Ultrasound Assisted Emulsification (UAE) Pada Enkapsulasi Ekstrak Biji Alpukat Sebagai Material Antioksidan Dan Antibakteri

Dian, Nurul Huda Fauzan Naufal (2025) Ultrasound Assisted Emulsification (UAE) Pada Enkapsulasi Ekstrak Biji Alpukat Sebagai Material Antioksidan Dan Antibakteri. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6008231003-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Peningkatan produksi buah alpukat mengakibatkan tingginya limbah biji alpukat. Enkapsulasi ekstrak biji alpukat adalah salah satu metode pengolahan biji alpukat menjadi produk pangan bernilai tinggi. Penggunaan bantuan gelombang ultrasonik dalam proses enkapsulasi ekstrak biji alpukat dapat berpotensi untuk meningkatkan kualitas produk enkapsulasi. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh bantuan teknologi ultrasonik pada proses emulsifikasi ekstrak biji alpukat dan arabic gum sebagai agen enkapsulasi terhadap karakteristik partikel enkapsulasi yang dihasilkan dan performanya sebagai material antioksidan dan antibakteri serta memvalidasi distribusi partikel enkapsulasi menggunakan simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD). Hasil eksperimen menunjukkan bahwa kombinasi pengadukan kecepatan tinggi dan ultrasonikasi menghasilkan partikel enkapsulasi dengan morfologi bulat dan ukuran dispersi material inti terkecil yaitu 513 nm. Partikel enkapsulasi yang dihasilkan pada variasi kecepatan pengadukan 13500 rpm dengan ultrasonikasi memiliki kualitas terbaik, ditunjukkan oleh aktivitas antioksidan tertinggi sebesar 98,67% dan nilai IC₅₀ sebesar 0,026 g/mL. Produk pada variasi ini juga memiliki ukuran partikel rata-rata terbesar (4,11 µm) serta morfologi partikel yang lebih baik dibandingkan variasi lainnya. Uji antibakteri menunjukkan bahwa E. coli paling efektif dihambat oleh produk dari variasi 13500 rpm (diameter zona hambat: 8,18 mm), sementara S. aureus menunjukkan daya hambat terbaik pada produk dengan kecepatan 10200 rpm (diameter zona hambar: 8,04 mm). Simulasi CFD menunjukkan prediksi ukuran partikel yang cukup akurat dengan ketidaksesuaian sebesar 18,8% untuk variasi 13500 rpm; 11% untuk variasi 10200 rpm; 16,4% untuk variasi 6800 rpm; 13,6% untuk variasi 3400 rpm; dan 16,6% untuk variasi 0 rpm. Teknologi ultrasonik pada proses enkapsulasi dapat meningkatkan kualitas partikel enkapsulasi biji alpukat baik dari segi ukuran dan fungsionalnya sebagai material antioksidan. Hasil simulasi CFD juga memberikan prediksi distribusi ukuran partikel yang cukup akurat, meskipun terdapat batasan dalam memodelkan fenomena kompleks yang terjadi selama proses spray drying.
======================================================================================================================================
The increasing production of avocados has led to a substantial accumulation of seed waste. Encapsulation of avocado seed extract presents a promising method for transforming this waste into a value-added functional food product. The application of ultrasonic-assisted technology in the encapsulation process has the potential to enhance the quality of the encapsulated product. This study aims to investigate the influence of ultrasonic-assisted emulsification of avocado seed extract and Arabic gum as the encapsulating agent on the characteristics of the resulting encapsulated particles and their performance as antioxidant and antibacterial agents. Additionally, the study validates particle size distribution through Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation. Experimental results showed that the combination of high-shear mixing and ultrasonication produced encapsulated particles with spherical morphology and the smallest core material dispersion size (513 nm). The best-quality product was obtained at a mixing speed of 13,500 rpm with ultrasonication, exhibiting the highest antioxidant activity (98.67%) and a low IC₅₀ value (0.026 g/mL). This condition also yielded the largest average particle size (4.11 µm) and superior particle morphology compared to other variations. Antibacterial testing indicated that E. coli was most effectively inhibited by the product at 13,500 rpm (inhibition zone diameter: 8.18 mm), whereas S. aureus exhibited the highest inhibition at 10,200 rpm (inhibition zone diameter: 8.04 mm). CFD simulation showed reasonably accurate predictions of particle size, with deviations of 18.8% (13,500 rpm), 11% (10,200 rpm), 16.4% (6,800 rpm), 13.6% (3,400 rpm), and 16.6% (0 rpm). Overall, ultrasonic technology enhanced the physical and functional quality of the encapsulated avocado seed particles. The CFD simulations also provided satisfactory predictive capabilities for particle size distribution, although they were limited in modeling the complex phenomena occurring during the spray drying process.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Antioxidant, CFD, avocado seed extract, encapsulation, ultrasonication, Antioksidan, CFD, ekstrak biji alpukat, enkapsulasi, ultrasonik
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD251.2 Chemistry, Organic. Biochemistry
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Chemical Engineering > 24101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Nurul Huda Fauzan Naufal Dian
Date Deposited:	04 Aug 2025 10:50
Last Modified:	04 Aug 2025 10:50
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/124807

Actions (login required)

View Item