BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Menurut data Badan Pusat Statistik yang diperoleh dari tahun 2012 sampai 2014 menunjukkan bahwa pertanian merupakan lapangan pekerjaan utama bagi masyarakat Indonesia dibandingkan dengan sektor lainnya. Sekitar 40,83 juta masyarakat Indonesia bekerja di sektor ini. Oleh karena itu,peningkatan sarana pada sektor pertanian akan memberikan kesempatan bagi masyarakat, khususnya petani untuk meningkatkan produktivitasnya. Selain itu, dapat menjadi insentif bagi petani untuk tetap mempertahankan usahanya dalam pertanian. Peningkatan sektor pertanian
memerlukan berbagai
sarana
yang
mendukung agar dapat dicapai hasil yang memuaskan terutama dalam hal mencukupi kebutuhan nasional.Sarana-sarana yang mendukung peningkatan hasil di bidang pertanian ini berupa tersedianya alat-alat pertanian, pupukdan pestisida.Di bidang pertanian, pestisida merupakan sarana untuk meningkatkan produksi tanaman karena pestisida adalah suatu bahan yang berfungsi untuk membasmi organisme pengganggu tanaman baik yang berupa serangga, mikroorganisme dan organisme lainnya yang mengganggu tanaman. Pestisida secara garis besar dibagi menjadi tiga berdasarkan bahan aktifnya, yaitu pestisida nabati, pestisida elemen dan pestisida kimia.Pestisida kimia lebih mudah pengaplikasiannya
dibandingkan
pestisida
lainnya,
namun
pestisida
ini
memberikan dampak buruk bagi lingkungan yaitu residu yang tertinggal di dalam tanah karena sifatnya yang sukar larut. Dilihat dari kerugian yang ditimbulkan oleh penggunaan pestisida kimia, pemerintah mengembangkan penggunaan pestisida yang lebih ramah lingkungan, yaitu pestisida nabati.Pestisida nabati adalah bahan aktif tunggal yang berasal dari tumbuhan yang dapat digunakan untuk mengendalikan organisme pengganggu pada tanaman.Salah satu jenis pestisida nabati adalah eugenol.Eugenol merupakan pestisida nabatiyang berasal dari tanaman cengkeh. Aplikasi eugenol cukup luas, antara lain sebagai fungisida, bakterisida dan insektisida pada tanaman padi, 1
jagung,kentang, kacang hijau, lada, vanili dan nilam. Petani meyakini dengan bantuan pestisida, mereka dapat terhindar dari kerugian akibat serangan pengganggu tanaman yang terdiri dari kelompok hama maupun gulma. Keyakinan tersebut cenderung memicu peningkatan yang pesat dalam penggunaan pestisida nabati dari waktu ke waktu. Hanya saja terkadang penggunaannya oleh petani masih kurang bijaksana atau melewati ambang batas kewajaran dari yang dianjurkan seperti cara penggunaan yang tidak tepat serta dosis yang berlebihan. Hal tersebut mengakibatkan terjadinya kerusakan, diantaranya yaitu terjadinya resistensi terhadap hama pengganggu, menyebabkan kerusakan pada lingkungan dan berdampak pada kesehatan manusia. Beberapa penelitian mengenai penanggulangan dampak negatif akibat penggunaan pestisida telah banyak dilakukan dengan tujuan mengontrol pelepasan
bahan
aktif
pestisida (controlled release pesticide). Salah satu
metode pengontrolan adalah dengan mengenkapsulasi pestisida dengan bahan polimer dalam ukuran mikro, yang biasa disebut dengan istilah mikroenkapsulasi, dimana dinding mikrokapsul berfungsi sebagai media pengatur keluarnya pestisida ke lingkungan sehingga pelepasan pestisida dapat dikontrol dengan baik (Rochmadi dkk., 2009). Di dalam mikroenkapsulasi, pemilihan bahan sebagai pembentuk dinding mikrokapsul (penyalut), bahan yang akan dimikroenkapsulasi dan metode yang tepat merupakan penentu keberhasilan terbentuknya mikrokapsul yang diinginkan. Karakteristik yang harus dimiliki oleh polimer yang digunakan sebagai dinding mikrokapsul pada controlled release pesticide antara lain tidak mudah bocor dan dapat terdegradasi di lingkungan sehingga tidak meninggalkan residu (William dkk., 1995). Beberapa penelitian telah menggunakan resin gum Arabic, gelatin, sodium alginate, melamin-formaldehid, melamin urea-formaldehid dan polyvinyl alcohol sebagai bahan pembentuk dinding mikrokapsul. Mikroenkapsulasi herbisida dengan penyalut gelatin memerlukan crosslinker glutaraldehid agar dinding mikrokapsul yang dihasilkan tidak mudah bocor (Keith dkk., 1995).Lain lagi dengan mikroenkapsulasi pestisida diazinon dengan melamin urea formaldehid, pada proses ini perlu adanya penambahan polimer polyvinyl 2
alcoholagar emulsi yang terbentuk stabil (Retno, 2013). Polimer yang digunakan dalam penelitian ini adalah polyvinyl alcohol karena mempunyai beberapa keunggulan antara lain tegangan permukaan rendah sehingga dapat menyediakan emulsifikasi yang baik, tidak mudah bocor dan terdegradasi di lingkungan. Beberapa metode yang digunakan dalam pembuatan mikrokapsul yaitu spray drying, in situ polymerization dan coacervation (Bachtsi dan Kiparisides, 1996). Pada penelitian ini pembuatan mikrokapsul dilakukan dengan metode emulsifikasi dan spray drying. Metode spray drying dipilih karena memiliki banyak kelebihan antara laindapat memproduksi partikel kering dengan ukuran dan bentuk yang hampir seragam, kandungan air dapat dikontrol, tidak terjadi kehilangan senyawa volatil dalam jumlah banyak dan mempunyai kapasitas produksi yang besar.
1.2. Keaslian Penelitian Berdasarkan penelusuran literatur yang telah peneliti lakukan, penelitian mengenai teknologi mikroenkapsulasi pada controlled release eugenol telah banyak dilakukan. Penelitian – penelitian tersebut antara lain : 1. Kim dan Jo Ran (2010) meneliti tentang controlled release eugenol menggunakan penyalut gelatin yang berfungsi sebagai house dust mites. Pembuatan mikrokapsul menggunakan metode
spray drying dengan
pembuatan emulsi pada kecepatan pengadukan 4000 rpm yang menghasilkan ukuran mikrokapsul 4 μm - 85 µm. Pengontrolan penggunaan pestisida ini dilakukan selama 10 jam dan hasil pengamatan menunjukkan pestisida efektif mengurangi jumlah house dust mites (94 % mortality). 2. Ujwala dkk. (2011) meneliti tentang proses mikroenkapsulasi eugenol menggunakan penyalut gelatin – sodium alginate. Variabel yang digunakan adalah perbandingan komposisi antara eugenol dan penyalut 1:1 dan 2:1. Metode yang digunakan dalam pembentukan mikrokapsul ini adalah koaservasi kompleks dengan treatment yang menggunakan isopropyl alcohol. Konsentrasi penelitian ini adalah mengetahui karakteristik mikrokapsul yang dihasilkan. Hasil penelitian menunjukkan mikrokapsul yang dibentuk dengan 3
perbandingan 1:1 mempunyai permukaan dinding yang lebih halus dan mempunyai persen eugenol lebih kecil yaitu 21,6 % dibandingkan dengan perbandingan 2:1 yang mempunyai permukaan dinding lebih kasar dan mempunyai persen eugenol lebih besar yaitu 34,7%. Ukuran mikrokapsul yang dihasilkan 103,54 μm – 158,83 µm. 3. Diego dkk. (2013) meneliti tentang proses mikroenkapsulasi eugenol menggunakan penyalut gum Arabic yang berfungsi sebagai bioactive compound (solid lipid carrier) dengan metode emulsifikasi dan spray drying. Emulsifikasi dibuat pada kecepatan pengadukan 18.000 rpm selama 30 menit lalu di spray drying dengan suhu inlet sebesar 90 oC yang menghasilkan ukuran mikrokapsul 0,017 µm- 2000 µm. 4. Rodrigo dkk. (2014) meneliti tentang pembentukan mikroenkapsulasi eugenol dengan modified starch dan dilakukan uji controlled release mikrokapsul tersebut pada ayam broilersebagai anti microbial. Proses pembentukan mikrokapsul dilakukan dengan metode emulsifikasi dan spray drying (suhu inlet sebesar 90oC) dengan perbandingan komposisi antara bahan isian dan air 1:5 , 1:1 , 5:3 yang menghasilkan ukuran mikrokapsul 1 µm - 1000 µm. Antimicrobial bekerja untuk meningkatkan pertumbuhan mikroorganisme menguntungkan yang ada pada saluran pencernaan ayam broiler. Pengamatan dilakukan pada ayam broiler selama 1 sampai 21 hari dengan melihat perubahan berat badan yang terjadi pada ayam broiler. Kebaruan
penelitian
ini
terletak
pada
proses
pembentukan
mikroenkapsulasi antara eugenol sebagai bahan inti dan polimer polyvinyl alcohol sebagai bahan penyalut dengan mempelajari kecepatan pengadukan dan perbandingan konsentrasi antara eugenol - PVA menggunakan metode emulsifikasi dan spray drying guna mempelajari karakterisitik mikrokapsul yang dihasilkan dan release mikrokapsul tersebut ke lingkungan.
4
1.3. Manfaat Penelitian 1. Bagi ilmu pengetahuan, diharapkan dapat memberikan informasi mengenai proses pembentukan mikrokapsul eugenol dengan penyalut polyvinyl alcohol menggunakan metode emulsifikasi dan spray drying dengan mengetahui perbandingan konsentrasi dan kondisi operasi yang tepat. Selain itu juga dapat menjadi
informasi
mengenai
proses
controlled
releasepada
dinding
mikrokapsul, serta manfaat dan aplikasi dari mikrokapsul yang dihasilkan. 2. Bagi Bangsa dan Negara, diharapkan dapat memberikan kontribusi dengan mengurangi ketergantungan akan impor produk – produk terenkapsulasi khususnya untuk pestisida.
1.4. Tujuan Penelitian Tujuan
umum
penelitian
ini
adalah
mempelajari
pembentukan
mikrokapsul eugenol dengan penyalut polyvinyl alcohol. Tujuan khusus dari penelitian ini adalah : 1. Mempelajari pengaruh perbandingan eugenol - PVA dan kecepatan putar homogenizer terhadap efisiensi eugenol, diameter dan tebal dinding mikrokapsul. 2. Mempelajari laju pelepasan eugenol dari mikrokapsul.
5
