[:id]Kuliah Tamu : Martha Tilaar and Extraction Technology[:]

[:id]Penulis : Lela Wahyu Anggraeni (Rekayasa Hayati 2016)

Pada Senin 10 September 2018, kuliah tamu mata kuliah Kapita Selekta dan Bioindustri, Program Studi Rekayasa Hayati kali ini, mendatangkan pembicara dari PT Martina Berto yaitu Ibu Erna Subroto, PhD sebagai Advance Research Manager. Kuliah tamu yang bertema “Martha Tilaar and Extraction Technology” dilaksanakan dalam 2 sesi yaitu sesi 1 membahas seputar PT Martha Tilaar beserta produk-produknya dan sesi 2 mengenai Extraction Technology of Secondary Metabolites from Plant Material.

Perusahaan PT. Martina Berto

PT Martina Berto (sumber: http://www.martinaberto.co.id)

Martha Tilaar sebagai pelopor produk kosmetik dan kecantikan di Indonesia telah berdiri sejak 48 tahun lalu. Berawal dari salon kecantikan yang didirikan di bengkel kediaman Ibu Martha, Martha Tilaar berkembang menjadi industri kosmetik dan produk kecantikan berbahan baku ekstrak tumbuhan asli Indonesia yang turut serta memberdayakan sekitar 4000 karyawan dengan 80% diantaranya adalah wanita. Setelah selama hampir setengah abad didirikan, Martha Tilaar telah menaungi banyak anak perusaahaan baik di bidang manufacturing maupun marketing diantaranya Martina Berto, Cedefindo, Martha Beauty Gallery, Kreasi Boga Pratama, SAI, dan Creative style, Sinergi Global Service, Kampoeng Jamu Organik, Roemah Martha Tilaar, dan Martha Tilaar Innovation Centre  yang mampu menghasilkan turn over sebesar 125 juta dolar. Produk-produk yang dihasilkan berbahan natural berdasarkan nilai ketimuran dan local wisdom, yaitu pengembangan produk dari ekstrak bahan tumbuhan khas Indonesia berdasarkan kearifan lokal yang dikenal secara turun-menurun memiliki khasiat. Dari hasil temuan, riset, dan pemetaan tanaman khas Indonesia kemudian dikembangkan produk kecantikan yang sesuai dengan kulit wanita Indonesia.

Produk Martha Tilaar secara umum dapat dikelompokkan menjadi 2 kategori, yaitu mass/consumer product  dan luxury product. Consumer product merupakan produk yang diproduksi dalam jumlah yang banyak dan dengan harga yang terjangkau,diantaranya seperti merek Sariayu, PAC, Mirabela, Cempaka, Caring Colors. Luxury Product merupakan produk yang termasuk produk untuk menjawab kebutuhan konsumen terhadap produk kosmetik berkualitas tinggi. Sesuai dengan visi Martha Tilaar untuk menjadi perusahaan kecantikan global yang terkemuka dengan menjunjung nilai-nilai timur dan alam, Martha Tilaar terus melakukan inovasi dan pengembangan untuk melahirkan produk kosmetik sesuai tren kecantikan yang dinamis. Hal ini diwujudkan dengan didirikannya Martha Tilaar Innovation Centre, dengan aktifitas utama adalah advance research and evaluation untuk melakukan pemetaan (bioprospecting) tanaman khas Indonesia berdasarkan kearifan lokal (local wisdom). Bahkan, beberapa penemuan terkait pengembangan formulasi produk kecantikan ini telah diterbitkan dalam berbagai jurnal, publikasi internasional, serta paten. Formulasi yang dikembangkan kemudian dibuat prototype, dilakukan panel test, uji stabilitas, efficacy, dan safety. Martha Tilaar tidak melakukan pengujian terhadap binatang, dan menjamin produknya dibuat dari bahan alami, no paraben, no mineral oil, dan no BHT. Konsistensi ini terus dijaga oleh Martha Tilaar, sehingga penghargaan demi penghargaan baik nasional dan internasional telah ditorehkan diantaranya OCI award, penghargaan RINTEK 2011, 2012,dan 2014, dan beberapa pengahargaan lain. Hal ini merupakan bentuk apreasiasi dan penghargaan kepada Martha Tilaar dalam mendukung riset pengembangan bahan alami, serta kembali mengukuhkan Martha Tilaar sebagai perusahaan kecantikan terdepan di Indonesia.

Inovasi produk Martha Tilaar salah satunya adalah shampo Sariayu Hijab untuk mengahadirkan solusi permasalahan rambut wanita berhijab. Produk ini diformulasikan dengan eksrak celery seed, urang-aring, mint, jeruk nipis, aloe vera, dan bird eye chili. Ekstrak cabai yang digunakan diketahui memiliki kandungan beta sitosterol yang efektif menghilangkan 50% ketombe, lebih dari 50% rambut rontok, dan 10% kemampuan meningkatkan kekuatan rambut berdasarkan uji yang dilakukan. Produk lain yang dikembangkan adalah skin care yaitu sabun cuci muka Sariayu dengan ekstrak buah langsat dan kembang sepatu. Buah langsat kaya akan vitamin C yang terbukti mencegah produksi melanin sehingga mencerahkan kulit dan ekstrak bunga sepatu yang sangat baik dalam menjaga kelembapan dan kelembutan kulit wajah. Solusi,merupakan produk skin care wajah dengan eksrak grapeseed oil sebagai pengganti mineral oil yang terbukti berdasarkan uji efficacy lolos uji firmness, whitening, dan mosturizing. Selain produk kecantikan, Martha Tilaar juga melakukan pengembangan di bidang obat herbal (jamu) diantaranya Kaplet Jelita (dari ekstak kunyit dan pegagan) untuk mengurangi rasa sakit saat datang bulan dan Kaplet Wulandari (dari ekstrak bawang, tauge, dan kacang kedelai hitam) untuk meningkatkan kesuburan wanita.

Teknologi Ekstraksi Metabolit Sekunder dari Tanaman

Kuliah sesi ke-2 membahas mengenai teknologi eksraksi. Teknologi ekstraksi sendiri erat kaitaanya dengan penciptaan produk kosmetik dan kecantikan yang telah disampaikan pada sesi kuliah sebelumnya. Zat aktif yang digunakan sebagai bahan baku produk kecantikan seperti antioksidan, vitamin C, dan minyak atsiri termasuk metabolit sekunder yang diperoleh dari bagian tanaman dengan melibatkan proses ekstraksi. Jenis metabolit dibedakan menjadi metabolit primer dan metabolit sekunder. Metabolit primer meruapakan metabolit yang dihasilkan dari proses metablisme dan berperan langsung pada pertumbuhan dan perkembangan organisme, diantaranya karbohidrat, protein, lemak, dan asam nukleat. Sementara itu, metabolit sekunder merupakan merupakan produk yang dihasilkan dari turunan metabolut primer, dihasilkan dengan jumlah yang relatif terbatas, dan berperan dalam pertahanan (survival) organisme. Metabolit sekunder inilah yang banyak dimanfaatkan dalam industri makanan, obat, dan kosmetik karena memiliki aktivitas aktif dan efek farmakologis tertentu. Akibat persebarannya yang sedikit, perlu teknologi pemisahan yang tepat agar senyawa ini dapat terpisah secara optimal. Ekstraksi menjadi salah satu metode efektif dalam pemisahan senyawa aktif dengan memanfaatkan berbagai pelarut (solvent) dengan prinsip perbedaan kelarutan, senyawa polar akan larut dalam pelarut polar dan senyawa nonpolar akan larut dalam pelarut nonpolar (like dissolve like).

Penggunaan pelarut yang sesuai dimaksudkan agar senyawa yang ingin dipisahkan dapat terlarut dalam pelarut dan akhirnya terpisah dari komponen lain. Untuk mendapat kemurnian yang tinggi, ekstraksi dapat dilakukan secara bertingkat dengan tahapan lebih kompleks dan melibatkan beberapa pelarut. Pelarut (solvent) akan memenetrasi sel dan masuk ke dalam sel. Interaksi terjadi antara pelarut dan bahan aktif tertentu yang kemudian diikuti pembentukan kompleks extractive compund. Difusi pelarut dan senyawa aktif akan keluar dari sel melalui membran lalu ditansportasikan dengan memanfaatkan kinetika transport. Pelarut yang digunakan dalam ekstraksi harus memenuhi beberapa kriteria pelarut yang baik, diantaranya bersifat selestif, viskositas rendah, kelaritan tinggi, inert, mudah dipisahkan dengan matriks melaui sentrifugasi, tidak beracun dan tidak karsinogenik, tidak mudah terbakar, tidak eksplosif, tidak korosif, ramah lingkungan, murah dan jumlahnya. Etanol dan air memenuhi kriteria ini dan banyak digunakan dalam meode ektraksi di industri. Etanol sendiri banyak digunakan dalam industri karena efektif dalam mengekstraksi bahan lipofilik, semi polar essential oil, terpen, hingga lipid dengan yield sampai 95% serta ekstraksi senyawa semipolar seperti gula, asam amino, dan glikosida hingga 50-70%. Kemampuan etanol dalam penetrasi dinding sel menjadi salah satu pertimbangan penggunaan etanol dibandinkan air. Kemampuan difusivitas, solubilitas, dan interaksi molekuler pelarut dapat ditingkatkan dengan metode pemanasan. Penambahan panas perlu dilakukan secara saksama untuk mencegah degradasi dari senyawa yang sensitif terhadap suhu.

Selain sifat pelarut yang digunakan, ukuran partikel bahan yang diekstraksi juga menentukan keefektifan ekstraksi. Semakin kecil dan halus partikel simplisia menyebabkan luas permukaan semakin besar sehingga kontak antara bahan dan pelarut besar sehingga proses ekstraksi oleh pelarut dapat berjalan secara optimal dan lebih cepat. Oleh karenanya, beberapa bahan terutama biji yang memiliki lapisan keras dihancurkan menjadi serbuk kasar terlebih dahulu sebelum dilakukan ekstraksi. Bahan lain seperti daun, bunga, dan bagian tanaman herba dicacah menjadi cacahan kasar, sementar bagain tumbuhan kayu dicacah dengan ukuran yang lebih kecil. Solid to solvent ratio juga perlu dipertimbangkan agar penggunaan pelarut dapat seefisien mungkin.

Aplikasi metode ekstraksi telah dilakukan pada taraf konvensional maupun dalam skala industi. Metode ekstraksi pelarut secara konvensional diantaranya maserasi, infusi, digesti, dekoksi, perkolasi, dan soxhlet. Merasi dilakukan dengan mendiamkan bahan yang telah dihancurkan bersama pelarut. Metode infusi dilakukan dengan mencampur bahan dengan air panas maupun dingin. Digesti dilakukan seperti metode maserasi hanya saja dilakukan dengan pemanasan. Dekoksi dilakukan dengan mencampur bahan dengan air lalu dipanaskan. Perkolasi dilakukan dengan mencampur bahan bersma pelarut yang kemudian diekstraksi dengan menggunakan perkolator, sementara metode soxhletasi dilakukan dengan mencampur bahan bersama pelarut kemudian diekstraksi dengan rangkain alat soxhlet pada periode waku tertentu.

Pada skala industri, ekstraksi dilakukan secara bertahap dengan melibatkan beberapa bagian dengan tujuan mengekstrakasi bahan seoptimal mungkin dan dalam jumlah yang besar. Perkolasi dengan skala yang lebih besar di industri dilakukan dengan mengalirkan pelarut dari unit penampung pelarut dan bahan mentah menuju ke ekstraktor. Pada ekstraktor, terjadi pemisahan antara bahan terkstraksi, pelarut, dan ekstrak+pelarut. Aliran pelarut yang tersisa akan melewati heat exchanger dan memasuki unit ekstraktor kembali, sementara ekstrak dan pelarut akan memasuki unit evaporator. Evaporator akan menguapkan pelarut yang awalnya tercampur dengan eksrak yang dibawa ke kondensor untuk pendinginan dan dialirkan kembali ke unit pelarut. Akhirnya, diperoleh produk berupa ekstrak yang berhasil dipisahkan.

Beberapa metode ekstraksi yang diaplikasikan dalam selain metode ekstraksi pelarut (solvent extraction) diantaranya adalah ultrasonic assisted extraction, microwave assisted extraction, dan supercritical extraction. ultrasonic assisted extraction merupakan metode ektraksi yang melibatkan frekuensi ultrasonik pada 20 sampai 100 kHz. Frekuensi yang tinggi akan mempercepat laju ektraksi serta meningkatkan temperatur. Sementara itu, daya yang dihasilkan digunakan untuk mengatur selestivitas ekstraksi. Sementara itu, dalam penggunaannnya, intensitas perlu diperhatikan karena intensitas yang terlalu tinggi dapat berakibat berkurangnya efisiensi pembentukan gelembung udara dan mengakibatkan agitasi cairan. Metode ini banyk digunakan untuk mengektraksi senyawa aktif, ekstraksi lipid dan protein, dan minyak pada tanaman, serta ekstraksi senyawa aktif pada alga. Keuntungan penggunaan teknlogi ini diantaranya waktu ekstraksi 5-120 menit, menghemat penggunaan pelarut, dioperasikan pada suhu relatif rendah, ramah lingkungan, baba alkohol, konsumsi energi sedikit, dan kemampuan membunuh bakteri dan mikroba.

Microwave assisted extraction merupakan metode ekstraksi yang menggunakan microwave (kombinasi medan listrik dan medan magnet) dengan frekuensi berkisar dari 2450 MHz. Prinsip metode ini adalah efek langsung gelombang microwave pada molekul bahan. Rotasi terjadi di cairan sel akibat gelombang microwave mengakibatkan peningkatan temperatur dan tekanan di dalam sel secara cepat sehingga dinding sel pecah dan molekul target dapat keluar dari sel. Metode ini diaplikasikan dalam ekstraksi senyawa aktif, ekstraksi lipid dan protein, dan minyak pada tanaman, serta ekstraksi senyawa aktif pada alga. Keuntungan penggunaan teknologi ekstraksi dengan microwave diantaranya durasi ekstraksi lebih cepat ( 30 detik sampai 5 menit), temperatur sedang sampai tinggi, ramah lingkungan, bebas alkohol, dan memiliki kemampuan disinfektasi.

Supercritical extraction merupakan metode ekstraksi dengan memanfaatkan fluida superkritik (SCF) sebagai pengganti pelarut konvensional seperti n-heksana, diklorometana, kloroform, dan yang lain. Metode ini melibatkan sifat superkritis yang menggabungkan sifat cairan dan gas untuk mengekstraksi bahan secara lebih optimal, yaitu dengan difusivitas mendekati fasa gas, densitas mendekati fasa cair, dan viskositas yang kecil. Unit pemisahan dengan metode superkritik ini melibatkan pompa, PRV, unit ekstraktor, dan separator dengan melibatkan aliran gas karbondioksida (CO₂). Prosedur ekstraksi ini memiliki beberapa keuntungan diantaranya dilakukan pada suhu yang rendah sehingga mencegah kerusakan bahan, tidak menghasilkan residu pelarut, dan ramah lingkungan. Metode telah banyak diaplikasikan dalam industri neutraceutical, parfum, minyak atsiri, dan produk alami lain. Supercritical extraction juga memungkinkan pemisahan bahan mudah terlarut seperti zat volatil, ester, sesquiterpen; bahan sulit terlarut seperti wax, polifenol, edible oil, potein, dan pati. Metode ini memungkinkan optimasi sekitar 20-30% dibanding metode konvensional.

Berdasarkan materi yang telah disampaikan, dapat disimpulkan bahwa banyak sekali prospek dan potensi bahan alami Indonesia yang bisa terus dikembangkan dalam penciptaan produk berbasis hayati pada skala bioindustri. Berbagai aspek perlu diperhatikan dalam penggunaan bahan alam untuk menciptakan produk, salah satunya adalah metode pemisahan bahan atau senyawa dari bahan alam secara tepat. Metode ekstraksi menjadi metode yang banyak diaplikasikan dalam pemisahan senyawa yang berasal dari tumbuhan yang kemudian digunakan sebagai bahan baku produk. Pemilihan pelarut dan metode yang tepat penting untuk mengoptimasi perolehan senyawa menggunakan metode ekstraksi.[:]