OPTIMASI CAMPURAN ASAM SITRAT DAN NATRIUM … fileoptimasi campuran asam sitrat dan natrium...
Transcript of OPTIMASI CAMPURAN ASAM SITRAT DAN NATRIUM … fileoptimasi campuran asam sitrat dan natrium...
OPTIMASI CAMPURAN ASAM SITRAT DAN NATRIUM BIKARBONAT
SEBAGAI EKSIPIEN PADA PEMBUATAN GRANUL EFFERVESCENT
EKSTRAK TEH HIJAU (Camelia sinensis L.) DENGAN METODE
GRANULASI KERING
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh:
Vincencius Hendra Setya Nugraha
NIM : 058114123
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2008
ii
OPTIMASI CAMPURAN ASAM SITRAT DAN NATRIUM BIKARBONAT
SEBAGAI EKSIPIEN PADA PEMBUATAN GRANUL EFFERVESCENT
EKSTRAK TEH HIJAU (Camelia sinensis L.) DENGAN METODE
GRANULASI KERING
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh:
Vincencius Hendra Setya Nugraha
NIM : 058114123
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2008
iii
iv
v
Pilihan mu akan menentukan keputusan mu.. Keputusan mu akan menentukan Tindakan mu..
Tindakan mu akan menentukan kebiasaan mu.. Kebiasaan mu akan menentukan karakter mu..
Karakter mu akan menentukan MASA DEPAN mu..
Skripsi ini ku persembahkan untuk orang yang paling kukasihi Jesus Kristus
Ibu, Bapak, adikku Agung Untuk sahabat, teman ex kelas C 2005, teman FST’05
dan ALMAMATERKU
vi
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur dan terima kasih penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa
atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan
judul ”Optimasi Campuran Asam Sitrat dan Natrium Bikarbonat Sebagai Eksipien
pada Pembuatan Granul Effervescent Ekstrak Teh Hijau (Camelia Sinensis L.) dengan
Metode Granulasi Kering” untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar
Sarjana Strata Satu Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm).
Semua kelancaran dan keberhasilan penulis dalam menyelesaikan laporan ini
tidak lepas dari dukungan dan bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, pada
kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :
1. ”Jesus Kristus”, atas semua anugrah-Nya dan nikmat yang saya terima
2. Keluargaku (Bapak, Ibu, dan adikku) yang telah memberi dukungan,
perhatian, dan doa sehingga terselesaikannya skripsi ini.
3. Rita Suhadi, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata
Dharma Yogyakarta.
4. Agatha Budi Susiana Lestari, M.Si., Apt selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan arahan dan mendampingi penulis selama proses penelitian dan
penyusunan skripsi.
5. Yohanes Dwiatmaka, M.Si selaku dosen penguji yang telah memberikan
banyak pendampingan, dukungan, saran, dan kritik.
viii
6. Romo Petrus Sunu Hardiyanta S.J., S.Si selaku dosen penguji yang telah
memberikan banyak pendampingan, dukungan, saran, dan kritik..
7. Segenap laboran (pak Musrifin, mas Agung, pak Iswandi, mas Otok) atas
bantuan selama penulis menyelesaikan skripsi dan semua laboran selama
penulis menempuh perkuliahan di Fakultas Farmasi Universitas Sanata
Dharma.
8. “Team Grean Teh Okeeeh”, Yokhe, Ceci, Uli, Lia Eko, Aster, Erika, Eva atas
kerjasama dan bantuannya selama mengerjakan skripsi ini.
9. Ester, Agus, Jovan, Ermin, Febrian, Adi yang membantu dalam dukungan,
semangat dan kebersamaaan selama ini.
10. Temen-temen Kos DE_LAZ atas doa, dukungan dan semangatnya.
11. Teman-teman FST 05 dan teman-teman ex kelas C 05 yang selalu berbagi
kebersamaan.
12. 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
ix
x
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL .......................................................................... ............. i
HALAMAN JUDUL ............................................................................................. ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................... .............. iii
HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................... v
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ............................ vi
KATA PENGANTAR … ..................................................................................... vii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .................................................................ix
DAFTAR ISI ........................................................................................................ x
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiv
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xv
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... xvi
INTISARI .............................................................................................................xvii
ABSTRACT ..........................................................................................................xviii
BAB I. PENGANTAR ....................................................................................... 1
A. Latar Belakang ....................................................................................... 1
1. Perumusan masalah .......................................................................... 3
2. Keaslian karya .................................................................................. 4
3. Manfaat penelitian ............................................................................ 4
B. Tujuan Penelitian .................................................................................... 5
xi
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA
A. Teh (Camellia sinensis L.) ...................................................................... 6
B. Ekstrak Teh Hijau .................................................................................. 8
C. Asam Sitrat …………………………………………………………..... 8
D. Natrium Bikarbonat ................................................................................ 8
E. Granul Effervescent ……………………………………………………..9
F. Sifat Fisik Granul Effevescent ................................................................ 13
a. Kecepatan alir ..................................................................................... 13
b.Waktu larut .......................................................................................... 13
c. Kandungan lembab granul .................................................................. 13
d.pH larutan ............................................................................................. 14
G. Metode Granulasi Kering ..................................................................... 14
H. Desain Faktorial ..................................................................................... 15
I. Landasan Teori ....................................................................................... 16
J. Hipotesis ................................................................................................. 18
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN .......................................................... 19
A. Jenis dan Rancangan Penelitian .............................................................. 19
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ......................................... 19
C. Bahan penelitian ..................................................................................... 20
D. Alat penelitian ........................................................................................ 21
xii
E. Tata Cara Penelitian ................................................................................ 21
1. Pemeriksaan kualitas ekstrak teh hijau ……………………………21
2. Penentuan dosis ekstrak kering teh hijau ………………………….21
3. Penentuan level rendah dan level tinggi asam sitrat dan natrium
bikarbonat dalam sediaan effervescent……………………………..22
4. Optimasi formula granul effervescent ekstrak teh hijau dengan
kombinasi asam sitrat dan basa natrium bikarbonat……………….23
5. Pembuatan granul effervescent dengan metode granulasi
kering………………………………………………………………..23
6. Pemeriksaan sifat fisik granul effervescent……………….……......24
7. Penentuan profil sifat fisik granul effervescent dan area komposisi
optimum…………………………………………………………….25
F. Analisis Data ......................................................................................... 26
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. 28
A. Ekstrak Teh Hijau .................................................................................. 28
B. Pengujian Ekstrak Kering Teh hijau ....................................................... 28
C. Pembuatan Granul Effervescent Ekstrak Teh Hijau ………………….....29
D. Granul Effervescent ……………………………………………………..31
E. Uji Sifat Fisik Granul Effervescent ........................................................ 31
1. Uji kecepatan alir .......................................................................... 33
2. Uji Kandungan lembab ................................................................. 36
xiii
3. Uji waktu larut .............................................................................. 39
4. Uji pH larutan ................................................................................. 42
5. Prediksi CO2 teoritis ...................................................................... 45
F. Optimasi Formula………………………………………………………..47
1.Kecepatan alir ..................................................................................... 48
2. Kandungan lembab ............................................................................ 49
3. Waktu larut ......................................................................................... 50
4. pH larutan ........................................................................................... 51
5.Superimposed Contour plot ................................................................. 52
G. Prospek Pengembangan Formula Granul Effervescent Ekstrak Teh
Hijau……………………………………………………………………..52
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN … ......................................................... 53
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 54
LAMPIRAN .......................................................................................................... 57
BIOGRAFI PENULIS ........................................................................................... 84
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua
level ....................................................................................................... 16
Tabel II. Formula granul effervescent ekstrak teh hijau ...................................... 23
Tabel III. Hasil uji kadar air ekstrak ..................................................................... 29
Tabel IV. Data sifat fisik granul effervescent ........................................................ 32
Tabel V. Hasil perhitungan efek berdasarkan desain faktorial ............................ 33
Tabel VI. Perhitungan Yate’s treatment pada respon kecepatan alir granul . ........ 35
Tabel VII. Perhitungan Yate’s treatment pada respon kandungan lembab ............. 38
Tabel VIII. Perhitungan Yate’s treatment pada respon waktu larut ......................... 41
Tabel IX. Perhitungan Yate’s treatment pada respon pH larutan ........................... 44
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur epicatechin, epicatechin-3-gallat, epigallocatechin, dan
epigallocatechin-3-gallat ......................................................................... 7
Gambar 2. Pengaruh level asam sitrat (a) dan natrium bikarbonat (b) terhadap
kecepatan alir granul ............................................................................. 34
Gambar 3. Pengaruh level asam sitrat (a) dan natrium bikarbonat (b) terhadap
kandungan lembab granul ..................................................................... 37
Gambar 4. Pengaruh level asam sitrat (a) dan natrium bikarbonat (b) terhadap
waktu larut granul ................................................................................. 40
Gambar 5. Pengaruh level asam sitrat (a) dan natrium bikarbonat (b) terhadap
pH larutan ............................................................................................... 43
Gambar 6. Contour plot kecepatan alir granul effervescent..................................... 48
Gambar 7. Contour plot kandungan lembab granul effervescent ............................. 49
Gambar 8. Contour plot waktu larut granul effervescent ......................................... 50
Gambar 9. Contour plot pH larutan effervescent ..................................................... 51
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Certificate of Analysis ............................................................................ 57
Lampiran 2. Notasi dan Formula Desain Faktorial .................................................... 58
Lampiran 3 Data Hasil Uji Sifat Fisik Granul Effervescent ........................................ 59
Lampiran 4 Perhitungan Faktorial Desain .................................................................. 61
Lampiran 5. Perhitungan Yate’s treatment ................................................................ 69
Lampiran 6. Dokumentasi .......................................................................................... 81
xvii
INTISARI
Penelitian ini dilakukan untuk menemukan formula optimum dalam
membuat granul effervescent ekstrak teh hijau, dimana digunakan asam sitrat sebagai sumber asam, dan natrium bikarbonat sebagai sumber karbonat dengan metode granulasi kering.
Penelitian ini termasuk dalam penelitian eksperimental murni menggunakan aplikasi desain faktorial dengan 2 faktor (asam sitrat, dan natrium bikarbonat) dan 2 level (level rendah dan level tinggi). Optimasi dilakukan terhadap parameter sifat fisik granul effervescent meliputi kandungan lembab, waktu larut, kecepatan alir, dan pH larutan granul effervescent. Analisis statistik yang digunakan adalah Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95%
Hasil menunjukkan bahwa asam sitrat memberikan efek yang dominan dalam mempengaruhi pH larutan, waktu larut granul effervescent, dan kecepatan alir granul. Asam sitrat dominan dalam menentukan kandungan lembab granul effervescent walaupun tidak signifikan. Tidak dapat dibuat superimposed contour plot karena terdapat salah satu sifat fisik granul yang tidak terpenuhi yaitu kandungan lembab granul effervescent.
Kata kunci : asam sitrat, natrium bikarbonat, granul effervescent, granulasi kering, ekstrak teh hijau, desain faktorial
xviii
ABSTRACT
The aims of the research were to investigate the optimum formula in producing effervescent granule of green tea extract which used citric acid as source of acid and sodium bicarbonate as source of carbonate by dry granulation method.
This research was a pure experimental study based on factorial design application use 2 factors (citric acid and sodium bicarbonate) and 2 levels (low level and high level) They were evaluated for their physical properties parameter, i. e. water level, dissolve time, flow rate of granule and pH of the solution. Statistic analysis used was Yate’s treatment with 95% level of confidence.
The result show that acid citric dominant for pH solution, dissolve time, and flow rate of effervescent granule. Citric acid also dominant for moisture content effervescent granule but not significant. Based on superimposed contour plot the optimum area of effervescent granule formula was not obtained because one of physical properties of effervescent granule that was not fulfilled, that is effervescent granule moisture content
Key word : citric acid, sodium bicarbonate, effervescent granule, dry granulation, green tea extract, factorial design.
1
BAB I
PENGANTAR
A. Latar Belakang
Obat tradisional saat ini sudah menjadi trend dalam masyarakat. Penggunaan
obat tradisional sebenarnya telah ada dan berkembang secara turun-temurun sejak
jaman nenek moyang. Obat tradisional merupakan prospek yang bagus dalam
pengembangan dunia kefarmasian sebagai alternatif pengobatan yang telah ada. Oleh
karena itu, saat ini banyak dilakukan pengembangan variasi bentuk sediaan yang baru
untuk meningkatkan kecintaan masyarakat akan obat tradisional. Pengembangan
formulasi obat dari bahan alam dapat menyediakan suatu bentuk sediaan obat yang
berkhasiat, aman, dan lebih diterima oleh masyarakat.
Teh (Camellia sinensis L.) merupakan salah satu tanaman yang banyak
diambil manfaatnya sebagai obat tradisional. Kandungan utama dari teh hijau yang
diambil manfaatnya adalah polifenol. Polifenol utama yang terdapat dalam teh hijau
adalah epicatechins dan turunannya, seperti epicatechin (EC), epicatechin gallat
(ECG), epigallocatechin (EGC) dan epigallocatechin gallat (EGCG). EGCG
merupakan antioksidan yang paling efektif sebagai chemoprotective agent
(Svobodova, Psotova, dan Walternova, 2003; Katiyar, Afaq, Perez, dan Mukhtar,
2001), selain itu sebagai anti mutagenik (Hiraw, Sasamoto, Matsumoto, Itakura,
Igarashi, dan Kondo, 2001), anticarcinogenic (Kanae dan Toby, 2001), menghambat
pertumbuhan tumor dan angiogenesis (Young dan Lee, 2001). Dalam penelitian ini
2
ditekankan pada manfaat teh hijau sebagai antioksidan yang diharapkan dapat
membantu melawan radikal bebas dari lingkungan.
Pemilihan bentuk sediaan yang tepat dapat mempengaruhi kenyamanan dan
ketaatan pasien dalam hal penggunaan obat yang benar. Hal ini mendorong untuk
pembuatan bentuk sediaan yang lebih diterima oleh masyarakat. Bentuk sediaan
effervescent akan lebih dapat diterima sebagai alternatif lain cara penyajian teh yang
telah ada. Keuntungan pemilihan bentuk sediaan effervescent adalah kepraktisan,
dapat digunakan untuk pasien yang mengalami kesulitan menelan tablet/kapsul dan
dapat memberikan efek segar karena adanya reaksi antara sumber asam dan sumber
karbonat yang akan menghasilkan gas CO2.
Pada penelitian ini bentuk sediaan effervescent yang dipilih adalah granul
effervescent dengan optimasi terhadap campuran sumber asam (asam sitrat) dan
sumber karbonat (natrium bikarbonat) dalam pembuatan granul effervescent. Metode
yang digunakan dalam pembuatan granul effervescent ini adalah metode granulasi
kering. Metode granulasi kering dipilih karena pada saat pembuatan granul
effervescent sangat diminimalkan adanya kontak dengan air sehingga dapat
meminimalkan adanya reaksi effervescent dini.
Metode desain faktorial merupakan suatu persamaan regresi yang
menggambarkan hubungan antara variabel respon dengan satu atau lebih variabel
bebas (Bolton, 1997). Metode ini dapat mengidentifikasi efek masing-masing faktor
ataupun efek interaksi antar faktor. Metode desain faktorial juga dapat digunakan
untuk memperkirakan faktor yang dominan dalam menentukan respon (Muth, 1999)
3
dan juga dapat diketahui komposisi formula optimum asam sitrat-natrium bikarbonat
berdasarkan contour plot super imposed.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah ekstrak teh hijau
dapat diformulasi menjadi sediaan effervescent yang berkualitas, untuk mengetahui
efek yang dominan dalam menentukan sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau
yang dibuat secara granulasi kering dan untuk menentukan komposisi yang optimal
untuk campuran asam sitrat dan natrium bikarbonat dalam pembuatan granul
effervescent ekstrak teh hijau dengan metode granulasi kering sehingga dapat
menghasilkan suatu sediaan effervescent yang berkualitas dan dapat diterima oleh
masyarakat.
1. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut, permasalahan yang muncul:
a. Apakah ekstrak teh hijau dapat diformulasi menjadi sediaan granul
effervescent yang memenuhi persyaratan kualitas ?
b. Di antara asam sitrat, natrium bikarbonat, dan interaksi keduanya, manakah
yang bersifat dominan dalam mempengaruhi sifat fisik granul effervescent
ekstrak teh hijau?
c. Apakah dapat ditemukan area komposisi optimum campuran asam sitrat dan
natrium bikarbonat dalam formula granul effervescent ekstrak teh hijau
terbatas pada level yang diteliti?
4
2. Keaslian Penelitian
Sejauh penelusuran pustaka yang telah dilakukan, penelitian tentang
optimasi asam sitrat dan natrium bikarbonat dalam formulasi granul effervescent
ekstrak teh hijau dengan metode granulasi kering belum pernah dilakukan. Namun,
penelitian sejenis dengan menggunakan jenis ekstrak lain yang sudah pernah
dilakukan salah satunya yaitu tentang optimasi formula granul effervescent ekstrak
kunyit (Curcuma domestika Val) dengan variasi jumlah asam sitrat dan sodium
bikarbonat didasarkan pada metode desain faktorial oleh Setyowati (2006).
3. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan melalui penelitian ini adalah :
a. Manfaat teoritis
memberikan sumbangan pada perkembangan ilmu kefarmasian terutama
dalam formulasi granul effervescent ekstrak teh hijau dengan metode granulasi
kering.
b. Manfaat metodologis
memperkaya metode penelitian dalam bidang formulasi khususnya dalam hal
pembuatan granul effervescent secara granulasi kering yang mengandung asam
sitrat dan sodium bikarbonat sebagai sumber asam dan karbonat.
5
c. Manfaat praktis
menambah macam jenis sediaan ekstrak teh hijau yaitu dalam bentuk granul
effervescent sehingga meningkatkan minat masyarakat dalam mengkonsumsi
obat dari bahan alam.
B. Tujuan Penelitian
1. Tujuan Umum
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk memperoleh komposisi optimum
asam sitrat dan natrium bikarbonat dalam granul effervescent ekstrak teh hijau
yang dibuat dengan metode granulasi kering.
2. Tujuan Khusus
a) Mengetahui apakah ekstrak teh hijau dapat diformulasi menjadi sediaan
granul effervescent yang memenuhi persyaratan kualitas
b) Mengetahui faktor yang dominan antara asam sitrat, natrium bikarbonat dan
interaksinya mempengaruhi sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau
c) Menemukan area komposisi optimum campuran asam sitrat dan natrium
bikarbonat untuk memperoleh formula granul effervescent ekstrak teh hijau
yang optimum .
6
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Teh (Camellia sinensis L.)
Tanaman teh umumnya ditanam di perkebunan dan dapat tumbuh pada
ketinggian 200 - 2300 m dpl. Teh berasal dari kawasan India bagian Utara dan Cina
Selatan. Ada dua kelompok varietas teh yang terkenal, yaitu varietas assamica yang
berasal dari Assam dan varietas sinensis yang berasal dari Cina. Varietas assamica
daunnya agak besar dengan ujung yang runcing, sedangkan varietas sinensis daunnya
lebih kecil dan ujungnya agak tumpul (Anonim, 2005a).
Teh hijau berasal dari pucuk daun tanaman teh melalui proses pengolahan
tertentu. Secara umum berdasarkan proses pengolahannya, teh diklasifikasikan
menjadi 3 jenis, yaitu teh hijau, teh oolong, dan teh hitam. Teh hijau dibuat dengan
cara pemanasan dan penguapan untuk menginaktifkan enzim polifenol oksidase/
fenolase sehingga oksidase enzimatik terhadap katekin dapat dicegah (Hartoyo,
2003).
Polifenol yang utama yang terdapat dalam teh hitam dan teh hijau adalah
epicatechins atau turunannya. Epicatechins paling banyak terdapat dalam teh hijau,
yaitu epicatechin (EC), epicatechin gallat (ECG), epigallocatechin (EGC), dan
epigallocatechin gallat (EGCG). EGCG merupakan antioksidan yang paling efektif
sebagai chemoprotective agent, jumlahnya sekitar 60-70% dari jumlah keseluruhan
katekin (Svabodova et al, 2003; Katiyar et al, 2003)
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 et al., 2003)
EGCG merupakan suatu senyawa crystalline yang tidak higroskopis.
Kelarutan EGCG yang tertinggi dalam aqueous jika berada antara pH 5-7. Kestabilan
EGCG diamati melalui suatu penelitian dengan konsentrasi EGCG 10 mg/ml pada
range pH 4-9, hasilnya stabilitas tertinggi dari EGCG diperoleh jika berada pada pH
5. EGCG juga memiliki kompatibilitas yang baik dengan berbagai macam eksipien,
sehingga bisa sangat dikembangkan menjadi oral dosage form (Kellar, Poshni,
Penzotti, Bedu-Addo, Payne, 2005).
8
B. Ekstrak Teh Hijau
Ekstrak teh hijau dapat diperoleh dari proses ekstraksi dengan metode
maserasi menggunakan 4 macam pelarut yaitu air, 80% etanol, 80% metanol dan 80%
aseton (dalam air, v/v). Hasil penelitian oleh Druzynska, Stepniewska dan Wolosiak
menunjukkan bahwa kandungan polifenol tertinggi dalam ekstrak teh hijau diperoleh
dengan menggunakan pelarut 80% aseton sedangkan kandungan katekin tertinggi
dalam ekstrak teh hijau diperoleh dengan menggunakan pelarut air.
C. Asam Sitrat
Asam sitrat sering digunakan sebagai sumber asam dalam sediaan
effervescent karena cukup mudah untuk didapat dan relatif murah. Asam sitrat
mempunyai sifat sangat higroskopik (Mohrle, 1989) sehingga perlu diperhatikan
dalam hal penyimpanan dan hindari ruangan dengan kelembaban yang tinggi.
Asam sitrat mengandung tidak kurang dari 99,5% dan tidak lebih dari
100,5% C6H8O7, dihitung terhadap zat anhidrat. Pemerian : hablur putih, tidak
berwarna atau serbuk hablur granul sampai halus, putih; tidak berbau, atau praktis
tidak berbau; rasa sangat asam. Kelarutan: sangat mudah larut dalam air, mudah larut
dalam etanol, agak sukar larut dalam eter (Anonim, 1995).
D. Natrium Bikarbonat
Natrium bikarbonat adalah sumber karbondioksida utama dalam sistem
effervescent. Natrium bikarbonat larut sempurna dalam air, non higroskopis, tidak
9
mahal, jumlahnya banyak, dan tersedia dalam lima ukuran dari serbuk halus hingga
granul yang free flowing. Natrium bikarbonat biasa digunakan dalam formula
effervescent dan dapat menghasilkan larutan yang jernih karena sifatnya larut
sempurna dalam air (Mohrle, 1989).
Natrium bikabonat mengandung tidak kurang dari 99,0% dan tidak lebih dari
100,5% NaHCO3, dihitung terhadap zat yang telah dikeringkan. Pemerian: serbuk
hablur, putih. Stabil di udara kering, tetapi dalam udara lembab secara perlahan-lahan
terurai. Larutan segar dalam air dingin, tanpa dikocok bersifat basa terhadap lakmus.
Kebasaan bertambah bila larutan dibiarkan, digoyang kuat atau dipanaskan.
Kelarutan: larut dalam air, tidak larut dalam etanol (Anonim, 1995).
E. Granul Effervescent
Granul effervescent merupakan granul atau serbuk kasar yang mengandung
unsur obat dalam campuran kering, biasanya terdiri dari sumber asam dan sumber
karbonat, bila ditambah air maka akan terjadi reaksi yang nantinya akan terbentuk gas
CO2, reaksi yang terjadi antara asam sitrat (sebagai sumber asam) dan natrium
bikarbonat (sebagai sumber karbonat) adalah sebagai berikut:
3 NaHCO3 + C6H8O7 → 3H2O + 3CO2 + Na3C6H5O7 ………..…(1)
Menurut Mohrle (1989), effervescent didefinisikan sebagai pembebasan
gelembung gas dari cairan sebagai hasil dari reaksi kimia. Berat effervescent menurut
Wolfram (1999) antara 2000 – 7000 mg.
10
Effervescent menawarkan kepada masyarakat suatu bentuk sediaan yang
unik dan menarik. Effervescent dapat memberikan rasa yang menyenangkan karena
karbonasi membantu dalam menutupi rasa bahan aktif yang kurang menyenangkan,
effervescent mudah digunakan dan dosis dapat diukur. Effervescent harus dikemas
sedemikian rupa untuk mencegah masuknya lembab sehingga dapat mengatasi
masalah instabilitas selama penyimpanan (Mohrle, 1989).
Kelembaban relatif untuk pembuatan granul effervescent maksimum 25%
dan dengan suhu ruangan terkontrol 25oC atau kurang. Hal ini bertujuan untuk
mencegah terhisapnya uap air dari udara oleh bahan kimia sehingga timbul reaksi
effervescent yang premature (Mohrle, 1989).
Bahan-bahan yang digunakan dalam sediaan effervescent:
a. Sumber asam
Sumber asam yang sering digunakan dalam sediaan effervescent adalah asam
makanan (Mohrle, 1989). Contoh asam yang sering digunakan asam sitrat, asam
askorbat, asam malat, asam adipat, asam tartrat, asam fumarat, asam suksinat, asam
natrium pirofosfat, asam laktat, asam hexamid, garam-garam asam, asam anhidrat,
dan campuran asam-asam diatas (Wehling dan Fred, 2004). Sumber asam yang
digunakan dalam pembuatan sediaan effervescent adalah sebesar 10%-60% dari berat,
lebih diterima sebesar 15-50% dari berat, dan jumlah yang paling bisa diterima adalah
25-40% dari berat (Wehling dan Fred, 2004).
11
b. Sumber karbonat
Sumber karbonat yang sering digunakan dalam pembuatan sediaan effervescent antara
lain: sodium bikarbonat, sodium sesquikarbonat, potassium karbonat, potassium
bikarbonat, kalsium karbonat, magnesium oksida, sodium glisin karbonat, L-lisin
karbonat, arginin karbonat, zinc karbonat, zinc oksida, dan campuran basa-basa di
atas (Wehling dan Fred, 2004). Bentuk garam karbonat (bentuk bikarbonat maupun
karbonat) sering digunakan dalam pembuatan sediaan effervescent. Keberadaan basa
dalam effervescent ini berfungsi sebagai penghasil karbondioksida (Mohrle, 1989).
c. Bahan pengikat
Pengikat adalah bahan yang dapat digunakan untuk mengikat serbuk menjadi granul
atau untuk membantu menyatukan bahan-bahan lain. Penggunaan bahan pengikat
seperti gom selulosa, gelatin, dan pasta tidak banyak digunakan karena larutnya lama
dan meninggalkan residu. Penggunaan pengikat, meskipun pengikat yang bersifat
larut air, akan menghambat proses hancurnya effervescent sehingga penggunaan
bahan pengikat dalam effervescent dibatasi. Polyvinylpyrrolidone (PVP) adalah
pengikat yang efektif dalam sediaan effervescent. PVP biasanya ditambahkan secara
kering untuk digranul bersama bahan lain, lalu dibasahi dengan cairan penggranul.
PVP juga bisa ditambahkan dalam bentuk larutan dalam air, alkohol, atau cairan
hidroalkohol (Mohrle, 1989).
PVP merupakan bahan pengikat yang efektif untuk granul effervescent karena
sifatnya yang dapat larut dalam air dan tidak meninggalkan residu. Penggunaan PVP
sebagai pengikat pada konsentrasi 0,5%-5% (Parikh, 1997). PVP dapat digunakan
12
untuk granulasi basah ataupun untuk granulasi kering (Lachman, Lieberman, dan
Schwart, 1989)
d. Bahan pengisi
Penggunaan bahan pengisi digunakan untuk mencapai berat yang diinginkan. Melihat
bahan-bahan yang digunakan dalam effervescent, biasanya dibutuhkan bahan pengisi
dalam jumlah kecil. (Mohrle, 1989).
Pada penelitian ini digunakan sukrosa sebagai bahan pengisi. Sukrosa adalah gula
yang diperoleh dari Saccharum officinarum Linne (familia Gramineae), Beta vulgaris
Linne (familia Chenopodiaceae) dan sumber-sumber lain. Tidak mengandung bahan
tambahan. Pemerian : hablur putih atau tidak berwarna; massa hablur atau berbentuk
kubus, atau serbuk hablur putih, tidak berbau, rasa manis, stabil di udara.
Kelarutannya sangat mudah larut dalam air, lebih mudah larut dalam air mendidih
(Anonim, 1995).
e. Bahan pemanis
Bahan pemanis digunakan untuk meningkatkan acceptability konsumen terhadap
penggunaan suatu produk. Pada penelitian ini bahan pemanis yang digunakan adalah
aspartam. Aspartam termasuk golongan pemanis yang paling banyak digunakan
dalam industri makanan dan obat, selain sukrosa dan sakarin. Aspartam merupakan
pemanis yang dihasilkan dari sintesis kimia. Karena merupakan hasil sintesis maka
para formulator harus mempertimbangkan lagi dalam menggunakan aspartam sebagai
pemanis obat. Meskipun demukian penggunaannya masih bisa tetap dianjurkan
namun dengan sangat dibatasi (Lachman, Lieberman, dan Schwart, 1989). Aspartam
13
memiliki tingkat kemanisan 200 kali sukrosa. ADI (acceptable daily intake)
aspartam sebesar 40 mg/kg berat badan manusia (Astawan, 2008).
F. Sifat Fisik Granul Effervescent
Uji sifat fisik granul effervescent merupakan faktor penting dalam
menentukan kualitas dari suatu sediaan effervescent. Pemeriksaan sifat-sifat fisik
granul effervescent yang dilakukan antara lain:
1. Kecepatan alir
Kecepatan alir granul dapat mempengaruhi proses packaging. Granul dengan
kecepatan alir baik, yaitu kurang dari 10 detik tiap 100 g atau dengan kecepatan alir
kurang dari 10 gram/detik akan mengalami kesulitan dalam packaging (Fudholi,
1983).
2. Waktu larut
Waktu larut granul effervescent sebagai salah satu karakteristik proses
melarutnya granul effervescent dan reaksi kabonasi sendiri sebagai alasan utama
penggunaan sistem effervescent. Proses hancurnya granul effervescent dipengaruhi
oleh komponen-komponen yang larut air dan banyaknya komponen bahan pengikat
yang terdapat dalam sediaan tersebut. Suatu sediaan granul effervescent yang baik
mempunyai waktu larut selama rentang 1-2 menit (Mohrle, 1989).
3. Kandungan lembab granul
Kandungan lembab dapat mempengaruhi sifat fisika-kimia sediaan padat.
Keseimbangan kandungan lembab dapat mempengaruhi aliran dan karakteristik
14
kompresi serbuk, kekerasan granul, serta stabilitas obat (Wadke dan Jacobson, 1980).
Kandungan lembab untuk granul effervescent antara 0,4%-0,7% (Fausett, Gayser,
Dash, 2000). Kandungan lembab untuk sediaan effervescent harus diperhatikan untuk
mengetahui apakah terjadi reaksi effervescent prematur atau tidak.
4. pH larutan
Uji pH dilakukan dengan memasukkan indikator (elektroda) alat uji pH yaitu
pH meter elektrik ke dalam larutan granul effervescent. pH larutan merupakan salah
satu karakteristik utama dalam sediaan efffervescent. Konsistensi pH larutan pada
berbagai batch memberikan indikasi bahwa distribusi bahan-bahan dalam proses
pembuatan sediaan effervescent homogen. Adanya variasi pH larutan yang besar
menandakan bahwa campuran bahan atau granul asam-basa tidak homogen. pH
larutan juga merupakan parameter yang penting karena dapat mempengaruhi rasa dari
larutan effervescent (Avani et al., 2006).
G. Metode Granulasi Kering
Metode granulasi kering dapat dilakukan dengan alat yang dikenal dengan
roller compactor atau chilsonator. Mesin ini menekan serbuk yang sudah disiapkan
di antara dua counter rotating roller di bawah tekanan ekstrim sehingga akan
terbentuk lembaran bahan. Prosedur lain granulasi kering adalah slugging dimana
slug atau tablet besar dikempa menggunakan mesin tablet dan selanjutnya dibuat
menjadi granul dengan dilewatkan suatu kasa sehingga memiliki ukuran yang
seragam (Mohrle, 1989).
15
H. Desain Faktorial
Metode desain faktorial adalah salah satu metode rasional untuk
menyimpulkan dan mengevaluasi secara objektif efek dari besaran yang berpengaruh
terhadap kualitas produk (Amstrong & James, 1996).
Dalam desain faktorial terdapat istilah faktor, level, efek, dan respon. Faktor
adalah setiap besaran yang mempengaruhi respon (Voigt, 1994). Level merupakan
nilai atau tetapan untuk faktor. Level yang digunakan pada percobaan yang
menggunakan desain faktorial adalah level rendah dan level tinggi. Efek merupakan
perubahan respon yang disebabkan variasi tingkat dari faktor. Respon adalah besaran
yang akan diamati prubahan efeknya. Dengan desain faktorial dapat didesain suatu
percobaan untuk mengetahui faktor yang dominan berpengaruh secara signifikan
terhadap suatu respon (Bolton, 1997).
Optimasi campuran dua bahan (berarti ada dua faktor) dengan desain
faktorial (two levels factorial design) dilakukan berdasarkan rumus :
Y = b0 + b1X1 + b2X2 + b12X1X2……………………………………………………………..(2)
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 b1, b2, b12 = koefisien yang dihitung dari hasil 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
16
untuk percobaan II, formula b untuk percobaan III, dan formula ab untuk percobaan
IV (Bolton, 1997). Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua
level seperti tabel II berikut :
Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level Formula Faktor A Faktor B Interaksi
(1) - - + a + - - b - + - ab + + +
Keterangan : - = level rendah
+ = level tinggi
Berdasarkan persamaan (2), dengan subsitusi secara matematis, dapat
dihitung besarnya efek masing-masing faktor, maupun interaksinya. Besarnya
efek dapat dicari dengan menghitung selisih antara rata-rata respon pada level
tinggi dan rata-rata respon pada level rendah. Konsep perhitungannya 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 (Bolton,1997)
I. Landasan Teori
Kandungan utama dari teh hijau yang diambil manfaatnya adalah polifenol.
Polifenol utama yang terdapat dalam teh hijau adalah epicatechins atau turunannya.
17
Salah satu epicatechins yang terdapat dalam teh hijau aadalah EGCG
(epigallocatechin gallat). EGCG merupakan antioksidan yang paling efektif sebagai
chemoprotective agent, jumlahnya sekitar 60-70% dari keseluruhan katekin. EGCG
selain sebagai antioksidan mempunyai banyak manfaat lain, antara lain sebagai anti
mutagenik, anti karsinogenesis, menghambat pertumbuhan tumor dan angiogenesis.
Dalam penelitian ini ditekankan efek EGCG sebagai antioksidan.
Pada penelitian ini dilakukan optimasi terhadap campuran asam sitrat dan
natrium bikarbonat. Sumber asam dan karbonat yang paling baik digunakan pada
range konsentrasi 25%-40% dari bobot 1 formula. Oleh karena itu perlu dilakukan
optimasi terhadap campuran sumber asam dan sumber karbonat dalam pembuatan
granul effervescent.
Bentuk sediaan effervescent dipilih karena dapat dijadikan alternatif lain dari
cara penyajian teh yang telah ada. Bentuk sediaan effervescent memiliki keuntungan
dalam hal kepraktisan dan lebih tepat dosis, dapat digunakan untuk pasien yang
memiliki kesulitan menelan tablet/kapsul, dan dapat memberikan efek segar karena
adanya reaksi antara sumber asam dan sumber karbonat yang akan menghasilkan gas
CO2.
Metode pembuatan yang digunakan dalam pembuatan granul effervescent ini
adalah metode granulasi kering. Metode granulasi kering dipilih karena pada saat
pembuatan granul effervescent sangat diminimalkan adanya kontak dengan air
sehingga dapat meminimalkan adanya reaksi effervescent dini.
18
Metode analisis yang digunakan untuk memperoleh fomula yang optimum
adalah metode factorial design dengan dua level. Dengan menggunakan metode ini
dapat diketahui faktor dominan antara asam sitrat, natrium bikarbonat atau interaksi
keduanya yang mempengaruhi sifat fisik sediaan granul effervescent ekstrak teh hijau
dan juga dapat diketahui komposisi formula optimum asam sitrat – natrium
bikarbonat berdasarkan contour plot super imposed.
J. Hipotesis
Hipotesis yang diambil pada penelitian ini adalah :
Hi(1) : ekstrak teh hijau dapat diformulasi menghasilkan sediaan granul effervescent
yang memenuhi persyaratan kualitas
Hi(2): efek dari asam sitrat level rendah berbeda dengan asam sitrat level tinggi, efek
dari natrium bikarbonat level rendah berbeda dengan natrium bikarbonat level tinggi
dan ada interaksi antara asam sitrat-natrium bikarbonat.
Hi(3): dapat ditemukan area komposisi optimum dari asam sitrat dan natrium
bikarbonat sebagai sumber asam dan karbonat untuk memperoleh formula granul
effervescent ekstrak teh hijau yang memenuhi persyaratan kualitas.
19
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini termasuk dalam jenis penelitian eksperimental murni
menggunakan desain faktorial untuk area komposisi optimum asam sitrat dan natrium
bikarbonat sehingga dihasilkan granul effervescent yang mempunyai sifat fisik yang
baik.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
1. Variabel Penelitian
a. Variabel bebas, meliputi:
• Level rendah dan level tinggi asam sitrat (1000 mg, 1600 mg)
• Level rendah dan level tinggi basa natrium bikarbonat (1312,5 mg,
2100 mg)
b. Variabel tergantung meliputi sifat fisik granul effervescent (kandungan
lembab, waktu larut, pH larutan, kecepatan alir)
c. Variabel pengacau terkendali meliputi kelembaban relatif ruangan (±Rh 55%),
suhu ruangan (± 18oC), suhu pengeringan bahan dan granul effervescent, lama
pencampuran serbuk dan granul, alat untuk pengujian sifat fisik granul.
20
2. Definisi Operasional
a. Granul effervescent ekstrak teh hijau adalah suatu sediaan granul yang
mengandung zat aktif dari ekstrak teh hijau, juga terdiri dari sumber asam
(asam sitrat) dan sumber karbonat (natrium bikarbonat) yang bereaksi cepat
pada penambahan air dengan menghasilkan gas CO2.
b. Dalam formula sediaan granul effervescent, asam sitrat digunakan sebagai
sumber asam sedangkan natrium bikarbonat sebagai sumber karbonat.
c. Ekstrak teh hijau adalah ekstrak kering dari tanaman teh hijau yang diperoleh
dari PT. Sido Muncul.
d. Respon adalah besaran yang dapat dikuantifikasikan dan diamati. Dalam
penelitian ini respon adalah hasil percobaan sifat fisik granul effervescent
(kandungan lembab, kecepatan alir, waktu larut, pH larutan).
e. Formula optimum granul effervescent adalah komposisi bahan penyusun
granul (asam sitrat dan natrium bikarbonat) yang menghasilkan granul
effervescent yang memenuhi persyaratan sifat fisik sebagai berikut memiliki
kandungan lembab (0,4%-0,7%), waktu larut (1 – 2 menit), pH larutan (5-7),
kecepatan alir (>10 gram per detik).
C. Bahan Penelitian
Ekstrak teh hijau (PT. Sido Muncul), asam sitrat (kualitas farmasetik,
Brataco), natrium bikarbonat (kualitas farmasetik, Brataco), aspartam (kualitas
21
farmasetik, Brataco), PVP K.30 (kualitas farmasetik), sukrosa (kualitas farmasetik,
Brataco), talk (kualitas farmasetik), etanol 96% (Brataco).
D. Alat Penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat-alat gelas (Pyrex),
neraca elektrik (Mettler Toledo GB 3002), alat pengukur waktu alir, HG53 Halogen
moisture analyzer (Mettler Toledo), stopwatch (Illuminator, Casio), pengayak granul
(Laboratory Science, IML), oven (Memmert), lemari pendingin (Refrigerator,
Toshiba), hardness tester, dehumidifier (OASIS D125), Air Conditioner (LG), pH
meter, Cube mixer (ERWEKA AR 402), mesin tablet single punch (KIKUSUI,
Japan).
E. Tata Cara Penelitian
1. Pemeriksaan kualitas ekstrak teh hijau
a. Pemeriksaan organoleptis
Pemeriksaan organoleptis meliputi warna, bau, rasa, dan konsistensi ekstrak
teh hijau
b. Uji kandungan air ekstrak
Uji dilakukan dengan menggunakan alat moisture analyzer
2. Penentuan dosis ekstrak kering teh hijau
Dosis tiap sachet granul effervescent sebagai anti oksidan, yaitu mengandung 35
mg epigallocatechin gallat (EGCG).
22
Berdasarkan certificate of analysis, kandungan EGCG dalam ekstrak kering teh
hijau adalah 7,14 % b/b. Untuk mendapatkan 35 mg EGCG dibutuhkan 500 mg
ekstrak kering teh hijau, hitungannya:
(pada
kandungan lembab 3%)
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
• Level rendah
mol
3 NaHCO3 + C6H8O7 → 3H2O + 3CO2 + Na3C6H5O7
0,0156
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.
• Level tinggi
mol
3 NaHCO3 + C6H8O7 → 3H2O + 3CO2 + Na3C6H5O7
0,025
23
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
BAHAN (mg) FORMULA
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
sukrosa 190,8 190,8 190,8 190,8
aspartam 90 90 90 90
5. Pembuatan granul effervescent dengan metode granulasi kering
Granul yang dibuat ada 2 macam yaitu granul asam dan granul basa. Granul asam
dibuat dengan campuran ekstrak teh hijau, asam sitrat, sukrosa, dan serbuk kering
PVP sebagai bahan pengikat. Granul basa dibuat dengan campuran natrium
bikarbonat, sukrosa, aspartam dan serbuk kering PVP sebagai pengikat. Sebelum
digunakan masing-masing bahan diayak terlebih dahulu dengan menggunakan
ayakan nomer 50, kemudian dikeringkan dengan menggunakan oven suhu ± 40oC
selama 2 hari. Campuran serbuk asam dan campuran serbuk basa masing-masing
dihomogenkan dengan menggunakan cube mixer dengan kecepatan 20 rpm
24
selama 20 menit kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu ± 40oC selama 2
hari lalu dikempa langsung dengan menggunakan mesin tablet dengan tekanan
9kg dan ukuran punch diameter 20 mm, setelah itu dihancurkan untuk
mendapatkan granul dengan ukuran tertentu (dengan menggunakan ayakan
ukuran mesh 16/20). Granul asam dan basa yang terbentuk lalu dikeringkan
dalam oven (suhu ± 40oC) selama 7 hari (berdasarkan hasil orientasi) hingga
didapatkan bobot konstan. Granul asam dan basa yang yang bobotnya sudah
konstan dicampur dengan menggunakan cube mixer (20 rpm selama 1 menit)
kemudian diuji sifat fisik granul effervescent yang didapat.
6. Pemeriksaan sifat fisik granul effervescent
a. 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).
b. Kandungan lembab granul
Ditimbang granul seberat 5 g, dimasukkan ke dalam oven untuk masing-
masing formula (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
25
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 ± 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, 1989).
c. Waktu larut
Masukkan campuran granul (sesuai bobot granul tiap-tiap formula) ke dalam
gelas yang berisi 200 ml air. Catat waktu yang dibutuhkan granul untuk larut
dalam air dengan menggunakan stopwatch (Mohrle,1989).
d. pH larutan
Sejumlah granul sesuai bobot tiap formula yang sudah dilarutkan ke dalam
200 ml air pada suhu 20-25⁰C, 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) …………………………….(3)
Keterangan:
Y = respon hasil percobaan/sifat yang diamati, contohnya: waktu larut.
26
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.
F. Analisis Data
Data-data hasil pengujian sifat fisik granul yang terkumpul dianalisis
menggunakan metode desain faktorial. Dibuat profil sifat fisik (kandungan lembab,
waktu larut, kecepatan alir, pH larutan) granul effervescent ekstrak teh hijau
berdasarkan persamaan desain faktorial (Bolton, 1997).
Dengan menggunakan perhitungan metode desain faktorial, dapat dihitung
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 kita inginkan.
Masing-masing area optimal kemudian digabung menjadi superimposed contour plot
sehingga akan diperoleh komposisi optimumnya.
Tingkat signifikansi perbedaan pengaruh kedua faktor dan interaksinya dianalisis
secara statistik menggunakan analisis Yate’s treatment (Ostle, 1956). Pada uji statistik
digunakan hipotesis alternatif (Hi) yaitu terdapat hubungan antara faktor (asam sitrat,
27
natrium bikarbonat, dan interaksi keduanya) dengan respon. H0 merupakan negasi Hi,
yaitu tidak ada hubungan antara faktor dengan respon. Nilai F yang didapatkan
(Fhitung) menggunakan analisis Yate’s treatment dibandingkan dengan nilai Ftabel. Hi
diterima apabila nilai Fhitung lebih besar daripada nilai Ftabel. Taraf kepercayaan yang
digunakan untuk uji statistik adalah 95 %. Derajad bebas faktor dan interaksi
(experiment) sebagai numerator, yaitu 1, dan derajad bebas experimental error
sebagai denominator, yaitu 33, sehingga diperoleh harga F tabel untuk faktor dan
interaksi pada semua respon adalah F0,05(1,33) = 4,139
28
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Ekstrak Teh Hjau
Ekstrak teh hijau yang digunakan oleh penulis merupakan ekstrak kering teh
hijau yang didapatkan dari PT. Sido Muncul. Kandungan EGCG (epigallocatechin
gallat) dari ekstrak kering teh hijau berdasarkan certificate of analysis adalah 7,14%.
Dalam penelitian ini ditekankan efek antioksidan dari teh hijau, diketahui bahwa
dosis EGCG yang digunakan sebagai antioksidan adalah 35 mg sehingga untuk
mendapatkan dosis tersebut dibutuhkan jumlah ekstrak kering teh hijau sebanyak
490,2 mg tapi dibulatkan menjadi 500 mg (terkandung EGCG sebanyak 35,7 mg) tiap
formulanya. Toksisitas dari EGCG diketahui adalah 2000 mg/kg BB dan penggunaan
hingga dosis 500 mg/kgBB/hari tidak menunjukkan gejala toksisitas (Anonim,
2008b) sehingga dosis 35,7 mg dapat dikatakan sangat aman.
B. Pengujian Ekstrak Kering Teh Hijau
1. Uji organoleptik
Hasil uji organoleptis didapatkan hasil bahwa ekstrak kering teh hijau berupa
serbuk kering berwarna kuning kecoklatan, berbau khas, rasa pahit khas (sepat).
2. Uji Kadar Air Ekstrak
29
Tabel III. Hasil uji kadar air ekstrak
Kadar air ekstrak 4,01%
4,03 ± 0,13
3,97% 4,28% 3,96% 4,02% 3,93%
Hasil pengujian kadar air ekstrak kering teh hijau menunjukkan kurang dari
5%, berarti sesuai untuk jumlah kandungan lembab yang terdapat pada ekstrak kering
yang dipersyaratkan oleh Voigt (1994).
C. Pembuatan Granul Effervescent Ekstrak Teh Hijau
Pada pembuatan granul effervescent, granul dibuat dalam 2 macam yaitu
granul asam dan granul basa. Granul asam dibuat dengan mencampur ekstrak teh
hijau, asam sitrat, sukrosa, dan serbuk kering PVP sebagai bahan pengikat. Ekstrak
teh hijau dicampurkan dalam granul asam karena berkaitan dengan stabilitas EGCG
yang lebih stabil dalam suasana asam. Granul basa dibuat dengan campuran natrium
bikarbonat, sukrosa, aspartam dan serbuk kering PVP sebagai pengikat. Aspartam
dimasukkan dalam campuran granul basa karena hasil dari orientasi menunjukkan
rasa yang lebih enak dan tampilan dari larutan effervescent yang dihasilkan lebih
jernih. Bahan sebelum digunakan masing-masing diayak terlebih dahulu dengan
menggunakan ayakan nomer 50 tujuannya untuk mendapatkan serbuk yang
ukurannya seragam dan mendapatkan distribusi ukuran sesuai yang diinginkan.
30
Campuran serbuk asam dan campuran serbuk basa masing-masing dihomogenkan
dengan menggunakan cube mixer dengan kecepatan 20 rpm selama 20 menit
kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu ± 40oC selama 2 hari (hasil orientasi),
selanjutnya dikempa langsung dengan menggunakan mesin tablet dengan tekanan 9
kg dan ukuran diameter punch 20 mm, setelah itu dihancurkan untuk mendapatkan
granul dengan ukuran tertentu (dengan menggunakan ayakan ukuran mesh 16/20).
Granul asam dan basa yang terbentuk lalu dikeringkan dalam oven (suhu ±40oC)
selama 7 hari sehingga didapatkan bobot konstan. Suhu yang digunakan ±40oC
karena natrium bikarbonat akan terdekomposisi menjadi natrium karbonat pada suhu
di atas 50oC (Linberg et al.,1988) sehingga akan mempengaruhi jumlah CO2 yang
dihasilkan (antara natrium bikarbonat dan natrium karbonat jumlah CO2 yang
dihasilkan beda). Granul asam dan basa yang yang bobotnya sudah konstan dicampur
dengan menggunakan cube mixer (20 rpm selama 1 menit). Kecepatan putar mixer
dan waktu pencampuran yang digunakan hanya berdasarkan pengamatan visual
(sudah menunjukkan campuran granul yang homogen).
Faktor yang dioptimasi pada pembuatan granul effervescent ekstrak teh hijau
adalah asam sitrat dan natrium bikarbonat. Jumlah asam sitrat yang digunakan adalah
1000 mg (level rendah) dan 1600 mg (level tinggi). Penentuan level rendah dan tinggi
asam sitrat berdasarkan pernyataan yang mengatakan bahwa sumber asam yang
digunakan dalam pembuatan sediaan effervescent adalah sebesar 25-40% dari bobot
1 formula (Wehling dan Fred, 2004). Pada level rendah asam digunakan jumlah asam
31
sitrat sebanyak 25% sedangkan pada level tinggi asam digunakan jumlah asam sitrat
sebanyak 40%.
Jumlah natrium bikarbonat yang digunakan berdasarkan persamaan
stokiometri antara asam sitrat dan natrium bikarbonat sehingga diperoleh level rendah
natrium bikarbonat sebanyak 1312,5 mg dan level tinggi natrium bikarbonat
sebanyak 2100 mg.
D. Granul Effervescent
Granul effervescent ekstrak teh hijau yang dihasilkan pada penelitian ini
memiliki rasa khas teh tapi agak asam menyegarkan dan bila dilihat dari penampilan
luar terdapat busa.
E. Uji Sifat fisik Granul Effervescent
Untuk mendapatkan suatu sediaan effervescent yang baik dan dapat diterima
oleh masyarakat harus memenuhi persyaratan yang dapat dilihat dari sifat fisik granul
effervescent. Suatu sediaan effervescent teh hijau yang baik harus memenuhi
persyaratan, yaitu kandungan lembab, pH larutan, kecepatan alir, dan waktu larut.
Kandungan lembab yang dipersyaratkan untuk sediaan granul effervescent adalah
0,4%-0,7%. Kandungan lembab merupakan parameter kritis yang harus diperhatikan
untuk sediaan effervescent, hal ini untuk menghindari adanya reaksi effervescent
prematur karena bila hal tersebut terjadi maka sediaan tersebut tidak dapat
dikonsumsi lagi. Reaksi effervescent prematur dapat mempengaruhi stabilitas dari
32
sediaan effervescent karena salah satunya dapat mempengaruhi kelarutan dari sediaan
effervescent (bila sudah terlalu banyak terpapar lembab). Untuk waktu larut, ada
persyaratan khusus untuk sediaan effervescent, yaitu antara 60-120 detik. Untuk
parameter pH persyaratan untuk sediaan granul effervescent ekstrak teh hijau
(terutama bila kandungan aktif yang dimanfaatkan EGCG (Epigallocathecin-gallate))
berada pada rentang pH 5-7. Bila pH larutan di atas 7 maka mengurangi stabilitas dari
EGCG (EGCG stabil pada pH asam) dan pada rentang pH tersebut kelarutan EGCG
paling optimum (Kellar et al., 2005). Kecepatan alir yang dikehendaki lebih dari 10
g/detik karena bila kurang dari 10 g/detik dapat mengalami kesulitan dalam hal
packaging (Fudholi, 1983).
Tabel IV. Data sifat fisik granul effervescent Sifat fisik
granul (n=12)
Formula
(1) (a) (b) (ab)
Kecepatan alir
(g/detik) 65,35 ± 19,27 56,68 ± 9,84 69,36 ± 8,86 61,29 ± 19,68
Kandungan
lembab (%) 2,41 ± 0,56 2,62 ± 0,45 2,59 ±0,52 2,54 ± 0,54
Waktu larut
(detik) 101,58 ± 15.19 99,00 ± 4,05 99,75 ± 9,41 81,50 ± 10,90
pH 6,14 ± 0,10 5,49 ± 0,24 6,46 ± 0,15 6,02 ± 0,16
Dengan menggunakan perhitungan desain faktorial dapat diperoleh nilai efek
sehingga dapat ditentukan faktor yang dominan antara asam sitrat, natrium
33
bikarbonat, atau interaksi antara keduanya terhadap sifat fisik granul effervescent.
Hasil perhitungannya adalah sebagai berikut:
Tabel V. Hasil perhitungan efek berdasarkan desain faktorial
Sifat fisik ganul Nilai efek
A B Interaksi
Kecepatan alir 0
Kandungan lembab 0,16 0
Waktu larut pH larutan 0,43 0,11
Keterangan : Efek A : efek asam sitrat Efek B : efek natrium bikarbonat Efek interaksi : efek interaksi campuran antara asam sitrat dan natrium bikarbonat 1. Uji Kecepatan alir
Uji ini dilakukan untuk mengetahui kecepatan alir granul. Kecepatan alir
yang dikehendaki lebih dari 10 g/detik karena bila kurang dari 10 g/detik dapat
mengalami kesulitan dalam hal packaging (Fudholi, 1983). Berdasarkan tabel IV
menunjukkan bahwa kecepatan alir granul pada semua formula masuk dalam area
yang diinginkan.
34
A
b
Gambar 2. Pengaruh level asam sitrat (a) dan natrium bikarbonat (b) terhadap kecepatan alir granul
Berdasarkan perhitungan desain faktorial besar efek asam sitrat dalam
menentukan kecepatan alir granul effervescent adalah ,efek natrium bikarbonat
adalah 4,31 dan efek interaksi asam sitrat-natrium bikarbonat adalah
0,30. Efek asam sitrat bernilai negatif berarti asam sitrat akan menurunkan kecepatan
alir granul (waktu yang dibutuhkan granul untuk mengalir tiap gram nya lebih lama).
Natrium bikarbonat dan interaksi asam sitrat-natrium bikarbonat bernilai positif, hal
ini berarti berperan dalam meningkatkan kecepatan alir granul (waktu yang
dibutuhkan granul untuk mengalir tiap gram nya lebih cepat).
Pada gambar 2a, dengan meningkatnya jumlah asam sitrat akan menurunkan
respon kecepatan alir granul baik pada level rendah maupun level tinggi natrium
bikarbonat. Di sisi lain dengan meningkatnya jumlah natrium bikarbonat akan
35
menaikkan respon kecepatan alir granul baik pada level rendah maupun level tinggi
asam sitrat (gambar 2b).
Hasil perhitungan Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95% untuk
respon kecepatan alir granul yang ditunjukan pada tabel VI.
Tabel VI. Perhitungan Yate’s treatment pada respon kecepatan alir granul
Source of Variation
Degrees of freedom
Sum of Squares
Mean Squares F
Replicates 11 5203,651 473,059 Treatment 3 1065,091 355,030
a 1 841,017 841,017 5,478 b 1 222,999 222,999 1,452
ab 1 1,075 1,075 0,007 Experimental error
33 5066,536
153,531
Total 47 11335,278 Keterangan: a= asam sitrat; b=natrium bikarbonat; ab=interaksi
F(1,33) tabel adalah 4,139.
Berdasarkan perhitungan efek pada desain faktorial, asam sitrat dominan
dalam menentukan kecepatan alir granul. Dari perhitungan Yate’s treatment terlihat
bahwa nilai F hitung interaksi lebih kecil dari F tabel sehingga dapat disimpulkan
tidak ada interaksi antara asam sitrat dan natrium bikarbonat sehingga respon
kecepatan alir granul tidak dipengaruhi adanya interaksi. Asam sitrat memberikan
pengaruh yang signifikan secara statistik terhadap respon kecepatan alir granul
effervescent sehingga dengan perubahan jumlah asam sitrat akan menyebabkan
perubahan respon kecepatan alir granul atau dapat dikatakan bahwa untuk respon
kecepatan alir granul effervescent, efek dari asam sitrat level rendah berbeda dengan
efek dari asam sitrat level tinggi (H1 diterima). Natrium bikarbonat menunjukkan
36
nilai F hitung yang lebih kecil dari F tabel sehingga natrium bikarbonat tidak
mempengaruhi respon kecepatan alir granul effervescent maka dapat dikatakan bahwa
efek natrium bikarbonat level rendah tidak berbeda dengan efek natrium bikarbonat
level tinggi (Hi ditolak)
Asam sitrat dominan dalam menentukan respon kecepatan alir granul
disebabkan oleh sifat asam sitrat yang lebih higroskopis sehingga dapat menurunkan
kemampuan granul untuk mengalir sedangkan sifat dari natrium bikarbonat yang
lebih bersifat non-higroskopis (Mohrle,1989). Bila dilihat dari tampilan fisik granul
basa (yang berisi natrium bikarbonat) tampak lebih padat (kompak) sehingga adanya
granul basa dapat meningkatkan kemampuan granul effervescent untuk mengalir.
2. Uji kandungan lembab
Pada uji ini untuk mengetahui kandungan lembab yang terdapat dalam
granul effervescent yang dihasilkan. Uji kandungan lembab perlu dilakukan karena
kandungan lembab dalam sediaan granul effervescent merupakan faktor kritis yang
harus sangat diperhatikan. Sediaan granul effervescent yang baik memiliki kandungan
lembab antara 0,4%-0,7%. Dari tabel IV menunjukkan bahwa tidak ada satu
formulapun yang memenuhi persyaratan kandungan lembab untuk sediaan granul
effervescent. Salah satu penyebab tidak terpenuhinya syarat kandungan lembab granul
adalah kelembaban ruang yang relatif tinggi (sekitar 55%) padahal syarat untuk
pembuatan granul effervescent seharusnya dilakukan pada ruangan dengan
kelembaban relatif maksimal 25%. Kelembaban yang tinggi kemungkinan disebabkan
37
oleh iklim tropis di Indonesia yang mempunyai kelembaban yang sangat tinggi
walaupun sudah digunakan dehumidifier dan air conditioner (AC) untuk menurunkan
kelembaban ruangan tetapi tetap tidak didapatkan kelembaban yang diinginkan.
Untuk mengatasi kandungan lembab ruangan yang tinggi tersebut dilakukan
pengeringan bahan terlebih dahulu selama 2 hari (berdasarkan orientasi) sehingga
dapat mengurangi jumlah hidrat yang ada pada bahan yang akan digunakan.
a
b
Gambar 3. Pengaruh level asam sitrat (a) dan natrium bikarbonat (b) terhadap kandungan lembab granul
Berdasarkan perhitungan desain faktorial besar efek asam sitrat dalam
menentukan kandungan lembab granul effervescent adalah 0,16. Efek natrium
bikarbonat adalah 0,10 dan efek interaksi asam sitrat-natrium bikarbonat adalah
. Efek asam sitrat dan natrium bikarbonat bernilai positif, hal ini berarti asam
sitrat dan natrium bikarbonat akan meningkatkan kandungan lembab granul
38
effervescent akan tetapi efek asam sitrat lebih dominan dibandingkan efek natrium
bikarbonat. Efek interaksi asam sitrat dan natrium bikarbonat bernilai negatif berarti
efek interaksi menurunkan kandungan lembab granul effervescent.
Pada peningkatan jumlah asam sitrat akan meningkatkan respon kandungan
lembab pada level rendah basa, dan akan menurunkan respon kandungan lembab
pada level tinggi basa (Gambar 3a), sedangkan pada peningkatan jumlah natrium
bikarbonat akan meningkatkan kandungan lembab pada level rendah asam dan akan
menurunkan respon kandungan lembab pada level tinggi asam (gambar 3b).
Hasil perhitungan Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95% untuk
respon kandungan lembab yang ditunjukan pada tabel VII.
Tabel VII. Perhitungan Yate’s treatment pada respon kandungan lembab
Source of Variation
Degrees of freedom
Sum of Squares Mean Squares F
Replicates 11 10,124 0,920 Treatment 3 0,311 0,104
a 1 0,086 0,086 1,755 b 1 0,028 0,028 0,571 ab 1 0,195 0,195 3,980
Experimental error
33 1,608
0,049
Total 47 12.043 Keterangan: a= asam sitrat; b=natrium bikarbonat; ab=interaksi
F(1,33) tabel adalah 4,139.
Berdasarkan perhitungan Yate’s treatment terlihat tidak ada interaksi antara
asam sitrat dan natrium bikarbonat (kedua faktor tidak saling mempengaruhi),
sehingga interaksi tidak mempengaruhi respon kandungan lembab granul. Asam sitrat
39
dan natrium bikarbonat juga menunjukkan nilai F hitung yang lebih kecil dari F tabel
sehingga asam sitrat dan natrium bikarbonat juga tidak mempengaruhi respon
kandungan lembab granul maka dapat dikatakan bahwa efek asam sitrat level rendah
tidak berbeda dengan efek asam sitrat level tinggi dan efek natrium bikarbonat level
rendah tidak berbeda dengan efek natrium bikarbonat level tinggi (H1 ditolak).
Namun, dari hasil tersebut dapat dilihat bahwa nilai F hitung dari asam sitrat 3x lebih
tinggi dari natrium bikarbonat sehingga asam sitrat lebih dominan dibandingkan
dengan natrium bikarbonat walaupun pengaruhnya tidak signifikan.
3. Uji Waktu Larut
Uji ini untuk mengetahui waktu larut dari granul effervescent ketika
dimasukkan ke air. Waktu larut granul effervescent yang dikehendaki adalah 60
sampai 120 detik. Dari tabel IV dapat dilihat bahwa semua formula memenuhi
persyaratan yang diinginkan.
40
a
b
Gambar 4. Pengaruh level asam sitrat (a) dan natrium bikarbonat (b) terhadap waktu larut granul
Berdasarkan perhitungan desain faktorial besar efek asam sitrat dalam
menentukan waktu larut granul effervescent adalah efek natrium bikarbonat
adalah dan efek interaksi asam sitrat-natrium bikarbonat adalah
. Efek asam sitrat, natrium bikarbonat dan interaksi asam sitrat-natrium
bikarbonat bernilai negatif berarti menurunkan waktu larut granul (mempercepat
kelarutan).
Pada peningkatan jumlah asam sitrat akan menurunkan respon waktu larut
granul pada level rendah dan level tinggi basa natrium bikarbonat (Gambar 4a),
sedangkan pada peningkatan jumlah natrium bikarbonat juga akan menurunkan
respon waktu larut pada level rendah dan level tinggi asam sitrat (gambar 4b).
41
Hasil perhitungan Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95% untuk
respon waktu larut granul yang ditunjukan pada tabel VIII.
Tabel VIII. Perhitungan Yate’s treatment pada respon waktu larut granul
Source of Variation
Degrees of freedom
Sum of Squares Mean Squares F
Replicates 11 2398,417 218,038 Treatment 3 3159,750 1053,250
a 1 1302,084 1302,084 16,515 b 1 1121,334 1121,334 14,223
ab 1 736,332 736,334 9,339 Experimental error
33 2601,750
78,841
Total 47 8159,917 Keterangan: a= asam sitrat; b=natrium bikarbonat; ab=interaksi
F(1,33) tabel adalah 4,139.
Berdasarkan perhitungan Yate’s treatment terjadi interaksi karena F hitung
interaksi lebih besar dari F tabel, maka respon terhadap waktu larut tidak hanya
ditentukan oleh asam sitrat saja, tapi juga dipengaruhi oleh natrium bikarbonat. Asam
sitrat mempengaruhi secara signifikan dan dominan dalam menentukan waktu larut
granul effervescent sehingga dengan perubahan jumlah asam sitrat akan menyebabkan
perubahan respon waktu larut granul effervescent atau dapat dikatakan bahwa untuk
respon waktu larut granul effervescent, efek dari asam sitrat level rendah berbeda
dengan efek dari asam sitrat level tinggi (H1 diterima). Hal ini dapat dilihat dari nilai
efek asam sitrat (Tabel V) yang diperoleh dari perhitungan desain faktorial maupun
hasil perhitungan Yate’s treatment untuk respon waktu larut (Tabel VIII) paling
besar. Karena pada perhitungan Yate’s treatment terjadi interaksi maka respon waktu
42
larut granul effervescent juga dipengaruhi oleh natrium bikarbonat (dalam hal ini
pengaruhnya juga signifikan) sehingga dengan perubahan jumlah natrium bikarbonat
akan menyebabkan perubahan respon waktu larut granul effervescent atau dapat
dikatakan bahwa untuk respon waktu larut granul effervescent, efek dari natrium
bikarbonat level rendah berbeda dengan efek dari natrium bikarbonat level tinggi (H1
diterima).
Asam sitrat memiliki memiliki nilai solubility rate (kelarutan) yang lebih
besar dari pada natrium bikarbonat, sehingga asam sitrat akan lebih mudah larut
dibandingkan dengan natrium bikarbonat. Kelarutan asam sitrat 59 gram/100 ml pada
suhu 20oC (Anonim, 2001) sedangkan larutan natrium bikarbonat pada suhu 20oC
adalah 9,6 gram/100 ml (Anonim, 2008a)
Pengaruh CO2 juga dapat memudahkan penghancuran granul karena kalau
granul sudah hancur akan memperbesar luas area kontak sehingga dapat
mempermudah kelarutan.
4. Uji pH larutan
Pada uji ini untuk mengetahui pH larutan effervescent ekstrak teh hijau. pH
larutan perlu diketahui berkaitan untuk mengetahui stabilitas dan kelarutan dari
EGCG (epigallocatechin gallat ). EGCG menghasilkan kelarutan yang tinggi pada
range pH 5-7 dan stabilitas EGCG tergantung dari pH larutan yang dihasilkan.
Semakin asam larutan (pH < 4) maka EGCG semakin stabil dan berlaku sebaliknya
bila pH larutan (>8) (Kellar et al, 2005). Pada penelitian ini, penulis mengunakan
43
range pH 5-7 yang digunakan sebagai range optimum untuk pH larutan effervescent
ekstrak teh hijau karena pada range tersebut EGCG masih masuk dalam range stabil.
Dari tabel IV, terlihat bahwa semua formula menunjukkan pH pada range yang
dikehendaki.
a
b
Gambar 5. Pengaruh level asam sitrat (a) dan natrium bikarbonat (b) terhadap pH larutan
Berdasarkan perhitungan desain faktorial besar efek asam sitrat dalam
menentukan pH larutan granul effervescent adalah , efek natrium bikarbonat
adalah 0,43 dan efek interaksi asam sitrat-natrium bikarbonat adalah
0,11 .Efek asam sitrat bernilai negatif berarti asam sitrat akan menurunkan pH
larutan. Natrium bikarbonat dan interaksi asam sitrat-natrium bikarbonat bernilai
positif, hal ini berarti berperan dalam meningkatkan pH larutan granul effervescent.
44
Pada gambar 5a, menunjukkan bahwa dengan meningkatnya jumlah asam
sitrat akan menurunkan respon pH larutan pada level rendah basa dan level tinggi
natrium bikarbonat, sedangkan dengan meningkatnya jumlah natrium bikarbonat akan
menaikkan respon pH larutan baik pada level rendah maupun level tinggi asam sitrat
(gambar 5b).
Hasil perhitungan Yate’s treatment dengan taraf kepercayaan 95% untuk
respon pH larutan yang ditunjukan pada tabel IX.
Tabel IX. perhitungan Yate’s treatment pada respon pH larutan
Source of Variation
Degrees of freedom
Sum of Squares Mean Squares F
Replicates 11 0,193 0,018 Treatment 3 5,816 1,939
a 1 3,510 3,510 106,364 b 1 2,176 2,176 65,939 ab 1 0,130 0,130 3,940
Experimental error
33 1,094
0,033
Total 47 7,103 Keterangan: a= asam sitrat; b=natrium bikarbonat; ab=interaksi
F(1,33) tabel adalah 4,139.
Berdasarkan perhitungan Yate’s treatment terlihat bahwa nilai F hitung dari
interaksi lebih kecil dari F tabel sehingga dapat dikatakan bahwa tidak ada interaksi
antara asam sitrat dan natrium bikarbonat maka interaksi tidak mempengaruhi respon
pH larutan. Asam sitrat dan natrium bikarbonat memberikan pengaruh yang
signifikan secara statistik terhadap respon pH larutan granul effervescent sehingga
dengan perubahan jumlah asam sitrat ataupun natrium bikarbonat akan menyebabkan
perubahan respon pH larutan atau dapat dikatakan bahwa untuk respon pH larutan,
45
efek dari asam sitrat level rendah berbeda dengan efek dari asam sitrat level tinggi
dan efek dari natrium bikarbonat level rendah berbeda dengan efek dari natrium
bikarbonat level tinggi (H1 diterima). akan tetapi pengaruh asam sitrat lebih dominan
dibandingkan dengan natrium bikarbonat. Asam sitrat berperan dalam meningkatkan
keasaman larutan effervescent yang dapat mempengaruhi stabilitas dan kelarutan dari
EGCG.
5. Prediksi CO2 teoritis
Reaksi antara asam sitrat dan natrium bikarbonat adalah
3 NaHCO3 + C6H8O7 → 3H2O + 3CO2 + Na3C6H5O7 …………………..(4)
Reaksi tersebut diasumsikan antara asam sitrat dan natrium bikarbonat habis bereaksi
dan CO2 yang dihasilkan murni berasal dari reaksi asam dan basa tersebut.
Prediksi CO2 teoritis formula F1
Asam sitrat = 1 gram = mol.
3 NaHCO3 + C6H8O7 3H2O + 3CO2 Na3C6H5O7
mula 0,0156 5,2080.10-3 - - -
reaksi 0,0156 5,2080.10-3 0,0156 0,0156 5,2080.10-3
sisa - - 0,0156 0,0156 5,2080.10-3
Jumlah total CO2 yang dihasilkan untuk formula F1 adalah 0,6864g/200ml (0,0156 x
BM CO2)
46
Prediksi CO2 teoritis formula Fa
Asam sitrat = 1,6 gram = mol.
Natrium bikarbonat = 1,3125 gram = mol.
3 NaHCO3 + C6H8O7 3H2O + 3CO2 Na3C6H5O7
mula 0,0156 8,3300.10-3 - - -
reaksi 0,0156 5,2000.10-3 0,0156 0,0156 5,2080.10-3
sisa - 3,1300.10-3 0,0156 0,0156 5,2080.10-3
Jumlah total CO2 yang dihasilkan untuk formula Fa adalah 0,6864g/200ml (0,0156 x
BM CO2)
Prediksi CO2 teoritis formula Fb
Asam sitrat = 1 gram =
Natrium bikarbonat = 2,1 gram = mol.
3 NaHCO3 + C6H8O7 3H2O + 3CO2 Na3C6H5O7
mula 0,0250 5,2080.10-3 - - -
Reaksi 0,0156 5,2080.10-3 0,0156 0,0156 5,2080.10-3
Sisa 0,0094 - 0,0156 0,0156 5,2080.10-3
Jumlah total CO2 yang dihasilkan untuk formula Fb adalah 0,6864g/200ml (0,0156 x
BM CO2)
Prediksi CO2 teoritis formula Fab
Asam sitrat = 1,6 gram =
47
Natrium bikarbonat = 2,1 gram = mol.
3 NaHCO3 + C6H8O7 3H2O + 3CO2 Na3C6H5O7
Mula 0,0250 8,3300.10-3 - - -
Reaksi 0,0250 8,3300.10-3 0,0250 0,0250 8,3300.10-3
Sisa - - 0,0250 0,0250 8,3300.10-3
Jumlah total CO2 yang dihasilkan untuk formula Fab adalah 1,1g/200ml (0,0250 x BM
CO2)
Dari CO2 yang dihasilkan, ada CO2 yang terlarut dalam medium air dan ada yang
terlepas di udara. Kelarutan CO2 dalam air pada suhu 20oC-25oC adalah
0,2898g/200ml–0,3376g/200ml (Marczewski, 2005), diketahui kadar CO2 yang
menunjukkan gejala ketoksikan (secara inhalasi) adalah 5000 ppm (Anonim,2005b)
sedangkan kadar CO2 yang terlarut dalam air masih dibawah kadar yang
menunjukkan gejala toksik sehingga dapat disimpulkan kadar CO2 yang dihasilkan
tidak toksik (aman).
F. Optimasi Formula
Suatu sediaan supaya menjadi suatu produk yang berkualitas maka
diperlukan suatu kontrol kualitas untuk melihat apakah sediaan tersebut mempunyai
sifat fisika yang baik, rasa, penampilan. Untuk sediaan granul effervescent ekstrak teh
hijau, sifat fisik yang baik dapat dilihat dari waktu larut granul, pH larutan, kecepatan
alir granul, kandungan lembab.
48
Dari hasil pengukuran sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau maka
dapat dibuat suatu contour plot sehingga dapat diperoleh formula yang optimum.
Contour plot diperoleh dengan menggunakan persamaan desain faktorial. Dari
contour plot masing-masing uji tersebut ditentukan area optimum untuk memperoleh
respon seperti yang dikehendaki. Area tersebut kemudian digabungkan dalam
superimposed contour plot sifat fisik granul effervescent ekstrak teh hijau, kemudian
ditentukan area komposisi optimum granul effervescent, terbatas pada komposisi
asam dan basa yang diteliti.
1. Kecepatan alir
Persamaan desain faktorial untuk kecepatan alir granul adalah Y = 78,67 –
0,02 XA + 3,82 . 10-3 XB + 1,27. 10-6 XA XB ……………………(5)
Dari persamaan (5), dapat dibuat contour plot untuk kecepatan alir granul
(gambar6) sebagai berikut:
Gambar 6. Contour plot kecepatan alir granul effervescent
49
Dengan menggunakan contour plot tersebut, dapat ditentukan area optimum
dari granul effervescent untuk memperoleh respon kecepatan alir yang dikehendaki
terbatas pada level yang diteliti. Kecepatan alir yang dikehendaki lebih dari 10 g/detik
karena bila kurang dari 10 g/detik dapat mengalami kesulitan dalam hal packaging
(Fudholi, 1983). Dari contour plot tersebut dipilih semua area karena memenuhi
syarat kecepatan alir >10g/detik.
2. Kandungan lembab
Persamaan desain faktorial untuk kandungan lembab adalah Y = 1,04 +
1,07. 10-3 XA + 7,75 . 10-4 XB – 5,50. 10-7 XA XB . …………………(6)
Dari persamaan tersebut, dapat dibuat contour plot untuk kandungan lembab
granul (gambar 7) sebagai berikut:
Gambar 7. Contour plot kandungan lembab granul effervescent
50
Dari contour plot tersebut tidak ditemukan area optimum yang memenuhi
persyaratan kandungan lembab untuk granul effervescent, yaitu 0,4%-0,7%.
Kandungan lembab yang tinggi tersebut bisa disebabkan oleh tingginya kelembaban
relatif ruang (±55%).
3. Waktu larut granul
Persamaan desain faktorial untuk waktu larut granul adalah Y = 66,43 + 0,04
XA + 0,03 XB - 3,37.10-5 XA XB . ……………………..(7)
Dari persamaan (7), dapat dibuat contour plot untuk waktu larut granul
(gambar 8) sebagai berikut:
Gambar 8. Contour plot waktu larut granul effervescent
Dengan melihat contour plot tersebut, dapat ditentukan area optimum dari
granul effervescent ekstrak teh hijau untuk memperoleh respon waktu larut yang
dikehendaki terbatas pada level yang diteliti. Waktu larut granul effervescent adalah
51
1-2 menit (Mohrle,1989). Dari contour plot tersebut dapat dilihat ternyata semua
kurva memenuhi syarat waktu larut maka dipilih semua area untuk contour plot
tersebut.
4. pH larutan
Persamaan desain faktorial untuk pH larutan adalah Y= 7,28 - 1,67. 10-3XA –
3,81. 10-5 XB + 4,44.10-7XA XB. …………………….(8)
Dari persamaan (8), dapat dibuat contour plot untuk pH larutan (gambar 9)
sebagai berikut:
Gambar 9. Contour plot pH larutan granul effervescent
Dengan melihat contour plot tersebut, dapat ditentukan area optimum dari
granul effervescent ekstrak teh hijau untuk memperoleh pH larutan yang dikehendaki
terbatas pada level yang diteliti. EGCG stabil pada rentang pH 5-7 dan kelarutan
52
EGCG paling optimum pada rentang pH tersebut. Oleh karena itu dipilih area dengan
pH 5-7.
5. Superimposed contour plot
Karena tidak terpenuhinya parameter untuk kandungan lembab granul
effervescent maka dalam penelitian ini tidak dapat dicari komposisi optimum dari
granul effervescent ekstrak teh hijau.
G. Prospek Pengembangan Formula Granul Effervescent Ekstrak Teh Hijau
Sediaan effervescent yang diteliti pada penelitian ini dapat dihasilkan suatu
sediaan yang acceptable (dari segi rasa dan penampilan fisik) yaitu memiliki rasa
khas teh, berasa agak asam menyegarkan dan memiliki penampilan larutan yang
jernih sehingga diharapkan dapat meningkatkan konsumsi masyarakat untuk
memanfaatkan teh hijau dalam keseharian.
Sediaan effervescent yang dihasilkan memiliki kekurangan yaitu
menghasilkan cukup banyak busa sehingga untuk pengembangan (melanjutkan)
penelitian ini bisa ditambahkan suatu anti foaming (pilih yang aman untuk
penggunaan oral,seperti polydimethylsiloxane) untuk mengurangi jumlah busa yang
dihasilkan dan dapat lebih meningkatkan acceptability masyarakat.
53
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan maka dapat diambil beberapa
kesimpulan sebagai berikut:
1. Ekstrak teh hijau dapat diformulasikan menjadi sediaan granul effervescent akan
tetapi dalam penelitian ini parameter kandungan lembab tidak dapat terpenuhi.
Larutan effervescent yang dihasilkan berasa khas teh agak asam menyegarkan.
2. Asam sitrat memberikan efek yang dominan untuk pH larutan, waktu larut granul
effervescent, dan kecepatan alir granul. Asam sitrat dominan dalam menentukan
kandungan lembab granul effervescent walaupun tidak signifikan.
3. Tidak ditemukan area komposisi optimum asam sitrat dan natrium bikarbonat.
B. Saran
1. Perlu dilakukan penelitian mengenai pencampuran granul asam dan granul basa
sediaan effervescent ekstrak teh hijau, hal ini berkaitan dengan kandungan ekstrak
teh hijau yang terdapat pada granul asam sehingga bila campuran granul tidak
homogen dapat mempengaruhi efek terapetik.
2. Untuk penelitian selanjutnya tentang pembuatan sediaan effervescent ekstrak teh
hijau bisa dipertimbangkan untuk menambahkan suatu anti foaming yang aman
untuk pemakaian oral.
54
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 1995, Farmakope Indonesia, Edisi IV,48, 601, 762, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta
Anonim, 2001, Citric Acid, http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc.htm, diakses
tanggal 15 Desember 2008 Anonim, 2005a, Teh, http://www.iptek.net.id/ind/pd_tanobat diakses tanggal 3
Oktober 2008 Anonim, 2005b, Carbondioxide, http://dhs.wisconsin.gov/eh/chemFS.pdf diakses
tanggal 14 Desember 2008 Anonim, 2008a, Material Safety Data Sheet Sodium Bicarbonate,
http://web.grcc.cc.mi.us/Pr/msds/facilities/SodiumBicarbonate.pdf diakses tanggal 15 Desember 2008
Anonim, 2008b, Safety studies on epigallocatechin gallate (EGCG) preparations,
http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=17772316, diakses tanggal 25 Desember 2008
Ansel, H.C., 1989, Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms, 164-165, Lea &
Febiger, Philadelphia, USA Armstrong, N.A., dan James, K.C., 1996, Pharmaceutical Experiment Design and
Interpretation, 131, Taylor & Francis, United Kingdom. Astawan, Made., 2008, Aspartam Aman Dikonsumsi, http://cetak.fajar.co.id/news ,
diakses tanggal 3 Oktober 2008. Avani, Shah, T., Dua, R., Renuka, 2006, Effervescent tablet,
http://www.pharmpedia.com/Effervescent_tablet, diakses tanggal 5 Desember 2008
Bolton, S., 1997, Pharmaceutical Statistics Practical and Clinical Applications, 3th
Ed., 326-337, Marcel Dekker Inc., New York Dash, K.A., Fausett, H., Gayser, C., 2000, Evaluation Of Quick Disintegrating
Calcium Carbonate Tablets, http:// www.pharmscitech.com . diakses tanggal 3 Oktober 2008
55
Druzynska, B., Stepniewska, A. and Wolosiak, R., 2007, The Influence of Time And Type of Solvent on Efficiency of The Extraction of Polyphenols From Green Tea and Antioxidant Properties Obtained Extracts, Acta Sci.Pol., Technol. Aliment. 6(1)2007, 27-36
Fudholi, A., 1983, Metode Formulasi Dalam Kompresi Direk, Medika, no.7, 586-
593, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Hartoyo, A., 2003, Teh dan Khasiatnya Bagi Kesehatan Sebuah Tinjauan Ilmiah, 11-
19, Kanisius, Yogyakarta. Hiraw, R., Sasamoto, W., Matsumoto, A., Itakura, H., Igarashi, O., Kondo, K., 2001,
Antioxidant ability of various flavonoids against DPPH radicals and LDL oxidation, Journal of Nutritional Science and Vitaminology (Tokyo),47, 357-362
Kanae, M., Toby, GR., 2001, Reduction of spontaneous mutagenesis in mismatch
repair-deficient and proficient cells by dietary antioxidant, Mutation Research, 1, 480-481
Katiyar, S.K., Afaq, F., Perez, A., Mukhtar, H., 2001, Green tea polyphenol (-)-
epigallocatechin-3-gallate treatment of human skin inhibits ultraviolet radiation- induced oxidative stress, Carcinogenesis, 22(2), 287-294.
Kellar, S., Poshni, F.,Penzotti, S, Bedu-Addo,F.,Payne, K., 2005,Preformulation
Development Studies To Evaluate the Properties of Epigallocatechin Gallate ( EGCG ),Cardinal Health Pharmaceutical Development;NJ08873
Lachman,Lieberman L.,Herbert,A.,dan Joseph B.S.,1989, Pharmaceutical Dosage
Form,107,120,Marcel Dekker Inc, New York Lindberg, N.O., Engfors, H., Ericsson, T., 1988, Effervescent Pharmaceuticals, in
Swarbick, J., C.B., James, Encyclopedia of Pharmaceutical Technology Volume, 5, 45, 47, 50, 57, 59, Marcel Dekker Inc, New York.
Marczewski, A., 2005, Carbon Dioxide Solubility in Water,
http://jcbmac.chem.brown.edu/myl/hen/carbondioxideHenry.html, diakses tanggal 20 Desember 2008
Mohrle, R.,1989, Effervescent Tablet, in Lieberman. H., Lachman, L., and Schwart, J.
B., Pharmaceutical Dosage forms: Tablet Volume I, Second Edition, Revised
56
and Expanded, 287, 294, 297, 302-305, Marcel Dekker Inc. ,United States of America.
Parikh, M., 1997, Handbook of Pharmaceutical Granulation Technology, 63-64,
Marcel Dekker, New York 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 Wadke, H.A., dan Jacobson, H., 1980, Preformulation Theory in Lieberman, H.A.,
lachman, L., (Eds), Pharmaceutical Dosage Form: Tablet, Vol I, 45, Marcel Dekker, Inc., New York.
Wehling, Fred., 2004, Effervescent Composition Including Stevia,
http://www.patentstorm.us/patent/6811793.html, diakses tanggal 20 Agustus 2008
Wolfram, Tritthart, 1999, Effervescent Formulations
,http://www.pharmacist.com.patents , diakses tanggal 3 September 2008 Voigt, R., 1994, Buku Pelajaran Teknologi Farmasi, Ed V, 141-142, 157-159, 580,
diterjemahkan oleh Soendari Noerono, GMU Press, Yogyakarta Young, D.J., Lee, M.E., 2001, Inhibition of tumor invation and angiogenesis by
epigallocatechin gallate (EGCG), a mayor component of green tea, International Journal of Experimental Pathology, 82, 309-316
57
Lampiran 1. Certificate of Analysis
58
Lampiran 2. Notasi dan Formula Desain Faktorial
1. Notasi
Formula Faktor A Faktor B Interaksi
1 - - +
a + - -
b - + -
ab + + +
2. Formula Desain Faktorial
Formula Asam Sitrat (mg) Natrium Bikarbonat (mg)
1 1000 1312,5
a 1600 1312,5
b 1000 2100
ab 1600 2100
59
Lampiran 3. Data hasil uji sifat fisik granul effervescent
1. Kecepatan alir (gram/detik)
No Formula (1) Formula a Formula b Formula ab 1 48,08 47,85 69,93 42,55 2 39,37 47,62 74,07 45,45 3 44,05 48,78 65,79 43,29 4 46,30 49,02 72,46 42,37 5 60,61 44,84 92,59 46,08 6 53,48 49,02 64,52 42,02 7 76,92 66,67 73,53 65,36 8 80,00 62,11 65,79 73,53 9 70,42 64,94 65,36 78,13 10 82,64 74,07 58,14 78,13 11 99,01 65,36 69,93 83,33 12 83,33 59,88 60,24 95,24
65,35 56,68 69,36 61,29 SD 19,27 9,84 8,86 19,68
2. Kandungan lembab (%)
No Formula (1) Formula a Formula b Formula ab 1 1,81 1,98 1,97 2,27 2 1,82 2,37 2,41 2,06 3 1,86 1,93 1,91 1,96 4 2,06 2,5 1,92 1,94 5 2,09 2.1 2,03 2,21 6 1,95 2,52 2,54 1,93 7 3,17 2,91 3,15 2,89 8 3,15 3,05 3,12 2,77 9 2,62 2,98 2,94 3,25 10 2,78 2,99 3,11 3,34 11 3,22 3,05 2,81 2,87 12 2.4 3,1 3,13 3,04
2,41 2,62 2,59 2,54 SD 0,56 0,45 0,52 0,54
60
3. Waktu larut (detik)
No Formula (1) Formula a Formula b Formula ab 1 118 107 101 77 2 110 98 96 71 3 115 103 107 90 4 100 98 117 88 5 131 105 115 85 6 111 97 95 98 7 83 97 86 92 8 94 93 88 68 9 93 96 98 71 10 84 99 99 64 11 88 96 95 85 12 92 99 100 89
101,58 99,00 99,75 81,50 SD 15,19 4,05 9,41 10,90
4. pH larutan
No Formula (1) Formula a Formula b Formula ab 1 6,14 5,43 6,41 6,01 2 6,05 5,47 6,67 6,16 3 6,17 5,59 6,50 5,89 4 5,97 5,52 6,61 5,92 5 6,09 5,46 6,59 6,37 6 5,95 5,39 6,70 5,98 7 6,29 5,18 6,34 6,15 8 6,20 5,59 6,35 5,95 9 6,24 5,17 6,37 6,04 10 6,18 6,00 6,31 6,10 11 6,17 5,27 6,32 5,92 12 6,18 5,82 6,32 5,76
6,14 5,49 6,46 6,02 SD 0,10 0,24 0,15 0,16
61
Lampiran 4. Perhitungan Faktorial Desain
1. Kecepatan Alir
Formula Asam sitrat
Na- Bikarbonat Interaksi Respon
1 - - + 65,35 a + - - 56,68 b - + - 69,36 ab + + + 61,29
Efek asam sitrat = DOMINAN
Efek Na- Bikarbonat =
Efek interaksi =
Faktor A = level asam sitrat (1000 mg; 1600mg) Faktor B = level natrium bikarbonat ( 1312,5 mg; 2100mg)
Persamaan Y = bo + b1 (XA) + b2 (XB) + b12(XA) (XB)
Formula 1 65,35 = b0 + 1000b1 + 1312,5b2 + 1312500b12 (1) Formula a 56,68 = b0 + 1600b1 + 1312,5b2 + 2100000b12 (2) Formula b 69,36 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12 (3) Formula ab 61,29 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12 (4)
• Eliminasi (1) dan (2)
65,35 = b0 + 1000b1 + 1312,5b2 + 1312500b12
56,68 = b0 + 1600b1 + 1312,5b2 + 2100000b12 -
8,67 = -600b1 – 787500b12 (5)
• Eliminasi (3) dan (4) 69,36 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12
62
61,29 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12 - 8,07 = -600b1 – 1260000b12 (6)
• Eliminasi (5) dan (6) 8,67 = -600b1 – 787500b12 8,07 = -600b1 – 1260000b12 -
0,6 = 472500 b12 b12 = 1,27.10-6
• Eliminasi (1) dan (3)
65,35 = b0 + 1000b1 + 1312,5b2 + 1312500b12 69,36 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12 _
- 4,01 = - 787,5 b2 – 787500 b12 (7)
• Eliminasi b12 ke persamaan (5) 8,67 = -600b1 – 787500 (1,27. 10-6) 8,67 = -600b1 – 1 b1 = - 0,02
• Eliminasi b12 ke persamaan (7) - 4,01 = - 787,5 b2 – 787500 (1,27. 10-6) - 4,01 = - 787,5 b2 – 1 b2 = 3,82 . 10-3
• Substitusi b1, b2, b12 ke persamaan (1) 65,35 = b0 + 1000(-0,02) + 1312,5(3,82. 10-3) + 1312500(1,27. 10-6) 65,35 = b0 – 20 + 5,01 + 1,67 b0 = 78,67
jadi, persamaannya:
Y = 78,67 – 0,02 XA + 3,82 . 10-3 XB + 1,27. 10-6 XA XB
63
2. Kandungan Lembab
Formula Asam sitrat
Na- Bikarbonat Interaksi Respon
1 - - + 2,41 a + - - 2,62 b - + - 2,59 ab + + + 2,54
Efek asam sitrat =
Efek Na- Bikarbonat =
Efek interaksi = DOMINAN
Faktor A = level asam sitrat (1000 mg; 1600mg) Faktor B = level natrium bikarbonat ( 1312,5 mg; 2100mg) Persamaan Y = bo + b1 (XA) + b2 (XB) + b12(XA) (XB) Formula 1 2,41 = b0 + 1000b1 + 1312,5b2 + 1312500b12 (1) Formula a 2,62 = b0 + 1600b1 + 1312,5b2 + 2100000b12 (2) Formula b 2,59 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12 (3) Formula ab 2,54 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12 (4) • Eliminasi (1) dan (2)
2,41 = b0 + 1000b1 + 1312,5b2 + 1312500b12
2,62 = b0 + 1600b1 + 1312,5b2 + 2100000b12 -
- 0,21 = -600b1 – 787500b12 (5)
• Eliminasi (3) dan (4) 2,59 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12 2,54 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12 - 0,05 = -600b1 – 1260000b12 (6)
• Eliminasi (5) dan (6)
64
-0,21 = -600b1 – 787500b12 0,05 = -600b1 – 1260000b12 -
-0,26 = 472500 b12 b12 = -5,50. 10-7
• Eliminasi (1) dan (3)
2,41 = b0 + 1000b1 + 1312,5b2 + 1312500b12 2,59 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12 _
- 0,18 = - 787,5 b2 – 787500 b12 (7)
• Eliminasi b12 ke persamaan (5) -0,21 = -600b1 – 787500 (-5,50. 10-7) -0,21 = -600b1 + 0,43 b1 = 1,07. 10-3
• Eliminasi b12 ke persamaan (7)
- 0,18 = - 787,5 b2 – 787500 (-5,50. 10-7) - 0,18 = - 787,5 b2 + 0,43 b2 = 7,75. 10-4
• Substitusi b1, b2, b12 ke persamaan (1) 2,41 = b0 + 1000(1,07. 10-3) + 1312,5(7,75. 10-4) + 1312500(-5,50. 10-7) 2,41 = b0 + 1,07 + 1,02 – 0,72 b0 = 1,04
jadi, persamaannya:
Y = 1,04 + 1,07. 10-3 XA + 7,75 . 10-4 XB – 5,50. 10-7 XA XB
3. Waktu Larut granul
Formula Asam
sitrat Na- Bikarbonat Interaksi Respon
1 - - + 101,58 a + - - 99 b - + - 99,75 ab + + + 81,50
65
Efek asam sitrat = DOMINAN
Efek Na- Bikarbonat =
Efek interaksi =
Faktor A = level asam sitrat (1000 mg; 1600mg) Faktor B = level natrium bikarbonat ( 1312,5 mg; 2100mg) Persamaan Y = bo + b1 (XA) + b2 (XB) + b12(XA) (XB) Formula 1 101,58 = b0 + 1000b1 + 1312,5b2 + 1312500b12 (1) Formula a 99 = b0 + 1600b1 + 1312,5b2 + 2100000b12 (2) Formula b 99,75 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12 (3) Formula ab 81,50 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12 (4) • Eliminasi (1) dan (2)
101,58 = b0 + 1000b1 + 1312,5b2 + 1312500b12
99 = b0 + 1600b1 + 1312,5b2 + 2100000b12 -
2,58 = -600b1 – 787500b12 (5)
• Eliminasi (3) dan (4) 99,75 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12 81,50 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12 - 18,25 = -600b1 – 1260000b12 (6)
• Eliminasi (5) dan (6) 2,58 = -600b1 – 787500b12 18,50 = -600b1 – 1260000b12 -
-15,92 = 472500 b12 b12 = -3,37.10-5
• Eliminasi (1) dan (3) 101,58 = b0 + 1000b1 + 1312,5b2 + 1312500b12 99,75 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12 _
1,83 = - 787,5 b2 – 787500 b12 (7)
66
• Eliminasi b12 ke persamaan (5)
2,58 = -600b1 – 787500 (-3,37.10-5) 2,58 = -600b1 + 26,54 b1 = 0,04
• Eliminasi b12 ke persamaan (7) 1,83 = - 787,5 b2 – 787500 (-3,37.10-5) 1,83 = - 787,5 b2 + 26,54 b2 = 0,03
• Substitusi b1, b2, b12 ke persamaan (1) 101,58 = b0 + 1000(0,04) + 1312,5(0,03) + 1312500(-3,37.10-5) 101,58 = b0 + 40 + 39,38 – 44,23 b0 = 66,43
jadi, persamaannya:
Y = 66,43 + 0,04 XA + 0,03 XB - 3,37.10-5 XA XB
4. pH
Formula Asam
sitrat Na- Bikarbonat Interaksi Respon
1 - - + 6,14 a + - - 5,49 b - + - 6,46 ab + + + 6,02
Efek asam sitrat = DOMINAN
Efek Na- Bikarbonat =
Efek interaksi =
Faktor A = level asam sitrat (1000 mg; 1600mg)
67
Faktor B = level natrium bikarbonat ( 1312,5 mg; 2100mg)
Persamaan Y = bo + b1 (XA) + b2 (XB) + b12(XA) (XB)
Formula 1 6,14 = b0 + 1000b1 + 1312,5b2 + 1312500b12 (1) Formula a 5,49 = b0 + 1600b1 + 1312,5b2 + 2100000b12 (2) Formula b 6,46 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12 (3) Formula ab 6,02 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12 (4)
• Eliminasi (1) dan (2) 6,14 = b0 + 1000b1 + 1312,5b2 + 1312500b12
5,49 = b0 + 1600b1 + 1312,5b2 + 2100000b12 -
0,65 = -600b1 – 787500b12 (5)
• Eliminasi (3) dan (4) 6,46 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12 6,02 = b0 + 1600b1 + 2100b2 + 3360000b12 - 0,44 = -600b1 – 1260000b12 (6)
• Eliminasi (5) dan (6) 0,65 = -600b1 – 787500b12 0,44 = -600b1 – 1260000b12 -
0,21 = 472500 b12 b12 = 4,44.10-7
• Eliminasi (1) dan (3)
6,14 = b0 + 1000b1 + 1312,5b2 + 1312500b12 6,46 = b0 + 1000b1 + 2100b2 + 2100000b12 _
- 0,32 = - 787,5 b2 – 787500 b12 (7)
• Eliminasi b12 ke persamaan (5) 0,65 = -600b1 – 787500 (4,44.10-7) 0,65 = -600b1 – 0,35 b1 = - 1,67. 10-3
68
• Eliminasi b12 ke persamaan (7) - 0,32 = - 787,5 b2 – 787500 (4,44.10-7) - 0,32 = - 787,5 b2 – 0,35 b2 = -3,81 . 10-5
• Substitusi b1, b2, b12 ke persamaan (1) 6,14 = b0 + 1000(-1,67. 10-3) + 1312,5(-3,81. 10-5) + 1312500(4,44.10-7) 6,14 = b0 – 1,67 – 0,05 + 0,58 b0 = 7,28
jadi, persamaannya: Y = 7,28 - 1,67. 10-3XA – 3,81. 10-5 XB + 4,44.10-7XA XB
69
Lampiran 5. Perhitungan Yate’s treatment
Faktor : a. Asam sitrat
b. Natrium Bikarbonat
1. Kecepatan alir
Replikasi a1 a2
b1 b2 b1 b2
1 48,080 69,930 47,850 42,550 2 39,370 74,070 47,620 45,450 3 44,050 65,790 48,780 43,290 4 46,300 72,460 49,020 42,370 5 60,610 92,590 44,840 46,080 6 53,480 64,520 49,020 42,020 7 76,920 73,530 66,670 65,360 8 80,000 65,790 62,110 73,530 9 70,420 65,360 64,940 78,130
10 82,640 58,140 74,070 78,130 11 99,010 69,930 65,360 83,330 12 83,330 60,240 59,880 95,240
2yΣ = total sum of squares 2yΣ = (48,080)2 + (69,930)2 + (47,850)2 + (42,550)2 + (39,370)2+ (74,070)2 +
(47,620)2 + (45,450)2 + (44,050)2 + (65,790)2 + (48,970)2 + (43,290)2 +
(46,300)2 + (72,460)2 + (49,020)2 + (42,370)2 + (60,610)2 + (92,590)2 +
(44,840)2 + (46,080)2 + (53,480)2 + (64,520)2 + (49,020)2 + (42,020)2 +
(76,920)2 + (73,530)2 + (66,670)2 + (65,360)2 + (80,000)2 + (65,790)2 +
(62,110)2 + (73,530)2 + (70,420)2 + (65,360)2 + (64,940)2 + (78,130)2 +
(82,640)2 + (58,140)2 + (74,070)2 + (78,130)2 + (99,010)2 + (69,930)2 +
(65,360)2 + (83,330)2 + (83,330)2 + (60,240)2 + (59,880)2 + (95,240)2 -
_ ( )48
3032,200 2
70
= 202881,879 – 191546,601 = 11335,278
Ryy = replicate sum of square
Ryy =
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
( )48
3032,200
4298,690317,630292,980278,850281,430282,480
209,040244,120210,150201,910206,510208,410
2
222222
222222
−
⎟⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
+++++
++++++
= 196750,252 – 191546,601 = 5203,651
Tyy = treatment sum of squares
Tyy = ( ) ( ) ( ) ( ) ( )48
200,303212
735,480680,160832,350784,210 22222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +++
= 192611,692 – 191546,601 = 1065,091
Eyy = experiment al error sum of squares
= 11335,278 – 5203,651 – 1065,091
= 5066,536
Ayy = sum of squares associated with teh different level of a
= ( ) ( ) ( )48
200,303224
1415,6401616,560 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
= 192387,618 – 191546,601 = 841,017
Byy = sum of squares associated with teh different level of b
71
= ( ) ( ) ( )48
200,303224
1567,8301464,370 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
= 191769,600 – 191546,601 = 222,999
Source of Variation
Degrees of freedom
Sum of Squares
Mean Squares F
Replicates 11 5203,651 473,059 Treatment 3 1065,091 355,030
a 1 841,017 841,017 5,478 b 1 222,999 222,999 1,452 ab 1 1,075 1,075 0,007
Experimental error
33 5066,536
153,531
Total 47 11335,278
F a = errorerimentalforsquaresmean
effectaforsquaresmeanexp
= 531,153017,841 = 5,478
F b = errorerimentalforsquaresmean
effectbforsquaresmeanexp
= 531,153
841,017 = 1,452
F ab = errorerimentalforsquaresmean
effectabforsquaresmeanexp
= 531,153
841,017 = 0,007
F tabel (1,33) dengan tingkat kepercayaan 95% adalah 4,139
72
2. Kandungan Lembab
Replikasi a1 a2
b1 b2 b1 b2
1 1,810 1,970 1,980 2,270 2 1,820 2,410 2,370 2,060 3 1,860 1,910 1,930 1,960 4 2,060 1,920 2,500 1,940 5 2,090 2,030 2,100 2,210 6 1,950 2,540 2,520 1,930 7 3,170 3,150 2,910 2,890 8 3,150 3,120 3,050 2,770 9 2,620 2,940 2,980 3,250 10 2,780 3,110 2,990 3,340 11 3,220 2,810 3,050 2,870 12 2,400 3,130 3,100 3,040
2yΣ = total sum of squares 2yΣ = (1,810)2 + (1,970)2 + (1,980)2 + (2,270)2 + (1,820)2+ (2,410)2 + (2,370)2 +
(2,060)2 + (1,860)2 + (1,910)2 + (1,930)2 + (1,960)2 + (2,060)2 + (1,920)2 +
(2,500)2 + (1,940)2 + (2,090)2 + (2,030)2 + (2,100)2 + (2,210)2 + (1,950)2 +
(2,540)2 + (2,520)2 + (1,930)2 + (3,170)2 + (3,150)2 + (2,910)2 + (2,890)2 +
(3,150)2 + (3,120)2 + (3,050)2 + (2,770)2 + (2,620)2 + (2,940)2 + (2,980)2 +
(3,250)2 + (2,780)2 + (3,110)2 + (2,990)2 + (3,340)2 + (3,220)2 + (2,810)2 +
(3,050)2 + (2,870)2 + (2,400)2 + (3,130)2 + (3,100)2 + (3,040)2 _ ( )48
121,980 2
= 322,025 – 309,982 = 12,043
73
Ryy = replicate sum of square
Ryy =
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )
( )48
121,980
411,67011,95012,22011,790
12,09012,1208,9408,4308,4207,6608,6608,030
2
2222
22222222
−
⎟⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
+++
++++++++
= 320,106 – 309,982 = 10,124
Tyy = treatment sum of squares
Tyy = ( ) ( ) ( ) ( ) ( )48980,121
1230,53031,48031,04028,930 22222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +++
= 310.291 – 309,982 = 0,311
Eyy = experiment al error sum of squares
= 12,043 – 10,124 – 0,311
= 1,608
Ayy = sum of squares associated with teh different level of a
= ( ) ( ) ( )48980,121
2462,01059,970 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
= 310,068 – 309,982 = 0,086
Byy = sum of squares associated with teh different level of b
= ( ) ( ) ( )48260,289
2461,57060,410 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
= 310,010 – 309,982 = 0,028
74
Source of Variation
Degrees of freedom
Sum of Squares
Mean Squares F
Replicates 11 10,124 0,920 Treatment 3 0,311 0,104
a 1 0,086 0,086 1,755 b 1 0,028 0,028 0,571 ab 1 0,195 0,195 3,980
Experimental error
33 1,608
0,049
Total 47 12.043
F a = errorerimentalforsquaresmean
effectaforsquaresmeanexp
= 049,0086,0 = 1,755
F b = errorerimentalforsquaresmean
effectbforsquaresmeanexp
= 049,0
0,028 = 0,571
F ab = errorerimentalforsquaresmean
effectabforsquaresmeanexp
= 049,0
0,195 = 3,980
F tabel (1,33) dengan tingkat kepercayaan 95% adalah 4,139
75
3. Waktu Larut
Replikasi a1 a2
b1 b2 b1 b2
1 118 101 107 77 2 110 96 98 71 3 115 107 103 90 4 100 117 98 88 5 131 115 105 85 6 111 95 97 98 7 83 86 97 92 8 94 88 93 68 9 93 98 96 71 10 84 99 99 64 11 88 95 96 85 12 92 100 99 89
2yΣ = total sum of squares 2yΣ = (118)2 + (101)2 + (107)2 + (77)2 + (110)2 + (96)2 + (98)2 + (71)2 + (115)2 +
(107)2 + (103)2 + (90)2 + (100)2 + (117)2 + (98)2 + (88)2 + (131)2 + (115)2 +
(105)2 + (85)2 + (111)2 + (95)2 + (97)2 + (98)2 + (83)2 + (86)2 + (97)2 + (92)2 +
(94)2 + (88)2 + (93)2 + (68)2 + (93)2 + (98)2 + (96)2 + (71)2 + (84)2 + (99)2 +
(99)2 + (64)2 + (88)2 + (95)2 + (96)2 + (85)2 + (92)2 + (100)2 + (99)2 + (89)2 -
_ ( )48
4582 2
= 445550 – 437390,083 = 8159,917
76
Ryy = replicate sum of square
Ryy =
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )
( )48
4582
4380364
346358343358401436403415375403
2
22
2222222222
−
⎟⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
++
+++++++++
= 439788,500 – 437390,083 = 2398,417
Tyy = treatment sum of squares
Tyy = ( ) ( ) ( ) ( ) ( )48
458212
978118811971219 22222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +++
= 440549.833 – 437390,083 = 3159,750
Eyy = experiment al error sum of squares
= 8159,917 – 2398,417 – 3159,750
= 2601,750
Ayy = sum of squares associated with teh different level of a
= ( ) ( ) ( )48
458224
21662416 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
= 438692,167 – 437390,083 = 1302,084
Byy = sum of squares associated with teh different level of b
77
= ( ) ( ) ( )48
458224
21752407 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
= 438511,417 – 437390,083 = 1121,334
Source of Variation
Degrees of freedom
Sum of Squares
Mean Squares F
Replicates 11 2398,417 218,038 Treatment 3 3159,750 1053,250
a 1 1302,084 1302,084 16,515 b 1 1121,334 1121,334 14,223 ab 1 736,332 736,334 9,339
Experimental error
33 2601,750
78,841
Total 47 8159,917
F a = errorerimentalforsquaresmean
effectaforsquaresmeanexp
= 841,78084,1302 = 16,515
F b = errorerimentalforsquaresmean
effectbforsquaresmeanexp
= 841,78
1121,334 = 14,223
F ab = errorerimentalforsquaresmean
effectabforsquaresmeanexp
= 841,78
736,334 = 9,339
F tabel (1,33) dengan tingkat kepercayaan 95% adalah 4,139
78
4. pH
Replikasi a1 a2
b1 b2 b1 b2
1 6,140 6,410 5,430 6,010 2 6,050 6,670 5,470 6,160 3 6,170 6,500 5,590 5,890 4 5,970 6,610 5,520 5,920 5 6,090 6,590 5,460 6,370 6 5,950 6,700 5,390 5,980 7 6,290 6,340 5,180 6,150 8 6,200 6,350 5,590 5,950 9 6,240 6,370 5,170 6,040 10 6,180 6,310 6,000 6,100 11 6,170 6,320 5,270 5,920 12 6,180 6,320 5,820 5,760
2yΣ = total sum of squares 2yΣ = (6,140)2 + (6,410)2 + (5,430)2 + (6,010)2 + (6,050)2 + (6,670)2 + (5,470)2 +
(6,160)2 + (6,170)2 + (6,500)2 + (5,590)2 + (5,890)2 + (5,970)2 + (6,610)2 +
(5,520)2 + (5,920)2 + (6,090)2 + (6,590)2 + (5,460)2 + (6,370)2 + (5,950)2 +
(6,700)2 + (5,390)2 + (5,980)2 + (6,290)2 + (6,340)2 + (5,180)2 + (6,150)2 +
(6,200)2 + (6,350)2 + (5,590)2 + (5,950)2 + (6,240)2 + (6,370)2 + (5,170)2 +
(6,040)2 + (6,180)2 + (6,310)2 + (6,000)2 + (6,100)2 + (6,170)2 + (6,320)2 +
(5,270)2 + (5,920)2 + (6,180)2 + (6,320)2 + (5,820)2 + (5,760)2 _ ( )48
289,260 2
= 1750,256 – 1743,153 = 7,103
79
Ryy = replicate sum of square
Ryy =
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )
( )48
289,260
424,08023,68024,59023,820
24,09023,96024,02024,51024,02024,15024,35023,990
2
2222
22222222
−
⎟⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
+++
++++++++
= 1743,346 – 1743,153 = 0,193
Tyy = treatment sum of squares
Tyy = ( ) ( ) ( ) ( ) ( )48260,289
1272,25065,89077,49073,630 22222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +++
= 1748,969 – 1743,153 = 5,816
Eyy = experiment al error sum of squares
= 7,103 – 0,193 – 5,816
= 1,094
Ayy = sum of squares associated with teh different level of a
= ( ) ( ) ( )48260,289
24138,140151,120 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
= 1746,663 – 1743,153 = 3,510
Byy = sum of squares associated with teh different level of b
= ( ) ( ) ( )48260,289
24149,740139,520 222
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ +
80
= 1745,329 – 1743,153 = 2,176
Source of Variation
Degrees of freedom
Sum of Squares
Mean Squares F
Replicates 11 0,193 0,018 Treatment 3 5,816 1,939
a 1 3,510 3,510 106,364 b 1 2,176 2,176 65,939 ab 1 0,130 0,130 3,940
Experimental error
33 1,094
0,033
Total 47 7,103
F a = errorerimentalforsquaresmean
effectaforsquaresmeanexp
= 033,0510,3 = 106,364
F b = errorerimentalforsquaresmean
effectbforsquaresmeanexp
= 033,0
2,176 = 65,939
F ab = errorerimentalforsquaresmean
effectabforsquaresmeanexp
= 033,0
0,130 = 3,940
F tabel (1,33) dengan tingkat kepercayaan 95% adalah 4,139
81
Lampiran 6. Dokumentasi
Ekstrak Kering Teh Hijau
82
83
84
BIOGRAFI PENULIS
Data Pribadi Nama : Vincencius Hendra Setya Nugraha Tempat, tanggal lahir : Surakarta, 1 Januari 1987 Nama orang tua : Yustinus Indrasmoyo dan Lucia Endang Setyawati Alamat : Jl. Dahlia No 29 Purwosari Surakarta Agama : Katolik Jenjang Pendidikan TK Bhayangkara Surakarta (1991-1992) SD Marsudirini Surakarta (1993-1999) SLTP Pangudi Luhur Bintang Laut Surakarta (2000-2002) SMU Negeri 3 Surakarta (2003-2005) Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta (Angkatan 2005) Pengalaman Kerja di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta Asisten Praktikum Farmakologi (2007) Asisten Praktikum Toksikologi (2008) Asisten Praktikum Bioanalisis (2008)
Pengalaman Berorganisasi • Ikatan Senat Mahasiswa Farmasi (ISMAFARSI) • Panitia Tiga Hari Temu Akrab Farmasi 2006,2007 • Panitia Kampanye Informasi Obat ISMAFARSI 2006,2007 • Panitia Seminar Budaya Enterpreneurship dalam Peningkatan Softskill (SDM) di
Bidang Kefarmasian (2006) • Panitia Seminar dari Tiga Latar Belakang Berbeda (2006) • Panitia seminar hari AIDS (2007)