effervescent ekstrak teh hijau (camellia … · optimasi asam sitrat dan natrium bikarbonat sebagai...
Post on 20-Aug-2018
227 Views
Preview:
TRANSCRIPT
OPTIMASI ASAM SITRAT DAN NATRIUM BIKARBONAT
SEBAGAI EKSIPIEN PADA PEMBUATAN GRANUL
EFFERVESCENT EKSTRAK TEH HIJAU (Camellia sinensis L.)
DENGAN METODE GRANULASI BASAH
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh :
Lia Eko Wulandari
NIM : 058114165
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA 2009
OPTIMASI ASAM SITRAT DAN NATRIUM BIKARBONAT
SEBAGAI EKSIPIEN PADA PEMBUATAN GRANUL
EFFERVESCENT EKSTRAK TEH HIJAU (Camellia sinensis L.)
DENGAN METODE GRANULASI BASAH
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh :
Lia Eko Wulandari
NIM : 058114165
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA 2009
ii
iii
iv
Keyakinan yang disertai suatu tindakan adalah kekuatan
Keyakinan tanpa tindakan adalah suatu dagelan
Salah satu pengkerdilan terkejam dalam hidup adalah membiarkan pikiran yang cemerlang menjadi budak bagi tubuh yang malas, yang
mendahulukan istirahat sebelum lelah. (Mario Teguh)
Karya ini kupersembahkan untuk : Tuhan Yesus Kristus
Bapak dan dek Widi tersayang di surga Ibu dan dek Tata
Seseorang yang aku sayangi Teman-temanku
Almamaterku,
v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertandatangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama : Lia Eko Wulandari
Nomor Mahasiswa : 058114165
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul : OPTIMASI CAMPURAN ASAM SITRAT DAN NATRIUM BIKARBONAT
SEBAGAI EKSIPIEN PADA PEMBUATAN GRANUL EFFERVESCENT
EKSTRAK TEH HIJAU (Camellia sinensis L.) DENGAN METODE
GRANULASI BASAH
beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta izin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal: 29 Januari 2009
Yang menyatakan
(Lia Eko Wulandari)
vi
PRAKATA
Puji Syukur kepada Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang atas
semua berkat dan penyertaanNya kepada penulis, sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi berjudul ”Optimasi Asam Sitrat dan Natrium Bikarbonat
sebagai Eksipien pada Pembuatan Granul Effervescent Ekstrak Teh Hijau
(Camellia sinensis L.) dengan Metode Granulasi Basah”. Skripsi ini disusun untuk
memenuhi salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Strata 1
Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm).
Penulis banyak mengalami kesulitan dan masalah dalam menyelesaikan
laporan akhir ini. Tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak penulis tidak akan
mampu mewujudkan dan merangkai skripsi ini menjadi satu. Oleh karena itu
pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih atas segala bantuan
yang diberikan kepada :
1. ”Yesus Kristus”, atas segala anugrah-Nya.
2. Ibu Rita Suhadi, M.Si., Apt, selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas
Sanata Dharma
3. Ibu Agatha Budi Susiana Lestari, M.Si., Apt, selaku pembimbing utama yang
telah banyak memberikan bimbingan dan masukan hingga skripsi ini selesai.
4. Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan
banyak pendampingan, dukungan, saran, dan kritik.
5. Yohanes Dwiatmaka M.Si., selaku dosen penguji yang telah memberikan
banyak pendampingan, dukungan, saran, dan kritik.
6. Bapak dan dek Widi di surga atas semangat luar biasa dan doa dari “sana”.
vii
7. Ibu dan dek Tata atas kasih sayang hangat, kesabaran dan doa yang diberikan.
8. “Team Teh”, Hendra, Uli, Yokhe, Aster, Ceci, Eva dan Erika atas kerjasama,
perhatian, semangat dan bantuannya selama mengerjakan skripsi ini.
9. Cawazku, Thank’s for being my other legs, my other hand, and my other eyes.
10. “Team Sambiloto” atas kesediaannya berbagi ruang dan peralatan.
11. Segenap laboran atas bantuan dan kerjasamanya selama penulis menempuh
perkuliahan di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
12. Teman-temanku kelas C dan teman-teman FST’05 atas semangat dan
persahabatan yang indah.
13. Vanni,Yuna, Ade, Aya, Ty, Aloyna, Baba dan Suci atas doa, perhatian dan
semangat yang diberikan.
14. Teman-teman KKN, Fian, Fidel, Fred, Henny, Markonah, Depruth, Ayum,
dan MJ atas segala pengertian, semangat dan segala bantuan yang diberikan.
15. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu.
Penulis telah berusaha sebaik-baiknya untuk menyelesaikan skripsi ini.
Namun penulis menyadari masih banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan di
dalamnya. Maka penulis mengharapkan kritik dan saran. Akhir kata, semoga
penelitian ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu kefarmasian.
Penulis
viii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis
ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah
disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 29 Januari 2009
Penulis,
Lia Eko Wulandari
ix
INTISARI
Teh adalah salah satu tanaman yang saat ini banyak diteliti kemanfaatannya. Teh hijau terbukti mengandung senyawa epigallocathecin gallate (EGCG) yang diketahui mempunyai efek sebagai antioksidan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui efek asam sitrat sebagai sumber asam dan natrium bikarbonat sebagai sumber basa, atau interaksi keduanya yang dominan dalam menentukan sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau yang dibuat dengan metode granulasi basah, serta mendapatkan area komposisi optimum asam sitrat dan natrium bikarbonat yang menghasilkan granul dengan sifat fisik yang dikehendaki.
Penelitian ini termasuk dalam jenis penelitian eksperimental murni yang bersifat eksploratif dengan dua faktor yaitu asam sitrat dan natrium bikarbonat dan dua level. Pengolahan data dilakukan menggunakan desain faktorial untuk menentukan faktor yang dominan. Tingkat signifikansi pengaruh setiap faktor dianalisis secara statistik menggunakan Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95%.
Dari hasil penelitian diperoleh asam sitrat dominan dalam menentukan respon kandungan lembab dan waktu larut, natrium bikarbonat dominan dalam menentukan respon pH dan interaksi antara asam sitrat dan natrium bikarbonat dominan dalam menentukan respon kecepatan alir. Ditemukan komposisi optimum asam sitrat dan natrium bikarbonat.
Kata kunci : ekstrak teh hijau, asam sitrat, natrium bikarbonat, granul effervescent, granulasi basah, desain faktorial
x
ABSTRACT
One of the most studied plants is tea. Green tea contains epigallocathecin gallate (EGCG) that had been known has an antioxidant effect. The aims of the research were to investigate the dominant effects in the effervescent granule physical properties made with wet granulation method and to obtain the optimum area of the composition of citric acid and sodium bicarbonate from green tea extract effervescent granule formulas.
Explorative experimental design with two factors, citric acid and sodium bicarbonate, and two levels was employed in this research. Data was processed using factorial design to determine the dominant factor. Significance level of each influence factor was analyzed statistically using Yate’s treatment with 95% level of confidence.
The result show that citric acid was dominant in determining moisture content and dissolution time, sodium bicarbonate was dominant in determining pH solution’s and flow rate determined dominantly by interaction of citric acid and sodium bicarbonate. The optimum composition area of citric acid and sodium bicarbonate was obtained.
Keywords : green tea extract, citric acid, sodium bicarbonate, effervescent granule factorial design, wet granulation
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL .......................................................................... ............. i
HALAMAN JUDUL ............................................................................................. ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................... .............. iii
HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................... v
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ............................................... vi
PRAKATA …....................................................................................................... vii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................. ix
INTISARI............................................................................................................... x
ABSTRACT............................................................................................................. xi
DAFTAR ISI ....................................................................................................... xii
DAFTAR TABEL..................................................................................................xvi
DAFTAR GAMBAR ...........................................................................................xvii
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................xviii
BAB I. PENGANTAR ....................................................................................... 1
A. Latar Belakang ....................................................................................... 1
1. Permasalahan ................................................................................... 3
2. Keaslian penelitian ............................................................................ 3
3. Manfaat penelitian ............................................................................ 4
B. Tujuan Penelitian .................................................................................... 5
xii
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA................................................................... 6
A. Teh Hijau................................................................................................ 6
B. Ekstrak .................................................................................................... 7
C. Granul Effervescent ................................................................................ 8
D. Pemerian Bahan dalam Sediaan Effervescent ........................................ 9
1. Asam sitrat ....................................................................................... 9
2. Natrium bikarbonat .......................................................................... 10
3. Polivinilpirrolydon (PVP) ................................................................. 10
4. Laktosa .............................................................................................. 10
5. Aspartam ........................................................................................... 11
E. Granulasi Basah ...................................................................................... 11
F. Sifat Fisik Granul Effervescent ............................................................... 13
1.Kandungan lembab .......................................................................... 13
2.Kecepatan alir .................................................................................. 14
3.Waktu larut........................................................................................ 14
4.pH larutan.......................................................................................... 14
G. Desain Faktorial ...................................................................................... 15
H. Landasan teori ......................................................................................... 17
I. Hipotesis.................................................................................................. 18
BAB III. METODE PENELITIAN .................................................................... 20
A. Jenis Rancangan Penelitian ..................................................................... 20
B. Variabel Penelitian ................................................................................. 20
C. Definisi Operasional .............................................................................. 21
xiii
D. Bahan Penelitian...................................................................................... 22
E. Alat Penelitian......................................................................................... 23
F. Tata Cara Penelitian ................................................................................ 23
1. Pemeriksaaan kualitas ekstrak ......................................................... 23
2. Penentuan dosis ekstrak kering teh hijau ......................................... 23
3. Penentuan level rendah dan level tinggi asam sitrat dan natrium
bikarbonat ......................................................................................... 24
4. Optimasi formula granul effervescent ekstrak teh hijau dengan
kombinasi asam sitrat dan natrium bikarbonat ................................ 25
5. Pembuatan granul effervescent dengan metode granulasi basah ...... 25
6. Pemeriksaan sifat fisik granul effervescent ...................................... 26
7. Penentuan profil sifat fisik granul effervescent dan area komposisi
optimum ............................................................................................ 27
G. Analisis Data .......................................................................................... 28
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 29
A. Ekstrak Teh Hijau .................................................................................. 29
B. Pembuatan Granul Effervescent ............................................................. 30
C. Uji Sifat Fisik ......................................................................................... 35
1.Kandungan lembab .......................................................................... 37
2.Kecepatan alir ................................................................................... 40
3.waktu larut ........................................................................................ 42
4.pH ..................................................................................................... 46
D. Optimasi Formula ................................................................................... 48
xiv
E. Prediksi Kadar CO2 ................................................................................ 53
F. Prediksi Prospek Hasil Penelitian .......................................................... 54
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN …......................................................... 56
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 68
LAMPIRAN .......................................................................................................... 61
BIOGRAFI PENULIS ........................................................................................... 93
xv
DAFTAR TABEL
Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua
level ....................................................................................................... 16
Tabel II. Formula granul effervescent ekstrak teh hijau ..................................... 25
Tabel III. Hasil pengukuran sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau
............................................................................................................... 35
Tabel IV. Hasil perhitungan nilai efek menggunakan metode desain
faktorial ................................................................................................. 36
Tabel V. Perhitungan Yate’s treatment respon kandungan lembab ..................... 39
Tabel VI. Perhitungan Yate’s treatment kecepatan alir ........................................ 42
Tabel VII. Perhitungan Yate’s treatment respon waktu larut ................................ 45
Tabel VIII. Perhitungan Yate’s treatment respon pH............................................... 48
Tabel IX. Hasil perhitungan kadar CO2 total ...................................................... 54
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Struktur epicatechin, epicatechin-3-gallat, epigallocatechin, dan
epigallocatechin-3-gallat ........................................................................ 7
Gambar 2 Profil pengaruh asam sitrat dan natrium bikarbonat terhadap
kandungan lembab ............................................................................... 38
Gambar 3 Profil pengaruh asam sitrat dan natrium bikarbonat terhadap
respon kecepatan alir ............................................................................. 40
Gambar 4 Profil pengaruh asam sitrat dan natrium bikarbonat terhadap
respon waktu larut ................................................................................ 44
Gambar 5 Profil pengaruh asam sitrat dan natrium bikarbonat terhadap
respon pH .............................................................................................. 47
Gambar 6 Contour plot kecepatan alir granul effervescent ................................... 50
Gambar 7 Contour plot waktu larut granul effervescent........................................ 50
Gambar 8 Contour plot pH granul effervescent ..................................................... 51
Gambar 9 Superimposed contour plot sifat fisik granul effervescent ekstrak
teh hijau (kandungan lembab, kecepatan alir, waktu larut dan pH)...... 52
Gambar 10 Superimposed contour plot sifat fisik granul effervescent ekstrak
teh hijau (kecepatan alir, waktu larut dan pH) ...................................... 53
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Certificate of Analysis ekstrak teh hijau ................................................ 61
Lampiran 2. Hasil uji kandungan lembab ekstrak kering teh hijau .......................... 62
Lampiran 3. Penimbangan, notasi, dan formula desain faktorial............................... 63
Lampiran 4. Data sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau ............................ 64
Lampiran 5. Perhitungan efek sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau ...... 66
Lampiran 6. Persamaan regresi .................................................................................. 68
Lampiran 7. Yate’s treatment ..................................................................................... 75
Lampiran 8. Perhitungan kadar CO2 yang terlarut..................................................... 88
Lampiran 9. Dokumentasi.......................................................................................... 91
xviii
BAB I
PENGANTAR
A. Latar Belakang
Obat tradisional merupakan salah satu potensi yang memiliki
kemungkinan untuk dikembangkan secara luas. Ditinjau dari sisi kefarmasian,
dapat memberikan variasi pilihan pengobatan kepada masyarakat, dan di sisi lain
dapat digunakan sebagai salah satu upaya untuk melestarikan budaya bangsa
Indonesia. Salah satu pengembangan dalam obat tradisional adalah membuat
variasi bentuk sediaan obat tradisional yang telah ada.
Salah satu tanaman yang saat ini banyak dieksplorasi pemanfaatannya
sebagai obat tradisional yaitu teh (Camellia sinensis L.). Teh sudah terbukti
memiliki senyawa polifenol, diantarnya adalah katekin, yang memiliki khasiat
sebagai antihipertensi, antioksidan, antikarsinogenesis dan dapat melindungi kulit
dari sinar ultra violet.
Ditinjau dari proses pengolahannya, terdapat beberapa jenis teh yaitu teh
hijau, teh hitam, dan teh oolong (Fernandez, Pablos, Martin, dan Gonzalez, 2002).
Teh hijau lebih banyak mengandung polifenol dibandingkan teh hitam dan teh
oolong. Berdasarkan alasan tersebut, dalam penelitian ini lebih ditekankan pada
khasiat teh hijau sebagai antioksidan yang dapat membantu dalam melawan
radikal bebas lingkungan. Senyawa radikal bebas merupakan prekursor terjadinya
peroksidasi membran lipid yang kemudian akan berdampak pada masalah
1
2
kesehatan yaitu penyakit kronis seperti kanker, atheroscelorosis, dan penuaan dini
(Jia, Zhou, Yang, Wu, dan Liu, 1998).
Pada penelitian ini ekstrak teh hijau dengan kandungan senyawa
polifenol katekin disajikan dalam bentuk sediaan granul effervescent. Sediaan
effervescent memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan bentuk sediaan
solid oral konvensional lain seperti tablet dan kapsul. Sediaan granul effervescent
memungkinkan penyiapan larutan dalam waktu seketika dengan dosis yang tepat,
dapat diberikan pada pasien yang kesulitan menelan tablet atau kapsul (Swarbrick
dan Boylan, 1992) serta memberikan rasa yang enak dan segar karena terjadi
reaksi karbonasi (Mohrle, 1989). Kelebihan-kelebihan inilah yang membuat
sediaan granul effervescent menjadi disukai dan acceptable bagi masyarakat.
Dalam suatu sediaan granul effervescent, komponen asam dan basa
memegang peranan penting, karena akan mendukung terjadinya reaksi
effervescent yang memungkinkan pelepasan gas, dalam hal ini gas
karbondioksida, sesuai reaksi sebagai berikut :
H3C6H5O7 + 3NaHCO3 → Na3C6H3O7+ 4H2O + 3CO2 (Ansel, 1995)
Mengingat pentingnya komponen asam dan basa dalam sediaan
effervescent, maka dalam penelitian ini akan dilakukan optimasi terhadap kedua
eksipien tersebut. Melalui studi optimasi ini diharapkan dapat diketahui
perbandingan yang optimum antara asam sitrat dan natrium bikarbonat yang
digunakan pada pembuatan granul effervescent, sehingga diharapkan akan
diperoleh formula yang optimum untuk dapat menghasilkan sediaan granul
effervescent yang berkualitas ditinjau dari sifat fisiknya.
3
Metode yang digunakan untuk studi optimasi formula adalah desain
faktorial. Keuntungan penggunaan metode desain faktorial adalah bahwa metode
ini memungkinkan untuk mengidentifikasi efek masing-masing faktor maupun
efek interaksi antar faktor (Bolton, 1990). Melalui metode ini dapat diketahui
campuran asam sitrat dan natrium bikarbonat yang optimum yang berperan dalam
penentuan sifat fisik dan kualitas sediaan effervescent.
1. Permasalahan
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan di atas, permasalahan
yang akan dibahas dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut:
a. Apakah ekstrak teh hijau dapat diformulasikan menjadi sediaan granul
effervescent yang memenuhi persyaratan kualitas dan memberikan rasa
yang enak?
b. Di antara asam sitrat, natrium bikarbonat dan interaksi keduanya manakah
yang lebih dominan dalam mempengaruhi respon sifat fisik granul
effervescent ekstrak teh hijau?
c. Apakah ditemukan area optimum komposisi asam sitrat dan natrium
bikarbonat dalam contour plot superimposed yang menghasilkan sifat fisik
granul effervescent ekstrak teh hijau yang dikehendaki ?
2. Keaslian penelitian
Penelitian mengenai teh hijau telah banyak dilakukan mengingat banyak
manfaat yang diperoleh dari teh hijau. Penelitian yang pernah dilakukan
sebelumnya antara lain :
4
a. Evaluasi daya hambat tablet effervescent teh hijau pada oksidasi asam
linoleat (Rohdiana, Raharjo dan Murdijati, 2005)
b. Stabilitas EGCG dalam media cair (Zhou, Chiang, Portocarrero, Zhu, Hill,
Heppert, Jayaratna, Davies, Janle, dan Kissinger, 2003).
c. Sinergisme antioksidan dari polifenol teh dan alfa tokoferol melawan
peroksidasi asam linoleat dalam larutan yang terinduksi radikal bebas (Jia
et al, 1998).
d. Optimasi Formula Granul Effervescent Ekstrak Kunyit (Curcuma
domestica Val.) dengan Variasi Jumlah Asam Sitrat Dan Sodium
Bikarbonat Didasarkan pada Metode Desain Faktorial (Arie, 2006).
Sejauh pengetahuan penulis belum pernah dilakukan penelitian
sebelumnya mengenai optimasi campuran asam sitrat dan natrium bikarbonat
sebagai eksipien pada pembuatan granul effervescent ekstrak teh hijau (Camellia
sinensis L.) dengan metode granulasi basah.
3. Manfaat penelitian
Manfaat yang diharapkan melalui penelitian ini meliputi:
a. Manfaat teoritis : memberikan sumbangan terhadap perkembangan ilmu
pengetahuan di bidang kefarmasian, terutama mengenai formulasi sediaan
effervescent ekstrak teh hijau.
b. Manfaat metodologis : memberikan sumbangan metode yang sesuai untuk
memformulasi sediaan effervescent yang mengandung ekstrak teh hijau.
5
c. Manfaat praktis : menambah variasi sediaan effervescent dari ekstrak teh
hijau, sehingga dapat meningkatkan animo masyarakat dalam
menggunakan obat tradisional, khususnya teh hijau.
B. Tujuan Penelitian
Secara umum tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah
dapat dihasilkan sediaan granul effervescent ekstrak teh hijau yang memenuhi
persyaratan kualitas. Secara khusus tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui apakah ekstrak teh hijau dapat diformulasikan menjadi sediaan
granul effervescent yang memenuhi persyaratan kualitas.
2. Mengetahui manakah di antara asam sitrat, natrium bikarbonat, atau interaksi
keduanya bersifat dominan dalam mempengaruhi sifat fisik granul
effervescent ekstrak teh hijau.
3. Mengetahui apakah ditemukan area optimum komposisi asam sitrat dan
natrium bikarbonat dalam contour plot superimposed yang menghasilkan sifat
fisik granul effervescent ekstrak teh hijau yang dikehendaki.
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Teh hijau
Teh hijau berasal dari pucuk daun tanaman teh yang diolah melalui
proses tertentu. Teh hijau dibuat dengan cara pemanasan dan penguapan untuk
menginaktifkan enzim polifenol oksidase/fenolase sehingga oksidasi enzimatik
terhadap katekin dapat dicegah (Hartoyo, 2003).
Sejumlah penelitian baik secara farmakologi maupun epidemiologi
menegaskan bahwa teh hijau merupakan antioksidan yang sangat potensial (Ikeda,
Kobayashi, Hamada, Tsuda, Goto, Imaizumi, Nozowa, Sugimoto, dan Kakuda,
2003). Komponen kimia yang disebut-sebut paling bertanggung jawab terhadap
aktivitas antioksidan tersebut adalah polifenol (Suzuki, Sano, Yosidha, Degawa,
Mitase, and Yamamoto, 2003). Polifenol yang terdapat dalam teh hijau yaitu
epicatechin (EC), epigallocatechin (EGC), epicatechin gallate (ECG),
epigallocatechin gallate (EGCG), dan gallic acid (GA). Jenis katekin terbanyak
yang ditemukan dalam teh hijau yaitu EGCG dan ECG dimana kedua jenis
katekin tersebut terbukti dapat berfungsi sebagai senyawa antioksidan yang kuat
(Rohdiana et al., 2005). Telah ditemukan bahwa tingkat kecepatan aktivitas
peroksidasi dari EGCG lebih besar dibandingkan ECG, EGC, EC dan GA (Jia et
al, 1998).
6
7
HO
OH
O
OH
OH
OH
(-)-Epicatechin
HO
OH
O
O
OH
OH
C
O
OH
OH
OH
(-)-Epicatechin-3-gallate
OH
HO O
OH
OH
OH
OH
(-)-Epigallocatechin
HO
OH
O
O
OH
OH
C
O
OH
OH
OH
(-)-Epigallocatechin-3-gallate
OH
Gambar 1. Struktur epicatechin, epicatechin-3-gallat, epigallocatechin, dan epigallocatechin-3-gallat (Svobodova, Psotova dan Walternova, 2003)
Menurut Zhu, Zhang, Tsang, Huang dan Chen (1997) EGCG stabil pada pH
rendah (kurang dari 4) dan tidak stabil pada pH tinggi (lebih dari 8).
B. Ekstrak
Ekstrak merupakan sari pekat tumbuh-tumbuhan atau hewan yang
diperoleh dengan cara melepaskan zat aktif dari masing-masing bahan obat
menggunakan pelarut yang cocok, kemudian pelarut diuapkan sebagian atau
semua, dan sisa endapan atau serbuk diatur untuk ditetapkan standarnya (Ansel,
1995).
Pada ekstrak tumbuhan jika bahan pengekstraksinya sebagian atau
seluruhnya diuapkan, maka diperoleh ekstrak yang dikelompokkan menurut sifat-
sifatnya menjadi :
8
1. Ekstrak encer, sediaan ini memiliki konsistensi seperti madu dan dapat
dituang.
2. Ekstrak kental (extractum spissum), sediaan ini liat dalam keadaan dingin dan
tidak dapat dituang. Ekstrak kental tidak mengandung air lebih dari 30%.
3. Ekstrak kering (extractum siccum), memiliki konsistensi kering dan mudah
digosokkan. Melalui penguapan cairan pengekstraksi dan pengeringan sisanya
terbentuk suatu produk, yang mengandung air tidak lebih dari 5% (Voigt,
1994).
C. Granul effervescent
Granul effervescent adalah granul atau serbuk kasar yang mengandung
unsur obat dalam campuran kering, biasanya terdiri dari unsur asam (asam sitrat,
asam tartrat, asam fumarat) dan unsur basa (natrium karbonat, natrium
bikarbonat). Bila ditambahkan dengan air, asam dan basanya akan bereaksi
membebaskan CO2 sehingga menghasilkan buih (Ansel, 1995). Effervescent
memberikan rasa yang menyenangkan karena efek karbonasi dapat membantu
dalam menutupi rasa bahan aktif yang kurang menyenangkan. Effervescent mudah
digunakan dan dosisnya dapat diatur (Mohrle, 1989), sedangkan kerugian sediaan
effervescent adalah tidak stabil dengan adanya lembab serta lebih mahal jika
dibandingkan dengan larutan atau tablet biasa (Swarbrick dan Boylan, 1992).
Effervescent dikemas secara individu untuk mencegah masuknya lembab,
sehingga dapat meminimalkan jumlah lembab yang masuk dari luar lingkungan ke
dalam produk selama dalam penyimpanan (Mohrle, 1989).
9
Pertimbangan bahan yang digunakan dalam komponen sediaan
effervescent adalah kandungan lembab yang terkandung dalam bahan yang
digunakan harus seminimal mungkin karena adanya lembab akan menyebabkan
reaksi effervescent dini. Kelarutan masing-masing komponen merupakan faktor
yang perlu diperhitungkan dalam sediaan effervescent, karena bila komponen
sediaan tidak larut akan menyebabkan lambatnya disintegrasi tablet menjadi
terhambat bahkan juga menyebabkan adanya residu dalam larutan effervescent,
sehingga idealnya seluruh komponen sediaan effevescent memiliki kecepatan
kelarutan yang sama (Morhle, 1989).
Bahan-bahan yang biasanya digunakan dalam sediaan effervescent adalah
sumber asam (asam sitrat, asam askorbat, asam malat, asam fumarat, asam tartrat,
garam-garam asam atau campuran dari asam-asam tersebut), sumber basa
(natrium bikarbonat, natrium karbonat, potassium karbonat, potassium bikarbonat,
natrium sesquikarbonat, arginin karbonat, sodium glycine karbonat, L-lisin
karbonat), bahan pengikat (Polyvinylpyrrolidone), bahan pengisi dimana
dibutuhkan hanya dalam jumlah kecil (laktosa, dan sukrosa) (Morhle, 1989).
D. Pemerian Bahan dalam Sediaan Effervescent
1. Asam sitrat
Asam sitrat adalah asam yang paling banyak digunakan dalam
pembuatan sediaan effervescent. Asam sitrat sangat mudah larut dalam air,
memiliki tingkat keasaman yang tinggi dan tersedia dalam bentuk granul atau
serbuk kecil. Bersifat free flowing, anhidrat dan monohidrat. Asam sitrat bersifat
10
sangat higroskopis (Mohrle, 1989). Jumlah asam yang paling dapat diterima
dalam komposisi sediaan effervescent adalah 25% sampai 40% dari berat yang
diinginkan (Wehling dan Fred, 2004).
2. Natrium bikarbonat
Natrium bikarbonat adalah sumber karbondioksida utama dalam sistem
effervescent. Natrium bikarbonat larut sempurna dalam air, non higroskopis, tidak
mahal, jumlahnya banyak, dan tersedia dalam lima ukuran dari serbuk halus
hingga granul yang free flowing. Natrium bikarbonat menghasilkan kurang lebih
52% karbon dioksida (Lieberman, Lachman, dan Schwartz, 1989). Jumlah basa
yang paling dapat diterima dalam komposisi sediaan effervescent adalah 25%
sampai 40% dari berat yang diinginkan (Wehling dan Fred, 2004).
3. Polivinilpirrolydon (PVP)
Pengikat merupakan bahan yang membantu untuk menyatukan bahan-
bahan lain. Penggunaan pengikat yang terlalu banyak meskipun pengikat yang
bersifat larut air, akan menghambat proses hancurnya effervescent.
Polyvinylpyrrolidone (PVP) adalah pengikat yang efektif dalam sediaan
effervescent. PVP ditambahkan dalam bentuk larutan dalam air, alkohol, atau
cairan hidroalkohol (Mohrle, 1989). PVP yang biasa digunakan dalam granulasi
basah adalah pada konsentrasi antara 3-15% (Lieberman et al, 1989).
4. Laktosa
Pada sediaan effervescent biasanya dibutuhkan jumlah bahan pengisi
dalam jumlah kecil karena bahan-bahan effervescent itu sendiri sudah dalam
jumlah besar, sehingga terkadang penambahan bahan pengisi tidak diperlukan
11
untuk mencapai berat yang diinginkan (Mohrle, 1989). Laktosa serbuk atau masa
hablur, keras, putih atau putih krem. Tidak berbau, stabil di udara dan rasa sedikit
manis. Laktosa mudah larut di dalam air dan lebih mudah larut di dalam air
mendidih (Anonim, 1995). Laktosa banyak digunakan sebagai filler-binder pada
kapsul dan tablet yang digunakan secara oral (Rowe, Sheskey dan Owen, 2006).
5. Aspartam
Serbuk aspartam berwarna putih, hampir tidak berbau, dan serbuknya
berbentuk kristal. Aspartam banyak digunakan sebagai pemanis pada produk
minuman, produk makanan, dan produk-produk farmasi. Aspartam biasanya
digunakan untuk menutupi rasa yang tidak menyenangkan dari suatu sediaan.
Kemanisan aspartam kira-kira 180 sampai 200 kali kemanisan sukrosa (Rowe et
al., 2006).
E. Granulasi Basah
Proses pembuatan sediaan effervescent meskipun dalam beberapa hal
sama dengan pembuatan tablet biasa, ada masalah-masalah tertentu dan metode-
metode khusus yang tidak dijumpai pada pembuatan tablet biasa. kondisi
lingkungan yang khusus menjadi salah satu persyaratan. Kelembaban lingkungan
dan suhu yang relatif rendah perlu dipertimbangkan dalam proses pembuatan
sediaan ini. Hal ini menyangkut kestabilan produk yang dihasilkan. Lembab yang
menyebabkan ketidakstabilan sediaan tidak hanya berasal dari lingkungan saja
tapi tidak menutup kemungkinan juga berasal dari peralatan yang digunakan, oleh
karena itu peralatan yang digunakan harus mengandung lembab seminimal
12
mungkin bila perlu sebelum alat diguanakan dikeringkan terlebih dahulu
menggunakan quick vaccum drying (Mohrle, 1989).
Teknik granulasi basah yaitu dengan mencampur bahan kering dengan
cairan penggranul untuk menghasilkan massa granul. Massa bersifat plastis dan
kohesif, direduksi untuk menghasilkan distribusi ukuran partikel yang optimal dan
pengeringan untuk menghasilkan granul yang dapat dikempa. Ada beberapa
metode granulasi basah yang umum digunakan dalam pembuatan effervescent.
Salah satunya adalah granulasi basah dengan cairan non reaktif. Cairan
penggranul seperti etanol atau isopropanol adalah cairan yang sering digunakan.
Cairan penggranul ditambah perlahan-lahan pada komponen yang kan digranul
dalam mixer yang cocok sehingga cairan dapat terdistribusi merata (Mohrle,
1989). Granulasi basah dapat dilakukan dengan tiga macam cara yaitu dengan
menggunakan panas, menggunakan cairan nonreaktif, dan dengan cairan reaktif
(Mohrle, 1989).
1. Dengan panas
Metode klasik dalam pembuatan granul effervescent meliputi
penghilangan air dari bahan hidrat pada suhu yang rendah untuk membentuk
massa granul. Proses ini sulit dikontrol untuk mencapai hasil yang reprodusibel
(Mohrle, 1989).
2. Dengan cairan nonreaktif
Cairan penggranul yang biasa digunakan adalah etanol dan isopropanol.
Cairan ini ditambahkan pada bahan-bahan yang telah dicampur sebelumnya
sampai cairan terdistribusi merata pada campuran. Bahan pengikat larut alkohol
13
yang biasa digunakan seperti PVP dapat dilarutkan dalam cairan penggranul
sebelum ditambahkan pada serbuk. Keuntungan dari metode ini adalah tidak
semua bahan dalam formulasi perlu kontak dengan cairan penggranul atau panas
pada proses pengeringan, sedangkan kerugiannya adalah masih diperlukan
beberapa proses setelah granul dikeringkan (Mohrle, 1989).
3. Dengan cairan reaktif
Granulating agent yang paling efektif untuk campuran effervescent
adalah air. Dalam proses ini air digunakan sebagai pengikat. Air selalu
ditambahkan dalam bentuk semprotan halus pada bahan-bahan yang dipilih dalam
formulasi ketika dilakukan pencampuran pada ribbon blender. Bahan-bahan
tersebut harus lebih dapat melepaskan air yang diserap daripada menyerap dan
mengikatnya. Salah satu kerugian dalam proses ini adalah bahwa formula yang
mengandung bahan yang rentan terhadap air dan atau panas dapat terdegradasi
dengan proses ini (Mohrle, 1989).
F. Sifat Fisik Granul Effervescent
1. Kandungan lembab
Kandungan lembab dapat mempengaruhi sifat fisika kimia sediaan
effervescent. Keseimbangan kandungan air dapat mempengaruhi aliran dan
karakteristik kompresi serbuk, kekerasan granul, serta stabilitas obat (Wedke,
Serajudin, dan Jacobson, 1989). Persyaratan kandungan lembab untuk granul
effervescent yaitu antara 0,4%-0,7% (Fausett, Gayser, dan Dash, 2000).
14
2. Kecepatan alir
Kecepatan alir granul dapat mempengaruhi proses packaging, karena
kecepatan alir mempengaruhi keseragaman pengisian dari masing-masing
pengemasnya sehingga mempengaruhi keseragaman dosis zat aktif dalam sediaan.
Granul dengan kecepatan alir baik, yaitu kurang dari 10 detik tiap 100 gram atau
dengan kecepatan alir kurang dari 10 gram/detik akan mengalami kesulitan dalam
packaging (Fudholi, 1983).
3. Waktu larut
Waktu larut granul effervescent sebagai salah satu karakteristik proses
melarutnya granul effervescent dan reaksi karbonasi sendiri sebagai alasan utama
penggunaan sistem effervescent. Proses hancurnya granul dipengaruhi oleh
komponen-komponen yang larut air dan banyaknya komponen bahan pengikat
yang terdapat di dalam sediaan tersebut (Mohrle, 1989). Waktu larut sediaan
effervescent tidak lebih dari 150 detik pada suhu 250C (Wehling dan Fred, 2004).
4. pH larutan
Pengukuran pH larutan yang konsisten menunjukkan distribusi bahan
yang baik dalam granul. Variasi pH larutan yang luas menunjukkan granulasi
yang tidak homogen (Mohrle, 1989). EGCG memiliki kelarutan yang baik dalam
air dan memiliki kelarutan tertinggi pada pH larutan antara 5-7. Stabilitas EGCG
dalam larutan adalah pada pH 5 (Kellar, Poshini, He, Penzotti, Bedu-Addo, dan
Payne, 2005).
15
G. Desain Faktorial
Desain faktorial merupakan metode rasional untuk menyimpulkan dan
mengevaluasi secara obyektif efek dari besaran yang berpengaruh terhadap
kualitas produk. Desain faktorial digunakan dalam penelitian dimana efek dari
faktor atau kondisi yang berbeda dalam penelitian akan diketahui (Bolton, 1990).
Desain faktorial merupakan aplikasi persamaan regresi yaitu teknik untuk
memberikan model hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih
variabel bebas. Model yang diperoleh dari analisis tersebut berupa persamaan
matematika (Bolton, 1990). Desain faktorial dua level berarti ada dua faktor
(misal A dan B) yang masing-masing faktor diuji pada dua level yang berbeda,
yaitu level rendah dan level tinggi (Bolton, 1990).
Optimasi campuran dua bahan (berarti ada dua faktor) dengan desain
faktorial (two level faktorial design) dilakukan berdasarkan rumus :
Y = b0 + b1X1 + b2X2 + b12X1X2
Keterangan :
Y = respon hasil atau sifat yang diamati
X1, X2 = level bagian A , level bagian B
b0, b1, b2, b12 = koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan
b0 = rata-rata hasil semua percobaan
Pada desain faktorial dua level dan dua faktor diperlukan empat
percobaan (2n = 4, dengan 2 menunjukkan level dan n menunjukkan jumlah
faktor). Penamaan formula untuk jumlah percobaan = 4 adalah formula (1) untuk
percobaan I, formula a untuk percobaan II, formula b untuk percobaan III, dan
16
formula ab untuk percobaan IV (Bolton, 1990). Respon yang ingin diukur harus
dapat dikuantitatifkan. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor
dan dua level tertera pada tabel I.
Tabel 1. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level Formula Faktor I Faktor II Interaksi
1 - - + a + - - b - + - ab + + +
Keterangan : Faktor I - = level rendah + = level tinggi Faktor II - = level rendah + = level tinggi Formula (1) = faktor 1 level rendah, faktor II level rendah Formula a = faktor 1 level tinggi, faktor II level rendah Formula b = faktor 1 level rendah, faktor II level tinggi Formula ab = faktor 1 level tinggi, faktor II level tinggi
Berdasarkan persamaan di atas, dengan substitusi secara matematika,
dapat dihitung efek masing-masing faktor, maupun efek interaksi. Besarnya efek
dapat dicari dengan menghitung selisih antara rata-rata respon pada level rendah.
Konsep perhitungan efek menurut Bolton (1990) sebagai berikut :
Efek faktor I = ((a-(1)+(ab-b))/2
Efek faktor II = ((b-(1)+(ab-a))/2
Efek faktor III = ((ab-b)+(a-1))/2
17
H. Landasan Teori
Teh hijau mengandung senyawa polifenol yang sebagian besar berupa
katekin. Katekin terdiri dari epikatekin, epikatekingalat, epigalokatekin, dan
epigalokatekingalat (EGCG). EGCG merupakan polifenol teh yang berjumlah
paling banyak dan diketahui memiliki khasiat sebagai antioksidan.
Sediaan effervescent yang saat ini banyak dikembangkan adalah granul
dan tablet effervescent. Hal ini dikarenakan sediaan effervescent memiliki
kelebihan dibandingkan sediaan oral lain seperti kapsul dan tablet. Granul
effervescent memiliki karakter khusus yaitu berkaitan dengan kemampuannya
untuk menghasilkan gelembung gas CO2 yang berfungsi untuk menambah
kesegaran sediaan di samping itu pada sisi formula reaksi asam dan basa tersebut
berfungsi dalam disintegrasi granul effervescent. Melalui sediaan granul
effervescent memungkinkan penyiapan larutan dalam waktu singkat dengan dosis
yang tepat serta dapat diberikan pada pasien yang mengalami kesulitan dalam
menelan tablet atau kapsul.
Faktor yang akan dioptimasi dalam penelitian ini adalah jumlah asam
sitrat sebagai sumber asam dan natrium bikarbonat sebagai sumber basa dalam
menentukan respon sifat fisik (kandungan lembab, kecepatan alir, waktu larut, dan
pH larutan) sediaan effervescent. Asam sitrat digunakan sebagai sumber asam
karena mudah larut dalam air sedangkan sumber basa yang digunakan adalah
natrium bikarbonat karena merupakan sumber karbondioksida utama dalam
sediaan effervescent. Asam sitrat dan natrium bikarbonat akan bereaksi sebagai
berikut :
18
H3C6H5O7 + 3NaHCO3 → Na3C6H3O7+ 4H2O + 3CO2
Dari reaksi tersebut terlihat bahwa 1 mol asam sitrat akan bereaksi dengan 3 mol
natrium bikarbonat menghasilkan 3 mol karbondioksida untuk dapat
menghasilkan gas CO2. Karbondioksida yang dihasilkan akan berperan dalam
proses pemecahan dan pelarutan granul effervescent. Jumlah asam yang paling
dapat diterima dalam komposisi sediaan effervescent adalah 25% sampai 40% dari
berat yang diinginkan demikian juga dengan jumlah basa yang paling dapat
diterima dalam sediaan effervescent adalah 25% sampai 40%. Berat yang
dijadikan ukuran dalam menentukan formula adalah sebesar 4500 mg.
Untuk menentukan komposisi formula granul effervescent yang optimum
digunakan metode desain faktorial dengan dua faktor dan level. Area komposisi
optimum ditentukan melalui contour plot superimposed. Desain faktorial juga
digunakan untuk mengetahui faktor yang dominan dalam menentukan sifat fisik
granul yang dikehendaki.
I. Hipotesis
1. Diduga granul effervescent ekstrak teh hijau dapat diformulasikan menjadi
sediaan granul effervescent yang memenuhi persyaratan kualitas dan memiliki
rasa yang enak.
2. Dapat ditentukan efek faktor yang dominan yang memenuhi sifat fisik granul
effervescent ekstrak teh hijau.
19
3. Diduga dapat ditentukan area optimum komposisi asam sitrat dan natrium
bikarbonat dalam superimposed contour plot yang yang menghasilkan sifat
fisik granul effervescent ekstrak teh hijau yang dikehendaki.
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini termasuk dalam jenis penelitian eksperimental murni yang
bersifat eksploratif menggunakan metode desain faktorial dengan dua faktor dan
dua level.
B. Variabel Penelitian
1. Variabel bebas
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah level rendah dan level tinggi
asam sitrat dan natrium bikarbonat sebagai sumber asam dan sumber basa. Level
rendah asam sitrat adalah 1000 mg dan level tinggi asam sitrat adalah 1600 mg
sedangkan level rendah natrium bikarbonat adalah 1312,5 mg dan level tinggi
natrium bikarbonat adalah 2100 mg.
2. Variabel tergantung
Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah sifat fisik granul effervescent yang
dihasilkan meliputi kandungan lembab, kecepatan alir, waktu larut, dan pH
larutan
20
21
3. Variabel pengacau terkendali
Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah sifat fisika
kimia ekstrak teh hijau, suhu ruangan (± 18oC), kelembaban ruangan (55%), suhu
pengeringan bahan dan granul (± 40oC), lama dan kecepatan pencampuran serbuk
dan granul (20 menit, 20rpm).
C. Definisi Operasional
1. Sediaan granul effervescent ekstrak teh hijau adalah suatu sediaan padat yang
mengandung ekstrak teh hijau sebagai bahan obat dengan asam sitrat sebagai
sumber asam dan natrium bikarbonat sebagai sumber basa yang bereaksi cepat
pada penambahan air dengan menghasilkan gas CO2.
2. Ekstrak teh hijau adalah ekstrak kering serbuk daun teh, diperoleh dari PT.
Sido Muncul, dengan kandungan EGCG sebesar 7,14%.
3. Desain faktorial adalah metode optimasi yang memungkinkan untuk
mengetahui bahan manakah yang memiliki efek dominan dalam menentukan
sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau serta dapat digunakan untuk
menentukan area optimal asam sitrat-natrium bikarbonat berdasarkan
superimposed contour plot yang diprediksi sebagai formula optimal terbatas
pada level yang diteliti.
4. Faktor adalah setiap besaran yang mempengaruhi respon, dalam penelitian ini
digunakan 2 faktor yaitu asam sitrat sebagai faktor A dan natrium bikarbonat
sebagai faktor B.
22
5. Level adalah nilai atau tetapan untuk faktor, dalam penelitian ini terdapat dua
level yaitu level rendah dan level tinggi. Level rendah asam sitrat dinyatakan
dalam jumlah bahan sebanyak 1 gram sedangkan level tinggi sebanyak 1,6
gram. Level rendah natrium bikarbonat dinyatakan dalam jumlah bahan
sebanyak 1,3125 gram sedangkan level tinggi sebanyak 2,1 gram.
6. Respon adalah besaran yang dapat dikuantifikasikan dan diamati. Dalam
penelitian ini respon adalah hasil percobaan sifat fisis (kandungan lembab
kecepatan alir, waktu larut, pH larutan).
7. Efek adalah perubahan respon yang disebabkan variasi level dan faktor.
Besarnya efek dapat dicari dengan menghitung selisih antara rata-rata respon
pada level rendah dan rata-rata respon pada level tinggi.
8. Formula optimum granul effervescent adalah komposisi bahan penyusun
granul yang menghasilkan granul effervescent yang memenuhi persyaratan
sifat fisik, yaitu kandungan lembab 0,4-0,7%, kecepatan alir granul lebih dari
10 g/detik, waktu larut granul lebih dari 150 detik, dan pH larutan 5-7.
D. Bahan Penelitian
Ekstrak teh hijau (PT. Sido Muncul), asam sitrat (kualitas farmasetik,
Brataco), natrium bikarbonat (kualitas farmasetik, Brataco), aspartam (kualitas
farmasetik, Brataco), PVP K30 (kualitas farmasetik), laktosa (kualitas farmasetik,
Brataco), etanol 96% (Brataco).
23
E. Alat Penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat-alat gelas
(Pyrex), neraca elektrik (Mettler Toledo GB 3002), alat pengukur kecepatan alir,
moisture analyzer (Sinar TM IR Balance 6100), stopwatch (Illuminator, Casio),
pengayak granul (Laboratory Science, IML), oven (Memmert), lemari pendingin
(Refrigerator, Toshiba), dehumidifier (OASIS D125), Air Conditioner (LG), pH
meter, Cube mixer.
F. Tata Cara Penelitian
1. Pemeriksaan kualitas ekstrak teh hijau
a. Organoleptik
Pengujian organoleptik dilakukan dengan cara mengamati ekstrak secara
visual meliputi bentuk, bau, rasa dan warna.
b. Uji kandungan lembab
Ekstrak ditimbang sebesar kurang lebih 5 gram kemudian diletakkan
dalam cawan aluminium dan dimasukkan ke dalam alat Moisture balance ,
kemudian dipanaskan pada suhu 1050C selama 15 menit atau samapai bobot
konstan, sehingga didapat persen kadar air. Kadar air ekstrak kering tidak lebih
dari 5% (Voigt, 1994).
2. Penentuan dosis ekstrak kering teh hijau
Tiap penyajian granul effervescent sebagai antioksidan mengandung 35
mg epigallocatechin gallat (EGCG). Kandungan EGCG dalam ekstrak kering teh
24
hijau adalah 7,14 %, sehingga jumlah ekstrak kering teh hijau yang diambil untuk
mendapatkan 35 mg EGCG adalah :
hijautehingekstrakmgmgmgmg ker5002,490100
14,735
%14,735
≈==
3. Penentuan level rendah dan level tinggi asam sitrat dan natrium
bikarbonat dalam sediaan effervescent.
3 NaHCO3 + C6H8O7 → 3H2O + 3CO2 + Na3C6H5O7
Asam sitrat BM=192 ; Natrium bikarbonat BM= 84
a. Level rendah
mol
3 NaHCO3 + C6H8O7 → 3H2O + 3CO2 + Na3C6H5O7
0,0156 5,208.10-3
Massa NaHCO3 = 0,0156 x 84 = 1,3125 gram
Jadi, level rendah untuk asam sitrat (C6H8O7)= 1 gram dan level rendah
untuk basa Na Bikarbonat (NaHCO3) = 1,3125 gram.
b. Level tinggi
Jumlah asam sitrat :
mol
3 NaHCO3 + C6H8O7 → 3H2O + 3CO2 + Na3C6H5O7
0,025 8,33.10-3
25
Massa NaHCO3 = 0,025 x 84 = 2,1 gram
Jadi, level tinggi untuk asam sitrat (C6H8O7)= 1,6 gram dan level tinggi
untuk basa Na Bikarbonat (NaHCO3) = 2,1 gram.
4. Optimasi formula granul effervescent ekstrak teh hijau dengan kombinasi
asam sitrat dan basa natrium bikarbonat
Tabel II. Formula granul effervescent ekstrak teh hijau
FORMULA BAHAN (mg) 1 a b ab Ekstrak teh hijau 500 500 500 500 Asam sitrat 1000 1600 1000 1600 Natrium bikarbonat 1312,5 1312,5 2100 2100 PVP 3% 19,2 19,2 19,2 19,2 Laktosa 210 210 210 210 Aspartam 90 90 90 90
Keterangan : Formula 1 : asam level rendah, basa level rendah Formula a : asam level tinggi, basa level rendah Formula b : asam level rendah, basa level tinggi Formula ab : asam level tinggi, basa level tinggi
5. Pembuatan granul effervescent dengan metode granulasi basah
Granul yang dibuat ada 2 macam yaitu granul asam dan granul basa.
Granul asam dibuat dengan campuran ekstrak teh hijau, asam sitrat, laktosa, dan
larutan PVP (dalam etanol 96% dengan konsentrasi 3%) sebagai cairan pengikat.
Granul basa dibuat dengan campuran natrium bikarbonat, laktosa, aspartam dan
larutan PVP 3% sebagai cairan pengikat. Sebelum digunakan masing-masing
bahan diayak terlebih dahulu dengan menggunakan ayakan nomor 50, kemudian
dikeringkan dengan menggunakan oven suhu kurang lebih 40oC selama 2 hari.
Campuran serbuk basa dihomogenkan dengan menggunakan cube mixer dengan
26
kecepatan 20 rpm selama 20 menit, kemudian dibuat massa granul dan dilakukan
pengayakan basah dengan ayakan nomor 14. Pada pembuatan granul asam
penambahan ekstrak dan PVP dilakukan secara bergantian sedikit demi sedikit.
Kemudian dibuat massa granul dan diayak basah dengan ayakan nomor 14.
Granul asam dan granul basa yang terbentuk lalu dikeringkan dalam oven (suhu ±
40oC) selama 7 hari hingga didapatkan bobot konstan. Granul kering yang
didapatkan diayak menggunakan ayakan dengan nomor mesh 16/20. Granul
effervescent yang didapat kemudian diuji sifat fisiknya.
6. Pemeriksaan sifat fisik granul effervescent
a. Uji kandungan lembab
Granul ditimbang seberat 5 gram, kemudian dimasukkan ke dalam oven
(granul asam dan granul basa dalam kondisi terpisah) dalam cawan petri yang
tersedia yang sebelumnya sudah ditara. Waktu pengeringan diatur sehingga bobot
konstan (± 7 hari) yakni sampai perbedaan bobot antara dua penimbangan
berurutan tidak lebih dari 0,25% (Anonim, 1995). Setelah didapat bobot konstan
untuk masing-masing granul (asam dan basa) dalam 1 formula, dilakukan
pengukuran kandungan lembab untuk campuran granul asam dan basa dengan
menggunakan moisture analyzer. Kurang lebih 5 gram campuran granul asam dan
basa dimasukkan ke dalam cawan alumunium, kemudian pengukuran dilakukan
dengan pemanasan pada suhu 105oC selama 15 menit atau sampai bobot granul
relatif konstan (Ansel, 1995).
27
b. Uji kecepatan alir
Granul ditimbang 100 g kemudian dituang pelan-pelan ke dalam corong
berujung tangkai tertutup lewat dinding corong. Kemudian tutup pada ujung
tangkai dibuka dan granul dibiarkan mengalir keluar sampai habis. Waktu
mengalirnya granul sampai granul yang berada di dalam corong keluar semua
dicatat dengan stopwatch (Voigt, 1994).
c. Uji waktu larut
Sejumlah granul sesuai bobot granul tiap-tiap formula, dimasukkan ke
dalam gelas yang berisi 200 ml air. Catat waktu yang dibutuhkan granul untuk
larut dalam air dengan menggunakan stopwatch (Mohrle, 1980).
d. Uji pH larutan
Sejumlah granul sesuai bobot tiap formula yang sudah dilarutkan ke dalam
200 ml air, diukur pH larutan dengan menggunakan pH meter setelah tidak lagi
terjadi reaksi effervescent, yang ditandai dengan tidak lagi terbentuk gas CO2.
7. Penentuan profil sifat fisik granul effervescent dan area komposisi
optimum
Respon untuk semua kombinasi dapat diprediksi dengan menggunakan
persamaan desain faktorial:
Y = b0 + b1(X1) + b2(X2) + b12 (X1)(X2)
Keterangan: Y = respon hasil percobaan/ sifat yang diamati X1 = level faktor 1 (asam sitrat) X2 = level faktor 2 (natrium bikarbonat) X1X2 = level faktor 1 (asam sitrat) dikalikan level faktor 2 (natrium bikarbonat) b0 = rata-rata hasil semua percobaan B1, b2, b12 = koefisien yang dapat dihitung dari hasil percobaan
28
G. Analisis Data
Data yang diperoleh dari pengujian sifat fisik dianalisis menggunakan
metode desain faktorial untuk mengetahui efek yang dominan dalam menentukan
sifat fisik granul effervescent (Bolton, 1990). Perhitungan desain faktorial, dapat
digunakan untuk menghitung besarnya efek/pengaruh asam sitrat, natrium
bikarbonat dan interaksi keduanya terhadap sifat fisik granul effervescent ekstrak
teh hijau. Dari persamaan regresi desain faktorial dapat dibuat contour plot yang
selanjutnya dapat ditentukan area optimal dari masing-masing respon, sesuai
dengan sifat fisik yang diinginkan. Masing-masing area optimal kemudian
digabung menjadi superimposed contour plot sehingga akan diperoleh komposisi
optimumnya.
Analisis statistic Yate’s treatment dilakukan untuk mengetahui perbedaan
respon yang terjadi pada dua level asam-basa yang berbeda dan mengetahui
adanya interaksi antara asam-basa yang diteliti. Berdasarkan analisis statistik ini
maka dapat ditentukan ada atau tidaknya hubungan dari setiap faktor dan interaksi
terhadap respon. Hal tersebut dapat dilihat dari nilai F hitung dan F tabel.
Sebelumnya ditentukan hipotesis terlebih dahulu. Hipotesis alternatif (Hi) yaitu
terdapat pengaruh antara faktor (asam sitrat, natrium bikarbonat, dan interaksi
keduanya) dengan respon. Hipotesis null (Hnull) merupakan negasi Hi, yaitu tidak
ada pengaruh. Hi diterima dan H null ditolak apabila nilai Fhitung lebih besar
daripada nilai Ftabel. Taraf kepercayaan yang digunakan untuk uji statistik adalah
95 %.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Ekstrak Teh Hijau
Pembuatan granul effervescent pada penelitian ini menggunakan ekstrak
teh hijau sebagai zat aktif dari sediaan. Ekstrak teh hijau yang digunakan
diperoleh dari industri obat tradisional Sido Muncul. Certificate of Analysis (CoA)
disertakan untuk memastikan kebenaran kandungan dari ekstrak teh hijau yang
didapatkan. Ekstrak teh hijau yang diperoleh berupa serbuk halus, berasa pahit,
berwarna kuning kecoklatan dan memiliki bau yang khas.
Uji kandungan lembab kandungan lembab ekstrak dilakukan untuk
mengetahui banyaknya kandungan lembab dalam ekstrak karena ekstrak teh hijau
yang digunakan adalah ekstrak kering sehingga banyaknya kandungan lembab
akan menentukan kualitas ekstrak kering teh hijau yang digunakan. Selain itu uji
ini penting dilakukan karena lembab yang terkandung dalam ekstrak juga
berkontribusi dalam kandungan lembab sediaan effervescent, oleh karena itu
kandungan lembab ekstrak penting dilakukan. Menurut Voigt (1994) ekstrak
kering memiliki kandungan lembab kurang dari 5%, berdasarkan pengukuran
diperoleh kandungan lembab dalam ekstrak sebesar 4,028% sehingga ekstrak
yang digunakan memenuhi persyaratan sebagai ekstrak kering. Dalam CoA
tertulis bahwa kandungan lembab yang terkandung dalam ekstrak adalah 3%
sehingga dapat disimpulkan ekstrak kering yang diperoleh telah menyerap lembab
dari lingkungan. Lembab yang terserap ini tidak menyebabkan berkurangnya
29
30
kandungan EGCG dalam ekstrak teh hijau, hal ini dikarenakan EGCG bersifat non
higroskopis.
Ekstrak teh hijau digunakan karena memiliki khasiat sebagai senyawa
antioksidan. Ekstrak teh hijau mengandung berbagai macam senyawa polifenol
antara lain epicatechin (EC), epigallocatechin (EGC), epicatechin gallate (ECG),
epigallocatechin gallate (EGCG), dan gallic acid (GA). Menurut Jia et al (1998)
aktivitas antioksidan yang paling besar pada teh hijau terdapat pada EGCG. Oleh
karena itu EGCG digunakan sebagai acuan dalam penentuan dosis ekstrak teh
hijau untuk pembuatan granul effervescent. Pada CoA disebutkan kandungan
EGCG yang terdapat pada ekstrak kering teh hijau sebesar 7,14 %.
B. Pembuatan Granul Effervescent
Dalam pembuatan granul effervescent ekstrak teh hijau langkah pertama
yang dilakukan yaitu menentukan dosis ekstrak yang akan digunakan. CoA
menyebutkan kandungan EGCG yang terdapat pada ekstrak kering teh hijau
sebesar 7,14%, agar diperoleh aktivitas antioksidan yang diharapkan dibutuhkan
35 mg EGCG untuk tiap penyajian, oleh karena itu untuk memperoleh 35 mg
EGCG tiap penyajian diperlukan 500 mg ekstrak teh hijau. Nilai LD dari EGCG
yaitu 347,2 mg/kg BB (Anonim, 2005a) atau 17360 mg/50kgBB (berdasarkan
rata-rata berat badan orang indonesia) sedang dosis yang digunakan pada
pembuatan granul effervescent ini adalah 500mg tiap formula. Dosis tersebut
tidak melebihi LD EGCG yang ditetapkan. Selain itu efek kafein yang terdapat
dalam ekstrak juga perlu diperhatikan mengingat komposisi kafein juga memiliki
50
50
31
prosentase yang besar dalam komposisi ekstrak. Konsumsi kafein yang
diperbolehkan dalam 1 hari adalah 400 mg, berdasarkan keterangan yang ada pada
CoA menyebutkan bahwa kandungan kafein yang terdapat dalam ekstrak adalah
sebesar 5,50 %. Sehingga dapat disimpulkan dosis ekstrak teh hijau yang
diberikan tidak memberikan efek merugikan terutama karena tidak melebihi batas
konsumsi kafein yang diperbolehkan tiap harinya.
Langkah selanjutnya adalah menentukan besarnya level rendah dan level
tinggi dari asam dan basa granul effervescent. Dalam penelitian ini asam yang
digunakan adalah asam sitrat sedangkan basa yang digunakan adalah natrium
bikarbonat. Penentuan level rendah dan level tinggi dilakukan berdasarkan hasil
reaksi kesetimbangan dari asam sitrat dan natrium bikarbonat seperti dibawah ini :
3 NaHCO3 + C6H8O7 → 3H2O + 3CO2 + Na3C6H5O7
Menurut Wehling dan Fred (2004) komposisi asam dan basa yang dapat diterima
dalam sediaan effervescent adalah sebesar 25% hingga 40 %. Berdasarkan
pernyataan tersebut maka level tinggi asam sitrat yang digunakan adalah sebesar
1600 mg dan level rendah asam sitrat sebesar 1000 mg, sedangkan level tinggi
natrium bikarbonat yang digunakan sebesar 2100 mg dan level rendah natrium
bikarbonat sebesar 1312,5 mg.
Selain asam sitrat dan natrium bikarbonat ditambahkan pula bahan
tambahan lain yaitu aspartam sebagai pemanis, laktosa sebagai pengisi, dan PVP
3% sebagai pengikat. Bahan tambahan yang dipilih bersifat mudah larut dalam air
dan berbentuk anhidrat mengingat sediaan effervescent sangat reaktif terhadap
32
adanya lembab sehingga penggunaan bahan tambahan anhidrat dimaksudkan
untuk mencegah terjadinya reaksi effervescent dini.
Metode pembuatan granul yang digunakan adalah metode granulasi basah
dengan cairan pengikat yang tidak reaktif yaitu menggunakan larutan PVP 3%.
Perbedaan dari granulasi basah dan granulasi kering adalah pada bahan pengikat
yang digunakan. Pada granulasi basah digunakan cairan pengikat sebagai bahan
pengikat sedangkan pada granulasi kering digunakan pengikat dalam bentuk
serbuk kering. Penggunaan cairan pengikat lebih efektif digunakan dibandingkan
penggunaan serbuk pengikat karena adanya cairan akan membentuk liquid bridge
sehingga antara partikel yang satu dengan partikel yang lain akan terikat dengan
jembatan cair yang mengikat partikel-partikel tersebut sehingga ikatan yang
terbentuk akan lebih kuat. Bahan pengikat yang digunakan adalah PVP 3%
bersifat hidrofil dan mudah larut dalam air.
Pembuatan granul effervescent dilakukan pada ruangan bersuhu 180C
dengan relative humidity (RH) sebesar 55%. Syarat ideal suatu ruangan yang
digunakan untuk pembuatan granul effervescent adalah memiliki RH 25%.
Persyaratan nilai RH ini tidak dapat dicapai dikarenakan kelembaban lingkungan
sangat lembab sehingga RH maksimal yang dapat dicapai adalah 55%. Meskipun
demikian, tetap dilakukan usaha-usaha untuk memperkecil kandungan lembab
yang ada di dalam granul. Usaha-usaha tersebut antara lain pembuatan granul
asam dan basa secara terpisah, pemilihan bahan anhidrat dan pengeringan bahan
sebelum digunakan. Pembuatan granul effervescent dilakukan dengan
memisahkan antara granul asam dan granul basa, hal ini dilakukan agar tidak
33
terjadi reaksi effervescent dini selama proses pembuatan karena kelembaban
ruangan yang masih cukup tinggi. Granul asam dibuat dengan campuran ekstrak
teh hijau, asam sitrat, laktosa, dan larutan PVP 3%, sedangkan granul basa dibuat
dengan campuran natrium bikarbonat, laktosa, aspartam dan larutan PVP 3%.
Ekstrak teh hijau dicampurkan bersama campuran granul asam karena ekstrak teh
hijau bersifat stabil pada pH asam, sedangkan aspartam dicampurkan dalam
campuran granul basa karena aspartam akan menghasilkan tingkat kemanisan
yang lebih baik bila berada pada campuran granul basa selain itu larutan yang
dihasilkan menjadi lebih jernih. Sebelum digranul, masing-masing bahan diayak
dengan ayakan dengan nomor mesh 50 untuk memperkecil ukuran partikel
sehingga saat proses pencampuran partikel yang berukuran besar tidak memisah.
Kemudian bahan dikeringkan dalam oven bersuhu kurang lebih 400C selama 2
hari. Suhu pengeringan digunakan 400C karena pada suhu lebih dari 400C bahan-
bahan yang digunakan menjadi tidak stabil, karena menurut Swarbrick dan
Boylan (1992) natrium bikarbonat yang akan terurai menjadi natrium karbonat
pada suhu 500C. Berikut adalah reaksi pembentukan natrium bikarbonat menjadi
natrium karbonat akibat proses pemanasan:
2 NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2
Perubahan natrium bikarbonat menjadi natrium karbonat menyebabkan gas CO2
yang dihasilkan menjadi tidak sebanyak ketika masih berada dalam bentuk
natrium bikarbonat. Berikut adalah reaksi pembentukan gas CO2 akibat reaksi
pada asam sitrat dan natrium bikarbonat dan asam sitrat dan natrium karbonat:
34
3NaHCO3 + C6H8O7 → Na3C6H3O7 + 4H2O + 3CO2
2Na2CO3 + C6H8O7 → Na4C6H4O7 + H2O +2CO2
Apabila pengeringan dilakukan pada suhu kurang dari 400C pengeringan tidak
efektif. Diambil waktu pengeringan 2 hari, karena berdasarkan hasil orientasi
pengeringan dengan lama waktu tersebut sudah cukup optimal. Sebelum digranul
campuran serbuk untuk granul basa dicampur menggunakan cube mixer dengan
kecepatan 20 rpm selama 20 menit, hal ini karena campuran serbuk basa berwarna
putih sehingga bila dicampur secara manual sulit untuk mengetahui tingkat
homogenitas campuran, sedangkan campuran serbuk asam dicampur secara
manual karena warna ekstrak dalam campuran serbuk asam dapat mengindikasi
homogenitas dari campuran. Kemudian masing-masing serbuk asam dan basa
dibentuk menjadi massa granul dan saat granul masih basah granul diayak dengan
ayakan nomor 14. Digunakan ayakan no mesh 14 agar saat granul akan diayak
kering (no mesh 16/12) tidak banyak granul yang terbuang akibat pengecilan
ukuran granul. Proses selanjutnya adalah granul asam dan granul basa yang
terbentuk kemudian dikeringkan dalam oven bersuhu 400C selama 7 hari hingga
didapatkan bobot konstan. Granul kering yang didapatkan diayak dengan ayakan
nomor mesh 16/20.
Granul effervescent yang dihasilkan memiliki rasa yang enak dan terasa
sepat teh. Dari segi penampilan diperoleh bahwa granul effervescent yang
didapatkan memiliki penampilan larutan yang jernih berwarna kekuningan namun
sedikit berbusa.
35
C. Uji Sifat Fisik
Sifat fisik merupakan faktor penting dalam sediaan padat (dalam hal ini
granul effervescent), karena sifat fisik akan mempengaruhi stabilitas, efikasi dan
penerimaan dari konsumen. Pada penelitian ini, parameter sifat fisik yang diamati
adalah kandungan lembab, kecepatan alir, waktu larut dan pH.
Pengamatan kandungan lembab menggunakan alat moisture analyzer
(Sinar TM IR Balance 6100), metode pengamatan sifat alir granul dipilih metode
langsung menggunakan corong alir. dan pengamatan waktu larut serta pH larutan
dilakukan secara langsung. Hasil penghitungan sifat fisik granul effervescent
ekstrak teh hijau ditampilkan pada tabel III.
Tabel III. Hasil pengukuran sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau
Formula Sifat fisik granul
( 1 ) ( a ) ( b ) ( ab )
Kandungan lembab (%) 2,553±0,635 2,370±0,878 2,958±1,047 2,206±0,928
Kecepatan alir (g/dtk) 41,772±11,121 38,825±11,374 38,948±13,751 42,072±8,908
Waktu larut (detik) 180,833±16,225 134,333±10,840 135,667±20,151 127,083±16,279
pH 5,662±0,458 4,932±0,587 6,527±0,346 5,708±0,459
Analisis data yang dilakukan meliputi penghitungan nilai efek setiap
faktor (asam sitrat, natrium bikarbonat, dan interaksi keduanya) terhadap sifat
fisik granul effervescent menggunakan metode desain faktorial, interpretasi grafik
pengaruh masing-masing faktor secara individu terhadap sifat fisik granul
effervescent dan analisis statisitik menggunakan Yate’s treatment.
Perhitungan nilai efek (tabel III) menggunakan metode desain faktorial
untuk menentukan faktor yang paling dominan terhadap sediaan granul
36
effervescent. Perhitungan nilai efek didukung dengan interpretasi dari grafik
pengaruh masing-masing faktor secara individu terhadap sifat fisis sediaan granul
effervescent. Apabila nilai hasil perhitungan efek adalah positif maka faktor
tersebut bersifat menaikkan respon. Tetapi apabila hasil perhitungan bernilai
negatif, faktor tersebut bersifat menurunkan respon. Faktor dengan nilai efek
paling besar adalah fektor yang paling dominan dalam menentukan respon sifat
fisik sediaan granul effervescent. Analisis desain faktorial kemudian dilanjutkan
dengan analisis statistik Yate’s treatment untuk mengetahui apakah pengaruh yang
ditimbulkan oleh masing-masing faktor bermakna secara statistik.
Tabel IV. Hasil perhitungan nilai efek menggunakan metode desain faktorial
Faktor Kandungan lembab
Kecepatan alir
Waktu larut pH
Asam sitrat -0,467 0,089 -27,542 -0,602 Natrium bikarbonat
0,121 0,212 -26,209 0,648
interaksi -0,285 3,036 18,958 0,129
= efek dominan
Analisis statistik menggunakan Yate’s treatment untuk menentukan
apakah faktor-faktor tersebut mempengaruhi respon sifat fisik secara bermakna
menurut statistik. Nilai Fhitung yang diperoleh dari perhitungan dengan analisis
Yate’s treatment dibandingkan dengan nilai Ftabel. Dalam penelitian ini dipilih
derajat kepercayaan sebesar 95%. nilai F 0,005(1,3) adalah 4,13. H1 diterima dan h0
ditolak apabila nilai Fhitung lebih besar dari pada nilai Ftabel yang berarti bahwa
faktor tersebut memberikan pengaruh yang bermakna dalam menentukan suatu
respon.
37
1. Kandungan lembab
Persyaratan kandungan lembab untuk granul effervescent adalah sebesar
0,4%-0,7% (Fausett et al, 2000). Menurut Mohrle (1989) kelembaban ruangan
pembuatan granul effervescent sebaiknya dikendalikan kurang dari 25%.
Hasil pengukuran kandungan lembab (tabel III) tidak ada formula yang
memenuhi persyaratan. Hal ini dikarenakan saat pembuatan granul, batas
kelembaban ruangan yang dapat dicapai hanya kurang lebih 55% yang kemudian
menjadi salah satu keterbatasan dalam penelitian ini. Meskipun demikian,
pengendalian agar kandungan lembab pada granul effervescent tidak terlalu besar
tetap dilakukan, yaitu dengan mengkondisikan suhu ruangan sehingga mencapai
suhu kurang lebih 18oC, penggunaan dehumidifier, penggunaan bahan-bahan
anhidrat dan melakukan tahap pengeringan bahan sebelum digunakan. Hal
tersebut dilakukan agar didapat kandungan lembab sesuai persyaratan. Namun
karena RH yang dapat dicapai hanya 55% maka dimungkinkan masing-masing
bahan telah mencapai kesetimbangan kandungan lembab dengan lingkungan
sehingga setelah proses pengeringan kandungan lembab yang didapatkan tidak
dapat mencapai 0,4-0,7% karena kandungan lembab sudah mencapai
kesetimbangan dengan lingkungan dimana hal ini menyebakan lembab yang ada
di dalam granul sudah tidak dapat keluar lagi.
Berdasarkan hasil perhitungan nilai efek dengan menggunakan desain
faktorial (tabel IV), respon kandungan lembab, asam sitrat bersama dengan
interaksi asam sitrat dan natrium bikarbonat menyebabkan penurunan nilai
kandungan lembab (nilai efek negatif), dengan asam sitrat sebagai faktor yang
38
lebih dominan. Di sisi lain natrium bikarbonat mempunyai pengaruh menaikkan
kandungan lembab (nilai efek positif). Dari ketiga faktor tersebut asam sitrat
adalah faktor yang paling dominan dalam menentukan respon kandungan lembab
secara umum.
Pengaruh Asam Sitrat Terhadap Kandungan Lembab
1
2
3
4
1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600
asam sitrat (mg)
kand
unga
n le
mba
b (%
)
level rendah natrium bikarbonat level t inggi natrium bikarbonat
Pengaruh Natrium Bikarbonat Terhadap Kandungan lembab
1
1.5
2
2.5
3
1320 1450 1580 1710 1840 1970 2100natrium bikarbonat (mg)
kand
unga
n le
mba
b (%
)
level rendah asam sitrat level tinggi asam sitrat
2a 2b Gambar 2. Profil pengaruh asam sitrat dan natrium bikarbonat terhadap kandungan
lembab
Pada gambar 2a terlihat bahwa penambahan jumlah asam sitrat akan
berefek menurunkan kandungan lembab granul baik pada penggunaan natrium
bikarbonat level rendah maupun level tinggi. Pada gambar 2b terlihat bahwa
semakin banyak natrium bikarbonat yang digunakan akan meningkatkan
kandungan lembab granul pada penggunaan asam sitrat level rendah, namun akan
menurunkan kandungan lembab pada penggunaan asam sitrat level tinggi.
Berdasarkan grafik pada gambar 2a dan 2b terlihat adanya perpotongan garis hal
ini mengindikasikan adanya interaksi antara asam sitrat dan natrium bikarbonat
dalam menentukan respon kandungan lembab.
39
Tabel V. Perhitungan Yate’s treatment respon kandungan lembab
Source of varience
Degrees of freedom
Sum of square
Mean of square
Fhitung F(1.33)
Replicates 11 33,11 3,01 Treatment 3 3,77 1,26
Asam sitrat 1 2,62 2,62 21,19 4,13 Natrium bikarbonat
1 0,18 0,18 1,42 4,13
Interaksi 1 0,97 0,97 7,88 4,13 Experimental error
33 4,08 0,12
Total 47 40,97
Pada perhitungan statistik menggunakan Yate’s treatment diperoleh hasil
bahwa asam sitrat dan interaksi asam sitrat dan natrium bikarbonat memiliki
pengaruh yang signifikan terhadap respon kandungan lembab. Hal tersebut
tampak dari tabel bahwa nilai F hitung asam sitrat dan interaksi asam sitrat dan
natrium bikarbonat masing-masing melebihi Ftabel dengan tingkat kepercayaan
95%. Ini menunjukan bahwa asam sitrat dapat mempengaruhi respon kandungan
lembab secara signifikan baik secara sendiri-sendiri maupun dalam bentuk
interaksi dengan natrium bikarbonat. Di antara faktor yang dioptimasi, maka asam
sitrat bersifat paling dominan dalam mempengaruhi respon.
Perhitungan dengan menggunakan yate’s treatment dan perhitungan efek
menunjukkan bahwa asam sitrat dan interaksi antara asam sitrat dan natrium
bikarbonat berpengaruh dalam menurunkan kandungan lembab granul
effervescent. Dengan demikian kedua faktor ini memberikan keuntungan yaitu
menurunkan kandungan lembab.
40
2. Kecepatan alir
Sifat alir merupakan parameter yang penting terutama untuk mengetahui
kemampuan alir campuran granul saat proses pengemasan. Menurut Fudholi
(1983), sebaiknya waktu yang diperlukan oleh 100g granul untuk mengalir tidak
lebih dari 10 detik. Dengan demikian, persyaratan kecepatan alir yang baik adalah
lebih dari 10g/detik. Hasil pengujian kecepatan alir pada tabel III menunjukkan
bahwa semua formula telah memenuhi persyaratan kecepatan alir yang baik yaitu
lebih dari 10 g/detik.
Berdasarkan hasil perhitungan nilai efek dengan menggunakan desain
faktorial pada tabel IV pada respon kecepatan alir, asam sitrat, natrium
bikarbonat, dan interaksi keduanya menyebabkan kenaikan nilai kecepatan alir
(nilai efek positif). Dari ketiga faktor tersebut interaksi antara natrium bikarbonat
dan asam sitrat adalah faktor yang paling dominan dalam menentukan respon
nilai kecepatan alir. Profil pengaruh asam sitrat terhadap kandungan lembab dan
profil pengaruh natrium bikarbonat terhadap kandungan lembab ditampilkan pada
gambar 3.
Pengaruh Asam Sitrat Terhadap Kecepatan Alir
37
39
41
43
900 1100 1300 1500 1700asam sitrat (mg)
level rendah natrium bikarbonat level tinggi natrium bikarbonat
Pengaruh Natrium Bikarbonat Terhadap Kecepatan Alir
37
39
41
43
1200 1400 1600 1800 2000 2200natrium bikarbo nat (mg)
kece
pata
n al
ir (g
/det
ik)
level rendah asam sitrat level tinggi asam sitrat
3a 3b Gambar 3. Profil pengaruh asam sitrat dan natrium bikarbonat terhadap respon
kecepatan alir
41
Pada gambar 3a terlihat bahwa semakin banyak asam sitrat yang
digunakan akan meningkatkan kecepatan alir granul pada penggunaan natrium
bikarbonat level tinggi, namun akan menurunkan kecepatan alir granul pada
penggunaan natrium bikarbonat level rendah. Pada gambar 3b tampak bahwa
dengan semakin banyak natrium bikarbonat yang digunakan akan meningkatkan
kecepatan alir granul pada penggunaan asam sitrat level tinggi, namun akan
menurunkan kecepatan alir granul pada penggunaan asam sitrat level rendah.
Adanya perpotongan antara dua garis pada kedua gambar mengindikasikan bahwa
ada interaksi antara asam sitrat dan natrium bikarbonat dalam menentukan respon
nilai kecepatan alir.
Pada tabel VI ditampilkan hasil penghitungan statistik respon kecepatan
alir menggunakan Yate’s treatment. Dari perhitungan tersebut tampak bahwa
terjadi interaksi antara asam sitrat dan natrium bikarbonat (interaksi antara granul
asam dan granul basa) yang bersifat dominan dalam menentukan respon
kecepatan alir, karena nilai Fhitung faktor tersebut lebih besar dibandingkan nilai
F(1,33). Di sisi lain faktor asam sitrat dan natrium bikarbonat tidak memiliki
pengaruh yang bermakna secara statistik dalam menentukan nilai kecepatan alir.
Hasil ini sesuai dengan penghitungan nilai efek menggunakan desain faktorial
bahwa interaksi antara asam sitrat dan natrium bikarbonat (granul asam dan
granul basa) merupakan faktor yang paling berpengaruh dalam menentukan nilai
kecepatan alir.
42
Tabel VI. Perhitungan Yate’s treatment respon kecepatan alir
Source of varience
Degrees of
freedom
Sum of square
Mean of square
Fhitung F(1.33)
Replicates 11 5307,57 482,50 Treatment 3 111,20 37,06
Asam sitrat 1 0,09 0,09 0,01 4,13 Natrium bikarbonat
1 0,53 0,53 0,04 4,13
Interaksi 1 110,57 110,57 8,51 4,13 Experimental error
33 428,84 12,95
Total 47 5847,62
Interaksi antara asam sitrat dan natrium bikarbonat dalam hal ini adalah
interaksi antara granul asam dan granul basa, berpengaruh dalam menentukan
nilai kecepatan alir. Asam sitrat secara fisik partikelnya berbentuk granul dan
natrium bikarbonat secara fisik partikelnya cenderung tidak kohesif sehingga
interaksi keduanya bersifat meningkatkan kecepatan alir.
3. Waktu larut
Pengujian waktu larut dilakukan untuk mengetahui besarnya kemampuan
larut granul effervescent ekstrak teh hijau. Pengikat yang digunakan dalam
penelitian ini adalah PVP 3%. Bahan pengikat yang digunakan ini bersifat
hidrofilik sehingga membantu penetrasi air ke dalam granul proses kelarutan juga
dibantu dengan adanya pengadukan. Pengadukan menyebabkan kontak antara
granul asam dan granul basa sehingga reaksi effervescent dapat dengan mudah
terjadi. Dalam penelitian ini pengadukan dilakukan sebanyak 20 kali dengan
asumsi cukup untuk dapat membantu melarutkan granul effervescent. Menurut
43
Wehling dan Fred (2004), persyaratan waktu larut sediaan effervescent tidak lebih
dari 150 detik.
Berdasarkan hasil pengujian pada tabel III terlihat bahwa hanya formula
1 yang tidak memenuhi persyaratan waktu larut sediaan granul effervescent yaitu
lebih dari 150 detik.
Menurut analisis desain faktorial, asam sitrat menjadi faktor yang dominan
dalam menentukan nilai waktu larut dibanding faktor lainnya, hal ini tampak pada
tabel IV. Interaksi antara asam sitrat dan natrium bikarbonat bersifat menaikkan
waktu larut (nilai efek positif) sedangkan asam sitrat dan natrium bikarbonat
bersifat menurunkan waktu larut (nilai efek negatif) dengan asam sitrat menjadi
faktor yang paling dominan dalam menurunkan waktu larut. Profil pengaruh asam
sitrat dan natrium bikarbonat terhadap respon waktu larut ditampilkan berturut-
turut pada gambar 4.
Gambar 4(a) menunjukkan bahwa penambahan jumlah asam sitrat akan
berefek menurunkan waktu larut granul baik pada penggunaan natrium bikarbonat
level rendah maupun level tinggi. Gambar 4(b) menunjukkan bahwa semakin
banyak natrium bikarbonat yang digunakan akan menurunkan waktu larut granul
pada penggunaan asam sitrat level rendah dan level tinggi. Adanya dua garis pada
kedua gambar yang tidak sejajar mengindikasikan bahwa ada interaksi antara
asam sitrat dan natrium bikarbonat dalam menentukan respon nilai waktu larut
granul effervescent.
44
Pengaruh Asam Sitrat Terhadap Waktu Larut
120
150
180
210
1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600asam sitrat (mg)
wak
tu la
rut
(det
ik)
level rendah natrium bikarbonat level tinggi natrium bikarbonat
Pengaruh Natrium Bikarbonat Terhadap Waktu Larut
120
150
180
210
1320 1450 1580 1710 1840 1970 2100
Natrium Bikarbonat (mg)
wak
tu la
rut
(det
ik)
level rendah asam sitrat level tinggi asam sitrat
4a 4b Gambar 4. Profil pengaruh asam sitrat dan natrium bikarbonat terhadap waktu larut
Analisis statistik menggunakan Yate’s treatment (tabel VII) diperoleh
kesimpulan bahwa nilai Fhitung semua faktor lebih besar daripada nilai F(1,33) yaitu
faktor asam sitrat, natrium bikarbonat dan interaksi antara asam sitrat dan natrium
bikarbonat sehingga memiliki pengaruh yang bermakna secara statistik terhadap
respon waktu larut.
45
Tabel VII. Perhitungan Yate’s treatment respon waktu larut
Source of varience
Degrees of freedom
Sum of square
Mean of square
Fhitung F(1.33)
Replicates 11 549,22 499,23 Treatment 3 21658,06 7219,35
Asam sitrat 1 9102,52 9102,52 49,42 4,13 Natrium bikarbonat
1 8242,51 8242,52 44,75 4,13
Interaksi 1 4313,02 4313,02 23,41 4,13 Experimental error
33 6077,68 184,17
Total 47 33227,97
Berdasarkan Yate’s treatment diketahui bahwa terjadi interaksi antara
faktor yang dioptimasi (asam sitrat dan natrium bikarbonat) yang berpengaruh
secara statistik terhadap respon waktu larut. Selain itu juga dapat diketahui bahwa
masing-masing faktor (asam sitrat dan natrium bikarbonat) dapat mempengaruhi
respon waktu larut secara signifikan baik secara sendiri-sendiri maupun dalam
bentuk interaksinya. Di antara faktor yang dioptimasi, maka asam sitrat bersifat
paling dominan dalam mempengaruhi respon.
Asam sitrat bersifat menurunkan waktu larut hal ini dikarenakan asam
sitrat bersifat higroskopis sehingga mudah larut dalam air. Natrium bikarbonat
bersifat menurunkan waktu larut hal ini karena natrium bikarbonat merupakan
garam sehingga mudah larut dalam air. Sebaliknya terjadi interaksi antara asam
sitrat dan natrium bikarbonat yang justru bersifat menaikkan waktu larut sehingga
adanya interaksi antara asam sitrat dan natrium bikarbonat malah akan
memberikan efek yang merugikan karena malah akan memperlama waktu larut.
46
4. pH
pH dalam larutan effervescent ekstrak teh hijau ini memiliki pengaruh
terhadap kestabilan zat aktif ketika berada dalam bentuk sediaan, kelarutan zat
aktif dan homogenitas campuran granul effervescent. Zat aktif yag terdapat dalam
sediaan granul effervescent dalam penelitian ini adalah EGCG, menurut Kellar, et
al (2003) EGCG paling larut pada pH 5-7 dan stabil pada pH 5.
Hasil pengukuran pH yang terdapat pada tabel III tampak bahwa formula
a tidak berada pada range kestabilan EGCG dalam larutan yang menyebabkan
ketidakstabilan EGCG. Hal ini dapat disebabkan karena pada formula a,
komponen terbesar adalah komponen asam dimana asam bersifat menurunkan pH.
Menurut analisis desain faktorial natrium bikarbonat menjadi efek yang
paling dominan dalam menentukan respon pH dibanding kedua faktor lainnya, hal
ini terpapar pada tabel IV. Asam sitrat bersifat menurunkan nilai pH (nilai efek
negatif) sedangkan natrium bikarbonat dan interaksi antara natrium bikarbonat
dan asam sitrat bersifat menaikkan nilai pH (efek positif), dengan natrium
bikarbonat menjadi faktor yang lebih dominan dibandingkan dengan interaksi
antara asam sitrat dan natrium bikarbonat.
Profil pengaruh asam sitrat dan natrium bikarbonat terhadap pH
ditampilkan pada gambar 5. Gambar 5(a) menunjukkan bahwa penambahan
jumlah asam sitrat akan berefek menurunkan pH larutan baik pada penggunaan
natrium bikarbonat level rendah maupun level tinggi. Gambar 5(b) menunjukkan
bahwa semakin banyak natrium bikarbonat yang digunakan akan meningkatkan
pH larutan pada penggunaan asam sitrat level rendah dan level tinggi.
47
Pengaruh Asam Sitrat Terhadap pH
4
5
6
7
1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600asam sitrat (mg)
pH
level rendah natrium bikarbonat level tinggi natrium bikarbonat
Pengaruh Natrium Bikarbonat Terhadap pH
4
5
6
7
1320 1450 1580 1710 1840 1970 2100
natrium bikarbonat (mg)
pH
level rendah asam sitrat level tinggi asam sitrat
5a 5b Gambar 5. Profil pengaruh asam sitrat dan natrium bikarbonat terhadap pH
Berdasarkan perhitungan statistik menggunakan Yate’s treatment (tabel
VIII) didapatkan hasil bahwa faktor yang dioptimasi (asam sitrat dan natrium
bikarbonat) dan interaksi faktor-faktor tersebut memiliki pengaruh bermakna
secara statistik terhadap respon pH larutan. Hal tersebut dikarenakan nilai F
hitung semua faktor dan interaksinya lebih besar daripada nilai F tabel (yaitu:
4,13). Berdasarkan Yate’s treatment diketahui bahwa terjadi interaksi antara
faktor yang dioptimasi (asam sitrat dan natrium bikarbonat) yang berpengaruh
secara statistik terhadap respon pH larutan. Selain itu juga dapat diketahui bahwa
masing-masing faktor (asam sitrat dan natrium bikarbonat) dapat mempengaruhi
respon pH larutan secara signifikan baik secara sendiri-sendiri maupun dalam
bentuk interaksinya. Di antara faktor yang dioptimasi, maka natrium bikarbonat
bersifat paling dominan dalam mempengaruhi respon.
48
Tabel VIII. Perhitungan Yate’s treatment respon pH
Source of varience
Degrees of freedom
Sum of square
Mean of square
Fhitung F(1.33)
Replicates 11 9,07 0,82 Treatment 3 9,57 3,19
Asam sitrat 1 4,33 4,33 216,02 4,13 Natrium bikarbonat
1 5,03 5,03 250,85 4,13
Interaksi 1 0,19 0,19 9,90 4,13 Experimental error
33 0,66 0,02
Total 47 19,31
Asam sitrat memiliki pH 2,2 sehingga asam sitrat bersifat menurunkan
respon pH sedangkan natrium bikarbonat memiliki pH 8 sehingga natrium
bikarbonat bersifat menaikkan respon pH dan nilai signifikansi pada analisis
Yate’s treatment nilainya lebih besar dibandingkan asam sitrat sehingga natrium
bikarbonat lebih berpengaruh dalam menentukan nilai pH.
D. Optimasi Formula
Formula granul effervescent yang optimum adalah formula yang
memiliki sifat fisik granul effervescent yang baik seperti yang dikehendaki, untuk
mengontrol kualitas granul effervescent maka perlu dilakukan uji sifat fisik antara
lain kandungan lembab, kecepatan alir, waktu larut dan pH larutan.
Optimasi formula didasarkan pada contour plot yang dihasilkan dari
persamaan regresi desain faktorial. Contour plot yang didapatkan dari persamaan
regresi desain faktorial berfungsi untuk menentukan area respon sifat fisik sediaan
granul effervescent yang kita kehendaki terbatas pada level asam sitrat dan
49
natrium bikarbonat yang digunakan. Area optimum formula granul effervescent
ditunjukkan pada superimposed contour plot yang didapatkan dari penggabungan
masing-masing area dalam contour plot.
Data pengukuran respon kandungan lembab dibuat persamaan regresi
hubungan antara asam sitrat dengan natrium bikarbonat menggunakan metode
desain faktorial. Hasil perhitungan persamaan regresi desain faktorial dari respon
kandungan lembab adalah y = 6,692 – 0,001887.X1 – 0,0005105.X2 +
0,000001206.X1.X2 dengan y adalah respon kandungan lembab, X1 adalah jumlah
asam sitrat dan X2 adalah jumlah natrium bikarbonat. Kandungan lembab yang
memenuhi syarat sediaan granul effervescent adalah sebesar 0,4% hingga 0,7%
(Fausett et al., 2000). Berdasarkan persamaan regresi hubungan antara asam sitrat
dengan natrium bikarbonat menggunakan metode desain faktorial tersebut tidak
ditemukan area optimum yang memenuhi persyaratan.
Data pengukuran respon kecepatan alir dibuat persamaan regresi
hubungan antara asam sitrat dengan natrium bikarbonat menggunakan metode
desain faktorial. Hasil perhitungan persamaan regresi desain faktorial dari respon
kecepatan alir adalah y = 67,906 - 0,002.X1 - 0,016.X2 + 0,00001285 X1.X2
dengan y adalah respon kecepatan alir, X1 adalah jumlah asam sitrat dan X2
adalah jumlah natrium bikarbonat. Persamaan regresi tersebut menghasilkan
contour plot pada gambar 6.
50
Gambar 6.Contour plot kecepatan alir granul effervescent
Dari contour plot persamaan regresi desain faktorial respon kecepatan
alir, area respon kecepatan alir yang dipilih terbatas pada jumlah bahan yang
diteliti. Menurut Fudholi (1983) kecepatan larut yang baik untuk granul adalah
lebih dari 10 gram tiap detik. Dari contour plot di atas, semua area memenuhi
persyaratan kecepatan alir.
Dari hasil perhitungan secara desain faktorial terhadap respon waktu larut
diperoleh persamaan y = 439,630 – 0,183 X1 – 0,138 X2 + 0,00008025 X1X2 .
dari persamaan tersebut dapat dibuat contour plot pada gambar 7.
Gambar 7. Contour plot waktu larut granul effervescent
51
Dengan melihat contour plot dapat ditentukan area optimum dari granul
effervescent untuk memperoleh respon waktu larut yang dikehendaki terbatas
pada level yang diteliti. Berdasarkan contour plot di atas area yang dipilih adalah
yang memiliki respon waktu larut lebih dari 150 detik. Menurut Wehling dan Fred
(2004) waktu larut yang baik untuk granul effervescent adalah tidak lebih dari 150
detik.
Dari hasil perhitungan secara desain faktorial terhadap respon pH larutan
diperoleh persamaan y = 6,728 – 0,001931 X1 + 0,000151 X2 + 0,0000005439
X1X2 . dari persamaan tersebut dapat dibuat contour plot seperti pada gambar 8.
Gambar 8. Contour plot pH larutan granul effervescent
Dengan melihat contour plot di atas, dapat ditentukan area optimum dari
granul effervescent ekstrak teh hijau untuk memperoleh pH larutan yang
dikehendaki terbatas pada level yang diteliti. EGCG dalam ekstrak teh hijau larut
pada pH antara 5 sampai 7 dan stabil pada pH 5 (kellar et al,2005). Dari contour
plot di atas yang terpilih adalah area pH 5 sampai 6,2.
52
Berdasarkan superimposed contour plot sifat fisik granul effervescent
tidak dapat ditentukan area komposisi optimum untuk memperoleh granul
effervescent dengan respon yang dikehendaki, terbatas pada komposisi asam dan
basa yang diteliti.
13201420
152016201720
182019202020
1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600
asam sitrat (mg)
natr
ium
bik
arbo
nat (
mg)
150 detik 39 g/detik 6,2 5 2% 2,10%
Gambar 9. Superimposed contour plot sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau (kandungan lembab, kecepatan alir, waktu larut dan pH)
Berdasarkan superimposed contour plot sifat fisik granul effervescent
tanpa dilibatkannya kandungan lembab dalam penentuan formula optimum granul
effervescent dapat ditentukan area komposisi optimum untuk memperoleh granul
effervescent dengan respon yang dikehendaki, terbatas pada komposisi asam dan
basa yang diteliti. Area tersebut diprediksi sebagai formula optimum granul
effervescent pada komposisi asam dan basa yang diteliti.
53
Gambar 9. Superimposed contour plot sifat fisik granul effervescent
ekstrak teh hijau (kecepatan alir, waktu larut, pH)
E. Prediksi kadar CO2
Salah satu ciri yang khas pada granul effervescent adalah kemampuannya
menghasilkan gas, dimana dalam hal ini gas yang dihasilkan adalah gas
karbondioksida.
Perhitungan kandungan CO2 dari sediaan granul effervescent ini
dilakukan dengan menggunakan persamaan stoikiometri berdasarkan reaksi yang
terjadi antara asam sitrat dan natrium bikarbonat dengan adanya air adalah sebagai
berikut :
3 NaHCO3 + C6H8O7 → 3H2O + 3CO2 + Na3C6H5O7
Dalam reaksi ini diasumsikan bahwa gas CO2 yang dihasilkan murni berasal dari
reaksi antara asam sitrat dan natrium bikarbonat. Berdasarkan persamaan tersebut
diperoleh hasil kandungan CO2 seperti yang terdapat pada tabel IX.
54
Tabel IX. Hasil perhitungan kadar CO2 total
Formula F1 Fa Fb Fab
Kadar CO2 total (mg/200ml)
686,4
686,4
686,4
1100
Diketahui kadar CO2 yang menunjukkan gejala ketoksikan 5000 ppm (Anonim,
2005b) batas nilai CO2 tersebut merupakan CO2 yang terpejan secara inhalasi.
Jika sediaan granul effervescent ini dimaksudkan untuk penggunaan sekali minum
(200 mL) maka kadar maksimum karbondioksida yaitu 1000mg/200mL
sedangkan kelarutan CO2 dalam air yang bersuhu 20-25oC yaitu 337,6 mg/200mL
sampai 289,8mg/200mL (Anonim, 2008), namun tidak semua gas CO2 yang
dihasilkan akan terlarut di dalam medium air, karena sebagian besar akan
dilepaskan ke udara. Sehingga dapat disimpulkan kadar CO2 yang dihasilkan tidak
toksik.
F. Prediksi Prospek Hasil Penelitian
Penelitian optimasi asam sitrat dan natrium bikarbonat dalam sediaan
granul effervescent ekstrak teh hijau dilakukan untuk mendapatkan komposisi
optimum sehingga dapat layak untuk dipasarkan. Granul effervescent teh hijau
yang layak dipasarkan adalah granul effervescent yang memiliki rasa enak,
penampilan yang menarik dan dapat memenuhi sifat fisik yang dikehendaki.
Dilihat dari segi rasa, granul effervescent yang dihasilkan memiliki rasa enak dan
segar. Dilihat dari penampilan fisik, larutan effervescent memiliki penampilan
yang cukup menarik yaitu berwarna kuning jernih, hanya saja banyak timbul busa,
55
untuk mengatasi hal ini dapat ditambahkan antifoaming seperti
polydimethylsiloxane sehingga penampilan larutan granul effervescent ekstrak teh
hijau yang dihasilkan menjadi lebih menarik.
Berdasarkan parameter sifat fisik granul effervescent yang dihasilkan
sudah memenuhi parameter sifat fisik kecepatan alir, waktu larut dan pH larutan,
kecuali kandungan lembab granul effervescent. Hal ini dikarenakan adanya
keterbatasan ruang yang merupakan tempat dilakukan proses pembuatan granul
effervescent, dimana RH ruangan yang dipersyaratkan untuk pembuatan sediaan
effervescent tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu, untuk penelitian yang akan
datang diharapkan keterbatasan tersebut dapat diatasi, yaitu dengan diadakannya
ruang khusus yang tersedia untuk pembuatan sediaan effervescent dengan RH
yang sesuai dengan persyaratan yaitu 25%.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Ekstrak teh hijau dapat diformulasikan menjadi sediaan granul effervescent
yang memenuhi persyaratan kualitas, yaitu memenuhi persyaratan uji sifat
fisik granul (meliputi kecepatan alir, waktu larut, pH larutan) dan mempunyai
rasa yang enak.
2. Asam sitrat dominan dalam menentukan respon kandungan lembab dan waktu
larut, natrium bikarbonat dominan dalam menentukan respon pH dan interaksi
antara asam sitrat dan natrium bikarbonat dominan dalam menentukan respon
kecepatan alir.
3. Ditemukan area komposisi optimum campuran asam sitrat dan natrium
bikarbonat dengan tanpa melibatkan kandungan lembab dalam penentuan
komposisi optimumnya.
56
57
B. Saran
1. Perlu dilakukan penelitian serupa dengan level asam sitrat dan natrium
bikarbonat yang sama dengan kondisi ruang yang memenuhi syarat
pembuatan granul effervescent (RH ruangan maksimum 25%). Dalam hal ini
dapat digunakan desikator untuk memenuhi RH yang dipersyaratkan yaitu
25%.
2. Perlu dilakukan penetapan kadar zat aktif, yaitu EGCG untuk mengetahui
granul effervescent yang dihasilkan mengandung zat aktif yang seragam.
3. Perlu adanya penambahan antifoaming agar sediaan effervescent yang
dihasilkan lebih acceptable.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 1995, Farmakope Indonesia edisi IV, 1036, Departemen Kesehatan RI,
Jakarta Anonim, 2008, Carbondioxide Solubility in Water, http://www.chem.usu.edu/
~sbialkow/Classes/3650/CO2%20Solubility/DissolvedCO2.html, diakses tanggal 14 Desember 2008
Anonim, 2005a, Material Safety Data Sheet Epigallocatechin Gallate,
http://www.caymanchem.com/msdss/70935m.pdf, diakses tanggal 14 Desember 2008
Anonim, 2005b, Carbondioxide, http://dhs.wisconsin.gov/eh/chemFS/pdf/Carbon
Dioxide.pdf, diakses tanggal 14 Desember 2008 Ansel, H.C., 1995, Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms, 164-165, Lea
& Febiger, Philadelphia, USA Arie, D., 2006, Optimasi Formula Granul Effervescent Ekstrak Kunyit (Curcuma
Domestika Val.) dengan Variasi Jumlah Asam Sitrat Dan Sodium Bikarbonat Didasarkan pada Metode Desain Faktorial, Skripsi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta
Bolton, S., 1990, Pharmaceutical Statistic Practical and Clinical Application, 3 rd
ed, 326 – 353, 591 – 601, Marcel Dekker Inc, New York. Dalimartha, S., 1999, Atlas Tumbuhan Obat Indonesia, Jilid 1, 150-151, Trubus
Agriwidya, Jakarta Fausett, H., Gayser, Jr, C., dan Dash, K, A.,2000, Evaluation Of Quick
Disintegrating Calcium Carbonate Tablets, http:// www.pharmscitech.com diakses tanggal 3 Oktober 2008
Fernandez , Pl., Pablos F., Martin, M.J. and Gonzalez, A.G., 2002, Study of
Catechin as Xanthine The Profiles as Geographical Tracer, J. Agric. Food Chem., 1833-1839
Fudholi, A., 1983, Metodologi Formulasi Dalam Kompresi Direk, Medika, no.7
tahun 9, 590, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
Hartoyo, A., 2003, Teh dan Khasiatnya Bagi Kesehatan Sebuah Tinjauan Ilmiah, 11, Kanisius, Yogyakarta
58
59
Ikeda, I., Kobayashi, M., Hamada, T., Tsuda, K., Goto, H., Imaizumi, K., Nozowa, A., Sugimoto, A. And Kakuda, T., 2003, Heat-Epimerized Tea Catechin Rich in Gallocatechin Gallate and Catechin Gallate are More Effective to Inhibit Cholesterol Absorption than Tea Catechin Rich in Epigallocatechin Gallate and Epicatechin Gallate, J.Agric.Food Chem, 51:7303-7307
Jia, Z., Zhou, B., Yang, L., Wu, L., Liu, Z., 1998, Antioxidant Synergism of Tea
and α-tocopherol Againts Free Radical Induced Peroxidation of Linoleic Acid Solution, J.Chem., 911
Kellar, S., Poshini, F., He, L., Penzotti, S., Bedu-Addo, F., dan Payne, K., 2005,
PreformulationDevelopment Studies To Evaluate the Properties of Epigallocatechin Gallate (EGCG), Cardinal Health Pharmaceutical Development; NJ08873
Lieberman, A., Lachman, L., and Schwartz, J., 1989, Pharmaceutical Dosage
Forms: Tablets, Marcel Dekker Inc., New York Mohrle, R., 1989, Effervescent Tablet, in Lieberman H. A., Lachman, L., and
Schwart, J. B., Pharmaceutical Dosage Forms: Tablet Volume I, Second Edition, Revise and Expanded, 285-296, Marcel Dekker. Inc. : United States of America
Ostle, Bernard, 1956, Statistics In Research : Basic Consept and Techniques For
Research Workers, The Iowa State College Press, Iowa. Rohdiana, D.,Raharjo., S dan Murdijati G., 2005, Evaluasi Daya Hambat Tablet
Effervescent Teh Hijau pada Oksidasi Asam Oleat, Majalah Farmasi Indonesia, 16(2), 76-80
Rowe, R. C., Sheskey, P. J., Owen, O. S., 2006, Handbook of Pharmaceutical
Excipients, 5th ed, Pharmaceutical Press, Grays Lake USA Suzuki, M., Sano, M., Yosidha, R., Degawa, M., Mitase, T and Yamamoto, M.M.,
2003, Epimerization of Tea Catechin and O-Methylated Derivatives of (-)-Epigallocatechin-3-O-gallate: Relationship Between Epimerization and Chemical Structure, J. Agric. Food Chem, 51: 510-514
Svobodova, A., Psotova, J., dan Walterova, D., 2003, Natural Phenolics in
Prevention Of UV-Induced Skin Damage (A review), Biomed. Papers, 147(2), 137-145
Swarbrick, J., dan Boylan, J.C., 1992, Encyclopedia of Pharmaceutical
Technology, Vol 5, 49-65, Marcel Dekker, Inc., New York
60
Tuminah, S., (2004) Teh sebagai Salah Satu Sumber Antioksidan, http://www.kalbe.co.id/files/cdk/files/144_16AntioxidantTea.pdf/144_16AntioxidantTea.html, diakses tanggal 6 Mei 2008
Voigt, R., 1994, Buku Pelajaran Teknologi Farmasi, diterjemahkan oleh Dr.
Soendani Noerono Soewandhi, Universitas Gadjah Mada Press, Yogyakarta.
Wehling dan Fred., 2004, Effervescent Composition Including Stevia,
http://www.patentstorm.us/patent/6811793.html, diakses tanggal 20 Agustus 2008
Wedke, D. A., Serajudin, A. T. M., dan Jacobson, H., 1989, Preformulation
Testing, in Lieberman, H. A., Lachman, L., dan Schawtz, J. B., Pharmaceutical Dosage Form : Tablets, Vol. 1, 2nd Edition, 53-57, E. R. Squibb & Sons, New Jersey
Zhou, Q., Chiang, H., Portocarrero, C., Zhu, Y., Hill, S., Heppert, K., Jayaratna,
H., Davies, M., Janle, E., Kissinger, P., 2003, Investigating the stability of EGCG in aqueous media, http://www.*qinz@bioanalytical.com, diakses tanggal 8 Juni 2008
61
Lampiran 1. Certificate of Analysis ekstrak teh hijau
62
Lampiran 2. Data hasil uji kadar air ekstrak kering teh hijau
Replikasi Kandungan Lembab
(%)
1 4.01
2 3.97
3 4.28
4 3.96
5 4.02
6 3.93
X 4.028333
SD 0.127658
63
Lampiran 3. Penimbangan, notasi, dan formula desain faktorial
1. Penimbangan
FORMULA BAHAN 1 a b ab
Ekstrak teh hijau 500 mg 500 mg 500 mg 500 mg Asam sitrat 1000 mg 1600 mg 1000 mg 1600 mg
Natrium bikarbonat 1312,5 mg 1312,5 mg 2100 mg 2100 mg PVP 3% 19,2 mg 19,2 mg 19,2 mg 19,2 mg laktosa 210 mg 210 mg 210 mg 210 mg
aspartam 90 mg 90 mg 90 mg 90 mg
2. Notasi
Level tinggi : +
Level rendah : -
Faktor A : asam sitrat
Faktor B : natrium bikarbonat
Formula Faktor A Faktor B Interaksi 1 - - + a + - - b - + - ab + + +
3. Formula Desain Faktorial
Formula Asam Sitrat (mg)
Natrium Bikarbonat (mg)
1 1000 1312,5 a 1600 1312,5 b 1000 2100 ab 1600 2100
64
Lampiran 4. Data sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau
1. Kandungan lembab (%)
Formula Replikasi 1 a b ab 1 1,71 1,74 1,49 1,11 2 2,58 1,34 1,98 1,43 3 1,77 1,59 1,64 1,38 4 1,8 1,5 2,07 1,29 5 1,82 1,79 1,83 1,18 6 2,29 1,42 2,79 1,4 7 3,15 2,53 3,89 2,99 8 2,93 2,93 3,73 3,42 9 3,25 4,07 4,23 2,93 10 3,11 3,18 3,69 2,91 11 2,99 3,1 3,87 3,5 12 3,23 3,25 4,29 2,93
Rata-rata 2,552 2,370 2,958 2,205 SD 0,635454 0,878189 1,047305 0,927986
2. Kecepatan alir (g/detik)
Formula Replikasi 1 a b ab 1 25,189 27,027 26,455 31,546 2 31,447 27,027 26,178 36,496 3 28,902 26,316 25,063 32,895 4 33,333 27,778 26,667 38,314 5 33,113 34,483 25,707 43,859 6 36,9 26,316 24,876 25 7 50,505 48,309 49,505 48,544 8 52,632 49,261 52,632 51,02 9 50,505 50,251 51,546 47,847 10 52,632 50 53,476 50,505 11 53,476 51,282 52,083 48,077 12 52,632 47,847 53,191 50,761
Rata-rata 41,772 38,824 38,948 42,072 SD 11,12124 11,37417 13,75095 8,907878
65
3. Waktu larut (detik)
Formula Replikasi 1 a b ab 1 189 121 113 120 2 182 135 117 112 3 191 135 119 115 4 176 136 143 118 5 156 140 117 113 6 180 125 114 118 7 165 124 149 116 8 188 128 124 124 9 183 123 155 141 10 220 140 150 151 11 172 149 166 161 12 168 156 161 136
Rata-rata 180,833 134,333 135,666 127,083 SD 16,22475 10,84044 20,15095 16,27859
4. pH
Formula Replikasi 1 a b ab 1 5,24 4,73 5,9 5,56 2 5,23 4,69 5,93 5,35 3 5,42 4,65 5,91 5,42 4 5,12 4,28 5,76 5,23 5 5,27 3,83 5,73 5,02 6 5,1 4,35 5,9 5,15 7 6,1 5,21 6,53 6,21 8 6,06 5,42 6,47 6,14 9 6,07 5,46 6,55 6,15 10 6,09 5,52 6,49 6,11 11 6,14 5,52 6,51 6,14 12 6,1 5,52 6,49 6,02
Rata-rata 5,661 4,931 6,526 5,708 SD 0,457937 0,586869 0,345844 0,459819
66
Lampiran 5. Perhitungan efek sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau
1. Kandungan Lembab
Formula Asam sitrat
Natrium bikarbonat
interaksi respon
1 - - + 2,552 a + - - 2,370 b - + - 2,958 ab + + + 2,205
a. Efek asam sitrat = 467,02
206,2958,2370,2552,2−=
+−+−
b. Efek natrium bikarbonat = 121,02
206,2958,2370,2552,2=
++−−
c. Efek interaksi = 285,02
206,2958,2370,2552,2−=
+−−
2. Kecepatan Alir
Formula Asam sitrat
Natrium bikarbonat
interaksi respon
1 - - + 41,772 a + - - 38,824 b - + - 38,948 ab + + + 42,072
a. Efek asam sitrat = 088,02
072,42948,38824,38722,41−=
+−+−
b. Efek natrium bikarbonat = 211,02
072,42948,38824,38722,41−=
++−−
c. Efek interaksi = 035,32
072,42948,38824,38722,41−=
+−−
67
3. Waktu Larut
Formula Asam sitrat
Natrium bikarbonat
interaksi respon
1 - - + 180,833 a + - - 134,333 b - + - 135,666 ab + + + 127,083
a. Efek asam sitrat = 524,272
083,127666,135333,134833,180−=
+−+−
b. Efek natrium bikarbonat = 209,262
083,127666,135333,134833,180−=
++−−
c. Efek interaksi = 209,262
083,127666,135333,134833,180−=
+−−
4. pH
Formula Asam sitrat
Natrium bikarbonat
interaksi respon
1 - - + 5,661 a + - - 4,931 b - + - 6,526 ab + + + 5,708
a. Efek asam sitrat = 602,02
708,5181,6933,4622,5−=
+−+−
b. Efek natrium bikarbonat = 648,02
708,5181,6933,4622,5=
++−−
c. Efek interaksi = 129,02
708,5181,6933,4622,5=
+−−
68
Lampiran 6. Persamaan Regresi
Persamaan umum desain faktorial
Y = b0 + b1X1 + b2X2 + b12X1X2
Keterangan : Y = respon hasil atau sifat yang diamati XA = level bagian A (asam sitrat)XB = level bagian B (natrium bikarbonat) b0, b1, b2, b12 = koefisien, dapat dihitung dari hasil percobaan b0 = rata-rata hasil semua percobaan
1. Kandungan Lembab
(1) 2,552 = b0 + b1.1000 + b2.1312,5 + b12.(1000) (1312.5)
2,552 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
(a) 2,370 = b0 + b1.1600 + b2.1312,5 + b12.(1600) (1312.5)
2,370 = b0 + 1600b1 + 1312.5b2 + 2100000b12
(b) 2,958 = b0 + b1.1000 + b2.2100 + b12.(1000) (2100)
2,958 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12
(ab) 2,206 = b0 + b1.1600 + b2.1200 + b12.(1600) (2100)
2,206 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12
Eliminasi (1) dan (a)
2,552 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
2,370 = b0 + 1600b1 + 1312.5b2 + 2100000b12 _
0,182 = -600 b1-787500b12 (I)
Eliminasi (b) dan (ab)
2,958 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12
2,206 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12 _
0,752 = -600b1-1260000b12 (II)
Eliminasi (I) dan (II)
0,182 = -b1600-787500b12
69
0,752 = -600b1-1260000b12 _
-0,57 = 472500 b12
b12 = -1,206.10-6
Substitusi b12 ke (I)
0,182 = -b1600-787500 (-1,206.10-6)
b1 = -1,28.10-3
Eliminasi (1) dan (b)
2,552 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
2,958 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12 _
-0,406 = -787,5 b2 – 787500 b12 (III)
Substitusi b12 ke (III)
-0,406 = -787,5 b2 – 787500 (-1,206.10-6)
b2 = 1,722.10-3
Substitusi b12, b1, b2 ke (1)
2,552 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
2,552 = b0 + 1000 (-1,28.10-3)+ 1312.5 (1,722.10-3)+ 1312500 (-1,206.10-6)
b0 = 1,874
Persamaan
y = 1,874 -1,28.10-3 XA + 1,722.10-3XB - 1,206.10-6 XAXB
2. Kecepatan Alir
(1) 41,772 = b0 + b1.1000 + b2.1312,5 + b12.(1000) (1312.5)
41,772 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
(a) 38,825 = b0 + b1.1600 + b2.1312,5 + b12.(1600) (1312.5)
38,825 = b0 + 1600b1 + 1312.5b2 + 2100000b12
(b) 38,948 = b0 + b1.1000 + b2.2100 + b12.(1000) (2100)
70
38,948 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12
(ab) 42,072 = b0 + b1.1600 + b2.1200 + b12.(1600) (2100)
42,072 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12
Eliminasi (1) dan (a)
41,772 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
38,825 = b0 + 1600b1 + 1312.5b2 + 2100000b12 _
2,947 = -600 b1-787500b12 (I)
Eliminasi (b) dan (ab)
38,948 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12
42,072 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12 _
-3,124 = -600b1-1260000b12 (II)
Eliminasi (I) dan (II)
2,947 = -b1600-787500b12
-3,124 = -600b1-1260000b12 _
6,071 = 472500 b12
b12 = 1,285.10-5
Substitusi b12 ke (I)
2,947 = -600 b1-787500 (1,285.10-5)
b1 = -0,022
Eliminasi (1) dan (b)
41,772 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
38,948 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12 _
2,824 = -787,5 b2 – 787500 b12 (III)
71
Substitusi b12 ke (III)
2,824 = -787,5 b2 – 787500 (1,285.10-5)
b2 = -0,016
Substitusi b12, b1, b2 ke (1)
41,772 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
41,772 = b0 + 1000 (-0,022)+ 1312.5 (-0,016)+ 1312500 (1,285.10-5)
b0 = 67,906
Persamaan
y = 67,906 -0,022XA -0,016XB + 1,285.10-5XAXB
3. Waktu Larut
(1) 180,833 = b0 + b1.1000 + b2.1312,5 + b12.(1000) (1312.5)
180,833 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
(a) 134,333 = b0 + b1.1600 + b2.1312,5 + b12.(1600) (1312.5)
134,333 = b0 + 1600b1 + 1312.5b2 + 2100000b12
(b) 135,667 = b0 + b1.1000 + b2.2100 + b12.(1000) (2100)
135,667 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12
(ab) 127,083 = b0 + b1.1600 + b2.1200 + b12.(1600) (2100)
127,083 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12
Eliminasi (1) dan (a)
180,833 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
134,333 = b0 + 1600b1 + 1312.5b2 + 2100000b12 _
46,5 = -600 b1 - 787500b12 (I)
Eliminasi (b) dan (ab)
135,667 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12
127,083 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12 _
8,584 = -600b1 - 1260000b12 (II)
72
Eliminasi (I) dan (II)
46,5 = -b1600-787500b12
8,584 = -600b1-1260000b12 _
37,916 = 472500 b12
b12 = 8,025.10-5
Substitusi b12 ke (I)
46,5 = -600 b1-787500 (8,025.10-5)
b1 = -0,183
Eliminasi (1) dan (b)
180,833 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
135,667 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12 _
45,166 = -787,5 b2 – 787500 b12 (III)
Substitusi b12 ke (III)
45,166 = -787,5 b2 – 787500 (8,025.10-5)
b2 = -0,138
Substitusi b12, b1, b2 ke (1)
180,833 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
180,833 = b0 + 1000 (-0,183)+ 1312.5 (-0,138)+ 1312500 (8,025.10-5)
b0 = 439,630
Persamaan
y = 439,630 - 0,183XA - 0,138XB + 8,025.10-5XAXB
4. pH
(1) 5,662 = b0 + b1.1000 + b2.1312,5 + b12.(1000) (1312.5)
5,662 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
73
(a) 4,932 = b0 + b1.1600 + b2.1312,5 + b12.(1600) (1312.5)
4,932 = b0 + 1600b1 + 1312.5b2 + 2100000b12
(b) 6,181 = b0 + b1.1000 + b2.2100 + b12.(1000) (2100)
6,181 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12
(ab) 5,708 = b0 + b1.1600 + b2.1200 + b12.(1600) (2100)
5,708 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12
Eliminasi (1) dan (a)
5,662 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
4,932 = b0 + 1600b1 + 1312.5b2 + 2100000b12 _
0,730 = -600 b1 - 787500b12 (I)
Eliminasi (b) dan (ab)
6,181 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12
5,708 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12 _
0,473 = -600b1 - 1260000b12 (II)
Eliminasi (I) dan (II)
0,730 = -b1600-787500b12
0,473 = -600b1-1260000b12 _
0,257 = 472500 b12
b12 = 5,439.10-7
Substitusi b12 ke (I)
0,730 = -600 b1-787500 (5,439.10-7)
b1 = -1,931.10-3
74
Eliminasi (1) dan (b)
5,662 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
6,181 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12 _
-0,519 = -787,5 b2 – 787500 b12 (III)
Substitusi b12 ke (III)
-0,519 = -787,5 b2 – 787500 (8,025.10-5)
b2 = -1,151.10-4
Substitusi b12, b1, b2 ke (1)
5,662 = b0 + 1000b1 + 1312.5b2 + 1312500b12
180,833 = b0 + 1000 (-1,931.10-3)+ 1312.5 (-1,151.10-4)+ 1312500 (5,439.10-7)
b0 = 6,728
Persamaan
y = 6.728 - 1,931.10-3XA - 1,151.10-4XB + 5,439.10-7XAXB
75
Lampiran 7. Yate’s Treatment
1. Kandungan Lembab
1 b a ab A- A+ Replikasi
B- B+ B- B+ 1 1,71 1,49 1,74 1,11 2 2,58 1,98 1,34 1,43 3 1,77 1,64 1,59 1,38 4 1,80 2,07 1,5 1,29 5 1,82 1,83 1,79 1,18 6 2,29 2,79 1,42 1,4 7 3,15 3,89 2,53 2,99 8 2,93 3,73 2,93 3,42 9 3,25 4,23 4,07 2,93 10 3,11 3,69 3,18 2,91 11 2,99 3,87 3,1 3,5 12 3,23 4,29 3,25 2,93
2yΣ = total sum of squares 2yΣ = (1,71)2 + (2,58)2 + (1,77)2 + (1,80)2 + (1,82)2 + (2,29)2 + (3,15)2 + (2,93)2 +
(3,25)2 + (3,11)2 + (2,99)2 + (3,23)2 + (1,49)2 + (1,98)2 + (1,64)2 + (2,07)2 +
(1,83)2 + (2,79)2 + (3,89)2 + (3,73)2 + (4,23)2 + (3,69)2 + (3,87)2 + (4,29)2 +
(1,74)2 + (1,34)2 + (1,59)2 + (1,5)2 + (1,79)2 + (1,42)2 + (2,53)2 + (2,93)2 +
(4,07)2 + (3,18)2 + (3,10)2 + (3,25)2 + (1,11)2 + (1,43)2 + (1,38)2 + (1,29)2 +
(1,18)2 + (1,40)2 + (2,99)2 + (3,42)2 + (2,93)2 + (2,91)2 + (3,5)2 + (2,93)2 -
( )48
45,102 2
= 346,19- 305,22
= 40,97
76
Ryy = replicate sum of square
Ryy =
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
4804,121
470,1346,1389,1248,1401,1356,12
9,762,666,638,633,705,62222222
222222
−
⎟⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
+++++
++++++
= 338,33 - 305,22
= 33,11
Tyy = treatment sum of squares
Tyy = ( ) ( ) ( ) ( ) ( )48
04,12112
47,2644,285,3563,30 22222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +++
= 308,10 - 305,22
= 3,77
Eyy = experiment all error sum of squares
= 40,97 - 33,11 - 3,77
= 4,08
Ayy = sum of squares associated with the different level of a
= ( ) ( ) ( )48
04,12124
91,5413,66 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
= 307,85 – 305,22
= 2,62
Byy = sum of squares associated with the different level of b
= ( ) ( ) ( )48
45,10224
97,6107,59 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
= 305,40 – 305,2
= 0,18
77
Source of varience
Degrees of freedom
Sum of square
Mean of square Fhitung
Replicates 11 33,11 3,01 Treatment 3 3,77 1,26
a 1 2,62 2,62 21,19 b 1 0,18 0,18 1,42
ab 1 0,97 0,97 7,88 Experimental error 33 4,08 0,12
Total 47 40,97
F a = errorerimentalforsquaresmean
effectaforsquaresmeanexp
= 12,062,2
= 21,19
F b = errorerimentalforsquaresmean
effectbforsquaresmeanexp
= 12,018,0
= 1,42
F ab = errorerimentalforsquaresmean
effectabforsquaresmeanexp
= 12,097,0
= 7,88
F tabel (1,33) dengan tingkat kepercayaan 95% adalah 4,13
78
2. Kecepatan Alir
1 b a ab A- A+ Replikasi
B- B+ B- B+ 1 25,19 26,46 27,03 31,55 2 31,45 26,18 27,03 36,50 3 28,90 25,06 26,32 32,90 4 33,33 26,67 27,78 38,31 5 33,11 25,71 34,48 43,86 6 36,90 24,88 26,32 25,00 7 50,50 49,51 48,31 48,54 8 52,63 52,63 49,26 51,02 9 50,51 51,55 50,25 47,85 10 52,63 53,48 50,00 50,51 11 53,48 52,08 51,28 48,08 12 52,63 53,19 47,85 50,76
2yΣ = total sum of squares 2yΣ =
(25,19)2+(31,45)2+(28,90)2+(33,33)2+(33,11)2+(36,90)2+(50,50)2+(
52,63)2+ (50,51)2 + (52,63)2+(53,48)2+(52,63)2+
(26,46)2+(26,18)2+(25,06)2+ (26,67)2 +(25,71)2+ (24,88)2 + (49,51)2 +
(52,63)2 + (51,55)2 + (53,48)2 + (52,08)2 + (53,19)2 + (27,03)2 + (27,03)2 +
(26,32)2 + (27,78)2 + (34,48)2 + (26,32)2 + (48,31)2 + (49,26)2 + (50,25)2 +
(50,00)2 + (51,28)2 + (47,85)2 + (31,55)2 + (36,50)2 + (32,90)2 + (38,31)2 +
(43,86)2 + (25,00)2 + (48,54)2 + (51,02)2 + (47,85)2 + (50,51)2 + (48,08)2 +
(50,76)2 - ( )24
45,102 2
= 84207,95 – 78360,33
= 5847,63
Ryy = replicate sum of square
79
Ryy =
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
4841,1939
443,20492,20461,20615,200545,20586,196
09,11316,13709,12618,11315,12122,1102222222
222222
−
⎟⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
+++++
++++++
= 83667,90 – 78360,33
= 5307,58
Tyy = treatment sum of squares
Tyy = ( ) ( ) ( ) ( ) ( )48
41,193912
86,50490,46538,46727,501 22222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +++
= 78471,53 – 78360,33
= 111,21
Eyy = experiment all error sum of squares
= 5847,63- 5307,58 - 111,21
= 428,85
Ayy = sum of squares associated with the different level of a
= ( ) ( ) ( )48
41,193924
76,97065,968 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
= 78360,42 – 78360,33
= 0,09
Byy = sum of squares associated with the different level of b
= ( ) ( ) ( )48
41,193924
243,972163,967 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
= 78360,86 – 78360,33
= 0,54
80
Source of varience
Degrees of freedom
Sum of square
Mean of square Fhitung
Replicates 11 5307,58 482,50 Treatment 3 111,21 37,06
a 1 0,09 0,09 0,01 b 1 0,54 0,54 0,04
ab 1 110,57 110,57 8,51 Experimental error 33 428,84 12,95
Total 47 5847,63
F a = errorerimentalforsquaresmean
effectaforsquaresmeanexp
= 95,1209,0
= 0,01
F b = errorerimentalforsquaresmean
effectbforsquaresmeanexp
= 95,1253,0
= 0,04
F ab = errorerimentalforsquaresmean
effectabforsquaresmeanexp
= 95,1257,110
= 8,51
F tabel (1,33) dengan tingkat kepercayaan 95% adalah 4,13
81
3. Waktu Larut
1 b a ab A- A+ Replikasi
B- B+ B- B+ 1 189 113 121 120 2 182 117 135 112 3 191 119 135 115 4 176 143 136 118 5 156 117 140 113 6 180 114 125 118 7 165 149 124 116 8 188 124 128 124 9 183 155 123 141 10 220 150 140 151 11 172 166 149 161 12 168 161 156 136
2yΣ = total sum of squares 2yΣ = (189)2 + (182)2 + (191)2 + (176)2 + (156)2 + (180)2 + (165)2 + (188)2 +
(183)2 + (220)2 + (172)2 + (168)2 + (113)2 + (117)2 + (119)2 + (143)2 +
(117)2 + (114)2 + (149)2 + (124)2 + (155)2 + (150)2 + (166)2+ (161)2 +
(121)2 + (135)2 + (135)2 + (136)2 + (140)2 + (125)2 + (124)2 + (128)2 +
(123)2 + (140)2 + (149)2 + (156)2 + (120)2 + (112)2 + (115)2 + (118)2 +
(113)2 + (118)2 + (116)2 + (124)2 + (141)2 + (151)2 + (161)2 + (136)2 -
( )24
45,102 2
= 1035191- 1001963.02
= 33227,98
Ryy = replicate sum of square
Ryy =
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
486935
4621648661602564554
5375265735605465432222222
222222
−
⎟⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
+++++
++++++
82
= 1007455,25 – 1001963,021
= 5492,23
Tyy = treatment sum of squares
Tyy = ( ) ( ) ( ) ( ) ( )48
693512
1525161216282170 22222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +++
= 1023621,083 – 1001963,021
= 21658,06
Eyy = experiment all error sum of squares
= 33227,98 – 5492,23 – 21658,06
= 6077,69
Ayy = sum of squares associated with the different level of a
= ( ) ( ) ( )48
693524
31373798 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
= 1011065,54 – 1001963,02
= 9102,52
Byy = sum of squares associated with the different level of b
= ( ) ( ) ( )48
693524
31533782 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
= 1011065,54 – 1001963,02
= 8242,52
83
Source of varience
Degrees of freedom
Sum of square
Mean of square Fhitung
Replicates 11 549,23 499,23 Treatment 3 21658,06 7219,35
a 1 9102,52 9102,52 49,42 b 1 8242,52 8242,52 44,75
ab 1 4313,02 4313,02 23,41 Experimental error 33 6077,69 184,17
Total 47 33227,98
F a = errorerimentalforsquaresmean
effectaforsquaresmeanexp
= 17,18452,9102
= 49,42
F b = errorerimentalforsquaresmean
effectbforsquaresmeanexp
= 17,18452,8242
= 44,75
F ab = errorerimentalforsquaresmean
effectabforsquaresmeanexp
= 17,18402,4314
= 23,41
F tabel (1,33) dengan tingkat kepercayaan 95% adalah 4,13
4.
84
pH
1 b a ab A- A+ Replikasi
B- B+ B- B+ 1 5,24 5,90 4,73 5,56 2 5,23 5,93 4,69 5,35 3 5,42 5,91 4,65 5,42 4 5,12 5,76 4,28 5,23 5 5,27 5,73 3,83 5,02 6 5,10 5,90 4,35 5,15 7 6,10 6,53 5,21 6,21 8 6,06 6,47 5,42 6,14 9 6,07 6,55 5,46 6,15 10 6,09 6,49 5,52 6,11 11 6,14 6,51 5,52 6,14 12 6,10 6,49 5,52 6,02
2yΣ = total sum of squares 2yΣ = (5,24)2 + (5,23)2 + (5,42)2 + (5,12)2 + (5,27)2 + (5,10)2 + (6,10)2 + (6,06)2 +
(6,07)2 + (6,09)2 + (6,14)2 + (6,10)2 + (5,90)2 + (5,93)2 + (5,91)2 + (5,76)2 +
(5,73)2 + (5,90)2 + (6,53)2 + (6,47)2 + (6,55)2 + (6,49)2 + (6,51)2 + (6,49)2 +
(4,73)2 + (4,69)2 + (4,65)2 + (4,28)2 + (3,83)2 + (4,35)2 + (5,21)2 + (5,42)2 +
(5,46)2 + (5,52)2 + (5,52)2 + (5,52)2 + (5,56)2 + (5,35)2 + (5,42)2 + (5,23)2 +
(5,02)2 + (5,15)2 + (6,21)2 + (6,14)2 + (6,15)2 + (6,11)2 + (6,14)2 + (6,02)2 -
( )24
45,102 2
= 1535,70 – 1516,39
= 19,31
85
Ryy = replicate sum of square
Ryy =
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
4879,269
413,2431,2421,2423,2409,2405,24
50,2085,1939,2040,2120,2143,212222222
222222
−
⎟⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
+++++
++++++
= 1525,46 – 1516,39
= 9,07
Tyy = treatment sum of squares
Tyy = ( ) ( ) ( ) ( ) ( )48
79,26912
50,6818,5917,7494,67 22222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +++
= 1525,96 – 1516,39
= 9,57
Eyy = experiment all error sum of squares
= 19,31 – 9,07 – 9,57
= 0.662685
Ayy = sum of squares associated with the different level of a
= ( ) ( ) ( )48
79,26924
68,12711,142 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
= 1520,73 – 1516,39
= 4,34
86
Byy = sum of squares associated with the different level of b
= ( ) ( ) ( )48
79,26924
67,14212,127 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
= 1521,43 – 1516,39
= 5,04
Source of varience
Degrees of freedom
Sum of square
Mean of square Fhitung
Replicates 11 9,07 0,82 Treatment 3 9,57 3,19
a 1 4,34 4,33 216,02 b 1 5,04 5,03 250,85
ab 1 0,19 0,19 9,90 Experimental error 33 0,66 0,02
Total 47 19,31
F a = errorerimentalforsquaresmean
effectaforsquaresmeanexp
= 02,033,4
= 216,02
F b = errorerimentalforsquaresmean
effectbforsquaresmeanexp
= 02,003,5
= 250,85
87
F ab = errorerimentalforsquaresmean
effectabforsquaresmeanexp
= 02,019,0
= 9,90
F tabel (1,33) dengan tingkat kepercayaan 95% adalah 4,13
88
Lampiran 8. Perhitungan Kadar CO2 yang Dihasilkan
Reaksi yang terjadi antara asam sitrat dan natrium bikarbonat dengan adanya air
adalah sebagai berikut :
3 NaHCO3 + C6H8O7 → 3H2O + 3CO2 + Na3C6H5O7
Reaksi tersebut diasumsikan antara asam sitat dan natrium bikarbonat habis
bereaksi dan CO2 yang dihasilkan murni berasal dari reaksi antara asam dan basa
tersebut. Prediksi CO2 teoritis untuk masing-masing formula sebagai berikut :
1. Formula 1
Jumlah asam sitrat = 1 gram
Jumlah natrium bikarbonat = 1,3125 gram
Bobot molekul (BM) NaHCO3 = 84 sedangkan C6H8O7 = 192
Jumlah mol NaHCO3 = molBM
massa 0156,0843125,1
==
Jumlah mol C6H8O7 mol005208,0192
1==
3 NaHCO3 + C6H8O7 → 3H2O + 3CO2 + Na3C6H5O7
Mula-mula
0,0156 0,0052
Reaksi 0,0156 0,0052 0,0156 0,0156 0,0052
Sisa - - 0,0156 0,0156 0,0052
Berdasarkan reaksi tersebut saat keadaan setimbang CO2 yang terbentuk adalah
0,0156 mol x 44 = 0,6864 gram
Kadar CO2 total dalam 200 mL air adalah 686,4 mg/ 200mL
89
2. Formula a
Jumlah asam sitrat = 1,6 gram
Jumlah natrium bikarbonat = 1,3125 gram
Jumlah mol NaHCO3 = molBM
massa 0156,0843125,1
==
Jumlah mol C6H8O7 mol0083,0192
6,1==
3 NaHCO3 + C6H8O7 → 3H2O + 3CO2 + Na3C6H5O7
Mula-mula 0,0156 0,0083
Reaksi 0,0156 0,0052 0,0156 0,0156 0,0052
setimbang - 0,0031 0,0156 0,0156 0,0052
Berdasarkan reaksi tersebut saat keadaan setimbang CO2 yang terbentuk adalah
0,0156 mol x 44 = 0,6864 gram
Kadar CO2 total dalam 200 mL air adalah 686,4 mg/200mL
3. Formula B
Jumlah asam sitrat = 1 gram
Jumlah natrium bikarbonat = 2,1 gram
Jumlah mol NaHCO3 = molBM
massa 025,084
1,2==
Jumlah mol C6H8O7 mol0052,0192
1==
90
3 NaHCO3 + C6H8O7 → 3H2O + 3CO2 + Na3C6H5O7
Mula-mula 0,0250 0,0052
Reaksi 0,0156 0,0052 0,0156 0,0156 0,0052
setimbang 0,0094 - 0,0156 0,0156 0,0052
Berdasarkan reaksi tersebut saat keadaan setimbang CO2 yang terbentuk adalah
0,0156 mol x 44 = 0,6864 gram
Kadar CO2 total dalam 200 mL air adalah 686,4 mg/300mL
4. Formula AB
Jumlah asam sitrat = 1,6 gram
Jumlah natrium bikarbonat = 2,1 gram
Jumlah mol NaHCO3 = molBM
massa 025,084
1,2==
Jumlah mol C6H8O7 mol0083,0192
6,1==
3 NaHCO3 + C6H8O7 → 3H2O + 3CO2 + Na3C6H5O7
Mula-mula 0,0250 0,0083
Reaksi 0,0250 0,0083 0,0250 0,0250 0,0083
setimbang - - 0,0250 0,0250 0,0083
Berdasarkan reaksi tersebut saat keadaan setimbang CO2 yang terbentuk adalah
0,0250 mol x 44 = 1,100 gram
Kadar CO2 total dalam 200 mL air adalah 1100 mg/200mL
91
lampiran 9. Dokumentasi
1. Ekstrak kering teh hijau
2. Granul Effervescent ekstrak teh hijau formula 1
3. Granul Effervescent ekstrak teh hijau formula a
92
4. Granul Effervescent ekstrak teh hijau formula B
5. Granul Effervescent ekstrak teh hijau formula AB
93
BIOGRAFI PENULIS
Lia Eko Wulandari, penulis skripsi berjudul OPTIMASI CAMPURAN ASAM
SITRAT DAN NATRIUM BIKARBONAT SEBAGAI EKSIPIEN PADA
PEMBUATAN GRANUL EFFERVESCENT EKSTRAK TEH HIJAU (Camellia
sinensis L.) DENGAN METODE GRANULASI BASAH, lahir pada tanggal 7
April 1987 di Kota Ambarawa, Jawa Tengah. Lahir dari Ayah bernama FX. Puji
Amanto (Alm.) dan Ibu bernama Sulih Lestari, memiliki satu saudara perempuan dan
satu saudara laki-laki. Penulis telah menyelesaikan pendidikan Taman Kanak-Kanak
di TK Virgo Maria 1 Ambarawa pada tahun 1993 lalu melanjutkan pendidikan di
Sekolah Dasar Pangudi Luhur Ambarawa pada tahun 1993 hingga tahun 1999.
Penulis melanjutkan pendidikan menengah di SMP Pangudi Luhur Ambarawa pada
tahun 2000 hingga tahun 2002 dan SMU Negeri 1 Salatiga pada tahun 2003 hingga
tahun 2005. Setamat dari SMU, penulis melanjutkan pendidikan S1 di Fakultas
Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta pada tahun 2005 hingga awal tahun
2008. Semasa kuliah penulis pernah menjadi asisten dosen praktikum Spektroskopi
pada tahun 2008. Penulis juga aktif dalam kegiatan kemahasiswaan di Universitas
Sanata Dharma antara lain Pharmacy Performance, Seminar “Glutation”, Donor
Darah, Seminar Hari AIDS, Tiga Hari Temu Farmasi dan pengurus Jaringan
Mahasiswa Kesehatan Indonesia (JMKI) periode 2006 hingga 2007.
top related