Pengaruh penggunaan pengental natrium klorida dan surfaktan Cocoamidopropyl Betaine terhadap viskositas dan ketahanan busa sabun cair transparan aplikasi desain faktorial - USD Repository

  

PENGARUH PENGGUNAAN PENGENTAL NATRIUM KLORIDA DAN

SURFAKTAN COCOAMIDOPROPYL BETAINE TERHADAP

VISKOSITAS DAN KETAHANAN BUSA SABUN CAIR TRANSPARAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL SKRIPSI

  Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.)

  Program Studi Farmasi Oleh:

  Tri Asih Pramasanti NIM : 078114019

FAKULTAS FARMASI

  

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  

PENGARUH PENGGUNAAN PENGENTAL NATRIUM KLORIDA DAN

SURFAKTAN COCOAMIDOPROPYL BETAINE TERHADAP

VISKOSITAS DAN KETAHANAN BUSA SABUN CAIR TRANSPARAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL SKRIPSI

  Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.)

  Program Studi Farmasi Oleh:

  Tri Asih Pramasanti NIM : 078114019

FAKULTAS FARMASI

  Persetujuan Pembimbing

PENGARUH PENGGUNAAN PENGENTAL NATRIUM KLORIDA DAN

SURFAKTAN COCOAMIDOPROPYL BETAINE TERHADAP

VISKOSITAS DAN KETAHANAN BUSA SABUN CAIR TRANSPARAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

  Skripsi yang diajukan oleh : Tri Asih Pramasanti

  NIM : 078114019 telah disetujui oleh Pembimbing Rini Dwiastuti M.Sc., Apt.

  Tanggal : 18 Juli 2011

  

Pengesahan Skripsi Berjudul

PENGARUH PENGGUNAAN PENGENTAL NATRIUM KLORIDA DAN

SURFAKTAN COCOAMIDOPROPYL BETAINE TERHADAP

  

VISKOSITAS DAN KETAHANAN BUSA SABUN CAIR TRANSPARAN

APLIKASI DESAIN FAKTORIAL

  Oleh: Tri Asih Pramasanti

  NIM : 078114019 Dipertahankan di hadapan Panitia Penguji Skripsi

  Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Pada tanggal : 18 Juli 2011

  Mengetahui Fakultas Farmasi

  Universitas Sanata Dharma Dekan Ipang Djunarko, M.Sc., Apt.

  Panitia Penguji : Tanda tangan 1. Rini Dwiastuti M.Sc., Apt. ..........................................

  2. Dewi Setyaningsih M.Sc., Apt. ..........................................

  I ’m just a little dot in this world, but I ’m sure that GOD not accidentally dropped me… (Santi , 2011) Kar ya ini kuper sembahkan untuk :

  Dia yang membent uk ak u sedemik ian r upa dan sel al u mener imak u apa adanya mer ek a yang sel al u kur induk an dimanapun ak u ber ada mer ek a yang sel al u ada unt uk ber bagi t awa dan air mat a mer ek a yang t anpa pamr ih r el a ber bagi il mu, penget ahuan dan pengal aman dia yang sel al u menant i dan mencar ik u mer ek a yang ber ada di sisi l ain dan mel ihat dengan sudut pandang yang ber beda

  

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma: Nama : Tri Asih Pramasanti Nomor Mahasiswa : 078114019

  Demi perkembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul: PENGARUH PENGGUNAAN PENGENTAL NATRIUM KLORIDA DAN SURFAKTAN COCOAMIDOPROPYL BETAINE TERHADAP VISKOSITAS DAN KETAHANAN BUSA SABUN CAIR TRANSPARAN APLIKASI DESAIN FAKTORIAL beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

  Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal : 18 Juli 2011 Yang menyatakan (Tri Asih Pramasanti)

  

PRAKATA

  Puji dan syukur penulis haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan penyertaanNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Pengental Natrium Klorida dan Surfaktan Cocoamidopropyl

  Betaine

  terhadap Viskositas dan Ketahanan Busa Sabun Cair Transparan Aplikasi Desain Faktorial”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.).

  Selama menempuh masa studi S1, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak berupa bimbingan, sarana, dukungan, semangat, doa, kritik dan saran. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada :

  1. Ipang Djunarko, M.Sc., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta sekaligus Dosen Pembimbing Akademik atas bimbingan, nasehat, strategi dan semangat selama perkuliahan hingga penyusunan skripsi ini.

  2. Rini Dwiastuti, M.Sc., Apt. selaku Dosen Pembimbing Skripsi yang telah banyak meluangkan waktu, membimbing, memberi masukan, solusi, nasehat serta semangat kepada penulis selama penelitian dan penyusunan skripsi.

  3. Dewi Setyaningsih, M.Sc., Apt. selaku Dosen Penguji Skripsi yang telah bersedia meluangkan waktu untuk menguji, memberikan masukan, dan saran.

  4. Dr. Sri Noegrohati, Apt. selaku Dosen Penguji Skripsi yang telah bersedia meluangkan waktu untuk menguji, memberikan masukan, dan saran.

  5. Segenap Dosen Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma atas segala

  6. Bapak Musrifin, para laboran, staff dan karyawan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma untuk bimbingan selama praktikum, penelitian, perawatan fasilitas dan pelayanan administratif selama menempuh studi S1.

  7. Bapak, Ibu, dan kedua bodyguard (mas dan adik) atas doa, cinta, dukungan dan kepercayaan yang selalu mengiringi setiap tindakan dan keputusan yang diambil penulis.

  8. Teman-teman penelitian di laboratorium lantai 1 (Siska, Cinthya, Dinar, Lia, Yoga, dkk) untuk pengetahuan, waktu dan tenaga yang diberikan.

  9. Kakak-kakak angkatan (Irene, Grace, Chica, Tara, Della, Ririn, Mitha, dkk) untuk pengalaman, cerita dan semangat yang diberikan.

  10. Sahabat-sahabatku (Tiara, Hani, Rio “Demon”, Diana, Linda, Sabrina, Yosef, Defi, Vika, Io, Bowo, Rudy, Titin, Minda, Oki, Albert, Icha, Afni, dkk) untuk keceriaan, cerita dan pelajaran selama kita berproses.

  11. Teman-teman FST 2007, Kelas A 2007, dan KKN XL kelompok 24 untuk dinamika, dan pendewasaan yang kita alami selama kita berproses.

  12. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu karena keterbatasan penulis, terima kasih untuk bantuan yang telah diberikan kepada penulis.

  Penulis menyadari keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis dalam melakukan penelitian serta penulisan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik yang membangun dan saran dari berbagai pihak. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan.

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layakanya karya ilmiah.

  Apabila di kemudian hari ditemukan indikasi plagiarism dalam naskah ini, maka saya bersedia menanggung segala sanksi sesuai peraturan perundang- undangan yang berlaku.

  Yogyakarta, 18 Juli 2011 Penulis

  Tri Asih Pramasanti

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iii HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... iv LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ........................................................ v PRAKATA ..................................................................................................... vi PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .......................................................... viii DAFTAR ISI .................................................................................................. ix DAFTAR TABEL .......................................................................................... xii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiv DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvi

  INTISARI ....................................................................................................... xvii

  

ABSTRACT ..................................................................................................... xviii

BAB I. PENGANTAR ....................................................................................

  1 A. Latar Belakang .........................................................................................

  1 1. Rumusan masalah ................................................................................

  3 2. Keaslian penelitian ..............................................................................

  3 3. Manfaat penelitian ...............................................................................

  4 B. Tujuan Penelitian .....................................................................................

  4

  2. Tujuan khusus ....................................................................................

  4 BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA .............................................................

  5 A. Kulit ........................................................................................................

  5 B. Sabun .......................................................................................................

  7 1. Pengertian sabun .................................................................................

  7 2. Formulasi sabun ..................................................................................

  7

  3. Mekanisme pembersihan kulit dengan sabun ....................................... 12

  C. Natrium Klorida ....................................................................................... 13

  D. Cocoamidopropyl Betaine ........................................................................ 14

  E. Sifat Fisis ................................................................................................. 15

  1. Busa .................................................................................................... 15

  2. Viskositas ............................................................................................ 17

  F. Desain Faktorial ....................................................................................... 19

  G. Landasan Teori ........................................................................................ 21

  H. Hipotesis .................................................................................................. 22

  BAB III. METODE PENELITIAN ................................................................. 23 A. Jenis dan Rancangan Penelitian ................................................................ 23 B. Variabel Penelititan .................................................................................. 23 C. Definisi Operasional ................................................................................ 24 D. Alat Penelitian ......................................................................................... 25 E. Bahan Penelitian ...................................................................................... 25 F. Tata Cara Penelitian ................................................................................. 25

  2. Prosedur pembuatan sabun cair transparan ........................................... 27

  3. Uji sifat fisis sabun cair transparan ...................................................... 28

  G. Analisis Hasil Penelitian .......................................................................... 28

  BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ 30 A. Formulasi Sediaan Sabun Cair Transparan ............................................... 30 B. Sifat Fisis dan Stabilitas Sediaan Sabun Cair Transparan.......................... 35 C. Pengaruh Natrium Klorida, Cocoamidopropyl Betaine, dan Interaksinya terhadap Sifat Fisis dan Stabilitas ............................................................. 38

  1. Viskositas ............................................................................................ 39

  2. Ketahanan Busa ................................................................................... 43

  3. Pergeseran viskositas ........................................................................... 47

  4. Perubahan ketahanan busa ................................................................... 50

  BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 54 A. Kesimpulan ......................................................................................... 54 B. Saran ................................................................................................... 54 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 55 LAMPIRAN ................................................................................................... 59 BIOGRAFI PENULIS .................................................................................... 83

  

DAFTAR TABEL

  Tabel I. Rancangan percobaan desain faktorial dengan dua faktor dan dua level................................................................................... 19 Tabel II. Formula sabun cair transparan untuk @ ± 300 g ....................... 26 Tabel III. Jumlah penggunaan bahan dalam ± 300 g sabun cair transparan 34 Tabel IV. Hasil pengukuran sifat fisis dan stabilitas sediaan sabun cair transparan................................................................................. 37 Tabel V. Hasil pengukuran viskositas sediaan sabun cair transparan ....... 39 Tabel VI. Pengaruh natrium klorida, cocoamidopropyl betaine, dan interaksinya terhadap respon viskositas .................................... 40 Tabel VII. Analisis variansi (partial sum of square-Type III) respon viskositas ...................................................................... 40 Tabel VIII. Hasil pengukuran ketahanan busa sediaan sabun cair transparan 44 Tabel IX. Pengaruh natrium klorida, cocoamidopropyl betaine, dan interaksinya terhadap respon ketahanan busa ............................ 44 Tabel X. Analisis variansi (partial sum of square-Type III) respon ketahanan busa .............................................................. 44 Tabel XI. Hasil perhitungan persen pergeseran viskositas sediaan sabun cair transparan ................................................................ 48 Tabel XII. Pengaruh natrium klorida, cocoamidopropyl betaine, dan interaksinya terhadap respon pergeseran viskositas ................... 48

  respon pergeseran viskositas..................................................... 48 Tabel XIV. Hasil perhitungan persen perubahan ketahanan busa sediaan sabun cair transparan ................................................................ 50 Tabel XV. Pengaruh natrium klorida, cocoamidopropyl betaine, dan interaksinya terhadap respon perubahan ketahanan busa ........... 51 Tabel XVI. Analisis variansi (partial sum of square-Type III) respon perubahan ketahanan busa ............................................. 51

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Struktur brick and mortar pada stratum corneum .....................

  6 Gambar 2. Natural Moisturizing Factor (NMF) pada epidermis.................

  6 Gambar 3. Struktur Sodium Lauryl Sulphate ..............................................

  9 Gambar 4. Struktur Cocamide DEA .......................................................... 10 Gambar 5. Struktur Glycerin ..................................................................... 10 Gambar 6. Struktur Propylene Glycol ....................................................... 10 Gambar 7. Struktur Disodium EDTA ........................................................ 11 Gambar 8. Ilustarsi pembersihan kulit oleh sabun (surfaktan) .................... 13 Gambar 9. Struktur Cocoamidopropyl Betaine .......................................... 14 Gambar 10. Kurva sifat alir Newtonian ....................................................... 18 Gambar 11. Kurva sifat alir Pseudoplastis ................................................... 18 Gambar 12. Level maksimum penggunaan bahan dalam sabun cair ............. 34 Gambar 13. Grafik hubungan efek Natrium Klorida terhadap respon viskositas ...................................................................... 41 Gambar 14. Grafik hubungan efek Cocoamidopropyl Betaine terhadap respon viskositas ...................................................................... 41 Gambar 15. Efek Natrium Klorida terhadap pembentukan micelle ............... 43 Gambar 16. Grafik hubungan efek Natrium Klorida terhadap respon ketahanan busa .............................................................. 45 Gambar 17. Grafik hubungan efek Cocoamidopropyl Betaine terhadap

  Gambar 18. Mekanisme stabilisasi busa ..................................................... 47 Gambar 19. Grafik hubungan efek Natrium Klorida terhadap respon pergeseran viskositas..................................................... 49 Gambar 20. Grafik hubungan efek Cocoamidopropyl Betaine terhadap respon pergeseran viskositas..................................................... 49 Gambar 21. Grafik hubungan efek Natrium Klorida terhadap respon perubahan ketahanan busa ............................................. 52 Gambar 22. Grafik hubungan efek Cocoamidopropyl Betaine terhadap respon perubahan ketahanan busa ............................................. 53

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Notasi desain faktorial dan percobaan desain faktorial .............. 59 Lampiran 2. Hasil pengukuran sifat fisis sabun cair transparan ..................... 60 Lampiran 3. Uji normalitas data viskositas, ketahanan busa, pergeseran viskositas dan perubahan ketahanan busa dengan Design Expert 7.0.0 ...................................................... 66

  Lampiran 4. Uji ANOVA two ways dengan Design Expert 7.0.0 .................. 72 Lampiran 5. Foto sabun cair transparan ........................................................ 80 Lampiran 6. Dokumentasi ............................................................................ 81

  

INTISARI

  Penelitian ini tentang pengaruh penggunaan pengental natrium klorida dan surfaktan cocoamidopropyl betaine terhadap viskositas dan ketahanan busa sediaan sabun cair transparan. Tujuan penelitian ini adalaha mengetahui pengaruh natrium klorida, cocoamidopropyl betaine dan interaksi keduanya terhadap sifat fisis dan stabilitas sediaan sabun cair transparan. Parameter sifat fisis yang digunakan adalah viskositas dan ketahanan busa, sedangkan parameter stabilitas yang digunakan adalah pergeseran viskositas dan perubahan ketahanan busa..

  Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental. Metode paling sederhana untuk menguji hubungan antara cocoamidopropyl betaine (CAPB) dan natrium klorida (NaCl) adalah desain faktorial dengan dua faktor yaitu NaCl dan CAPB serta dua level yaitu level rendah dan tinggi. Analisis data secara statistik menggunakan Design Expert 7.0.0 dengan taraf kepercayaan 95% untuk mengetahui signifikansi (p<0,05) faktor-faktor dan interaksinya dalam memberikan pengaruh atau efek.

  Hasil penelitian menunjukkan bahwa NaCl berpengaruh signifikan terhadap peningkatan respon viskositas dan penurunan respon ketahanan busa sediaan sabun cair transparan. CAPB berpengaruh signifikan terhadap peningkatan respon viskositas dan peningkatan respon ketahanan busa. Sedangkan interaksi NaCl dan CAPB berpengaruh signifikan terhadap penurunan respon viskositas dan penurunan respon ketahanan busa.

  Kata kunci : Sabun cair transparan, cocoamidopropyl betaine, natrium klorida, desain faktorial , viskositas, ketahanan busa

  

ABSTRACT

  This research is about the effect of sodium chloride as thickening agent and cocoamidopropyl betaine to viscosity and foam resistant of liquid transparent soap. The aim of this research is to reveal the effects of both factors and interactions towards physical and stability properties of liquid transparent soap. Physical properties which evaluated are viscosity and foam resistant. Stability properties which evaluated are alteration of both viscosity and foam resistant.

  This is an experimental research. The simplest method for proving the effects of both these factors in two levels and its interaction is factorial design. These factors were cocoamidopropyl betaine and sodium chloride which both used in high and low level. The data were analyzed statistically by Design Expert 7.0.0 in confidence level 95% to prove the significant (p<95%) of each factor and their interactions in contributing the effect.

  The result of this research showed that sodium chloride significantly affected the viscosity increasing and foam resistant decreasing of liquid transparent soap. Cocoamidopropyl betaine significantly affected the increasing of viscosity and foam resistant of liquid transparent soap. On the other hand, the interaction between sodium chloride and cocoamidopropyl betaine affected the decreasing of viscosity and foam resistant of liquid transparent soap.

  Key words: transparent liquid soap, cocoamidopropyl betaine, sodium chloride, factorial

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Kulit merupakan organ terluas yang terdapat di bagian terluar tubuh, dan

  pada umumnya berfungsi untuk menutupi dan melindungi permukaan tubuh (Barel, Paye, dan Maibach, 2009). Fungsi barrier kulit terdapat pada lapisan

stratum corneum di permukaan kulit (epidermis) (Thibodeau, dan Amari, 2009).

  Hasil ekskresi yang bercampur dengan kotoran menyebabkan perlunya penggunaan produk kosmetik yang bertujuan untuk membersihkan kulit.

  Salah satu upaya untuk menjaga kulit tetap bersih dan sehat adalah membersihkan seluruh anggota badan (mandi) secara teratur dengan sabun.

  Manfaat dari pemakaian sabun adalah produk metabolisme kulit (seperti sebum), lapisan kulit yang mati, residu keringat, kotoran, debu, dan mikroorganisme dapat dihilangkan (Izhar, 2009).

  Sabun adalah substansi pembersih yang digunakan dengan air untuk membersihkan kotoran dari suatu material yang kotor. Sabun yang digunakan untuk membersihkan tubuh manusia disebut sabun toilet. Sabun dapat ditemui dalam berbagai bentuk, seperti padat atau cair (Edoga, 2009).

  Menurut Anggraini, Sriwidodo, dan Soebagio (2009), sabun mandi cair memiliki kelebihan apabila dibandingkan dengan sabun mandi batang seperti mudah digunakan, dibawa dan disimpan, tidak mudah rusak atau kotor, dan penampilan kemasan yang eksklusif. Menurut Posten, Schick dan Cormier (1999). sabun cair transparan menyediakan tampilan unik yang lebih disukai oleh banyak konsumen. Mengacu pada Flick (1995), sabun cair transparan adalah sabun dalam wujud cair dengan tampilan jernih menyerupai air.

  Dalam penggunaannya, sabun cair harus memiliki kekentalan atau viskositas yang cukup agar tidak menyelinap melalui jari pengguna tetapi pada saat yang sama harus memiliki kemampuan untuk membentuk busa dengan cepat hanya dengan penggosokan minimal (Lai, 1997). Konsumen beranggapan sabun dengan busa yang melimpah, mempunyai kemampuan membersihkan kotoran dengan baik (Izhar, 2009).

  Menurut Schramm (2005) busa (foam) adalah suatu dispersi koloid di mana gas terdispersi dalam fase kontinyu yang berupa cairan. Busa yang melimpah dapat diperoleh dari penggunaan foaming agent, yaitu surfaktan (Tadros, 2005). Salah satu surfaktan yang sering digunakan dalam pembuatan sabun adalah cocoamidopropyl betaine. CAPB adalah surfaktan amphoteric dengan sifat pembusa yang baik dan memberikan rasa lembut pada kulit. Selain itu CAPB dapat mengurangi iritasi dari turunan alkil sulfat dan alkil ether sulfat, contohnya sodium lauryl sulphate dan sodium laureth sulphate. Apabila CAPB dikombinasikan dengan alkil sulfat atau alkil ether sulfat, akan menghasilkan sediaan dengan viskositas relatif tinggi (Butler, 2000)

  Sabun cair transparan diharapkan memiliki tingkat viskositas tertentu agar tidak mengalir tumpah melalui sela-sela jari ketika dituang ke tangan (Matsuda, 1982). Viskositas dari sediaan dapat dipengaruhi oleh komposisi dan pengental yang banyak digunakan di industri kosmetik, seperti natrium klorida, gum, derivat selulosa, dan carbomer (Fonseca, 2005). Namun yang paling sering digunakan adalah elektrolit seperti NaCl, karena tidak mahal dan efektif (Klein, 2004).

  Oleh karena itu peneliti ingin melihat efek kedua faktor terhadap sifat fisis dan stabilitas sediaan sabun cair transparan. Untuk melakukan penelitian ini penulis menggunakan metode desain faktorial dua level. Desain faktorial dua level artinya terdapat dua faktor (CAPB dan NaCl) yang masing-masing faktor diuji pada dua level yang berbeda, yaitu level rendah dan level tinggi. Oleh karena itu, penelitian penulis kali ini adalah pengaruh penambahan jumlah pengental NaCl dan surfaktan CAPB terhadap viskositas dan ketahanan busa aplikasi desain faktorial.

  1. Rumusan masalah Permasalahan yang akan diteliti adalah :

  Apakah perbedaan jumlah NaCl dan CAPB yang digunakan serta interaksi keduanya berpengaruh signifikan terhadap respon viskositas dan ketahanan busa sediaan sabun cair transparan?

  2. Keaslian penelitian Sejauh pengetahuan peneliti, penelitian mengenai ”Pengaruh Penggunaan

  Pengental Natrium Klorida dan Surfaktan Cocoamidopropyl Betaine terhadap Viskositas dan Ketahanan Busa Sabun Cair Transparan Aplikasi Desain Faktorial” belum pernah dilakukan.

  3. Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut

  a. Manfaat teoritis. Memberikan tambahan pengetahuan mengenai hubungan antara viskositas dengan ketahanan busa sediaan sabun cair transparan.

  b. Manfaat praktis. Penelitian ini diharapkan dapat membantu dalam formulasi sediaan sabun cair transparan terutama menyangkut jumlah surfaktan dan bahan pengental yang digunakan.

  c. Manfaat metodologis. Diharapkan adanya upaya pengembangan dan aplikasi metode desain faktorial untuk menemukan formula sabun cair transparan dengan pengental NaCl dan surfaktan CAPB yang sesuai parameter yang ditetapkan.

B. Tujuan Penelitian 1. Tujuan umum

  Membuat sabun cair transparan dengan pengental NaCl dan surfaktan CAPB.

2. Tujuan khusus

  Mengetahui pengaruh NaCl, CAPB, dan interaksi keduanya terhadap viskositas dan ketahanan busa sediaan sabun cair transparan.

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Kulit Kulit merupakan organ terluas yang terdapat di bagian terluar tubuh, dan

  pada umumnya berfungsi untuk menutupi dan melindungi permukaan tubuh (Barel, Paye, dan Maibach, 2009). Fungsi lain dari kulit adalah mengatur suhu tubuh, menyimpan air dan lemak, organ sensorik, mencegah hilangnya air dan masuknya bakteri, serta produksi vitamin D (Anonim d, 2010). Selain untuk melindungi tubuh, kulit juga berfungsi sebagai tempat ekskresi. Zat berlemak, air, ion-ion, dan keringat merupakan contoh dari hasil ekskresi (Thibodeau, dan Amari, 2009).

  Barrier kulit terdiri dari acid mantle dan lapisan stratum corneum atau horny layer. Acid mantle

  mengandung asam laktat dan berbagai macam asam amino yang terdapat dalam keringat, asam lemak dari sebum, serta asam amino dan asam karboksilat dari proses kornifikasi sel (Sedla

  číková, 2010). Range pH normal acid mantle adalah 4,5 sampai 6,5 (Walters and Roberts, 2008). Fungsi dari acid mantle adalah pertahanan terhadap mikroba dan fungi serta partikel- partikel asing.

  Stratum corneum terdiri dari sekitar 15 lapisan corneocytes. Corneocytes

  adalah keratinocytes yang sudah mati. Corneocytes membentuk “batubata” di antara lapisan lipid ganda (intercorneocytes lipid) yang membentuk “semen” (Sedlačíková, 2010). Corneocytes berfungsi sebagai pertahanan terhadap sinar UV dan mekanis. Intercorneocytes lipids berfungsi sebagai pertahanan terhadap mikroba, antioksidan dan permiabilitas (Se, Seung, Sung, 2006)

  

Gambar 1. Struktur brick and mortar pada stratum corneum (Baumann, 2009)

  Fungsi elastisitas dan ketahanan dari stratum corneum tergantung pada kadar air. Penyimpanan air di kulit dibantu oleh zat yang disebut natural

  moisturizing factor (NMF).

  Produksi NMF akan berhenti apabila kadar air di dalam kulit tinggi (overhydrated). Jika kulit mengalami dehidrasi, maka kulit akan kehilangan elastisitas dan menimbulkan retak (Anonim e, 2010). NMF dan

  intercorneocytes lipid mencegah dehidrasi pada epidermis (Baumann, 2009)

B. Sabun 1. Pengertian sabun

  Sabun adalah substansi pembersih yang digunakan dengan air untuk membersihkan suatu material yang kotor. Sabun yang digunakan untuk membersihkan tubuh manusia disebut sabun toilet. Sabun dapat ditemui dalam berbagai bentuk, seperti padat atau cair (Edoga, 2009). Sabun cair transparan adalah sabun dalam wujud cair dengan tampilan jernih seperti air (Flick, 1995).

  Sabun yang baik memiliki kriteria sebagai berikut:

  a. mudah larut dalam air dan menghasilkan busa

  b. menghilangkan noda dan kotoran dari pakaian, kulit manusia, atau bahan/permukaan yang dibersihkan c. memberikan kesan bersih dan atau mengkilap

  d. memiliki bau yang menyenangkan

  e. tidak meninggalkan bekas lengket pada pakaian atau pada kulit, tidak merusak serat tekstil, dan permukaan yang dibersihkan f. membunuh kuman (Ilaji, 2010) 2.

   Formulasi sabun

  Bahan-bahan yang digunakan untuk memformulasi sabun dalam hal ini sabun cair transparan, antara lain: a. Agen pembersih kulit (surfaktan)

  Bagian pembersih kulit dalam suatu formula umunnya terdiri dari campuran surfaktan, dengan komposisi utama adalah surfaktan

  “deep-cleaning” , biasanya anionik, dicampur dengan surfaktan nonionik dan amfoter dalam jumlah yang lebih sedikit (Lai, 1997).

  Surfaktan (surface active agent) adalah suatu senyawa yang jika pada konsentrasi rendah memiliki sifat untuk teradsorpsi pada permukaan (surface) ataupun antarmuka (interface) dari suatu sistem dan mampu menurunkan energi bebas permukaan maupun energi bebas antarmuka.

  Istilah antarmuka menggambarkan suatu batas di antara dua fase yang tidak saling campur, sedangkan istilah permukaan juga menggambarkan sistem dua fase, salah satu fasenya adalah gas atau udara (Rosen, 2004).

  Energi bebas antarmuka atau yang disebut juga tegangan antarmuka adalah jumlah energi minimal yang dibutuhkan untuk membuat sistem tetap dalam dua fase yang tidak bercampur, sehingga terbentuk batas antarmuka di antara dua fase tersebut. Begitu juga untuk istilah tegangan muka yang menggambarkan energi bebas antarmuka per unit area dari perbatasan antara cairan dan udara di atasnya (Rosen, 2004).

  Molekul surfaktan memiliki gugus polar (hidrofilik) dan nonpolar (lipofilik). Struktur ini memungkinkan surfaktan untuk kontak dengan zat polar seperti air sekaligus kontak dengan zat nonpolar yang tidak campur dengan air. Sehingga surfaktan disebut sebagai senyawa amfifil. Bagian polar dari surfaktan sering disebut sebagai kepala, sedangkan bagian nonpolar yang berupa rantai hidrokarbon disebut

  Berdasarkan gugus polarnya, surfaktan digolongkan menjadi:

  1) Surfaktan anionik: bermuatan negatif, contohnya yaitu RCOO Na (sabun) dan RC H SO -Na (alkylbenzene sulfonat). Surfaktan

• 6

  4

  3

  anionik yang digunakan dalam sediaan ini adalah Sodium Lauryl Sulphate (SLS). SLS merupakan surfaktan anionik dan pembentuk busa dan pembersih yang baik, namun iritatif dan memberikan after

  feel seperti kering, kecuali dengan adanya penambahan agen

  pengkondisi kulit (Butler, 2000). SLS bersifat sukar larut dalam air dingin, namun kelarutannya meningkat seiring dengan kenaikan suhu (Mitsui, 1997).

   Gambar 3. Struktur Sodium Lauryl Sulphate (Milne, 2005) 3+

• 3 3+

  2) Surfaktan kationik: bermuatan positif, contohnya yaitu RNH Cl

  (garam amina rantai panjang) dan RN(CH ) Cl (amonium klorida

• kuarterner).

  3) Surfaktan zwitterionik atau amfoter: bemuatan positif dan negatif

  2

  2

  sekaligus, contohnya yaitu RN H CH COO (asam amino rantai

  3

  2

• 4) Surfaktan nonionik: tidak memiliki muatan, contohnya yaitu

  

2

2 3- panjang) dan RN (CH ) CH CH SO (sulfobetaine).

  2

2 RCOOCH CHOHCH OH (monogliserida asam lemak rantai

  6

  4

  2

4 x

  panjang). RC H (OC H ) OH (polioksietilen alkilfenol), dan

  2 4 x

  R(OC H ) OH (polioksietilen alkohol) (Rosen, 2004). Cocamide DEA merupakan surfaktan nonionik (Oudt, 2004).

  Gambar 4. Struktur Cocamide DEA (Larsen and Andersen, 2006)

  b. Agen pengondisi kulit Saat ini konsumen tidak hanya menginginkan sabun yang dapat membersihkan kulit, tetapi juga menimbulkan kesan lembut pada kulit.

  Dengan adanya perubahan permintaan konsumen tersebut, maka perlu ditambahkan senyawa yang dapat meningkatkan kelembutan (mildness) di kulit setelah pemakaian sabun. Gliserin dan asam lemak bebas merupakan bahan tambahan yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Bahan lainnya yang dapat digunakan antara lain vitamin E, jojoba oil, lanolin, mineral oil, beeswax, dll. (Barel et al, 2001).

  Gambar 5. Struktur Glycerin (Rowe et. Gambar 6. Struktur Propylene Glycol al, 2009) (Rowe et al, 2009)

  c. Bahan pengatur sifat fisika kimia (pH, viskositas) Sabun cair biasanya diaplikasikan dari pompa pada wadah langsung ke kulit basah. Dalam penggunaannya, sabun cair harus melalui jari pengguna tetapi pada saat yang sama harus memiliki kemampuan untuk membentuk busa dengan cepat hanya dengan penggosokan minimal. Viskositas sabun cair sangat tergantung pada pemilihan dan campuran surfaktan serta tambahan bahan pengental, seperti polimer, nonionik, kationik, dan elektrolit. pH produk memerlukan suatu studi yang terpisah untuk memastikan tidak hanya rentang dan batas yang diinginkan, tetapi juga memastikan stabilitas pH produk dengan lama penyimpanan dan variasi bahan baku (Lai, 1997) d. Sistem Pengawet

  Pengawet atau preservative berfungsi untuk mencegah oksidasi selama penyimpanan karena penggunaan asam lemak tak tersaturasi (seperti oleat, linoleat, linolenat), dan adanya bahan tambahan seperti

  fragrance

  . Pengawet yang digunakan dapat terdiri dari agen pengkelat logam, seperti Ethylene Diamine Tetra Acid (EDTA) atau antioksidan, seperti Butylated Hydroxy Toluene (BHT) (Barel et al, 2001).

  Gambar 7. Struktur Disodium EDTA (Rowe et al, 2009) e. Bahan pengatur estetika (warna, fragrance)

  Fragrance merupakan bahan aditif yang paling penting pada

  produk cleansing, agar dapat diterima oleh konsumen. Penggunaan

  fragrance pada umumnya berfungsi untuk menutupi karakterisitik bau

  dasar dari asam lemak atau fase minyak. Fragrance yang digunakan tidak boleh menyebabkan perubahan stabilitas atau perubahan pada produk akhir (Barel et al, 2001).

3. Mekanisme pembersihan kulit dengan sabun

  Sabun berfungsi membersihkan kulit dari kotoran dan minyak-minyak yang menempel di kulit. Interaksi yang paling jelas adalah penghilangan minyak dan kotoran di kulit sekaligus lemak alami pada kulit (Ertel, 2000). Substansi pengotor kulit dapat larut dalam air atau minyak. Substansi yang larut air tentu lebih mudah dibersihkan dibandingkan yang tidak larut air (larut minyak). Sabun memiliki bagian yang dapat berinteraksi dengan air (hydrophilic) dan yang dapat berinteraksi dengan minyak (hydrophobic) dalam tiap molekulnya. Agar dapat terbawa oleh air saat mandi, maka kita memerlukan sabun (Martínez, 2005).

  Surfaktan dalam sabun akan berikatan dengan air pada sisi hydrophilic sementara sisi hydrophobic berikatan dengan substansi minyak. Molekul-molekul surfaktan yang telah berikatan dengan minyak dan air akan membentuk micelle. Sisi hydrophobic memerangkap minyak di bagian dalam micelle sementara sisi

  

hydrophilic berinteraksi dengan air di bagian luar. Micelles akan terbilas dan

  terbawa oleh air membawa kotoran dan substansi minyak di dalamnya (Martínez,

  

Gambar 8. Ilustrasi pembersihan kulit oleh sabun (surfaktan) (Anonim c, 2010)

  Keterangan :

  1. Surfaktan

  2. Lipid alami kulit

  3. Partikel kotoran yang lipofilik

  4. Permukaan kulit

  5. Air

C. Natrium Klorida

  Natrium klorida (NaCl) adalah garam inorganik yang digunakan sebagai pengental dalam sebagian besar sediaan kosmetik yang mengandung detergent, termasuk sabun cair transparan. Pengental adalah suatu zat yang digunakan untuk mengatur viskositas produk agar lebih mudah digunakan dan terjaga stabilitasnya.

  Jumlah dari elektrolit atau garam yang ditambahkan berpengaruh pada viskositas sediaan (Oudt, 2004). NaCl biasa ditambahkan pada basis sabun untuk mengentalkan sabun dengan proses salting out dari surfaktan (Foster, 1998).

  b

  Penambahan elektrolit umumnya berkisar antara 0,1 – 3 % / v, disesuaikan dengan

  D.

   Cocoamidopropyl Betaine Cocoamidopropyl Betaine (CAPB) adalah surfaktan amphoteric dengan

  sifat pembusa yang baik dan memberikan rasa lembut pada kulit. Selain itu CAPB dapat mengurangi iritasi dari turunan alkil sulfat dan alkil ether sulfat. Apabila CAPB dikombinasikan dengan alkil sulfat atau alkil ether sulfat akan menghasilkan sediaan dengan viskositas relatif tinggi (Butler, 2000) Daya busanya relatif stabil baik pada soft water dan hard water, serta kompatibel dengan surfaktan anionik, kationik, maupun nonionik (Rieger and Rhein, 1997).

  Terbukti dari penelitian Teglia and Secchi (1994) bahwa CAPB memiliki efek antiiritan yang mirip dengan wheat protein ketika ditambahkan ke larutan sodium lauril sulfat (SLS). Baik wheat protein maupun CAPB dapat melindungi kulit dari iritasi (Barel et al, 2001).

  Menurut Guertechin (2009) meskipun betaine umumnya digolongkan ke dalam surfaktan amfoterik, sebenarnya penggolongan ini tidak tepat karena surfaktan ini tidak pernah ada dalam bentuk anionik tunggal. Alkil betaine selalu bermuatan positif, sehingga dikelompokkan sebagai surfaktan kationik. Namun karena surfaktan ini juga memiliki gugus bermuatan negatif dalam kondisi pH netral dan basa, maka sering dianggap sebagai surfaktan amfoter. Memang pengelompokan ini masih menjadi perdebatan sampai sekarang.

E. Sifat Fisis

  Sifat fisis sabun perlu dievaluasi untuk menjamin sabun yang dihasilkan sesuai dengan kebutuhan konsumen. Beberapa sifat fisis yang diamati pada penelitian ini adalah katahanan busa dan viskositas sabun.

1. Busa

  Busa (foam) adalah suatu dispersi koloid di mana gas terdispersi dalam fase kontinyu yang berupa cairan (Schramm, 2005). Karena adanya perbedaan densitas yang signifikan antara gelembung gas dan medium, maka sistem akan memisah menjadi dua lapisan dengan cepat di mana gelembung gas akan naik ke atas. Ketika gelembung gas dimasukkan di bawah permukaan cairan, maka gelembung itu akan langsung pecah saat cairan mengalir (Tadros, 2005). Adanya surfaktan akan mengurangi tegangan antarmuka gas/cairan sehingga mempermudah dispersi gas dalam cairan (Exerowa, 1998).

  Mekanisme pembentukan busa dimulai ketika gelembung gas masuk ke dalam larutan surfaktan. Kemudian surfaktan akan terabsorpsi pada antarmuka gas/cairan dan terbentuk gelembung gas yang terbungkus oleh lapisan film atau disebut busa. Busa ini akan cenderung naik ke permukaan karena berat jenis gas lebih kecil daripada air. Namun pada permukaan cairan juga terdapat surfaktan yang duduk pada lapisan batas air dan udara. Sehingga busa yang terbentuk tidak bisa lepas keluar ke udara, melainkan tetap tertahan pada batas permukaan cairan. Jika busa-busa di permukaan semakin banyak maka mereka akan saling mendekat, sehingga akhirnya dapat kontak satu sama lain atau bahkan saling bergabung

  Penyebab utama dari pecahnya busa (foam collapse) adalah penipisan (thinning) lapisan film dan koalesen. Thinning terjadi karena busa cenderung naik ke atas namun sekaligus ditarik ke bawah karena adanya aliran cairan (drainage) akibat gaya gravitasi. Karena ditarik dari 2 arah maka film busa menipis sehingga lebih mudah pecah (rupture). Di samping itu, ukuran busa yang bervariasi menyebabkan adanya gradien tekanan gas. Akibatnya dapat terjadi difusi gas, di mana busa-busa kecil akan bergabung menjadi busa yang lebih besar (koalesen).

  Ukuran busa yang semakin besar berarti tegangan permukaan semakin besar, sehingga semakin mudah pecah (Tadros, 2005 dan Schramm, 2005).

  Stabilitas busa merujuk kepada kemampuan busa untuk mempertahankan parameter utamanya dalam keadaan konstan selama waktu tertentu. Parameter tersebut meliputi ukuran gelembung, kandungan cairan, dan total volume busa. “Waktu hidup” busa (foam lifetime) merupakan ukuran paling sederhana untuk menunjukkan stabilitas busa (Exerowa, 1998).

  Untuk mengetahui ketahanan busa sediaan sabun cair transparan perlu dilakukan evaluasi busa. Evaluasi busa dapat dilakukan dengan beberapa metode sebagai berikut:

  a. Sabun sejumlah 2,95 g ditimbang, dihaluskan, dan dilarutkan dalam 800 mL aquadest. Larutan tersebut diambil 500 mL, dituang ke dalam labu, dan diaduk kuat selama 2 menit dengan pengaduk mekanik elektrik. Pengamatan tinggi busa dilakukan setelah 5 menit (Edoga, 2009). o

  b. Sabun sejumlah 0,5 g dalam 50 mL aquadest (40

  C) diaduk dengan

  magnetic stirrer . Larutan dituang ke dalam gelas ukur dan dilakukan

  penggojogan 20 kali dengan kecepatan konstan. Pengamatan volume busa dilakukan pada menit ke-0 dan ke-5 (Evren, 2007).

  c. Sebanyak 10 ml larutan uji dimasukkan ke gelas ukur 25 ml.

  Kemudian digojok dengan tangan 20 kali hingga terbentuk busa. Lalu diukur tinggi busanya dan perubahan tinggi busa selama waktu tertentu (Kim, 1997).

  d. Ross Milles Pada evaluasi ini, 200 mL larutan sabun dituangkan melalui kolom gelas yang terdiri dari 50 cc larutan yang sama. Setelah beberapa waktu, umumnya lima menit tinggi busa diukur. Metode ini tidak memberikan hasil tinggi busa dan volume busa yang akurat (Klein, 2004).