Sintesis Nanoenkapsulasi Ekstrak Kulit Durian dengan Metode Spray Drying dan Aplikasinya sebagai Biopestisida: Review

Nina Hartini; Syarifatur Richana; Bayu Triwibowo; Nur Qudus; Ratna Dewi Kusumaningtyas

doi:10.33795/jtkl.v2i2.61

Authors

Nina Hartini Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang, Kampus Sekaran, Gunungpati, Semarang 50229, Indonesia
Syarifatur Richana Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang, Kampus Sekaran, Gunungpati, Semarang 50229, Indonesia
Bayu Triwibowo Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang, Kampus Sekaran, Gunungpati, Semarang 50229, Indonesia
Nur Qudus Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang, Kampus Sekaran, Gunungpati, Semarang 50229, Indonesia
Ratna Dewi Kusumaningtyas Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang, Kampus Sekaran, Gunungpati, Semarang 50229, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.33795/jtkl.v2i2.61

Keywords:

durian peels extract, nanoencapsulation, spray drying

Abstract

Indonesia sebagai negara agraris, sebagian penduduk Indonesia bermata pencaharian di bidang pertanian. Pada umumnya, masyarakat menggunakan pestisida untuk membasmi hama. Karena tingginya penggunaan pestisida maka WHO (2016) menyatakan kasus keracunan pestisida mencapai 193.000 jiwa selama tahun 2012. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, biopestisida menjadi bahan alternatif pengganti pestisida karena lebih aman dan ramah lingkungan. Salah satu bahan alam yang berpotensi sebagai biopestisida adalah kulit durian. Rata- rata produksi durian setiap tahunnya 780.032,8 ton/tahun. Limbah kulit durian memiliki berat 60-75% dengan kandungan senyawa metabolit sekunder relatif tinggi belum termanfaatkan secara maksimal. Senyawa tersebut dimanfaatkan sebagai antioksidan dan antimikroba dalam proses pembasmi hama. Biopestisida yang dikembangkan dengan metode sokletasi menghasilkan ekstrak berbentuk cair. Namun, hasil tersebut kurang efektif dan mudah teroksidasi sehingga menurunkan keefektifitasan kadar bahan aktif. Mengatasi masalah tersebut maka perlu dikembangkan inovasi dengan proses enkapsulasi. Artikel ini me-review pengembangan metode enkapsulasi. Metode yang dapat digunakan untuk enkapsulasi biopestisida yaitu ekstrusi, spray chilling dan spray drying. Metode spray drying lebih berpotensi mengenkapsulasi biopestisida dari kulit durian karena memiliki efisiensi enkapsulan lebih tinggi dan hampir mendekati 100%. Distribusi ukuran partikel yang dihasilkan tergolong nanoenkapsulan.

Indonesia as an agrarian country, most of Indonesia's people work in agriculture. In general, people use pesticides to eradicate pests. Due to the high use of pesticides, WHO (2016) stated the case of pesticide poisoning reach 193,000 in 2012. To solve the problem, Biopesticide as an alternative of synthetic pesticides because it’s more safe and environmentally friendly. One of the natural ingredients that potentially as biopesticide is durian peel. The average durian production per year is 780,032.8 tons/year. Durian peels waste weighs 60-75% with a relatively high contains of secondary metabolite not yet fully utilized. It’s used as antioxidants and antimicrobials in pesticides. Biopesticide is developed by socletation method. However, the results are less effective because it’s easily oxidized, so reduce the flavonoid efectiveness. To solve this problem, to be developed innovation with encapsulation process. This article reviews the development of encapsulation methods. Methods that can be used for biopesticide encapsulation are extrusion, spray chilling and spray drying. Spray drying method is more likely to encapsulate biopesticides because it has higher encapsulation efficiency and is close to 100%. The resulting particle size distribution is classified as nanocapsul.

References

Badan Pusat Statistik Indonesia, Data Ekspor/Impor Pestisida dan Biopestisida Tahun 2014-2016, https://www.bps.go.id/all_newtempl ate.php diakses pada tanggal 12 Mei 2017.

WHO, World Health Statistics 2016 Monitoring Health for The SDGs, hal.74, 2016.

Kementerian Pertanian Direktorat Jenderal Hortikultura, Statistik Produksi Hortikultura Tahun 2014, hal.84, 2015.

A. Prasetyaningrum, Mekanisasi Proses Olahan Biji Durian Menjadi Produk Pangan yang Kompetitif, Riptek, vol. 4, no. 11, hal. 47-52, 2010.

J.-S. Wu, C.-Y. Wang, Z.-F. Song, Y. Hong, Y.-Q. Pan, F. Zhu, Content determination and antioxidation activity of the total flavonoids in the peels of the jackfruit Artocarpus heterophyllus and the durian Durio zibethinus L., Journal of Foshan University, 2014.

R. Y. Siregar, Y. Patricia, Ekstraksi Senyawa Flavonoid Kulit Durian dan Uji Efektivitasnya sebagai Biopestisida terhadap Walang Sangit (Leptocorisa acuta), Skripsi, Univeristas Negeri Semarang, Indonesia, 2017.

R. D. Kusumaningtyas, H. Suyito, R. Wulansarie, Pengolahan Limbah Kulit Durian di Wilayah Gunungpati Menjadi Biopestisida yang Ramah Lingkungan, Rekayasa, vol. 15, no. 1, hal. 38-43, 2017.

A. Arsyadana, Efektivitas Bio- pestisida Biji Mahkota Dewa (Phaleria macrocarpa) dengan Lama Fermentasi yang Berbeda untuk Mengendalikan Hama Keong Mas (Pomacea canaliculata) pada Tanaman Padi (Oryza Sativa L), Skripsi, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Indonesia, 2014.

A. Djunaedy, Biopestisida sebagai Pengendali Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) yang Ramah Lingkungan, Embryo, vol. 6, no. 1, hal. 88-95, 2009.

S. J. Munarso, Dkk., Pestisida Nabati, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Kementerian Pertanian, Bogor, hal. 1, 2012.

L. Jana S., N. Oktavia H., D. Wulandari, The Using Durian Peels Trashes as A Potential Source of Fiber to Prevent Colorectal Cancer, Skripsi, Universitas Sebelas Maret, Indonesia, 2010.

W. A. E. Setyowati, S. R. D. Ariani, A. Ashadi, B. Mulyani, C. P. Rahmawati, Skrining Fitokimia dan Identifikasi Komponen Utama Ekstrak Metanol Kulit Durian (Durio zibethinus Murr.) Varietas Petruk, Seminar Nasional Kimia dan Pendidikan Kimia VI, Surakarta, 2014.

M. Azizah, F. Fitriani, Efek Antiinflamasi dari Ekstrak Kulit Buah Durian (Durio zibethinus Murray) terhadap Tikus Putih Jantan, Scientia, vol. 5, no. 2, hal. 74-78, 2015.

D. Maulida, N. Zulkarnaen, Ekstraksi Antioksidan (Likopen) dari Buah Tomat dengan Menggunakan Solven Campuran, n-Heksana, Aseton, dan Etanol, Skripsi, Universitas Diponegoro, Indonesia, 2010.

P. Wahyudi, Enkapsulasi Propagul Jamur Entomopatogen Beauveria bassiana Menggunakan Alginat dan Pati Jagung sebagai Produk Mikroinsektisida, Jurnal Ilmu Kefarmasian Indonesia, vol. 6, no. 2, hal. 51-56, 2008.

S. J. Risch, Encapsulation: Overview of Uses and Techniques, ACS Symposium Series, vol. 590, hal. 2-7, 1995.

S. M. Jafari, E. Assadpoor, Y. He, B. Bhandari, Encapsulation Efficiency of Food Flavours and Oils during Spray Drying, Drying Technology, vol. 26, no. 7, hal. 816-835, 2008.

S. Saloko, Nanoenkapsulasi Asap Cair dalam Kitosan dan Maltodekstrin Menggunakan Teknik Spray Drying, Disertasi, Universitas Gadjah Mada, Indonesia, 2014.

R. Naufalin, T. Tobari, H. S. Rukmini, Karakteristik Nano- enkapsulan Buah Kecombrang (Nicolaia speciosa), Skripsi, Universitas Jendral Soedirman, Indonesia, 2012.

B. A. Amanda, R. Rochmadi, A. Prasetya, W. Hasokowati, Pembuatan Mikrokapsul dari Urea- Formaldehid: Pengaruh Ph dan Suhu pada Pembuatan Resin Terhadap Proses Mikroenkapsulasi, Seminar Rekayasa Kimia dan Proses, Semarang, 2010.

B. F. Gibbs, S. Kermasha, I. Alli, C. N. Mulligan, Encapsulation in the food industry: a review, International Journal of Food Sciences and Nutrition, vol. 50, no. 3, hal. 213-224, 2013.

G. Kholisoh, Uji Viabilitas Enkapsulasi Lactobacillus casei Menggunakan Matriks Kappa Karagenan Terhadap Simulasi Cairan Asam Lambung, Skripsi, UIN Jakarta, Indonesia, 2016.

P. K. Okuro, F. E. d. Matos Junior, C. S. Favaro-Trindade, Technological Challenges for Spray Chilling Encapsulation of Functional Food Ingredients, Food Technol. Biotechnol., vol. 51, no. 2, hal. 171- 182, 2013.

F. Nasrullah, Pengaruh Komposisi Bahan Pengkapsul Terhadap Kualitas Mikrokapsul Oleoresin Lada Hitam (Piper nignum L.), Skripsi, Institut Pertanian Bogor, Indonesia, 2010.

A. Belščak-Cvitanović, R. Stojanović, V. Manojlović, D. Komes, I. J. Cindrić, V. Nedović, B. Bugarski, Encapsulation of polyphenolic antioxidants from medicinal plant extracts in alginate– chitosan system enhanced with ascorbic acid by electrostatic extrusion, Food Research International, vol. 44, no. 4, hal. 1094-1101, 2011.

S. Usmiati, Dkk., Inhibitory Activity of Bacteriocin Powder of Lactobacillus sp. STRAIN SCG 1223 on Pathogen Bacteria, vol. 21, no. 2. hal. 102-112, 2011.

O. S. Priambodo, Enkapsulasi Minyak Lemon (Citrus limon) Menggunakan Penyalut β- Siklodekstrin Terasetilasi, Skripsi, Universitas Negeri Semarang, Indonesia, 2015.

F. Nurulkharomah, Stabilitas Antioksidan Ekstrak Ampas Kopi Terenkapsulasi Selama Penyimpanan, Skripsi, Univeristas Jember, Indonesia, 2016.

W, Purnomo, Pengaruh Ratio Kombinasi Maltodekstrin, Karagenan dan Whey Terhadap karakteristik Mikroenkapsulan Pewarna Alami Daun Jati (Tectonna grandis L.f.), Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan, Surakarta, vol. 3, no. 3, hal. 121-129, 2014.