Sifat fungsional sinergis modifikasi pati hidroksipropil dan iota karageenan untuk kulit kapsul lunak berbasis tumbuhan: Sifat fungsional sinergis modifikasi pati hidroksipropil dan iota karageenan untuk kulit kapsul lunak berbasis tumbuhan

Abstract

Indonesian

Kapsul lunak merupakan bentuk sediaan oral yang banyak digunakan, namun ketergantungan pada gelatin telah menimbulkan kekhawatiran akan keamanan, agama, dan etika, yang mendorong kebutuhan akan alternatif berbasis tumbuhan. Pati, polisakarida yang dapat terurai secara hayati dan terbarukan, merupakan kandidat yang menjanjikan, tetapi memiliki kelarutan yang buruk, retrogradasi, dan ketidakstabilan dalam kondisi asam atau termal. Modifikasi kimia, khususnya hidroksipropilasi, telah digunakan untuk mengatasi kelemahan ini, sementara iota karagenan menawarkan manfaat tambahan sebagai agen pembentuk gel yang meningkatkan elastisitas dan stabilitas. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan sifat fungsional dan termal terbaik pati termodifikasi hidroksipropil yang berasal dari singkong, sagu, jagung, dan kentang, serta mengkaji potensinya sebagai aplikasi kapsul lunak. Penelitian ini dilakukan dengan mengkarakterisasi berbagai modifikasi pati hidroksipropil dan menentukan karakterisasi pati termodifikasi sesuai persyaratan bahan baku cangkang kapsul lunak dengan pendekatan metode Zeleny. Parameter analisis yang dilakukan meliputi derajat substitusi, kapasitas menahan air, kapasitas menahan minyak, daya mengembang, kelarutan, sifat perekatan, differential scanning calorimetry, scanning electron microscope, fourier transform infra red, iota karagenan, dan rapid visco analyzer. Hasil menunjukkan bahwa hidroksipropil singkong memiliki kekuatan mekanis yang terpilih, dengan nilai DS 0,104, WHC 4,21%, OHC 5,43%, sweling 24,23%, dan kelarutan 21,54%. Hidroksipropilasi meningkatkan kelarutan, ketahanan termal, dan retensi air, dengan pati singkong menunjukkan tingkat substitusi tertinggi dan kemampuan pembentukan film yang baik. Penggabungan iota karagenan ke dalam pati singkong hidroksipropil menghasilkan film komposit homogen dengan kekuatan dan stabilitas mekanis yang lebih baik. Potensi sinergis pati hidroksipropil dan iota karagenan, menawarkan dasar ilmiah untuk pengembangan cangkang kapsul lunak berbasis tumbuhan yang berkelanjutan sebagai alternatif yang layak menggantikan gelatin.

English

Soft capsules are widely used oral dosage forms; however, the reliance on gelatin has raised safety, religious, and ethical concerns, driving the need for plant-based alternatives. Starch, a biodegradable and renewable polysaccharide, is a promising candidate; however, it suffers from poor solubility, retrogradation, and instability under acidic or thermal conditions. Chemical modification, particularly hydroxypropylation, has been employed to overcome these drawbacks, and iota carrageenan offers additional benefits as a gelling agent that enhances elasticity and stability. This study aimed to determine the best functional and thermal properties of hydroxypropyl derivatives from cassava, sago, corn, and potato, and to examine their potential for soft capsule application. This study characterized various hydroxypropyl starch modifications and determined the characteristics of the modified starch that meet the raw material requirements for soft capsule shells using the Zeleny method. The analysis parameters included degree of substitution, water holding capacity, oil holding capacity, swelling power, solubility, pasting properties, differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy, Fourier Transform Infrared Spectroscopy, iota carrageenan, and rapid visco analysis. The results showed that hydroxypropyl cassava starch exhibited selected mechanical properties, with a DS value of 0.104, WHC of 4.21%, OHC of 5.43%, swelling of 24.23%, and solubility of 21.54%. Hydroxypropylation improved the solubility, thermal resistance, and water retention, with cassava starch exhibiting the highest degree of substitution and favorable film-forming ability. Furthermore, incorporating iota carrageenan into hydroxypropyl cassava starch generated homogeneous composite films with enhanced mechanical strength and stability. These findings highlight the synergistic potential of hydroxypropyl starch and iota carrageenan, providing a scientific basis for developing sustainable, plant-based soft capsule shells as viable alternatives to gelatin.

Keywords

• cassava
• functional
• gelatin
• polysaccharide
• thermal
• fungsional
• polisakarida
• singkong
• termal