ABSTRAK
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memproduksi dan mengkarakterisasi pembawa lipid mikro dan nanopartikel untuk minyak biji delima (PSO) guna mempertahankan sifat fungsionalnya. Hasil teknik hamburan cahaya dinamis (DLS) mengungkapkan bahwa proporsi formulasi memengaruhi ukuran partikel secara minimal, dengan nanopartikel lipid (LN) berkisar antara 308 hingga 325 nm, dan LN4:1 merupakan formulasi yang paling monodispersif. Mikropartikel lipid (LM) berkisar antara 1251 hingga 4364 nm, yang menunjukkan efisiensi homogenisasi panas dengan rotor-stator untuk partikel berukuran mikrometer. Analisis SEM selanjutnya mengonfirmasi morfologi, yang menunjukkan bentuk bulat yang terdefinisi dengan baik dan keberadaan gugus partikel, kemungkinan karena proses liofilisasi dan sifat lipid dari pembawa. Semua formulasi menunjukkan dispersi yang stabil (potensial zeta negatif yang tinggi). Formulasi dengan perbedaan warna yang lebih besar (ΔE*) dan indeks polidispersitas (PDI) yang lebih rendah, seperti LN4:1, menunjukkan homogenisasi minyak yang lebih efektif dan perlindungan yang lebih baik terhadap minyak dan komponen bioaktifnya. Kompatibilitas dan pelestarian karakteristik PSO dikonfirmasi oleh XRD dan FTIR. Nilai efisiensi enkapsulasi untuk formulasi berkisar antara 40,0% hingga 66,1%, yang menunjukkan enkapsulasi minyak yang memuaskan. Lebih jauh lagi, proses enkapsulasi secara efektif melindungi aktivitas antioksidan PSO, dengan penurunan persentase pembersihan DPPH dari 55,4% (PSO bebas) ke nilai yang berkisar antara 41,4% hingga 51,3% (pembawa lipid). Secara keseluruhan, studi ini menunjukkan kelayakan produksi mikropartikel dan nanopartikel PSO dengan metode yang digunakan, yang menunjukkan aplikasi dalam pengemasan yang berkelanjutan. Aplikasi Praktis: Pengembangan mikro lipid dan nanopartikel untuk enkapsulasi minyak biji delima (PSO) menawarkan potensi yang signifikan dalam industri pangan, khususnya untuk menciptakan kemasan aktif yang dapat terurai secara hayati. Enkapsulasi meningkatkan stabilitas senyawa bioaktif, termasuk asam punisat, tokoferol, dan polifenol, serta melindunginya dari degradasi oksidatif. Pengawetan ini meningkatkan masa simpan dan sifat fungsional produk pangan. Selain itu, mekanisme pelepasan terkendali dari pembawa lipid ini dapat meningkatkan ketersediaan hayati antioksidan PSO, yang berkontribusi pada peningkatan nilai gizi dan manfaat kesehatan. Temuan ini menunjukkan potensi aplikasi dalam formulasi pangan fungsional, nutraseutika, dan solusi pengemasan yang menjaga kualitas dan keamanan produk pangan dari waktu ke waktu.
1 Pendahuluan
Minyak biji delima (PSO) dikenal karena komposisi asam lemak terkonjugasinya yang kaya dan kandungan tokoferol, fitosterol, dan senyawa fenolik yang tinggi, sehingga sangat menarik untuk berbagai aplikasi dalam industri pangan [1, 2]. Namun, konstituen utamanya adalah isomer asam linolenat terkonjugasi, terutama asam punisat, yang mencakup sekitar 70–100 g dari total asam lemak [3, 4].
Asam punisat adalah asam lemak dengan efek antioksidan, antikarsinogenik, imunomodulatori, dan pengatur metabolisme lipid. Meskipun demikian, ikatan rangkap terkonjugasinya mudah mengalami oksidasi, sehingga senyawa ini tidak stabil secara kimia, terutama saat terpapar udara, kelembapan, cahaya, dan panas [5, 6].
Dalam kasus pemanfaatan minyak sayur, kelarutan air yang rendah dan kerentanan terhadap degradasi oksidatif menghadirkan tantangan untuk penggunaannya dalam aplikasi pangan. Keterbatasan ini dapat diatasi dengan memasukkan minyak ke dalam pembawa lipid mikro dan nanopartikel [7]. Dengan memanfaatkan teknik enkapsulasi, menjadi mungkin untuk melindungi senyawa sensitif dari kondisi eksternal seperti pH, cahaya, suhu, dan reaksi enzimatik, yang dapat merusak strukturnya dan mengurangi fungsinya [8].
Pembawa lipid dengan matriks padat telah digunakan dengan manfaat dan fleksibilitas yang lebih baik untuk membawa senyawa yang sulit larut dalam air. Partikel lipid ini meliputi nanopartikel lipid padat (SLN) dan pembawa lipid berstruktur nano (NLC) pada skala nano, serta padanannya pada skala mikrometer: mikropembawa lipid padat (SLM) dan pembawa lipid berstruktur mikro (MLC) [9, 10]. Karena kompatibilitas dan kemampuan bercampurnya yang tinggi, sistem ini dapat menggabungkan minyak nabati dengan konsentrasi yang lebih tinggi dengan komponen bioaktif ke dalam matriks lipidnya [11].
Mikropartikel dan nanopartikel lipid ini adalah sistem yang berasal dari emulsi, yang dicirikan oleh inti lipid padat yang dikelilingi dan distabilkan oleh surfaktan dalam dispersi berair, dengan potensi untuk membawa molekul obat lipofilik dan hidrofilik. Sistem ini dikembangkan untuk mencapai pelepasan senyawa bioaktif yang dienkapsulasi secara terkendali dan diperpanjang, melindunginya dari degradasi. Mereka terdiri dari eksipien yang dapat ditoleransi dengan baik dan dapat dengan mudah diproduksi dalam skala besar [9, 12–14].
2 Bahan dan Metode
2.1 Bahan
PSO hasil pengepresan dingin digunakan sebagai lipid cair dan senyawa bioaktif, yang diperoleh dari Piping Rock (New York, AS). Lipid padat, Compritol 888 ATO (gliseril behenat; campuran mono-, di-, dan trigliserida asam behenat (C22)), disediakan oleh Gattefossé (Lyon, Prancis). Sistem surfaktan terdiri dari Tween 80 (polisorbat 80; sorbitan monooleat teretoksilasi) yang sangat halus, disediakan oleh Croda (Edison, AS), dan lesitin kedelai, disediakan oleh Cargill (Krefeld, Jerman). Semua reagen kimia dan pelarut lain yang digunakan bermutu analitis.
2.2 Produksi Lipid Mikro dan Nanopartikel yang Dimuat PSO
Komposisi lipid mikro dan nanopartikel yang dimuat PSO didasarkan pada studi pendahuluan [11] dan mencakup Compritol 888 ATO sebagai lipid padat dan PSO sebagai minyak bioaktif dan lipid cair. Formulasi mengandung 5% (b/v) total lipid, dengan variasi proporsi 4:1 dan 1:1 antara Compritol dan PSO. Sistem surfaktan terdiri dari campuran Tween 80 dan lesitin kedelai (1:1), dan formulasi mengandung 1% (b/v) total surfaktan. Untuk tujuan perbandingan, formulasi kosong (tanpa PSO) disiapkan tanpa PSO. Semua formulasi dengan komposisi persentase masing-masing.
2.3 Karakterisasi Mikropartikel dan Nanopartikel
2.3.1 Penentuan Diameter Partikel dan Potensi Zeta (ZP)
Diameter hidrodinamik rata-rata dan indeks polidispersitas (PDI) ditentukan menggunakan teknik hamburan cahaya dinamis (DLS) pada suhu 25°C, dengan sudut datang laser 173°, menggunakan penghitung partikel laser monokromatik Zetasizer Nano ZS (Malvern Instruments Co.; Worcestershire, Inggris).
Penentuan ZP dilakukan menggunakan teknik DLS yang dikaitkan dengan mobilitas elektroforesis, menggunakan peralatan yang sama pada sudut tetap 173° dan suhu 25°C. Semua pengukuran dilakukan dalam rangkap tiga, dan formulasi diencerkan terlebih dahulu dalam air suling (1:10).
2.3.2 Kolorimetri
Partikel yang dikeringkan beku dianalisis menggunakan kolorimeter Konica Minolta CM-5 (Tokyo, Jepang) dengan iluminan D65, pengamat 10°, dalam mode reflektansi, dan sistem warna CIELab. Melalui koordinat kromatik, dimungkinkan untuk menentukan nilai ΔE*, yang menunjukkan tingkat perbedaan warna antara partikel dan PSO. Parameter ini dihitung.
2.3.3 Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier (FTIR)
Spektrum serapan FTIR diperoleh untuk komponen formulasi dan formulasi kering beku. Stabilitas termal PSO juga dianalisis dengan FTIR setelah paparan 85°C selama 10 menit untuk mendeteksi kemungkinan tanda-tanda degradasi selama proses produksi mikro dan nanopartikel. Analisis dilakukan menggunakan spektrofotometer transformasi Fourier model Varian 640-IR (Santa Clara, Amerika Serikat), yang dilengkapi dengan mode reflektansi total teredam (ATR) (Pike Technologies, model GladiATR), dalam kisaran 650–4000 cm−1, dengan resolusi 4 cm−1 dan 32 pemindaian.
2.3.4 Difraksi Sinar-X (XRD)
Analisis XRD dilakukan menggunakan difraktometer XRD-6000 (Shimadzu, Kyoto, Jepang), yang melibatkan partikel lipid kosong dan yang mengandung PSO, serta Compritol, komponen lipid padat, untuk analisis langsung pada peralatan. Radiasi monokromatik CuKα (λ = 1,540560 Å) digunakan, dengan 2θ berkisar antara 10° hingga 50°, pada kecepatan pindai 0,06° 2θ·s−1 (3,6°/menit).
2.3.5 Mikroskop Elektron Pemindaian (SEM)
Morfologi permukaan sampel diperiksa menggunakan mikroskop elektron pemindaian VEGA3 LMH TESCAN (Kohoutovice, Republik Ceko), dengan tegangan percepatan 30 kV. Sampel-sampel tersebut ditempatkan pada potongan sampel berukuran 25 × 6 mm menggunakan pita konduktif karbon dua sisi (merek TEDPELLA). Perakitan tersebut kemudian dilapisi dengan emas menggunakan plasma metalizer dengan pelapis logam Sputter Q150R ES (Quorum Technologies, Inggris). Diameter partikel rata-rata diukur tujuh kali menggunakan perangkat lunak ImageJ.
2.3.6 Efisiensi Enkapsulasi
EE untuk PSO dalam partikel lipid ditentukan menggunakan metode gravimetrik yang dimodifikasi [21, 22]. Nilai kandungan minyak bebas yang ada pada permukaan LM dan LN (PSOS) diperoleh dengan mencampur 1,5 mL aseton dengan 150 mg bubuk LM atau LN yang dikeringkan beku. Campuran tersebut kemudian dipusarkan selama 1 menit dan selanjutnya disentrifugasi pada 3000 rpm selama 20 menit (25°C) menggunakan centrifuge Cientec CT 5500 DR (Piracicaba, Brasil). Supernatan disaring melalui filter Qualy (J.Prolab, São José dos Pinhais, Brasil), dan kertas saring dicuci dengan aseton dua kali. Larutan aseton yang disaring (mengandung minyak permukaan) dan endapan LM atau LN dengan minyak yang dienkapsulasi ditempatkan dalam oven pada suhu 60°C selama 2 jam untuk menguapkan pelarut, dan kemudian ditimbang.
Untuk penentuan kandungan minyak yang dienkapsulasi (PSOE), 50 mg LM atau LN yang mengalami penghilangan minyak permukaan dicampur dengan 2 mL aseton dan dipanaskan dalam penangas air hingga mencapai suhu 70°C untuk pencairan partikel lengkap dan pemaparan minyak yang dienkapsulasi. Emulsi diaduk selama 1 menit untuk melarutkan lipid cair secara menyeluruh, kemudian didinginkan dan diaduk lagi selama 1 menit untuk mendispersikan lipid yang telah dipadatkan. Suspensi kemudian disentrifugasi pada 3000 rpm selama 20 menit (25°C), disaring, dan saringan dicuci dengan aseton dua kali. Fase aseton, saringan, dan lipid padat dikeringkan dalam oven pada suhu 60°C selama 2 jam, dan sisa minyak dan lipid padat ditimbang. Untuk penentuan total minyak (PSOT), metode yang sama dilakukan dengan partikel mikro atau nano yang tidak mengalami penghilangan minyak permukaan.
2.3.7 Aktivitas Antioksidan
Penentuan total kandungan antioksidan partikel dilakukan dengan menggunakan metode penangkapan radikal bebas (RS) 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) [23]. Dalam lingkungan gelap, 2 mL dari setiap perlakuan dipindahkan ke vial penisilin yang berisi 2 mL larutan etanol DPPH 60 µM. Perlakuan tersebut meliputi larutan etanol PSO (12,5–0,19 mg/mL), formulasi LM dan LN, dan larutan etanol butilat hidroksitoluena (BHT) (250–7,8 µg/mL), yang terakhir berfungsi sebagai standar untuk menghitung ekuivalen BHT/g PSO. Formulasi LM dan LN dibandingkan dengan PSO pada 6,25 mg/mL. Vial kemudian ditutup rapat dan diinkubasi pada suhu ruangan dalam gelap selama 30 menit.
Absorbansi media reaksi yang mengandung berbagai konsentrasi perlakuan dibaca tiga kali pada 517 nm menggunakan spektrofotometri UV-Vis (model UV-5100, Tecnal Equipamentos Científicos, Brasil), dengan etanol digunakan sebagai blanko untuk menolkan peralatan. Kontrol dilakukan hanya dengan reagen radikal DPPH dan etanol.
2.4 Analisis Statistik
Hasil dinyatakan sebagai rata-rata ± simpangan baku (SD) dari sedikitnya tiga penentuan. Analisis statistik dilakukan dengan menggunakan analisis varians satu arah (ANOVA) diikuti dengan uji Tukey pada tingkat signifikansi 5%. Kesamaan antara kurva FTIR dievaluasi menggunakan koefisien korelasi linier menggunakan perangkat lunak GraphPad Prism 6.0, yang juga digunakan untuk analisis data di semua tahap penelitian ini.
3 Hasil dan Pembahasan
3.1 Karakterisasi Diameter dan ZP LN dan LM yang Mengandung PSO
Hasil penentuan diameter hidrodinamik rata-rata, PDI, dan ZP LM dan LN dalam suspensi disajikan dalam Tabel 2. Ketiga formulasi nanopartikel (b-LN, LN4:1, dan LN1:1) menunjukkan diameter rata-rata berkisar antara 308 hingga 325 nm, tanpa perbedaan signifikan di antara ketiganya (p > 0,05), yang menunjukkan bahwa variasi konsentrasi PSO dalam matriks tidak memengaruhi diameter partikel rata-rata. Diameter rata-rata mikropartikel (b-LM, LM4:1, dan LM1:1) berkisar antara 1251 hingga 4364 nm, yang menunjukkan bahwa metode homogenisasi panas yang dikaitkan dengan rotor–stator efisien untuk memperoleh partikel dalam rentang mikrometer. Lebih menonjol daripada nanopartikel, keberadaan PSO jelas mengurangi ukuran mikropartikel, dengan ukuran terbesar ditemukan untuk b-LM (4364 ± 23 nm) dan ukuran terkecil ditemukan untuk LM4:1 (1251 ± 45 nm).
3.2 Kolorimetri
Tabel 3 menyajikan nilai parameter L*, a*, dan b* dari LM dan LN, Compritol dan PSO mentah, serta nilai perbedaan warna global (ΔE*) partikel dalam kaitannya dengan PSO.
Nilai L* menunjukkan luminositas, yang dihasilkan dari jumlah cahaya yang dipantulkan, yang dapat berkisar dari 0% (hitam) hingga 100% (putih). Warna diwakili oleh koordinat a* (kandungan merah: +a*, kandungan hijau: −a*) dan koordinat b* (kandungan kuning: +b*, kandungan biru: −b*). Melalui parameter ΔE*, dapat dipastikan apakah telah terjadi perubahan warna yang efektif dalam sampel dibandingkan dengan standar.
Semua parameter warna menunjukkan perbedaan yang signifikan antara formulasi nanopartikel. Formulasi b-LN memiliki luminositas tertinggi, yang menunjukkan warna hijau yang lebih jelas dengan sedikit warna kekuningan. LN4:1 menunjukkan luminositas sedang, warna hijau sedang, dan kecenderungan paling kuat ke arah kuning. LN1:1 memiliki luminositas terendah di antara ketiganya, dengan warna agak kehijauan, kecenderungan ke arah merah, dan sedikit warna kekuningan. Luminositas yang lebih tinggi dari formulasi kosong dikaitkan dengan komposisi Compritol, lipid padat berwarna putih [33]. Jumlah minyak tertinggi dalam komposisi LN1:1 mungkin telah memengaruhi penurunan luminositas dan berkurangnya warna kekuningan. LN4:1, yang memiliki proporsi Compritol yang lebih tinggi dalam matriksnya, menunjukkan luminositas menengah. Perilaku yang sama diamati untuk parameter perbedaan warna dalam kaitannya dengan PSO, dengan b-LN memiliki variasi warna tertinggi, diikuti oleh LN4:1 dan LN1:1, yang memiliki variasi warna terendah.
Di antara mikropartikel, LM1:1 memiliki kecenderungan lebih kuat ke arah putih dan kuning, dengan warna agak kehijauan. Formulasi b-LM memiliki luminositas sedang, sedikit kehijauan, dan kecenderungan lebih lemah ke arah kuning. LM4:1 memiliki luminositas lebih rendah, dominasi warna hijau, dan intensitas kuning lebih rendah. Dalam hal ΔE*, variasi tertinggi diamati untuk formulasi LM1:1 dan b-LM, dengan variasi terendah ditemukan pada LM4:1.
Hasil ini dapat menunjukkan bahwa formulasi dengan perbedaan warna yang lebih besar juga mencapai homogenisasi minyak yang lebih efektif dalam matriks, membentuk partikel dengan kemampuan potensial untuk melindungi minyak dan komponen bioaktifnya terhadap faktor degradasi [34]. PDI yang lebih rendah dari LN4:1 mencerminkan distribusi partikel yang lebih seragam, yang dapat berkontribusi pada stabilitas fisik yang lebih besar dan kecenderungan yang berkurang untuk agregasi, mendukung pengamatan homogenisasi minyak yang lebih baik (salah satu nilai ΔE* tertinggi) dan perlindungan yang efektif dalam formulasinya.
3.3 Spektroskopi FTIR
Metode yang digunakan untuk memproduksi LM dan LN melibatkan beberapa langkah, termasuk peleburan lipid padat dan emulsifikasi, yang berlangsung pada suhu 85°C. Untuk menilai setiap perubahan dalam profil ikatan komponen minyak selama proses persiapan ini, sampel PSO dipanaskan hingga 85°C dan dianalisis menggunakan spektroskopi FTIR. Hamparan spektrum PSO sebelum dan sesudah pemanasan ditunjukkan pada Gambar 2a. Nilai koefisien korelasi spektrum yang tinggi (r = 0,9862) menunjukkan bahwa pemanasan hingga 85°C tidak mengubah karakteristik minyak. Kedua spektrum menunjukkan profil yang sama dan memiliki koefisien korelasi yang tinggi, mendekati 1.
3.4 Analisis XRD
Analisis XRD memberikan informasi tentang susunan kisi kristal senyawa padat [36]. Gambar 3 menyajikan difraktogram yang diperoleh untuk Compritol dan LM serta LN yang diliofilisasi. Untuk kristal lipid, terdapat tiga bentuk polimorfik dasar: α, β′, dan β, masing-masing dari yang paling tidak stabil hingga yang paling stabil. Selama proses penyiapan LM dan LN, lipid awalnya mengkristal menjadi polimorf yang tidak sempurna dan kurang stabil (α), yang, seiring waktu, berubah menjadi bentuk antara (β′), yang pada akhirnya akan berubah menjadi bentuk yang paling stabil (β). Rekristalisasi ini hanya terjadi ke arah bentuk yang paling stabil, beralih dari keadaan energi bebas Gibbs yang lebih tinggi ke yang lebih rendah [27, 37–39].
3.5 Mikroskopi Elektron Pemindaian (SEM)
SEM digunakan untuk menganalisis morfologi sampel, dan mikrograf LN dan LM ditampilkan pada Gambar 4. Semua formulasi LN menunjukkan daerah morfologi bulat dengan pembentukan gugus partikel yang terlihat dengan ukuran bervariasi (Gambar 4a–f), sementara semua formulasi LM memiliki daerah morfologi bulat, permukaan sedikit berpori, dan pembentukan gugus partikel yang terlihat dengan ukuran bervariasi (Gambar 4g–l). Pembentukan gugus dapat dikaitkan dengan proses liofilisasi dan perlakuan pelapisan yang diperlukan untuk persiapan sampel sebelum analisis mikroskopi karena sifat lipid pembawa [46].
3.6 Efisiensi Enkapsulasi
Kandungan minyak permukaan (PSOS) adalah sebagian kecil dari total minyak yang dapat diekstraksi oleh pelarut organik dan menunjukkan jumlah minyak bebas pada permukaan partikel. Nilai PSOS berhubungan langsung dengan rasio antara minyak dan lipid padat yang digunakan dalam matriks lipid LN dan LM. Formulasi dengan rasio 1:1 antara lipid padat dan lipid cair menunjukkan nilai PSOS sebesar 30,0 ± 1,2% (LN1:1) dan 27,2 ± 1,5% (LM1:1), yang secara statistik serupa (p < 0,05). Pada proporsi penyusun ini, ada kemungkinan bahwa sebagian besar akomodasi minyak terjadi pada permukaan partikel, yang mungkin juga mendukung pelepasan sejumlah besar minyak dari matriks atau meningkatkan potensinya untuk degradasi [11, 21]. Untuk formulasi dengan rasio 4:1 antara lipid padat dan lipid cair, diperoleh nilai yang lebih rendah, yaitu 21,0 ± 2,7% (LN4:1) dan 20,5 ± 3,3% (LM4:1), tanpa perbedaan signifikan (p > 0,05) antara PSOS untuk partikel-partikel ini.
Nilai EE untuk formulasi nanopartikel memiliki perbedaan signifikan (p < 0,05), dengan nilai 55,9 ± 1,7% (LN4:1) dan 40,0 ± 5,7% (LN1:1). Nilai yang diperoleh untuk mikropartikel secara statistik serupa (p < 0,05), dengan 66,1 ± 7,5% untuk LM4:1 dan 60,9 ± 3,1% untuk LM1:1. Hasil-hasil ini menunjukkan bahwa proporsi lipid padat yang lebih tinggi dalam komposisi matriks LN dan LM mendorong EE yang lebih tinggi dari zat-zat bioaktif lipofilik untuk akomodasi lipid cair yang lebih besar dalam matriks [37].
Hasil serupa diperoleh oleh formulasi lain yang dilaporkan dalam literatur. Almeida et al. [20] mengusulkan matriks NLC yang terdiri dari minyak safflower dan Compritol (1:1) dan memperoleh PSOS sebesar 24,1 ± 3,0% dan EE sebesar 49,0 ± 2,8%. Krambeck et al. [48] memproduksi NLC dengan gliseril distearat dan minyak biji markisa (7:3) dan memperoleh EE sebesar 94,91%. Scalia et al. [49] memperoleh SLM dari Compritol dan quercetin (5:1) dan mencapai EE sebesar 72,4%, suatu nilai yang mendekati yang ditemukan untuk LM4:1 dalam penelitian ini. Akhirnya, Jaspart et al. [9] menghasilkan SLM Compritol dan salbutamol dalam proporsi yang berbeda dan memperoleh EE dalam kisaran 87,30%–89,26%, dengan nilai tertinggi ditemukan untuk formulasi dengan konsentrasi lipid padat yang lebih tinggi. Oleh karena itu, proporsi lipid dalam matriks jelas memengaruhi EE dan kandungan minyak permukaan dalam partikel.
3.7 Aktivitas Antioksidan
Aktivitas antioksidan diukur sebagai kapasitas pembersihan DPPH dan diamati sebanding dengan konsentrasi PSO yang digunakan dalam pengujian. Kurva RS untuk PSO menunjukkan korelasi data yang tinggi (r = 0,9905), dengan konsentrasi antioksidan yang diperlukan untuk membersihkan 50% radikal DPPH (EC50) sebesar 5,7 mg/mL. Nilai EC50 yang lebih rendah sesuai dengan aktivitas antioksidan yang lebih kuat. Kurva standar yang diperoleh untuk BHT juga menunjukkan korelasi tinggi (r = 0,9911), yang memungkinkan perhitungan aktivitas antioksidan setara BHT, yaitu 26,3 mg ekuivalen BHT/g PSO.
Persentase kapasitas pembersihan DPPH untuk PSO dan partikel dibandingkan pada 6,25 mg/mL (Gambar 5). Kapasitas RS berkurang secara signifikan (p < 0,05) di semua LN dan LM jika dibandingkan dengan PSO (55,4 ± 0,2%). Penurunan tertinggi diamati untuk LN4:1 (41,4 ± 0,3%), sedangkan penurunan yang lebih kecil diamati untuk LN1:1 (51,3 ± 0,1%) dan LM4:1 (51,0 ± 0,3%), yang secara statistik setara (p < 0,05). LM1:1 (47,1 ± 0,2%) menunjukkan penurunan menengah dalam kapasitas RS.
4 Kesimpulan
Metode homogenisasi yang diusulkan dalam penelitian ini terbukti efektif untuk memperoleh partikel mikro dan nano, menghasilkan nilai EE yang memuaskan berkisar antara 40,0% hingga 66,1%. Formulasi LN menunjukkan ukuran skala nano berkisar antara 308 hingga 325 nm dan menampilkan morfologi bulat monodispersi, dengan LN4:1 menjadi formulasi yang paling monodispersi. Sebaliknya, formulasi LM menunjukkan partikel bulat yang lebih besar dengan diameter berkisar antara 1251 hingga 4364 nm, yang menunjukkan efisiensi homogenisasi panas dengan rotor-stator dalam menghasilkan partikel berukuran mikrometer. Nilai ZP negatif yang tinggi ditemukan untuk semua formulasi, yang menunjukkan stabilitas fisik.
Spektroskopi FTIR mengonfirmasi pemeliharaan karakteristik minyak, bahkan setelah pemanasan inheren selama proses persiapan partikel mikro dan nano. Spektrum inframerah juga menunjukkan tidak adanya ketidakcocokan antara komponen formulasi dan enkapsulasi yang memuaskan dari komponen-komponen ini dalam matriks lipid. Analisis pola difraksi dari formulasi tersebut mengungkapkan adanya puncak yang mirip dengan puncak Compritol tetapi dengan intensitas yang lebih rendah, yang menunjukkan adanya jaringan lipid yang kurang teratur, yang menunjukkan enkapsulasi minyak bioaktif.
Proses enkapsulasi secara efektif melindungi aktivitas antioksidan PSO, sebagaimana dibuktikan oleh berkurangnya kapasitas pembersihan DPPH dalam nanopartikel dan mikropartikel dibandingkan dengan minyak mentah, dengan nilai berkisar antara 41,4% hingga 51,3% di seluruh formulasi yang berbeda.
Dari perspektif nutrisi, enkapsulasi PSO dalam pembawa lipid jenuh menawarkan keuntungan yang signifikan dalam mengawetkan senyawa bioaktif, khususnya asam punisat, tokoferol, dan polifenol, terhadap degradasi oksidatif. Strategi enkapsulasi ini dapat meningkatkan stabilitas dan bioavailabilitas minyak dalam aplikasi makanan, yang berpotensi memperpanjang masa simpannya dan mempertahankan sifat-sifatnya yang meningkatkan kesehatan dari waktu ke waktu. Selain itu, matriks lipid dapat memfasilitasi pelepasan senyawa bioaktif yang terkendali, yang berkontribusi pada peningkatan fungsionalitas dalam sistem pangan.
Secara keseluruhan, penggabungan PSO ke dalam pembawa mikro dan nano terbukti menjadi strategi yang efektif, yang menunjukkan kelayakan penggunaan struktur ini untuk pengembangan kemasan aktif yang dapat terurai secara hayati, dengan aplikasi potensial dalam melestarikan sifat fungsional senyawa bioaktif dalam sistem pangan.
Leave a Reply