Karakteristik Ukuran Partikel dan Indeks Polidispersitas Formulasi Nanoemulsi Pewarna Alam Ekstrak Kayu Secang (Caesalpinia Sappan Linn)
Muhammad Rusdi 1
1 Program Studi Teknik Pertanian, Sekolah Tinggi Pertanian Kutai Timur Jln. Soekarno Hatta Sangatta, Kutai Timur, Kalimantan Timur, Kode Pos 75387 email: m.rusdi@stiperkutim.ac.id

## ABSTRACT
This research aims to obtain nanoemulsion formulation design natural dyes extract the sappan  wood,  which  involves  determining  the  optimal  conditions  formulation nanoemulsion,  observation  of  stability  that  occurs  in  formulation  nanoemulsion  to produce  emulsion  dyes.  Sappan  extract  formulated  into  nanoemulsion  with  a  fixed concentration  of  10%  of  the  weight  of  the  formulation,  emulsifier  used  is  Span20, Span80,  Tween20  and  Tween80  with  a  percentage  of  2.5%,  5%,  and  10%  of  the weight  of  the  formula  to  single  formulation  and  1.25  %,  2.5%,  and  5%  of  the  weight formula  for  dual  formulation,  while  the  solvent  used  was  distilled  water  with  a percentage of 87.50%, 85.00%, and 80.00% of the weight of the formula. Preliminary results  with  visual  observation/visible,  showing  that  the  best  formulation  is  the formulation  of  Tween20  (10%),  formulation  Tween80  (10%),  formulation  Span20- Span80  (1.25%),  formulation  Span20-Tween80  (5%),  formulation  Span80-Tween20 (5%),  formulation  Span80-Tween80  (5%),  and  the  formulation  Tween20-Tween80 (5%).  Results  of  particle  size,  measurements  showed  a  single  formulation  using emulsifier  Tween  and  double  combination  formulation  Tween-Tween  produces formula  nanoemulsion  with  a  larger  particle  size  diameter  >100  nm),  the  double combination formulation Span-Span and Span-Tween produce formula nanoemulsion with  a  smaller  particle  size  diameter  (<100  nm).  The  measurement  results  show  the value  of  the  particle  size  distribution  polydispersity  indeks  values  of  the  seven formulations nanoemulsion between 0.187 to 0.782, these states generally formulation nanoemulsion  meets  all  standards  as  the  particle  size  distribution  of  system nanoemulsion.
Keywords:  Sappan  extract,  the  type  and  concentration  of  emulsifier,  the concentration of distilled water, nanoemulsion, natural dyes

## ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh desain formulasi nanoemulsi pewarna alam menggunakan  ekstrak  kayu  secang,  yang  meliputi  penentuan  kondisi  formulasi nanoemulsi  yang  optimal,  pengamatan  stabilitas  yang  terjadi  pada  formulasi nanoemulsi  dalam  menghasilkan  emulsi  pewarna.  Ekstrak  Secang  diformulasikan menjadi nanoemulsi dengan konsentrasi yang tetap 10% dari berat formula, emulsifier yang digunakan adalah Span20, Span80, Tween20, dan Tween80 dengan presentase 2,5%, 5%, dan 10% dari berat formula untuk formulasi tunggal dan 1,25%, 2,5%, dan 5% dari berat formula untuk formulasi ganda, sedangkan zat pelarut  yang digunakan adalah akuades dengan presentase 87,50%, 85,00%, dan 80,00% dari berat formula. Hasil  penelitian  awal  dengan  pengamatan  secara  visual/kasat  mata,  menunjukkan bahwa  formulasi  yang  terbaik  adalah  formulasi  Tween20  (10%),  formulasi  Tween80 (10%),  formulasi  Span20-Span80  (1,25%),  formulasi  Span20-Tween80  (5%), formulasi  Span80-Tween20  (5%),  formulasi  Span80-Tween80  (5%),  dan  formulasi Tween20-Tween80  (5%).  Hasil  pengukuran  ukuran  partikel,  menunjukkan  formulasi tunggal  menggunakan  emulsifier  Tween  dan  formulasi  ganda  kombinasi  Tween- Tween menghasilkan formula nanoemulsi dengan diameter ukuran partikel lebih besar (>100  nm),  formulasi  ganda  kombinasi  Span-Span  dan  Span-Tween  menghasilkan formula  nanoemulsi  dengan  diameter  ukuran  partikel  lebih  kecil  (<100  nm).  Hasil pengukuran  nilai  distribusi  ukuran  partikel  menunjukkan  nilai  indeks  polidispersitas dari ketujuh formulasi nanoemulsi antara 0,187 sampai 0,782, ini menyatakan secara umum  semua  formulasi  nanoemulsi  memenuhi  standar  distribusi  ukuran  partikel sebagai sistem nanoemulsi.
Kata  kunci:  Ekstrak  secang,  jenis  dan  konsentrasi  emulsifier,  konsentrasi  akuades, nanoemulsi, pewarna alam
1 Pendahuluan
1.1   Latar Belakang
Indonesia  sebagai  salah  satu  negara  tropis  memiliki  potensi  besar  untuk  dapat menghasilkan  dan  membuat  zat  warna  alam  yang  ramah  lingkungan  dengan memanfaatkan berbagai sumberdaya yang sudah tersedia di alam. Setiap proses dalam pembuatan  zat  warna  alam  dapat  memanfaatkan  bahan-bahan  alam  yang  ada  di lingkungan  sekitar  sebagai  pengganti  bahan-bahan  sintetik  sehingga  pencemaran lingkungan  dapat  diminimalkan.  Upaya  memproduksi  zat  warna  alam  yang  ramah lingkungan dapat dilakukan dengan menggunakan warna-warna yang diperoleh dari hasil ekstrak  bagian-bagian  tumbuhan  yang  memiliki  kandungan  pigmen  dengan  warna  yang menarik.  Zat  pewarna  alam  pada  umumnya  diperoleh  dari  hasil  ekstrak berbagai  bagian tumbuhan, salah satunya adalah dari kayu  s e c a n g   (Caesalpinia sappan L).
Namun, terdapat beberapa kendala dengan menggunakan zat warna alam antara lain:  prosesnya  tidak  praktis,  ketersediaan  variasi  warnanya  agak  terbatas  hanya  untuk warna-warna  cerah,  dan  ketersediaan  bahannya  yang  tidak  siap  pakai.  Hal  inilah yang  membuat  diperlukannya  proses-proses  dan  desain  formulasi  khusus  agar pewarna  alami  dapat  dijadikan  sebagai  pewarna  yang  efektif,  efisien  dan  berkualitas. Sebagai  upaya  mengangkat  kembali  penggunaan  zat  warna  alam,  maka  perlu dilakukan  pengembangan  teknologi  agar  kendala-kendala  yang  terjadi  dapat  diatasi. Teknologi  yang  sedang menjadi  tren  akhir-akhir ini  adalah  nanoteknologi.  Nanoteknologi secara  umum  dapat  didefinisikan  sebagai  perancangan,  pembuatan,  dan  aplikasi struktur/material yang berdimensi nanometer.
Nanoemulsi adalah suatu sistem dispersi minyak dengan air yang distabilkan oleh lapisan  antarmuka  dari  molekul  surfaktan.  Surfaktan  yang  digunakan  dapat  tunggal, campuran,  atau  kombinasi  dengan  zat  tambahan  lain.  Nanoemulsi  merupakan  suatu sistem  dispersi  yang  dikembangkan  dari  sediaan  emulsi.  Tetapi  karakteristik  sediaan nanoemulsi  memiliki  banyak  kelebihan  dibandingkan  dengan  emulsi  biasa.  Karakteristik tersebut  antara  lain  bersifat  stabil  secara  termodinamika,  jernih,  transparan  atau translucent,  viskositasnya  rendah,  serta  mempunyai  tingkat  solubilisasi  yang  tinggi (Bakan, 1995; Ping Li et all 2005; Lawrence & Rees 2000).
Nanoteknologi  ini  diterapkan  pada  sistem  nanoemulsi  yang  dibuat  dari  ekstrak kayu secang yang sudah diekstraksi, nanoemulsi sendiri tidak hanya sebatas bagaimana menghasilkan  material  atau  partikel  emulsi  yang  berukuran  nanometer,  melainkan bagaimana  cara  memproduksi  serta  mengetahui  kegunaan  dari  sifat  baru  yang  muncul dari  material  nano  yang  telah  dibuat.  Untuk  mengaplikasikan  pewarna  alami  dengan
sistem  nanoemulsi,  perlu  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  tentang  desain  formulasi  dan proses  yang  dibutuhkan  agar  kegunaan  dan  sifat  baru  yang  muncul  dapat  mengatasi kelemahan pada zat pewarna alami.
Berdasarkan  dari  analisa  di  atas,  maka  perlu  dikembangkan  sebuah  penelitian teknologi  nanoemulsi  untuk  membuat  zat  pewarna  alami  yang  baik  untuk  menggantikan zat  warna  sintesis  yang  selama  ini  digunakan.  Alasan  diatas  mendorong  diadakannya penelitian  tentang  “Karakteristik  Ukuran  Partikel  dan  Indeks  Polidispersitas  Formulasi Nanoemulsi Pewarna Alam Ekstrak Kayu Secang (Caesalpinia Sappan Linn)”

## 1.2   Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh karakteristik ukuran partikel dan indeks polidispersitas  formulasi  nanoemulsi  pewarna  alam  menggunakan  ekstrak  kayu  secang, yang  meliputi  penentuan  komposisi  formulasi  nanoemulsi  yang  optimal,  pengamatan stabilitas  yang  terjadi  pada  formulasi  nanoemulsi  dalam  menghasilkan  emulsi  pewarna dan karakterisasi nanoemulsi yang dihasilkan.

## 1.3  Manfaat Penelitian
Dalam penelitian karakteristik ukuran partikel dan indeks polidispersitas formulasi nanoemulsi  pewarna  alam  menggunakan  bahan  baku  kayu  secang,  maka  manfaat  dari penelitian ini adalah menghasilkan desain formulasi nanoemulsi zat pewarna alam untuk pewarnaan yang efisien, ramah lingkungan dan tepat guna.

## 1.4  Ruang Lingkup Penelitian
Dalam penelitian karakteristik ukuran partikel dan indeks polidispersitas formulasi nanoemulsi  pewarna  alam menggunakan  bahan baku kayu  secang, maka  ruang  lingkup dari penelitian ini adalah:
a.  Komposisi formulasi nanoemulsi berdasarkan jenis dan persentase surfaktan yang digunakan.
b.  Mengamati stabilitas nanoemulsi untuk menentukan komposisi yang menghasilkan nanoemulsi.
c.  Karakterisasi ukuran partikel, stabilitas emulsi dan indeks polidispersitas dalam menghasilkan emulsi pewarna.

## 1.5  Hipotesis Penelitian
Dalam penelitian karakteristik ukuran partikel dan indeks polidispersitas formulasi nanoemulsi  pewarna  alam  menggunakan  bahan  baku  kayu  secang,  maka  hipotesis  dari penelitian ini adalah:
1.  Komposisi  surfaktan,  ekstrak  secang  dan  pelarut  berpengaruh  terhadap pembentukan nanoemulsi.
2.  Formulasi  nanoemulsi  yang  stabil  memiliki  karakteristik  ukuran  partikel  dan  indeks polidispersitas  tertentu  yang  sesuai  dengan  standar  teknologi  nanoemulsi (nanoteknologi) yang aman.

## 2 Metodologi Penelitian

## 2.1  Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian  ini  dilaksanakan  pada  bulan  Oktober  2013  sampai  Desember  2013  di dua  lokasi  berbeda,  yaitu  di  Laboratorium  Balai  Besar  Penelitian  dan  Pengembangan Pascapanen Pertanian Bogor dan Laboratorium PUSPITEK Serpong Tanggerang.

## 2.2   Bahan dan Alat
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  adalah  kayu  secang  yang  akan diekstraksi di laboratorium Balai Besar Pasca Panen, bahan pelarut yang akan digunakan adalah: Aquades, metanol, dan jenis surfaktan yang digunakan adalah Tween 20 dan 80, serta Span 20 dan 80.
Peralatan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  alat  untuk  ekstraksi, evaporator,  termometer,  timbangan,  peralatan  gelas  (gelas  ukur,  gelas  pengaduk,  dan lain-lain), mikroskop polaritas, viskometer, refraktometer, spektrofotometer, chromameter, partikel analyzer, neraca analitik dan perangkat pendukung lainnya.
Adapun tahapan penelitian adalah sebagai berikut:

## Tahap pertama: Proses Ekstraksi Kayu Secang
Kayu  secang  sebagai  bahan  baku  terlebih  dahulu  diekstraksi  dengan menggunakan pelarut metanol (dengan teknik maserasi). Kayu secang yang sudah dipilih untuk  diekstraksi  dipotong,  kemudian  dilakukan  penggilingan  (menghasilkan  bubuk dengan  ukuran  40  mesh).  Selanjutnya  diekstraksi  selama  12  jam  dengan  perbandingan bubuk  dan  pelarut  (metanol)  1:6,  lalu  dilakukan  penyaringan  untuk  memisahkan  ampas dan hasil ekstrak encer, selanjutnya dilakukan penguapan dengan kondisi vakum (50 o C) untuk menguapkan pelarut metanol dan menghasilkan ekstrak pekat (20 o brix).

## Tahap kedua: Proses Pembuatan Nanoemulsi
1. Pembuatan formula Span20.
Tabel 1. Formulasi Span20 Bahan Formula 1 Formula 2 Formula 3 Ekstrak secang 10,00 10,00 10,00 Span20 2,50 5,00 10,00 Akuades 87,50 85,00 80,00 Total 100,00 100,00 100,00

## 2. Pembuatan formula Span80.
Tabel 2. Formulasi Span80 Bahan Formula 1 Formula 2 Formula 3 Ekstrak secang 10,00 10,00 10,00 Span80 2,50 5,00 10,00 Akuades 87,50 85,00 80,00 Total 100,00 100,00 100,00 3. Pembuatan formula Tween20. Tabel 3. Formulasi Tween20 Bahan Formula 1 Formula 2 Formula 3 Ekstrak secang 10,00 10,00 10,00 Tween20 2,50 5,00 10,00 Akuades 87,50 85,00 80,00 Total 100,00 100,00 100,00

## 4. Pembuatan formula Tween80.
Tabel 4. Formulasi Tween80 Bahan Formula 1 Formula 2 Formula 3 Ekstrak secang 10,00 10,00 10,00 Tween80 2,50 5,00 10,00 Akuades 87,50 85,00 80,00 Total 100,00 100,00 100,00

## 5. Pembuatan formula Span20,Span80.
Tabel 5. Formulasi Span20-Span80 Bahan Formula 1 Formula 2 Formula 3 Ekstrak secang 10,00 10,00 10,00 Span20 1,25 2,50 5,00 Span80 1,25 2,50 5,00 Akuades 87,50 85,00 80,00 Total 100,00 100,00 100,00

## 6. Pembuatan formula Span20,Tween20.
Tabel 6. Formulasi Span20-Tween20 Bahan Formula 1 Formula 2 Formula 3 Ekstrak secang 10,00 10,00 10,00 Span20 1,25 2,50 5,00 Tween20 1,25 2,50 5,00 Akuades 87,50 85,00 80,00 Total 100,00 100,00 100,00 7. Pembuatan formula Span20,Tween80. Tabel 7. Formulasi Span20,Tween80 Bahan Formula 1 Formula 2 Formula 3 Ekstrak secang 10,00 10,00 10,00 Span20 1,25 2,50 5,00 Tween80 1,25 2,50 5,00 Akuades 87,50 85,00 80,00 Total 100,00 100,00 100,00 8. Pembuatan formula Span80,Tween20. Tabel 8. Formulasi Span80,Tween20 Bahan Formula 1 Formula 2 Formula 3 Ekstrak secang 10,00 10,00 10,00 Span80 1,25 2,50 5,00 Tween20 1,25 2,50 5,00 Akuades 87,50 85,00 80,00 Total 100,00 100,00 100,00

## 9. Pembuatan formula Span80,Tween80.
Tabel 9. Formulasi Span80,Tween80 Bahan Formula 1 Formula 2 Formula 3 Ekstrak secang 10,00 10,00 10,00 Span80 1,25 2,50 5,00 Tween20 1,25 2,50 5,00 Akuades 87,50 85,00 80,00 Total 100,00 100,00 100,00

## 10. Pembuatan formula Tween20,Tween80.
Tabel 10. Formulasi Tween20,Tween80 Bahan Formula 1 Formula 2 Formula 3 Ekstrak secang 10,00 10,00 10,00 Tween20 1,25 2,5 5,00 Tween80 1,25 2,5 5,00 Akuades 87,50 85,00 80,00 Total 100,00 100,00 100,00 Keterangan: presentase dalam persen (%)

## Tahap ketiga: Proses Analisis (Karakterisasi)
Pada tahap ini hasil yang didapat akan dilakukan analisis, dengan paremeter yang akan dianalisis antara lain: Ukuran partikel, stabilitas emulsi dan indeks polidispersitas.

## 2.3  Pengolahan Data
Dalam  pengolahan  data  yang  dihasilkan  digunakan  rancangan  percobaan  RAL (Rancangan Acak Lengkap) dengan model linear:
Y ij = µ + τ i  + ε ij (1)
Dimana :
Y ij =  Hasil  parameter  yang  akan  diukur  (Ukuran  partikel,  stabilitas  emulsi, intensitas warna dan viskositas)
µ  = rataan tengah populasi
τ i  = pengaruh dari perlakuan ke-i (Pengaruh formulasi ke- i)
ε ij = pengaruh acak dari perlakuan ke-i ulangan ke-j

## 3 Hasil dan Pembahasan

## 3.1  Karakteristik Kayu Secang (Ekstrak Secang)
Kayu  secang  (Caeslpinia  Sappan  L.)  menghasilkan  pigmen  berwarna  merah bernama Brazilein (C 16 H 14 O 5 ). Pigmen ini memiliki warna merah tajam dan cerah pada pH netral (pH 6-7) dan bergeser kearah merah keunguan dengan semakin meningkatnya pH. Pada pH rendah (pH 2-5) Brazilein memiliki warna kuning. Kayu secang yang digunakan dalam pembutan ekstrak kayu secang yaitu dalam bentuk serutan kayu yang tidak diberi perlakuan  apapun.  Pada  pembuatan  ekstrak  kayu  secang  tidak  dilakukan  penyimpanan akan tetapi dilakukan pembuatan ekstrak kayu secang setiap kali akan digunakan, karena untuk mencegah terjadinya perubahan warna ekstrak kayu secang.
Pada pembuatan ekstrak kayu secang dalam penelitian ini terlebih dahulu memilih kayu  secang  sebagai  bahan  baku  yang  akan  dilakukan  proses  ekstraksi  dengan menggunakan  methanol  sebagai  pelarut  (teknik  maserasi),  kayu  secang  yang  sudah dipilih  kemudian  dipotong-potong  lalu  dilakukan  penggilingan  menghasilkan  bubuk
dengan  ukuran  40  mesh,  selanjutnya  diekstraksi  selama  12  jam  dengan  perbandingan bubuk  dan  pelarut  methanol  1:6,  kemudian  dilakukan  penyaringan  untuk  memisahkan ampas  dan  hasil  ekstrak  encer,  setelah  itu  dilakukan  penguapan  dengan  kondisi  vakum (50 o C)  untuk  menguapkan  metanol  dan  menghasilkan  ekstrak  pekat  20 o brix.  Serutan kayu secang dan hasil ekstrak kayu secang dapat dilihatpada Gambar 6.
Gambar 6. Serutan Kayu Secang dan Hasil Ekstrak Secang

## 3.2  Proses Pembuatan Formulasi Nanoemulsi
Tabel 11a. Formulasi Nanoemulsi Ulangan 1. No Formulasi Nanoemulsi Formula Keterangan 1 Formulasi Span20 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan 3 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 < F2 < F3 2 Formulasi Span80 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan 3 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 < F2 < F3 3 Formulasi Tween20 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 > F2 3 Tidak ada pengendapan 4 Formulasi Tween80 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 > F2 3 Tidak ada pengendapan 5 Formulasi Span20.Span80 1 Tidak ada pengendapan 2 Terjadi pengendapan 3 Terjadi pengendapan Pengendapan F2 < F3 6 Formulasi Span20.Tween20 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan 3 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 > F2 > F3 7 Formulasi Span20.Tween80 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 < F2 3 Tidak ada pengendapan 8 Formulasi Span80.Tween20 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 < F2 3 Tidak ada pengendapan 9 Formulasi Span80.Tween80 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 > F2 3 Tidak ada pengendapan 10 Formulasi Tween20.Tween80 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 > F2 3 Tidak ada pengendapan
Tabel 11b. Formulasi Nanoemulsi Ulangan 1. No Formulasi Nanoemulsi Formula Keterangan 1 Formulasi Span20 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan 3 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 < F2 < F3 2 Formulasi Span80 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan 3 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 < F2 < F3 3 Formulasi Tween20 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 > F2 3 Tidak ada pengendapan 4 Formulasi Tween80 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 > F2 3 Tidak ada pengendapan 5 Formulasi Span20.Span80 1 Tidak ada pengendapan 2 Terjadi pengendapan 3 Terjadi pengendapan Pengendapan F2 < F3 6 Formulasi Span20.Tween20 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan 3 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 > F2 > F3 7 Formulasi Span20.Tween80 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 < F2 3 Tidak ada pengendapan 8 Formulasi Span80.Tween20 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 < F2 3 Tidak ada pengendapan 9 Formulasi Span80.Tween80 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 > F2 3 Tidak ada pengendapan 10 Formulasi Tween20.Tween80 1 Terjadi pengendapan 2 Terjadi pengendapan Pengendapan F1 > F2 3 Tidak ada pengendapan
Keterangan: Formulasi yang terjadi pengendapan tidak dilakukan  pengujian lanjut, karena bukan formulasi terbaik.
Untuk  tiap  formulasi  nanoemulsi  yang  dibuat  menggunakan  ekstrak  secang dengan  persentase  yang  tetap  yakni  10%  dari  berat  formula,  emulsifier  yang  digunakan adalah Span20, Span80, Tween20 dan Tween80 dengan persentase 2,5%, 5% dan 10% dari  berat  formula  untuk  formulasi  tunggal  dan  1,25%,  2,5%  dan  5%  dari  berat  formula untuk  formulasi  ganda,  sedangkan  zat  pelarut  yang  digunakan  adalah  akuades  dengan persentase 87,50%, 85,00% dan 80,00% dari berat formula.
Formulasi  yang  dibuat  ada  dua  yaitu  formulasi  tunggal  dan  formulasi  ganda. Formulasi tunggal adalah: Formulasi Span20, formulasi Span80, formulasi Tween20 dan formulasi  Tween80.Formulasi  ganda  adalah:  Formulasi  Span20-Span80,  formulasi Span20-Tween20,  formulasi  Span20-Tween80,  formulasi  Span80-Tween20,  formulasi Span80-Tween80  dan  formulasi  Tween20-Tween80.  Formulasi  tunggal  dan  formulasi
ganda, masing-masing akan dibuat tiga formula yaitu: Formula 1, formula 2 dan formula 3, dan dilakukan dua kali pengulangan (Tabel 11).
Sehingga  dari  hasil  pengamatan  tersebut,  maka  dapat  ditentukan  formula  yang terpilih dari setiap formulasi, formula tersebut seperti Tabel 12.
Tabel 12. Formula Terpilih No Formulasi Nanoemulsi Formula 1 2 3 4 5 6 7 Formulasi Tween20 (10%) Formulasi Tween80 (10%) Formulasi Span20-Span80 (1,25%) Formulasi Span20-Tween80 (5%) Formulasi Span80-Tween20 (5%) Formulasi Span80-Tween80 (5%) Formulasi Tween20-Tween80 (5%) 3 3 1 3 3 3 3
Kemudian  dilakukan  pengujian  untuk  analisa  lanjut,  pengujian  yang  dilakukan adalah:  pengujian  ukuran  partikel,  zetapotensial/stabilitas  emulsi  dan  indeks polidispersitas.  Formula  tepilih  jika  secara  visual/kasat  mata  atau  pengamatan  secara langsung  memenuhi  kriteria  antara  lain:  Tidak  terjadi  pengendapan,  tidak  terjadi penggumpalan, tidak terjadi pemisahan fase dan campurannya homogen.

## 3.3  Karakteristik Pengujian Ukuran Partikel (Particle Size Analyzer)
Ukuran  partikel  adalah  karakteristik  paling  penting  dalam  sistem  nanoemulsi, karena ukuran partikel mempengaruhi kestabilan sistem nanoemulsi. Ukuran partikel dari suatu  nanoemulsi  biasanya  dinyatakan  sebagai  diameter  dari  globul-globul  dalam  fase internal  (Mohanraj  dan  Chen,  2005).  Ukuran  partikel  bergantung  pada  jenis  dan persentase  emulsifier  dan  adanya  penambahan  zat  tambahan,  jika  ukuran  partikel  fase internal  lebih  kecil,  sistem  nanoemulsi  menjadi  lebih  stabil,  dan  diperkuat  (Tan  dan Nakajima,  2005)  yang  menyatakan  faktor  yang  berpengaruh  terhadap  ukuran  partikel antara  lain  rasio  fase  minyak  dan  fase  air,  jenis  dan  persentase  emulsifier.  Penentuan distribusi  ukuran  partikel  bertujuan  untuk  mempelajari  pola  persebaran  dari  ukuran partikel.
Ukuran  diameter  partikel  dan  distribusi  ukuran  partikel  nanoemulsi  zat  pewarna alam ekstrak kayu secang ditentukan dengan Particle Size Analyzer Model Delsa TM Nano. Ukuran  diameter  partikel  nanoemulsi  dinyatakan  oleh  rata-rata  diameter  berdasarkan number distribution. Hasil pengukuran diameter ukuran partikel disajikan pada Tabel 13.
Tabel 13. Hasil Pengujian Particle Size Analyzer
No Formula Nanoemulsi Ukuran Partikel Diameter rata-rata (nm) 1 2 3 4 5 6 7 Formulasi Tween20 (10%) Formulasi Tween80 (10%) Formulasi Span20-Span80 (1,25%) Formulasi Span20-Tween80 (5%) Formulasi Span80-Tween20 (5%) Formulasi Span80-Tween80 (5%)
Formulasi Tween20-Tween80 (5%)
182.5±51.5b 254.7±67.1a 68.1±19.3d 63.5±15.9d 85.7±24.4cd 94.9±26.3c 159.2±45.4b
Keterangan : Angka (pada baris yang sama) yang diikuti huruf  yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Duncan pada taraf nyata 5 %
Dari  hasil  pengukuran  diameter  ukuran  partikel  Tabel  13,  diperoleh  nilai  untuk ketujuh  formulasi  nanoemulsi  berada  pada  kisaran  63.5  nm  sampai  dengan  254.7  nm. Nilai  ukuran  partikel  yang  terendah  adalah  formulasi  Span20-Tween80  (5%)  dengan nilai63.5  nm,  sedangkan  nilai  ukuran  partikel  yang  tertinggi  adalah  formulasi  Tween80 (10%) dengan nilai 254.7 nm.
Hasil  pengukuran  diameter  ukuran  partikel  menunjukkan  formulasi  tunggal  yang menggunakan  emulsifier  Tween  dan  formulasi  ganda  kombinasi  Tween-Tween menghasilkan formula nanoemulsi dengan diameter ukuran partikel lebih besar (>100 nm) dibandingkan  formulasi  ganda  yang  menggunakan  kombinasi  emulsifier  Span-Tween, yang menghasilkan formula nanoemulsi dengan diameter ukuran partikel lebih kecil (<100 nm),  hal  ini  disebabkan  jenis  emulsifier  Tween  bersifat  hidrofilik,  sedangkan  jenis emulsifier Span bersifat lipofilik.
Formulasi  tunggal  Tween20  menghasilkan  formula  nanoemulsi  dengan  diameter ukuran  partikel  lebih  kecil  dibandingkan  dengan  diameter  ukuran  partikel  formulasi tunggal  Tween80,  hal  ini  disebabkan  tingkat  sifat  hidrofilik  Tween20  lebih  kecil dibandingkan  tingkat  sifat  hidrofilik  Tween80,  meskipun  nilai  persentasenya  sama  10%. Formulasi  tunggal  Tween20  dan  Tween80  menghasilkan  formula  nanoemulsi  dengan diameter ukuran partikel yang lebih besar dibandingkan dengan diameter ukuran partikel formulasi  ganda  kombinasi  Tween20-Tween80,  hal  ini  disebabkan  adanya  perbedaan jenis  dan  persentase  emulsifier  antara  formulasi  tunggal  dan  formulasi  ganda.  Menurut hasil  penelitian  Purwantiningsih  et  al  (2010),  menunjukkan  bahwa  persentase  ukuran diameter  partikel  nano  yang  terbentuk  pada  penggunaan  Tween80  lebih  besar.  Tingkat keseragaman  ukurannya  lebih  baik.  Kisaran  persentase  ukuran  diameter  partikel  nano menggunakan Tween 80 adalah 150 nm.
Besarnya  nilai  diameter  ukuran  partikel  pada  formulasi  tunggal  (Tween20 danTween80) serta formulasi ganda kombinasi (Tween20-Tween80), disebabkan karena persentase  dari  emulsifier  Tween  yang  sangat  kecil  (5%  dan  10%).  Hal  ini  terjadi dikarenakan  adanya  penurunan  absorpsi  surfaktan  diantara  permukaan  minyak-air,  dan peningkatan  tegangan  permukaan  dalam  sistem  sehingga  mendukung  terbentuknya nanoemulsi dengan diameter ukuran partikel lebih besar. Menurut hasil penelitian Salim et al  (2011),  penurunan  diameter  ukuran  partikel  yang  signifikan  terlihat  dengan  tingginya konsentrasi  emulsifier  Tween  (Tween20  dan  Tween80)  hingga  mencapai  40%  yang menghasilkan  diameter  ukuran  partikel  60,210  nm.  Data  tersebut  menunjukkan  bahwa penggunaan  konsetrasi  Tween  (Tween20  dan  Tween80)  yang  semakin  tinggi/meningkat akan menurunkan diameter ukuran partikel nanoemulsi.
Sedangkan  persentase  emulsifier  formulasi  ganda  kombinasi  Span-Span memberikan  hasil  yang  baik  adalah  persentase  1,25%,  namun  tidak  demikian  pada persentase 2,5% dan 5%. jumlah persentase emulsifier yang berlebihan juga akan dapat menimbulakan  Oswald  ripening,  yaitu  menggumpalnya  emulsifier  dan  partikel  ekstrak secang  itu  sendiri  untuk  formulasi  ganda  kombinasi  Span-Span.  Persentase  emulsifier formulasi  ganda  kombinasi  Span-Tween  yang  memberikan  hasil  yang  baik  adalah persentase  5%,  namun tidak  demikian  pada  persentase  1,25%  dan  2,5%,  hal  ini  terlihat dengan  adanya  penggumpalan  dan  pengendapan.  Ini  diduga  oleh  sedikitnya  jumlah persentase  emulsifier,  sehingga  tidak  cukup  untuk  mengurangi  tegangan  antarmuka partikel-air.  Jumlah  persentase  emulsifier  yang  sedikit  dapat  mengakibatkan  partikel menggumpal  membentuk  agregat  untuk  formulasi  ganda  kombinasi  Span-Tween. Menurut  Helmiyati  et  al  (2009),  konsentrasi  surfaktan  berpengaruh  terhadap  ukuran diameter  partikel.  Konsentrasi  surfaktan  semakin  besar,  ukuran  diameter  partikel  yang didapatkan  semakin  kecil,  hal  ini  disebabkan  semakin  banyak  misel  yang  terbentuk, sehingga ukuran diameter partikel yang dihasilkan lebih kecil.
Pengaruh  jenis  dan  persentase  emulsifier  berpengaruh  terhadap  hasil  diameter ukuran  partikel.  Hasil  pengukuran  diameter  ukuran  partikel  menunjukkan  bahwa  jenis emulsifier yang baik digunakan adalah formulasi ganda kombinasi antara Span-Span dan Span-Tween,  hal  ini  dikarenakan  oleh  sifat  ekstrak  secang  yang  lipofilik  sehingga membutuhkan kombinasi surfaktan yang bersifat lipofilik dan lipofilik-hodrofilik. Tujuannya adalah  untuk  menjembatani  antara  partikel  ekstrak  secang  yang  bersifat  lipofilik  dengan air.  Menurut  hasil  penelitian  Shannora  dan  Hamdan  (2012),  jenis  dan  konsentrasi emulsifier  dan  rasio  fase  minyak:fase  air  berpengaruh  signifikan  terhadap  ukuran diameter  partikel  nanoemulsi.  Semakin  sedikit  fase  minyak  yang  digunakan  dalam penyiapan  larutan  nanoemulsi,  maka  ukuran  diameter  partikel  menjadi  semakin  kecil. Sebaliknya,  jumlah  fase  minyak  semakin  banyak,  maka  luas  permukaan  minyak  yang harus  dilindungi  oleh  emulsifier  juga  semakin  besar,  hal  ini  berakibat  kemampuan emulsifier  untuk  menstabilkan  pembentukan  droplet  menjadi  terbatas  dan  cenderung untuk  mengalami  koalesense,  sehingga  droplet  nanoemulsi  yang  terbentuk  berdiameter relatif lebih besar.
Hasil  analisis  ragam    ( α =0,05)  menunjukkan  bahwa  perlakuan  atau  tiap-tiap formula memberikan pengaruh yang berbeda nyata (p<0.05) terhadap nilai ukuran partikel ketujuh  formula  dari  formulasi  nanoemulsi  ekstrak  secang.  Hasil  uji  lanjut  Duncan ( α =0,05)  menunjukkan  bahwa  rata-rata  nilai  ukuran  partikel  ketujuh  formula  pada formulasi nanoemulsi ekstrak secang berbeda nyata. Berdasarkan hasil uji lanjut Duncan menunjukkan  bahwa  angka  yang  diikuti  dengan  huruf  yang  sama  tidak  berbeda  nyata.
Nilai  rata-rata  terendah  adalah  formulasi  Span20-Tween80  (5%),  dan  nilai  rata-rata tertinggi adalah formulasi Tween80 (10%).

## 3.4  Karakteristik Pengujian Indeks Polidispersitas (Distribusi Ukuran Partikel)
Indeks  polidispersitas  adalah  parameter  yang  menyatakan  distribusi  ukuran partikel  dari  sistem  nanoemulsi  yang  nilainya  0,01  sampai  0,7  menyatakan  sistem nanoemulsi  dengan  distribusi  ukuran  partikel  yang  sempit,  sedangkan  nilai  indeks polidispersitas yang lebih besar dari 0,7 menyatakan sistem nanoemulsi dengan distribusi ukuran  partikel  yang  sangat  luas  (Nidhin,  2009),  dan  diperkuat  (Yuan,  2008)  yang menyatakan  semakin  kecil  nilai  indeks  polidispersitas  menunjukkan  distribusi  ukuran partikel semakin sempit, yang berarti semakin homogen.
Ukuran Indeks  polidispersitas  (distribusi  ukuran partikel)  nanoemulsi  zat pewarna alam ekstrak kayu secang ditentukan dengan Particle Size Analyzer Model Delsa TM Nano. Distribusi  ukuran  partikel  nanoemulsi  dinyatakan  sebagai  indeks  polidispersitas.  Hasil pengukuran Indeks Polidispersitas disajikan pada Tabel 14.
Tabel 14. Hasil Pengujian Particle Size Analyzer
No Formula Nanoemulsi Indeks Polidispersitas 1 2 3 4 5 6 7 Formulasi Tween20 (10%) Formulasi Tween80 (10%) Formulasi Span20-Span80 (1,25%) Formulasi Span20-Tween80 (5%) Formulasi Span80-Tween20 (5%) Formulasi Span80-Tween80 (5%) Formulasi Tween20-Tween80 (5%) 0.187e 0.195e 0.295cd 0.782a 0.389b 0.356bc 0.240de
Keterangan  :  Angka  (pada  baris  yang  sama)  yang  diikuti  huruf    yang  sama  tidak  berbeda nyata menurut uji Duncan pada taraf nyata 5 %
Hasil  pengukuran  untuk  nilai  indeks  polidispersitas  (Tabel  14)  menunjukkan  nilai indeks  polidispersitas  dari  ketujuh  formulasi  nanoemulsi  berada  pada  kisaran  0.187 sampai  dengan  0.782.  Nilai  indeks  polidispersitas  terendah  adalah  formulasi  Tween20 (10%)  dengan  nilai  0.187,  sedangkan  nilai  indeks  polidispersitas  yang  tertinggi  adalah formulasi  Span20-Tween80  (5%)  dengan  nilai  0.782.  Hasil  pengukuran  indeks polidispersitas  menunjukkan  semua  formulasi  nanoemulsi  memiliki  nilai  indeks polidispersitas kecil (< 0.7), baik untuk formulasi tunggal maupun formulasi ganda, hal ini menyatakan  bahwa  secara  umum  semua  formulasi  nanoemulsi  memenuhi  standar distribusi ukuran partikel sebagai sistem nanoemulsi.
Perbedaan jenis dan persentase emulsifier tidak berpengaruh signifikan terhadap distribusi ukuran partikel nanoemulsi, yang ditunjukkan dengan nilai indeks polidispersitas berkisar  antara  0,187  sampai  0,782.  Ini  menunjukkan  formulasi  tunggal  jenis  emulsifier Tween  dan  formulasi  ganda  kombinasi  Span-Span,  Span-Tween  dan  Tween-Tween dengan persentase 1,25%, 5% dan 10% sudah dapat menghasilkan formula nanoemulsi yang memiliki distribusi ukuran partikel relatif sempit, yang berarti diameter ukuran partikel
nanoemulsi  relatif  homogen.  Menurut  Yuan  et  al  (2008),  nilai  indeks  polidispersitas menunjukkan  penyebaran  distribusi  ukuran  partikel,  semakin  kecil  nilai  indeks polidispersitas  menunjukkan  distribusi  ukuran  partikel  semakin  sempit,  yang  berarti ukuran  diameter  partikel  semakin  homogen.  Dan  menurut  hasil  penelitian  Shannora  dan Hamdan (2012), jenis dan konsentrasi emulsifier serta rasio fase minyak dan fase air tidak memberikan  pengaruh  yang  signifikan  terhadap  distribusi  ukuran  partikel  nanoemulsi, yang ditunjukkan pada nilai indeks polidispersitas berkisar 0,258 sampai 0,376.
Hasil  analisis  ragam    ( α =0,05)  menunjukkan  bahwa  perlakuan  atau  tiap-tiap formula  memberikan  pengaruh  yang  berbeda  nyata  (p<0.05)  terhadap  nilai  indeks polidispersitas ketujuh formula pada formulasi nanoemulsi ekstrak secang. Hasil uji lanjut Duncan  ( α =0,05)  menunjukkan  bahwa  rata-rata  nilai  indeks  polidispersitas  ketujuh formula pada formulasi nanoemulsi ekstrak secang berbeda nyata. Berdasarkan hasil uji lanjut  Duncan  menunjukkan  bahwa  angka  yang  diikuti  dengan  huruf  yang  sama  tidak berbeda  nyata.  Nilai  rata-rata  terendah  adalah  formulasi  Tween20  (10%),  nilai  rata-rata tertinggi adalah formulasi Span20-Tween80 (5%).

## 4 Kesimpulan
Keseluruhan  formula  yang  diperoleh  dari  formulasi  nanoemulsi  dengan menggunakan  ekstrak  secang,  emulsifier  dan  aquades,  dihasilkan  tujuh  formulasi nanoemulsi  yang  terbaik  untuk  dilakukan  pengujian  dan  analisa  lanjut,  karena  dari  hasil pengamatan  secara  visual  ketujuh  fomulasi  tersebut  tidak  terjadi  pengendapan,  tidak terjadi  penggumpalan,  tidak  terjadi  pemisahan  fase  dan  homogen  secara  fisik.  Hasil penelitian  awal  dengan  pengamatan  secara  visual/kasat  mata,  menunjukkan  bahwa formulasi  yang  terbaik  adalah  formulasi  Tween20  (10%),  formulasi  Tween80  (10%), formulasi  Span20-Span80  (1,25%),  formulasi  Span20-Tween80  (5%),  formulasi  Span80- Tween20 (5%), formulasi Span80-Tween80 (5%), dan formulasi Tween20-Tween80 (5%).
Hasil  pengukuran  ukuran  partikel,  menunjukkan  formulasi  tunggal  menggunakan emulsifier  Tween  dan  formulasi  ganda  kombinasi  Tween-Tween  menghasilkan  formula nanoemulsi  dengan  diameter  ukuran  partikel  lebih  besar  (>100  nm),  formulasi  ganda kombinasi  Span-Span  dan  Span-Tween  menghasilkan  formula  nanoemulsi  dengan diameter  ukuran  partikel  lebih  kecil  (<100  nm).  Hasil  pengukuran  nilai  distribusi  ukuran partikel menunjukkan nilai indeks polidispersitas dari ketujuh formulasi nanoemulsi antara 0,187  sampai  0,782,  ini  menyatakan  secara  umum  semua  formulasi  nanoemulsi memenuhi standar distribusi ukuran partikel sebagai sistem nanoemulsi.

## Daftar Pustaka
Bakan,  J.A.  1995.  Dalam  Swarbrick,  J.,  J.C.  Boylan  (eds.).  1995.  Encyclopedia  of pharmaceuticaltechnology. Volume Marcel Dekker Inc, New York: 335-369.
Helmiyati,  emil,  B.  dan  Nitri,  A.  2009.  Pengaruh  Konsentrasi  Surfaktan,  Inisiator  dan Teknik Polimerisasi Terhadap Distribusi Ukuran Partikel. J. Sains. 13(1): 59-64.
Korting  (a),  H.  C.  &  Korting  (b),  M.  S.  (2010).  Carriers  in  the  Topical  Treatment  of  Skin Dsease.  In  Korting,  Monika  Schafer  (Ed).  Drug  Delivery.  Berlin:  Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 446. December 20, 2010.
Mohanraj,  VJ.,  dan  Y  Chen.  (2005).  Nano  particles-Areview.  Tropical  Journal  of Pharmaceutical Research, 5(1), 561-573.
Nidhin, M., Indumathy, R., Sreeram, KJ., dan Nair, B., U. (2009). Synthesis of Iron Oxide Nanoparticles  of  Narrow  Size  Distribution  on  Polysaccharide  Templates.  Buletin.
Materaial Scence. 31(1), 93-96
Salim,  N.,  Basri,  M.,  Rahman,  M.B.,  Abdullah,  D.K.  dan  Salleh,  A.B.  (2011).  Phase Behaviour,  Formation  and  Characterization  of  Palm-Based  Esters  Nanoemulsion Formulation containing Ibuprofen. J. Nonomedic Nanotechnol. 2(4): 1-5.
Shannora,  Y.  dan  Hamdan.  2012.  Karakteristik  Nanoemulsi  Minyak  Sawit  Merah  yang Disiapkan Dengan High Pressure Homogenizer. Prosiding InSINas. PG-27: 0656.
Tan  CP,  Nakajima  M.  (2005). β -Carotene  nanodispersions:  preparation,  characterization and stability evaluation. Food Chemistry 92:661–671.
Yuan  Y,  Gao  Y,  Zhao  J,  Mao  L.  (2008).  Characterization  and  stability  evaluation  of β - carotene nanoemulsions prepared by high pressure homogenization under various emulsifying conditions. Food Research International 41:61–68.