BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Ilmu Sanitasia
Manusia selalu berusaha mengubah lingkungannya dengan cara-cara tertentu agar menghasilkan kondisi yang paling menguntungkan baginya. Salah satunya berusaha menghasilkan kondisi yang saniter bagi lingkungannya. Usaha-usaha ini dihimpun manusia dan dijadikan ilmu sanitasi (sanitary science).
Ehlers dan Steele (1958) mendefinisikan sanitasi sebagai pencegahan penyakit dengan cara menghilangkan atau mengatur faktor-faktor lingkungan yang berkaitan dalam rantai perpindahan penyakit tersebut. Secara luas ilmu sanitasi adalah penerapan dari prinsip-prinsip tersebut yang akan membantu dalam memperbaiki, mempertahankan atau mengembalikan kesehatan yang baik pada manusia. Untuk mempraktekkan ilmu ini, maka seseorang harus mengubah segala sesuatu dalam lingkungan yang dapat secara langsung atau tidak langsung membahayakan terhadap kehidupan manusia. Dalam arti luas, juga mencakup kesehatan masyarakat (taman, gedung-gedung umum, sekolah , restoran dan lingkungan lainnya). Sanitasi akan membantu melestarikan hubungan ekologik yang seimbang.
Sanitasi mempunyai dua prinsip, yaitu 1. Membersihkan
Menghilangkan mikroba yang berasal dari sisa makanan dan tanah yang mungkin dapat menjadi media yang baik bagi pertumbuhan mikroba.
2. Sanitasi
Menggunakan zat kimia dan atau metode fisika untuk menghilangkan sebagaimana besar mikroorganisme yang tertinggal pada permukaan alat dan mesin pengolah makanan.
2.2 Sejarah Sabun
Sabun pertama kali dibuat dari lemak yang dipanaskan dengan abu. Sekitar tahun 2800 SM para ahli arkeologi dari kota Babylonia kuno menemukan bejana
dari tanah liat yang didalamnya terdapat sabun. Pada tahun yang sama yaitu sekitar tahun 2800 SM, orang Mesir kuno sudah mandi dengan menggunakan sabun. Hal ini diketahui dari dokumen Ebers Papyrus tentang orang Mesir, yaitu tahun 1500 SM yang mengatakan bahwa sabun yang mereka pakai pada saat itu berasal dari campuran minyak hewan dan minyak tumbuhan dengan campuran garam. Mereka menggunakan sabun selain untuk mandi juga untuk perawatan kulit.
Pabrik sabun pertama kali berdiri pada abad ke-7 di negara Eropa (Italia, Spanyol, dan Perancis). Dalam proses pembuatannya mereka dijaga ketat oleh tentara, karena formulanya di anggap rahasia. Kemudian sekitar tahun 1608 pembuatan sabun dikembangkan oleh negara Amerika.
Sabun pertama kali dipatenkan pada tahun 1791 oleh seorang kimiawan dari Perancis yang bernama Nicholas Leblanc. Dimana pada saat itu Leblanc membuat sabun dari soda abu (atau nama kimianya Natrium Karbonat) dari garam. Setelah Leblanc berhasil membuat sabun dari soda abu, lalu teman Leblanc yang berasal dari negara Perancis membuat sabun dari lemak, gliserin dan asam lemak.
Setelah itu seorang ahli kimia berkebangsaan Belgia, bernama Ernest Solvay membuat sabun secara modern dengan proses amonia. Pada abad ke -19 sabun menjadi barang yang mahal, sehingga dikenakan pajak yang tinggi. Kemudian setelah pajak untuk memproduksi sabun dan biaya produksi sabun semakin murah, sabun menjadi suatu hal yang umum bagi masyarakat karena produksi sabun semakin meningkat dan berkembang. Setelah itu pada tahun 1970an sabun cair ditemukan.
2.3 Klasifikasi Sabun
Sabun diklasifikasikan menjadi 3, yaitu: Sabun cair
Dibuat dari minyak kelapa jernih dan alkali yang digunakan KOH. Bentuknya cair dan tidak mengental pada suhu kamar (Lubis, 2003).
Sabun lunak
yang tidak jernih dan menggunakan alkali KOH. Bentuknya seperti pasta dan sangat mudah larut (Lubis, 2003).
Sabun keras
Dibuat dari lemak netral yang padat atau dari minyak yang dikeraskan dengan proses hidrogenasi. Asam lemaknya jenuh dan mempunyai BM tinggi. Alkali yang dipakai NaOH dan sukar larut dalam air (Lubis, 2003).
Tabel 2.1 Kelebihan dan kekurangan sabun keras dan lunak NO JENIS SABUN KELEBIHAN KEKURANGAN 1. Sabun keras
(sabun batang)
1. Harganya relatif lebih murah dibandingkan sabun cair
2. Lebih diminati masyarakat karena harganya yang murah
1. Produk sabun batang tidak mudah larutn dalam air 2. Busanya lebih sedikit
dibandingkan sabun cair 3. Dilihat dari segi kesehatan
kurang (kontaminasi terhadap kuman kurang dapat dihindari), karena dipakai banyak orang. 2. Sabun lunak
( Sabun Cair)
1. Dilihat dari segi kesehatan baik, karena kontaminasi terhadap kuman bias dihindari) karena pemakaian sabun tidak seperti sabun batang.
2. Lebih banyak busa, sehingga klebih hemat penggunannya.
3. Sabun cair mudah larut dalam air.
1. Harganya lebih mahal, jika dibandingkan dengan sabun batang.
2. Kurang diminati oleh masyarakat kalangan bawah.
2.4 Sifat – sifat sabun
Sabun adalah garam alkali dari asam lemak suku tinggi sehingga akan dihidrolisis parsial oleh air. Karena itu larutan sabun dalam air bersifat basa.
CH3(CH2)16COONa + H2O CH3(CH2)16COOH + OH - Jika larutan sabun dalam air diaduk, maka akan menghasilkan buih, peristiwa ini tidak akan terjadi pada air sadah. Dalam hal ini sabun dapat menghasilkan buih setelah garam-garam Mg atau Ca dalam air mengendap.
CH3(CH2)16COONa + CaSO4 NaSO4 + Ca(CH3(CH2)16COO)2 Sabun mempunyai sifat membersihkan. Sifat ini disebabkan proses kimia koloid, sabun (garam natrium dari asam lemak) digunakan untuk mencuci kotoran yang bersifat polar maupun nonpolar. Molekul sabun memiliki rantai hydrogen CH₃(CH₂)₁₆ yang bertindak sebagai ekor yang bersifat hidrofobik (tidak suka air) dan larut dalam zat organik. Sedangkan COONa⁺ sebagai kepala yang bertindak sebagai hidrofilik (suka air) (Bairley,AE. 1950).
2.5 Prinsip Kerja Sabun
Sabun termasuk salah satu jenis senyawa yang molekul-molekulnya mempunyai dua ujung yang berbeda ketika beinteraksi dengan air. Sifat sabun yang terdiri atas bagian kepala hidrofilik dan bagian ekor hidrofobik, menyebabkan sabun dapat mengangkat kotoran dari badan dan pakaian. Kejadian ini tidak lepas dari gaya tarik menarik molekul. Gaya tarik antara dua molekul polar (gaya tarik dipol-dipol) yang menyebabkan larutan polar larut dalam larutan polar. Molekul polar mempunyai dipol yang permanen sehingga menginduksi awan elektron non polar sehingga terbentuk dipol terinduksi, maka larutan nonpolar dapat larut dalam non polar. Hal tersebut dapat menjelaskan proses yang terjadi saat kita mencuci pakaian. Saat pencucian pakaian, air yang merupakan senyawa polar menginduksi awan elektron sabun sehingga dapat membantu larutnya asam lemak yang juga Fmerupakan senyawa non polar. Minyak berangsur- angsur terpisah dari serat pakaian dan terbungkus dalam misel yang menjerat minyak didalamnya. Misel mengemulsikan minyak dan
mempertahankannya dalam suspensi sehinggga dapat terbawa oleh air bilasan (Brady, 1999). Maka dari itu, bila kita mencuci pakaian dengan menggunakan sabun atau detergen, lemak yang menempel pada pakaian akan larut bersama sabun dengan bantuan air.
Surfaktan adalah prinsip kerja dari setiap deterjen, yang jika dilarutkan kedalam cairan cenderung memekat pada permukaan cairan tersebut. Kesanggupan ini disebabkan sifat fisiokimia yang dualistik, yaitu mempunyai bagian yang senang pada pelarut (hidofilik) dan bagian yang tidak senang pada pelarut (hidrofobik). Jika pelarutnya air, maka surfaktan akan berada di batas antara air dan yang dilarutkan dan tegak lurus terhadap batas tersebut dengan bagian yang bersifat hidrofilik berada dalam air.
2.6 Syarat mutu sabun mandi
Syarat mutu sabun mandi menurut Standar Nasional Indonesia 06-3235-1994 dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2. Syarat Mutu Sabun Mandi Acuan SNI 06- 3235-1994
NO URAIAN SATUAN TIPE I TIPE II SUPERFAT
1. Kadar air % Maks.
15
Mak .15 Mak.15
2. Jumlah asam lemak % >70 64 – 70 >70 3. 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
4. Asam lemak bebas atau lemak netral
% < 2,5 < 2,5 2,5 – 7,5
2.7 Reaksi Saponifikasi
Reaksi saponifikasi merupakan hidrolisis basa suatu ester dengan alkali (NaOH, KOH). Reaksi saponifikasi ini biasanya menghasilkan sabun dan gliserin. Pada umumnya, asam lemak rantai pendek jarang digunakan karena menghasilkan sedikit busa. Reaksi saponifikasi dengan menggunakan natrium hidroksida (NaOH) adalah sebagai berikut:
CH2O2C(CH2)16CH2CH2OH CHO2CH2(CH2)16CH3 CH2O2C(CH2)16CH2CH2OH + 3 NaOH Kalor Tristearin H2C HC OH OH H2C OH Gliserol + 3 CH3(CH2)16CO-Na+
Sodium Stearat (sabun Na) Dan reaksi saponifikasi dengan menggunakan KOH adalah sebagai berikut:
H2C O HC C O H2 C OH O H2C C O H2 C OH O C O H2 C OH + 3KOH Triasilgliserida H2C HC OH OH H2C OH Gliserol + R1COO-K+ R2COO-K+ R3COO-K+ Sabun Kalium
Gambar II.8: Reaksi Saponifikasi
Reaksi pembuatan sabun atau saponifikasi menghasilkan sabun sebagai produk utama dan gliserin sebagai produk samping. Gliserin sebagai produk samping juga memiliki nilai jual. Sabun dengan berat molekul rendah akan lebih mudah larut dan memiliki sruktur sabun yang lebih keras. Ketidakuntungan sabun muncul bila digunakan dalam air sadah, yang mengandung kation-kation logam tertentu, seperti Ca, Mg, Fe, kation-kation tersebut menyebabkan garam-garam natrium atau kalium dari asam karboksilat yang semula larut menjadi garam-garam karboksilat yang tidak larut (Sastrohamidjojo, 2005).
Pada reaksi di atas, bahan baku utama yang dibutuhkan untuk pembuatan sabun adalah minyak hewani atau minyak sayur (minyak zaitun, minyak kelapa, dan lain-lain) dan basa alkali, yaitu natrium hidroksida untuk pembuatan sabun
padat atau kalium hidroksida untuk pembuatan sabun cair. Reaksi antara lemak dan alkali menghasilkan sabun dan gliserol. Dalam reaksinya, tidak semua alkali bereaksi dengan lemak, sehingga terkadang produk sabun bersifat sangat basa. Penambahan asam, misalnya asam sitrat dapat menetralkan kelebihan alkali yang tertinggal selama pembuatan sabun. Dalam reaksi pembuatan sabun, senyawa gliserol juga terbentuk. Gliserol adalah senyawa gliserida yang paling sederhana, dengan hidroksil yang bersifat hidrofilik dan higroskopik Gliserol merupakan komponen yang menyusun berbagai macam lipid, termasuk trigliserida. Gliserol juga berfungsi untuk mengikat minyak (kotoran), karena struktur gliserol menyerupai struktur molekul minyak. Serta adanya penambahan bahan aktif pada pembuatan sabun yang dapat berupa ekstrak bahan alam, yang memberi warna dan aroma pada sabun.
2.8 Pembuatan Sabun dalam Industri a) Saponifikasi Lemak Netral
Pada proses saponifikasi trigliserida dengan suatu alkali, kedua reaktan tidak mudah bercampur. Reaksi saponifikasi dapat mengkatalis dengan sendirinya pada kondisi tertentu dimana pembentukan produk sabun mempengaruhi proses emulsi kedua reaktan tadi, menyebabkan suatu percepatan pada kecepatan reaksi.
Komponen penting pada sistem ini mencakup pompa berpotongan untuk memasukkan kuantitas komponen reaksi yang benar ke dalam reaktor autoclave, yang beroperasi pada temperatur dan tekanan yang sesuai dengan kondisi reaksi.Campuran saponifikasi disirkulasi kembali dengan autoclave.Temperatur campuran tersebut diturunkan pada mixer pendingin, kemudian dipompakan ke separator statis untuk memisahkan sabun yang tidak tercuci dengan larutan alkali yang digunakan. Sabun tersebut kemudian dicuci dengan menggunakan larutan alkali pencuci dikolam pencuci untuk memisahkan gliserin (sebagai larutan alkali yang digunakan) dari sabun. Separator sentrifusi memisahkan sisa- sisa larutan alkali dari sabun. Sabun murni (60 - 63% TFM) dinetralisasi dan dialirkan ke
vakum spray dryer untuk menghasilkan sabun dalam bentuk butiran (78 - 82%
b) Pengeringan Sabun
Sabun banyak diperoleh setelah penyelesaian saponifikasi (sabun murni) yang umumnya dikeringkan dengan vakum spray dryer. Kandungan air pada sabun dikurangi dari 30 –35% pada sabun murni menjadi 8 – 18% pada sabun butiran atau lempengan. Jenis – jenis vakum spray dryer, dari sistem tunggal hingga multi sistem, semuanya dapat digunakan pada berbagai proses pembuatan sabun. Operasi vakum spray dryer sistem tunggal meliputi pemompaan sabun murni melalui pipa heat exchanger dimana sabun dipanaskan dengan uap yang mengalir pada bagian luar pipa. Sabun yang sudah dipanaskan terlebih dahulu disemprotkan di atas dinding ruang vakum melalui mulut pipa yang berputar.Lapisan tipis sabun yang sudah dikeringkan dan didinginkan tersimpan pada dinding ruang vakum dan dipindahkan dengan alat pengerik sehingga jatuh di plodder, yang mengubah sabun ke bentuk lonjong panjang atau butiran. Dryer dengan multi sistem, yang merupakan versi pengembangan dari dryer sistem tunggal, memperkenalkan proses pengeringan sabun yang lebih luas dan lebih efisien daripada dryer sistem tunggal.
c) Netralisasi Asam Lemak
Reaksi asam basa antara asam-asam lemak dengan alkali untuk menghasilkan sabun berlangsung lebih cepat daripada reaksi trigliserida dengan alkali.
RCOOH + NaOH RCOONa + H2O
Operasi sistem ini meliputi pemompaan reaktan melalui pemanasan terlebih dahulu menuju turbodisperser dimana interaksi reaktan – reaktan tersebut mengawali pembentukan sabun murni. Sabun tersebut, yang direaksikan sebagian pada tahap ini, kemudian dialirkan ke mixer dimana sabun tersebut disirkulasi kembali hingga netralisasi selesai. Penyelesaian proses netralisasi ditentukan oleh suatu pengukuran potensial elektrik (mV) alkalinitas. Sabun murni kemuadian dikeringkan dengan vakum spray dryer untuk menghasilkan sabun butiran yang siap untuk diolah menjadi sabun batangan.
d) Penyempurnaan Sabun
Dalam pembuatan produk sabun batangan, sabun butiran dicampurkan dengan zat pewarna, parfum, dan zat aditif lainnya ke dalam mixer (amalgamator). Campuran sabun ini kemudian diteruskan untuk digiling untuk mengolah campuran tersebut menjadi suatu produk yang homogen. Produk tersebut kemudian dilanjutkan ke tahap pemotongan. Sebuah alat pemotong dengan mata pisau memotong sabun tersebut menjadi potongan-potongan terpisah yang dicetak melalui proses penekanan menjadi sabun batangan sesuai dengan ukuran dan bentuk yang diinginkan. Proses pembungkusan, pengemasan, dan penyusunan sabun batangan tersebut merupakan tahap akhir penyelesaian pembuatan sabun (Luis, S. 1994).
Tabel 2.2 Spesifikasi mutu sabun dari bahan baku RBDPS
Komponen/Parameter Nilai
Asam lemak 99,88%
Air (moisture) 0,1% (maks)
Impurities (non fatty matter) 0,02% (maks)
Titer oC 40
Iodine value 55
Acid value 255-270
Saponification value 190-202
Color, gardner, max 1
2.9 Jenis-jenis Sabun
Saat ini, telah ditemukan berbagai macam jenis bahan baku sabun antara lain dari daun-daun, akar, kacang-kacangan atau biji-bijian yang bisa digunakan untuk membentuk sabun yang mudah larut dan membawa kotoran dari pakaian. Yaitu dengan memakai dasar material yang disebut sebagai saponin yang mengandung pentasiklis triterpena asam karboksilat, seperti asam olenoat atau asam ursolat, zat kimia berkombinasi. Saponin lebih dikenal sebagai sabun. Sabun merupakan garam logam alkali (Na) dengan asam lemak dan minyak dari bahan alam yang disebut trigliserida. Lemak dan minyak mempunyai dua jenis ikatan,
yaitu ikatan jenuh dan ikatan tak jenuh dengan atom karbon 8-12 yang diberikatan dengan gliserin. Secara umum, reaksi antara kaustik dengan gliserol menghasilkan gliserol dan sabun yang disebut saponifikasi. Setiap minyak dan lemak mengandung asam-asam lemak yang berbeda -beda. Perbedaan tersebut menyebabkan sabun yang terbentuk mempunyai sifat yang berbeda. Minyak dengan kandungan asam lemak rantai pendek dan ikatan tak jenuh akan menghasilkan sabun cair. Sedangkan rantai panjang dan jenuh menghasilkan sabun yang tidak larut pada suhu kamar.
Sabun termasuk salah satu jenis surfaktan yang terbuat dari minyak atau lemak alami. Surfaktan mempunyi struktur bipolar. Bagian kepala bersifat hidrofilik dan bagian ekor bersifat hidrofobik. Karena sifat inilah sabun mampu mengangkat kotoran (biasanya lemak) dari badan dan pakaian. Selain itu, pada larutan, surfaktan akan menggerombol membentuk misel setelah melewati konsenterasi kritik misel (KKM). (Lehninger, 1982)
Untuk kualitas sabun, salah satunya di tentukan oleh pengotor yang terdapat pada lemak atau minyak yang dipakai. Pengotor itu antara lain berupa hasil samping hidrilis minyak atau lemak, protein, partikulat, vitamin, pigmen, senyawa fosfat dan sterol. Selain itu hasil degradasi minyak selama penyimpanan akan mempengaruhi bau dan warna sabun. Salah satu kelemahan adalah pada air keras sabun akan mengendap sebagai lard. Air keras adalah air yang mengandung ion dari Mg, Ca dan Fe. Namun kelemahan ini bisa diatasi dengan menambahkan ion fosfat atau karbonat sehingga ion – ion ini akan mengikat Ca dan Mg pembentuk garam. Untuk memperoleh sabun yang berfungsi khusus, perlu ditambahkan zat aditif, antaralain : gliserol, pewarna, aroma, pengkelat dan antioksidan, penghalus, serta aditif kulit (skin aditif).
Adapun Jenis-jenis sabun & fungsinya adalah sebagai berikut: 1. Sabun transparan ( Transparant Soap)
Sabun tembus pandang ini tampilannya jernih dan cenderung memiliki kadar yang ringan. Sabun ini mudah sekali larut karena mempunyai sifat sukar mengering.
2. Castile Soap
Sabun yang memakai nama suatu daerah di Spanyol ini memakai olive oil untuk formulanya. Sabun ini aman dikonsumsi karena tidak memakai lemak hewani sama sekali.
3. Deodorant Soap
Sabun ini bersifat sangat aktif digunakan untuk menghilang aroma tak sedap pada bagian tubuh. Tidak dianjurkan digunakan untuk kulit wajah karena memiliki kandungan yang cukup keras yang dapat menyebabkan kulit teriritasi. 4. Acne Soap.
Sabun ini dikhususkan untuk membunuh bakteri-bakteri pada jerawat. Seringkali sabun jerawat ini mengakibatkan kulit kering bila pemakaiannya dibarengi dengan penggunaan produk anti-acne lain. Maka kulit akan sangat teriritasi, sehingga akan lebih baik jika memberi pelembab atau clarning lotion setelah menggunakan Acne Soap.
5. Cosmetic Soap atau Bar Cleanser.
Sabun ini biasanya dijual di gerai-gerai kecantikan. Harganya jauh lebih mahal dari sabun-sabun biasa, karena di dalamnya terdapat formula khusus seperti pemutih. Cosmetic soap biasanya memfokuskan formulanya untuk memberi hasil tertentu, seperti pada whitening facial soap dan firming facial soap. 6. Superfatted Soap
Sabun memiliki kandungan minyak dan lemak lebih banyak sehingga membuat terasa lembut dan kenyal. Sabun ini sangat cocok digunakan untuk kulit kering karena dalamnya terdapat kandungan gliserin, petroleum dan beeswax yang dapat melindungi mencegah kulit dan iritasi serta jerawat.
7. Oatmeal Soap
Hasil penelitian, mengatakan bahwa sabun yang terbuat dari gandum ini mempunyai kandungan anti iritasi. Dibandingkan sabun lain, sabun gandum ini lebih baik dalam menyerap minyak menghaluskan kulit kering dan sensitif. 8. Natural Soap.
Sabun alami ini memiliki formula yang sangat lengkap seperti vitamin, ekstrak buah, minyak nabati, ekstrak bunga, aloe vera dan essential oil. Cocok untuk
semua jenis kulit dan kemungkinan membahayakan kulit sangat kecil.
2.10 Bahan-bahan Utama
2.10.1 Bahan Dasar Pembuatan Sabun 1. Lemak dan minyak
Lemak dan minyak yang umum digunakan dalam pembuatan sabun adalah trigliserida dengan tiga buah asam lemak yang tidak beraturan diesterifikasi dengan gliserol. Masing masing lemak mengandung sejumlah molekul asam lemak dengan rantai karbon panjang antara C12 (asam laurik) hingga C18 (asam
stearat) pada lemak jenuh dan begitu juga dengan lemak tak jenuh. Campuran trigliserida diolah menjadi sabun melalui proses saponifikasi dengan larutan natrium hidroksida membebaskan gliserol. Sifat sifat sabun yang dihasilkan ditentukan oleh jumlah dan komposisi dari komponen asam asam lemak yang digunakan. Komposisi asam asam lemak yang sesuai dalam pembuatan sabun dibatasi panjang rantai dan tingkat kejenuhan. Pada umumnya, panjang rantai yang kurang dari 12 atom karbon dihindari penggunaanya karena dapat membuat iritasi pada kulit, sebaliknya panjang rantai yang lebih dari 18 atom karbon membentuk sabun yang sukar larut dan sulit menimbulkan busa. Terlalu besar bagian asam asam lemak tak jenuh menghasilkan sabun yang mudah teroksidasi bila terkena udara. Alasan alasan diatas, faktor ekonomis, dan daya jual menyebabkan lemak dan minyak yang dibuat menjadi sabun terbatas.
Asam lemak tak jenuh memiliki ikatan rangkap sehingga titik lelehnya lebih rendah daripada asam lemak jenuh yang tak memiliki ikatan rangkap, sehingga sabun yang dihasilkan juga akan lebih lembek dan mudah meleleh pada temperatur tinggi.
Jenis-jenis Minyak atau Lemak atau lemak yang digunakan dalam proses pembuatan sabun harus dibatasi karena berbagai alasan, seperti : kelayakan ekonomi, spesifikasi produk (sabun tidak mudah teroksidasi, mudah berbusa, dan mudah larut), dan lain-lain. Beberapa jenis minyak atau lemak yang biasa dipakai dalam proses pembuatan sabun di antaranya :
1) Tallow
Tallow adalah lemak sapi atau domba yang dihasilkan oleh industri
pengolahan daging sebagai hasil samping. Kualitas dari tallow ditentukan dari warna, titer (temperatur solidifikasi dari asam lemak), kandungan FFA, bilangan saponifikasi, dan bilangan iodin. Tallow dengan kualitas baik biasanya digunakan dalam pembuatan sabun mandi dan tallow dengan kualitas rendah digunakan dalam pembuatan sabun cuci. Oleat dan stearat adalah asam lemak yang paling banyak terdapat dalam tallow. Jumlah FFA dari tallow berkisar antara 0,75-7,0 %. Titer pada tallow umumnya di atas 40°C. Tallow dengan titer di bawah 40°C dikenal dengan nama grease.
2) Lard
Lard merupakan minyak babi yang masih banyak mengandung asam lemak
tak jenuh seperti oleat (60 ~ 65%) dan asam lemak jenuh seperti stearat (35 ~ 40%). Jika digunakan sebagai pengganti tallow, lard harus dihidrogenasi parsial terlebih dahulu untuk mengurangi ketidakjenuhannya. Sabun yang dihasilkan dari
lard berwarna putih dan mudah berbusa.
3) Palm Oil (minyak kelapa sawit)
Minyak kelapa sawit umumnya digunakan sebagai pengganti tallow. Minyak kelapa sawit dapat diperoleh dari pemasakan buah kelapa sawit. Minyak kelapa sawit berwarna jingga kemerahan karena adanya kandungan zat warna karotenoid sehingga jika akan digunakan sebagai bahan baku pembuatan sabun harus dipucatkan terlebih dahulu. Sabun yang terbuat dari 100% minyak kelapa sawit akan bersifat keras dan sulit berbusa. Maka dari itu, jika akan digunakan sebagai bahan baku pembuatan sabun, minyak kelapa sawit harus dicampur dengan bahan lainnya.
4) Coconut Oil (minyak kelapa)
Minyak kelapa merupakan minyak nabati yang sering digunakan dalam industri pembuatan sabun. Minyak kelapa berwarna kuning pucat dan diperoleh melalui ekstraksi daging buah yang dikeringkan (kopra). Minyak kelapa memiliki kandungan asam lemak jenuh yang tinggi, terutama asam laurat sehingga minyak
kelapa tahan terhadap oksidasi yang menimbulkan bau tengik. Minyak kelapa juga mempunyai kandungan asma lemak kaproat, aprilat dan kaprat.
5) Palm Kernel Oil (minyak inti kelapa sawit)
Minyak inti kelapa sawit diperoleh dari biji kelapa sawit. Minyak inti sawit memiliki kandungan asam lemak yang mirip dengan minyak kelapa sehingga dapat digunakan sebagai pengganti minyak kelapa. Minyak inti sawit memiliki kandungan asam lemak tak jenuh lebih tinggi dan asam lemak rantai pendek lebih rendah daripada minyak kelapa.
6) Palm Oil Stearine (minyak sawit stearin)
Minyak sawit stearin adalah minyak yang dihasilkan dari ekstraksi asam-asam lemak dari minyak sawit dengan pelarut aseton dan heksana. Kandungan asam lemak terbesar dalam minyak ini adalah stearin.
7) Marine Oil
Marine oil berasal dari mamalia laut (paus) dan ikan laut. Marine oil
memiliki kandungan asam lemak tak jenuh yang cukup tinggi, sehingga harus dihidrogenasi parsial terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai bahan baku. 8) Castor Oil (minyak jarak)
Minyak ini berasal dari biji pohon jarak dan digunakan untuk membuat sabun transparan.
9) Olive oil (minyak zaitun)
Minyak zaitun berasal dari ekstraksi buah zaitun. Minyak zaitun dengan kualitas tinggi memiliki warna kekuningan. Sabun yang berasal dari minyak zaitun memiliki sifat yang keras tapi lembut bagi kulit.
10) Campuran minyak dan lemak
Industri pembuat sabun umumnya membuat sabun yang berasal dari campuran minyak dan lemak yang berbeda. Minyak kelapa sering dicampur dengan tallow karena memiliki sifat yang saling melengkapi.
Minyak kelapa memiliki kandungan asam laurat dan asam miristat yang tinggi dan membuat sabun mudah larut dalam air dan berbusa. Kandungan stearate dan palmitat yang tinggi dari Tallow akan memperkeras tekstur dari sabun (Lubis, 2003)
3. Alkali
Jenis alkali yang umum digunakan dalam proses saponifikasi adalah NaOH, KOH, Na2CO3, NH4OH, dan ethanolamines. NaOH, atau yang biasa dikenal
dengan soda kaustik dalam industri sabun, merupakan alkali yang paling banyak digunakan dalam pembuatan sabun keras. KOH banyak digunakan dalam pembuatan sabun cair karena sifatnya yang mudah larut dalam air. Na2CO3 (abu
soda/natrium karbonat) merupakan alkali yang murah dan dapat menyabunkan asam lemak, tetapi tidak dapat menyabunkan trigliserida (minyak atau lemak). Ethanolamines merupakan golongan senyawa amin alkohol. Senyawa tersebut dapat digunakan untuk membuat sabun dari asam lemak. Sabun yang dihasilkan sangat mudah larut dalam air, mudah berbusa, dan mampu menurunkan kesadahan air. Sabun yang terbuat dari ethanolamines dan minyak kelapa menunjukkan sifat mudah berbusa tetapi sabun tersebut lebih umum digunakan sebagai sabun industri dan deterjen, bukan sebagai sabun rumah tangga. Pencampuran alkali yang berbeda sering dilakukan oleh industri sabun dengan tujuan untuk mendapatkan sabun dengan keunggulan tertentu.
4. Bahan Baku Pendukung
Bahan baku pendukung digunakan untuk membantu proses penyempurnaan sabun hasil saponifikasi (pegendapan sabun dan pengambilan gliserin) sampai sabun menjadi produk yang siap dipasarkan. Bahan-bahan tersebut adalah NaCl (garam) dan bahan-bahan aditif.
1) NaCl
NaCl merupakan komponen kunci dalam proses pembuatan sabun. Kandungan NaCl pada produk akhir sangat kecil karena kandungan NaCl yang terlalu tinggi di dalam sabun dapat memperkeras struktur sabun. NaCl yang digunakan umumnya berbentuk air garam (brine) atau padatan (Kristal). NaCl digunakan untuk memisahkan produk sabun dsan gliserin. Gliserin tidak mengalami pengendapan dalam brine karena kelarutannya yang tinggi, sedangkan sabun akan mengendap. NaCl harus bebas dari besi, kalium, dan magnesium agar diperoleh sabun yang berkualitas (Lubis, 2003).
2) Bahan aditif.
Bahan aditif merupakan bahan-bahan yang ditambahkan ke dalam sabun yang bertujuan untuk mempertinggi kualitas produk sabun sehingga menarik konsumen. Bahan-bahan aditif tersebut antara lain : Pewarna, dan Parfum.
Pewarna
Bahan ini berfungsi untuk memberikan warna kepada sabun. Ini ditujukan agar memberikan efek yang menarik bagi konsumen untuk mencoba sabun ataupun membeli sabun dengan warna yang menarik. Biasanya warna warna sabun itu terdiri dari warna merah, putih, hijau maupun orange.
Parfum
Parfum termasuk bahan pendukung. Keberadaaan parfum memegang peranan besar dalam hal keterkaitan konsumen akan produk sabun. Artinya, walaupun secara kualitas sabun yang ditawarkan bagus, tetapi bila salah memberi parfum akan berakibat fatal dalam penjualannya. Parfum untuk sabun berbentuk cairan berwarna kekuning kuningan dengan berat jenis 0,9. Dalam perhitungan, berat parfum dalam gram (g) dapat dikonversikan ke mililiter. Sebagai patokan 1 g parfum = 1,1ml. Pada dasarnya, jenis parfum untuk sabun dapat dibagi ke dalam dua jenis, yaitu parfum umum dan parfum ekslusif. Parfum umum mempunyai aroma yang sudah dikenal umum di masyarakat seperti aroma mawar dan aroma kenanga. Pada umumnya, produsen sabun menggunakan jenis parfum yang ekslusif. Artinya, aroma dari parfum tersebut sangat khas dan tidak ada produsen lain yang menggunakannya. Kekhasan parfum ekslusif ini diimbangi dengan harganya yang lebih mahal dari jenis parfum umum. Beberapa nama parfum yang digunakan dalam pembuatan sabun diantaranya bouquct deep water, alpine, dan
spring flower (Lubis, 2003).
2.11 Deskripsi Proses
Proses Saponifikasi ini dapat dibagi menjadi tiga tahap proses, yaitu: 1. Tahap persiapan umpan
3. Tahap pengeringan dan Finishing sabun
2.11.1 Tahap persiapan umpan
Umpan terdiri dari RBDPS ( Refined Bleached Deodorized Palm Stearin) dan NaOH. BDPS di masukkan kedalam tangki yang dilengkapi dengan pemanas, dipanaskan terlebih dahulu menggunakan Steam sampai suhu 900C sebelum dipompa ke dalam reaktor. Sedangkan NaOH dilarutkan dalam air proses yang bersuhu 300C sampai konsentrasi masing – masing 50% massa. RBDPS dan campuran larutan NaOH kemudian dipompakan ke dalam reaktor.
2.11.2 Tahap reaksi Saponifikasi Trigliserida
RBDPS, dan campuran larutan NaOH dipompakan masuk kedalam reaktor (tangki pencampur) yang diberi jaket pemanas untuk di panaskan sampai suhu 90oCuntuk dihomogenkan dan sekaligus bereaksi membentuk sabun dan air. Lebih dari 99,5% lemak / minyak berhasil disaponifikasi pada proses ini dengan waktu tinggal 1,8 jam dan kondisi operasi 90oC tekanan 1 atm (Spitz,1995). Hasil reaksi kemudian dipompakan ke unit pemisah separator yang bekerja dengan prinsip perbedaan densitas. Pada unit ini akan terbentuk dua lapisan, yaitu lapisan sabun pada bagian atas dan lapisan Impurities pada bagian bawah. Impurities terdiri dari gliserol, sisa alkali dan air yang secara keseluruhan membentuk lapisan yang lebih berat dari sabun sehingga berada pada lapisan bagian bawah di dalam pemisah statis. Proses selanjutnya adalah penambahan aditif dan pengeringan sabun dalam unit pengeringan ( dryer). Zat aditif yang ditambahkan adalah gliserin, yang berfungsi sebagai pelembut dan pelembab pada kulit, EDTA yang berfungsi sebagai surfaktan pada sabun (pembersih dan pemutih) yang dapat mengangkat kotoran pada kulit. Dan Pewangi ( Essential) yang berfungsi untuk memberikan kesegaran dan keharuman pada sabun. Zat tambahan ini dicampurkan dalam Tangki Pencampur yang dilengkapi oleh jaket pemanas untuk menjaga sabun tetap cair (suhu tetap) dan campuran homogen. Jumlah aditif yang ditambahkan sesuai dengan spesifikasi mutu yang diinginkan seperti pada tabel 2.2.
Tabel 2.2 Spesifikasi mutu sabun dari bahan baku RBDPS
Komponen/Parameter Nilai
Asam lemak 99,88%
Air (moisture) 0,1% (maks)
Impurities (non fatty matter) 0,02% (maks)
Titer oC 40
Iodine value 55
Acid value 255-270
Saponification value 190-202
Color, gardner, max 1
Tahap berikutnya adalah proses pengeringan sabun. Kandungan air dalam sabun biasanya diturunkan dari 30 – 35% ke 8 – 18% (Riegel, 1985). Unit pengeringan sabun ini biasanya berupa unit vakum spray chamber.
2.11.3 Tahap Pengeringan dan Finishing Sabun
Pengeringan sabun dilakukan dalam unit vakum Spray Chamber. Campuran sabun cair dari Tangki Pencampur dipompa ke unit Flash Drum, dimana sabun mengalami proses Flash pada 1 atm sehingga dihasilkan uap air jenuh bersuhu 100oC yang terpisah dari sabun dan keluar melalui bagian atas
Flash Drum. Kandungan air dalam sabun yang keluar dari bagian bawah Flash Drum direncanakan tinggal 18% sebelum dikeringkan lebih lanjut dalam vakum
dryer. Sabun kemudian ditransfer keunit vakum Spray Chamber. Kondisi vakum dihasilkan dengan menggunakan pompa vakum. Dari unit pengeringan ini sabun yang dihasilkan berupa serpihan ( flake) dan dengan bantuan Conveyor dikirim ke unit Finishing yang terdiri dari satuan mesin pembentukan sabun batang dan disebut Bar Soap Finishing Machine (BSFM). Dari unit ini sabun ditransfer ke unit penyimpanan dengan bantuan Conveyor untuk penimbunan sementara sebelum dijual.
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan
3.1.1 Bahan baku yang digunakan dalam industri sabun adalah asam lemak dan basa.
3.1.2 Proses pembuatan sabun menggunakan metode saponifikasi.
3.1.3 Macam-macam bentuk sabun antara lain sabun cair, sabun padat dan sabun semipadat.
3.1.4 Langkah-langkah dalam pembuatan sabun di industri adalah sebagai berikut:
a. Saponifikasi Lemak Netral b. Pengeringan Sabun
c. Netralisasi Asam Lemak d. Penyempurnaan Sabun
BAB I PENDAHULUAN
Produk sabun telah berkembang menjadi kebutuhan primer di masyarakat dunia saat ini. Produk tersebut dimanfaatkan setiap hari oleh semua kalangan masyarakat, baik kelas atas, menengah, maupun bawah. Fungsi utama sabun sebagai pembersih menjadikan sabun sebagai bahan penting dalam kehidupan. Berbagai jenis sabun ditawarkan dengan beragam bentuk mulai dari sabun cuci (krim dan bubuk), sabun mandi (padat dan cair), sabun tangan (cair) serta sabun pembersih peralatan rumah tangga (krim dan cair).
Sabun termasuk salah satu jenis surfaktan yang terbuat dari minyak atau lemak alami. Surfaktan mempunyai struktur bipolar. Bagian kepala bersifat hidrofilik dan bagian ekor bersifat hidrofobik. Karena sifat inilah sabun mampu mengangkat kotoran (biasanya lemak) dari badan dan pakaian. Selain itu, pada larutan surfaktan akan menggerombol membentuk misel setelah melewati konsentrasi tertentu yang disebut Konsentrasi Kritik Misel. Sabun juga mengandung sekitar 25% gliserin. Gliserin bisa melembabkan dan melembutkan kulit, menyejukkan dan meminyaki sel-sel kulit juga.
Sabun yang beredar di kalangan masyarakat banyak yang mengandung bahan kimia yang dapat menyebabkan iritasi pada kulit, sehingga dari penelitian pembuatan formula sabun dengan metode saponifikasi kita dapat mempelajari bagaimana reaksi yang terjadi dalam proses pembuatan sabun dari reaksi saponifikasi tersebut, serta memahami sifat dari sabun dan dapat membuat formula sabun yang aman untuk digunakan dalam kehidupan sehari – hari.
DAFTAR PUSTAKA
Achyar, Dr. Ny. Lies Yul., 1986, Dasar-dasar Kosmetologi Kedokteran, Cermin Dunia Kedokteran No. 41, Jakarta: PT Kalbe Farma
Afifuddin, Sya’ad., 2007, Analisis Faktor-faktor yang Mempengaruhi Industri
Sabun di Sumatera Utara,Jurnal MIPA Ekonomi, Mei 2007, vol. 2, No.
2
Badan Standarisasi Nasional Indonesia, 1994, Standar Mutu Sabun Mandi, SNI 06-3532-1994, Jakarta: Dewan Standar Nasional
Bailey, AE., 1950, Industrial oil and Fat Product, New York: Intersholastic Publishing Inc
Brady, James E., 1999, Kimia Universitas - Asas dan Struktur, Erlangga : Jakarta Fessenden, R. J. and Fessenden,J.S., 1990, Kimia Organik 3rd Edition, Penerbit
Erlangga : Jakarta
Jongko, 2009, Sabun Kecantikan: Teori dan Praktek Membuat Sabun Beauty di
Rumah, Jakarta: Duraposita Chemistry
Lubis, L. S., 2003, Sabun obat.http://library.usu.ac.id/download/fmipa/farmasi-lely1.pdf. Tanggal akses, 20 februari 2014
Perdana, Farid Kurnia dan Ibnu Hakim., 2008, Pembuatan Sabun Cair dari
Minyak Jarak dan Soda Q Sebagai Upaya Meningkatkan Pangsa Pasar Soda Q, Semarang: Universitas Diponegoro Fakultas Teknik Jurusan
Teknik Kimia
Qisti, Rachmiati., 2009, Skripsi: Sifat Kimia Sabun Transparan dengan
Penambahan Madu pada Konsentrasi Yang Berbeda, Bogor: Fakultas
Peternakan Institut Pertanian Bogor
Sastrohamidjojo, H., 2005, Kimia Organik (Stereokimia, Karbohidrat, Lemak, &
Protein), Yogyakarta: Gadjah Mada University Press
Suryani, A.,(2008), Sintesis Alkil Poliglikosida (APG) Berbasis Alkohol Lemak
dan Pati Sagu Untuk Formulasi Herbisida, J. Pascapanen, 5 (1), hal.
