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 Satuan Rataan Kisaran Air % 22,9 16.6-37,0 Fruktosa % 29,2 12,4-60,7 Glukosa % 18,6 10,4-29,3 Sukrosa % 12,9 0,0-53,0 Maltosa % * * Total asam (Asam glukonat) % 43,1 11,3-62,2 Abu % 1,1 0,1-14,7 Gula Kompleks % * * ph 3,9 3,4-5,3 Protein (*) % 0,26 * Nilai diastase 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 C 12 -C 18 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 (CH 3 (CH 2 ) 14 ) dan gugus hidrofilikik (CO 2 Na). 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 Sifat yang ditimbulkan pada sabun Asam laurat CH 3 (CH 2 ) 10 COOH Mengeraskan, membersihkan, menghasilkan busa lembut Asam miristat CH 3 (CH 2 ) 12 COOH Mengeraskan, membersihkan, menghasilkan busa lembut Asam palmitat CH 3 (CH 2 ) 14 COOH Mengeraskan, menstabilkan busa Asam stearat CH 3 (CH 2 ) 16 COOH Mengeraskan, menstabilkan busa, melembabkan Asam oleat CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH(CH 2 ) 7 COOH Melembabkan Asam linoleat CH 3 (CH 2 ) 4 (CH=CHCH 2 ) 2 (CH 2 ) 6 COOH 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 Komposisi (% b/b) Asam stearat CH 3 (CH 2 ) 16 COOH 7 Minyak kelapa CH 3 (CH 2 ) 10 COOH 20 Natrium hidroksida 30% NaOH 20,3 Gliserin C 3 H 8 O 3 13 Etanol C 2 H 5 OH 15 Gula pasir C 12 H 22 O 11 7,5 Cocoamide DEA 3 Natrium klorida NaCl 0,2 Asam sitrat C 6 H 8 O 7.H 2 O 3 Air H 2 O 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 (C 12 ) 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 C 2 H 5 OH. 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 Tipe 1 Tipe 2 Seperfat Kadar air (%) Maks. 15 Maks.15 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).