## NANOEMULSIFIKASI SPONTAN  EKSTRAK JINTAN HITAM DAN KARAKTERISTIK  PRODUK  ENKAPSULASINYA
[Spontaneous  Nanoemulsification of Black Cumin Extract and the Characteristics of the Encapsulation Product]
Rovie Farah Diba 1) *, Sedarnawati Yasni 1) dan Sri Yuliani 2)
1) Departemen  Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Institut  Pertanian  Bogor, Bogor
2) Balai  Besar Litbang  Pascapanen  Pertanian,  Bogor
Diterima  04 Desember  2013  / Disetujui  28 Oktober 2014

## ABSTRACT
Research  on  the  use  of  low  energy  nano  technology  on  black  cumin  is  still  limited.  Encapsulation  of  black  cumin  extract  nanoemulsion  has been  developed  and  the  products  have  been  characterized.  The  aims  of  this  study  were  to  determine  the  extraction  method  of  the  black  cumin seed,  produce  black  cumin  extract  nanoemulsion  by  spontaneous  emulsification  technique,  and  produce  encapsulated  black  cumin  extract nanoemulsion.  Three  steps  of  experiments  were  done  in  this  study,  i.e.  extraction,  nanoemulsification  and  encapsulation.  In  the  first  step, extraction  was  done  using  maceration  and reflux methods and the best result was sent to the  next step. Second, a spontaneous nanoemulsification was  performed  using  organic  phase  (ethanol  70%),  and  water  phase  (Tween  80  solution  at  1,  2  and  3% w/w) to produce the best nanoemulsion. Finally,  the  best  nanoemulsion  based  on  size,  homogeneity,  and  stability  of  the  particles,  was  encapsulated  using  two  different  encapsulating material  compositions,  i.e.  maltodextrin  (100%)  and  a  combination  of  maltodextrin  and  soy  protein  isolate  at  a  ratio  of  80  : 20 (w/w). The results showed  that  the  three-hour  reflux  method  produced  better  black  cumin  extract  properties  than  that  of  maceration.  Use  of  3%  surfactant  gave  a stable  nanoemulsion  with  average  droplet  size  of  10.93  nm.  Reconstitution  of  the  encapsulated  nanoemulsion  resulted  in  products  with  more spherical  globules,  indicating  an  efficient  encapsulation  process.  The  combination  of  of  maltodextrin  and  soy  protein  isolate  provided  a  better preservation  of phenolic  content and antioxidant  capacity as compared  to the use of maltodextrin  alone.
Keywords: black cumin, encapsulation,  extraction, nanoemulsion

## ABSTRAK
Penelitian  menggunakan  teknologi  nano  berenergi  rendah  dengan  bahan  baku  jintan  hitam  masih  terbatas.  Enkapsulasi  nanoemulsi  ekstrak jintan  hitam  telah  dihasilkan  dan  produknya  telah  dikarakterisasi.  Penelitian  ini  bertujuan  menentukan  metode  ekstraksi  biji  jintan  hitam,  melakukan pembuatan  nanoemulsi  ekstrak  jintan  hitam  dengan  teknik  emulsifikasi  spontan  dan  melakukan  enkapsulasi  terhadap  nanoemulsi  ekstrak  jintan hitam.  Tiga  tahap  penelitian  yang  dilakukan  yaitu  ekstraksi,  nanoemulsifikasi,  dan  enkapsulasi.  Pertama,  ekstraksi  dilakukan  dengan  menggunakan metode  maserasi  dan reflux ,  dan  hasil  terbaik  digunakan  pada  pembuatan  nanoemulsi.  Kedua,  nanoemulsifikasi  spontan  menggunakan  fase organik  (ekstrak  jintan  hitam  yang  terlarut  dalam  etanol  70% ),  fase  air  (larutan  Tween  80  dengan  konsentrasi  1,  2,  dan  3%   w/w)  untuk menghasilkan  nanoemulsi  terbaik.  Ketiga,  nanoemulsi  terbaik  berdasarkan  ukuran,  keseragaman,  dan  kestabilan  partikel,  dilakukan  enkapsulasi menggunakan  bahan  penyalut  maltodekstrin  (100% )  dan  campuran  maltodekstrin  dengan  isolat  protein  kedelai  pada  rasio  80  dan  20  (w/w).  Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa  ekstrak  jintan  hitam  yang  dihasilkan  dari  metode reflux selama  tiga  jam  memiliki  sifat  yang  lebih  baik  dibandingkan metode  maserasi.  Penambahan  surfaktan  sebanyak  3%   menghasilkan  nanoemulsi  yang  stabil  dengan  rata-rata  ukuran  partikel  10.93  nm. Rekonstitusi  produk  enkapsulasi  nanoemulsi  lebih  banyak  molekul  berbentuk  bulat  yang  mengindikasikan  bahwa  proses  enkapsulasi  sudah  cukup efisien.  Penggunaan  kombinasi  maltodekstrin  dan  isolat  protein  kedelai  memberikan  perlindungan  terhadap  kandungan  fenol  dan  kapasitas antioksidan  apabila  dibandingkan  dengan  penggunaan  maltodekstrin  secara tunggal.
Kata kunci: ekstraksi, enkapsulasi,  jintan  hitam, nanoemulsi
PENDAHULUAN 1
Jintan  hitam  ( Nigella  sativa) merupakan  salah  satu  spesies dari  genus Nigella yang  memiliki  25  spesies  tanaman  yang termasuk  dalam  famili Ranunculaceae .  Tanaman  jintan  hitam dipercaya  berasal  dari  daerah  Mediterania,  namun saat ini telah dibudidayakan  di  berbagai  belahan  dunia,  termasuk  di  Eropa
*Penulis Korespondensi: Email: rov iefarahdiba@yahoo.com
Selatan,  Afrika  Utara,  dan  Asia  Selatan.  Di  beberapa  negara, jintan  hitam  digunakan  dalam  hidangan  tradisional  yang  manis, seperti  pasta  jintan  hitam  yang  dimaniskan  dengan  madu  atau sirup,  dan  bumbu  makanan  pada  produk  roti  dan keju (Rouhou et al . 2007).
Salah  satu  penelitian  yang  melakukan  ekstraksi  senyawa aktif  biji  jintan  hitam  menyatakan  bahwa  timokuinon  adalah senyawa  aktif  utama  pada  minyak  atsiri  jintan  hitam  (Edris, 2009).  Ekstraksi  jintan  hitam  dengan  metode reflux selama  3 jam  menggunakan  pelarut  etanol  memiliki  kemampuan  meng-
hambat  pertumbuhan  mikroba  (Yasni et  al. 2009).  Secara in vivo ,  supplementasi  jintan  hitam  dalam  ransum  tikus  dapat menurunkan  gula  darah  dan  kolesterol  (Fararh et  al .  2004; Tasawar et al . 2011).
Saat  ini  teknologi  nano  banyak  dikembangkan  dalam  me- ningkatkan  kualitas  pangan  fungsional.  Banyak  senyawa  bioaktif yang  memiliki  sifat  lipofilik  dan  kelarutannya  rendah  dalam  air, serta  penyerapannya  dalam  saluran  pencernaan terbatas. Pada industri  pangan,  hal  tersebut  dapat  diatasi  dengan  cara melakukan  enkapsulasi  senyawa  bioaktif  sebagai  sistem pengantaran  ke  dalam  tubuh,  melindungi  senyawa  bioaktif  yang kurang  larut  dalam  air,  dan  mengatur  pelepasan  senyawa bioaktif  yang  terdapat  dalam  pangan  fungsional.  Enkapsulasi berbasis  nanoemulsi  minyak  dalam  air  merupakan  pendekatan yang  efektif  dalam  memasukkan  senyawa  bioaktif  ke  dalam bahan  pangan.  Nanoemulsi  merupakan  cara  yang  baik  dalam meningkatkan  kelarutan,  penyerapan,  dan  fungsionalitas senyawa bioaktif  yang bersifat  hidrofobik  (Silva et al . 2012). Penelitian  menggunakan  teknologi  nano  dengan  bahan baku  jintan  hitam  masih  terbatas.  Ravindran et  al .  (2010) melakukan  pembuatan  nanoemulsi  jintan  hitam  menggunakan energi  rendah  dengan  komposisi  timokuinon  murni,  asetonitril sebagai  pelarut,  dan  pluronat  F-68  sebagai  surfaktan.  ALHaj et al .  (2010)  melakukan  pembuatan  nanopartikel  menggunakan energi  tinggi  dengan  komposisi  ekstrak  jintan  hitam  dengan metode  ekstraksi  superkritik supercritical  fluid  extraction (SFE), palm  oil,  1%   Tween  80,  dan  sorbitol.  Tubesha et  al .  (2013) dalam  penelitiannya  melakukan  pembuatan  nanoemulsi  jintan hitam  menggunakan  energi  tinggi  dengan  komposisi  timokuinon murni,  glyceroltrioleate,  2%   Tween  80,  dan  air  demineralisasi. Ketiga  penelitian  nanopartikel  jintan  hitam  tersebut  dengan bahan  baku  senyawa  timokuinon  murni,  ekstrak  jintan  hitam dengan  metode  ekstraksi  cairan  superkritik,  dan  penggunaan energi  tinggi,  masih  belum  dimanfaatkan  pada  industri  pangan. Oleh  karena  itu  tujuan  penelitian  ini  adalah  melakukan  pem- buatan  nanoemulsi  dari  ekstrak  jintan  hitam  menggunakan energi  rendah  dan  produk  enkapsulasi  terhadap  nanoemulsi tersebut.  Perlakuan  konsentrasi  surfaktan  mengacu  pada penelitian ALHaj et al . (2010) dan Tubesha et al . (2013). Metode ekstraksi  jintan  hitam  yang  digunakan  mengacu  pada  penelitian Yasni et  al. (2009)  dan  Sugindro et  al .  (2008).  Hasil  penelitian ini  diharapkan  diharapkan  mampu  menjadi  bahan  referensi untuk  pengembangan  produk  pangan  fungsional  berbasis  jintan hitam  menggunakan  teknologi  nano.

## BAHAN  DAN METODE
Bahan  utama  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah biji  jintan  hitam  yang  diperoleh  dari  Mekah,  Arab  Saudi.  Bahan emulsifier  dan  penyalut  yang  digunakan  adalah  Tween  80 (Sigma  Co,  USA),  isolat protein kedelai (Solae, Switzerland) dan maltodekstrin  yang dibeli dari Toko Setia  Guna, Bogor.

## Ekstraksi oleoresin biji jintan hitam
Ekstraksi  oleoresin  dilakukan  dengan  metode  pemanasan ( reflux )  dan  tanpa  pemanasan  (maserasi)  menggunakan  pelarut etanol  70% .  Bahan  baku  ditimbang  dan  ditambahkan  pelarut
dengan  perbandingan  1:5  (w/v).  Waktu  ekstraksi reflux yang diujikan  adalah  1  dan  3  jam  dengan  suhu  tidak  melebihi  60°C, sedangkan  waktu  maserasi  yang  diujikan  adalah  6  dan  24  jam pada  suhu  ruang  dan  dilakukan  pengadukan.  Setelah  itu  pada masing-masing  perlakuan  dilakukan  penyaringan  dan  filtrat dikumpulkan.  Pada  masing-masing  ampas  dilakukan  pe- nambahan  pelarut  dengan  perbandingan  1:3,  disaring  dan  filtrat dikumpulkan.  Filtrat  dari  masing-masing  cara  dicampurkan  dan dipekatkan  dengan rotary  vacuum  evaporator (Buchi Rotavapor R-210  dan  R-114)  pada  suhu  45°C.  Metode  ekstraksi  terbaik dari  kedua  metode  akan  dipilih  berdasarkan  pengamatan warna ekstrak  secara  indrawi,  nilai  rendemen,  dan  kapasitas antioksidan  tertinggi.

## Nanoemulsifikasi ekstrak jintan hitam
Pembuatan  nanoemulsi  menggunakan  teknik  emulsifikasi spontan  (Bouchemal et  al .  2004).  Sistem  emulsi  terdiri  dari  fase organik  (oleoresin  dan  etanol  70% )  dan  fase  air  (air  dan surfaktan  nonionik).  Fase  organik  disiapkan  dengan  men- campurkan  ekstrak  kental  jintan  hitam  dan  pelarut  etanol  70% hingga mencapai  total  padatan  terlarut  20° brix.
Teknik  emulsifikasi  spontan  dilakukan  dengan  menambah- kan  fase  organik  ke  dalam  fase  air  melalui  penetesan  (tetes demi  tetes).  Pada  saat  meneteskan  fase  organik  ke  dalam  fase air,  fase  air  di  aduk  dengan  menggunakan  pengaduk  magnetik . Fase  organik  disebarkan  ke  fase  air  yang  mengandung surfaktan  dan  menghasilkan  nano  emulsi  spontan  dengan  difusi cepat  pelarut  organik.  Surfaktan  yang  digunakan  adalah  Tween 80  dengan  konsentrasi  1,  2,  dan  3%   dari  volume  emulsi  yang akan  dibuat.  Formula  emulsi  terbaik  ditentukan  berdasarkan ukuran  droplet  yang  kecil,  diukur  dengan Particle  Size Analyzer (PSA) Delsa TM Nano  C,  dan  digunakan  pada  proses enkapsulasi.

## Enkapsulasi nanoemulsi ekstrak jintan hitam
Setelah  pembuatan  nanoemulsi,  ditambahkan  bahan penyalut  berupa  maltodekstrin  dan  isolat  protein  kedelai  dengan total  padatan  26%  (w/w). Bahan penyalut yang dicobakan terdiri atas  maltodekstrin  dan  campuran  maltodekstrin  dan  isolat protein  kedelai  dengan  perbandingan  80:20  (w/w).  Setelah  itu dilakukan  seragamisasi  selama  5  menit  dengan  alat seragamizer Ultra  Turrax,  kemudian  dilakukan  hidrasi  selama 18  jam  pada  suhu  4°C.  Setelah  hidrasi,  sesaat  sebelum  di- semprot  keringkan  dengan  penyemprot  kering  (Lab  Plant  Sd 05) , diseragamisasi  kembali  selama  30  detik.  Semprot  kering dilakukan  dengan  laju  alir  umpan 15 atau 20 mL/menit dan suhu inlet  160-190°C.

## Karakterisasi nanoemulsi
Karakterisasi  nanoemulsi  meliputi  pengukuran  distribusi ukuran  partikel,  indeks  polidispersitas  dan  kestabilan  partikel berdasarkan  nilai  zeta  potensial.  Pengukuran  distribusi  ukuran partikel,  nilai  indeks  polidispersitas,  dan  nilai  zeta  potensial nanoemulsi  dilakukan  menggunakan  alat Particle  Size  Analyzer (PSA).

## Karakterisasi produk enkapsulasi nanoemulsi
Karakterisasi  produk  enkapsulasi  nanoemulsi  meliputi  pe- ngukuran  distribusi  ukuran  partikel,  indeks  polidispersitas,  dan morfologi  permukaan  sampel.  Pengukuran  distribusi  ukuran partikel,  nilai  indeks  polidispersitas  dilakukan  dengan  alat  PSA. Pengamatan morfologi produk  enkapsulasi  nanoemulsi dilakukan  menggunakan  alat  Sc anning  Electron  Microscopy (SEM) JEOL JSM-6360LA.
Pengukuran  kapasitas  antioksidan  (modifikasi Kubo et al. 2003)
Sebanyak  1.5  mL  buffer  asetat  100  mM  (pH  5.5),  2.85  mL etanol,  dan  150  µL  larutan  DPPH  (100M)  dalam  1.5  mM metanol.  Larutan  DPPH  dibuat  segar  setiap  akan  digunakan. Selanjutnya,  sebanyak  45  µL  sampel  ditambahkan  ke  dalam tabung  tersebut  dan  diinkubasi  pada  suhu  ruang  dan  tempat gelap  selama  30  menit.  Larutan  blanko  tanpa  penambahan sampel.  Pengukuran  dilakukan  menggunakan  spektrofotometer dengan  penentuan  nilai  absorbansi  pada  panjang  gelombang 517 nm.

## Uji total fenol (Strychaz dan Shetty, 2002)
Larutan  standar  dibuat  dengan  melarutkan  10,  25,  50,  75, 100,  125,  dan  150  ppm  asam  galat  dalam  air  suling.  Larutan reagen  dibuat  dengan  mencampurkan  50  mL  reagen  folin- ciocalteau  dengan  50  mL  air  suling.  Larutan  Na 2 CO 3 dibuat dengan  melarutkan  5  g  Na 2 CO 3 dalam  100  mL  air  suling. Larutan  standar  atau  sampel  sebanyak  1  mL  dilarutkan dalam 5 mL  air  suling  dan  0.5  mL  larutan  reagen.  Setelah  itu,  larutan didiamkan  selama  5  menit  dalam  ruang  gelap  kemudian ditambahkan  1  mL  larutan  Na 2 CO 3 dan  diinkubasi  kembali dalam  ruang  gelap  selama  1  jam.  Setelah  inkubasi,  larutan divorteks  dan diukur absorbansinya pada 725 nm.

## Analisis data
Semua  data  ditunjukkan  dalam  bentuk  nilai  rata-rata  ± standar  deviasi,  dengan  dua  kali  pengulangan.  Data  dianalisis dengan  analisis  satu  arah  varians  (ANOVA)  menggunakan SPSS versi 17, dengan uji lanjut  Duncan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  hasil  ekstraksi  jintan  hitam  dengan  metode  maserasi dan reflux ,  dilakukan  pengamatan  terhadap  warna,  perhitungan rendemen,  uji  total  fenol  dan  uji  kapasitas  antioksidan  (Tabel 1). Hasil  ekstrak  maserasi  jintan  hitam  berwarna  hijau  kehitaman, sedangkan  ekstrak reflux berwarna  hitam.  Hasil  perhitungan rendemen  menunjukkan  bahwa  ekstrak reflux 3  jam  memiliki rendemen  tertinggi,  meskipun  secara  statistik  tidak  berbeda nyata  jika  dibandingkan  dengan reflux satu  jam.  Nilai  kapasitas antioksidan  ekstrak  jintan  hitam  dengan  metode reflux 3  jam lebih  tinggi  dari  ekstrak  jintan  hitam  maserasi  6 jam, 24 jam, dan reflux 1  jam.  Tingginya  kapasitas  antioksidan  pada  ekstrak jintan  hitam  metode  refluks  3  jam  berkorelasi  dengan  tingginya nilai  total  fenol.  Hal  tersebut  menunjukkan  tingginya  kapasitas antioksidan  pada  ekstrak  jintan  hitam  metode  refluks  3  jam dipengaruhi  oleh  adanya  senyawa  fenolik.  Selain  itu  juga  telah dilaporkan  bahwa  ekstrak  jintan  hitam  dengan  metode reflux 3
jam  menggunakan  pelarut  etanol  dapat  menghambat  per- tumbuhan  mikroba  (Yasni et al. 2009).
Berdasarkan  hasil  pengamatan  warna,  rendemen,  dan kapasitas  antioksidan,  maka  hasil  ekstraksi  yang  akan  diguna- kan  pada  pembuatan  nanoemulsi  adalah  dari  metode  ekstraksi reflux 3 jam.
Tabel  1.  Hasil ekstraksi jintan  hitam
Ekstrak Oleoresin Metode Maserasi Reflux Waktu 6 jam 24 jam 1 jam 3 jam Warna Ekstrak Hijau kehitaman Hijau kehitaman Hitam Hitam Rendemen (%) 2.26 ± 0.52 a 3.79 ± 0.14 b 14.49 ± 0.23 c 15.39 ± 0.09 c Total fenol (mg/g GAE) 20898.17 ± 3.53 a 21271.82 ± 7.68 b 21827.30 ±2.28 c 35877.72 ± 0.10 d Aktiv itas antioksidan (mg/g AEAC) 19368.18 ± 5.79 a 12481.82 ± 9.64 b 10027.27 ± 7.71 c 32481.82 ±  6.43 d
Keterangan: Angka pada baris y ang sama y ang diikuti oleh huruf superscript y ang sama menunjukkan tidak berbeda ny ata pada p <0.05

## Karakteristik nanoemulsi
Nanoemulsi  dipersiapkan  dengan  mekanisme  emulsifikasi spontan,  yang  terjadi  saat  fase  organik  dan  fase  air  dicampur- kan.  Fase  organik  adalah  larutan  seragam  dari  pelarut  organik (etanol  70% )  dan  oleoresin  jintan  hitam.  Untuk  mengetahui komposisi  perbandingan  fase  organik  maka  dilakukan  pen- campuran  antara  keduanya  dimulai dari perbandingan terendah, yaitu  1:1  (w/w).  Pada  perbandingan  ekstrak  kental  jintan  hitam dengan  pelarut  1:1  menunjukkan  saling  larut  antara  keduanya dengan  nilai  total  padatan  terlarut  31°  brix.  Untuk  memperoleh oleoresin  dengan  nilai  total  padatan  terlarut  20°  brix  yang  akan digunakan  pada  pembuatan  nano  emulsi  diperlukan  pelarut  5 gram.
Fase  air  disiapkan  dengan  melarutkan air dan surfaktan non ionik.  Surfaktan  non  ionik  paling  umum  digunakan  untuk menstabilkan  emulsi  (Silva et  al .  2012).  Tween  80  sebagai surfaktan  non  ionik  memiliki  nilai  keseimbangan  hidrofilik/lipofilik (HLB)  yang  tinggi  (15.0±1.0)  sehingga  dapat  stabil  pada  sistem emulsi  minyak  dalam  air  (Brandelero et  al .  2010).  Pen- campuran  air  dan  Tween  80  sebagai  fase air dilakukan dengan pengaduk  magnetik  selama  30  menit  pada  suhu  ruang. Sementara  itu,  fase  organik  disiapkan  sebanyak  10%   dari  total emulsi.  Emulsifikasi  terjadi  saat  fase  organik  diinjeksikan  pada fase  air  (Schalbart et  al. 2010).  Pengadukan  dilakukan  selama 45  menit  untuk  mencapai  keseimbangan  sistem  (Bouchemal et al . 2004).
Emulsifikasi  spontan  dipengaruhi  oleh  komposisi  fase organik,  fase  air  dan  karakteristik  fisikokimia  seperti  sifat  fisik dari  fase  organik  dan  sifat  kimia  dari  surfaktan  yang  digunakan (Bouchemal et  al .  2004).  Pada  penelitian ini, terjadi penyebaran cepat  dari  pelarut  yang  larut air, dalam hal ini etanol 70% , yang awalnya  dilarutkan  pada  fase  organik  kepada  fase  air  saat keduanya  dicampurkan.  Proses  emulsifikasi  spontan  ini  telah banyak  dilaporkan  terjadi  pada  sistem oil  in  water atau o/w (Dewangan dan Suresh, 2011 ) .
Pada  penelitian  ini  pembuatan  emulsi  dilakukan  mengguna- kan  Tween  80  pada  tiga  konsentrasi  (1,  2,  dan  3% )  dengan metode  energi  rendah  (emulsifikasi  spontan).  Pada  hasil penelitian  nanopartikel  dengan  metode  energi  tinggi,  menunjuk- kan  ukuran  150-200  nm  pada  penggunaan  Tween  80  sebesar 1%   (ALHaj et  al .  2010).  Tubesha et  al .  (2013)  menghasilkan nanoemulsi  jintan  hitam  dengan  metode  energi  tinggi  kisaran pada  kisaran  ukuran  partikel  66–143  nm  dengan  penggunaan Tween  80  sebesar  2% .  Hasil  karakterisasi  nanoemulsi  yang dihasilkan  melalui  metode  energi  rendah  pada  penelitian  ini dapat dilihat  pada Tabel 2.
Tabel  2.  Ukuran  partikel  nanoemulsi  jintan  hitam  berdasarkan konsentrasi  surfaktan Sampel Ukuran Partikel (nm) Indeks Polidispersitas Nilai Zeta Potensial (mV) T1 25.4 ± 4.45 a 0.52 ± 0.05 a 44.31 ± 0.97 b T2 21.18 ± 1.03 a 0.62 ± 0.05 a 56.67 ± 6.39 a T3 10.93 ± 0.60 b 0.31 ± 0.06 b 45.32 ± 2.73 b
Keterangan: T1 (Tween 80 1 %); T2 (Tween 80 2%); T3 (Tween 80 3%). Angka pada  kolom  y ang  sama  y ang  diikuti  oleh  huruf superscript y ang  sama menunjukkan tidak berbeda ny ata pada p <0.05
Berdasarkan  ukuran  partikel  nanoemulsi,  tampak  adanya pengaruh  dari  surfaktan.  Semakin  besar  konsentrasi  surfaktan, ukuran  partikel  semakin  menurun.  Ukuran  partikel  pada  emulsi yang  menggunakan  Tween 80 sebesar 1%  (T1), 2%  (T2), dan 3%   (T3)  berturut-turut  mengalami  penurunan  dari  25.4  nm menjadi  10.93  nm.  Hal  tersebut  diperkirakan  pada  ukuran partikel  yang  lebih  kecil,  luas  permukaan  akan  semakin  besar, dan  memerlukan  lebih  banyak  surfaktan  untuk  mengisi  luas permukaan  tersebut  (Affandi et al . 2011).
Indeks  polidispersitas  mengindikasikan  kualitas  keseragam- an  suatu  dispersi.  Nilai  indeks  polidispersitas  yang  kecil  me- nunjukkan  distribusi  ukuran  partikel  yang  sempit,  yang  berarti ukuran  partikel  semakin  seragam  (Lovelyn  dan  Attama,  2011). Berdasarkan  hasil  pada  Tabel  2,  nilai  Indeks  polidispersitas berturut-turut dari yang terbesar 0.62 (T2), 0.52 (T1), 0.31 (T3). Hal  tersebut  menunjukkan  bahwa  nanoemulsi  T1  dengan ukuran  partikel  25  nm  lebih  seragam  dibandingkan  T2  dengan ukuran  partikel  21  nm.  Ukuran  partikel  dan  indeks polidispersitas  terkecil  dimiliki  oleh  T3,  yang  berarti  ukuran partikel  10.93  nm  pada  T3  lebih  seragam  bila  dibandingkan  T1 dan  T2.  Penurunan  ukuran  partikel  dan  indeks  polidispersitas seiring  peningkatan  konsentrasi  surfaktan  lebih  jelas  menunjuk- kan  pengaruh  konsentrasi  surfaktan  pada  pembentukan  nano droplet.  Dengan  rasio  fase organik yang sama (10%  w/w) pada ketiga  emulsi,  peningkatan  konsentrasi  surfaktan  dapat  me- ngurangi  tegangan  permukaan  antara  fase  organik  dan  fase  air sehingga  droplet  yang  terbentuk  lebih  seragam,  terjadi penurunan  penggabungan  droplet  dan  menstabilkan  pem- bentukan  droplet  kecil (Karjiban et al . 2012).
Muatan  permukaan  zeta  potensial  menghasilkan  gaya  tolak listrik  diantara  droplet  minyak  yang  dapat  menghambat  peng- gabungan  droplet.  Secara  umum,  partikel  dengan  nilai  zeta potensial  melebihi  +30  mV  atau  kurang  dari  -30  mV  menunjuk- kan  kestabilan,  karena  muatan  listrik  dari  droplet  cukup  kuat untuk  menolak  antara  droplet  yang  dominan  dalam  sistem nanoemulsi  (Trujillo et  al .  2013).  Kisaran  nilai  zeta  potensial
yang  dihasilkan  ketiga  nanoemulsi  pada  penelitian  ini  44–57 mV.  Nilai  zeta  potensial  yang  melebihi  +30  mV  tersebut menandakan  ketiga  emulsi  yang dihasilkan  stabil.
Dari  data  ketiga  nanoemulsi  yang  dihasilkan  pada  penelitian ini,  ukuran  partikel  terkecil  dengan  indeks  polidispersitas  yang kecil  dan  nilai  zeta  potensial  melebihi  +30  mV  atau  kurang   dari -30  mV  dimiliki  oleh  emulsi  dengan  konsentrasi  emulsifier  3% (T3).
Enkapsulat nanoemulsi dan  karakteristik  produk enkapsulasi
Enkapsulasi  nanoemulsi  dari  bahan  pangan  dapat  mem- berikan  perlindungan  dan  mengatur  pelepasan  senyawa  aktif, meningkatkan  ketersediaan  biologis  (bioavailabilitas),  dan kelarutan  yang  lebih  baik  (Mozafari et  al .  2006).  Maltodekstrin sering  digunakan  pada  enkapsulasi  senyawa  polifenol. Maltodekstrin  juga  dapat  dikombinasikan  dengan  bahan enkapsulat  lain  seperti  gum  arab  dalam  mengenkapsulasi prosianidin  dari  biji  anggur  (Du et  al .  2007  dalam  Fang  dan Bhandari,  2010).  Pada  penelitian  ini,  bahan  enkapsulat  yang digunakan  adalah  maltodekstrin  dan  isolat  protein  kedelai. Protein  pangan  dapat  mengikat  berbagai  molekul  bioaktif  ke dalam  struktur  polipeptida  sehingga  dapat  melindungi  molekul bioaktif  lebih  baik  sampai  pada  sel  yang  dituju.  Kestabilan nanopartikel  isolat  protein  kedelai  telah  diujikan  secara in  vitro pada  pH  asam dan basa (Zhang et al . 2012), serta nanopartikel yang  dilapisi  dengan  protein  dapat  melindungi  senyawa  bioaktif pada saluran pencernaan (Chen et al . 2006).
Morfologi  enkapsulasi  nanoemulsi  jintan  hitam  dilakukan dengan scanning  electron  microscopy (SEM)  yang  memberikan gambar  globula  dengan  tiga  dimensi  (Lovelyn  dan  Attama, 2011), seperti  terihat  pada Gambar 1.
(a) Gambar 1.  Foto  SEM  nanoemulsi  yang  telah  dienkapsulasi  dengan bahan  penyalut  maltodekstrin  (a),  malto-dekstrin:  isolat protein  kedelai  (b)
Secara  keseluruhan,  kedua  produk  enkapsulasi  dengan penyalut  maltodekstrin  (M)  maupun  dengan  penyalut  campuran maltodekstrin  dan  isolat  protein  kedelai  (MSP)  lebih  banyak yang  berbentuk  bulat,  meskipun  ada  sebagian  kecil  yang  ber- kerut.  Bentuk  bulat  menunjukkan  bahwa  nanoemulsi  sebagian besar  telah  terenkapsulasi  dengan  baik.  Ukuran  partikel  dari kedua  produk  enkapsulasi  M  dan  MSP  pada  Gambar  1 tampak beragam.  Beragamnya  ukuran  partikel  dapat  dipengaruhi  oleh kecepatan  laju  alir  dan  suhu  selama  proses  pengeringan
(a) (b)
semprot  (Harimurti et  al .  2011).  Hasil ukuran partikel dan indeks polidispersitas  produk  enkapsulasi  jintan  hitam  dapat  dilihat pada Tabel 3.
Ukuran  partikel  produk  enkapsulasi  yang  telah  direkonstitusi dengan  air  sehingga  memiliki  total  padatan  sama  seperti sebelum  dilakukan  pengeringan  semprot  berkisar  antara  700– 1300  nm.  Besarnya  ukuran  partikel  pada  produk enkapsulasi M dapat  disebabkan  kurang  optimalnya  proses  rekonstitusi,  terjadi penggabungan  pada  sebagian  droplet  partikel,  peningkatan suhu  selama  proses  pengeringan  semprot  (Sansone et  al . 2011).  Besarnya  ukuran  partikel  pada  produk  enkapsulasi MSP dapat  dipengaruhi  oleh  partikel  protein  (Dickinson,  2012).  Nilai indeks  polidispersitas  produk  enkapsulasi  MSP  yang  lebih  kecil dari  produk  enkapsulasi  M,  menunjukkan  bahwa  produk enkapsulasi  MSP  dengan  ukuran  partikel  1331  nm  lebih seragam  dibandingkan  produk  enkapsulasi  M  yang  ukuran partikelnya  797 nm.
Tabel  3.  Ukuran partikel  bubuk  kapsul jintan  hitam
Sampel Ukuran Partikel (nm) Indeks Polidispersitas M 797.1±57.77 a 0.71±0.19 c MSP 1331.58±32.49 b 0.23±0.08 d
Keterangan:  M:  nanoemulsi  y ang  dienkapsulasi  dengan  bahan  peny alut maltodekstrin; MSP: nanoemulsi yang dienkapsulasi dengan bahan peny alut maltodekstrin dan isolat protein kedelai 80:20 (w /w )
Sifat  antioksidan  ekstrak,  nanoemulsi,  dan  bubuk  kapsul jintan hitam
Penelitian  Bourgou et  al .  (2008)  menyebutkan  aktivitas antioksidan  pada  jintan  hitam  dipengaruhi  oleh adanya senyawa fenolik.  Hasil  uji  kapasitas  antioksidan  dan  kandungan  total fenol  pada  ekstrak,  nanoemulsi,  dan  produk  enkapsulasi nanoemulsi  jintan  hitam  dapat terlihat  pada Tabel 4.
Tabel  4.  Nilai  kapasitas  antioksidan  dan  nilai  total  fenol  ekstrak, nanoemulsi,  dan bubuk  kapsul jintan  hitam
Sampel Antioksidan (mg/g AEAC) Total Fenol (mg/g GAE) Ekstrak jintan hitam 32981.82 ± 6.43 a 35877.72±0.10 a Nanoemulsi jintan hitam 426.41 ± 8.68 b 652.22±3.39 b M 1065.15 ± 2.57 c 1364.49±9.56 c MSP 6689.39 ± 0.64 d 6871.23±6.63 d
Keterangan:  M:  nanoemulsi  y ang  dienkapsulasi  dengan  bahan  peny alut maltodekstrin; MSP: nanoemulsi yang dienkapsulasi dengan bahan peny alut maltodekstrin dan isolat protein kedelai 80:20 (w/w). Angka pada kolom y ang sama  y ang  diikuti  oleh  huruf superscript y ang sama  menunjukkan tidak berbeda ny ata pada p <0.05
Sebelum  dilakukan  pengujian  kapasitas  antioksidan  dan total  fenol,  dilakukan  perhitungan  kesetaraan  ekstrak.  Tingginya kapasitas  antioksidan  dan  kandungan  fenolik  produk enkapsulasi  MSP  apabila  dibandingkan  dengan  kapasitas antioksidan  dan  kandungan  fenolik  nanoemulsi  menunjukkan nanoemulsi  yang  telah  disalut  campuran  maltodekstrin  dan isolat  protein  kedelai  dapat  menjaga  nilai  fungsional  didalam- nya,  lebih  tahan  terhadap  kerusakan  selama  penyimpanan, dan diduga  adanya  kontribusi  dari  bahan  penyalut  isolat  protein kedelai  yang  mampu  meredam  radikal  bebas  (Gunawan,  2009) sehingga  kapasitas  antioksidan  dan  kandungan  fenolik  produk
enkapsulasi  MSP  lebih  tinggi  dari  nanoemulsi  dan  produk enkapsulasi  M.  Dengan  demikian  ekstrak  jintan  hitam  yang dijadikan  nanoemulsi  kemudian  disalut  dengan  bahan  penyalut maltodekstrin  dan  isolat  protein  kedelai  80:20  (w/w)  tetap memiliki  kapasitas  antioksidan  dan  kandungan  fenolik  yang cukup  tinggi.  Tabel  4  juga  memperlihat-kan  adanya  korelasi antara  kandungan  fenolik  dengan  kapasitas  antioksidan.  Hal tersebut  dapat  disebabkan  oleh  tingginya  potensi  senyawa fenolik  dalam  mereduksi  senyawa  oksidan  (Miguel,  2010  dalam Martos et  al .  2011),  dan  kemampuan  mendonasikan  atom hidrogen (Jung et al . 2006).

## KESIMPULAN
Ekstrak  jintan  hitam  yang  dihasilkan  dari  metode reflux tiga jam  memiliki  jumlah  rendemen  dan  kapasitas  antioksidan  ter- tinggi.  Nanoemulsi  jintan  hitam  yang  dibuat  dengan  energi rendah  yaitu  teknik  emulsifikasi  spontan  dan  menggunakan konsentrasi  3%   surfaktan  memiliki  rata-rata  ukuran  partikel 10.93  nm,  keseragaman,  dan  kestabilan  yang  baik.  Rekonstitusi produk  enkapsulasi  nanoemulsi  lebih  banyak  berbentuk  bulat yang  menunjukkan  proses  enkapsulasi  cukup  efisien.  Peng- gunaan  bahan  penyalut  kombinasi  maltodekstrin  dan  isolat protein  kedelai  mampu  melindungi  kapasitas  antioksidan  dan kandungan  fenol  apabila  dibandingkan  dengan  penggunaan maltodekstrin  secara  tunggal.  Untuk  pengembangan  produk pangan  fungsional  berbasis  jintan  hitam  dengan  teknologi  nano menggunakan  energi  rendah,  ekstrak  jintan  hitam  dapat dikombinasikan  dengan bahan baku lain.

## DAFTAR  PUSTAKA
Affandi  MM,  Julianto  T,  Majeed  A.  2011.  Development  and stability  evaluation  of  astaxanthin  nanoemulsion.  Asian  J Pharm Clin Res 4: 142-148.
ALHaj  NA,  Shamsudin  MN, Alipiah NM, Zamri HF, Bustamam A, Ibrahim  S,  Abdullah  R.  2010.  Characterization  of Nigella sativa L.  essential  oil  –  loaded  solid  lipid  nanoparticles.  Am J  Pharmacol  Toxicol  5:  52-57.  DOI:  10.3844/ajptsp.2010. 52.57.
Bourgou  S,  Ksouri  R,  Bellila  A,  Skandrani  I,  Falleh H, Marzouk B.  2008.  Phenolic  composition  and  biological  activities  of Tunisian Nigella  sativa L.  shoots  and  roots.  Comptes Rendus  Biologies  331:  48–55.  DOI:  10.1016/j.crvi.2007. 11.001.
Bouchemal  K,  Briancon  S,  Perrier  E,  Fessi  H.  2004.  Nano- emulsion  formulation  using  spontaneous  emulsification: solvent,  oil,  and  surfactant  optimisation.  Int  J  Pharm  280: 241-551. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2004.05.016.
Brandelero  RPH,  Yamashita  F,  Grossmann  MVE.  2010.  The effect  of  surfactant  Tween  80  on  the  hydrophilicity,  water vapor  permeation,  and  the  mechanical  properties  of cassava starch and poly(butylenes adipate-co- terephthalate)  (PBAT)  blend  films.  Carbohyd  Polym  82: 1102–1109. DOI: 10.1016/j.carbpol.2010.06.034.
Chen  L,  Remondetto  GE,  Subirade  M.  2006.  Food  protein- based  materials  as  nutraceutical  delivery  systems.  Trends
Food  Sci  Technol  17:  272–283.  DOI:  10.1016/j.tifs.2005.
12.011.
Dewangan D, Suresh PK. 2011. Nanosized emulsions as a drug carrier  for  ocular  drug  delivery:  a  review.  J  Innov  Trends Pharm Sci 2: 59-75.
Dickinson  E.  2012.  Use  of  nanoparticles  and  microparticles  in the  formation  and  stabilization  of  food  emulsions.  Trends Food Sci Tech 24: 4-12. DOI: 10.1016/j.tifs.2011.09.006.
Edris  AE.  2009.  Anti-Cancer  Properties  of Nigella spp.  essential oils  and  their  major  constituents,  thymoquinone  and  β- elemene.  Curr  Clin  Pharm  4:  43-46.  DOI:  10.2174/1574 88409787236137.
Fang  Z,  Bhandari  B.  2010.  Encapsulation  of  polyphenols  -  a review. Trends Food Sci Technol 21: 510-523. DOI: 10.1016 /j.tifs.2010.08.003.
Fararh  KM,  Atoji  Y,  Shimizu  Y, Shiina T, Nikami H, Takewaki T. 2004.  Mechanisms  of  the  hypoglycaemic  and  immune- potentiating  effects  of Nigella  sativa L.  oil  in  streptozotocin- induced diabetic  hamsters.  Res Vet Sci 77: 123–129.
Gunawan  SA.  2009.  Studi  Sifat  Fisikokimia,  Sifat  Fungsional,
Nutrisi  dan  Kapasitas  Antioksidan  Konsentrat  Protein Tempe  Kacang  Komak  [Tesis].  Bogor  [ID]:  Institut  Pertanian Bogor.
Harimurti  N,  Nhestricia  N,  Subardjo  SY,  Yuliani  S.  2011.  Effect of  oleoresin  concentration  and  composition  of  encapsulating materials  on  properties  of  the  microencapsulated  ginger oleoresin  using  spray  drying method. Indonesian J Agric 33: 33-39.
Jung  CH,  Seog  HM,  Choi  IW,  Park  MW,  Cho  HY.  2006. Antioxidant  properties  of  various  solvent  extracts  from  wild ginseng  leaves.  LWT-Food  Sci  Technol 39:  266–274.  DOI: 10.1016/j.l  wt.2005.01.004.
Karjiban  RA,  Basri  M,  Rahman  MBA,  Salleh  AB.  2012. Structural  properties  of  nonionic  Tween  80  micelle  in  water elucidated  by  molecular  dynamics  simulation.  APCBEE Procedia 3: 287 – 297. DOI: 10.1016/j.apcbee.2012.06.084. Kubo  I,  Chen  QX,  Nihei  KI.  2003.  Molecular  design  of antibrowning  agents:  antioxidative  tyrosinase  inhibitors. Food  Chem  81:  241-247.  DOI:  10.1016/S0308-8146(02) 00418-1.
Lovelyn  C,  Attama  AA.  2011.  Current  state  of  nanoemulsions  in drug  delivery.  J  Biomater  Nanobiotechnol  2:  626-639.  DOI: 10.4236/jbnb.2011.225075.
Martos  MV,  Mohamady  MA,  López  JF,  ElRazik  KAA, Omer EA, Alvarez  JAP,  Sendra  E.  2011. In  vitro antioxidant  and antibacterial  activities  of  essentials  oils  obtained  from Egyptian  aromatic  plants.  Food  Control 22: 1715-1722. DOI: 10.1016/j.foodcont.2011.04.003.
Mozafari  MR,  Flanagan  J,  Matia-Merino  L,  Awati  A,  Omri  A, Suntres  ZE,  Singh  H.  2006. Recent trends in the lipid-based nanoencapsulation  of  antioxidants  and  their  role  in  foods.  J Sci Food Agr 86: 2038-2045. DOI: 10.1002/jsfa.2576.
Ravindran J, Nair HB, Sung B, Prasad S, Tekmal RR, Aggarwal BB.  2010.  Thymoquinone  poly(lactide-co-glycolide)  nano- particles exhibit enhanced anti-proliferative, anti- inflammatory,  and  chemosensitization  potential.  Biochem Pharmacol  79: 1640-1647. DOI: 10.1016/j.bcp.2010.01.023. Rouhou  SC,  Besbes  S,  Hentati  B, Blecker C, Deroanne C, Attia H.  2007. Nigella  sativa L.:  Chemical  composition  and physicochemical  characteristics  of  lipid  fraction.  Food  Chem 101: 673–681. DOI: 10.1016/j.foodchem.2006.02.022.
Sansone  F,  Mencherini  T,  Picerno  P,  d’Amore  M,  Aquino  RP,
Lauro  MR.  2011.  Maltodextrin/pectin  microparticles  by spray drying  as  carrier  for  nutraceutical  extracts.  J Food Eng 105: 468–476. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.  2011.03.004.
Schalbart  P,  Kawaji  M,  Fumoto  K.  2010.  Formation  of tetradecane  nanoemulsion  by  low-energy  emulsification methods.  Int  J  Refrig  33:  1612-1624.  DOI:  10.1016/j.ijrefrig. 2010.09.002.
Silva  HD,  Cerqueira  MA,  Vicente  AA.  2012.  Nanoemulsions  for food  applications:  development  and  characterization.  Food Bioprocess  Technol  5:  854–867.  DOI: 10.1007/s11947-011- 0683-7.
Strychaz  S,  Shetty  K.  2002.  Effect  of  Agrobacterium  rhizogenes on  phenolic  content  of  Menthapulegium  alite  clonal  line  for phytomedition  applications.  Process  Biochem  38:  287-293. DOI: 10.1016/S0032-9592(02)00078-X.
Sugindro,  Mardliyati  E,  Djajadisastra  J.  2008.  Pembuatan  dan mikroenkapsulasi  ekstrak  etanol  biji  jintan  hitam  pahit ( Nigella sativa Linn.). Majalah  Ilmu Kefarmasian  5: 57–66. Tasawar  Z,  Siraj  Z,  Ahmad  N,  Lashar MH. 2011. The  effects of nigella  sativa  (kalonji)  on  lipid  profile  in  patients  with  stable coronary  artery  disease  in  multan,  Pakistan.  Pakistan  J Nutr 10: 162-167. DOI: 10.3923/pjn.2011.162.167.
Tubesha  Z, Imam MU, Mahmud R, Ismail M. 2013. Study on the potential  toxicity  of  a  thymoquinone-rich  fraction  nano- emulsion  in  sprague  dawley  rats.  Molecule  18:  7460-7472. DOI: 10.3390/molecules18077460.
Trujillo  LS,  Graü  MAR,  Fortuny  RS,  Belloso OM. 2013. Effect of processing  parameters  on  physicochemical  characteristics of  microfluidized  lemongrass  essential  oil-alginate  nano- emulsions.  Food  Hydrocolloid  30:  401-407.  DOI:  10.1016/j. foodhyd.2012.07.004.
Yasni  S,  Syamsir  E,  Direja  EH.  2009.  Antimicrobial  activity  of black  cumin  extracts  ( Nigella  sativa )  against  food pathogenic  and  spoilage  bacteria.  Microbiol  Indonesia  3: 146-150. DOI: 10.5454/mi.3.3.8.
Zhang  J,  Liang  L,  Tian  Z,  Chen  L,  Subirade  M.  2012.
Preparation  and  in  vitro  evaluation  of  calcium-induced  soy protein  isolate  nanoparticles  and  their  formation  mechanism study.  Food  Chem  133:  390–399.  DOI: 10.1016/j.foodchem. 2012.01.049.