SIFAT FISIK SABUN TRANSPARAN DENGAN PENAMBAHAN MADU PADA KONSENTRASI YANG BERBEDA
SKRIPSI BARLIANTY JANNAH
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL TERNAK FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
RINGKASAN BARLIANTY JANNAH D14204069 2009. Sifat Fisik Sabun Transparan dengan Penambahan Madu pada Konsentrasi yang Berbeda. Skripsi. Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Pembimbing Utama : Ir. B. N Polii, SU. Pembimbing Anggota : Ir. Hotnida C. H. Siregar, MSi. Madu merupakan suatu larutan yang mengandung gula kental dan manis yang dibuat oleh lebah, serta bermanfaat bagi kehidupan manusia. Madu sudah lama digunakan dalam industri makanan, farmasi, bahkan kosmetik. Madu memiliki zat alami, salah satunya sebagai humektan. Kandungan vitamin terutama B2 dibutuhkan kulit untuk mencegah kulit kasar. Kandungan proteinnya juga dapat dimanfaakan dalam menjaga kestabilan pembusaan dan untuk menurunkan tegangan permukaan. Kandungan madu tersebut sangat berpotensi untuk dikembangkan. Berdasarkan hal tersebut, maka diperlukan suatu penelitian mengenai pengoptimalan madu, salah satunya sebagai bahan tambahan untuk sabun transparan. Sabun transparan menarik, tapi memiliki kelemahan yaitu sedikit busa yang diindikasikan tegangan permukaan tinggi. Penambahan madu kapuk yang berprotein lebih tinggi dari madu lain diharapkan meningkatkan atau memperbaiki tegangan permukaan dan sifat fisik sabun transparan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari beberapa sifat fisik sabun mandi transparan yang diberi penambah madu pada konsentrasi yang berbeda, serta mendapatkan konsentrasi madu terbaik pada produk sabun transparan. Penelitian dilaksanakan mulai dari bulan Mei sampai dengan bulan Juli 2008 dan dilaksanakan di Laboratorium Non Ruminansia dan Satwa Harapan, Fakultas Peternakan, Institu Pertanian Bogor dan Laboratorium Kimia Fisik, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 4 taraf penambahan madu yaitu 0%; 2,5%; 5% dan 7,5%. Tiap taraf mendapat tiga ulangan. Data dianalisis dengan analisis keragaman tingkat kepercayaan 95% (α = 0,05). Bila perlakuan berbeda nyata, diuji lanjut menggunakan uji ortogonal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan madu pada konsentrasi yang berbeda tidak berpengaruh secara nyata terhadap tegangan antarmuka. Semakin tinggi konsentrasi madu, semakin meningkat stabilitas emulsi dan stabilitas busa. Sebaliknya, semakin menurunkan tegangan permukaan dan menurunkan kekerasan sabun transparan. Penambahan 7,5% madu kapuk menghasilkan sabun transparan dengan sifat fisik terbaik. Kata-Kata Kunci : madu, humektan, sabun transparan
ABSTRACT Physical Characteristic of Transparent Soap with Addition of Honey in Different Concentration. Barlianty,J., B.N.Polii, and H.C.H.Siregar Honey can be utilized in transparent soap manufacture. It’s protein content maintain foam stability by decreasing surface tension. Kapok Honey has slightly higher protein content, is expected be able to fix physical characteristic of transparent soap, especially in surface tension decreament, emulsion and foam stability. Completely randomized design was used as the experiment design with honey concentration (0%; 2,5%; 5%; 7,5%) as the treatment. Data were analyzed by analysis of variance (ANOVA) orthogonal. The result showed That different honey concentration did not significant by effected interfacial tension. Emulsion and foam stability of transparent soap increasing complied with increased honey concentration, where as surface tension and hardness decreasing. Addition of 7,5% Kapok honey produced transparent soap with the best physical characteristics. Keywords : honey, humectant, transparent soap
SIFAT FISIK SABUN TRANSPARAN DENGAN PENAMBAHAN MADU PADA KONSENTRASI YANG BERBEDA
SKRIPSI BARLIANTY JANNAH
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL TERNAK FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
SIFAT FISIK SABUN TRANSPARAN DENGAN PENAMBAHAN MADU PADA KONSENTRASI YANG BERBEDA
Oleh BARLIANTY JANNAH D14204069
Skipsi ini telah disetujui dan disidangkan dihadapan Komisi Ujian Lisan pada tanggal 28 Januari 2008
Pembimbing Utama
Pembimbing Anggota
Ir. B. N. Polii, SU NIP. 130 816 350
Ir. Hotnida C. H. Siregar, MSi NIP. 131 881 141
Dekan Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Luki Abdullah, MSc., Agr NIP. 131 955 531
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bogor, Jawa Barat pada tanggal 7 Februari 1986 dan merupakan anak ketiga dari empat bersaudara dari pasangan Drs. H. M Yusuf Syafi’i dengan Hj. Yani Hadibah. Penulis menempuh pendidikan dasar di Sekolah Dasar Negeri Layungsari I, Bogor. Pendidikan lanjutan tingkat pertama ditempuh di SLTPN 9, Bogor dan pendidikan lanjutan atas di SMUN 4, Bogor, Jawa Barat. Berkat rahmat Allah SWT, Penulis mendapatkan kesempatan melanjutkan studi di Institut Pertanian Bogor pada tahun 2004 melalui jalur SPMB (Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru). Penulis diterima di Program Studi Teknologi Hasil Ternak, Departemen Ilmu Produksi Ternak, Fakultas Peternakan. Selama menjadi mahasiswa, Penulis pernah menjabat sebagai anggota Departemen Kesekretariatan di Himpunan Mahasiswa Produksi Peternakan (HIMAPROTER) periode 2007-2008, serta turut aktif dalam kegiatan kepanitiaan dan pelatihan di Fakultas Peternakan.
KATA PENGANTAR Puji serta syukur Penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala nikmat dan rahmat serta kesempatan yang telah diberikan sehingga penelitian dan penulisan skripsi ini dapat diselesaikan. Shalawat serta salam tidak lupa kita junjungkan kepada nabi besar kita Muhammad SAW. Madu memiliki zat alami yang dapat membantu tubuh menjalankan fungsinya dalam melembabkan kulit. Zat alami pada madu salah satunya berfungsi sebagai humektan yang mampu menjaga kelembaban kulit sehingga berpotensi untuk dikembangkan sebagai bahan tambahan alami sabun mandi. Madu kapuk merupakan madu yang memiliki kandungan protein yang lebih tinggi dan warna yang lebih gelap dibanding madu lain. Pemanfaatan protein dalam madu belum begitu diketahui, karena belum banyak penelitian mengenai hal tersebut. Berdasarkan hal tersebut, maka dilakukan penelitian ini, yaitu dengan menambahkan madu pada konsentrasi berbeda pada pembuatan sabun transparan. Hasil penulisan ini diharapkan dapat memberikan informasi yang bermanfaat bagi masyarakat maupun pelaku industri, dengan demikian dapat meningkatkan nilai guna madu. Demikianlah, semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi semua dan diridhoi Allah SWT. Amin.
Bogor, Januari 2009
Penulis
DAFTAR ISI Halaman RINGKASAN ..............................................................................................
i
ABSTRACT .................................................................................................
ii
RIWAYAT HIDUP .....................................................................................
iii
KATA PENGANTAR .................................................................................
iv
DAFTAR ISI ................................................................................................
v
DAFTAR TABEL ........................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................
viii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................
ix
PENDAHULUAN .......................................................................................
1
Latar Belakang ................................................................................. Tujuan ..............................................................................................
1 2
TINJAUAN PUSTAKA ..............................................................................
3
Madu ................................................................................................ Karakteristik Madu .......................................................................... Nilai pH ................................................................................ Antimikroba ......................................................................... Higroskopis .......................................................................... Komposisi Madu .............................................................................. Fungsi Madu .................................................................................... Sabun ............................................................................................... Sabun Transparan ............................................................................ Mutu Sabun ...................................................................................... Sifat Fisik Sabun ..............................................................................
3 3 3 3 4 4 5 6 8 11 12
METODE .....................................................................................................
13
Lokasi dan Waktu ............................................................................ Materi ............................................................................................... Rancangan ......................................................................................... Model Percobaan .................................................................. Analisa Data ......................................................................... Peubah .............................................................................................. Prosedur ........................................................................................... Penelitian Tahap Satu .......................................................... Penelitian Tahap Dua ........................................................... Pembuatan Sabun Transparan .............................................. Modifikasi Formula Terpilih ............................................... Pemilihan Sabun Transparan Terbaik .................................. Analisa Fisik ..................................................................................... Kekerasan ............................................................................. Tegangan Permukaan ........................................................... Tegangan Antar Muka .........................................................
13 12 13 13 14 14 14 14 15 16 16 16 19 19 19 20
Stabilitas Emulsi .................................................................. Stabilitas Busa ......................................................................
21 21
HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................
22
Penelitian Tahap Satu ....................................................................... Penentuan Formula Pembuatan Sabun Transparan .................. Penelitian Tahap Dua ....................................................................... Kekerasan ............................................................................. Tegangan Permukaan ........................................................... Tegangan Antar Muka ......................................................... Stabilitas Emulsi .................................................................. Sabilitas Busa ....................................................................... Pemilihan Sabun Madu Transparan Terbaik ....................................
22 22 24 26 27 29 29 31 32
KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................
35
Kesimpulan ...................................................................................... Saran ................................................................................................
35 35
UCAPAN TERIMAKASIH ........................................................................
36
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................
37
LAMPIRAN .................................................................................................
40
DAFTAR TABEL Nomor
Halaman
1. Komposisi Rata-rata Madu di Indonesia ............................................
4
2. Jenis Asam Lemak dan Sifat Sabun yang Dihasilkan ........................
8
3. Formula Dasar Sabun Transparan ......................................................
9
4. Syarat Mutu Sabun Menurut SNI 06-3532-1994 ...............................
12
5. Formula Sabun Transparan ................................................................
15
6. Analisa Visual Sabun Transparan dengan Dua Formula ...................
24
7. Formulasi Sabun Madu Transparan ...................................................
24
8. Analisa Sifat Fisik Sabun Madu Transparan ......................................
26
9. Penilaian Kepentingan Setiap Peubah Sabun Madu Transparan .......
32
10. Pembobotan dalam Penentuan Konsentrasi Terbaik Sabun Madu Transparan .........................................................................................
33
11. Kriteria Produksi dan Indikator Kelayakan Usaha Sabun Transparan ..........................................................................................
42
12. Biaya Investasi ...................................................................................
43
13. Biaya Produksi ...................................................................................
44
14. Perhitungan Rugi-Laba Usaha Sabun Transparan .............................
46
15. Perhitungan Cash Flow ......................................................................
46
16. Perhitungan Angsuran Bank ..............................................................
48
17. Perhitungan NPV ...............................................................................
48
DAFTAR GAMBAR Nomor
Halaman
1. Proses Saponifikasi Trigliserida .........................................................
6
2. Sabun sebagai Pembersih ....................................................................
7
3. Pembuatan Sabun Madu Transparan ..................................................
18
4. Penetrometer .......................................................................................
19
5. Tensiometer Du Nouy .........................................................................
20
6. Sabun Transparan dari Dua Metode ...................................................
23
7. Perbedaan Warna Sabun Transparan dengan Penambahan Konsentrasi Madu yang Berbeda ............................................................................
25
8. Pengaruh Konsentrasi Madu terhadap Kekerasan Sabun Transparan ..........................................................................................
27
9. Pengaruh Konsentrasi Madu terhadap Tegangan Permukaan Sabun Transparan ..........................................................................................
28
10. Pengaruh Konsentrasi Madu terhadap Stabilitas Emulsi Sabun Transparan ...........................................................................................
30
11. Pengaruh Konsentrasi Madu terhadap Stabilitas Busa Sabun Transparan ..........................................................................................
31
DAFTAR LAMPIRAN Nomor
Halaman
1. Hasil Uji Lanjut Ortogonal Kekerasan ...............................................
41
2. Hasil Uji Lanjut Ortogonal Tegangan Permukaan .............................
41
3. Hasil Analisis Ragam Tegangan Antar Muka ....................................
41
3. Hasil Uji Lanjut Ortogonal Stabilitas Emulsi .....................................
41
5. Hasil Uji Lanjut Ortogonal Stabilitas Busa .........................................
42
6. Analisis Kelayakan Usaha ..................................................................
42
7. Contoh Produk Sabun Madu Transparan ............................................
50
PENDAHULUAN Latar Belakang Madu merupakan suatu larutan yang mengandung gula kental dan manis yang dibuat oleh lebah, serta bermanfaat bagi kehidupan manusia. Madu sudah lama digunakan dalam industri makanan, farmasi, bahkan kosmetik. Penggunaan madu dalam bidang kosmetik sudah banyak dibuktikan, antara lain dalam pembuatan losion, sampo, lipstik, sabun dan sebagainya. Fungsi madu dalam produk-produk tersebut sebagai pelembab dan penghalus kulit, karena itu banyak produsen kosmetik yang menambahkan madu ke dalam produknya. Diversifikasi pemanfaatan madu dalam bidang kosmetik terus dikembangkan. Salah satunya dalam pembuatan sabun. Perkembangan teknologi dan penggunaan sabun mendorong produsen sabun berlomba-lomba mencari formula sabun untuk memproduksi sabun yang ekonomis, higienis, tidak berbahaya, mudah diolah, dan memiliki nilai jual yang terjangkau. Berbagai macam jenis sabun pun diproduksi. Mulai dari sabun opaque atau sabun padat, sabun cair, bahkan sabun transparan dengan berbagai bentuk. Permintaan konsumen terhadap produk sabun transparan semakin meningkat seiring meluasnya keberadaan sabun transparan dengan berbagai merek di pasaran. Sabun transparan tersebut dapat digunakan sebagai pembersih, cindera mata, dekorasi, dan pengharum ruangan. Sabun transparan pada umumnya menghasilkan busa lebih sedikit dibandingkan sabun opaque. Semakin transparan sabun, busa yang dihasilkan semakin sedikit. Tegangan permukaannya pun cukup tinggi, hal ini menyebabkan kurang efektifnya sabun terhadap daya bersihnya. Penambahan bahan alami diharapkan akan memperbaiki sifat fisik sabun transparan. Madu kapuk dapat digunakan sebagai bahan alami yang dapat memperbaiki pembusaan sabun dan menurunkan tegangan permukaan air dengan adanya kandungan protein yang agak tinggi dibanding madu yang lain. Indikator protein dalam madu kapuk yaitu busa atau buih yang sering timbul pada saat penyimpanan. Selain memperbaiki busa, penambahan madu diharapkan dapat menghasilkan produk sabun transparan dengan karakteristik yang baik, sehingga dapat meningkatkan nilai guna madu.
Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari beberapa sifat fisik sabun transparan yang diberi penambah madu pada konsentrasi yang berbeda (0%; 2,5%; 5%; 7,5%) serta mendapatkan konsentrasi madu terbaik pada produk sabun transparan.
TINJAUAN PUSTAKA Madu Madu merupakan cairan alami yang umumnya mempunyai rasa manis yang dihasilkan oleh lebah madu dari sari bunga tanaman (floral nektar) atau bagian lain dari tanaman (ekstra floral nektar) atau eksresi serangga (SNI 01-3545-2004). Madu yang sudah matang mempunyai kadar air rendah dan kandungan gula buah (fruktosa) tinggi. Kandungan air yang rendah akan menjaga madu dari kerusakan untuk jangka waktu relatif lama (Sihombing, 1997). Madu dapat berasal dari bunga yang beragam, sehingga penampilan dan kualitas dari masing-masing madu sangat bervariasi. Faktor-faktor yang menentukan kualitas madu antara lain : warna, rasa, kekentalan, dan aroma. Warna dan rasa dapat rusak saat pengolahan (Sihombing, 1997). Penggunaan madu menyebar luas di seluruh dunia. Madu banyak digunakan sebagai makanan, bumbu dalam masakan, bahan dalam produk obat, produk-produk fermentasi, juga dalam industri kosmetik. Khusus untuk industri kosmetik, madu digunakan sebagai pelembab dan pelembut dalam krim, sabun, sampo, dan lipstik (Krell, 1996). Karakteristik Madu Nilai pH Umumnya pH madu berkisar sebesar 3,91. Paling sedikit ada 11 jenis asam yang diketahui terdapat dalam madu. Keasaman madu ditentukan oleh disosiasi ion hidrogen dalam larutan air, namun sebagian besar juga oleh kandungan berbagai mineral, antara lain Ca, N, dan K (Sihombing, 1997). Antimikroba Daya antibakteri madu tidak hanya disebabkan oleh kadar air dan gula, tetapi juga oleh suatu senyawa sejenis lysozyme yang memiliki daya antibakteri. Senyawa tersebut kini lebih dikenal sebagai inhibine. Kadar (bilangan) inhibine dalam madu sangat tergantung pada jenis, umur, dan kondisi madu (Winarno, 1982). Beberapa mikroorganime
ditemukan
dalam
madu,
diantaranya
bakteri
(Bacillus,
Flavobacterium, Bacteridium, Escherichia coli, Micrococcus), kapang (Chaetomium,
Cephalosporium, Triposporium, Peyronelia, Bettsia alvei, Ustilaginaceae) dan khamir (Nematospora, Trichosporium, Saccharomyces, Schizosaccharomyces) (Olaitan et al., 2007). Higroskopis Madu bersifat higroskopis (mudah menarik air) karena secara alami mengandung konsentrasi gula yang tinggi (Sihombing, 1997). Sifat higroskopis madu yang memiliki kecenderungan untuk menyerap dan menahan kelembaban ini sangat diinginkan dalam mempercepat penyembuhan luka, membantu mencegah cacat bekas luka, juga dibutuhkan dalam industri makanan dan roti. (Krell, 1996 dan Sihombing, 1997). Zat alami yang terkandung dalam madu membantu tubuh menjalankan fungsinya dalam melembabkan kulit (Krell, 1996). Komposisi Madu Komposisi madu berbeda-beda. Tabel 1 memperlihatkan komposisi rata-rata madu di Indonesia. Komposisi madu tergantung pada dua faktor umum, yaitu komposisi nektar dan pengaruh eksternal tertentu seperti klimatologi (Achmadi, 1991). Tabel 1. Komposisi Rata-rata Madu di Indonesia Komponen Air Fruktosa Glukosa Sukrosa Maltosa Total asam (Asam glukonat) Abu Gula Kompleks pH Protein (*) Nilai diastase
Satuan
Rataan
Kisaran
% % % % % % % %
22,9 29,2 18,6 12,9 * 43,1 1,1 * 3,9 0,26 *
16.6-37,0 12,4-60,7 10,4-29,3 0,0-53,0 * 11,3-62,2 0,1-14,7 * 3,4-5,3 * *
% DN
Keterangan : * tidak dianalisis Sumber : Achmadi (1991) (*) Gojmerac (1980)
Komposisi madu sebagai berikut : persentase gula dalam madu berkisar antara 95%-99% dari bahan kering madu, sebagian besar merupakan gula sederhana fruktosa dan glukosa yang mencapai 85%-95% dari total gula. Persentase yang besar
dari gula sederhana ini berpengaruh terhadap karakteristik sifat fisik dan nutrisi madu (Krell, 1996). Air merupakan komponen kedua terpenting dalam madu karena akan mempengaruhi kualitas dan umur simpan madu. Hanya madu dengan kandungan air kurang dari 17% yang dapat disimpan dengan sedikit resiko terhadap fermentasi. Asam organik merupakan komponen yang berpengaruh terhadap keasaman dan karakteristik rasa madu. Mineral dalam madu terdapat dalam jumlah yang sedikit. Senyawa nitrogen, termasuk enzim, mempunyai peranan penting dalam pembentukan madu. Enzim-enzim utama dalam madu adalah invertase, diastase, dan glukosa oksidase (Krell, 1996). Madu mengandung protein yang berasal dari lebah madu (Gojmerac, 1980). Protein madu terdapat dalam bentuk albumin, globulin, protease, pepton, histon, albumosa, albuminoid, nukleoprotein, dan asam-asam amino esensial (White, 1979). Sebagian protein dan asam amino bertanggung jawab terhadap sifat koloidal madu (Matheson, 1984). Protein juga menyebabkan kecenderungan membentuk gelembung udara kecil dan buih pada madu (Sukartiko, 1986). Fungsi Madu Penggunaan madu dalam sejarah pengobatan tradisional telah dikenal sejak dahulu.
Orang-orang
Mesir
dizaman
Fir'aun
memanfaatkan
madu
untuk
menyembuhkan luka bakar dan mengobati beragam penyakit (Winarno, 1982). Madu dapat digunakan sebagai penyembuh luka dan anti-inflammatory (luka bakar) serta infeksi bekas operasi. Penggunaan madu terhadap luka bakar, berfungsi untuk meminimalkan rasa panas akibat luka bakar dan mempercepat pembentukan jaringan baru (Krell, 1996). Madu dapat mempertahankan kelembaban, karena madu merupakan humektan yang memiliki kemampuan untuk menarik air. Madu dapat digunakan sebagai salep, bahan alami yang ditambahkan ke dalam produk kosmetik (lipstik, sabun mandi, scrub, pembersih muka), masker wajah, pasta gigi, dan deodorant (Krell, 1996).
Sabun Sabun adalah pembersih yang dibuat dengan reaksi kimia antara basa natrium atau kalium dengan asam lemak dari minyak nabati atau lemak hewani (SNI, 1994). Sabun juga merupakan bahan yang digunakan untuk mencuci dan mengemulsi, terdiri dari dua komponen utama yaitu asam lemak dengan rantai karbon C12-C18 dan natrium atau kalium (Ophardt, 2003). Bentuk sabun bermacam-macam seperti berbentuk padat (batang), cair, dan gel. Sabun mandi padat dibedakan atas sabun opaque, translucent, dan sabun transparan. Sabun opaque merupakan jenis sabun mandi biasa dan memiliki tampilan yang tidak transparan, sabun translucent agak transparan, sementara sabun transparan atau disebut juga sabun gliserin mempunyai penampakan yang lebih menarik karena transparansinya (Hambali et al., 2005). Proses pembuatan sabun dikenal dengan istilah proses saponifikasi yang merupakan reaksi pemutusan rantai triglisireda melalui reaksi dengan natrium hidroksida (NaOH). Proses saponifikasi minyak akan menghasilkan produk sampingan yaitu gliserol (Ghaim dan Elizabeth, 1995). Reaksi kimia pada proses saponifikasi trigliserida dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Proses Saponifikasi Trigliserida Sumber : Helmenstine (2001)
Sabun mempunyai dua struktur gugus yang berbeda yaitu gugus hidrofobikik (CH3(CH2)14) dan gugus hidrofilikik (CO2Na). Gugus hidrofilikik berfungsi untuk mengikat air sedangkan gugus hidrofobikik berfungsi untuk mengikat lemak atau minyak. Kedua gugus tersebut dapat menurunkan tegangan permukaan sehingga sabun dapat mengikat kotoran berupa minyak atau lemak yang menempel di kulit (Ghaim dan Elizabeth, 1995). Kotoran yang menempel pada kulit umumnya berupa lemak. Debu akan menempel pada kulit karena lemak tersebut. Air saja tidak dapat membersihkan kotoran yang menempel pada kulit, diperlukan suatu bahan yang dapat mengangkat kotoran yang menempel tersebut. Sabun adalah senyawa yang dibuat sedemikian rupa sehingga memiliki keistimewaan tertentu, yaitu jika senyawa itu larut dalam air, akan bersifat surfaktan (Surface Active Agent) yaitu menurunkan tegangan permukaan air, dan sebagai pembersih. Molekul sabun tersusun dari gugus hidrofobik yang bersifat non-polar (larut dalam minyak) dan hidrofilik yang bersifat polar (larut dalam air). Ketika menggunakan sabun untuk mencuci tangan atau membersihkan kotoran (lemak), gugus hidrofobik sabun akan menempel pada kotoran dan gugus hidrofilik menempel pada air (Ghaim dan Elizabeth, 1995). Pengikatan
molekul-molekul
sabun
tersebut
dapat
menyebabkan
tegangan
permukaan air berkurang, sehingga kotoran dapat terbuang saat pembilasan. Mekanisme pembersihan oleh sabun dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Sabun sebagai Pembersih Sumber : Wilson (2008)
Asam lemak akan memberikan sifat yang berbeda pada sabun yang terbentuk. Asam lemak rantai pendek dan ikatan tak jenuh akan menghasilkan sabun cair. Asam lemak rantai panjang dan jenuh menghasilkan sabun padat (Paul, 2007). Pengaruh jenis asam lemak terhadap sifat sabun yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 2. Penggunaan asam lemak dalam pembuatan sabun tidak boleh melebihi batas. Penggunaan dalam jumlah yang berlebihan akan berefek negatif terhadap kulit, yaitu mengeringkan kulit (Paul, 2007). Tabel 2. Jenis Asam Lemak dan Sifat Sabun yang Dihasilkan Asam Lemak
Rumus Kimia
Asam laurat
CH3(CH2)10COOH
Asam miristat
CH3(CH2)12COOH
Asam palmitat
CH3(CH2)14COOH
Asam stearat
CH3(CH2)16COOH
Asam oleat Asam linoleat
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6COOH
Sifat yang ditimbulkan pada sabun Mengeraskan, membersihkan, menghasilkan busa lembut Mengeraskan, membersihkan, menghasilkan busa lembut Mengeraskan, menstabilkan busa Mengeraskan, menstabilkan busa, melembabkan Melembabkan Melembabkan
Sumber : Paul (2007)
Proses aging dalam pembuatan sabun merupakan tahap yang harus dilakukan. Aging dilakukan agar reaksi antara NaOH dan minyak atau lemak berjalan sempurna dan biasanya waktu aging sabun yaitu satu bulan tanpa pembungkusan. Sabun akan lebih baik jika mengalami proses aging selama 2-3 bulan (Stevens, 1994). Sabun Transparan Sabun transparan merupakan sabun yang memiliki tingkat transparansi paling tinggi. Sabun padat didefinisikan sebagai transparan apabila seseorang dapat membaca font tipe 14 melalui sabun dengan ketebalan ¼ inci (CV. Duraposita Chem). Sabun transparan sering disebut juga sebagai sabun gliserin karena pada proses pembuatannya ditambahkan sekitar 10-15% gliserin (Hambali et al., 2005).
Sabun transparan dapat dihasilkan dengan beberapa cara yang berbeda. Salah satu metode yang tertua adalah dengan cara melarutkan sabun dalam alkohol dengan pemanasan untuk membentuk larutan jernih (Butler, 2001). Formula dasar untuk sabun transparan dapat dilihat pada Tabel 3. Metode produksi sabun transparan melibatkan pelelehan fase lemak dan persiapan air untuk melarutkan sukrosa, gliserin dan pengawet. Kedua fase ini bereaksi dengan larutan beralkohol dari natrium hidroksida. Sabun dicetak dan dibiarkan mengeras sebelum dikemas (Butler, 2001). Tabel 3. Formula Dasar Sabun Transparan Bahan
Rumus Kimia
Asam stearat Minyak kelapa Natrium hidroksida 30% Gliserin Etanol Gula pasir Cocoamide DEA Natrium klorida Asam sitrat Air
CH3(CH2)16COOH CH3(CH2)10COOH NaOH C3H8O3 C2H5OH C12H22O11 NaCl C6H8O7.H2O H2 O
Komposisi (% b/b) 7 20 20,3 13 15 7,5 3 0,2 3 4,5
Sumber : Hambali et al. (2005)
Berikut penjelasan bahan baku yang digunakan pada pembuatan sabun transparan: Asam Stearat Asam stearat dapat berbentuk padatan atau cairan. Asam stearat berfungsi untuk mengeraskan dan menstabilkan busa. Asam stearat berwarna putih kekuningan dan memiliki titik cair pada suhu 56 °C (Hambali et al., 2005). Minyak Kelapa Minyak kelapa merupakan salah satu jenis minyak nabati dengan kemampuan tersendiri yang cukup penting dalam proses pembuatan sabun. Asam laurat (C12) merupakan asam lemak dominan yang terdapat dalam minyak kelapa yaitu sebesar 48,2% dan berperan dalam pembentukan sabun dan pembusaan. Titik cair asam laurat adalah pada suhu 44 °C (Ketaren, 1986).
Natrium Hidroksida (NaOH) Natrium hidroksida sering disebut dengan kaustik soda atau soda api yang merupakan senyawa alkali yang mampu menetralisir asam. NaOH berbentuk kristal putih dengan sifat cepat menyerap kelembaban (Hambali et al., 2005). Gliserin Gliserin berbentuk cairan jernih, tidak berbau dan memiliki rasa manis. Diperoleh dari hasil sampingan proses pembuatan sabun atau dari asam lemak tumbuhan dan hewan. Gliserin bersama dengan sukrosa dan alkohol berfungsi dalam pembentukan stuktur transparan (Ghaim dan Elizabeth, 1995). Etanol Etanol merupakan senyawa organik dengan rumus kimia C2H5OH. Etanol digunakan sebagai pelarut pada proses pembuatan sabun transparan karena sifatnya yang mudah larut dalam air dan lemak (Hambali et al., 2005). Asam Sitrat Asam sitrat memiliki bentuk berupa kristal putih. Asam sitrat berfungsi sebagai agen pengelat (Hambali et al., 2005). Asam sitrat juga berfungsi sebagai penurun nilai pH (Kirk et al., 1954). Coco Dietanolamida (Coco-DEA) Coco-DEA merupakan dietanolamida yang terbuat dari minyak kelapa. DEA dalam formula sediaan kosmetik berfungsi sebagai surfaktan dan penstabil busa. Surfaktan adalah senyawa aktif penurun tegangan permukaan yang bermanfaat untuk menyatukan fasa minyak dengan fasa air (Hambali et al., 2005). Natrium Klorida (NaCl) NaCl berbentuk butiran berwarna putih. Penambahan NaCl selain bertujuan untuk pembusaan sabun, juga untuk meningkatkan konsentrasi elektrolit agar sesuai dengan penurunan jumlah alkali pada akhir reaksi sehingga bahan-bahan pembuat sabun tetap seimbang selama proses pemanasan (Hambali et al., 2005).
Gula Pasir Gula pasir pada proses pembuatan sabun transparan berfungsi untuk membantu terbentuknya transparansi pada sabun. Gula pasir dapat membantu perkembangan kristal pada sabun (Hambali et al., 2005). Mutu Sabun Sediaan kosmetik merupakan bahan atau campuran bahan untuk digosokkan, dituangkan, dipercikan atau disemprotkan pada badan atau bagian badan manusia dengan maksud untuk membersihkan, memelihara, menambah daya tarik atau mengubah rupa dan tidak termasuk obat. Penggolongan kosmetik berdasarkan kegunaanya adalah sebagai higiene tubuh (sabun dan sampo), tata rias (pemerah pipi, lipstik), wangi-wangian dan proteksi (sun screen). Tujuan penggunaan sediaan kosmetik mandi antara lain untuk membersihkan tubuh, membantu melunakkan air sadah, memberi keharuman dan rasa segar serta menghaluskan dan melembabkan kulit (Imron, 1985). Contoh dari sediaan kosmetik mandi antara lain minyak mandi, bath capsul, sabun dan sebagainya. Sabun merupakan pembersih tubuh sehari-hari. Sabun dan air dapat menghilangkan berbagai kotoran dari permukaan kulit termasuk bakteri, keringat, sel-sel kulit yang telah mati dan sisa kosmetik. Berdasarkan jenisnya, sabun dibedakan atas dua macam yaitu sabun padat dan sabun cair (Hambali et al., 2005). Sabun transparan, sabun opaque, dan sabun kertas dengan berbagai bentuk dan warna merupakan contoh dari sabun padat. Spesifikasi persyaratan mutu yang harus dipenuhi pada produk sabun menurut SNI 06-3532-1994 meliputi : kadar air dan zat penguap sabun, jumlah asam lemak, fraksi tak tersabunkan, bagian tak larut alkohol, kadar alkalis bebas yang dihitung sebagai NaOH dan kadar minyak mineral (SNI, 1994). Syarat mutu sabun dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Syarat Mutu Sabun Menurut SNI 06-3532-1994 Uraian Kadar air (%)
Tipe 1 Maks. 15
Tipe 2 Maks.15
Seperfat Maks. 15
Jumlah asam lemak (%)
> 70
64 - 70
> 70
Alkali bebas Dihitung sebagai NaOH (%) Dihitung sebagai KOH (%)
Maks. 0,1 Maks. 0,14
Maks. 0,1 Maks. 0,14
Maks. 0,1 Maks. 0,14
Asam lemak bebas (%)
< 2,5
< 2,5
2,5 – 7,5
Minyak mineral
Negatif
Negatif
Negatif
Sumber : BSN (1994)
Sifat Fisik Sabun Sifat fisik dalam sabun biasanya terdiri dari kekerasan, tegangan permukaan, tegangan antar muka, stabilitas emulsi, dan stabilitas busa. Tegangan permukaan merupakan salah satu sifat khusus yang dimiliki oleh molekul-molekul pada permukaan cairan. Molekul pada permukaan cairan ini mengalami gaya resultan yang mengarah ke dalam cairan. Sebaliknya molekul-molekul di dalam cairan, tidak mengalami gaya resultan tersebut, karena molekul di dalam cairan akan mengalami gaya yang sama ke segala arah (Bird, 1993). Analisa tegangan antar muka menggunakan air dan xilen. Air bersifat aqueous, sedangkan xilen bersifat nonaqueous atau tidak larut dalam air. Selain itu dapat juga dikatakan air bersifat polar sedangkan xilen bersifat non polar. Masingmasing cairan, air, dan xilen memiliki tegangan permukaan. Ketika terjadi kontak antara kedua cairan tersebut gaya pada permukaan kedua cairan tersebut saling tolakmenolak. Hal ini disebabkan oleh perbedaan kepolaran antara kedua cairan tersebut. Gaya yang terjadi pada permukaan kedua cairan yang saling kontak tersebut dinamakan tegangan antar muka (Laura, 2004).
METODE Lokasi dan Waktu Penelitian ini dilaksanakan di Bagian Non Ruminansia dan Satwa Harapan, Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor, Laboratorium Kimia Fisik, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei sampai Juli 2008. Materi Madu yang digunakan adalah madu kapuk karena madu kapuk mempunyai warna yang agak gelap sehingga diharapkan dapat memberi warna khas madu pada sabun. Kandungan protein yang terdapat pada madu kapuk agak tinggi dibandingkan dengan madu yang lain, diharapkan dapat memperbaiki sifat fisik yaitu menurunkan tegangan permukaan sehingga stabilitas emulsi meningkat dan menyebabkan busa stabil dan daya pembersihan semakin efektif. Bahan-bahan lain yang digunakan yaitu NaOH 30%, air, cocoamide DEA, TEA (tetra etil amida), gliserin, etanol, minyak kelapa, olive oil, asam stearat, asam sitrat, gula pasir, NaCl, xylen, dan akuades. Peralatan yang digunakan adalah timbangan analitik, pengaduk, kaca arloji, gelas ukur, gelas piala, labu Elenmeyer, termometer, hot dan magnetic stirrer, freezer, penetrometer, Tensiometer Du Nouy, tabung reaksi, stopwatch, desikator, oven, dan vortex. Rancangan Model Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktor tunggal yaitu penambahan madu. Konsentrasi madu yang ditambahkan terdiri atas empat taraf yaitu 0%; 2,5%; 5%; dan 7,5%, serta masing–masing taraf mendapat tiga kali ulangan. Model matematikanya: Yij = µ + Ai + ε ij Keterangan : Yij
= hasil pengamatan pada ulangan ke-j dari perlakuan penambahan madu taraf ke-i
µ
= nilai rataan umum
Ai
= perlakuan penambahan madu
ε ij
= galat percobaan pada ulangan ke-j dari perlakuan penambahan madu taraf ke-i
i
= taraf (konsentrasi) penambahan madu (0%; 2,5%; 5%; dan 7,5%)
j
= ulangan (1, 2, 3)
Analisa Data Analisa yang digunakan setelah data diperoleh adalah uji keragaman pada taraf kepercayaan yang digunakan adalah 95% (α = 0,05). Jika perlakuan berpengaruh nyata, analisis dilanjutkan dengan menguji sifat ortogonalnya. Uji lanjut ini digunakan untuk mengetahui konsentrasi terbaik yang dilihat dari hubungan peubah dan konsentrasi madu (Steel and Torrie, 1995). Peubah Peubah yang diamati untuk setiap pengamatannya sabun madu transparan meliputi kekerasan, tegangan permukaan, tegangan antar muka, stabilitas emulsi dan stabilitas busa. Prosedur Penelitian Tahap Satu Penelitian tahap satu dilakukan untuk menentukan formula pembuatan sabun transparan terbaik dari dua referensi yang berbeda, yaitu model www.sma.net (2008) dan Hambali et al. (2005). Terdapat beberapa bahan yang berbeda, namun pemanfaatannya dalam sabun transparan sama, misalnya Coco DEA dan TEA memiliki fungsi yang sama dalam sabun, yaitu sebagai surfaktan dan penstabil busa. Formula sabun transparan dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Formula Sabun Transparan Formula
Bahan Asam stearat Minyak kelapa Minyak kelapa sawit Olive oil NaOH 30% NaOH Gliserin Etanol Gula pasir Coco DEA TEA NaCl Asam sitrat Air
I
II
50 g 100 ml 5 ml 20 g 80 ml 80 ml 50 g 50 ml
20 g 57,5 g 37,5 g 45 g 45 g 22,5 g 8,75 g 0,6 g 8,75 g 12,5 ml
Keterangan : Formula I : www.sma.net (2008) Formula II : Hambali et al. (2005)
Sabun transparan yang diperoleh, dinilai secara deskriptif. Penilaian tersebut mencakup keadaan transparansi, banyak busa, dan kesan kesat. Formula yang terpilih, digunakan pada penelitian selanjutnya (tahap dua). Penilaian terhadap transparansi dilakukan dengan cara melihat dari jarak pandang 10 cm dan transparansi dilihat dengan menempelkan jari telunjuk di belakang sabun. Pengukuran banyak busa yang dihasilkan dari sabun dilakukan dengan menggosokkan sabun pada tangan yang dibasahi. Kesan kesat didapat setelah tangan yang digosokkan sabun dibilas dengan air dan dikeringkan. Penelitian Tahap Dua Penelitian tahap dua merupakan tahapan modifikasi formula terpilih dengan menggunakan madu kapuk. Penambahan madu dengan beberapa konsentrasi yang berbeda dilakukan untuk menentukan konsentrasi madu yang dapat ditambahkan dalam formula sabun transparan sehingga dihasilkan sabun madu transparan dengan sifat fisik yang paling baik. Sifat fisik yang dinilai yaitu kekerasan sabun. Pengujian kekerasan diuji untuk mengetahui umur simpan sabun tersebut setelah digunakan, selain itu diukur pula tegangan permukaan, stabilitas emulsi, tegangan antar muka, serta stabilitas busa sabun yang dihasilkan.
Pembuatan Sabun Transparan (Hambali et al., 2005). Proses awal dari pembuatan sabun transparan adalah pelelehan asam stearat pada suhu 60 °C. Minyak kelapa ditambahkan setelah asam stearat meleleh sempurna, pengadukan dilakukan secara konstan menggunakan pengaduk kaca. NaOH 30% ditambahkan setelah asam stearat dan minyak kelapa tercampur homogen. Suhu pemanasan dipertahankan konstan antara 70-80 °C. Bahan-bahan pendukung yaitu etanol, gliserin, gula pasir, asam sitrat, coco-DEA, NaCl dan air ditambahkan, sehingga terbentuk sabun dasar. Suhu pemanasan selama proses pembuatan sabun selalu dijaga (70-80 °C). Suhu yang terlalu tinggi akan menyebabkan penguapan alkohol semakin cepat, sehingga alkohol tidak dapat melakukan fungsinya sebagai pelarut dengan efektif. Modifikasi Formula Terpilih (Hambali et al., 2005). Sabun dasar transparan yang telah dibuat kemudian didinginkan hingga suhu mencapai 60 °C. Madu ditambahkan jika suhu sabun dasar sudah mencapai 60 °C. Suhu sabun yang lebih tinggi akan menyebabkan karamelisasi madu, sehingga memungkinkan warna madu berubah menjadi gelap. Pengadukan dilakukan saat madu ditambahkan agar tercampur secara homogen. Madu yang digunakan dipasteurisasi terlebih dahulu dengan metode Low Temperature Long Time (LTLT) pada suhu 40 °C selama 30 menit untuk meminimalkan jumlah mikroorganisme yang ada dalam madu. Selanjutnya sabun dituangkan ke dalam cetakan yang ditutup dan proses aging sabun dilakukan terlebih dahulu selama 4 minggu. Sabun disimpan pada suhu 27 °C. Setelah aging selama 4 minggu, sabun dikeluarkan dari cetakan dan dibungkus. Tujuan aging adalah agar proses penyabunan berjalan secara sempurna, sehingga tidak menimbulkan efek negatif pada kulit. Proses pembuatan sabun madu transparan dapat dilihat pada Gambar 3. Pemilihan Sabun Transparan Terbaik Pemilihan produk terbaik dilakukan dengan cara yang didasarkan pada pembobotan nilai kepentingan hasil analisa fisik. Semakin penting peubah, maka nilai kepentingan semakin besar. Nilai kepentingan merupakan nilai yang diberikan berdasarkan beberapa dasar kepentingan sesuai standar yang ada atau asumsi dan manfaatnya dalam suatu produk. Nilai kepentingan tersebut diperoleh secara objektif.
Hasil analisa dari setiap peubah uji diurutkan berdasarkan nilai terbaik. Nilai terbaik (pertama) diberi nilai 3, kedua diberi nilai 2, dan ketiga diberi nilai 1. Nilai total akhir diperoleh dari akumulasi perkalian antara nilai dengan bobot setiap peubah. Sabun transparan terbaik ditunjukkan oleh sabun yang memiliki jumlah nilai bobot tertinggi. Perhitungan sebagai berikut : Keterangan : NK = Nilai Kepentingan B = Bobot = Nilai Kepentingan Jumlah NK N = Nilai (1= kurang baik, 2 = baik, 3 = paling baik) NB = Nilai Bobot = Nilai X Bobot
Minyak kelapa Asam Stearat yang telah dilelehkan (60 °C) NaOH 30%
Pencampuran 1
Sabun dasar (opaque) Etanol, gliserin, gula pasir, asam sitrat, cocoamide DEA, NaCl, dan air Pencampuran 2
Sabun dasar transparan (60 °C)
Pencampuran 3 (60 °C)
Madu (0%, 2,5%, 5%, 7,5%) yang telah dipasteurisasi 40 °C selama 30 menit
Pencetakan
Aging 4 minggu
Sabun transparan (siap digunakan)
Analisa Sifat Fisik: 1. Kekerasan 2. Tegangan Permukaan 3. Stabilitas Emulsi 4. Tegangan Antar Muka 5. Stabilitas Busa
Gambar 3. Pembuatan Sabun Madu Transparan Sumber : Hambali et al. (2005) yang dimodifikasi
Analisa Sifat Fisik Kekerasan Sabun Madu Transparan (Laboratorium Pengolahan Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB). Pengukuran kekerasan sabun dilakukan dengan menggunakan penetrometer (Gambar 4). Jarum pada penetrometer ditusukkan ke dalam sampel dan dibiarkan untuk menembus bahan selama 5 detik pada temperatur konstan (27 °C). Kedalaman penetrasi jarum ke dalam bahan dinyatakan dalam 1/10 mm dari angka yang ditunjukkan pada skala penetrometer.
Gambar 4. Penetrometer Tegangan Permukaan (ASTM D 1331-56, 1967). Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan Tensiometer Du Nouy (Gambar 5). Wadah yang digunakan yaitu gelas piala berukuran 250 ml. Sebelum digunakan, cincin dibilas terlebih dahulu dengan akuades, lalu dikeringkan. Cincin platinum dicelupkan ke akuades. Posisi alat diatur supaya horizontal dengan water pass dan diletakkan pada tempat yang bebas getaran, angin, sinar matahari, dan panas. Larutan sampel (sabun 10% dalam akuades) dimasukkan ke gelas piala dan diletakkan di atas dudukan (plateform) pada
Tensiometer Du Nouy. Cincin platinum dimasukkan ke larutan sampel tersebut, dengan cara menaikkan dudukan sampai skala vernier Tensiometer Du Nouy diatur pada posisi nol dan jarum penunjuk berada pada posisi berimpit dengan skala kaca. Proses ini diteruskan sampai film cairan tepat lepas dari cincin. Skala dibaca dan dicatat sebagai tegangan permukaan pada saat lapisan surfaktan lepas dari cincin. Perhitungan penurunan tegangan permukaan (PTP) dapat dihitung menggunakan rumus : PTP = Tegangan permukaan air – tegangan permukaan 10% sabun dalam akuades
Gambar 5. Tensiometer Du Nouy
Tegangan Antar Muka (ASTM D 1331-56, 1967). Metode yang digunakan sama dengan pengukuran penurunan tegangan permukaan. Xylen pada tegangan antar muka ditambahkan sebagai fasa tidak larut dalam air. Nilai tegangan antar muka antara air dengan xylen setelah ditambahkan sabun diukur kembali.
Nilai penurunan tegangan antar muka adalah nilai tegangan antar muka sebelum ditambahkan sabun dikurangi nilai tegangan antar muka setelah ditambahkan sabun. Perhitungan penurunan tegangan permukaan (PTP) dapat dihitung menggunakan rumus : PTP = Tegangan antar muka air – tegangan antar muka 10% sabun dalam xylen
Stabilitas Emulsi (Piyali et al., 1999). Sabun sebanyak 2 gram ditimbang dalam cawan (bobot awal). Sabun tersebut dipanaskan dalam oven dengan suhu 45 °C selama 1 jam, kemudian didinginkan dalam freezer selama 1 jam. Sabun tadi ditimbang lagi (bobot akhir). Stabilitas emulsi dihitung dengan rumus sebagai berikut: Stabilitas emulsi = 100% - (% bobot yang hilang) bobot awal – bobot akhir Bobot yang hilang =
X 100% bobot awal
Stabilitas Busa (Piyali et al., 1999). Sabun sebanyak 1 gram dimasukkan ke tabung reaksi yang berisi 10 ml akuades, kemudian dikocok dengan vortex selama 1 menit. Busa yang terbentuk diukur tingginya menggunakan penggaris (tinggi busa awal). Tinggi busa diukur kembali setelah 1 jam (tinggi busa akhir), kemudian stabilitas busa dihitung dengan rumus : Stabilitas Busa = 100% - (% busa yang hilang) Tinggi busa awal – tinggi busa akhir Busa yang hilang =
X 100% Tinggi busa awal
Badan Standarisasi Nasional (BSN) belum membuat standar fisik sabun. Sehingga untuk mengetahui kualitas (baik tidaknya) fisik sabun madu transparan hasil penelitian, dilakukan pembandingan dengan sabun madu transparan komersial yang juga menggunakan madu kapuk yaitu sabun transparan “Madoe”.
HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian Tahap Satu Penentuan Formula Pembuatan Sabun Transparan Penelitian tahap satu merupakan tahap pemilihan formula pembuatan sabun trasnparan. Hasil penelitian tahap satu ini diaplikasikan pada penelitian tahap dua. Analisa
dilakukan
terhadap
transparansi,
pembusaan,
dan
kesan
setelah
menggunakan sabun (kesat, gatal, panas). Sabun transparan yang diinginkan adalah yang transparan, banyak busa, tidak menggumpal, dan tidak gatal atau kesat setelah digunakan. Bahan baku yang digunakan dalam proses pembuatan sabun transparan sangat berpengaruh terhadap kualitas produk yang dihasilkan. Perbedaan bahanbahan tersebut dapat menyebabkan sabun transparan yang dihasilkan berubah karakteristiknya (Hambali et al., 2005). Penelitian pendahuluan ini menggunakan metode yang bersumber dari www.sma.net (2008) dan Hambali et al. (2005). Perbedaan kedua metode tersebut terletak pada proses pelelehan, pencampuran dan pemanasan bahan. Pada metode Www.sma.net (2008) NaOH terlebih dahulu dilelehkan kemudian ditambah air dan bahan-bahan lainnya. Alkohol ditambahkan pada saat pemanasan. Pada metode Hambali et al. (2005), asam stearat dilelehkan terlebih dahulu, setelah meleleh semua barulah minyak kelapa dan NaOH 30% ditambahkan. Penambahan alkohol dilakukan tanpa pemanasan, begitu juga bahan lainnya. Pengadukan dalam proses pembuatan sabun mandi harus terus dilakukan agar bahan-bahan dapat tercampur secara sempurna. Pengadukan tidak boleh dilakukan terlalu cepat, karena semakin cepat pengadukan, busa yang terbentuk saat proses pembuatan semakin banyak. Hal ini berdampak terhadap penyusutan produk akhir. Pemilihan formula sabun transparan tidak dilakukan berdasarkan sifat kimia, tetapi secara deskriptif terhadap transparansi tanpa adanya bintik putih, busa yang dihasilkan banyak, dan kesan kesat didapatkan setelah pemakaian. Formula I (www.sma.net, 2008) menghasilkan sabun transparan yang kurang baik. Sabun yang dihasilkan transparan, namun terlihat banyak bintik putih (seperti kabut), serta busa yang dihasilkan kurang. Kesan yang didapat yaitu terasa panas dan gatal di tangan setelah pemakaian.
Bintik putih yang terlihat pada sabun dikarenakan campuran bahan yang tidak homogen. Penguapan alkohol sebelum proses selesai dapat memacu pembentukan bintik putih tersebut. Penambahan alkohol dilakukan pada saat pemanasan, akan menyebabkan penguapan alkohol berjalan lebih cepat, sehingga bahan-bahan yang dipanaskan belum seluruhnya larut dan tercampur secara homogen. Sabun yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 6.
I
II
Keterangan : I = Sabun transparan formula www.sma.net (2008) II = Sabun transparan formula Hambali et al. (2005)
Gambar 6. Sabun Transparan dari Dua Metode Panas dan gatal yang terasa setelah pemakaian sabun dikarenakan konsentrasi NaOH yang digunakan terlalu pekat. Hal ini sesuai dengan penjelasan Kamikaze (2002) yang menyatakan, bahwa NaOH yang terlalu pekat dalam pembuatan sabun akan memberikan pengaruh negatif yaitu iritasi pada kulit. Formula II (Hambali et al., 2005) menghasilkan sabun transparan dengan sifat yang diinginkan yaitu transparan tanpa terbentuknya bintik-bintik putih, busa yang dihasilkan banyak, dan setelah digunakan memberikan sensasi bersih pada kulit karena terasa kesat setelah dibilas. Berbeda dengan metode www.sma.net ( 2008) yaitu penambahan alkoholnya dilakukan dengan pemanasan, penambahan alkohol pada metode Hambali et al. (2005) dilakukan tanpa pemanasan. Hal ini bertujuan untuk mempertahankan alkohol agar tidak cepat menguap, sehingga dapat menjalankan fungsinya sebagai pelarut dengan baik. Hasil akhir produk didapatkan sabun transparan yang homogen. Hasil dari kedua formula yang digunakan tersebut dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Analisa Visual Sabun Transparan dengan Dua Formula Formula
Analisa Transparansi Busa Kesan pada pemakaian Keterangan : I II ++ +
= = = =
kulit
setelah
I
II
+ +
++ ++
Panas dan gatal
Kesat
metode www.sma.net (2008) metode Hambali et al. (2005) transparan, busa banyak, tidak ada bintik putih kurang transparan, berbusa, ada bintik putih
Hasil analisa yang diperoleh menunjukkan bahwa metode Hambali et al. (2005) dapat menghasilkan sabun transparan yang lebih baik dibandingkan metode www.sma.net (2008), yaitu transparan, busa yang dihasilkan banyak, dan kesan kesat setelah pemakaian. Berdasarkan hasil ini, maka pada penelitian tahap dua, formula yang digunakan yaitu metode Hambali et al. (2005) yang dimodifikasi sesuai perlakuan. Penelitian Tahap Dua Penelitian tahap dua menggunakan formula Hambali et al. (2005) yang dimodifikasi dengan penambahan madu pada beberapa konsentrasi. Formulasinya dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7. Formulasi Sabun Madu Transparan Bahan Asam stearat Minyak kelapa NaOH 30% Gliserin Etanol Gula pasir Cocoamide DEA NaCl Asam sitrat Air Madu
P0 7 20 20,3 13 15 7,5 3 0,2 3 4,5 0
Sumber : Hambali et al. (2005) yang dimodifikasi
Jumlah (% b/b) P2,5 P5 7 7 20 20 20,3 20,3 13 13 15 15 7,5 7,5 3 3 0,2 0,2 3 3 4,5 4,5 2,5 5
P7,5 7 20 20,3 13 15 7,5 3 0,2 3 4,5 7,5
Peningkatan konsentrasi madu menyebabkan warna sabun transparan semakin mendekati warna madu yaitu kuning kecoklatan. Perbedaan warna sabun tersebut dapat dilihat pada Gambar 7. Konsentrasi madu sampai 10% pernah dilakukan, sabun yang diperoleh berwarna lebih gelap, namun sabun yang dihasilkan lebih lunak dan lengket setelah digunakan di tangan. Hal ini yang menyebabkan penambahan madu dibatasi hingga konsentrasi 7,5%.
P0
P2,5
P5
P7,5
Keterangan : P = Konsentrasi madu (%)
Gambar 7.
Perbedaan Warna Sabun Transparan dengan Penambahan Konsentrasi Madu yang Berbeda
Sabun yang diperoleh memiliki rendemen sebesar 10% dari berat total bahan yang digunakan. Hasil pengujian terhadap sifat fisik sabun madu transparan yang meliputi kekerasan sabun, tegangan permukaan, stabilitas emulsi, tegangan antar muka dan stabilitas busa dapat dilihat pada Tabel 8. Pengujian sifat fisik dilakukan untuk mengetahui kesesuaian sifat fisik sabun transparan yang dihasilkan. Tabel 8. Analisa Sifat Fisik Sabun Madu Transparan P0% 7,15±0,42
Hasil Analisa P2,5% P5% 8,11±0,32 9,41±0,29
P7,5% 9,79±0,05
Tegangan Permukaan (dyne/cm) *
31,43±2,13
27,05±1,08 25,97±1,13
25,02±0,14
Tegangan Antar Muka (dyne/cm) tn
19,2±1,57
16,00±3,16 14,67±2,47
13,97±2,04
Stabilitas Emulsi (%) *
88,14±2,22
89,33±1,60 90,75±1,07
92,71±1,12
Stabilitas Busa (%)*
30,37±6,01
42,75±5,34 66,19±7,71
78,21±5,45
Sifat Fisik Kekerasan (mm/detik) *
Keterangan : * = nyata tn = tidak nyata
Kekerasan Gula pasir (sukrosa) merupakan salah satu bahan baku yang digunakan dalam pembuatan sabun mandi transparan. Sukrosa yang mengalami proses pemanasan terurai menjadi glukosa dan fruktosa. Hal ini dapat menurunkan kekerasan dari suatu produk (Winarno, 1991). Hasil analisa kekerasan sabun transparan yang diberi penambahan madu 07,5% menunjukkan nilai pada kisaran 7,15-9,79 mm/detik atau bertambah 2,64 mm/detik (Tabel 8). Semakin besar nilai penetrasi jarum dalam sabun, berarti sabun tersebut semakin lunak. Sebagai sabun pembanding yaitu sabun transparan komersil ”Madoe” memiliki nilai kekerasan sebesar 6,5 mm/detik, berarti lebih keras dibanding sabun transparan hasil penelitian. Analisis keragaman menunjukkan bahwa penambahan madu memberikan pengaruh nyata (P < 0,05) terhadap kekerasan sabun transparan yang dihasilkan. Sifat ortogonalnya menunjukkan bahwa peningkatan penambahan madu menyebabkan penurunan kekerasan sabun mandi transparan menurun mengikuti persamaan linear y = 7,23 + 0,37x (R2 = 0,91), seperti yang tampak pada Gambar 8.
Artinya, setiap penambahan 1% madu akan meningkatkan nilai kekerasan sabun mandi transparan sebesar 0,37 mm/detik. 12
Kekerasan Sabu n (m m /d tk)
y = 7,23 + 0,37x; R2 = 0,91 9
6
3
0 0
2,5
5
7,5
Konsentrasi Madu (%)
Gambar 8. Pengaruh Konsentrasi Transparan
Madu
terhadap
Kekerasan
Sabun
Hal ini disebabkan madu memiliki sifat higroskopis. Gula pereduksi dalam madu bersifat higroskopis sehingga semakin tinggi kandungan gula pereduksi maka daya ikat air semakin tinggi (TP News, 2008). Hal ini dapat menurunkan kekerasan dari suatu produk. Madu memiliki kandungan gula pereduksi (glukosa dan fruktosa) yang tinggi. Rataan glukosa (dekstrosa) pada madu mencapai 31,3% dan fruktosa (levulosa) sebesar 38,2% (Sihombing, 1997). Kadar air madu juga dimungkinkan mempengaruhi penurunan kekerasan sabun transparan. Madu memiliki kandungan gula pereduksi yang lebih tinggi dibanding sukrosa. Pemanasan menyebabkan sukrosa terurai menjadi glukosa dan fruktosa. Hal ini dapat menurunkan kekerasan dari suatu produk (Winarno, 1991). Tegangan Permukaan Sabun merupakan produk yang dapat menurunkan tegangan permukaan air (Suryani et al., 2002). Analisa tegangan permukaan ditujukan untuk mengetahui kemampuan sabun madu transparan untuk menurunkan tegangan permukaan air. Perubahan tegangan permukaan pada sabun merupakan suatu pembuktian pernyataan Kirk et al. (1954), yang menyatakan bahwa sabun mempunyai dua
struktur gugus yang berbeda yaitu gugus hidrofobik dan gugus hidrofilik. Kedua gugus tersebut dapat menurunkan tegangan permukaan sehingga sabun dapat mengikat kotoran berupa minyak atau lemak. Tegangan permukaan air tanpa campuran sabun pada analisa ini sebesar 58,35 dyne/cm. Tegangan permukaan air yang telah ditambahkan sabun madu transparan berkisar antara 25,02-31,43 dyne/cm (Tabel 8), sedang sabun transparan komersil ”Madoe” yang digunakan sebagai sabun pembanding memiliki nilai tegangan permukaan sebesar 21,6 dyne/cm. Hal ini menunjukkan bahwa sabun transparan komersil ”Madoe” memiliki kemampuan menurunkan tegangan permukaan yang lebih baik dibanding sabun yang dihasilkan. Hasil
analisis
keragaman
menunjukkan
bahwa
penambahan
madu
berpengaruh nyata (P < 0,05) terhadap tegangan permukaan sabun transparan yang dihasilkan. Pengujian terhadap sifat ortogonalnya menunjukkan bahwa penambahan madu sampai 7,5% akan menurunkan tegangan permukaan mengikuti garis linear y = 30,42 - 0,81x (R2 = 0,72), seperti yang dilukiskan pada Gambar 9. Setiap penambahan 1% madu akan menurunkan nilai tegangan permukaan sabun transparan sebesar 0,81 dyne/cm. 35 2
Tegangan Permukaan (dyne/cm)
y = 30,42 - 0,81x ; R = 0,72 30
25
20 0
2,5
5
7,5
Konsentrasi Madu (%)
Gambar 9. Pengaruh Konsentrasi Madu terhadap Tegangan Permukaan Sabun Transparan Sifat fisikokimia setiap protein tidak sama, tergantung jumlah dan jenis asam aminonya. Protein dalam madu menyebabkan madu memiliki tegangan permukaan
yang rendah. Semakin tinggi konsentrasi madu yang ditambahkan, semakin banyak protein dan dapat menyebabkan tegangan permukaan semakin menurun. Kenyataan ini sesuai dengan pernyataan White and Doner (1980) yaitu madu memiliki kemampuan tegangan permukaan yang rendah karena adanya protein, sehingga merupakan humektan yang sempurna dalam produk kosmetik. Protein memiliki gugus hidrofilik dan hidrofobik. Gugus hidrofilik akan mengikat air dan gugus hidrofobik mengikat lemak. Tegangan Antar Muka Analisa tegangan antar muka ditujukan untuk mengetahui kemampuan sabun mandi madu transparan menurunkan tegangan antar muka air dengan xylen yang diasumsikan sebagai kotoran atau lemak. Kemampuan ini merupakan tolak ukur kemampuan sabun mandi transparan untuk berinteraksi dengan lemak atau kotoran sehingga kotoran atau lemak dapat dibersihkan. Tegangan antar muka suatu fasa yang berbeda derajat polaritasnya akan menurun jika gaya tarik menarik antar molekul yang berbeda dari kedua fase (adhesi) lebih besar dibandingkan gaya tarik menarik antar molekul yang sama dalam fase tersebut (kohesi) (www.pharmacy.wilkes.edu, 2008). Tegangan antar muka air sebesar 59,0 dyne/cm. Tegangan antar muka air bercampur sabun transparan dengan campuran madu 0-7,5% berkisar antara 13,9719,2 dyne/cm, nilai rataan tegangan antar muka sabun madu transparan yang diperoleh adalah sebesar 27,37 dyne/cm (Tabel 8) dan mencakup tegangan antar muka sabun transparan ”Madoe” (18 dyne/cm). Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa penambahan madu tidak berpengaruh nyata terhadap tegangan antar muka sabun transparan yang dihasilkan. Stabilitas Emulsi Sabun padat termasuk dalam emulsi tipe w/o (Suryani et al., 2002). Stabilitas suatu emulsi merupakan salah satu karakter penting dan mempunyai pengaruh besar terhadap mutu produk emulsi ketika dipasarkan. Emulsi yang baik tidak membentuk lapisan-lapisan, tidak terjadi perubahan warna dan memiliki konsistensi yang tetap. Stabilitas emulsi dipengaruhi oleh jumlah asam lemak yang terkandung dalam sabun. Asam lemak ini berperan dalam menjaga konsistensi sabun. Kestabilan
emulsi dalam sabun juga dipengaruhi oleh kadar air dan bahan dasar yang bersifat higroskopis. Semakin tinggi kadar air dalam sabun maka akan semakin tidak stabil. Stabilitas emulsi sabun madu transparan yang dihasilkan memiliki kisaran nilai antara 88,14-92,71% (Tabel 8). Sebagai pembanding, analisa juga dilakukan terhadap sabun ”Madoe” yaitu sabun transparan komersil yang ternyata memiliki nilai stabilitas emulsi sebesar 91,86%. Hasil analisa keragaman menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi madu berpengaruh nyata (P < 0,05) terhadap stabilitas emulsi. Pengujian terhadap sifat ortogonalnya
memperlihatkan
bahwa
peningkatan
konsentrasi
madu
akan
meningkatkan kestabilan emulsi sabun madu transparan yang dihasilkan mengikuti persamaan linear y = 87,96 + 0,60x (R2 = 0,63), seperti terlihat pada Gambar 10. Hal ini berarti setiap peningkatan 1% madu akan meningkatkan nilai stabilitas emulsi sebesar 0,60%.
Stabilitas Emulsi (%)
94
2
y = 87,96 + 0,60x ; R = 0,63
91
88
85 0
2,5
5
7,5
Konsentrasi Madu (%)
Gambar 10. Pengaruh Konsentrasi Madu terhadap Stabilitas Emulsi Sabun Transparan Peningkatan stabilitas emulsi dipengaruhi oleh peningkatan jumlah asam lemak yang berasal dari hasil reaksi lain dalam formula. Reaksi yang terjadi antara coco-DEA dan mineral yang terdapat di dalam madu menghasilkan asam lemak (Qisti, 2008), selain itu dapat juga disebabkan oleh madu yang ditambahkan pada formula. Jumlah asam lemak sabun transparan yang diberi tambahan madu 0-7,5% berkisar antara 9,973-21,162% (Qisti, 2008). Tegangan permukaan yang menurun
(Gambar 9) dengan penambahan madu turut menstabilkan emulsi. Zielenski (1997) menyatakan bahwa semakin kecil nilai tegangan permukaannya berarti semakin stabil sistem emulsi tersebut. Stabilitas Busa Busa adalah gas yang terjebak oleh lapisan tipis cairan yang mengandung sejumlah molekul surfaktan yang teradsorpsi pada lapisan tipis tersebut, dalam gelembung, gugus hidrofobik surfaktan akan mengarah ke gas, sedang bagian hidrofiliknya akan mengarah ke larutan. Gelembung akan dilapisi oleh lapisan tipis cairan yang mengandung sejumlah molekul surfaktan dengan orientasi face to face saat gelembung keluar dari badan cairan (Rileksbook, 2008). Hasil analisa stabilitas busa sabun madu transparan menunjukkan kisaran 30,37-78,21%, seperti yang tercantum pada Tabel 8. Sabun mandi transparan ”Madoe” yaitu sabun transparan komersial yang diuji sebagai sabun pembanding memiliki nilai stabilitas busa sebesar 18,06%. Hasil analisis keragaman terhadap stabilitas busa sabun mandi transparan menunjukkan bahwa penambahan madu berpengaruh nyata (P < 0,05) terhadap stabilita busa. Uji terhadap sifat ortogonal menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi madu, maka stabilitas busa juga semakin meningkat mengikuti persamaan linear y = 29,33 + 6,68x (R2 = 0,92), seperti pada Gambar 11. 100 Stabilitas Busa (%)
2
y = 29,33 + 6,68x ; R = 0,92
80 60 40 20 0 0
2,5
5
7,5
Konsentrasi Madu (%)
Gambar 11. Pengaruh Konsentrasi Madu terhadap Stabilitas Busa Sabun Transparan
Hal ini berarti setiap peningkatan 1% madu akan meningkatkan nilai stabilitas busa sebesar 6,68%. Protein dalam madu membantu dalam pembusaan. Pembentukan busa terjadi saat udara terinkorporasi secara mekanis. Saat udara terinkorporasi dalam larutan protein, sel-sel terbentuk dari udara yang dikelilingi oleh lapisan protein pada fase antar muka udara-air (Wong, 1989). Tegangan permukaan juga dapat mempengaruhi stabilitas busa. Penurunan tegangan permukaan menyebabkan udara dari luar dengan mudah masuk ke dalam air. Udara yang masuk terperangkap oleh surfaktan dan membentuk busa. Pemilihan Sabun Madu Transparan Terbaik Pemilihan produk terbaik dilakukan dengan cara yang didasarkan pada pembobotan nilai kepentingan hasil analisa fisik. Nilai kepentingan setiap peubah ditentukan atas pertimbangan-pertimbangan yang dapat dilihat pada Tabel 9. Tabel 9. Penilaian Kepentingan Setiap Peubah Sabun Madu Transparan Peubah
Dasar Pertimbangan Kepentingan Berhubungan dengan ketahanan pemakaian sabun
NK
Tegangan Permukaan
Menentukan daya bersih
5
Stabilitas Emulsi
Menentukan umur simpan
3
Tegangan Antar Muka
Menentukan stabilitas busa
4
Stabilitas Busa
Biasanya konsumen menyukai sabun yang busanya stabil
5
Kekerasan
4
Keterangan : NK = Nilai Kepentingan
Besarnya nilai kepentingan diperoleh berdasarkan kepentingan sifat fisik sabun transparan tersebut yang dinilai oleh beberapa orang. Semakin penting peubah, maka nilai kepentingan semakin besar. Pemilihan sabun madu transparan terbaik tidak hanya dilihat berdasarkan nilai kepentingan saja, tetapi dilihat juga nilai pembobotannya. Perhitungan penentuan sabun mandi transparan dapat dilihat pada Tabel 10. Sabun transparan terbaik ditunjukkan oleh sabun yang memiliki jumlah nilai bobot tertinggi.
Tabel 10. Pembobotan dalam Penentuan Konsentrasi Terbaik Sabun Madu Transparan Peubah
N K
B
P0
P2,5
Perlakuan P5
P7,5
N
NB
N
NB
N
NB
N
NB
Kekerasan
4
0,19
3
0,57
2
0,38
2
0,38
2
0,38
Tegangan Permukaan
5
0,24
2
0,48
2
0,48
2
0,48
3
0,72
Stabilitas Emulsi
3
0,14
2
0,28
2
0,28
2
0,28
3
0,42
Tegangan Antar Muka
4
0,19
2
0,38
2
0,38
2
0,38
2
0,38
Stabilitas Busa
5
0,24
2
0,48
2
0,48
2
0,48
3
0,72
Jumlah Nilai Bobot
2,19
2,00
2,00
2,62
Keterangan: NK = Nilai Kepentingan Jumlah NK = 21 B = Bobot = Nilai Kepentingan Jumlah NK N = Nilai (1= kurang baik, 2 = baik, 3 = paling baik) NB = Nilai Bobot = Nilai X Bobot
Hasil perhitungan menunjukkan bahwa sabun transparan terbaik adalah sabun transparan dengan konsentrasi madu 7,5%. Pengujian sifat fisik sabun transparan tidak mengacu pada SNI. Hal ini dikarenakan dalam penilaian mutu sabun, SNI lebih menekankan pada sifat kimia dan tidak pada sifat fisik. Kekerasan sabun transparan yang ditambahkan madu menghasilkan sabun yang semakin menurun nilai kekerasannya sejalan dengan bertambahnya konsentrasi madu yang ditambahkan. Penurunan kekerasan sabun transparan dapat diperbaiki dengan cara menggantikan lemak yang digunakan dalam formula dan penggunaan madu dengan kadar air yang lebih rendah. Nilai tegangan permukaan menunjukkan penurunan. Semakin tinggi konsentrasi madu yang ditambahkan, tegangan permukaan pun semakin menurun. Tegangan permukaan yang rendah pada konsentrasi 7,5% mempengaruhi daya bersih. Nilai tegangan permukaan yang rendah akan meningkatkan daya bersih. Kemampuan sabun dalam stabilitas emulsi pun meningkat, semakin kecil nilai tegangan permukaan, emulsi akan lebih stabil. Kestabilan emulsi dapat dilihat dari
warna sabun yang tidak berubah dan tidak adanya endapan atau pembentukan lapisan-lapisan dalam sabun. Tegangan permukaan yang rendah juga dapat mempertahankan busa lebih lama. Semakin kecil nilai tegangan permukaan, busa sabun semakin stabil. Pemilihan sabun transparan yang ditambahkan madu dengan beberapa konsentrasi tidak hanya ditentukan dari sifat fisik saja. Keinginan konsumen pun diperhatikan dalam pembuatan sabun. Biasanya masyarakat Indonesia menginginkan sabun dengan busa yang banyak. Oleh karena itu, pemilihan sabun terbaik ditentukan oleh penerimaan masyarakat melalui tingkat kesukaan terhadap produk yang dihasilkan.
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Penambahan madu sampai konsentrasi 7,5% menghasilkan sabun transparan yang lebih lunak (9,79 mm/detik), mampu menurunkan tegangan permukaan air (25,02 dyne/cm), meningkatkan stabilitas emulsi (92,71%) dan stabilitas busa (78,21%). Penambahan madu sebesar 7,5% tidak mempengaruhi tegangan antar muka, tetapi mampu menghasilkan sabun mandi madu transparan yang lebih baik dibanding penambahan madu dengan konsentrasi yang lebih rendah. Saran Perlu penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh berbagai minyak yang digunakan dalam pembuatan sabun transparan sehingga dapat memperbaiki kekerasan sabun madu transparan, perlakuan lama penyimpanan sabun serta penerimaan/kesukaan konsumen dan mutu organoleptik sabun madu transparan.
UCAPAN TERIMAKASIH Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan nikmat dan karunia yang tak terhingga maupun musibah dan cobaan-Nya yang senantiasa mengingatkan sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Shalawat serta salam tak lupa Penulis sampaikan kepada Nabi besar Muhammad SAW beserta para keluarga dan sahabatnya hingga akhir zaman. Terimakasih Penulis haturkan kepada kedua orang tua tercinta, ayahku Yusuf Syafii dan ibuku Yani Hadibah atas segala kasih sayang, doa, kesabaran, motivasi dan semua bantuan berupa materi, moral dan spiritual yang telah diberikan tanpa henti. Terimakasih untuk kakak-kakakku Eva Dewi W. J dan Roby M. Amsta, adikku M. Anis Al Fuad, serta sanak saudara yang memberikan suasana keluarga di setiap saat. Penulis mengucapkan terimakasih kepada Ir. B. N. Polii, SU (pembimbing utama skripsi) dan Ir. Hotnida C. H. Siregar, MSi. (pembimbing anggota), serta Jakaria, S. Pt, MSi (pembimbing akademik) atas bimbingan, saran dan perhatian yang telah diberikan pada Penulis baik dalam penyusunan skripsi maupun selama kuliah. Terima kasih penulis sampaikan kepada Zakiah Wulandari, S. TP., MSi dan Ir. Abdul Djamil Hasjmy, MS selaku penguji sidang. Ucapan terima kasih Penulis sampaikan kepada Rachmiati Qisti dan Muqitta Sinatrya atas semua sumbangsih yang telah diberikan selama penelitian ini. Terimakasih pula kepada semua pihak yang telah membantu pembuatan skripsi ini dan tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi Penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya. Bogor, Januari 2009 Penulis
DAFTAR PUSTAKA Achmadi, S. 1991. Analisis Kimia Produk Lebah Madu dan Pelatihan Staf Laboratorium Pusat Perlebahan Nasional Parung Panjang. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Pertanian Bogor, Bogor. Annual Book of ASTM. 1967. Sorptive Mineral Materials, Soap, Engine Anti Freezes, Wax Polishes, Halogenated Organic Solvent, Activated Carbon and Industrial Chemicals. USA Standards Institute, USA. Badan Standarisasi Nasional Indonesia. 1994. Sabun Mandi. SNI 06-3532-1994. Dewan Standarisasi Nasional, Jakarta. Badan Standarisasi Nasional Indonesia. 2004. Madu. SNI 01-3545-2004. Dewan Standarisasi Nasional, Jakarta. Bird, T. 1993. Kimia Fisik untuk Universitas. Terjemahan: K. I. Tjeen. PT Gramedia, Jakarta. Butler, H. 2001. Poucher’s Perfumes, Cosmetics and Soap. Kluwer Academic Publisher, London. CV.
Duraposita Chem. Sabun transparan moisturizing bebas alkohol. http://duraposita.com/uploads/artikel/Sabun%20transparan%20non%20alkohol. pdf [20 Januari 2008].
Ghaim, J. B. and E. D Volz. Skin cleansing bar. Dalam: A. O Barel, M. Paye, and H. L. Maibach (Editor). Handbook of Cosmetic Science and Technology. Marcel Dekker Inc., New York. Gojmerac, W. L. 1980. Bees, Beekeping, Honey and Pollination. AVI Publishing Company, Inc., Westport, Connecticut, Madison. Hambali, E., A. Suryani dan M. Rivai. 2005. Membuat Sabun Transparan untuk Gift dan Kecantikan. Penebar Swadaya, Jakarta. Helmenstine, A. M. 2001. Soap and saponification. http://chemistry.about.com/ library/weekly/blsapon.htm. [20 Januari 2008]. Imron, H. S. S. 1985. Sediaan Kosmetik. Direktorat Pembinaan Penelitian Pengabdian Masyarakat. Dirjen Pendidikan Tinggi Depdikbud, Jakarta. Kamikaze, D. 2002. Studi awal pembuatan sabun menggunakan campuran lemak abdomen sapi (tallow) dan curd susu afkir. Skripsi. Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor, Bogor. Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Universitas Indonesia Press, Jakarta.
Kirk, R. E., D. F Othmer, J. D Scott and A. Standen. 1954. Encyclopedia of chemical technology. Vol 12. Interscience Publisher a division of Jhon Wiley and Sons, Inc., New York. Halaman 573-592. Kusumah, G. A. 2004. Aplikasi DEA (dietanolamida) dari minyak inti sawitpada pembuatan sabun transparan. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor, Bogor. Krell, R. 1996. Value-added products from beekeeping. Food and Agriculture of Organization Agricultural Services Bulletin 124, Rome. http://www.fao.org/ docrep/w0076E/w0076E00.htm [12 Agustus 2008] Laura. 2004. Pengaruh rasio mol reaktan dan lama reaksi dalam pembuatan dietanolamida sebagai surfaktan berbasis minyak inti sawit. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Olaitan, P. B., O. E. Adeleke, and I. O Ola. 2007. Honey: a reservoir for microorganisms and an inhibitory agent for microbes. J. of African Health Sciences. 7(3): 159–165. Ophardt, C. E. 2003. Soap. http://elmhurst.edu/- chm/vchembook/ 554soap.html [8 Agustus 2008]. Paul, S. 2007. Fatty Acids and Soap Making. http://www.soap-making-resource. com/fatty-acids-soap-making.html. [18 Agustus 2008] Piyali, G., Bhirud R. G and Kumar V. V. 1999. Detergency and foam studies on linear alkylbenzene sulfonate and secondary alkyl sulfonate. J. of Surfactant and Detergen. 2 (4) : 489 – 493. Qisti, R. 2009. Sifat kimia sabun mandi transparan dengan penambahan madu pada konsentrasi yang berbeda. Unpublish. Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor, Bogor. Rileksbook. 2008. Surfaktan sebagai foaming-antifoaming agent. http://my.rileks. com /anend /297/ [19 Desember 2008]. Sihombing, D. T. H. 1997. Ilmu Ternak Lebah Madu. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. Spitz, L. 1996. Soap and Detergen a Theoritical and Practical Review. AOCS Press, Campaign-Illinois. Steel, R. G. D., and J. H. Torrie. 1995. Prinsip dan Prosedur Statistika: Suatu Pendekatan Biomertik. Terjemahan: B. Sumantri. Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Stevens, S. 1994. Soap: Making It, Enjoying It. http://www.millennium-ark.net/ News_Files/Soap/Recipes_For_Soap2.html [30 Januari 2009] Sukartiko, A. B. 1986. Prosesing madu lebah. Prosiding Lokakarya Pembudidayaan Lebah Madu untuk Peningkatan Kesejahteraan Masyarakat, Sukabumi, 20-22 Mei 1986. Perum Perhutani, Jakarta. Suryani , A. E, Hambali. dan Sailah, I. 2002. Teknologi Emulsi. Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor. TP News. 2008. Pencoklatan Berdasarkan Gula Reduksi. http://pnewsftpugm.com/ 2008/10 /pencoklatan-berdasarkan-gula-reduksi.html. [19 Desember 2008]. Wade, A., and P. J. Weller.1994. Handbook of Pharmaceutical Excipients, 2nd ed. The American Pharmaceutical Association, Washington USA. White, J. W. 1979. Composition of Honey. In: Crane, E. (Editor). Honey : A Comprehensive Survey. Heinemann, London. White, J. W. and L. W. Doner. 1980. Honey composition and properties. http://www.beesource.com/pov/usda/beekpUSA82.htm. [27 Juni 2008]. Williams, D. F., and W. H Schmitt. 2002. Kimia dan Teknologi Industri Kosmetika dan Produk-Produk Perawatan Diri. Terjemahan. Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Wilson, T. V. 2008. How Play-doh modeling compound works. http://entertainment. howstuffworks.com/play-doh3.htm. [20 November 2008]. Winarno, F. G. 1982. Madu: Teknologi Khasiat dan Analisa. Ghalia Indonesia, Jakarta. Winarno, F. G. 1991. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta Wong, D. W. S. 1989. Mechanism and Theory in Food Chemistry. Van Nostard Reinhold Press, New York. Zielinski, R. J. 1997. Synthesis and Composition of Food Grade Emulsifiers. Dalam: G. L. Hassenhuettl and R. W. Hartel (Editor). Food Emulsifer and Their Applications. Chapman and Hall, New York. http://www.sma.net. Mari membuat sabun kita. [8 Januari 2008] http://pharmacy.wilkes.edu/kibbeweb/lecture2.html [28 Mei 2008]
LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil Uji Lanjut Ortogonal Kekerasan Sumber keragaman Perlakuan Linier Kubik Kuadratik Eror Total
db
JK
KT
3
13,23749 12,742 0,2611 0,23438 0,7262 13,96369
4,412497 12,74204 0,261075 0,234375 0,090775
1 1 1 8 11
F hit
F 0.05
48,60917 4,06618 140,3695 5,317645* 2,876067 5,317645 2,581933 5,317645
F0.01 7,590984 11,25863 11,25863 11,25863
Keterangan : * = nyata
Lampiran 2. Hasil Uji Lanjut Ortogonal Tegangan Permukaan Sumber keragaman Perlakuan Linier Kubik Kuadratik Eror Total
db 3 1 1 1 8 11
JK
KT
72,36167 62,0167 8,8408 1,50417 13,955 86,31667
24,12056 62,01667 8,840833 1,504167 1,744375
F hit
F 0.05
13,82762 4,06618 35,55237 5,317645* 5,068195 5,317645 0,862295 5,317645
F0.01 7,590984 11,25863 11,25863 11,25863
Keterangan : * = nyata
Lampiran 4. Hasil Analisis Ragam Tegangan Antar Muka Sumber keragaman Perlakuan Error Total
db
JK
3 8 11
KT
F hit
48,43583 16,14528 2,844148 45,41333 5,676667 93,84917
F 0.05
F 0.01
4,06618
7,590984
F 0.05
F0.01
Keterangan : * = nyata
Lampiran 3. Hasil Uji Lanjut Ortogonal Stabilitas Emulsi Sumber keragaman Perlakuan Linier Kubik Kuadratik Eror Total
db 3 1 1 1
Keterangan : * = nyata
8 11
JK
KT
34,82816 34,3678 0,4447 0,01568 19,77373 54,60189
11,60939 34,3678 0,444675 0,015682 2,471717
F hit
4,696892 4,06618 13,90443 5,317645* 0,179905 5,317645 0,006344 5,317645
7,590984 11,25863 11,25863 11,25863
Lampiran 5. Hasil Uji Lanjut Ortogonal Stabilitas Busa Sumber keragaman Perlakuan Linier Kubik Kuadratik Eror Total
db
JK
3
4257,719 4181,847 0,0919 75,78008 307,5436 4565,263
1 1 1 8 11
KT
F hit
F 0.05
1419,24 36,91807 4,06618 4181,847 108,7806 5,317645* 0,091875 0,00239 5,317645 75,78008 1,971235 5,317645 38,44295
F0.01 7,590984 11,25863 11,25863 11,25863
Keterangan : * = nyata
Lampiran 6. Analisis Kelayakan Usaha Analisis kelayakan usaha bertujuan untuk menentukan kelayakan usaha, baik dari segi teknis, ekonomis, maupun finansial. Analisis finansial yang dibuat adalah analisis untuk sabun transparan yang dijual secara retail dengan berat netto 80 g (Tabel 11). Tabel 11. Kriteria Produksi dan Indikator Kelayakan Usaha Sabun Transparan No Kriteria Produksi dan Indikator Kelayakan
Nilai Kelayakan
1
Invenstasi
Rp 161.367.853,00
2
Biaya operasional (per bulan)
Rp 88.863.312
3
Kapasitas produksi (per hari)
54 kg
4
Harga jual (per kemasan)
Rp 7.500,00
5
Umur ekonomi usaha
5 tahun
6
Jumlah hari produksi
24 hari
7
Tingkat bunga
19%
8
Komposisi modal (pemilik : bank)
40 : 60
9
BEP (break event point)
142.181 batang sabun
10
PBP (pay back period)
2,27 bulan
11
NPV (net present value)
Rp 120.680.768,00
12
Net B/C (net benefit coast
1,75
Biaya Perhitungan jumlah biaya yang dikeluarkan bermanfaat dalam penghitungan harga pokok penjualan dan analisis financial kelayakan usaha sabun transparan. Biaya yang dikeluarkan oleh usaha sabun transparan terdiri dari biaya investasi (Tabel 12) dan biaya produksi (Tabel 13).
Tabel 13. Biaya Produksi No
Jenis Biaya
A. Biaya Tetap 1 Pemasaran 2 ATK 3 R&D 4 Telepon/Fax
Jumlah Unit
1 bulan 1 bulan 1 bulan 1 bulan Total Biaya Tetap/Hari
B. Biaya Variabel 1 Asam stearat 4,5 kg 2 Minyak kelapa 13 kg 3 NaOH 30% 13 L 4 Gliserin 8 kg 5 Etanol 10 L 6 Coco DEA 2 kg 7 NaCL 0,1 kg 8 Sukrosa 5 kg 9 Asam sitrat 2 kg 10 Madu Kapuk 4,5 kg 11 Plastik wrapping 2,5 rol 12 Kemasan 675 13 Gas 1 hari 14 Listrik, air 1 hari 15 Tenaga kerja 3 orang 16 675 buah Fee distributor Total Biaya Variabel Total biaya variable/operasional per hari Total biaya variable per bulan (24 hari) Total biaya variable per tahun (12 bulan)
Harga/Unit (Rp) 2.000.000 750.000 1.000.000 600.000
Jumlah Biaya/hari (Rp) 83.333 31.250 41.667 25.000 181.250
18.000 21.000 8500 35.000 35.000 16.000 14.500 6500 10.500 18.000 10.600 1.000 19.000 21.000 35.000 1.013
81.000 273.000 110.500 280.000 350.000 32.000 1450 32500 21.000 810.000 26.500 675.000 19.000 21.000 105.000 683.438 3.521.388 3.702.638 88.863.312 1.066.359.744
Diasumsikan umur ekonomis usaha 5 tahun dan hari kerja setiap bulannya adalah 24 hari. Kebutuhan bahan baku sabun transparan adalah 60 kg, dengan persentase kehilangan (loss) selama produksi sekitar 10% maka kapasitas produksi per hari adalah 54 kg. Produksi sabun dalam satu hari sebanyak 675 batang sabun (@80 g). - Jumlah produk sabun transparan per tahun 675 batang sabun/hari X 24 hari/bulan X 12 bulan/tahun = 194.400 batang sabun/tahun - Biaya produksi per tahun Rp 88.863.312/bulan X 12 bulan/tahun = Rp 1.066.359.744/tahun - Tingkat suku bunga = 19%
Harga pokok penjualan adalah harga minimum yang harus diterapkan oleh produsen agar tidak mengalami kerugian. Penentuan besarnya harga penjualan dapat dipertimbangkan dengan harga pokok sejenis yang ada di pasar. Harga Pokok Penjualan (HPP) : Total biaya produksi per tahun HPP = Total produksi per tahun Rp 1.066.359.744 HPP = 194.400 batang sabun/tahun HPP = 5485,40 Harga Penjualan = Rp 7.500 Harga penjualan produk sabun transparan adalah Rp 7.500,00 per batang, berarti produsen mendapat keuntungan sekitar Rp 2.014,60 untuk setiap batang sabun transparan yang terjual. Analisis Kelayakan - BEP (break event point) Total biaya produksi BEP = Harga jual per batang Rp 1.066.359.744 = Rp 7.500 = 142.181 batang sabun Hasil perhitungan BEP menunjukkan bahwa produsen akan mencapai titik impas jika dapat menjual produk sebanyak 142.181 batang sabun per tahun dengan harga jual senilai Rp 7.500,00 per batang sabun. - Keuntungan Nilai penjualan/tahun = Harga jual/kemasan X jumlah kemasan/tahun X 0,75 = Rp 7.500/batang X 194.400 batang /tahun X 0,75 = Rp 1.093.500.000/tahun = Rp 1.093.500.000 - Rp 1.066.359.744 = Rp 27.140.256 Perhitungan rugi-laba dapat dilihat pada Tabel 14.
- NPV (net present value) NPV merupakan nilai kas bersih yang dimiliki perusahaan saat akhir umur usaha dan dihitung nilai sekarangnya dengan mengacu pada tingkat bunga pinjaman yang berlaku. Perhitungan aliran arus kas usaha sabun transparan dapat dilihat pada Tabel 16 dan nilai angsuran pinjaman dari bank disajikan pada Tabel 17. Hasil perhitungan NPV menunjukkan hasil yang positif, yaitu Rp 120.680.768. Artinya usaha sabun transparan layak untuk dijalankan. Tabel 16. Perhitungan Angsuran Bank Tahun Jumlah Kredit Angsuran Pokok (Rp) (Rp) 0 96.820.712 0 1 96.820.712 19.364.142 2 77.456.569 19.364.142 3 58.092.427 19.364.142 4 38.728.285 19.364.142 5 19.364.142 19.364.142
Bunga 19% (Rp) 0 18.395.935 14.716.748 11.037.561 7.358.374 3.679.186
Total (Rp)
Sisa Kredit (Rp) 0 96.820.712 37.760.077 77456570 34.080.890 58092427 30.401.703 38728285 26.722.516 19364143 23.043.328 0
Tabel 17. Perhitungan NPV Tahun 0 1 2 3 4 5
Kas Bersih (Rp) 161.367.853 74.383.510 67.562.697 71.241.884 74.921.071 220.008.111
Akumulasi (Rp) 161.367.853 86.984.343 19.421.646 51.820.238 126.741.309 346.749.420
Discount Factor Nilai Sekarang dari (i=19%) Arus Kas (Rp) 1 161.367.853 0.840336 62.507.141 0.706165 47.710.412 0.593416 42.276.074 0.498669 37.360.816 0.419049 92.194.179 NPV 120.680.768
- PBP (Pay Back Period) PBP merupakan waktu yang diharapkan suatu industri dapat mengembalikan investasi yang telah ditanam. Suatu industri layak untuk dijalankan apabila nilai PBP lebih kecil dibanding umur ekonomis proyek. Kelebihan waktu perlu diketahui sebelum melakukan perhitungan PBP. Perhitungan PBP yaitu kas akhir tahun yang lebih besar dari total biaya investasi dikurang total biaya investasi dibagi dengan kas bersih pada kas akhit tahun pada tahun tersebut. Kas akhir tahun pada tahun ketiga lebih besar dari total biaya investasi. 1 - (Kas tahun ketiga - Total biaya investasi) Kelebihan Waktu = Kas bersih tahun ketiga
1 – (Rp 213.188.091 – Rp 161.367.853) = Rp 71.241.884 = 1 – 0.73 = 0.27 tahun PBP = 2 + kelebihan = 2.27 tahun Angka yang dihasilkan dari PBP sebesar 2,27 tahun atau sama dengan 27 bulan. Artinya dalam jangka waktu 27 bulan, modal usaha sabun transparan akan kembali. - Net B/C (Net benefit cost) Net B/C adalah perbandingan antara keuntungan dengan biaya. Net B/C dihitung dengan membagi NPV bernilai positif dengan NPV yang bernilai negatif. Nilai Net B/C dihitung dengan rumus sebagai berikut. Total NPV (tahun 1 sampai 5) Net B/C = Total biaya investasi Rp 282.048.622 = Rp 161.367.853 = 1,75 Berdasarkan hasil perhitungan, net B/C industri sabun transparan adalah sebesar 1,75. Nilai B/C yang lebih besar dari satu menunjukkan usaha sabun transparan layak dijalankan.
Tabel 12. Biaya Investasi No
Jenis
A. Investasi tetap 1 Panci 2 Ember 3 Meja sortasi 4 Timbangan digital 5 Wadah/Baskom 6 Kompor gas 7 Mesin pengaduk 8 Cetakan sabun 9 Ruang pengolahan 10 Pemasangan telepon 11 Rak penyimpanan
Jumlah Unit
Harga/Unit (Rp)
Nilai Investasi (Rp)
2 buah 6 buah 1 buah 1 buah 10 buah 2 buah 2 buah 10 buah 5 buah 1 buah 1 buah
150.000 25.000 750.000 1.500.000 20.000 250.000 2.500.000 200.000 10.000.000 1.500.000 500.000
300.000 150.000 750.000 1.750.000 200.000 500.000 5.000.000 1.000.000 10.000.000 1.500.000 3.000.000 24.100.000
B. Modal kerja Modal kerja 3 bulan Total Biaya Investasi
45.755.951
137.276.853 161.367.853
Umur efektif (tahun) 2 2 5 5 1 5 5 5 5 5 5 -
Biaya Penyusutan (Rp) 150.000 75.000 150.000 340.000 200.000 100.000 1.000.000 200.000 2.000.000 300.000 600.000 -
Nilai Sisa (Rp) 340.000 1.000.000 200.000 2.000.000 600.000 -
Tabel 14. Perhitungan Rugi-Laba Usaha Sabun Transparan Uraian A. Penerimaan Penjualan produk
Tahun 1 (Rp)
Tahun 2 (Rp)
Tahun 3 (Rp)
Tahun 4 (Rp)
Tahun 5 (Rp)
Total A
947.700.000 947.700.000
947.700.000 947.700.000
947.700.000 947.700.000
947.700.000 947.700.000
947.700.000 947.700.000
Total B Laba
52.200.000 780.879.744 833.079.744 114.620.256
52.200.000 780.879.744 833.079.744 114.620.256
52.200.000 780.879.744 833.079.744 114.620.256
52.200.000 780.879.744 833.079.744 114.620.256
52.200.000 780.879.744 833.079.744 114.620.256
B. Pengeluaran Biaya tetap Biaya variable
Tabel 15. Perhitungan Cash Flow Uraian Tahun 0 (Rp) Tahun 1 (Rp) Tahun 2 (Rp) Tahun 3 (Rp) Tahun 4 (Rp) Tahun 5 (Rp) A. Kas Masuk Laba bersih 0 114.620.256 114.620.256 114.620.256 114.620.256 114.620.256 Penyusutan 0 5.115.000 5.115.000 5.115.000 5.115.000 5.115.000 Nilai sisa 0 0 0 0 0 4.140.000 Pengembalian modal kerja 0 0 0 0 0 137.276.853 Modal sendiri 64.547.141 0 0 0 0 0 Modal pinjaman 96.820.712 0 0 0 0 0 Total A 161.367.853 119.735.256 119.735.256 119.735.256 119.735.256 261.152.109 B. Kas Keluar Investasi tetap 24.100.000 0 10.500.000 10.500.000 10.500.000 10.500.000 Modal kerja 137.276.853 0 0 0 0 0 Angsuran pinjaman 0 19.364.142 19.364.142 19.364.142 19.364.142 19.364.142 Pembayaran bunga 0 18.395.935 14.716.748 11.037.561 7.358.374 3.679.187 Total B 161.367.853 37.760.077 44.580.891 40.901.704 37.222.516 33.543.329
46
Tabel 15. Perhitungan Cash Flow (Lanjutan) Uraian Kas bersih Kas awal tahun Kas akhir tahun
Tahun 0 (Rp) Tahun 1 (Rp) Tahun 2 (Rp) Tahun 3 (Rp) Tahun 4 (Rp) Tahun 5 (Rp) 0 74.383.510 67.562.697 71.241.884 74.921.071 220.008.111 0 0 74.383.510 141.946.207 213.188.091 288.109.162 0 74.383.510 141.946.207 213.188.091 288.109.162 508.117.273
47
