam cairan lain dalam bentuk droplet. Emulsi dibuat dalam bentuk dua sediaan jika ada dua cairan yang tidak saling campur yang harus terdispersi menjadi satu kesatuan.

  Biasanya berupa campuran antara komponen polar (air) dan nonpolar (minyak) (Allen, 2002). Emulsi dengan ukuran 0,5 – 10 µm disebut suspensi atau emulsi halus, sedangkan yang berukuran 10 – 50 µm termasuk dalam emulsi kasar (Martin 1993).

  Emulsi banyak digunakan dalam produk farmasi dan kosmetik untuk pemakaian luar. Terutama untuk lotion dermatologik dan lotion kosmetik serta krem, karena dikehendaki suatu produk yang menyebar dengan mudah dan sempurna pada bagian aplikasi (Martin, 1993).

C. Lotion

  Lotion merupakan suatu sediaan topikal semifluid yang ditujukan untuk

  kulit sehat. Produk perawatan kulit, salah satunya lotion dengan moisturizer, memiliki kemampuan untuk menjaga tingkat hidrasi kulit tetap pada level normal, membentuk kolagen, dan mencegah kerusakan sel (Anonim, 2009b).

  Lotion

  memungkinkan pemakaian yang merata dan cepat pada permukaan kulit yang luas. Setelah diaplikasikan dapat menimbulkan kesan halus, lembut, dan tidak berminyak. Lotion biasanya berupa emulsi dengan tipe minyak dalam air dengan maksud agar lotion segera mengering setelah diaplikasikan pada kulit dan meninggalkan lapisan tipis dari komponen obat pada permukaan kulit (Wilkinson and Moore, 1982).

D. Moisturizer

  Moisturizer

  merupakan produk emollient yang diformulasikan khusus sebagai krim yang berminyak dan lotion yang dapat melembabkan kulit kering.

  Produk emollient seperti moisturizer mempunyai bahan yang larut minyak atau larut air dalam jumlah banyak yang dapat mengurangi hilangnya air dari kulit.

  Efek ini didapat karena terbentuknya lapisan tipis di permukan kulit (occlusive) yang dapat menjaga kelembaban lapisan kulit terluar (Ash and Michael, 1997).

  Moisturizer juga dapat diartikan sebagai suatu agen yang didesain untuk

  membuat stratum corneum menjadi lebih lembut dan lebih elastis dengan cara meningkatkan proses hidrasi (Schwartz, 2008)

E. Daya Sebar

  Daya sebar berhubungan dengan sudut kontak antara sediaan dengan tempat aplikasinya yang mencerminkan kelicinan (lubricity) sediaan tersebut, yang berhubungan langsung dengan koefisian gesekan. Daya sebar merupakan karakteristik yang penting dari formulasi sediaan topikal dan bertanggung jawab untuk ketepatan transfer dosis atau melepaskan bahan obatnya, dan kemudahan penggunaannya. Faktor yang mempengaruhi daya sebar adalah kekakuan formula, kecepatan dan lama tekanan yang menghasilkan kelengketan, temperatur pada tempat aksi. Kecepatan penyebaran bergantung pada viskositas formula, kecepatan evaporasi pelarut dan kecepatan peningkatan viskositas karena evaporasi (Garg, Anggarwal, Singla, 2002).

F. Viskositas

  Viskositas adalah pernyataan tahanan dari suatu cairan untuk mengalir; makin tinggi viskositas, maka semakin besar tahanannya (Martin, 1993).

  Viskositas, elastisitas, dan rheologi merupakan karakteristik formulasi yang penting dalam produk akhir sediaan semisolid. Peningkatan viskositas akan menaikkan waktu retensi pada tempat aksi tetapi akan menurunkan daya sebar (Garg et al., 2002). Pengurangan ukuran droplet rata-rata akan menaikkan viskositas. Makin luas distribusi ukuran droplet, makin rendah viskositasnya jika dibandingkan dengan sistem yang memiliki ukuran droplet yang lebih sempit. Pengurangan viskositas dengan penaikan shear, sebagian bisa disebabkan karena penurunan viskositas dari fase kontinyu karena jarak pemisahan droplet-droplet yang meningkat (Martin 1993).

G. Mikromeritik

  Mikromeritik merupakan cara yang digunakan untuk mengetahui ukuran droplet. Variasi kumpulan droplet biasanya disebut polidispers, ketidakseragaman ukuran droplet dinyatakan dengan nilai standar deviasi (SD). SD digunakan untuk mengukur variasi dari rata-rata. Kumpulan droplet dunyatakan bervariasi dengan nilai SD

  ≥ 10%. Dalam suatu kumpulan droplet sampel polidispers, dua sifat penting yang perlu diketahui yaitu: (1) bentuk dan luas permukaan droplet, dan (2) kisaran ukuran dan banyaknya. Setiap kumpulan droplet biasanya disebut polidispers. Karena itu, tidak hanya ukuran dari suatu droplet tertentu saja yang perlu diketahui, tetapi juga beberapa banyak droplet-droplet dengan ukuran yang sama yang ada dalam sampel (Martin, 1993).

  Pengetahuan dan pengendalian, serta kisaran ukuran droplet sangat penting dalam farmasi. Ukuran yang juga berhubungan dengan luas permukaan, dapat dihubungkan secara berarti dengan sifat fisika, kimia, dan farmakologi dari suatu obat. Formulasi yang berhasil dari suspensi, emulsi, dan tablet, dari segi kestabilan fisik dan respon farmakologis, juga bergantung pada ukuran droplet yang dicapai dalam produk tersebut (Martin, 1993).

  Gambaran mengenai distribusi droplet penting karena adanya kemungkinan dari suatu sampel dengan nilai rata-rata sama, namun memiliki distribusi yang berbeda. Melalui kurva distribusi juga akan nampak ukuran droplet berapa yang sering muncul dalam sampel, hal ini disebut modus (Martin, 1993).

H. Stabilitas Emulsi

  Emulsi yang stabil adalah emulsi yang tidak mengalami perubahan sifat fisik selama penyimpanan. Beberapa hal yang menunjukkan bahwa emulsi tidak stabil adalah sebagai berikut:

  1. Inversi Merupakan proses di mana emulsi berubah dari suatu tipe menjadi tipe yang lain. Kondisi paling stabil adalah dengan konsentrasi fase dispers

  30-60%. Jika jumlah fase dispers mendekati atau lebih dari batas maksimum yaitu 74%, maka peristiwa inversi akan terjadi. Inversi merupakan proses yang irreversible (Winfield, 2004).

2. Creaming

  Istilah creaming digunakan untuk menggambarkan adanya agregasi dari droplet-droplet fase dispers kemudian berkumpul di bagian atas atau bawah emulsi. Peristiwa ini bersifat reversible dan dengan gojogan yang lembut dapat kembali mendistribusikan droplet pada medium dispersnya.

  Creaming tidak diinginkan karena menunjukkan penampakan fisik yang

  tidak baik dan tidak dapat menyediakan dosis secara akurat jika tidak dilakukan penggojogan dengan baik. Creaming meningkatkan kemungkinan terjadinya koalesen dan hingga menuju terjadinya cracking (Winfield, 2004).

  3. Cracking Cracking

  merupakan koalesen dari fase terdispersi dan pemisahan dari fase dispers membentuk suatu lapisan. Peristiwa ini irreversible dan tidak dapat dilakukan redispersi dengan penggojogan (Winfield, 2004).

I. Pencampuran

  Pencampuran adalah suatu proses yang bertujuan untuk menangani dua partikel atau lebih bahan yang belum tercampur, sehingga setiap unit (partikel, molekul, dan lain-lain) dari bahan tersebut dapat berinteraksi dengan bahan lain. Pada pencampuran sediaan semisolid, muncul masalah yang lebih sulit dibandingkan dengan serbuk dan larutan. Hal itu terjadi karena sediaan semisolid tidak dapat mengalir dengan mudah (Aulton, 2002).

  Produk yang diemulsikan mungkin mengalami berbagai shear stress selama pembuatan atau penggunannya. Pada kebanyakan proses ini, sifat aliran produk akan menjadi sangat penting untuk penampilan emulsi yang tepat pada kondisi penggunaan dan pembuatannya. Jadi penyebaran produk dermatologik dan produk kosmetik harus dikontrol agar didapat suatu preparat yang memuaskan (Martin 1993).

  Faktor-faktor yang berhubungan dengan fase dispers meliputi perbandingan volume fase, distribusi ukuran droplet, dan viskositas dari fase dalam itu sendiri. Jadi, jika konsentrasi volume dari fase terdispers rendah, (kurang dari 0,05), sistem tersebut adalah Newton. Dengan naiknya volume, sistem tersebut menjadi lebih tahan terhadap aliran dan menunjukkan karakteristik aliran pseudoplastis. Pada konsentrasi yang cukup tinggi, terjadi aliran plastis. Jika konsentrasi mendekati 0,74, mungkin terjadi inversi dengan berubahnya viskositas secara nyata (Martin 1993).

  Pada umumnya droplet terbentuk karena adanya tekanan yang diberikan pada suatu suatu tetesan besar fase, kemudian memanjang kedua arah, diikuti dengan peningkatan tegangan permukaan, menuju titik instabilitas, kemudian pecah menjadi droplet dan semakin mengecil menjadi droplet satelit. Proses tersebut dapat ditunjukkan pada gambar 1.

  Gambar 1. Proses pemanjangan ukuran droplet

  Faktor yang berpengaruh penting terhadap proses tersebut adalah (1) viskositas dan elastisitas dari fase dispers dan medium dispers, (2) tegangan antarmuka fase-fase, (3) kondisi aliran (Peters, 1997).

  Proses pembentukan ukuran droplet berdasarkan viskositas dari masing- masing fase ditunjukkan dengan nilai R, yang merupakan rasio dari viskositas fase dispers dibagi dengan viskositas medium dispers. Hubungan antara nilai R dan pembentukan ukuran droplet tampak pada gambar 2.

  Gambar 2. Deformasi droplet

  Gambar 3. Hubungan kecepatan putar dan lama pencampuran

terhadap variasi ukuran droplet

  Pada suatu emulsi minyak dalam air dengan konsentrasi fase minyak 20% menunjukan bahwa adanya peningkatan kecepatan dari 350 hingga 500 rpm tidak dapat memperkecil diameter ukuran droplet. Gambar 3 adalah kurva yang memperlihatkan variasi ukuran droplet yang dihasilkan dari beberapa kondisi kecepatan putar mixer (Peters, 1997).

  Dari kecepatan putar 200 rpm hingga 350 rpm, ukuran droplet semakin kecil, namun pada kecepatan putar 500 rpm ukuran droplet yang dihasilkan justru lebih besar dari pencampuran dengan kecepatan putar 350 rpm. Dari hal tersebut tampak bahwa kenaikan kecepatan putar tidak selalu menghasilkan ukuran droplet yang semakin kecil (Peters, 1997).

  

J. Mixer

Sediaan semisolid umumnya memiliki viskositas yang cukup tinggi.

  Mixer

  yang sesuai adalah mixer yang elemen putarnya dapat menghasilkan gaya semisolid yang homogen adalah planetary mixer dan sigma blade. Disebut

  

planetary mixer karena pencampurannya dilakukan oleh roda gigi planetary yang

  dipasangkan pada mixer blade dengan gesekan di sekitar ring gear mengitari

  

mixer blade . Kelemahan terbesar dari alat ini adalah terbatasnya jumlah batch

  yang dapat diproduksi (Lantz dan Schwartz, 1990). Sigma blade mixer cocok digunakan untuk pencampuran salep maupun pasta yang kental. Pengaduk pada

  

mixer ini menggunakan dua pengaduk yang bentuknya menyerupai abjad Yunani

  yaitu ∑ (sigma) (Aulton, 1990).

  Salah satu faktor yang berpengaruh dalam pemilihan mixer untuk pencampuran sediaan semisolid adalah viskositas sediaan tersebut (Lachman, Lieberman, dan Kanig, 1994). Pada banyak formulasi emulsi minyak dalam air, fase minyak menunjukkan fraksi kecil dari volume total dan tidak bisa efektif jika dicampur secara manual (Lieberman, Rieger, dan Banker, 1996)

  Pada pembuatan emulsi, penggunaan homogenizer untuk lebih lanjut memperkecil ukuran droplet. Pada awal pencampuran mungkin dapat digunakan suatu mixer yang dipasang agitator dengan tipe impeller yang ukuran dan tipenya dapat disesuaikan dengan emulsi yang ingin dihasilkan. Kecepatan putar yang lebih intensif dapat dicapai dengan menggunakan turbine mixer, misalnya Silverson mixer-homogenizer (Aulton, 1990).

  

K. Metode Desain Faktorial

  Penelitian desain faktorial dimulai dengan menentukan faktor dan level yang diteliti. Penelitian desain faktorial yang paling sederhana adalah penelitian dengan dua faktor dan dua level (Armstrong dan James, 1996). Jumlah percobaan untuk penelitian desain faktorial dihitung dari jumlah level yang digunakan dalam penelitian, dipangkatkan dengan jumlah faktor yang digunakan. Jumlah percobaan untuk penelitian dengan 2 level dan 2 faktor adalah 2

  2

  = 4. Penamaan formula untuk jumlah percobaan = 4 adalah formula (1) untuk percobaan I, formula a untuk percobaan II , formula b untuk percobaan III, dan formula ab untuk percobaan IV (Bolton,1997).

  Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level :

  

Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua

level

  Formula Faktor I Faktor II Interaksi (1) - - + a + - - b - + - ab + + +

  Keterangan :

• = level rendah
• = level tinggi Formula (1) = faktor I pada level rendah, faktor II pada level rendah Formula a = faktor I pada level tinggi, faktor II pada level rendah Formula b = faktor I pada level rendah, faktor II pada level tinggi Formula ab = faktor I pada level tinggi, faktor II pada level tinggi Desain faktorial memiliki beberapa keuntungan. Metode ini memiliki

  efisiensi yang maksimum untuk memperkirakan efek yang dominan dalam menentukan respon. Keuntungan utama desain faktorial adalah bahwa metode ini memungkinkan untuk mengidentifikasi efek masing-masing faktor, maupun efek interaksi antar faktor. Metode ini ekonomis dapat mengurangi jumlah penelitian jika dibandingkan dengan meneliti metode secara terpisah (Muth,1999).

  Rumusan yang berlaku untuk desain faktorial :

  Keterangan : Y = respon X1 = level faktor pertama X2 = level faktor kedua

  X1 X2 = level faktor pertama dikalikan level faktor kedua Bo = rata-rata respon seluruh formula Ba, Bb, Bab = koefisien yang dihitung dari hasil percobaan

  n

  Ba, Bb, Bab = ∑ XY / 2

  Berdasarkan persamaan di atas, dengan substitusi secara matematis, dapat dihitung besarnya efek masing-masing faktor, maupun efek interaksi.

  Besarnya efek dapat dicari dengan menghitung selisih antara rata-rata respon pada level tinggi dan rata - rata respon pada level rendah. Konsep perhitungan efek menurut Bolton (1997) sebagai berikut :

  a   ab  b    1   

  efek faktor I =

  2 b ab a

        1   

  efek faktor II =

  2 ab  b  a 

  

1

     

  efek interaksi =

2 Adanya interaksi dapat juga dilihat dari grafik hubungan respon dan level

  faktor. Jika kurva menunjukkan garis sejajar, maka dapat dikatakan bahwa tidak ada interaksi antar eksipien dalam menentukkan respon. Jika kurva menunjukkan garis yang tidak sejajar, maka dapat dikatakan bahwa ada interaksi antar eksipien dalam menentukkan respon (Bolton,1997).

  

L. Landasan Teori Dalam penelitian ini akan dibuat sediaan lotion Virgin Coconut Oil. halus, mulus dan memberikan banyak kilauan cahaya kepada rambut. Susunan molekular kecil dari asam lemak rantai pendek dan rantai sedang, yang molekulnya berukuran kecil pada VCO memudahkan untuk penyerapan, memberikan tekstur lembut halus pada kulit dan rambut. Hal tersebut yang membuat VCO berfungsi sebagai bahan untuk pemulihan kulit kering, kasar dan keriput.

  Kebanyakan lotion komersial terbuat dari minyak yang merupakan minyak sayur yang telah diproses panas dan hidrogenasi sehingga tidak ada antioksidan sebagai pelindung alami yang berakibat banyak pada kulit (Setiaji, 2005).

  Untuk dapat menghasilkan sediaan lotion yang baik, harus dilakukan dengan proses yang tepat. Proses pencampuran melibatkan proses pencampuran yang merupakan faktor yang sangat berpengaruh terhadap sifat fisik sediaan yang dihasilkan, yang nantinya juga dapat mempengaruhi stabilitasnya. Sediaan yang dibuat merupakan suatu emulsi yang diketahui kritis dalam hal pencampuran fase- fasenya agar dapat terdispersi dengan baik. Proses pencampuran dapat mengecilkan ukuran droplet, hal ini sesuai dengan fungsi mixer yang memiliki gigi-gigi yang dapat mendispersikan bahan-bahan pada saat pencampuran sehingga dapat menghasilkan lotion dengan ukuran droplet yang lebih kecil (Lantz dan Schwartz, 1990).

  Suhu pencampuran perlu dikendalikan karena sediaan yang dibuat dalam penelitian ini adalah emulsi yang berasal dari dua jenis bahan yang tidak saling campur. Agar kedua bahan tersebut dapat bercampur dengan terjadinya dispersi salah satu fase pada fase yang lain, maka memerlukan emulgator. Formula pada penelitian ini selain digunakan polysorbate 80 sebagai emulgator, juga digunakan emulgator tak langsung yaitu trietanolamin stearat yang terbentuk melalui proses saponifikasi. Suhu berpengaruh terhadap berlangsungnya proses saponifikasi, jika suhu terlalu rendah, saponifikasi yang terjadi tidak optimal, namun jika suhu terlalu tinggi, sabun yang telah terbentuk kembali berubah menjadi asam lemak dan basa penyusunnya.

  Maka dalam penelitian ini dilakukan optimasi pada kecepatan putar

  

mixer dan suhu pencampuran. Kedua faktor tersebut diperkirakan merupakan

  faktor yang berpengaruh besar dalam terbentuknya emulsi yang stabil. Dari penelitian ini nantinya dapat diketahui efek dari kedua faktor tersebut atau justru interaksi keduanya yang berpengaruh dominan terhadap sifat fisik dan stabilitas

  lotion