edible film komposit pati tapioka agar … film merupakan pengemas makanan yang dapat langsung...

EDIBLE FILM KOMPOSIT PATI TAPIOKAAGAR KERTAS

TERPLASTISASI GLISEROL DAN LIMONENA

MIRMA PRAMESWARI NARENDRO

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Edible Film Komposit

Pati TapiokaAgar Kertas Terplastisasi Gliserol dan Limonena adalah benar karya

saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk

apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau

dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain

telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian

akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, September 2014

Mirma Prameswari Narendro

NIM G44100037

ABSTRAK

MIRMA PRAMESWARI NARENDRO. Edible Film Komposit Pati

TapiokaAgar Kertas Terplastisasi Gliserol dan Limonena. Dibimbing oleh

TETTY KEMALA dan AHMAD SJAHRIZA.

Edible film merupakan pengemas makanan yang dapat langsung dimakan.

Penelitian ini bertujuan membuat edible film komposit pati tapioka dengan

agar kertas diplastisasi gliserol dan limonena. Edible film dibuat dalam 2 kondisi,

yaitu penambahan konsentrasi agar tetap (10%b/b) dan gliserol tetap (10%b/b)

sementara komponen penyusun lainnya diragamkan. Film yang dihasilkan

dianalisis bobot jenis, uji tarik, permeabilitas uap air, morfologi, analisis termal,

dan uji aplikasi pada buah stroberi. Tambahan agar dapat meningkatkan nilai

bobot jenis dan kuat tarik tetapi menurunkan persen elongasi dan permeabilitas

uap air. Komposisi agar kertas:gliserol:limonena (10:5:5) (%b/b) memiliki nilai

kuat tarik dan bobot jenis yang tinggi serta nilai permeabilitas uap air yang

rendah. Analisis termal menunjukkan penurunan suhu leleh terjadi ketika

konsentrasi gliserol meningkat. Selain itu, puncak tunggal suhu leleh

menunjukkan edible film homogen, didukung oleh hasil analisis morfologi. Uji

aplikasi dilakukan pada buah stroberi; edible film pada komposisi agar

kertas:gliserol:limonena (10:5:5) (%b/b) mampu mempertahankan keawetan buah

selama 3 hari.

Kata kunci: agar kertas,edible film, gliserol,pati tapioka,

ABSTRACT

MIRMA PRAMESWARI NARENDRO. Edible Film Composite of Tapioca

StarchAgar Plasticized with Glycerol and Limonene. Supervised by TETTY

KEMALA and AHMAD SJAHRIZA.

Edible film is a food packaging material which can be consumed directly.

The objective of this research is to composite edible film with tapioca starch, agar

and plasticizers, namely glycerol and limonene. Edible film was made in 2

conditions, by adding fixed agar constituent (10%w/w) and fixed glycerol

constituent (10%w/w), while other parameters were varied. Thermal analysis,

specific gravity, tensile strength, water vapor permeability, and morphology of

edible film were analyzed as it was applied for strawberry packaging. The

addition of agar increased the specific gravity and tensile strength of edible film

but percentage of elongation and water vapor permeability decreased. The

composition of agar:glycerol:limonene (10:5:5) (%w/w) showed high tensile

strength and specific gravity but low water vapor permeability. Thermal analysis

showed decreasing of melting point was occurred when the concentration of

limonene was increased. In addition, single melting point peak showed edible film

was homogenous, this result was supported with morphology analysis. Edible film

which was made of agar:glycerol:limonene (10:5:5) (%w/w) composition resulted

in the longer shelf-life of strawberry for 3 days.

Keyword: agar, edible film, glycerol, tapioca starch

MIRMA PRAMESWARI NARENDRO

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains

pada

Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

EDIBLE FILM KOMPOSIT PATI TAPIOKAAGAR KERTAS

TERPLASTISASI GLISEROL DAN LIMONENA

Judul Skripsi : Edible Film Komposit Pati TapiokaAgar Kertas Terplastisasi

Gliserol dan Limonena

Nama : Mirma Prameswari Narendro

NIM : G44100037

Disetujui oleh

Dr Tetty Kemala, MSi

Pembimbing I

Drs Ahmad Sjahriza

Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas

segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian

yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2014 ini diberi judul Edible Film

Komposit Pati TapiokaAgar Kertas Terplastisasi Gliserol dan Limonena.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Tetty Kemala, MSi dan Bapak

Drs Ahmad Sjahriza selaku pembimbing atas bimbingan, saran, dan

pengarahannya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Di samping itu,

ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada staf Laboratorium Kimia

Anorganik serta staf laboratorium lainnya dan pegawai departemen kimia yang

telah memberikan kesempatan, fasilitas, dan arahan selama kegiatan penelitian

berlangsung.

Ungkapan cinta dan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Ayah, Ibu,

adik tercinta, teman satu bimbingan, dan teman-teman kimia 47 IPB atas segala

bantuan, dukungan dan doa yang diberikan. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat

bagi penulis dan pembaca.

Bogor, September 2014

Mirma Prameswari Narendro

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR LAMPIRAN viii

PENDAHULUAN 1

METODE 2

Alat dan Bahan 2

Metode Percobaan 2

HASIL DAN PEMBAHASAN 5

Edible Film Pati tapiokaGliserolAgar kertasLimonena 5

Ketebalan 7

Bobot Jenis 8

Uji Tarik 9

Analisis Termal 13

Analisis Morfologi 14

Permeabilitas Uap Air 15

Uji Aplikasi 17

SIMPULAN DAN SARAN 17

Simpulan 17

Saran 17

DAFTAR PUSTAKA 18

LAMPIRAN 20

RIWAYAT HIDUP 31

ii

DAFTAR GAMBAR

1 Edible film pada komposisi pati tapioka 80%, agar kertas 10%, gliserol

dan limonena diragamkan

6

2 Edible film pada komposisi pati tapioka 80%, gliserol 10%, agar kertas

dan limonena diragamkan

6

3 Pengaruh komposisi gliserol dan limonena terhadap ketebalan edible film

dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas 10%

7

4 Pengaruh komposisi agar kertas dan limonena terhadap ketebalan edible

film dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan gliserol 10%

8

5 Pengaruh komposisi gliserol dan limonena terhadap bobot jenis edible

film dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas 10%

8

6 Pengaruh komposisi agar kertas dan limonena terhadap bobot jenis edible


9

7 Pengaruh komposisi gliserol dan limonena terhadap kuat tarik edible film

dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas 10%

10

8 Pengaruh komposisi agar kertas dan limonena terhadap kuat tarik edible


11

9 Pengaruh komposisi gliserol dan limonena terhadap persen elongasi

edible film dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas 10%

12

10 Pengaruh komposisi agar kertas dan limonena terhadap persen elongasi

edible film dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan gliserol 10%

12

11 Termogram edible film dengan komposisi pati tapioka:agar kertas:

gliserol:limonena (80:10:5:5) (%b/b)

13

12 Termogram edible film dengan komposisi pati tapioka:agar kertas:

gliserol:limonena (80:5:10:5) (%b/b)

14

13 Hasil foto SEM pada permukaan edible film dengan perbesaran 150× (a)

dan 5000× (b)

15

14 Pengaruh komposisi gliserol dan limonena terhadap permeabilitas uap air


15

15 Pengaruh komposisi agar kertas dan limonena terhadap permeabilitas uap

air edible film dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan gliserol 10%

16

DAFTAR LAMPIRAN

1 Diagram alir penelitian 20

2 Data kadar air pati tapioka 21

3 Data kadar abu pati tapioka 21

4 Data ketebalan edible film 22

5 Data bobot jenis edible film 23

6 Hasil analisis kuat tarik dan persen elongasi 25

7 Data laju transmisi dan permeabilitas uap air edible film 27

8 Hasil uji aplikasi edible film pada buah stroberi selama 5 hari 29

1

PENDAHULUAN

Edible film merupakan lembaran atau lapisan tipis yang digunakan sebagai

pengemas makanan dan dapat dimakan bersama-sama dengan produk serta

bersifat biodegradabel (Karbowiak 2005). Film digunakan dalam produk pangan

untuk mencegah transfer massa antara produk dengan lingkungan sekitar dan

untuk menghindari kerusakan mutu pangan karena perubahan fisik atau adanya

reaksi kimia sehingga dapat meningkatkan masa simpannya.

Pengemas makanan umumnya dibuat dari jenis polietilena dan polistirena.

Berbeda dengan edible film, pengemas makanan ini tidak dapat dikonsumsi

bersamaan dengan produk yang dikemas karena tidak dapat dicerna oleh tubuh,

dan sulit terdegradasi. Oleh karena itu, penggunaan edible film diharapkan dapat

menjadi alternatif bahan pengemas produk pangan yang praktis.

Salah satu komponen utama penyusun edible film, yaitu hidrokoloid.

Hidrokoloid yang digunakan pada penelitian ini adalah pati tapioka dan agar

kertas. Pati digunakan sebagai bahan dasar pembuatan edible film karena biayanya

relatif murah dibandingkan dengan bahan lain, dapat dimakan, kelimpahannya

yang besar, keteruraian hayati yang tinggi, dan bersifat termoplastik (Mali et al.

2005). Kualitas pati ditentukan dari komposisi amilosa dan amilopektinnya.

Menurut Chaplin (2006) pati tapioka mengandung amilosa bekisar 2027% dan

amilopektin 7080%, karena kandungan amilosa yang cukup tinggi sehingga pati

tapioka berpotensi sebagai bahan edible film yang baik. Tetapi film berbahan

dasar pati memiliki fleksibilitas yang kurang baik, perlu adanya gliserol sebagai

pemlastis. Plastisasi pati tapioka dengan penambahan gliserol diharapkan akan

membentuk interaksi antara gugus hidroksi dengan molekul pati.

Bahan dasar lainnya yang berpotensi sebagai edible film adalah agar kertas,

karena kemampuannya sebagai pembentuk gel (Labropoulos et al. 2002). Agar

kertas umumnya diolah dari hasil ekstraksi agar merah (Glacilaria sp).

Pengembangan rumput laut jenis Glacilaria sp. sebagai bahan kemasan yang

prosesnya diaplikasikan dari agar kertas, dan dapat dimakan diharapkan mampu

mengurangi ketergantungan pada pemakaian bahan plastik sebagai pengemas.

Bahan kemasan ini aman bagi lingkungan dan dapat mempertahankan kualitas

produk pangan dari segi gizi, warna, aroma, rasa, dan penampakan.

Pembuatan edible film dari pati tapioka dengan pemlastis gliserol telah

dilakukan oleh Hasanah (2012), film yang dihasilkan transparan, homogen,

namun kekuatan mekanik masih rendah. Kemudian, Amalina (2013)

memodifikasi edible film pati tapioka terpalstisasi gliserol dengan penambahan

agar, film bersifat kurang transparan, morfologi terlihat kurang homogen, tetapi

kekuatan mekanik film meningkat. Sarifudin (2013) membuat bioplastik komposit

tepung singkong, natrium alginat, dan limonena, dihasilkan bioplastik yang

homogen, jernih, dengan nilai permeabilitas uap air yang rendah. Pada penelitian

ini, pati tapioka terplastisasi gliserol dimodifikasi dengan agar pada komposisi

yang berbeda dari penelitian sebelumnya dan ditambahkan limonena dari limbah

kulit jeruk. Penambahan limonena dari limbah kulit jeruk ini dapat meningkatkan

derajat kejernihan, elastisitas, serta permeabilitas film terhadap oksigen dan CO2

(Arrieta et al. 2013). Penelitian bertujuan membuat edible film dari komposit pati

2

tapiokaagar kertas dengan pemlastis gliserol dan limonena, serta menguji

karakteristik edible film.

METODE

Alat dan Bahan

Analisis dalam peneltian ini dilakukan menggunakan piknometer pirex 25

mL, alat uji tarik Instron 3369, mikroskop elektron payaran (SEM) JEOL

JVISI6510LA, analisis termal DSC Perkin Elmer, dan mikrometer sekrup

Teclock. Bahan-bahan yang digunakan ialah tepung tapioka, agar kertas (kualitas

pangan), gliserol (kualitas pangan), limbah kulit jeruk medan, NaHCO3, HCl, dan

akuades.

Prosedur Penelitian

Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan meliputi tahap ekstraksi

minyak kulit jeruk, tahap penentuan kadar air dan abu pati tapioka, pembuatan

edible film, tahap pencirian dan penentuan komposisi terbaik. Pencirian edible

film meliputi penentuan bobot jenis edible film, analisis uji tarik, analisis termal

dengan DSC, analisis morfologi dengan mikroskop elektron paryaran (SEM),

analisis permeabilitas uap air, dan uji aplikasi (Lampiran 1).

Ekstraksi Minyak Kulit Jeruk (modifikasi BPPT 2001)

Kulit jeruk dicuci, kemudian direndam dalam larutan NaHCO3 selama 24

jam. Setelah itu, diperas dengan alat kempa hidraulik dan diperoleh emulsi

minyak yang masih bercampur dengan air. Selanjutnya, emulsi minyak

dimasukkan ke dalam botol dan disimpan di dalam lemari pendingin selama

sehari. Kemudian emulsi minyak dimasukkan ke dalam corong pisah untuk

memisahkan fraksi air yang berada pada bagian bawah. Fraksi minyak yang

tertinggal di corong pisah dipindahkan ke botol sentrifus dan dilakukan

sentrifugasi dengan kecepatan 5000 rpm selama 30 menit. Sisa fraksi air akan

berada pada bagian bawah botol sentrifus, dan fraksi minyak berada pada bagian

atas. Fraksi minyak inilah yang disebut minyak kulit jeruk.

Analisis Kadar Air (AOAC 2006)

Sebanyak 2 gram pati tapioka dimasukkan ke dalam cawan porselen yang

telah diketahui bobotnya, kemudian cawan beserta isinya dimasukkan ke dalam

oven pada suhu 105 C selama 3 jam atau sampai bobotnya konstan. Setelah itu,

dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang. Pengeringan dan penimbangan

diulang setiap jam sampai diperoleh bobot konstan. Kadar air pati tapioka

dihitung dengan menggunakan Persamaan 1.

Kadar air = –

× 100% (1)

3

Analisis Kadar Abu (AOAC 2006) Sebanyak 2 gram pati tapioka dimasukkan ke dalam cawan porselen yang

telah diketahui bobotnya, kemudian dibakar sampai tidak berasap dan dimasukkan

ke dalam tanur dengan suhu 600 °C selama 3 jam atau sampai bobotnya konstan.

Setelah itu, dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang. Pengeringan dan

penimbangan diulang setiap jam sampai diperoleh bobot konstan. Kadar abu pati

tapioka ditentukan menggunakan Persamaan 2.

Kadar abu =

× 100% (2)

Pembuatan Edible Film (modifikasi Amalina 2013) Pati tapioka dan agar kertas ditimbang terlebih dahulu sesuai dengan

komposisi yang telah ditentukan (Tabel). Agar kertas tersebut direndam dalam air

selama 23 menit. Agar kertas dan pati tapioka dilarutkan dalam akuades pada

gelas piala yang berbeda. Pati tapioka yang dilarutkan akuades terlebih dahulu

ditambahkan 1.8 mL HCl 1.6 M. Keduanya diaduk sambil dipanaskan pada suhu

40 ºC. Setelah terbentuk larutan pati, ditambahkan larutan agar sambil diaduk

kembali sampai homogen. Kemudian, gliserol dan limonena dicampurkan ke

dalam larutan sambil diaduk hingga pemanasan mencapai suhu 6570 °C dan

mengental. Larutan film yang terbentuk didiamkan selama 10 menit. Kemudian

larutan film dicetak pada pelat mika dan dikeringkan pada suhu ruang selama 24

jam. Setelah kering film dilepaskan untuk dilakukan analisis.

Tabel Komposisi edible film

Kode

Komposisi

Pati Tapioka

(%b/b)

Agar Kertas

(%b/b)

Gliserol

(%b/b)

Limonena

(%b/b)

A 80.00 10.00 0.00 10.00

B 80.00 10.00 2.50 7.50

C 80.00 10.00 5.00 5.00

D 80.00 10.00 7.50 2.50

E 80.00 10.00 10.00 0.00

F 80.00 7.50 10.00 2.50

G 80.00 5.00 10.00 5.00

H 80.00 2.50 10.00 7.50

I 80.00 0.00 10.00 10.00

Ketebalan

Ketebalan film diukur pada 10 tempat yang berbeda di bagian atas, tengah

dan bawah. Pengukuran ini menggunakan mikrometer sekrup Tecklock dan hasil

dalan satuan mm.

Penentuan Bobot Jenis (Kemala et al. 2010)

Bobot jenis setiap sampel edible film diukur dengan cara dipotong

menggunakan pembolong kertas. Bobot kosong piknometer ditimbang, kemudian

potongan sampel dimasukkan dan ditimbang kembali. Akuades ditambahkan ke

dalam piknometer yang berisi potongan sampel dan ditimbang keseluruhan

4

bobotnya. Piknometer berisi akuades ditimbang bobotnya. Bobot jenis ditentukan

melalui Persamaan 3.

D =

( ) ( ) × [ ] (3)

Keterangan:

D = bobot jenis contoh (g mL-1

)

W0 = bobot piknometer kosong (g)

W1 = bobot piknometer kosong + sampel (g)

W2 = bobot piknometer kosong + sampel + akuades (g)

W3 = bobot piknometer kosong + akuades (g)

D1 = bobot jenis air (g mL-1

)

Da = bobot jenis udara pada suhu percobaan (g mL-1

)

Uji Tarik (ASTM D638 2005)

Edible film yang telah dikeringkan dibuat dengan ukuran panjang 100 mm

dan lebar 20 mm. Kedua ujung film dijepit pada mesin penguji dan ditarik dengan

kecepatan konstan sampai sampel putus. Perhitungan besarnya kuat tarik dan

elongasi dapat menggunakan Persamaan 4 dan 5.

a

(4)

%E =

× 100% (5)

Keterangan :

= kuat tarik (MPa)

a = tegangan maksimum (N)

A = luas penampang lintang (mm2)

%E = elongasi (%)

L = pertambahan panjang edible film (mm)

L0 = panjang edible film awal (mm)

Analisis Termal dengan DSC (Kemala et al. 2010)

Edible film ditimbang kira-kira 5 mg dan ditempatkan di dalam krus yang

terletak di dalam tungku pemanas pada alat DSC. Analisis dilakukan dengan

memanaskan sampel dari suhu 30-300 ºC, dengan laju pemanasan 10 ºC menit-1

.

Data yang dihasilkan berbentuk termogram.

Analisis Morfologi dengan SEM (Arrieta et al. 2013)

Sampel yang berupa film dimasukkan ke dalam tempat sampel dan dilapisi

dengan logam emas pada keadaan vakum. Kemudian, pengukuran dilakukan

dengan tegangan 15 kV.

5

Analisis Permeabilitas Uap Air (modifikasi ASTM E 9695)

Edible film yang akan diuji dijadikan penutup cawan petri yang telah diisi

akuades. Lubang dibuat pada kertas aluminium seluas akar dari 10% luas

permukaan cawan petri. Akuades dimasukkan ke dalam cawan petri sebanyak 30

mL kemudian lubang ditutup dengan menggunakan film yang direkatkan dengan

lem epoksi pada kertas aluminium. Cawan petri yang telah ditutup ditimbang

bobot awalnya dan dimasukkan ke dalam oven pada suhu 37 ± 0.5 °C. Sampel

diambil dan ditimbang setiap 1 jam selama 5 jam. Nilai WVTR dan WVP diperoleh

menggunakan Persamaan 6 dan 7.

WVTR =

(6)

WVP =

( ) (7)

Keterangan:

WVTR = laju transmisi uap air (g s-1

m-2

)

WVP = permeabilitas uap air (g s-1

m-1

Pa-1

)

S = tekanan udara jenuh pada suhu 37 ºC (6266.134 Pa)

R1 = RH dalam cawan = 100%

R2 = RH pada suhu 37 °C = 81%

d = ketebalan

Uji Aplikasi (Amalina 2013) Edible film yang telah dibuat diaplikasikan pada buah stroberi untuk dilihat

pengaruhnya terhadap mutu buah stroberi. Buah stroberi dikemas dengan teknik

pelapisan menggunakan sampel edible film, kemudian dilihat tekstur buah yang

dikemas secara visual setiap 24 jam selama 5 hari.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Edible Film Pati tapioka-Agar kertas-Gliserol-Limonena

Limonena yang akan digunakan dilakukan analisis FTIR. Spektrum FTIR

limonena yang diperoleh dari ekstrak kulit jeruk hampir sama dengan FTIR

limonena standar (Agusta 2014). Pati tapioka ditentukan kadar air dan kadar abu

terlebih dahulu. Kadar air pati tapioka diperoleh sebesar 12.64% dengan kadar abu

0.08%. Perhitungan kadar air dan kadar abu dapat dilihat pada Lampiran 2 dan 3.

Berdasarkan SNI 0134511994, kadar air maksimum pati tapioka sebesar 15%

dan kadar abu maksimum sebesar 0.60%. Pati tapioka yang digunakan memiliki

tingkat kerusakan yang rendah. Kerusakan tapioka ditandai dengan adanya

gumpalan, perubahan warna, dan timbulnya bau apek. Kadar abu pati tapioka

yang diperoleh juga memenuhi syarat mutu SNI. Hal ini menunjukkan kandungan

kandungan abu mineral pati tapioka yang rendah (Wijana et al. 2009).

6

Edible film dibuat dari komposit pati tapioka dan agar kertas dengan

pemlastis gliserol dan limonena yang diperoleh dari limbah kulit jeruk. Larutan

pati dibuat terlebih dahulu, dihasilkan larutan berwarna putih. Kemudian agar

ditambahkan yang sebelumnya dilarutkan terlebih dahulu dengan akuades. Tahap

selanjutnya adalah penambahan gliserol dan limonena sebagai pemlastis yang

dapat masuk ke dalam jejaring polimer pati tapioka dan agar kertas. Ketika

penambahan limonena, kecepatan pengadukan pada larutan dinaikkan supaya

limonena dengan cepat dapat larut ke dalam larutan. Penambahan limonena dalam

jumlah besar membuat larutan menjadi agak kekuningan. Setelah semua

komponen penyusun edible film dicampur, dilakukan proses pemanasan kembali

pada suhu antara 6570 °C. Proses pemanasan ini bertujuan agar terjadi gelatinasi

pada campuran polimer tersebut yang ditunjukkan dengan adanya perubahan

warna putih menjadi transparan (Murphy 2006). Larutan dicetak pada pelat mika

dan didiamkan pada suhu ruang selama 24 jam.

0:10 2.5:7.5 5:5 7.5:2.5 10:0

Gambar 1 Edible film pada komposisi pati tapioka 80%, agar kertas 10%,

gliserol dan limonena diragamkan

10:0 7.5:2.5 5:5 2.5:7.5 0:10

Gambar 2 Edible film pada komposisi pati tapioka 80%, gliserol 10%, agar

kertas, dan limonena diragamkan

Gambar 1 dan 2 menunjukkan edible film berbagai komposisi transparan

dibuktikan dengan label yang berada dibawah film nampak terlihat. Penambahan

limonena dengan konsentrasi tinggi membuat edible film agak kekuningan. Selain

itu, penambahan limonena meningkatkan kejernihan edible film, dapat dilihat

pada komposisi A (tanpa gliserol) dan I (tanpa agar kertas). Agar kertas

menyebabkan edible film kurang transparan, terlihat pada komposisi E (tanpa

limonena).

7

Ketebalan

Ketebalan merupakan parameter penting yang berpengaruh terhadap

penggunaan film dalam pembentukan produk yang akan dikemas. Berdasarkan

hasil pengukuran edible film diperoleh rata-rata ketebalan 0.04970.0535 mm

(Lampiran 4). Ketebalan edible film dipengaruhi oleh banyaknya total padatan

dalam larutan dan ketebalan cetakan. Pada cetakan yang sama, film yang

terbentuk akan memiliki nilai ketebalan yang berbeda, karena perbedaan

komposisi penyusunnya. Ketika dicetak pada pelat mika film yang awalnya

berupa cairan akan membentuk padatan saat dikeringkan sehingga penguapan

cairannya pun berbeda.

Pada Gambar 3, komposisi A (tanpa gliserol) dan komposisi E (tanpa

limonena) memiliki ketebalan yang hampir sama, terlihat juga pada komposisi B

dan komposisi D memiliki nilai yang tidak jauh berbeda. Peningkatan ketebalan

edible film dipengaruhi oleh variasi komposisi limonena dan gliserol. Gambar 4

menunjukkan adanya kenaikan nilai ketebalan seiring dengan banyak limonena

yang ditambahkan. Hal ini disebabkan limonena bersifat nonpolar sehingga ketika

limonena dalam jumlah yang besar dicampurkan ke dalam larutan patiagar

terplastisasi gliserol, film yang terbentuk kurang homogen dan lebih tebal. Agar

kertas tidak terlalu memengaruhi nilai ketebalan edible film, dimungkinkan karena

lemahnya kekuatan gel agar. Tetapi ketebalan yang diperoleh pada berbagai

komposisi perbedaannya tidak terlalu signifikan.

Gambar 3 Pengaruh komposisi gliserol dan limonena terhadap ketebalan edible


0,0490

0,0500

0,0510

0,0520

0,0530

0,0540

0:10

(A)

2.5:7.5

(B)

5:5

(C)

7.5:2.5

(D)

10:0

(E)

Ket

ebala

n (

mm

)

Gliserol:limonena (%b/b)

8

Gambar 4 Pengaruh komposisi agar kertas dan limonena terhadap ketebalan


Bobot Jenis

Analisis bobot jenis dilakukan dengan metode penentuan berat jenis padatan

menggunakan piknometer dengan pengukuran tiga kali ulangan untuk setiap

edible film. Semakin besar bobot jenis suatu molekul maka semakin tinggi tingkat

keteraturan molekul dalam menempati ruang (Dyanzini 2012). Sifat mekanik

suatu edible film dapat ditentukan melalui nilai bobot jenisnya. Data bobot jenis

edible film yang dihasilkan dapat dilihat pada Lampiran 5.

Gambar 5 Pengaruh komposisi gliserol dan limonena terhadap bobot jenis edible


Gambar 5 menunjukkan hubungan antara gliserol dan limonena yang

bersinergis, terlihat pada komposisi C dengan konsentrasi gliserol dan limonena

yang sama (5:5) (%b/b) memiliki nilai bobot jenis paling besar, yaitu 2.6420

g mL-1

. Gambar 6 menunjukkan peningkatan nilai bobot jenis edible film seiring

0,0490

0,0500

0,0510

0,0520

0,0530

0,0540

10:0

(E)

7.5:2.5

(F)

5:5

(G)

2.5:7.5

(H)

0:10

(I)

Ket

eba

lan

(m

m)

Agar kertas:limonena (%b/b)

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

0:10

(A)

2.5:7.5

(B)

5:5

(C)

7.5:2.5

(D)

10:0

(E)

Bob

ot

jen

is (

g m

L-1

)


9

dengan penurunan konsentrasi limonena dan peningkatan komposisi agar kertas.

Hal ini sesuai dengan penelitian Jagadish et al. (2012) yang menyatakan semakin

tinggi konsentrasi agar pada paduan pati-agar akan meningkatkan nilai bobot jenis

pada suhu 30 ºC dan 50 ºC. Selain itu, menurut hasil penelitian Amalina (2013)

agar dapat meningkatkan keteraturan penyusunan molekul pada edible film.

Peningkatan bobot jenis juga terjadi apabila kuat tarik, kekerasan dan

kekakuannya meningkat (Kemala et al. 2010).

Gambar 6 Pengaruh komposisi agar kertas dan limonena terhadap bobot jenis


Penambahan konsentrasi gliserol dan limonena yang tinggi akan

menurunkan nilai bobot jenis edible film. Semakin tinggi konsentrasi gliserol yang

ditambahkan maka akan semakin berkurang ikatan hidrogen internal yang

terbentuk dan menyebabkan struktur polimer semakin berongga, ruangan diantara

molekul-molekul akan lebih besar, sehingga volume bertambah dan bobot jenis

berkurang. Adanya pemlastis seperti gliserol dapat membuat polimer menjadi

lebih amorf. Struktur molekul amorf memiliki kerapatan dan keteraturan yang

lebih rendah daripada molekul kristalin, penurunan kerapatan ini yang

menyebabkan bobot jenis menjadi turun (Syamsu et al. 2007). Seperti halnya

gliserol, penambahan konsentrasi limonena menyebabkan niai bobot jenis edible

film semakin menurun karena adanya perenggangan rantai polimer yang

menyebabkan edible film lebih elastis (Arrieta et al. 2013). Nilai bobot jenis akan

berbanding lurus dengan nilai kuat tariknya (Kemala et al. 2010).

Uji Tarik

Uji tarik merupakan karakteristik fisik yang penting dalam aplikasi edible

film. Analisis uji tarik terdiri dari kuat tarik dan persen elongasi. Kuat tarik adalah

tegangan maksimum spesimen untuk menahan gaya yang diberikan sebelum

putus, sedangkan persen elongasi merupakan panjang maksimum yang dialami

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

10:0

(E)

7.5:2.5

(F)

5:5

(G)

2.5:7.5

(H)

0:10

(I)

Bo

bo

t je

nis

(g

mL

-1)


10

oleh spesimen ketika mulai ditarik sampai putus. Hasil pengukuran kuat tarik dan

persen elongasi dari edible film pada penelitian ini dapat dilihat pada Lampiran 6.

Edible film komposisi C (Gambar 7) memiiki nilai kuat tarik tertinggi, yaitu

14.1392 MPa dan komposisi I dengan nilai kuat tarik terendah sebesar 3.6916

MPa. Nilai kuat tarik tersebut berbanding lurus dengan nilai bobot jenis yang

diperoleh. Komposisi C merupakan komposisi dengan perbandingan limonena

dan gliserol yang sama (5:5) (%b/b) dengan konsentrasi agar 10%, karena

konsentrasi masing-masing komponen penyusunnya yang sesuai menyebabkan

film yang terbentuk semakin kokoh dan kompak sehingga untuk memutuskan film

tersebut membutuhkan gaya yang lebih besar. Pada komposisi I, edible film hanya

terbuat dari campuran pati tapioka, gliserol dan limonena dengan konsentrasi

limonena dan gliserol yang sama (10:10) (%b/b). Limonena memiliki sifat yang

tidak jauh berbeda dengan gliserol sehingga film yang terbentuk sangat fleksibel

dengan kuat tarik yang kecil. Hal ini juga terlihat pada komposisi B (gliserol 2.5%

dan limonena 7.5%) dan D (gliserol 7.5% dan limonena 2.5%) yang memiliki

nilai kuat tarik yang tidak jauh berbeda.

Gambar 7 Pengaruh komposisi gliserol dan limonena terhadap kuat tarik edible


Berdasarkan Gambar 8, kuat tarik edible film meningkat seiring dengan

meningkatnya konsentrasi agar kertas dan menurunnya konsentrasi limonena.

Konsentrasi agar kertas yang semakin tinggi akan meningkatkan nilai kuat tarik

karena interaksi yang kuat diantara agar dan pati, sesuai dengan penelitian yang

dilakukan Phan et al. (2009) dan Amalina (2013) menyatakan bahwa penambahan

agar akan meningkatkan kuat tarik pada edible film. Penambahan konsentrasi agar

pada edible film tidak boleh lebih dari 30%, yang menyebabkan penurunan nilai

kuat tarik karena film akan mengalami pembengkakan pada RH tinggi akibat pori-

pori yang membesar dan adanya celah yang menyebabkan air dapat masuk ke film

(Wu et al. 2009).

Gliserol sebagai pemlastis memiliki kemampuan untuk mengurangi ikatan

hidrogen internal dan menurunkan interaksi intermolekul sehingga dapat

menurunkan nilai kuat tarik (McHugh dan Krochta 1994) atau dengan kata lain

3,00

4,50

6,00

7,50

9,00

10,50

12,00

13,50

15,00

0:10

(A)

2.5:7.5

(B)

5:5

(C)

7.5:2.5

(D)

10:0

(E)

Ku

at

tari

k (

MP

a)


11

kuat tarik antar molekul menurun karena jarak antar molekulnya semakin

merenggang. Oleh karena itu, semakin banyak gliserol yang ditambahkan maka

nilai kuat tarik akan semakin menurun. Komponen lain penyusun edible film pada

penelitian ini yaitu limonena. Menurut Arrieta et al. (2013) limonena dengan

konsentrasi tinggi dapat menurunkan nilai kuat tarik suatu edible film. Hal ini

disebabkan, limonena yang bersifat non polar. Ikatan antara senyawa non polar

dari limonena dan polar dari air lebih tidak stabil daripada ikatan polar dengan

polar sehingga ikatan antara non polar dan polar lebih mudah patah. Oleh karena

itu, semakin banyak limonena yang ditambahkan akan membuat edible film

semakin mudah retak.

Gambar 8 Pengaruh komposisi agar kertas dan limonena terhadap kuat tarik


Krochta dan Johnston (1997) menyatakan kisaran nilai kuat tarik yang

dapat diaplikasikan untuk edible film standar,yaitu antara 10-100 MPa. Komposisi

C dapat diaplikasikan sebagai edible film karena nilai kuat tariknya lebih dari 10

MPa.

Persen elongasi berhubungan erat dengan konsentrasi pemlastis yang

ditambahkan dalam pembuatan edible film. Pada umumnya, pemlastis

ditambahkan pada edible film yang berbahan dasar polisakarida dan protein untuk

meningkatkan ketahanannya. Gliserol ketika menyatu dengan pati akan terjadi

modifikasi struktural pada jaringan pati yang menyebabkan pergerakan rantai

polimer lebih mudah dan meningkatkan fleksibilitas. Hal ini dapat dilihat pada

Gambar 9 dan 10, yang menunjukkan penurunan nilai persen elongasi komposisi

A ke C dan mengalami kenaikan kembali pada komposisi D dan E, sedangkan

komposisi F ke I mengalami kenaikan seiring dengan kenaikan konsentrasi

limonena. Komposisi I menghasilkan nilai persen elongasi tertinggi sebesar

16.62%.

3,00

4,50

6,00

7,50

9,00

10,50

12,00

13,50

15,00

10:0

(E)

7.5:2.5

(F)

5:5

(G)

2.5:7.5

(H)

0:10

(I)

Ku

at

tari

k (

MP

a)


12

Gambar 9 Pengaruh komposisi gliserol dan limonena terhadap persen elongasi


Gambar 10 Pengaruh komposisi agar kertas dan limonena terhadap persen

elongasi edible film dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan

gliserol 10%

Berbeda halnya dengan nilai kuat tarik, nilai persen elongasi dengan

konsentrasi limonena yang besar memiliki nilai yang lebih tinggi. Limonena juga

memiliki sifat sebagai pemlastis yang dapat mengurangi aktivitas pergerakan

molekul dalam matriks polimer dan menyebabkan edible film menjadi lebih elastis

(Arrieta et al. 2013). Selain itu, agar kertas juga memengaruhi nilai persen

elongasi edible film. Konsentrasi agar kertas yang tinggi dapat menyebabkan

penurunan nilai persen elongasi. Hal ini dimungkinkan karena agar kertas yang

digunakan pada penelitian ini memiliki kandungan agaropektin (polimer yang

mengandung sulfat) lebih tinggi dibandingkan agarosa (polimer netral).

Keberadaan kelompok sulfat pada struktur agar dapat menghambat terjadinya

ikatan heliks sehingga kekuatan gelnya melemah yang berakibat menurunkan

fleksibilitas edible film (Phan et al. 2009).

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

0:10

(A)

2.5:7.5

(B)

5:5

(C)

7.5:2.5

(D)

10:0

(E)

Elo

ngasi

(%

)


0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

10:0

(E)

7.5:2.5

(F)

5:5

(G)

2.5:7.5

(H)

0:10

(I)

Elo

ngasi

(%

)


13

Krochta dan Johnston (1997) menyatakan karakteristik edible film standar

mempunyai persen pemanjangan 1050%. Nilai persen pemanjangan (elongasi)

yang mendekati syarat edible film standar, yaitu komposisi I dengan nilai persen

elongasi lebih dari 10%.

Analisis Termal

Analisis termal dilakukan dengan menggunakan instrumen analisis DSC

yang bertujuan untuk mengetahui fase-fase transisi pada edible film. Pengujian

sifat termal meliputi pengujian suhu transisi kaca (Tg) dan suhu pelelehan (Tm).

Analisis DSC dilakukan berdasarkan pemilihan edible film yang memiliki nilai

kuat tarik dan bobot jenis yang tinggi serta permeabilitas yang rendah. Gambar 11

merupakan termogram hasil pengukuran DSC edible film komposisi C (pati

tapioka 80%, agar kertas 10%, gliserol 5%, dan limonena 5%) yang menunjukkan

suhu leleh edible film sebesar 81.26 ºC. Suhu leleh edible film komposisi G (pati

tapioka 80%, agar kertas 5%, gliserol 10%, dan limonena 5%) yaitu, 78.78 ºC

(Gambar 12). Puncak tunggal suhu leleh yang diperoleh menunjukkan edible film

telah homogen.

Gambar 11 Termogram edible film dengan komposisi pati tapioka:agar

kertas:gliserol:limonena (80:10:5:5) (%b/b)

Menurut Bertolini (2010), suhu leleh pati berada pada kisaran 80130 ºC.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Ross et al. (2005), suhu leleh agar

berada pada rentang kisaran 7787 ºC. Komposisi G memiliki nilai suhu leleh

yang lebih kecil daripada komposisi C, karena konsentrasi gliserol pada

komposisi G lebih tinggi dibanding komposisi C. Figuly (2004), menyatakan

bahwa pemlastis dapat menurunkan suhu leleh edible film karena interaksi rantai

polimer yang semakin menurun menyebabkan derajat kebebasan rantai polimer

meningkat dan pergerakan rantai polimer pun semakin tinggi sehingga suhu

pelelehannya semakin kecil. Selain itu, nilai kuat tarik dan bobot jenis juga

memengaruhi nilai suhu leleh edible film. Komposisi C memiliki nilai kuat tarik

14

dan bobot jenis lebih tinggi daripada komposisi G. Analisis DSC tidak

menunjukkan adanya transisi kaca. Suhu transisi kaca dideteksi oleh puncak yang

berbentuk seperti anak tangga dan menunjukkan terjadinya peralihan bentuk dari

kaca ke karet (Gonzales et al. 1999).

Gambar 12 Termogram edible film dengan komposisi pati tapioka:agar

kertas:gliserol:limonena (80:5:10:5) (%b/b)

Analisis Morfologi

Analisis morfologi dilakukan untuk mengetahui kehomogenan edible film.

Edible film yang dianalisis menggunakan SEM, yaitu komposisi C (pati tapioka

80%, agar kertas 10%, gliserol 5%, dan limonena 5%) yang menunjukkan

permukaan homogen secara kasat mata dan memiliki nilai kuat tarik tertinggi.

Hasil SEM (Gambar 13a) pada perbesaran 150× menunjukkan gelembung udara.

Pada perbesaran foto SEM 5000× (Gambar 13b) semakin terlihat adanya

gelembung udara dan kerutan-kerutan yang terbentuk. Kerutan ini disebabkan

oleh perbedaan tekanan yang diberikan ketika mencetak film pada pelat mika.

Foto SEM yang dilakukan oleh Ross et al. (2005), pada film agar juga

menunjukkan adanya gelembung udara. Selain itu, hasil SEM tidak menunjukkan

adanya granula antara pati dan agar, dan tidak ada perbedaan antara bahan

penyusunnya sehingga film yang terbentuk dapat dikatakan homogen. Hal ini

didukung dengan hasil analisis termal yang menunjukkan adanya puncak tunggal

suhu leleh.

15

(a) (b)

Gambar 13 Hasil foto SEM pada permukaan edible film dengan perbesaran 150×

(a) dan 5000× (b)

Permeabilitas Uap Air

Permeabilitas uap air merupakan salah satu faktor penting dalam

pengemasan pangan, untuk mengetahui masa simpan suatu produk pangan dan

menentukan bahan pangan yang sesuai dikemas oleh edible film tersebut. Nilai

WVP yang semakin tinggi menunjukkan kualitas edible film yang kurang baik

untuk dijadikan bahan pengemas pangan. Nilai WVP dipengaruhi oleh RH,

temperatur, aw, ketebalan, jenis, dan konsentrasi pemlastis serta sifat bahan

penyusun edible film. Lampiran 7 menunjukkan hasil pengukuran WVP edible

film pada tiap komposisi.

Gambar 14 Pengaruh komposisi gliserol dan limonena terhadap permeabilitas uap

air edible film dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas

10%

Komposisi C (Gambar 14) dengan konsentrasi limonena dan gliserol yang

sama (5:5) (%b/b) memiliki nilai WVP yang paling rendah yaitu 4.0640×10-9

g s-1

4,00

4,20

4,40

4,60

4,80

5,00

0:10

(A)

2.5:7.5

(B)

5:5

(C)

7.5:2.5

(D)

10:0

(E)

WV

P (

x10

-9 g

s-1

m-1

Pa-1

)


16

m-1

Pa-1

sedangkan komposisi I dengan nilai WVP yang paling tinggi sebesar

4.8577×10-9

g s-1

m-1

Pa-1

. Hasil tersebut menunjukkan bahwa gliserol adalah

komponen yang paling berpengaruh terhadap nilai WVP edible film. Hal ini

terlihat dari nilai WVP dengan komposisi gliserol yang tetap (komposisi E-I)

memiliki kisaran nilai WVP lebih tinggi daripada komposisi agar kertas tetap

(komposisi A-E). Gontard et al. (1993) menyatakan penambahan pemlastis

menyebabkan kerapatan molekul berkurang, dan terbentuk ruang bebas pada film

yang memudahkan difusi gas dan uap air.

Gambar 15 Pengaruh komposisi agar kertas dan limonena terhadap permeabilitas

uap air edible film dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan gliserol

10%

Agar memiliki struktur jaringan tiga dimensi padat yang menyebabkan film

agar memiliki nilai WVP lebih rendah daripada film pati meskipunnya lebih

hidrofilik daripada film pati. Semakin banyak konsentrasi agar kertas yang

ditambahkan, interaksi antarmolekul pati dan agar akan semakin kuat, sehingga

volume berkurang dan jarak antar molekul film semakin dekat. Akibatnya

molekul air sulit terdifusi ke dalam film dan nilai WVP menjadi turun (Wu et al.

2009). Pada Gambar 15, komposisi E ke komposisi I mengalami kenaikan nilai

WVP dengan meningkatnya konsentrasi limonena. Menurut Arrieta et al. (2013),

limonena dapat menurunkan nilai permeabilitas uap air edible film karena sifatnya

yang hidrofobik (tidak suka air). Tetapi pada penelitian ini, limonena kurang

berpengaruh terhadap nilai WVP edible film yang dihasilkan, hal ini

dimungkinkan karena konsentrasinya yang kecil. Seperti yang telah di sebutkan di

atas, salah satu faktor yang memengaruhi nilai WVP yaitu sifat bahan penyusun

edible film atau dengan kata lain perbandingan antara bagian hidrofilik dan

hidrofobik komponen film.

4,00

4,20

4,40

4,60

4,80

5,00

10:0

(E)

7.5:2.5

(F)

5:5

(G)

2.5:7.5

(H)

0:10

(I)

WV

P (

x1

0-9

g s

-1 m

-1 P

a-1)


17

Uji Aplikasi

Uji aplikasi pada edible film dilakukan untuk mengetahui pengaruh

pelapisan film terhadap ketahanan suatu bahan pangan. Buah yang digunakan

yaitu, stoberi dengan tingkat kematangan yang hampir sama dan dilakukan 2 kali

ulangan. Pengamatan diamati setiap 24 jam selama 5 hari. Hasil pengamatan uji

aplikasi edible film pada berbagai komposisi dapat dilihat pada Lampiran 8. Pada

hari ke-1 dan ke-2 terlihat buah stroberi yang dilapisi oleh edible film masih

memperlihatkan keadaan buah yang baik dibandingkan kontrol yang telah

mengalami kebusukan pada hari ke-1. Setelah hari ke-2, buah stroberi terlihat

mulai mengalami proses pembusukan pada beberapa komposisi edible film.

Pembusukan ini terjadi karena tumbuhnya bakteri pada bahan pangan dan

kelembaban lingkungan juga menentukan kecepatan proses pembusukan.

Komposisi C (pati tapioka 80%, agar kertas 10%, gliserol 5%, dan limonena 5%)

memiliki nilai WVP yang paling kecil, sehingga film tersebut mampu

mempertahankan keawetan lebih lama (3 hari) dibandingkan dengan komposisi

lainnya. Edible film yang dihasilkan terbukti mampu menahan penguapan kadar

air pada buah stroberi dan dapat mempertahankan tekstur buah stroberi lebih lama

dibandingkan dengan kontrol yang tidak dilapisi edible film.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Edible film komposit pati tapiokaagar kertas terplastisasi gliserol dan

limonena memiliki ketebalan dengan perbedaan yang tidak signifikan.

Penambahan agar pada edible film meningkatkan nilai bobot jenis dan kuat tarik,

tetapi nilai persen elongasi dan permeabilitas uap air menurun. Persen elongasi

meningkat dengan bertambahnya konsentrasi gliserol dan limonena. Komposisi

agar kertas:gliserol:limonena (10:5:5) (%b/b) merupakan komposisi terbaik

karena memiliki nilai bobot jenis, dan kuat tarik yang tinggi serta WVP yang

rendah. Hasil DSC pada komposisi agar kertas:gliserol:limonena (10:5:5) (%b/b)

dan komposisi agar kertas:gliserol:limonena (5:10:5) (%b/b) menunjukkan nilai

suhu leleh dari edible film yang homogen dengan munculnya puncak tunggal suhu

leleh dan didukung oleh hasil foto SEM yang memperlihatkan bahan penyusun

edible film tersebar secara merata. Pada aplikasi terhadap buah stroberi komposisi

agar kertas:gliserol:limonena (10:5:5) (%b/b) mampu mempertahankan keawetan

buah selama 3 hari.

Saran

Perlu dilakukan optimasi pada proses pengadukan edible film sehingga film

yang terbentuk lebih homogen. Pemilihan komposisi penyusun edible film perlu

dicermati dengan melihat sifat dari masing-masing penyusunnya supaya

menghasilkan film yang memiliki kuat tarik dan bobot jenis yang tinggi serta

18

persen elongasi yang besar.Selain itu perlu adanya tahap pencirian lainnya yaitu,

pengukuran permeabilitas edible film terhadap oksigen dan karbondioksida,

analisis XRD, dan analisis organoleptik.

DAFTAR PUSTAKA

Agusta KD. 2014. Edible film komposit pati tapioka terplastisasi sorbitol, natrium

alginat, dan limonena. [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Amalina YN. 2013. Edible film pati tapioka terplastisasi gliserol dengan

penambahan agar. [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Arrieta MP, Lopez J, Ferrandiz S, Peltzer MA. 2013. Characterization of PLA-

limonene blends for food packaging applications. J Poly Test. 32:760–

768.doi:10.1016/j.polymertesting.2013.03.016.

[ASTM] America Society for Testing and Materials. 1995. Standart Test Methods

for Water Vapor Transmission of Materials. E96-95. Philadelphia (US):

ASTM.

[ASTM] America Society for Testing and Materials. 2005. Standard Test

Methods for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting. Philadelphia (US):

ASTM.

[AOAC] Association of Official Analytical Chemist. 2006. Official Methods of

AOAC International. Edisi ke-14. Arlington (US): Association of Official

Analytical Chemist.

[BPPT]. 2001. Teknologi Tepat Guna Pengolahan Minyak Kulit Jeruk. Sumatra

Barat (ID): Dewan Ilmu Pengetahuan.

Bertolini AC. 2010. Starches: Characterization, Properties, and Applications.

Boca Raton (US): CRC Pr.

Chaplin M. 2006. Starch as an ingredients: manufacture and applications.

Eliasson AC, editor. Boca Raton (US): CRC Pr.

Dyanzini AM. 2012. Pencirian plastik antioksidan paduan poli(asam laktat)lilin

lebah dengan penambahan pemlastis polietilena glikol. [skripsi]. Bogor

(ID): Institut Pertanian Bogor.

Figuly. 2004. Processing of polyhydroxyalkanoates using a nucleant and a

plasticizer. U.S. Patent 6.774.158.

Gontard N, Guilbert S, Cuq J. 1993. Water and glycerol as plasticizers affect

mechanical and water vapor barrier properties of an edible wheat gluten

film. J. Food Sci. 58:206-211.doi:10.1111/j.1365-2621.1993.tb03246.x

Gonzales MF, Ruseckaite RA, Cuadrado TR. 1999. Structural changes of

polylacticacid (PLA) microspheres under hydrolytic degradation. J Appl

Polym Sci. 71:1223-1230.doi:10.1002/(SICI)1097-

4628(19990222)71:8<1223::AID-APP2>3.0.CO;2-I

Hasanah N. 2012. Pembuatan dan pencirian plastik pati tapioka dengan pemlastis

gliserol. [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Jagadish RL, Mujaheddin, Sheshappa RK, Guru GS. 2012. Miscibility studies of

Agar-Agar/Starch blends using Various Techniques. IJRPC. 2(4): 1049-1056.

19

Karbowiak T, Debeaufort F, Champion D dan Voilley A. 2006. Weeting Properties

at The Surface of Iota-carrageenan-based edible films. J of Colloid and

Interface Sci. 294 (2006):400–410.doi:10.1016/j.jcis.2005.07.030.

Kemala T, Fahmi MS, Achmadi SS. 2010. Pembuatan dan pencirian paduan

polistirena-pati. Indones J Mat Sci. 12(1):30-35.

Krochta JM, McHugh TH. 1994. Sorbitol vs glyserol plastisized wheyprotein

edible film: Integrated oxygen permeability and tensile propertyevaluation.

J Agric Food Chem. 42(4): 841-845.doi:10.1021/jf00040a001.

Krochta JM, McHugh TH. 1997. Edible and biodegradable polymer films:

Challenges and opportunities. Food Techno. 51(2):61-74.

Labropoulos KC, Niesz DE, Danforth SC, Kevrekidis PG. 2002. Dynamic

rheology of agar gels: theory and experiment. Part I. Development of a

rheological model. Carbohydr Poly. (50):393–406.doi:10.1016/S0144-

8617(02)00084-X.

Mali S, Grossmann MA, Garcia, Martino MN, Zaritzky NE. 2005. Mechanical and

thermal properties of yam starch films. J Food Hydrocolloids. 19:157-

164.doi:10.1016/j.carbpol.2005.01.003.

Murphy P. 2006. Starch: manufacture and structure. Eliasson AC, editor.

Manchester (UK): CRC Pr.

Phan D, Debeaufort F, Voilley A, Luu D. 2009. Biopolymer interactions affect the

functional properties of edible films based on agar, cassava starch and

arabinoxylan blends. J of Food Engineer. 90:548–

558.doi:10.1016/j.jfoodeng.2008.07.023.

Ross KA, Pyrak-Nolte LJ, Campanella OH. 2005. The effect of mixing conditions

on the material properties of an agar gel-microstructural and macrostructural

considerations. Food Hydrocolloids. 20(40):1-9.doi:10.1016/j.foodhyd.

2005.01.007.

Sarifudin A. 2013. Pembuatan dan pencirian bioplastik dari tepung singkong dan

natrium alginat dengan aditif limonena kulit jeruk. [skripsi]. Bogor (ID):

Institut Pertanian Bogor.

[SNI] Standar Nasional Indonesia. 1994. Cara Uji Makanan dan Minuman.

Jakarta (ID): Badan Standardisasi Nasional.

Syamsu K, Hartoto L, Fauzi AM, Suryani A, Rais D. 2007. Peran PEG 400 dalam

pembuatan lembaran bioplastik polihidroksialkanoat yang dihasilkan oleh

Ralstonia eutropha dari substrat hidrolisatpati sagu. J Il Pertan Indones.

12(2): 63-68. Wijana S, Nurika I, Habibah E. 2009. Analisis kelayakan kualitas tapioka berbahan

baku gaplek (Pengaruh asal gaplek dan kadar kaporit yang digunakan). J Tekno

Pertan. 10(20):97-105.

Ying W, Geng F, Chang PR, Yu J, Maa X. 2009. Effect of agar on the microstructure

and performance of potato starch film. Carbohydr Poly. (76):299–

304.doi:10.1016/j.carbpol.2008.10.031.

LAMPIRAN

Lampiran 1 Diagram alir penelitian

Limonena (%b/b)

0, 2.5, 5, 7.5, dan

10

Pati

Tapioka

Pembuatan

Edible Fiilm

Edible Film

Pati tapiokaAgar kertasGliserol

Limonena

DSC

Uji

Tarik

\

SEM

Uji Aplikasi

Permeabilitas

Uap Air

Bobot

Jenis

Gliserol (%b/b)

0, 2.5, 5, 7.5,

dan 10

Gliserol

(10%)

Agar kertas

(10%)

Agar kertas

(%b/b)

0, 2.5, 5, 7.5, dan

10

Limonena

(%b/b)

0, 2.5, 5, 7.50,

dan 10

Pati

Tapioka

21

Lampiran 2 Data kadar air pati tapioka

Ulangan Bobot cawan

kosong (g)

Bobot

awal pati

(g)

Bobot cawan +

pati kering (g)

Bobot akhir

pati (g)

Kadar air

(%)

1 21.6603 2.0073 23.4178 1.7575 12.44

2 21.6603 2.0073 23.4147 1.7544 12.60

3 21.6603 2.0073 23.4088 1.7485 12.89

Contoh perhitungan:

Bobot akhir = (bobot cawan + pati kering) – bobot cawan kosong

= 23.4178 – 21.6603 g

= 1.7575 g

( )

( )

( )

( )

( )

(b/b)

Lampiran 3 Data kadar abu pati tapioka

Ulangan Bobot cawan

kosong (g)

Bobot awal

pati (g)

Bobot cawan

berisi abu (g) Kadar abu (%)

1 25.9679 2.0092 25.9694 0.07

2 25.9679 2.0092 25.9700 0.10

3 25.9679 2.0092 25.9695 0.08

Contoh perhitungan:

( )

( )

( )

(b/b)

21

1

Lampiran 4 Data ketebalan edible film

Ulangan

Tebal Gliserol:limonena (%) Agar kertas:limonena (%)

Lakban 0:10

(A)

2.5:7.5

(B)

5:5

(C)

7.5:2.5

(D)

10:0

(E)

7.5:2.5

(F)

5:5

(G)

2.5:7.5

(H)

0:10

(I)

3 lapis (mm) Agarkertas 10% Gliserol 10%

1 0.8400 0.0500 0.0500 0.0500 0.0490 0.0550 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500

2 0.8400 0.0550 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 0.0550 0.0500

3 0.8400 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 0.0550 0.0550 0.0550

4 0.8400 0.0550 0.0500 0.0510 0.0500 0.0500 0.0550 0.0500 0.0550 0.0550

5 0.8400 0.0500 0.0500 0.0510 0.0500 0.0500 0.0510 0.0550 0.0500 0.0550

6 0.8400 0.0500 0.0500 0.0510 0.0500 0.0500 0.0550 0.0550 0.0500 0.0550

7 0.8400 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 0.0550 0.0550 0.0550 0.0550 0.0550

8 0.8400 0.0500 0.0500 0.0500 0.0490 0.0550 0.0500 0.0550 0.0550 0.0500

9 0.8400 0.0500 0.0500 0.0510 0.0490 0.0500 0.0500 0.0500 0.0550 0.0550

10 0.8400 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 0.0500 0.0550

Rerata (mm) 0.8400 0.0510 0.0500 0.0504 0.0497 0.0515 0.0516 0.0525 0.0530 0.0535

Contoh Perhitungan :

Rerata = ∑

=

= 0.0497

22

1

Lampiran 5 Data bobot jenis edible film

Konsentrasi

agar

kertas:gliserol:

limonena (%)

W0 W1 W2 W3 D Drata-rata

10:0:10

(A)

15.8056 15.8095 40.6990 40.6973 1.7641

15.8056 15.8095 40.6989 40.6973 1.6874 1.7235

15.8056 15.8094 40.6989 40.6973 1.7189

10:2.5:7.5

(B)

15.8056 15.8090 40.6990 40.6973 1.9901

15.8056 15.8089 40.6991 40.6973 2.1890 2.0380

15.8056 15.8091 40.6990 40.6973 1.9348

10:5:5

(C)

15.8056 15.8093 40.6995 40.6973 2.4541

15.8056 15.8095 40.6998 40.6973 2.7714 2.6420

15.8056 15.8094 40.6997 40.6973 2.7004

10:7.5:2.5

(D)

15.8056 15.8090 40.6990 40.6973 1.9901

15.8056 15.8089 40.6991 40.6973 2.1890 2.0978

15.8056 15.8090 40.6991 40.6973 2.1144

10:10:0

(E)

15.8056 15.8095 40.6990 40.6973 1.7641

15.8056 15.8097 40.6992 40.6973 1.8545 1.7975

15.8056 15.8097 40.6991 40.6973 1.7739

7.5:10:2.5

(F)

15.8056 15.8091 40.6986 40.6973 1.5833

15.8056 15.8089 40.6986 40.6973 1.6420 1.6059

15.8056 15.8088 40.6985 40.6973 1.5923

5:10:5

(G)

15.8056 15.8097 40.6986 40.6973 1.4574

15.8056 15.8098 40.6985 40.6973 1.3934 1.4295

15.8056 15.8095 40.6985 40.6973 1.4376

2.5:10:7.5

(H)

15.8056 15.8098 40.6985 40.6973 1.3934

15.8056 15.8099 40.6983 40.6973 1.2970 1.3139

15.8056 15.8100 40.6982 40.6973 1.2514

0:10:10

(I)

15.8056 15.8108 40.6980 40.6973 1.1504

15.8056 15.8106 40.6980 40.6973 1.1576 1.1629

15.8056 15.8107 40.6981 40.6973 1.1807

Suhu pada saat percobaan 28 °C

= 0.99567 g mL-1

= 0.00125 g mL-1


[( )

( ) ( )] [ ]

23

2

( )

( ) ( ) × (0.995670.00125) + 0.00125

= 1.5833 g mL-1

Drerata = ∑

= ( )

= 1.6059 g mL-1

24

3

Lampiran 6 Hasil analisis kuat tarik dan persen elongasi

Konsentrasi

agar kertas

:gliserol

:limonena

(%)

Panjang (mm)

Elongasi

(%)

Rerata

elongasi

(%)

Fmaks

(N)

Kuat

Tarik

(MPa)

Rerata

Kuat

Tarik

(MPa) awal akhir

10:0:10

(A)

70.00 73.90 5.57 7.4848 7.3380

70.00 74.34 6.20 5.86 6.7225 6.5907 6.7761

70.00 74.06 5.80 6.5282 6.4002

10:2.5:7.5

(B)

70.00 72.65 3.78 9.1341 9.1341

70.00 72.35 3.36 3.67 8.8350 8.8350 9.0886

70.00 72.71 3.87 9.2914 9.2914

10:5:5

(C)

70.00 71.49 2.13 14.3730 14.2589

70.00 71.50 2.14 2.09 14.5207 14.4055 14.1392

70.00 71.40 2.00 13.8633 13.7533

10:7.5:2.5

(D)

70.00 72.60 3.71 8.5537 8.6053

70.00 72.38 3.40 3.48 9.8748 9.9344 9.2587

70.00 72.34 3.34 9.1811 9.2365

10:10:0

(E)

70.00 73.97 5.67 7.1071 6.9001

70.00 74.20 6.00 6.05 6.9066 6.7054 6.7624

70.00 74.54 6.49 6.8820 6.6816

7.5:10:2.5

(F)

70.00 75.39 7.70 6.2084 6.0159

70.00 75.36 7.67 7.48 6.0864 5.8977 6.1691

70.00 74.95 7.07 6.8047 6.5937

5:10:5

(G)

70.00 77.22 10.32 5.4663 5.2060

70.00 77.79 11.12 10.92 6.2753 5.9765 5.9081

70.00 77.93 11.33 6.8688 6.5417

2.5:10:7.5

(H)

70.00 78.06 11.52 5.3370 5.0349

70.00 77.83 11.19 11.40 4.5104 4.2551 4.8196

70.00 78.05 11.50 5.4788 5.1687

0:10:10

(I)

70.00 82.10 17.29 3.8153 3.5657

70.00 81.54 16.48 16.62 3.5983 3.3629 3.6916

70.00 81.27 16.10 4.4364 4.1462


Lebar : 20 mm

Tebal : 0.0493 mm

Panjang mula-mula (L0) : 70 mm

Kuat tarik =

=

( ) = 6.0159 MPa

25

4

Rerata Kuat tarik =

=

= 6.1691 MPa

% Elongasi =

100 %

= ( )

100 %

= 7.70 %

Rerata % Elongasi =

=

= 7.48%

26

1

Lampiran 7 Data laju transmisi dan permeabilitas uap air edible film

Jam ke-

Bobot yang hilang (gram)

Gliserol:limonena (%) Agar kertas:limonena (%)

0:10 (A) 2.5:7.5 (B) 5:5 (C) 7.5:2.5 (D) 10:0 (E) 7.5:2.5 (F) 5:5 (G) 2.5:7.5 (H) 0:10 (I)

Agar kertas 10% Gliserol 10%

1 0.2634 0.2244 0.1985 0.2484 0.2224 0.2465 0.2240 0.2517 0.2489

2 0.2151 0.2346 0.2475 0.2124 0.2228 0.2437 0.2542 0.2378 0.2561

3 0.2359 0.2748 0.2440 0.2423 0.2697 0.2336 0.2554 0.2647 0.2686

4 0.2568 0.2408 0.2387 0.2370 0.2651 0.2662 0.2514 0.2395 0.2773

5 0.2308 0.2154 0.2397 0.2463 0.2503 0.2448 0.2546 0.2600 0.2648

Rerata 0.2404 0.2380 0.2337 0.2373 0.2461 0.2470 0.2479 0.2507 0.2631

Jam ke-

Water vapor transmission rate (WVTR) (g s-1

m-2

)


0:10 (A) 2.5:7.5 (B) 5:5 (C) 7.5:2.5 (D) 10:0 (E) 7.5:2.5 (F) 5:5 (G) 2.5:7.5 (H) 0:10 (I)

Agar kertas10% Gliserol 10%

1 0.1082 0.0922 0.0816 0.1021 0.0914 0.1013 0.0920 0.1034 0.1023

2 0.0884 0.0964 0.1017 0.0873 0.0916 0.1001 0.1044 0.0977 0.1052

3 0.0969 0.1129 0.1003 0.0996 0.1108 0.0960 0.1049 0.1088 0.1104

4 0.1055 0.0989 0.0981 0.0974 0.1089 0.1094 0.1033 0.0984 0.1139

5 0.0948 0.0885 0.0985 0.1012 0.1029 0.1006 0.1046 0.1068 0.1088

Rerata 0.0988 0.0978 0.0960 0.0975 0.1011 0.1015 0.1018 0.1030 0.1081

27

2

Jam ke-

Water vapor permeability (WVP) (× 10-9

g s-1

m-1

Pa-1

)


0:10 (A) 2.5:7.5 (B) 5:5 (C) 7.5:2.5 (D) 10:0 (E) 7.5:2.5 (F) 5:5 (G) 2.5:7.5 (H) 0:10 (I)


1 4.6349 3.8721 3.4544 4.2622 3.9537 4.3904 4.0569 4.6030 4.5970

2 3.7868 4.0485 4.3053 3.6443 3.9623 4.3384 4.6037 4.3493 4.7273

3 4.1509 4.7414 4.2460 4.1578 4.7929 4.1607 4.6257 4.8434 4.9610

4 4.5193 4.1535 4.1529 4.0660 4.7107 4.7415 4.5552 4.3804 5.1183

5 4.0609 3.7167 4.1698 4.2246 4.4511 4.3601 4.6125 4.7544 4.8891

Rerata 4.2323 4.1073 4.0640 4.0701 4.3733 4.3991 4.4890 4.5852 4.8577

Contoh perhitungan :

( ) ( )

( )

( - ) × 0.0000510 m

= 4.6349 × 10-9

g s-1

m-1

Pa-1

28

1

Lampiran 8 Hasil uji aplikasi edible film pada buah stroberi selama 5 hari

Hari

ke- Kontrol


0:10 (A) 2.5:7.5 (B) 5:5 (C) 7.5:2.5 (D) 10:0 (E) 7.5:2.5 (F) 5:5 (G) 2.5:7.5 (H) 0:10 (I)


0

1

2

29

2

Hari

ke- Kontrol


0:10 (A) 2.5:7.5 (B) 5:5 (C) 7.5:2.5 (D) 10:0 (E) 7.5:2.5 (F) 5:5 (G) 2.5:7.5 (H) 0:10 (I)


3

4

5

30

1

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jember pada tanggal 19 Oktober 1992 dari ayah Endro

Suyoso dan ibu Emi Susmawati. Penulis adalah putri pertama dari dua bersaudara.

Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri Kalisat dan pada tahun yang sama

penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan

Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum

Kimia Polimer tahun ajaran 2013/2014, asisten praktikum KimiaB TPB tahun

ajaran 2013/2014, asisten praktikum Kimia Anorganik Layanan tahun ajaran

2013/2014, asisten praktikum Kimia Biologis tahun ajaran 2013/2014, dan asisten

praktikum Kimia Anorganik tahun ajaran 2013/2014. Bulan JuliAgustus 2013

penulis melaksanakan Praktik Lapangan di Balai Besar Kimia dan Kemasan

(BBKK) dengan judul Verifikasi Metode Uji Kadar Krom pada Mainan Karet

Bunyi menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom. Penulis juga aktif dalam

organisasi Ikatan Mahasiswa Kimia (Imasika) menjabatsebagaiSekretaris bidang

Peningkatan Kualitas dan Keprofesian Mahasiswa (PK2M) tahun ajaran

2011/2012 dan kepanitiaan yang diselenggarakan oleh BEM KM IPB dan BEM

FMIPA IPB. Selain itu, penulis juga mendapatkan beasiswa Peningkatan Prestasi

Akademik (PPA) pada tahun 20112012 dan Bantuan Belajar Mahasiswa (BBM)

pada tahun 20122014.

edible film komposit pati tapioka agar … film merupakan pengemas makanan yang dapat langsung...

Documents