Studi Stabilitas Sistem Emulsi Pickering Dengan Selulosa Nanokristal (CNC) Sebagai Pengemulsi Untuk Aplikasi Enkapsulasi Abamektin

Abstract

Emulsi pickering merupakan emulsi yang menggunakan partikel padat sebagai pengemulsi dengan keunggulan stabilitas antarmuka yang kuat, ramah lingkungan, dan hemat biaya. Partikel padat yang digunakan sebagai zat penstabil adalah selulosa nanokristal (CNC). Selulosa nanokristal merupakan salah satu partikel padat yang baik dalam menstabilkan emulsi. Selulosa nanokristal berperan sebagai partikel padat yang mampu mempertahankan bentuk serta ukurannya saat teradsorpsi di antarmuka fasa minyak:air. Sistem emulsi pickering memiliki keunggulan dalam meningkatkan kinerja enkapsulasi bahan aktif dengan menciptakan pelindung yang efektif dan stabil. Abamektin merupakan bahan aktif yang digunakan untuk membasmi hama serangga dan nematoda di lahan pertanian. Sistem emulsi pickering yang mengenkapsulasi abamektin memiliki keunggulan dalam memperlambat pelepasan senyawa bahan aktif dan lebih tahan terhadap sinar UV. Tujuan Penelitian ini untuk mengetahui karakteristik CNC berbasis tongkol jagung yang ditinjau dari gugus fungsi, derajat kristalinitas, dan ukuran pertikelnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan minyak:air terhadap nilai Creaming Index (CI) dan morfologi ukuran tetesan emulsi pickering selama penyimpanan 6 hari. Penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui pelepasan senyawa aktif abamektin yang terenkapsulasi dalam sistem emulsi pickering. Penelitian ini diawali dengan isolasi selulosa menggunakan metode delignifikasi dan bleaching. Selulosa yang diperoleh kemudian diberi perlakuan hidrolisis asam dan sonikasi untuk menghasilkan CNC. Hasil CNC yang diperoleh dilakukan karakterisasi FTIR, PSA, Potensial zeta, dan XRD. Sistem emulsi pickering menggunakan CNC sebagai fasa air sedangkan sikloheksanon digunakan sebagai fasa minyak. Emulsi pickering digunakan sebagai sistem enkapsulasi bahan aktif abamektin. Variasi yang dilakukan yaitu penambahan perbandingan volume minyak air sebesar 40:60, 30:70, 20:80, dan 15:85 (v/v). Karakterisasi FTIR pada CNC menunjukkan adanya pita serapan baru pada 1205,1 cm−1 mengindikasikan adanya gugus sulfat yang menempel pada permukaan CNC. Hasil PSA dan Potensial zeta menunjukkan CNC memiliki ukuran partikel 155 nm dan -30,49 mV. Nilai indeks kristalinitas CNC yang diperoleh sebesar 80,12%. Uji stabilitas pada emulsi pickering dilakukan dengan variasi volume minyak air. Solid content pada CNC yang digunakan sebagai fasa air sebesar 1% dan lama penyimpanan selama 6 hari. Stabilitas emulsi paling optimum dihasilkan oleh perbandingan minyak air 15:85 (v/v) sebesar 9,4% pada nilai creaming index. Nilai tetesan pada perbandingan minyak air 15:85 (v/v) memiliki ukuran yang paling kecil yaitu sebesar 34,891 μm dan 51,791 μm selama masa penyimpanan hari ke-0 dan hari ke-6. Uji pelepasan senyawa abamektin pada sistem enkapsulasi dilakukan pada jam ke-8, 16, 24, 32, dan 40 dengan massa abamektin yang digunakan sebesar 0,18 mg. Pelepasan abamektin jam ke-8 dan 40 sebesar 33,11% dan 97,77%. Pelepasan abamektin terjadi secara bertahap dengan seiring bertambahnya waktu. Nanoselulosa terlah berhasil disintesis yang dapat dikonfirmasi melalui karakterisasi FTIR, PSA, dan XRD. Kestabilan emulsi telah dikarakterisasi melalui uji penyimpanan pada creaming index dan ukuran tetesan menghasilkan emulsi paling optimum pada perbandingan minyak air 15:85 (v/v). Profil pelepasan abamektin dalam sistem enkapsulasi mengikuti pola sigmoidal.