Judul: Process Design of Malacca Fruit Extraction and Nanoencapsulation as Antioxidant Source
Abstrak: Buah malaka (Emblica officinalis syn. Phyllanthus emblica) memiliki kandungan bioaktif utama berupa senyawa fenolik yang berfungsi sebagai sumber antioksidan. Buah malaka dapat diperoleh di sejumlah daerah di Indonesia dan belum dimanfaatkan maksimal. Ekstraksi sebagai proses utama untuk memperoleh komponen bioaktif perlu dioptimalkan menggunakan teknik non-konvensional seperti ultrasonikasi yang memiliki kelebihan dalam perolehan senyawa fenolik dengan waktu ekstraksi singkat. Senyawa fenolik dalam bentuk ekstrak memiliki keterbatasan dari segi stabilitas rendah karena faktor lingkungan dan memiliki bioavailibilitas rendah sehingga efek bagi kesehatan akan berkurang saat dikonsumsi. Keterbatasan tersebut dapat diatasi dengan nanoenkapsulasi ekstrak yang melindungi komponen bioaktif sehingga dapat meningkatkan stabilitas dalam saluran pencernaan (pelepasan terkendali dalam saluran usus halus) dan stabilitas selama penyimpanan. Kitosan diketahui dapat mengenkapsulasi ekstrak dengan tujuan tersebut. Nanoenkapsulasi ekstrak menggunakan kitosan dengan teknik gelasi ionik menggunakan polianion STPP (sodium tripolyphosphate) dan alginat dapat memperbaiki kekurangan sifat kitosan. Perancangan proses nanoenkapsulasi yang tepat akan menghasilkan produk sesuai dengan tujuan penggunaannya. Tujuan umum dari penelitian ini adalah pengembangan desain proses ekstraksi komponen bioaktif buah malaka dan nanoenkapsulasi ekstrak untuk sistem penghantaran komponen bioaktif sebagai antioksidan. Tujuan khusus penelitian ini adalah (1) memperoleh desain teknik ekstraksi ultrasonikasi yang menghasilkan ekstrak buah malaka dengan total fenol dan aktivitas antioksidan optimal, serta karakteristik senyawa fenolik ekstrak, (2) memperoleh desain proses nanoenkapsulasi ekstrak buah malaka menggunakan kitosan dengan teknik gelasi ionik yang memenuhi kriteria sifat fisik produk nano dengan aktivitas antioksidan tinggi, dan (3) memperoleh informasi stabilitas produk nanopartikel kitosan-ekstrak dalam saluran pencernaan in vitro (pelepasan terkendali ekstrak) dan selama penyimpanan. Secara keseluruhan penelitian ini dirancang dalam tiga tahap. Tahap pertama adalah optimasi proses ekstraksi ultrasonikasi terhadap kandungan fenolik dan aktivitas antioksidan ekstrak buah malaka, serta karakterisasi ekstrak buah malaka. Pada tahap ini diperoleh ekstrak buah malaka hasil ekstraksi ultrasonikasi pada kondisi optimum dan profil senyawa fenolik ekstrak. Tahap kedua adalah perancangan proses nanoenkapsulasi ekstrak buah malaka menggunakan kitosan dengan teknik gelasi ionik berdasarkan parameter analisis sifat fisik dan aktivitas antioksidan. Pada tahap ini diperoleh nanopartikel kitosan-ekstrak terbaik berdasarkan sifat fisik dan aktivitas antioksidan tertinggi. Pada tahap ketiga dilakukan kajian kualitas produk nanopartikel kitosan-ekstrak melalui studi pelepasan komponen bioaktif in vitro dan kestabilannya selama penyimpanan. Optimasi ekstraksi ultrasonikasi menggunakan Respon surface metodology menghasilkan model polinomial orde kedua yang memiliki validitas tinggi untuk memprediksi kandungan total fenol dan aktivitas antioksidan. Kondisi optimum ekstraksi ultrasonikasi diperoleh pada konsentrasi etanol 71,00 % dan waktu ekstraksi 10,38 menit. Teknik ultrasonikasi efektif untuk menghasilkan ekstrak dengan kandungan fenolik dan kapasitas antioksidan lebih besar dengan waktu singkat (10 menit), dibandingkan dengan ekstraksi refluks (3 jam) dan maserasi (24 jam). Ekstrak buah malaka berwarna kuning kecoklatan dihasilkan dengan rendemen ekstrak dengan pelarut 3,93 g ekstrak/g bubuk buah (ekstrak tanpa pelarut 39,07%), memiliki total fenol 39,58 mg GAE/g ekstrak, total flavonoid 3,48 mg QE/g ekstrak, total tanin 34,83 mg TE/g ekstrak, vitamin C 1,013 mg AA/g ekstrak, dan aktivitas antioksidan berupa aktivitas penangkapan radikal bebas kuat (IC50 50,08 µg/ml) serta kemampuan reduksi logam (FRAP 133,51 mg/g). Senyawa fenolik terbesar pada ekstrak berturut-turut metil galat, asam mukat metil ester galat, asam mukat dimetil ester galat, asam mukat galat, asam mukat-lakton-O-galat, emblikanin B, asam galat,
Keyword: antioksidan, buah malaka, ekstraksi, nanoenkapsulasi, senyawa fenolik