Tepung tapioka dikenal juga dengan sebutan tepung kanji atau pati singkong. Tepung tapioka berasal dari tanaman singkong (ubi kayu). Integrated Cassava Project (2005) memaparkan bahwa pati merupakan salah satu bahan yang melimpah di alam. Pati didapat dari tanaman padi-padian dan akar-akaran. Banyak digunakan sebagai makanan, tapi juga bisa dirubah secara kimia, biologi dan bentuk fisiknya menjadi produk-produk berguna hingga saat ini. Pati digunakan untuk memproduksi berbagai macam produk seperti makanan, minuman, kertas, tekstil, perekat/lem, farmasi dan bahan-
bahan bangunan. Pati singkong memiliki karakteristik yang luar biasa, termasuk pasta dengan viskositas yang tinggi, pasta dengan kejernihan yang sangat tinggi, stabilitas dalam keadaan cair yang tinggi, yang sangat berguna pada banyak industri.
Singkong memiliki banyak keuntungan untuk produksi pati. Keuntungan-keuntungan pati singkong :
1. Tingkat kemurnian yang tinggi
2. Karakteristik menebalkan yang sangat baik 3. Rasa yang netral dan lembut
4. Karakteristik tekstur yang sesuai dengan keinginan
5. Sumber bahan baku relatif murah yang mengandung konsentrasi pati yang tinggi (basis bahan kering) yang bisa menyamai atau melebihi karakter yang dimiliki pati-pati lain (jagung, gandum, ubi dan beras).
Pati singkong itu :
1. Mudah diekstrak dengan proses yang sederhana (jika dibandingkan dengan pati-pati yang lain) yang bisa dilakukan pada skala kecil dan tanpa banyak mengeluarkan biaya.
2. Lebih dipilih pada produksi perekat karena memiliki sifat lebih viskos, bekerja lebih lembut, menghasilkan lem yang stabil dengan pH netral.
3. Merupakan pasta yang jernih
Margono et al (1993) menjelaskan bahwa pada umumnya dikenal dua jenis tapioka, yaitu tapioka kasar dan tapioka halus. Tapioka kasar masih mengandung gumpalan dan butiran ubi kayu yang masih kasar, sedangkan tapioka halus merupakan hasil pengolahan lebih lanjut dan tidak mengandung gumpalan lagi. Kualitas tapioka sangat ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu : 1. Warna Tepung; tepung tapioka yang baik berwarna putih.
2. Kandungan Air; tepung harus dijemur sampai kering benar sehingga kandungan airnya rendah.
7 3. Banyaknya serat dan kotoran; usahakan agar banyaknya serat dan kayu yang digunakan harus yang umurnya kurang dari 1 tahun karena serat dan zat kayunya masih sedikit dan zat patinya masih banyak.
4. Tingkat kekentalan; usahakan daya rekat tapioka tetap tinggi. Untuk ini hindari penggunaan air yang berlebih dalam proses produksi.
Henning (2000) menjelaskan bahwa penambahan pati pada pembuatan sabun jarak opaque akan menghasilkan tekstur sabun yang cukup keras. Tanpa pati, sabun akan terlalu lunak. Secara ekonomi akan menjadi sangat menguntungkan untuk menambahkan pati dan air, karena akan lebih banyak sabun yang dapat dihasilkan dengan jumlah minyak dan NaOH yang sama.
D. SABUN MANDI
Cavitch (1997) menjelaskan bahwa sabun ialah produk yang dihasilkan dari reaksi sebuah asam lemak dan sebuah basa kuat. Beberapa sabun yang sesuai dengan definisi ini tidak ada hubungannya dengan daya membersihkan. Kebanyakan sabun dibuat dengan menggunakan alkali NaOH, tetapi sabun juga dapat dibuat dengan menggunakan basa yang bermacam- macam, yakni untuk membuat bermacam-macam produk sabun yang tidak dikenal. Beberapa ada yang dibuat dengan menggunakan alkali organik seperti amonia atau amina (turunan amonia seperti trietanolamina). Sabun pengemulsi petrokimia digunakan untuk karet sintetik. Sabun logam dibuat dengan menggunakan logam-logam non alkali seperti tembaga, kalsium dan seng yang digunakan untuk mencegah korosi logam, tekstil tahan air, dan kulit tahan lumut.
Sementara itu SNI (1994) menjelaskan bahwa sabun mandi merupakan pembersih yang dibuat dengan mereaksikan secara kimia antara basa natrium atau basa kalium dan asam lemak yang berasal dari minyak nabati dan atau lemak hewani yang umumnya ditambahkan zat pewangi atau antiseptik dan digunakan untuk membersihkan tubuh manusia dan tidak membahayakan kesehatan. Sabun tersebut dapat berwujud padat, lunak atau cair, berbusa dan digunakan sebagai pembersih.
H2C – COOR O H2C – OH
HC – COOR + 3 NaOH 3 R – C – ONa + HC – OH
H2C – COOR H2C – OH
trigliserida alkali/basa sabun gliserin
Gambar 2. Reaksi kimia trigliserida (minyak) dengan NaOH untuk membentuk sabun
Cavitch (1997) menjelaskan bahwa sabun mudah untuk dibuat, meskipun reaksi kimianya rumit. Secara kimia, sebuah asam (minyak dan lemak) dan sebuah basa (larutan NaOH) akan bereaksi menghasilkan sabun dan gliserin. Prosesnya disebut saponifikasi, ketika minyak dan lemak saling bersentuhan dan bereaksi dengan larutan NaOH maka akan terjadi proses saponifikasi atau proses pembuatan sabun. Adonan sabun siap untuk dicetak ketika adonan tersebut mengental pada suatu titik dimana tetesan-tetesan adonan dari spatula/pengaduk jatuh ke permukaan adonan sabun dan meninggalkan jejak sejenak sebelum akhirnya tenggelam ke dalam adonan.
Dua komponen kimia paling penting dalam proses pembuatan sabun ialah panas dan kontak/pengadukan. Asam dan basa harus bercampur terlebih dahulu sebelum saling bereaksi, panas membantu pergerakan dan fluiditas, sementara pengadukan akan memastikannya. Sabun bekerja membersihkan dalam dua cara, yaitu sabun akan membantu air ‘membasahi’ permukaan bahan yang akan dibersihkan, hingga merata ke seluruh permukaan bahan dan menyentuhkan kotoran dengan air untuk kemudian dibilas.
Molekul sabun mengandung sebuah rantai yang terdiri dari atom-atom karbon, hidrogen dan oksigen yang tersusun menjadi bagian kepala dan ekor yang berbeda. Bagian kepala bisa memikat air (hidrofilik) dan bagian ekor bisa mengikat minyak dan kotoran (hidrofobik). Sabun bisa membersihkan karena dua bagian yang berlawanan ini, menyentuhkan kotoran dengan air untuk kemudian dibilas. Ketika molekul-molekul sabun dicampur dengan air, ekor hidrofobiknya (rantai hidrokarbon) berkumpul bersama pada suatu
9 tempat yang kecil berusaha untuk menyingkir sejauh mungkin dari air dan sedekat mungkin di antara satu dan yang lainnya. Kepala dari molekul- molekul sabun (gugus karboksil) tertarik pada air dan membentuk dinding bola di sekitar ekor-ekornya yang bergerak cepat. Sabun membentuk lapisan tipis di permukaan air yang menahan posisi dari kepala dan ekor. Aksi dari kepala dan ekor ini pada permukaan air merusak tegangan permukaan, memaksa air ke kulit dan membiarkan busa sabun untuk selanjutnya yang menangani.
Sekali molekul sabun membantu air mengerjakan tugasnya, selanjutnya menyingkirkan kotoran dan lemak. Ekor pada molekul sabun yang tertarik pada minyak dan lemak. Pertama-tama akan menyusupkan ekornya ke kotoran. Ketika kepala molekul sabun menarik keluar air, kotorannya disingkirkan dimana kotoran itu masih menempel pada ekor molekul sabun. Ekor molekul sabun kemudian menahan kotoran dalam suspensi, jauh dari kulit hingga bilasan akan membilas kotoran dan sabun semuanya.
Bilangan penyabunan ialah jumlah miligram KOH yang dibutuhkan untuk menyabunkan satu gram minyak. Tiap minyak memiliki bilangan penyabunan yang berbeda karena memiliki bobot molekul yang berbeda pula, tergantung pada berapa banyak atom karbon, oksigen dan hidrogen yang terkandung dalam trigliserida tersebut. Bobot molekul suatu asam lemak ialah total dari kombinasi dari atom-atom tadi. Bobot molekul trigliserida ialah kombinasi dari bobot asam lemak dan gliserin. Makin tinggi bobot molekul dari suatu minyak dan lemak maka makin sedikit alkali/basa yang dibutuhkan untuk menyabunkannya.
Pengubahan bilangan penyabunan dalam satuan mg NaOH/g minyak cukup menggunakan aritmatika sederhana, namun sebelumnya harus diketahui dahulu bobot molekul dari KOH, NaOH dan bilangan penyabunan minyak yang masih dalam satuan mg KOH/g minyak. Selanjutnya, dihitung dengan menggunakan rumus perbandingan yaitu :
BM NaOH
BP ( mg NaOH/g minyak) = x BP ( mg KOH/g minyak) BM KOH
Keterangan :
BP = bilangan penyabunan BM = bobot molekul
Bilangan penyabunan menyatakan jumlah KOH/NaOH yang dibutuhkan untuk melakukan saponifikasi secara penuh, untuk saponifikasi secara penuh tiap molekul minyak bereaksi dengan molekul alkali, tidak menyisakan minyak atau alkali pada sabun akhir. Kebanyakan para pembuat sabun tidak menginginkan saponifikasi secara penuh, karena sabun yang dihasilkan lebih halus, sedikit kaustik, dan lembut.
11
III. METODOLOGI
A. BAHAN-BAHAN
1. Bahan Baku
Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat sabun antara lain minyak jarak pagar, larutan NaOH 30 %, larutan NaOH 35 %, air destilasi, tepung tapioka.
2. Bahan Kimia
Bahan-bahan kimia yang digunakan untuk analisis sabun antara lain HCl 10 %, KOH beralkohol 0,5 N, HCl 0,5 N, alkohol netral (etanol) 95 %, indikator phenolphtalein, BaCl 20 %, H2SO4 1 N dan air destilasi.
B. ALAT-ALAT
Alat-alat yang digunakan untuk membuat sabun antara lain gelas piala 500 ml, pengaduk, pipet, sudip, gelas ukur berbagai ukuran, timbangan digital, cetakan, pisau, thermometer, magnetic stirrer, hot plate with stirrer. Alat-alat yang digunakan untuk analisis sabun antara lain cawan keramik, tabung reaksi, gelas piala, gelas ukur, pipet, penangas air, penangas uap, timbangan digital, labu cassia, thermometer, erlenmeyer, krus Gooch, oven, hot plate with stirrer, desicator, pH meter.
C. METODE PENELITIAN
Ada beberapa tahap dalam melakukan penelitian yaitu (1) analisis proksimat biji jarak pagar, (2) pembuatan sabun, (3) karakterisasi sabun.
1. Analisis Proksimat Biji Jarak Pagar
Tujuan dilakukannya tahap ini ialah untuk mengetahui secara kuantitatif kandungan zat dari biji jarak pagar yang meliputi kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar protein, kadar karbohidrat dan derajat keasaman (pH).
2. Proses Pembuatan Sabun
Formula untuk membuat sabun di sini berdasarkan bilangan penyabunan yang dimiliki oleh minyak jarak pagar. Sabun mandi dibedakan berdasarkan penambahan tepung tapioka yaitu 0 %, 2,5 % dan 5 % dan 7,5 %, dan konsentrasi pelarut NaOH yang digunakan yaitu 30 % dan 35 % (lihat Tabel. 4)
Tabel 3. Formulasi pembuatan sabun mandi tanpa tepung tapioka
Bahan Baku (gram) (%)
Minyak jarak pagar 68,34 68,34 NaOH 30 % atau 35 % 31,66 31,66
Total 100 100
Tabel 4. Formulasi pembuatan sabun mandi opaque
Formula (%)
I II III IV
Minyak jarak pagar + NaOH 100 92,5 90 87,5
Tepung tapioka 0 2,5 5 7,5
Air destilasi 0 5 5 5
Jumlah 100 100 100 100
Proses pembuatan sabun dimulai dengan menaikkan suhu minyak jarak pagar hingga mencapai 70°C, kemudian ditambahkan pelarut NaOH sambil diaduk dan tunggu hingga mengental seperti pasta kekuningan. Setelah itu ditambahkan tepung tapioka baru kemudian air destilasi hingga homogen dan tercampur sempurna. Selama proses tersebut, suhu dijaga pada suhu 70 – 80 °C. Setelah itu sabun bisa dicetak dan ditunggu hingga sabun mengeras. Untuk sabun yang tanpa tapioka sebelum dicetak dikeringkan dahulu sampai dengan kadar air 15 % baru dicetak. Diagram alir pembuatan sabun bisa dilihat pada Lampiran 1.
13
3. Karakterisasi Sabun
Analisis yang dilakukan pada sabun yang dihasilkan mengacu pada SNI (1994) yang lengkapnya bisa dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Syarat mutu sabun mandi
Jenis Uji Syarat Mutu (%)
Kadar air dan zat menguap pada 105° C, (b/b) Maks 15
Jumlah asam lemak, (b/b) Min 70
Kadar fraksi tak tersabunkan, (b/b) Maks 2,5 Kadar bagian tak larut dalam alkohol, (b/b) Maks 2,5 Kadar alkali bebas dihitung sebagai kadar NaOH, b/b) Maks 0,1 Kadar minyak mineral, (b/b) Negatif Sumber : SNI (1994)
Uji kesukaan oleh panelis dilakukan melalui uji organoleptik terhadap konsentrasi NaOH dan tepung tapioka pada sabun-sabun yang dihasilkan. Uji organoleptik di sini meliputi uji penerimaan panelis terhadap tekstur, penampakan, dan pembusaan sabun, serta kesan lembut dan kesan kesat pada kulit. Panelis yang dipilih termasuk kategori panelis tidak terlatih dan kesemuanya merupakan anggota masyarakat yang sudah terbiasa menggunakan sabun mandi khususnya sabun mandi opaque.
4. Penentuan Sabun Terbaik
Sabun mandi terbaik mengacu pada hasil analisis fisiko kimia dan uji organoneptik, kemudian dilanjutkan dengan metode pembobotan.