OPTIMASI NANOENKAPSULASI ASAP CAIR TEMPURUNG KELAPA DENGAN RESPONSE SURFACE METHODOLOGY

Dego Yusa Ali, Prof. Dr. Ir. Purnama Darmadji, M.Sc

2013 | Tesis | S2 Ilmu dan Teknologi Pangan

Asap cair dalam bentuk cairan dianggap kurang praktis serta mudah mengalami kerusakan. Oleh karena itu, dikembangkan pembuatan tepung asap dengan metode nanoenkapsulasi. Salah satu teknik yang paling banyak digunakan untuk nanoenkapsulasi adalah teknik spray drying. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui rasio enkapsulan terbaik dan proses spray drying yang optimal. Proses pembuatan nanokapsul asap cair diawali dengan mencampurkan enkapsulan (kitosan dan maltodekstrin) ke dalam asap cair, kemudian diaduk sampai larut lalu dimasukkan ke dalam water bath (suhu 45oC, kecepatan shaker 100 rpm, selama 5 menit). Setelah itu, dilakukan proses homogenisasi (kecepatan 4000 rpm, selama 1 menit) dan proses pengeringan dengan spray dryer pada berbagai suhu dan laju alir umpan. Optimasi dilakukan dengan menggunakan metode Response Surface Methodology (RSM), desain percobaan Box-Behnken, serta parameter yang dioptimasi adalah konsentrasi kitosan, suhu inlet dan laju alir umpan spray dryer terhadap nilai respon total fenol nanokapsul. Analisa yang dilakukan antara lain viskositas larutan, pH, pewarnaan fenol, kandungan fenol total, efisiensi enkapsulasi, dan profil morfologi SEM. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa nanopartikel asap cair memiliki pH berkisar antara 2,55-2,64 dengan total padatan terlarut berkisar antara 14-14,8 oBrix serta viskositas larutan nanopartikel berkisar antara 8,7-14,9 centipoise (cP). Total fenol nanokapsul berkisar antara 1.38-2.32 % dengan efisiensi berkisar antara 22,25-23,21 %. Kadar air nanokapsul berkisar antara 9,56 – 10,73 % (dry basis). Dari hasil optimasi, didapatkan kondisi optimum dengan nilai total fenol, total karbonil, dan total asam tertinggi pada konsentrasi kitosan 0,11-0,12 %, Suhu inlet 139,99-141,73oC, dan laju alir umpan 5,29-5,41 mL/menit. Dari hasil uji Scanning Electron Microscope (SEM) didapatkan bentuk partikel yang bulat dan berkerut (shrinkage). Ukuran partikel nanokapsul yang dihasilkan rata-rata sebesar 29,16 nm.

Liquid smoke in liquid form is impractical and easy to deterioration. Therefore, liquid smoke needs to be protected against deterioration by nanoencapsulation. The spray drying technique is widely used to encapsulating bioactive compounds. The aim of this study is to determine the optimum of encapsulant ratio and spray drying process. Nanocapsules production begins with the mixing of encapsulant (chitosan and maltodextrin) into the liquid smoke then agitated until dissolved. The solution of nanoparticles was heated in a water bath at 45°C for 5 minutes and then homogenized using homogenizer at 4000 rpm for 1 min. Nanoparticle solutions spray dried at various temperatures and feed flow rate. Optimization is accomplished by using the Response Surface Methodology (RSM), and the parameters to be optimized are chitosan concentration, inlet air temperature and feed flow rate of the spray dryer based on total phenolic content. Analysis performed to determine viscosity, pH, phenols staining, total phenolic, total carbonil, total acidity content, encapsulation efficiency, morphology profiles, and particle size distribution. The result showed that the nanoparticles solution of liquid smoke has a pH ranged between 2.55-2.64 with total soluble solids ranged between 14-14.8 oBrix and viscosity ranged between 8.7-14.9 centipoise (cP). Total phenolic content of nanocapsules ranged between 1.38-2.32 % with an efficiency ranged between 22.25-37.44 %, and water content ranged between 9.56-10.73 % (dry basis). From the optimization, the optimum conditions for the highest value of total phenolic, total carbonyl, and total acidity contents are ranged between 0.11-0.12% chitosan concentration, 139.99-141.73 °C inlet air temperature and feed flow rate 5.29-5.41 mL/min. The results obtained that nanocapsules has spherical and wrinkled shape and average size of nanocapsules size is 29.16 nm.

Kata Kunci : Optimasi, Nanoenkapsulasi, Asap Cair, RSM