Makalah Lilin dan Sabun Berbasis Minyak Tengkawang
Postingan ini diperbarui 08 November 2021
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Indonesia memilili hutan tropis kaya akan berbagai jenis flora terutama jenis dipterokarpa yang merupakan penyusun utama tegakan dalam hutan. Hutan dipterokarpa merupakan tipe hutan hujan yang tumbuh tumbuhan yang berfamili Dipterocarpaceae, salah satunya pohon Tengkawang (Shorea spp.). Famili ini tumbuh baik di daerah tropis dengan curah hujan tinggi, dari dataran rendah hingga pegunungan dengan ketinggian 1.750 m dpl. Penyebarannya cukup luas mulai dari India, Thailand, Malaysia, Indonesia, Serawak, Sabah, dan Filipina. Penyebaran tengkawang di Indonesia terdapat di Pulau Kalimantan dan Sumatera.
Di Indonesia terdapat 114 jenis Shorea dan 15 jenis diantaranya dikenal sebagai penghasil tengkawang, yakni 12 jenis terdapat Kalimantan dan 4 jenis terdapat di Sumatera, yaitu ; Shorea amplexicaulis (tengkawang mege), Shorea beccariana (tengkawang tengkal), Shorea fallax (engkabang layar), Shorea havilandii (tengkawang ayer), Shorea lepidota (tengkawang gunung), Shorea macrophylia (tengkawang hantelok), Shorea mecrytopteryx (tengkawang layar), Shorea palembanica (tengkawang majau), Shorea pinanga (tengkawang rambai), Shorea scaberrima (tengkawang kijang), Shorea splendida (tengkawang bani), Shorea stenoptera (tengkawang tungkul), Shorea sumatrana (tengkawang batu), Shorea seminis (tengkawang terendak), Shorea singkawang (sengkawang pinang).
Tengkawang merupakan marga darimeranti (Shorea) yang bijinya dapat dipakai sebagai sumber penghasil minyak nabati. Bila dibandingkan dengan biji dari meranti lainnya, biji tengkawang mempunyai kadar minyak nabati paling tinggi. Buah tengkawang diprosesuntuk diambil minyaknya serta digunakan untukpengolahan makanan (coklat), kosmetika (dekoratif, sabun) dan lilin). Biji tengkawang (Borneo illipe nut) menjadi salah satu HHBK penting sebagai bahan baku minyak lemak nabati yang bernilai tinggi.
Industri pengolahan biji tengkawang menjadi lemak tengkawang murni merupakan salah satu industri primer potensial dari hasil hutan yang belum banyak diolah. Lemak tengkawang dipasaran internasional dikenal dengan borneo tallow. Pengembangan tengkawang sebagai komoditi hasil HHBK bernilai ekonomi tinggi masih terkendala dengan informasi potensi, sebaran jenis yang terbatas dan musim buah yang tidak menentu. Masalah lain adalah penyebaran pohon tengkawang yang terpencar-pencar juga menghambat perdagangan lokal. Sampai saat ini potensi alami jenis-jenis tersebut diIndonesia belum diketahui secara pasti, namun di beberapa tempat di Kalimantan dan Sumatera bagian utara dilaporkan banyak ditumbuhi jenis-jenis tengkawang.
Salah satu jenis tengkawang di pulau Kalimantan yaitu, tengkawang tungkul (Shorea stenoptera Burck) sebagai salah satu vegetasi hasil hutan bukan kayu, merupakan maskot flora Propinsi Kalimantan Barat, telah lama menjadi penopang bagi masyarakat sekitar hutan. Pemungutan buah tengkawang dan aktivitas perdagangan komoditas ini telah ikut berpartisipasi menjalankan perekonomian di desa-desa sekitar hutan yang tersebar di Propinsi Kalimantan Barat.
Tengkawang tungkul (Shorea stenoptera Burck) ini merupakan sejenis meranti yang bijinya dapat dipakai sebagai sumber penghasil minyak nabati. Biji tengkawang tungkul mempunyai kadar minyak nabati paling tinggi dibandingkan dengan biji dari meranti lainnya. Tumbuhan ini sudah lama dimanfaatkan dengan masyarakat Kalimantan Barat, karena sejarah pemanfaatannya panjang. Pemanfaatannya sudah berjalan turun temurun serta pembudidayaannya sudah dilakukan sejak lama, kira-kira tahun 1881.
Pada buah tengkawang tungkul ini menghasilkan minyak/lemak yang berharga tinggi. Minyak tengkawang dihasilkan dari biji tengkawang yang telah dijemur hingga kering kemudian ditumbukdan diperas hingga keluar minyaknya. Secara tradisional, minyak tengkawang digunakan untuk memasak, sebagai penyedap masakan dan ramuan obat-obatan.
Dalam dunia industri, minyak tengkawang digunakan sebagai bahan pengganti lemak coklat, bahan farmasi dan kosmetika, juga dipakai dalam pembuatan lilin, sabun, margarin, pelumas dan sebagainya. Minyak tengkawang banyak diperdagangkan dengan nama Green Butter. Pemanfaatan tengkawang dapat dirasakan langsung oleh masyarakat yang diperoleh dari buah tengkawang. Minyak tengkawang (green butter) biasa diekspor ke mancanegara dan digunakan sebagai pengganti lemak coklat, bahan farmasi dan bahan kosmetik.
Tengkawang bermanfaat untuk perekonomian masyarakat di sekitar hutan tempat tengkawang biasa tumbuh. Kayu pohon tengkawang biasa dimanfaatkan untuk pertukangan maupun plywood. Sudah menjadi rahasia umum bahwa jenis kayu dari famili Dipterocarpaceae merupakan jenis kayu bernilai ekonomi tinggi.
Alat tradisional yang digunakan kelompok tani tengkawang memiliki material utama berupa kayu. Bagian yang mendapat porsi tekanan tinggi menggunakan kayu belian atau yang biasa di kenal sebagai kayu besi. Prinsip kerja alat dengan titik tumpu di ujung papan penekan dan beban berupa tengkawang yang telah dikukus berada diantara titik usaha dan titik tumpu. Penggerak yang digunakan sangat sederhana berupa pasak yang menekan kedua bilah papan agar saling menjepit. Pasak digerakan dengan cara dipukul menggunakan pemukul yang terbuat dari potongan kayu yang cukup berat. Alat tradisional ini dapat mengeluarkan kandungan minyak dari biji tengkawang, namun alat ini belum efisien dan memenuhi aspek ergonomis.
Di zaman ini keberadaan pohon tengkawang terancam punah. Jumlah pohon sudah jauh berkurang antara 50%-70%, penyebab berkurangnya pohon tengkawang adalah akibat deforestasi dan berubahnya fungsi lahan. Tengkawang tungkul termasuk dalam kategori yang sedang menghadapi resiko sangat tinggi terhadap kepunahan di alam. Maraknya pembalakan hutan yang berimbas pada penebangan jenis pohon yang memiliki nilai ekonomi tinggi, termasuk pohon tengkawang, membuat pohon ini kini semakin langka. Selain itu, maraknya pembukaan lahan perkebunan kelapa sawit dan karet, memperparah keberadaan jenis tumbuhan endemik di Kalimantan Barat ini.
Minyak tengkawang mampu mengahasilkan berbagai produk-produk daiantaranya lilin,sabun, kosmetik, pengganti lemak coklat, dan lain sebagainya. Di dalam makalah ini akan membahas mengenai produk lilin dan sabun yang berbasis minyak tengkawang. Minyak tengkawang ini mampu menghasilkan minyak nabati dan lemak yang dapat membentuk produk lilin dan sabun. Dan di dalam makalah ini juga akan membahas metode yang dipakai untuk membentuk produk lilin dan sabun.
1.2. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari makalah Hasil Hutan Bukan Kayu tentang lilin dan sabun berbasis minyak tengkawang adalah bagaimana senyawa minyak tengkawang dalam membentuk produk lilin dan sabun?
1.3. Tujuan Makalah
Adapun tujuan makalah Hasil Hutan Bukan Kayu tentang lilin dan sabun berbasis minyak tengkawang adalah untuk mengetahui dan memahami senyawa minyak tengkawang dalam membentuk produk lilin dan sabun.
Baca juga: 10 Tumbuhan Penghasil Minyak dan Lemak
II. ISI
2.1. Ekstraksi dan Pengujian Minyak Tengkawang
Menurut Bambang Wiyono, 2014 mengatakan bahwa dalam mengetahui kondisi yang cocok dalam pengempaan biji tengkawang sebanyak 100 gram biji tengkawang di kempa dengan metode hidraulik pada suhu kempa 100 derajat celsius dan tekanan kempa 25 kg/cm2 selama 30 menit. Ini mampu menyebabkan atau mengakibatkan lemak mengering sehingga mengurangi rendemen yang dihasilkan minyak tengkawang. Untuk menghindari mengeringnya lemak selama pengempaan, maka suhunya diturunkan menjadi 50-60 derajat celsius, dengan pengempaan 20 menit dan dengan variasi tekanan kempa menjadi 75 kg/cm2.
Tetapi peningkatan tekanan kempa pada mulanya menaikkan renedemen lemak yang dihasilkan, kemudian menurun. Penurunan rendemen lemak ini mungkin disebabkan adanya kesempatan lemak tengkawang mengering pada saat proses pencapaian tekanan kempa yang diinginkan, karena untuk mencapai tekanan kempa 75 kg/cm2 diperlukan waktu yang lebih lam dibandingkan waktu untuk mencapai tekanan kempa 50 kg/cm2, sehingga hal ini memberikan kesempatan pada lemak yang telah dikeluarkan dari bahan untuk mengering (Wiyono, 2014).
Sifat fisioko-kimia secara umum minyak tengkawang, yaitu titik cair mula-mula (30-36 derajat celsius), titik cair akhir (35-39 derajat celius) titik beku (28-32 derajat celsius) titre test (50-52), indeks bias 40 derajat (45-47), bilangan penyabunan (188-207), bahan tidak disabun (0,7-2%), bilangan iod (29-38), bilangan bartya (8-15), dan asam lemak (5-25).
Minyak tengkawang mempunyai senyawa asam lemak bebas yang merupakan hasil dekomposisi trigliserida karena proses hidrolisis minyak. Asam lemak bebas ini bereaksi membentuk sabun dengan larutan alkali. Nilai bilangan asam ini dapat digunakan untuk menentukan kualitas lemak. Semakin tinggi bilangan asam yang diakndung dalam minyak, semakin tinggi pula tingkat kerusakan minyak tersebut.
Menurut Bambang Wiyono, 2014 bahwa hasil bilangan asam lemak tengkawang yang dihasilkan dari berbagai tingkat tekanan kempa menunujukan bahwa lemak tengkawang yang dikempa pada 50 kg/cm2 mempunyai tingkat kuliatas yang lebih baik dibandingkan dengan lemak yang dihasilkan pada kedua tingkat pengempaan.
Sifat lemak tengkawang menurut (Penelitian Bambang Wiyono pengolahan minyak tengkawang, 2014).
- Sifat lemak tengkawang untuk tekanan kempa 25 terdiri dari rendemen (17,70), kadar asam (33,83), kadar asam lemak bebas (17,12), bilangan penyabunan (81,23), dan bilangan iod (7,42).
- Sifat lemak tengkawang untuk tekanan kempa 50 terdiri dari rendemen (28,35), kadar asam (28,23), kadar asam lemak bebas (14,28), bilangan penyabunan (176,07), dan bilangan iod (21,95).
- Sifat lemak tengkawang untuk tekanan kempa 75 terdiri dari rendemen (23,85), kadar asam (33,79), kadar asam lemak bebas (17,09), bilangan penyabunan (129,81), dan bilangan iod (19,56).
Lemak tengkawang mengandung asam lemak bebas ataupun masih terikat dalam gliserida. Dalam penentuan bilangan penyabunan seluruh asam lemak ini disabunkan dengan cara mereaksikan dengan larutan basa alkali disertai dengan pemanasan. Pada penyimpanan dan perebusan biji tengkawang terjadi proses oksidasi maupun hidrolisis dalam bahan sehingga terbentu rantai yang lebih kompleks, terutama aldehida, keton dan asam lemak rantai pendek. Proses oksidasi ini terjadi pula pada aldehida sehingga menghasilkan asam lemak rantai pendek.
Dengan demikian jumlah asam lemak yang dihasilkan lebih tinggi. Perpaduan anatara nilai bilangan penyabunan yang tinggi rendahnya bilangan asam menunjukkan bahwa tingginya asam lemak masih terikat dalam trigliserida. Dan ini menunjukkan minyak atau lemak tersebut mempunyai tingkat kerusakan yang rendah. Menurut Bambang Wiyono, 2014 bahwa hasil anilsis lemak yang dihasilkan pada tekanan kempa 50 kg/cm2 mempunyai bilangan penyabuanan yang tinggi dan bilangan asam rendah diabandingkan dengan lainnya. Hal ini menunujukkan bahwa lemak yang dihasilkan pada pengempaan 50 kg/cm2 memiliki kulitas yang lebih baik dibandingkan dengan kualitas lemak hasil pengempaan lainnya.
Bilangan Iod ukuran ketidakjenuhan atau banyaknya ikatan rangkap yang terdapat pada asam yang menyusun gliserida. Ikatan rangkap pada asam lemak dapat bereaksi secara adisi dengan hidrogrn, oksingen, halogen dan sulfur yang akan menuerunkan bilangan iodnya. Bilangan iod merupakan indiktor tinggi rendahnya tingkat kerusakan lemak atau kualitas lemak.
Nilai bilangan iod yang tinggi menunjukkan bahwa minyak tersebut mempunyai kualitas yang baik dan tingkat kerusakannya rendah. Dari penelitian Bambang Widoyono bilangan iod minyak atau lemak yang dihasilkandari berbagai tingkat pengempaan ternyata bahwa minyak yang dihasilkan pada pengempaan 50 kg/cm2 mempunyai bilangan iod tertinggi. Hal ini menunjukkan bahwa minyak tersbut mempunyai kualitas yang lebih baik dibandingkan dengan yang lainnya.
Pada proses pengolahan lemak tengkawang sebaiknya biji diperoleh dari lapangan diolah langsung untuk menghindari kerusakan biji atau minyak tengkawang yang dihasilkan. Menurut Bambang Widoyono, 2014 bahwa biji tengkawang yang dibiarkan selama 3 bulan menghasilkan lemak tengkawang yang kualitasnya menurun drastis.
Rendemen lemak tengkawang yang diperoleh dari biji tengkawang yang telah disimpan lama dapat mencapai 40-50 %. Bila dibandingkan dengan rendemen lemak yang dihasilkan dari ekstraksi biji tengkawang yang diperoleh dari Kalimantan Barat, di mana biji tersbut telah dibiarkan 3 bulan tersebut lebih rendah, demikian juga kualitasnya yang ditunjukkan tingginya bilangan asam yang dihasilkan.
2.2. Analisis Mutu Bahan Dasar Lilin dan Sabun
Lilin dan sabun dengan mutu yang baik dan seragam didapatkan dengan pengawasan mutu yang dilakukan mulai dari bahan-bahan yang digunakan. Analisa mutu digunakan untuk menyeleksi kualitas bahan-bahan yang akan digunakan dalam pembuatan lilin dan sabun sehingga efek-efek yang tidak diinginkan dan kerusakan secara dini dapat dihindari.
Analisis mutu berupa sifat fisiko-kimia dilakukan terlebih dahulu terhadap masing-masing bahan dasar lilin dan sabun sebelum dicampurkan menjadi base lilin dan sabun. Parameter analisa mutu untuk bahan dasar lilin dan sabun antara lain bilangan asam, bilangan iod, bilangan penyabunan dan titik leleh.
Bilangan asam digunakan untuk mengukur jumlah asam lemak bebas yang terdapat dalam minyak atau lemak. Bilangan asam menunjukkan tingkat kerusakan minyak atau lemak karena peristiwa hidrolisis. Kenaikan bilangan asam menunjukkan bahwa lemak telah mengalami peristiwa hidrolisis.
2.3. Pengolahan Biji Tengkawang
Buah tengkawang terdiri dari kelopak, kulit, dan biji. Bagian yang mengandung banyak minyak lemaknya adalah bijinya terutama adalah cotyledonnya. Menurut Sigit Sunarta dkk, 2017 bahwa pengolahan biji tengkawang dimulai dengan membersihkan dari buahnya (pengolahan biji), kemudian mengeluarkan minyaknya (ekstraksi minyak lemak) dan kemudian dilakukan pemurnia minyak melalui : penetralan, pemucatan, dan penghilangan bau hingga diperoleh minyak tengkawang yang berish, jernih, dan tak berbau.
Dari urutan prosesnya dapat dicantum kedalam tahap sebagai berikut:
1. Pengolahan Biji
- Pembersihan : Buah tengkawang dibersihkan dari sayap atau kelopak buahnya secara manual. Yaitu direndam (buah tengkawang dalam air selama minimal satu bulan agar kulitnya lunak mudah di kupas), dikukus (buah tengkawang dikukus pada ruang khusus selama 2 jam pada suhu 100 derajat C tekanan satu atm), diasapi (buah tengkawang dipanasi sampai biji berwarna coklat).
- Pelepasan Kulit Tengkawang : dari buahnya, sehingga diperoleh biji tengkawangnya saja. Biji tengkawang sering dilakukan penjemuran dulu tetapi ada pula yang tidak, sebelum dilakukan prose selanjutnya.
2. Ekstraksi Biji
Ada 3 cara untuk memperoleh minyaknya, yaitu:
- Dipres panas : Biji tengkawang dipers pada suhu 70 derajat C, hingga semua minyaknya diperoleh.
- Dilarutkan dalam senyawa kimia : mengepres ringan biji tengkawang hingga pecah-pecah, kemudian dilarutkan dalam senyawa kimia tertentu (benzena, karbon tetrakhlorida)
- Dibuat serbuk : ditumbuk atau dikecilkan ukuranya, kemudian direbus dan ditambahkan air panas atau uap air pada minyak yang diperoleh.
Baca juga: Hasil Hutan Bukan Kayu (HHBK) | Jenis, Pemanfaatan, dan Strategi Pengembangan
2.4. Rendemen dan Kualitas
Rendemen minyak dari berat awal kering panen buah tengkawang biasanya tidak lebih dari 20 %, sedangkan penentuan kualitas biasanya berdasarkan atas pasaran yang akan dituju yang biasanya terdiri dari:
- Kualitas untuk pasaran dalam negeri dengan ketentuan-ketentuan ; kadar lemak 50 - 60%, kadar air 7,5%, kadar kotoran 3%, dan warna kuning kecoklatan.
- Kualitas untuk ekspor dengan persyaratan tambahan berupa titik cair 35-39 derajat celsius, titik beku 28-32 derajat celsius, indeks bias 45-47, dan lemak bebas 5%.
2.5. Sabun Transparan
Sabun berdasarkan jenisnya dibagi menjadi tiga macam, yaitu sabun opaque, sabun transparan dan sabun translusen. Ke-3 jenis sabun tersebut dapat dibedakan dengan mudah dari penampakannya. Sabun transparan adalah sabun yang memiliki tingkat transparansi paling tinggi. Sabun dapat dibuat melalui reaksi saponifikasi (penyabunan) dan reaksi netralisasi.
Pada reaksi saponifikasi, sabun dihasilkan dari proses hidrolisis minyak/lemak oleh alkali dengan sedikit hasil samping berupa gliserin. Pada reaksi netralisasi, sabun dihasilkan oleh reaksi asam lemak secara langsung dengan alkali Mula-mula reaksi penyabunan berjalan lambat, karena minyak dan larutan alkali merupakan larutan yang tidak saling larut (immiscible). Setelah terbentuk sabun, maka kecepatan reaksi akan meningkat, sehingga reaksi penyabunan bersifat sebagai reaksi autokatalitik, dan pada akhirnya kecepatan reaksi akan menurun lagi karena jumlah minyak yang sudah berkurang atau menipis.
Dalam sabun transparan reaksi penyabunan merupakan reaksi eksotermis sehingga harus diperhatikan pada saat penambahan minyak dan alkali agar tidak terjadi panas yang berlebihan. Pada proses penyabunan, penambahan larutan alkali (KOH atau NaOH) dilakukan sedikit demi sedikit sambil diaduk dan dipanasi untuk menghasilkan sabun cair. Untuk membuat proses yang lebih sempurna dan merata, maka pengadukan harus lebih diperhatikan.
Bahan sabun transparan salah satu asam stearat dalam bentuk padat dipanaskan dengan suhu 70-80 derajat celsius hingga didapat asam stearat dalam bentuk cair. Stelah itu ditambahkan minyak tengkawang NaOH 30 % dan dimulai proses penyabunan. Stelah itu dilakukan pengadukan dalam suhu 70-80 derajat celsius dengan dilakukan penambahan NaCl, sukrosa DEA, dan air untuk kemudian dibentuk.
2.6. Lilin Aromaterapi
Lilin merupakan suatu padatan parafin yang ditengahnya diberi sumbu tali yang berfungsi sebagai alat penerangan. Sebagai bahan baku ntuk pembuatan lilin adalah parafin padat, yaitu suatu campuran hidrokarbon padat yang diperoleh dari minyak mineral.
Pembuatan lilin dimuali dari tahap awal stearin dipanaskan dalam paci dengan suhu 55 derajat celsius, sedangkan parafin dipanaskan dalam panci yang lain dengan suhu 50 derajat celsius kemudian ditambahkan pewarna untuk memberikan warna lilin yang akan dihasilkan. Setelah itu parafin dan stearin yang sudah dipanaskan, dipanaskan kembali pada suhu mencapai 65 derajat celsius.
Kemudian dilakukan penambahan aromaterapi dan 10% minyak nilam ke dalam campuran pencampuran dengan suhu 40 derajat celsius. Dilakukan pengadukan hingga merata dan dimasukkan ke dala cetakan. Cetakan sebelumnya dilumasi minyak parafin, sumbu diletakkan di bagian tengah dengan pin (wicktab) sebagai pengait sumbu. Pencetakan dilakukan selama kurang lebih dua jam.
Baca juga: 3 Proses Pengolahan Tengkawang
III. KESIMPULAN
Adapun kseimpulan dari makalah ini adalah bahwa lilin dan sabun yang berbasis minyak tengkawang dapat dibuat melalui kandungan minyak tengkawang tersebut. Untuk lilin berbasis minyak tengkawang (lilin aromaterapi) membutuhkan parafin dan minyak tengkawang, sedangkan sabun yang berbasis minyak tengkawang (sabun transparan) membutuhkan reaksi penyabunan dan minyak tengkawang.
DAFTAR PUSTAKA
Sunarta, Sigit dkk. 2017. Analisis Produksi dan Finalisasi Perusahaan Tengkawang oleh Rakyat Kalimantan Barat. Jurnal Hutan Tropis.
Putri, Yuliana. 2013. Minyak Tengkawang. Universitas Pendidikan Bandung. Bandung
Wiyono, Bambang. 2104. Pengolahan Minyak Tengkawang dengan Cara Pengempaan Hidaraulik. Jurnal Penelitian Hasil Hutan.
Lamboris Pane