4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Buah Nanas
Tanaman buah nanas (Ananas comosus) merupakan tanaman yang termasuk golongan tanaman tahunan. Buah Nanas atau dalam bahasa latin (Ananas comosus (L.) Merr) merupakan salah satu buah yang paling banyak diproduksi dan dikonsumsi di Indonesia setiap tahunnya. Menurut Badan Pusat Statistik Indonesia, produksi nanas di Indonesia untuk tahun 2020 adalah sebesar 2.447.243 ton. Selain karena baunya yang khas dan rasanya yang banyak disukai banyak orang buah nanas memiliki banyak khasiat yang berguna bagi tubuh manusia. (Badan Pusat Statistik Indonesia, 2020).
. Susunan yang terdapat pada buah nanas yaitu akar, batang, daun, bunga dan buah. Akar nanas dapat dibedakan menjadi akar tanah dan akar samping. Akar melekat pada pangkal batang dan termasuk akar serabut, kedalaman perakaran pada media tanah yang baik antara 30-50 cm. Batang merupakan tempat melekatnya akar, daun, bunga, tunas dan buah. Batang tanaman nanas cukup panjang 20-25 cm, tebal dengan diameter 2,0-3,5 cm, beruas-ruas pendek. Daun nanas memiliki panjang 130-150 cm, lebar antara 3-5 cm, daun berduri tajam meskipun ada yang tidak berduri dan tidak memiliki tulang daun. Jumlah daun tiap batang sangat bervariasi antara 70-80 helai. Nanas memiliki rangkaian bunga majemuk pada ujung batang. Bunga bersifat hermaprodit, kedudukan diketiak daun pelindung.
Masa pertumbuhan bunga dari bagian dasar menuju bagian atas membutuhkan sekitar 10-20 hari. Waktu dari menanam sampai terbentuk bunga antara 6-16 bulan (Suprianto, 2016).
Pada umumnya buah nanas memiliki bagian-bagian yang bersifat buangan, bagian-bagian tersebut antara lain daun, mata dan hati (bonggol) serta kulit luar.
Pada bagian kulit merupakan bagian terluar, memiliki tekstur yang tidak rata dan banyak terdapat duri kecil di permukaannya. Berikut klasifikasi dari tanaman nanas itu sendiri:
• Kingdom (Kerajaan) : Plantae
• Sub Kingdom : Tracheobionta
• Super Divisi : Spermatophyta
• Division (Divisi) : Magnoliophyta
• Class (Kelas) : Liliopsida
• Sub Kelas : Commelinidae
• Ordo : Bromeliales
• Famili : Bromeliaceae
• Genus : Ananas
• Spesies : Ananas comosus (L.) Merr.
Gambar 2.1 Buah Nanas
Nanas sangat kaya akan antioksidan yang dikenal sebagai flavonoid dan asam fenolik. Kaya dengan nutrisi, nanas juga sarat dengan antioksidan sehat.
Antioksidan adalah molekul yang membantu tubuh Anda melawan stres oksidatif.
Stres oksidatif adalah keadaan di mana ada terlalu banyak radikal bebas dalam tubuh. Radikal bebas ini berinteraksi dengan sel-sel tubuh dan menyebabkan kerusakan yang terkait dengan peradangan kronis, sistem kekebalan yang melemah dan banyak penyakit berbahaya.
Nanas telah menjadi bagian dari pengobatan tradisional selama berabad- abad. Buah kuning tersebut mengandung berbagai macam vitamin, mineral dan enzim seperti bromelain yang secara kolektif dapat meningkatkan kekebalan dan menekan peradangan. Sebuah penelitian yang dilakukan selama sembilan minggu memberi makan 98 anak-anak yang sehat baik tanpa nanas, menambahkan nanas (140 g) atau menambahkan banyak nanas (280 g) setiap hari untuk melihat apakah nanas dapat meningkatkan kekebalan mereka.
Manfaat nanas meluas bagi kesehatan jantung karena kandungan serat, kalium, vitamin C dan antioksidannya. Sebuah studi yang dilakukan pada tikus
menunjukkan bahwa salah satu manfaat jus nanas adalah memiliki kemampuan kardioprotektif. Studi ini menyimpulkan bahwa jus nanas dapat mengurangi risiko penyakit jantung koroner dan membantu membangun pencernaan dan penyerapan.
Nanas adalah sumber asam amino triptofan yang baik, sebuah penelitian menunjukkan nanas menghasilkan serotonin yang merupakan salah satu hormon bahagia utama kita. Mengonsumsi cukup asam amino ini, selain nutrwisi lain seperti vitamin B, penting untuk mendukung sistem neurologis Anda, dan untuk produksi hormon mood yang baik.
Beta-karoten yang ditemukan dalam makanan nabati seperti nanas dapat membantu menurunkan risiko peradangan pernapasan dan asma. Racun, gizi buruk, polusi, penyalahgunaan antibiotik, dan stres memainkan peran besar dalam perkembangan asma. Semua faktor ini menyebabkan peradangan, tetapi untungnya salah satu manfaat nanas adalah dapat membantu mengurangi peradangan melalui kemampuan detoksifikasi.
2.2 Kulit Nanas
Kulit nanas merupakan produk hasil olahan industri yang terdiri dari sisa daging buah, kulit, dan kulit terluar, Jika kulit nenas tidak dimanfaatkan bisa menyebabkan pencemaran lingkungan (Audies, 2015). Badan Pusat Statistik (BPS) tahun 2020 melaporkan bahwa produksi nanas di Sumatera Selatan mencapai 137.363ton/tahun, sehingga dapat diasumsikan bahwa produksi limbah nanas mencapai 82.417 ton/tahun.
Gambar 2.2 Kulit Nanas
Proporsi limbah pengalengan buah nanas terdiri dari 56% kulit, 17%
mahkota, 15% pucuk, 5% hati, 2% hiasan dan ampas nanas (Murni dkk., 2008).
Limbah nanas telah terbukti menjadi pakan alternatif yang layak untuk digunakan sebagai sumber serat pada sapi lokal Thailand. Limbah nanas memiliki manfaat
diantaranya dalam hal peningkatan kepadatan kalori, nilai kecernaan dan pemanfaatan pakan dibandingkan dengan jerami pangola.
Pemilihan kulit nanas sebagai bahan baku pembuatan Hand Sanitizer didasari pada beberapa penelitian yang telah dilakukan mengenai uji daya hambat ekstrak buah nanas salah satunya penelitian Suerni, dkk. (2013) tentang uji daya hambat ekstrak buah nanas, salak dan manga yang menunjukkan ekstrak buah nanas dapat menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus dengan konsentrasi 50% dan 100%.
2.2.1 Kandungan Kulit Nanas
Nurhayati (2013) menyatakan bahwa kulit nanas mengandung bahan kering 88,95%, abu 3,83%, serat kasar 27,09%, protein kasar 8,78% dan lemak kasar 1,15%. Wijana dkk (1991) melaporkan bahwa kulit nanas mengandung 4481/kg gross energidan 13,65% merupakan gula reduksi.Limbah kulit nanas mengandung air yang tinggi (46-52%), sehingga mudah rusak bila tidak diproses (Ginting dkk,2009). Hasil penelitian Ginting dkk.(2007) menunjukkan bahwa limbah nanas sangat disukai kambing dan dapat digunakan sampai taraf 75% untuk menggantikan hijauan rumput. Kulit nanas mengandung enzim bromelin sebanyak 0,050-0,0754.
Tabel 2.1 Kandungan Fitokimia Kulit Nanas
Komposisi Ada/ Tidaknya (+-)
Karbohidrat +
Tanin +
Saponin +
Terpenoid +
Steroid +
Flavonoid +
Alkaloid +
Fenol +
Resin +
Balsam +
Glikosida Jantung +
Antrakuinon +
Asam Amino +
(Yeragamreddy, dkk., 2013)
Analisis kandungan fitokimia dalam kulit nanas diteliti oleh Yeragamreddy, dkk., (2013) menggunakan metode Harbone (Jain dkk, 1998) dan Brindha (Saganuwan dan Gulumbe, 2006). Menurut hasil penelitian Mardalena, dkk.
(2011) melaporkan bahwa kulit buah nanas mengandung total antioksidan sebesar 38,95 mg/100 g dengan komponen bioaktif berupa vitamin C sebesar 24,40 mg/100 g, beta karoten sebesar 59,98 ppm, flavonoid 3,47%, kuersetin 1,48%, fenol 32,69 ppm dan saponin 5,29%.
Antibakteri merupakan senyawa yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri dan dapat mengobati berbagai gangguan kesehatan yang disebabkan oleh bakteri. Pada kulit nanas terdapat kandungan senyawa flavonoid, tanin, dan saponin yang dapat dimanfaatkan sebagai antibakteri. Dengan pembuatan ekstrak kulit nanas kandungan antibakteri pada kulit nanas dapat dimanfaatkan dan menambah nilai guna pada limbah kulit nanas.
Kandungan flavonoid, tanin dan saponin dari kulit nanas memiliki daya inhibisi yang tinggi terhadap bakteri E. coli dan S. aureus. Flavonoid mempunyai banyak manfaat, yaitu sebagai anti bakteri, anti inflamasi, anti tumor, anti alergi, dan mencegah osteoporosis. Dengan kulit buah nanas sangat bagus apabila digunakan untuk mencegah infeksi yang disebabkan oleh bakteri terutama bakteri E. coli dan S. aureus. Bakteri Staphylococcus aureus merupakan salah satu bakteri yang menyebabkan penyakit pada manusia. Staphylococcus aureus menyebabkan berbagai infeksi pada manusia seperti pneumonia, meningitis, infeksi saluran kemih dan keracunan makanan dengan cara melepaskan enterotoxin ke dalam makanan.
2.2.2 Mekanisme Reaksi Antibakteri Kulit Nanas 1.Flavonoid
Gambar 2.3 Struktur Dasar Senyawa Flavon (Sastrohamidjojo, 1996)
1 2 3
Mekanisme kerja flavonoid sebagai antibakteri yaitu dengan menghambat fungsi membran sel dan metabolisme energi bakteri. Saat menghambat fungsi membran sel, flavonoid membentuk senyawa kompleks dengan protein ekstraseluler yang dapat merusak membran sel bakteri Porphyromonas gingivalis, lalu diikuti dengan keluarnya senyawa intraseluler bakteri tersebut (Nuria dkk, 2009).
Flavonoid dapat menghambat metabolisme energi dengan cara menghambat penggunaan oksigen oleh bakteri. Energi dibutuhkan bakteri untuk biosintesis makromolekul, sehingga jika metabolismenya terhambat maka molekul bakteri tersebut tidak dapat berkembang menjadi molekul yang kompleks (Cushnie &
Lamb, 2005).
Selain itu, didalam flavonoid juga terdapat senyawa fenol yang dapat mengganggu pertumbuhan bakteri Porphyromonas gingivalis. Fenol merupakan suatu alkohol yang bersifat asam sehingga memiliki kemampuan mendenaturasi protein dan merusak membran sel bakteri (Dwyana dkk., 2013)
2. Saponin
Gambar 2.4 Struktur Inti Senyawa Saponin (Robinson, 1995)
Mekanisme kerja saponin sebagai antibakteri yaitu dengan cara menyebabkan kebocoran protein dan enzim dari dalam sel bakteri Porphyromonas gingivalis sehingga menjadi lisis. Saponin dapat meningkatkan permeabilitas membran sehingga terjadi hemolisis pada sel. Apabila saponin berinteraksi dengan sel bakteri, bakteri tersebut akan pecah atau lisis (Poeloengan dan Praptiwi, 2012)
3. Tanin
Gambar 2.5 Struktur Senyawa Tanin (Robinson, 1995)
Mekanisme kerja tanin sebagai antibakteri yaitu dengan cara menyebabkan sel Porphyromonas gingivalis menjadi lisis. Hal ini terjadi karena tanin memiliki target pada dinding polipeptida dinding sel bakteri sehingga pembentukan dinding sel menjadi kurang sempurna dan kemudian sel bakteri akan mati. tanin juga memiliki kemampuan untuk menginaktifkan enzim bakteri serta mengganggu jalannya protein pada lapisan dalam sel (Ngajow dkk, 2013).
2.3 Hand Sanitizer
Hand Sanitizer merupakan pembersih tangan yang memiliki kemampuan antibakteri dalam menghambat hingga membunuh bakteri Menurut Diana (2012) terdapat dua Hand Sanitizer yaitu Hand Sanitizer gel dan Hand Sanitizer spray.
Hand sanitizer gel merupakan pembersih tangan berbentuk gel yang berguna untuk membersihkan atau menghilangkan kuman pada tangan, mengandung bahan aktif alkohol 60% - 70%. Hand sanitizer spray merupakan pembersih tangan berbentuk spray untuk membersihkan atau menghilangkan kuman pada tangan yang mengandung bahan aktif irgasan DP 300 (irgasan DP300 merupakan suatu bahan kimia anti bakteri.) : 0,1% dan alkohol 60%.
Berdasarkan Penelitian Golin dkk. (2020) menyatakan bahwa penggunaan Hand Sanitizer maupun sabun untuk mencuci tangan dapat membunuh virus yang serupa dengan struktur virus COVID-19. Sehingga penggunaan Hand Sanitizer mampu untuk mengurangi penyebaran virus COVID-19 yang disebarkan melalui tangan. Penggunaan Hand Sanitizer dapat mengurangi resiko kulit yang kering akibat terlalu sering mencuci tangan dengan sabun. (Golin dkk.(2020))
Gambar 2.6 Hand Sanitizer
Banyak Hand Sanitizer yang berasal dari bahan alkohol atau etanol yang dicampurkan bersama dengan bahan pengental, misal karbomer, gliserin, dan menjadikannya serupa jelly, gel atau busa untuk mempermudah dalam penggunaannya. Gel ini mulai populer digunakan karena penggunaanya mudah dan praktis tanpa membutuhkan air dan sabun. Gel sanitasi ini menjadi alternatif yang nyaman bagi masyarakat. Namun menurut Penelitian Diana (2012) menyatakan, Hand Sanitizer yang berbentuk cair atau spray lebih efektif dibandingkan Hand Sanitizer gel dalam menurunkan angka kuman pada tangan.
Seiring perkembangan zaman, dikembangkan juga pembersih tangan non alkohol, tetapi jika tangan dalam keadaan benar –benar kotor, baik oleh tanah, udara, darah, ataupun lainya, mencuci tangan dengan air dan sabun lebih disarankan karena gel Hand Sanitizer tidak dapat efektif membunuh kuman dan membersihkan material organik lainnya. Alkohol banyak digunakan sebagai antiseptik atau desinfektan untuk desinfeksi permukaan kulit yang bersih, tetapi tidak untuk kulit yang luka. Selain itu alkohol juga mempunyai sifat iritasi pada kulit, mudah terbakar, dan juga meningkatkan infeksi virus pemicu radang saluran pencernaan,karena itu muncul ide untuk memanfaatkan bahan alami yang dapat mengurangi resiko munculnya penyakit gangguan pencernaan.
Tabel 2.2 SNI Hand Sanitizer
NO Kriteria Uji Satuan Syarat
1 pH - 4,5-8
2 Total Bahan Aktif % fraksi massa Min. 5
3 Emulsi cairan - Stabil
4 Zat Tambahan
- Sesuai aturan yang berlaku (SNI 06-2588:1992 Deterjen sintetik cair pembersih tangan)
Produk hand sanitizer yang dibuat diharapkan tidak hanya menarik namun juga harus sesuai dengan ketentuan SNI yang ada agar tidak membahayakan orang- orang yang menggunakan produk tersebut.
Efektivitas Hand Sanitizer dipengaruhi oleh faktor fisik kimia seperti waktu kontak, suhu, konsentrasi, pH, kebersihan peralatan, kesadahan air, dan serangan bakteri. (Marriot, 1999).Sanitizer yang ideal menurut Marriot (1999), harus memiliki beberapa hal seperti dibawah ini :
1. Memiliki sifat menghancurkan mikroba, aktivitas spektrum melawan fase vegetatif bakteri, kapang, dan khamir.
2. Tahan terhadap lingkungan (efektif pada lingkungan yang mengandung bahan organik, deterjen, sisa sabun, kesadahan air, dan perbedaan pH).
3. Mampu membersihkan dengan baik.
4. Tidak beracun dan tidak menimbulkan iritasi.
5. Larut dalam air dalam berbagai konsentrasi.
6. Bau dapat diterima.
7. Konsentrasi stabil.
8. Mudah digunakan.
9. Tidak mahal.
10. Mudah pengukurannya jika digunakan dalam larutan
Hand sanitizer ampuh untuk membunuh bakteri apabila kandungan alkohol di dalamnya lebih dari 60%, apabila kandungan alkohol dibawah 60%
maka Hand Sanitizer tersebut tidak dapat secara efektif membunuh kuman yang ada di tangan namun apabila kadar alkoholnya lebih tinggi dari 60% penggunaan disarankan untuk dilakukan terkadang saja karena apabila kulit terpapar alkohol kadar tinggi terus menerus dapat membahayakan kulit. Jika masih memungkinkan untuk cuci tangan dengan air mengalir dan sabun, maka cuci tangan saja.
Penggunaan Hand Sanitizer sebaiknya hanya jadi selingan, atau ketika benar-benar tidak ada sumber air di sekitar kita. Walau demikian, pada kondisi tertentu di mana mencuci tangan tidak mungkin dilakukan, Hand Sanitizer tetap dapat membantu sebagai alternatif membersihkan tangan asalkan dilakukan dengan tepat.
2.4 Maserasi
Maserasi adalah suatu metode pengambilan ekstrak dari bahan dengan cara perendaman bahan menggunakan pelarut seperti alkohol biasanya setelah proses maserasi pelarut akan didestilasi agar mendapat ekstrak yang pekat. Pada prosesnya bahan yang terendam akan mengalami pemecahan dinding sel dan membran sel yang diakibatkan oleh perbedaan tekanan antara luar sel dengan bagian dalam sel sehingga metabolit sekunder yang ada dalam sitoplasma akan pecah dan terlarut pada pelarut organik yang digunakan. Faktor- faktor yang mempengaruhi ekstraksi antara lain waktu, suhu, jenis pelarut, perbandingan bahan dan pelarut, dan ukuran partikel. Senyawa aktif saponin yang terkandung pada daun bidara akan lebih banyak dihasilkan jika diekstraksi menggunakan pelarut metanol, karena metanol bersifat polar sehingga akan lebih mudah larut dibandingkan pelarut lain (Suharto et al., 2016).
Pada penelitian ini proses maserasi akan dilakukan pada bahan kulit nanas dengan etanol 96% sebagai pelarut. Waktu maserasi akan divariasikan menjadi 2 bagian yaitu maserasi 3 hari dan 6 hari dengan tujuan variasi mana yang akan menghasilkan ekstrak yang lebih baik. Setelah proses maserasi ekstrak akan didestilasi hingga tersisa 1/3 dari ekstrak awal. Setelah didestilasi didapatkan ekstrak kulit nanas pekat yang dapat digunakan pada formulasi pembuatan produk seperti Hand Sanitizer.
2.5 Bahan Tambahan 2.5.1 CMC-Na
CMC-Na merupakan serbuk yang bersifat higroskopis, berwarna putih sedikit kekuningan, tidak berbau, dan tidak berasa. CMC-Na sendiri merupakan serbuk yang mudah larut dalam air dingin maupun air panas. CMC-Na (sodium carboxymethyl cellulose) merupakan senyawa turunan dari selulosa, yang memiliki banyak kegunaan. CMC-Na dalam industri digunakan sebagai pengental, penstabil emulsi, dan stabilisator. CMC-Na juga dapat digunakan sebagai gelling agent untuk pembuatan gel pada Hand Sanitizer.
2.5.2 Gliserin (C3H8O3)
Gliserol atau gliserin adalah suatu trihidroksi alkohol yang terdiri atas 3 atom karbon. Jadi tiap atom karbon mempunyai gugus –OH. Satu molekul gliserol dapat mengikat satu, dua, tiga molekul asam lemak dalam bentuk ester, yang disebut monogliserida, digliserida dan trigliserida. Gliserol sendiri merupakan cairan tidak berwarna dan tidak berbau, serta memiliki tekstur seperti cairan kental dengan rasa yang manis. Gliserol juga digunakan sebagai penghalus pada krim cukur, sabun, dalam obat batuk dan syrup atau untuk pelembab (Hart, 1983).
Gliserol dapat diperoleh dengan jalan penguapan hati-hat i, kemudian dimurnikan dengan distilasi pada tekanan rendah. Pada umumnya lemak apabila dibiarkan lama di udara akan menimbulkan rasa dan bau yang tidak enak. Hal ini disebabkan oleh proses hidrolisis yang menghasilkan asam lemak bebas.
Di samping itu dapat pula terjadi proses oksidasi terhadap asam lemak tidak jenuh yang hasilnya akan menambah bau dan rasa yang tidak enak. Oksidasi asam lemak tidak jenuh akan menghasilkan peroksida dan selanjutnya akan terbentuk aldehida. Inilah yang menyebabkan terjadinya bau dan rasa yang tidak enak atau tengik. Gliserol yang diperoleh dari hasil penyabunan lemak atau minyak adalah suatu zat cair yang tidak berwarna dan mempunyai rasa yang agak manis. Gliserol larut baik dalam air dan tidak larut dalam eter. Gliserol digunakan dalam industri farmasi dan kosmetika sebagai bahan dalam preparat yang dihasilkan. Di samping itu gliserol berguna bagi kita untuk sintesis lemak di dalam tubuh.
Gliserol yang diperoleh dari hasil penyabunan lemak atau minyak adalah suatu zat cair yang tidak berwarna dan mempunyai rasa yang agak manis, larut dalam air dan tidak larut dalam eter. Gliserin dalam pembuatan Hand Sanitizer berguna untuk membuat alkohol lebih mudah diaplikasikan pada kulit. Gliserin juga berguna melembapkan kulit dan mencegah iritasi kulit akibat alkohol.
2.5.3 Propilen Glikol (C3H8O2)
Propilena glikol atau Propylene glycol, menurut Perpustakaan Nasional Kedokteran serta Badan Zat Beracun dan Registri Penyakit, adalah zat cair sintetis yang menyerap air. Diberi label senyawa organik dalam kimia karena sifat karbonnya dengan rumus kimia CH₃CHCH₂OH. Propilen glikol merupakan salah
satu eksipien yang sering digunakan dalam sediaan likuid. Propilen glikol banyak digunakan sebagai pelarut dan pembawa khususnya untuk zat-zat yang yang tidak stabil atau tidak dapat larut dalam air.
2.5.4 Aquadest
Aquadest merupakan air hasil dari destilasi atau penyulingan, dapat disebut juga air murni (H2O). karena H2O hampir tidak mengandung mineral. Sedangkan air mineral merupakan pelarut yang universal. Air tersebut mudah menyerap atau melarutkan berbagai partikel yang ditemuinya dan dengan mudah menjadi terkontaminasi. Dalam siklusnya di dalam tanah, air terus bertemu dan melarutkan berbagai mineral anorganik, logam berat dan mikroorganisme. Jadi, air mineral bukan aquades (H2O) karena mengandung banyak mineral. (Santosa, 2011)
16