PENGERINGAN
Menurut
Farmakope Indonesia Edisi IV, ekstrak adalah sediaan kental yang diperoleh dengan mengekstraksi senyawa
aktif dari simplisia nabati atau hewani menggunakan pelarut yang sesuai,
kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan dan massa atau serbuk yang
tersisa diperlakukan sedemikian hingga memenuhi baku yang telah ditetapkan.
Standarisasi ekstrak dilakukan secara parameter non spesifik dan parameter
spesifik ( Farmakope Indonesia, 1995).
Bahan
obat sediaan fitofarmaka umumnya menggunakan ekstrak cair, ekstrak kental dan
tingtur. Sediaan fitofarmaka yang dibuat dari bahan ekstrak cair jika disimpan
dalam jangka waktu yang lama akan lebih cepat mengalami gangguan penyimpanan
dalam penyimpanan secara fisika, kimia dan mikrobiologi. Berdasarkan hal
tersebut, ekstrak kering perlu dikembangkan dalam penggunaan obat pada sediaan
fitofarmaka. ( anonim 2004 ).
Ekstrak
kering adalah sediaan tanaman yang diperoleh dengan cara pemekatan dan
pengeringan ekstrak cair sampai mencapai konsentrasi yang diinginkan menurut
cara – cara yang memenuhi syarat. Pengaturan biasanya dilakukan berdasarkan
kandungan bahan aktif dengan cara penambahan bahan inert. ( anonim, 2004)
Pengeringan
adalah pemindahan sebagian air dari bahan dengan sengaja sampai batas tertentu.
Cara pengeringan yang mula – mula dipakai adalah dengan menjemur di sinar
matahari. Akan tetapi cara seperti inisangat tergantung pada cuaca.
Pada
pengeringan biasa dibantu dengan alat – alat pengering. Dalam hal ini Nasution
(1982) membedakan proses pengeringan menjadi tiga kategori, yaitu pengeringan
udara dengan kontak langsung di bawah pengaruh tekanan atmosfir, pengeringan
vakum, dan pengeringan beku.
a.
Pengeringan di bawah pengaruh tekanan
atmosfir
Dalam hal ini panas dipindahkan menembus bahan pangan,
baik dari udara maupun dari permukaan yang dipanaskan. Uap air ( atau pelarut
lain) dipindahkan ke udara ( Nasution, 1982). Udara panas disirkulasikan
menggunakan kipas. Bahan yang dikeringkan bisa berbentuk padat atau semi padat
( Geankoplis, 1983).
b.
Pengeringan vakum
Pengeringan vakum menjadi semakin penting dalam
industri makanan untuk mengurangi biaya dan energi serta mengembangkan bahan
baru dan produk. Pusat pengolahan makanan telah memasang pengering vakum yang
menyediakan pengeringan terus menerus, lembut, dan aman pada produk makanan di
suhu rendah. Pengeringan Vacuum adalah metode dehidrasi yang sangat cocok untuk
produk yang mengalami fase lengket dan atau sangat kental seperti buah dan
sayuran, jus sari buah dan sayuran,
protein hewan dan nabati, bubuk bumbu dan ekstrak ragi. Di pusat pengolahan
makanan, berbagai pilihan dehidrasi tersedia untuk uji perbandingan proses yang
berjalan, produk baru dan evaluasi bahan.
Prinsip kerja dari pengering vakum (vacuum
belt drying):
Konsentrat yang bisa dipompa secara merata digunakan pada
belt dengan alat pemercik berputar (satu untuk masing-masing sabuk) pada suhu
dan konsentrasi konstan. Ruang hampa di mana pasta ini meninggalkan alat
pemercik yang memiliki efek yang diinginkan dan menyebabkan Pasta untuk
memiliki konstituensi berbusa seperti yang diendapkan sebagai lapisan yang
relatif tinggi pada sabuk. Ini memberikan kondisi yang paling menguntungkan
untuk panas dan transfer material untuk mengeringkan produk menjadi bentuk yang
mudah dilepaskan dari poros batang. Peluncur Sabuk di atas piring pemanas, yang
dibagi menjadi zona pemanasan individu. Zona terakhir biasanya berfungsi untuk
mendinginkan produk. Bahan kering dimasukkan turun di ujung sabuk dan
ditransfer ke kran pembuangan otomatis.
Ekspansi
penyediaan panas yang untuk
sampel:
-
Pengeringan sampel dalam temperatur yang
sensitiv
-
Pengeringan sampel yang berisi pelarut
Keuntungan dalam pengeringan vakum didasarkan pada
kenyataan bahwa penguapan terjadi lebih cepat pada tekanan rendah daripada
tekanan tinggi. Panas yang dipindahkan dalam pengeringan vakum pada umumnya
secara konduksi, kadang – kadang secara pemancaran (Nasution, 1982).
Sesuai dengan namanya, proses ini dilakukan pada
kondisi vakum. Cara ini digunakan untuk mengeringkan bahan – bahan yang peka
terhadap suhu atau bahan yang mudah teroksidasi (Geankoplis, 1983). Selain
keuntungan tersebut, kelemahan oven vakum adalah biaya operasinya relatif mahal
karena memerlukan peralatan pendukung, seperti pompa vakum, ejektor, dan
kondensor (Loesecke, 1955).
Keuntungan
lain:
-
Waktu pengeringannya cepat
-
Meminimalkan hilangnya bau
-
Produk yang hilang sedikit
-
Produk tidak teroksidasi
-
Tidak ada tekanan mekanik
-
Memungkinkan pelarut kembali
-
Temperaturnya rendah
-
Energi yang digunakan sedikit
-
Sistemnya tertutup
-
Tidak menibulkan polusi pada lingkungan
-
Reaksi milard dapat dikendalikan
-
Produk dapat langsung kering
Pengeringan
dengan vakum digunakan dalam masalah
proses pengering konvensional .
Keuntungan vakum diantaranya:
1.
Menurunkan titik didih dalam cairan yang diekstraksi, sehingga memungkinkan pengeringan
lebih sensitif
2.
Untuk produk yang sulit mengering seperti bubuk dan granul, proses
vakum memungkinkan tingkat pengeringan
yang lebih cepat karena
manggunakan tekanan yang rendah.
3.
Di dalam vakum,
memiliki risiko oksidasi selama proses
termal
4.
Perbedaan pada konveksi , bahan dalam bentuk serbuk dikeringkan tanpa turbulensi
5.
Menyediakan basis untuk mengontrol ekstraksi dan kondensasi pada pengeringan uap, yang memungkinkan bahan awal dapat digunakan kembali atau dibuang
c.
Pengeringan Beku
Pada
pengeringan beku, uap air disublimasikan keluar dari bahan beku. Struktur bahan
tetap dipertahankan dengan baik pada kondisi ini ( Nasution, 1982). Proses ini
digunakan untuk mengeringkan bahan – bahan yang labil ( biasanya bahan – bahan
biologis ) supaya karakteristik aslinya tidak berubah (Loesecke, 1955). Bila suatu bahan biologis
dikeluarkan airnya maka konsentrasi garamnya meningkat dan akan mengakibatkan
keluarnya air di dalam sel. Keluarnya air karena gaya osmosis ini dapat merusak
dinding sel. Osmosis dapat dicegah dengan membekukan bahan tersebut dan
pengeluaran air dilakukan secara sublimasi sehingga struktur sel tetap utuh (
Jackson, 1983). Selain strukturnya, rasa dan aroma bahan juga dipertahankan (
sedikit sekali perubahannya). Suhu rendah mengurangi resiko reaksi degradasi
selama pengeringan. Biaya pengeringan beku menjadi relatif mahal karena laju pengeringannya
lambat dan memerlukan kondisi vakum (Geankoplis, 1983). Metode pengeringan yang
dilakukan dapat berupa : evaporasi, vaporasi, sublimasi, konveksi, kontak,
radiasi, dielektrik. Sedangkan macam-macam alat yang dapat digunakan antara
lain : tabung penguap dengan daur otomatik, tabung penguap dengan gaya daur
ulang diperkuat, penguap film, penguap lapis tipis dengan instalasi berputar,
dan penguap berputar sentrifugal.
Dengan teknik pengeringan semprot (spray drying) dan
dengan teknik pengeringan beku (freee drying). Pengeringan semprot dilakukan
pada suhu tinggi, yang akan mempengaruhi rasa dari produk akhir, tetapi biaya
produksinya jauh lebih rendah dibandingkan dengan pengeringan menggunakan
pengeringan beku. Pada teknik ini, ekstrak dipompa ke dalam atomizer, yang
menghasilkan partikel bahan berukuran kecil dan seragam. Didalam ruang
pengering yang dialiri dengan udara pemanas, partikel-partikel tersebut
mengalami proses pemanasan secara mendadak dan cepat sehingga air keluar secara
cepat, menghasilkan produk kering berbentuk partikel halus. Untuk meningkatkan
daya larut di dalam air dan membentuk butiran yang lebih kasar, biasanya
dilakukan proses aglomerasi. Bubuk hasil pengeringan semprot dibasahi kembali,
agar saling bergabung untuk kemudian dikeringkan kembali menggunakan fluid bed
drier. Pada pengeringan beku, tahapan proses pengeringan ekstrak kopi adalah
pembekuan ekstrak, penggilingan ekstrak beku untuk menghasilkan granula beku,
sublimasi air pada kondisi vakum dan pemanasan sedang (suhu produk umumnya
tidak lebih dari 50-70°C).
Gambar dari spray dryer
gambar dari freeze dryer
d.
Pengeringan dengan Microwave
Microwave adalah suatu gelombang energi elektromagnetik dengan frekuensi antara
300 MHz dan 300 GHz, yang dihasilkan
dari kekuatan magnetron yang dikombinasikan
dari elektron dan medan magnet
yang tegak lurus satu sama lain.
Gelombang elektromagnetik jatuh diantara gelombang
radio dan gelombang optik,
dalam penelitian, ilmiah, tujuan medis
dan industri dengan dua frekuensi
dialokasikan tidak mengganggu frekuensi:
915 MHz dan 2450 MHz. dalam industri farmasi frekuensi yang paling umum digunakan adalah 2450 MHz,
karena keuntungan frekuensi ini berkaitan dengan vakumnya.
Pada bidang microwave dibuat dari logam,
yang tidak panas. Logam digunakan sebagai medium untuk microwave, dan sebagai
dinding untuk oven
microwave. sebagai peralatan
farmasi dibuat dari stainless
steel, ruang vakum berfungsi
sebagai penutup pada microwave
dengan memantulkan kembali ke dalam ruangan atau wadah
Pemanasan microwave adalah metode langsung dari pemanasan. Dalam medan
listrik bolak-balik cepat yang dihasilkan oleh gelombang mikro, kutub orientasi bahan
dan reorientasi diri sesuai
dengan arah diajukan. Perubahan yang cepat di lapangan - di 2450 Mhz, orientasi lapangan mengubah
2450000000 kali per detik - menyebabkan reorientasi
cepat dari molekul, sehingga gesekan dan penciptaan panas.