karakterisasi pengemas kertas aktif dengan … · teman-teman tim penelitian atsiri “mb tri,...
TRANSCRIPT
i
KARAKTERISASI PENGEMAS KERTAS AKTIF DENGAN
PENAMBAHAN OLEORESIN AMPAS RIMPANG TEMULAWAK
(Curcuma xanthorrhiza Roxb)
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh derajat Sarjana Teknologi Pertanian
di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Oleh:
Noreka Destiana
H0911046
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
ii
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya Nama: Noreka Destiana NIM: H0911046 Program Studi: Ilmu dan Teknologi Pangan menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul“KARAKTERISASI PENGEMAS KERTAS AKTIF DENGAN PENAMBAHAN OLEORESIN AMPAS RIMPANG TEMULAWAK (Curcuma xanthorrhiza Roxb)” ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar akademik dan sepanjang pengetahuan penulis juga tidak ada unsur plagiarisme, falsifikasi, fabrikasi karya, data, atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh penulis lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta,Yang menyatakan
Noreka DestianaNIM. H0911046
iv
MOTTO
Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu
telah selesai dari suatu urusan, kerjakanlah dengan sungguh-sungguh
urusan yang lain, dan hanya kepada Tuhanmulah kamu berharap.
(Q.S Al-Insyirah: 6-8)
Allah SWT. memberi lebih baik dari yang kita minta, dalam bentuk yang lebih
baik dari harapan kita, dengan cara yang lebih baik dari dugaan kita.
(Anonim)
Ilmu itu adalah penghibur di kala sendirian, teman di kala sepi, penunjuk
kepada agama, pembuat sabar di kala suka dan duka, kerabat di kala
dalam kalangan orang asing dan sebagai menara jalan ke surga.
(HR. Muadz bin Jabbal)
Kebutuhan manusia terhadap ilmu jauh lebih besar daripada kebutuhannya
terhadap makan dan minum, karena makanan dan minuman hanya
dibutuhkan sekali atau dua kali saja dalam sehari, sedangkan ilmu
dibutuhkan dalam setiap hembusan nafas.
(Imam Ahmad bin Hambal)
v
PERSEMBAHAN
Karya Kecil ini kupersembahkan pada:Alloh Subhana wa Ta’alaa, sebagai wujud penghambaanku,
Bapak dan Ibu sebagai rasa baktiku,Keluarga sebagai wujud terima kasihku
Almamaterku.
vi
KATA PENGANTAR
بسم هللا الرحمن الرحیم
Puji syukur alhamdulillahirobbil’aalamiin, kami panjatkan ke hadirat
Alloh Ta’ala. Dengan izin-Nyalah kami dapat menyelesaikan Skripsi yang
berjudul “Karakterisasi Pengemas Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin
Ampas Rimpang Temulawak (Curcuma Xanthorrhiza Roxb)” sebagai salah satu
syarat kelulusan program S-1 Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan.
Selanjutnya, kami ucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu
baik material maupun spiritualnya, baik yang dapat kami sebutkan maupun yang
belum sempat kami sebutkan:
1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto M.S. selaku Dekan Fakultas Pertanian
UNS.
2. Ir. Bambang Sigit Amanto, M.P selaku Kepala Program Studi Ilmu dan
Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, UNS.
3. Setyaningrum A, S.TP. M.Sc selaku pembimbing akademik yang telah
memberikan bimbingan selama menempuh kuliah di Program Studi Ilmu dan
Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, UNS.
4. Ir. Windi Atmaka, M.P selaku pembimbing utama yang telah memberikan
bimbingan, dukungan dan arahan kepada penulis, sehingga penulis dapat
menyelesaikan penulisan dan penyusunan skripsi ini dengan baik.
5. Godras jati Manuhara, S.TP., M.Sc selaku pembimbing pendamping yang
telah memberikan bimbingan, dukungan dan kepada penulis, sehingga penulis
dapat menyelesaikan penulisan dan penyusunan skripsi ini dengan baik.
Terima kasih banyak atas ilmunya dan masukannya yang sangat bermanfaat
bagi penulis.
6. Ir. Kawiji,M.P selaku penguji skripsi yang telah menguji, membimbing,
memberikan masukan serta arahan kepada penulis, sehingga penulis dapat
mempertanggungjawabkan dan melengkapi penulisan skripsi ini dengan baik.
vii
7. Rohula Utami, S.TP., M.P selaku bagian tim penelitian atsiri yang telah
memberikan ilmu dan bimbingannya selama penelitian terutama analisis
mikrobiologi.
8. Lia Umi Khasanah, S.T., M.T selaku bagian tim penelitian atsiri yang telah
memberikan ilmu dan bimbingannya selama penelitian berlangsung.
9. Bapak dan Ibu Dosen Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan pada
khususnya dan seluruh staff pengajar di Fakultas Pertanian, UNS pada
umumnya, terimakasih atas ilmu yang telah diberikan selama menempuh
kuliah. Semoga memberikan manfaat.
10. Susilo Bambang Yudhoyono dan Muhammad Nuh selaku pencetus adanya
Tim Beasiswa BIDIKMISI yang dengan aliran dananya telah membiayai
selama kuliah di UNS ini.
11. Hibah P2M PNBP (Pengabdian Pada Masyarakat, Penerimaan Negara Bukan
Pajak) UNS tahun 2015 selaku pemberi dana penelitian.
12. UKM At Tiin, Surakarta selaku penyedia bahan baku ampas temulawak,
terimakasih atas kesempatan ketersediannya untuk memberikan bahan baku
penelitian.
13. Laboran THP UNS (Ibu Lis, Pak Slamet dan Mbak Dinda) serta staff TU
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan UNS (Pak Giyo dan Pak Joko),
terimakasih atas bantuannya selama penelitian ini.
14. Bapak dan Ibu tercinta yang telah mendidik, memotivasi, senantiasa
mencurahkan kasih sayangnya dan selalu memberikan semangat pada penulis.
Terima kasih atas segala dukungan spiritual maupun material serta doanya
selama ini kepada penulis.
15. Saudaraku “Hanifa” terimakasih atas perhatian, dan semangatnya selama ini
sehingga memacu penulis untuk segera menyelesaikan penulisan skripsi ini.
16. Sahabatku “Tri Wiastuti” terima kasih atas bantuan, motivasi dan semangaat
yang telah diberikan. Terima kasih atas kebersamaannya selama ini.
17. Teman-teman Tim Penelitian Atsiri “Mb Tri, Ratri, Sofi, Dewi, Daniel, Raka,
Zesa, Ratih, Imam, Firli, Riani, dan Wildan” terimakasih atas kebersamaan
kalian sehingga kita dapat menyelesaikan penelitian ini dengan baik.
viii
18. Teman-teman yang membantu dalam penelitian ini “Latifah, Muthy, Retha,
Anindya, Nurmalita, Trias, Beta”, terimakasih atas bantuan kalian baik
menemani selama penelitian, mengajari analisis penelitian maupun yang
memberi pinjaman alat.
19. Teman-teman tersayang ITP 2011, Mb Tri, Ratri, Dewi, Sofi, Latifah, Muthy,
Tri Nur, Anis, Galih, Zesa, Ratih, Firli, Riani, Daniel, Raka, Isa, Imam,
Sahda, Zulfa, Suci, Gery, Wildan, Ines, Erina, Ika, Tiwi, Monika, Kristin,
Yasmin, Farah, Retha, Nindy, Ita, Dewi Tri, Trias, Beta, Rizki, Thira, Tyas,
Nasta, Rizky, Fitria, Ayu, Rena, Nisa, Amel, Keke, Bertha, Dwi Intan, Intan
Nisa, Omi, Anjar, Adi, Fenina, Yanik, Maya, Yupi, Tara, Vera, Desy, Geby,
Nia, Tabita, Riza, Adit Indra, Andre, Bagas, Aditya Dian, Natalia dan
Mentari. Terima kasih teman-teman, kalian telah menjadi keluarga bagi
penulis, semoga silaturahim ini tetap terjalin. Sukses untuk tahap selanjutnya.
20. Teman-teman KSI, ITP 2010, ITP 2012, teman-teman jurusan lain di Fakultas
Pertanian, serta seluruh teman di UNS, terimakasih atas kebersamaan kalian
selama kuliah di UNS ini.
21. Tim KKN Tambak Gojoyo, Wedung 2014 ”Omi, Linda, Nenik, Mb Ana, Mb
Raras, Tomi, Isnan dan Ades” beserta warga Tambak Gojoyo, terimakasih
kebersamaan kalian yang telah memberikan inspirasi-inspirasi untuk
melanjutkan perjuangan selanjutnya dalam pengabdian masyarakat.
22. Semua yang memberikan arti kehidupan.
Kami menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari yang
diharapkan. Dengan demikian, saran yang bersifat membangun kami harapkan
dan semoga memberikan manfaat bagi pembaca.
Surakarta, Agustus 2015
Penulis
Noreka Destiana
H0911046
ix
DAFTAR ISI
HalamanHALAMAN JUDUL ...................................................................................... iHALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iiPERNYATAAN ............................................................................................. iiiMOTTO ......................................................................................................... ivPERSEMBAHAN .......................................................................................... vKATA PENGANTAR.................................................................................... viDAFTAR ISI .................................................................................................. ixDAFTAR TABEL .......................................................................................... xiDAFTAR GAMBAR...................................................................................... xiiDAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xiiiRINGKASAN................................................................................................. xivSUMMARY.................................................................................................... xv
I. PENDAHULUANA. Latar Belakang ........................................................................................1B. Perumusan Masalah.................................................................................4C. Tujuan Penelitian.....................................................................................4D. Manfaat Penelitian...................................................................................5
II. LANDASAN TEORIA. Tinjauan Pustaka .....................................................................................6
1. Temulawak ........................................................................................62. Ampas Rimpaang Temulawak ............................................................123. Ekstraksi Temulawak .........................................................................134. Oleoresin Temulawak.........................................................................155. Pengemas Kertas ................................................................................176. Pengemas Kertas Aktif .......................................................................18
B. Kerangka Berpikir ...................................................................................24C. Hipotesis .................................................................................................24
III. METODE PENELITIANA. Tempat dan Waktu Penelitian.................................................................25B. Bahan dan Alat.......................................................................................25
1. Bahan ...............................................................................................252. Alat ..................................................................................................26
C. Tahapan Penelitian .................................................................................271. Pembuatan Oleoresin Ampas Temulawak.........................................272. Pembuatan Pengemas Kertas Aktif ...................................................283. Penyimpanan Kertas Aktif ................................................................294. Metode Analisis................................................................................335. Rancangan Penelitian .......................................................................33
IV. HASIL DAN PEMBAHASANA. Karakterisasi Pengemas Kertas Aktif......................................................36
1. Kadar Air ...........................................................................................36
x
2. Ketebalan ...........................................................................................393. Ketahanan Tarik .................................................................................404. Ketahanan Lipat .................................................................................425. Aktivitas Antimikroba ........................................................................44
B. Karakter Sensori Pengemas Kertas Aktif ................................................50C. Penentuan Konsentrasi Terpilih ..............................................................52D. Karakterisasi Pengemas Kertas Aktif Terpilih ........................................54
1. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) ..............................542. Karakterisasi Fisik Selama Penyimpanan ...........................................59
a. Ketahanan Tarik.............................................................................60b. Ketahanan Lipat .............................................................................63
3. Aktivitas Antimikroba pada Hari ke-20 ..............................................64
V. KESIMPULAN DAN SARANA. Kesimpulan ............................................................................................68B. Saran......................................................................................................68
DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................70
LAMPIRAN...........................................................................................................78
xi
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 2.1 Senyawa Kimia pada Ekstrak Temulawak Hasil GS-MS....................7
Tabel 2.2 Senyawa Kimia pada Minyak Atsiri Temulawak................................8
Tabel 3.1 Metode Analisis Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin Ampas Rimpang Temulawak .............................................................33
Tabel 3.2 Rancangan Percobaan Pengemas Kertas Aktif ...................................33
Tabel 3.3 Rancangan Percobaan Pengemas Kertas Aktif Selama Penyimpanan .....................................................................................34
Tabel 4.1 Hasil Uji Kadar Air dan Karakter Fisik Pengemas Kertas Aktif .........36
Tabel 4.2 Hasil Uji Aktivitas Antimikroba Pengemas Kertas Aktif....................44
Tabel 4.3 Hasil Uji Kesukaan Panelis Terhadap Pengemas Kertas Aktif............50
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Karakterisasi Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin Ampas Temulawak ............................................................53
Tabel 4.5 Hasil Analisa Gugus Fungsi Kertas Aktif...........................................56
Tabel 4.6 Hasil Uji Ketahanan Tarik Selama Penyimpanan ...............................60
Tabel 4.7 Hasil Uji Ketahanan Lipat Selama Penyimpanan ...............................63
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Aktifitas Antimikroba Kertas Aktif terhadap Pseudomonas fluorescens ..................................................................64
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Aktifitas Antimikroba Kertas Aktif terhadap Aspergillus niger................................................................................66
xii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 2.1 Rimpang Temulawak ................................................................... 6
Gambar 2.2 Struktur Xanthorrhizol ..................................................................9
Gambar 2.3 Struktur Kurkumin ........................................................................10
Gambar 2.4 Struktur Demetoksikurkumin ........................................................10
Gambar 2.5 Struktur Bisdemetoksikurkumin ....................................................10
Gambar 2.6 Kerangka Berpikir.........................................................................24
Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Oleoresin Ampas Rimpang Temulawak ...................................................................................30
Gambar 3.2 Diagram Alir Pembuatan Pengemas Kertas Aktif ..........................31
Gambar 3.3 Diagram Tahapan Penelitian Kertas Aktif .....................................32
Gambar 4.1 Grafik Kadar Air Pengemas Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin Ampas Rimpang Temulawak ....................36
Gambar 4.2 Grafik Ketebalan Pengemas Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin Ampas Rimpang Temulawak ....................39
Gambar 4.3 Grafik Ketahanan Tarik Pengemas Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin Ampas Rimpang Temulawak ....................40
Gambar 4.4 Grafik Ketahanan Lipat Pengemas Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin Ampas Rimpang Temulawak ....................42
Gambar 4.5 Grafik Aktivitas Antimikroba Pengemas Kertas Aktifdengan Penambahan Oleoresin Ampas Rimpang Temulawak ........46
Gambar 4.6 Zona Penghambatan Kertas Aktif Terhadap Pseudomonas fluorescens dan Aspergillus niger ..................................................46
Gambar 4.7 Spektra Inframerah Kertas Aktif....................................................55
Gambar 4.8 Struktur Xanthorrhizol ..................................................................58
Gambar 4.9 Struktur Kurkumin ........................................................................58
Gambar 4.10 Grafik Ketahanan Tarik Kertas Aktif Selama Penyimpanan.........60
Gambar 4.11 Grafik Ketahanan Lipat Kertas Aktif Selama Penyimpanan.........63
Gambar 4.12 Hasil Aktivitas Antimikroba pada Kertas Aktif............................66
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
HalamanLampiran 1. Metode Analisis ..........................................................................78
Lampiran 2. Uji kadar Air Pengemas Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin Ampas Temulawak .....................................................80
Lampiran 3. Uji Ketebalan Pengemas Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin Ampas Temulawak .....................................................83
Lampiran 4. Uji Ketahanan Tarik Pengemas Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin Ampas Temulawak.................................84
Lampiran 5. Uji Ketahanan Lipat Pengemas Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin Ampas Temulawak.................................85
Lampiran 6. Uji Aktivitas Antimikroba Pengemas Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin Ampas Temulawak ................................87
Lampiran 7. Uji Kesukaan Pengemas Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin Ampas Temulawak .....................................................90
Lampiran 8. Uji Ketahanan Tarik Pengemas Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin Ampas Temulawak Selama 20 Hari Penyimpanan ..............................................................................93
Lampiran 9. Uji Ketahanan Lipat Pengemas Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin Ampas Temulawak Selama 20 Hari Penyimpanan ..............................................................................97
Lampiran 10. Uji Aktivitas Antimikroba Pengemas Kertas Aktif dengan Penambahan Oleoresin Ampas Temulawak.................................101
Lampiran 11. Spektra Infra Merah Pengemas Kertas Aktif tanpa Penambahan Oleoresin Ampas Temulawak.................................105
Lampiran 12. Spektra Infra Merah Pengemas Kertas Aktif Penambahan 4% Oleoresin Ampas Temulawak (Terpilih) ...............................106
Lampiran 13. Tabel FTIR.................................................................................107
Lampiran 14. Dokumentasi Penelitian..............................................................108
xiv
KARAKTERISASI PENGEMAS KERTAS AKTIF DENGAN PENAMBAHAN OLEORESIN AMPAS RIMPANG TEMULAWAK
(Curcuma xhanthorriza Roxb)
Noreka DestianaH0911046
RINGKASAN
Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb) adalah tanaman herbal yang biasa diolah industri herbal menjadi minuman instan. Saat memproduksi minuman instan temulawak didapatkan limbah padat berupa ampas yang tidak dimanfaatkan. Pemanfaatan ampas temulawak biasanya hanya digunakan sebagai pupuk dan selama ini penanganan limbah tersebut masih sebatas dibuang. Sedangkan ampas temulawak masih mengandung oleoresin yang berperan sebagai senyawa aktif. Penelitian kertas aktif dilakukan dengan menambahkan oleoresin ampas temulawak dengan konsentrasi 0%, 2%, 4%, dan 6% (b/b).
Tujuan dari penelitian pengemas kertas aktif ini adalah untuk menguji karakteristik fisik (ketebalan, ketahanan tarik, dan ketahanan lipat), kimia (kadar air), karakter sensori, dan aktivitas antimikroba. Kemudian kertas aktif terpilih dikarakterisasi lanjut yaitu gugus fungsi dan penyimpanan selama 20 hari. Setiap 5 hari sekali selama 20 hari, kertas aktif dikarakterisasi fisik (ketahanan tarik dan ketahanan lipat). Pada penyimpanan hari ke-20 di uji aktivitas antimikroba.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan oleoresin ampas temulawak menurunkan kadar air, nilai ketahanan tarik, ketahanan lipat, dan karakter sensori (warna, tekstur dan overall) serta meningkatkan aktivitas antimikroba terhadap Aspergillus niger, tetapi tidak berpengaruh terhadap ketebalan dan aktivitas antimikroba terhadap Pseudomonas fluorescens. Berdasarkan karakter fisik, kimia, sensori dan aktivitas antimikroba, maka kertas aktif terpilih adalah kertas aktif dengan penambahan 4% b/b oleoresin ampas temulawak. Karakter kertas aktif yang terpilih yaitu memiliki kadar air 8,19% (wb); ketebalan 0,876 mm; ketahanan tarik 0,580 N/mm; ketahanan lipat 0,511; zona penghambatan 6,73 mm terhadap Pseudomonas fluorescens dan 15,42 mm terhadap Aspergillus niger serta skor netral pada karakteristik sensori. Selama 20 hari penyimpanan pada suhu ruang, penambahan oleoresin ampas temulawak menurunkan nilai ketahanan lipat dan ketahanan tarik. Demikian juga pada aktivitas antimikroba terhadap Aspergillus niger mengalami penurunan pada hari ke-20 dikarenakan ada migrasi senyawa aktif ke lingkungan.
Kata Kunci: ampas temulawak, oleoresin, pengemas kertas aktif
xv
CHARACTERIZATION OF ACTIVE PAPER PACKAGING INCOORPORATED WITH RESIDU Curcuma xanthorrhiza Roxb.
OLEORESIN
Noreka DestianaH0911046
SUMMARY
Curcuma xanthorrhiza Roxb. is the medicinal plant that widely produced instant drinks by herbal industry. When, producing this instant Curcuma xanthorrhiza Roxb, it result solid waste in the form of unused residue. Utilization residue Curcuma xanthorrhiza Roxb. usually used for fertilizer and the waste handling is still thrown away all this time. While the residue Curcuma xanthorrhiza Roxb. still contain oleoresin as activecompound. Active paper packaging were developed incorporated with residue Curcuma xanthorrhiza Roxb. oleoresin 0%, 2%, 4%, and 6% (w/w).
The purpose of this active paper packaging research was to evaluate physical characteristics (thickness, tensile strength, and folding endurance), chemical (moisture content), sensory characteristics andantimicrobial activity. Selected active paper then were functional groups and stored for 20 days. Paper samples were physically characterized (tensile strength and folding endurance) every 5 days. On the 20th day of storage, the active paper was evaluated for antimicrobial activity.
The research result showed that incorporated residue Curcuma xanthorrhiza Roxb. oleoresin was decreased moisture content, level tensile strength, folding endurance and sensory characteristics (color, texture and overall), increased antimicrobial activity of Aspergillus niger, but nosignificant effect on thickness and antimicrobial activity of Pseudomonas fluorescens. Due to physical, chemical, sensory characteristics and antimicrobial activity, active paper with 4% residue Curcuma xanthorrhiza Roxb. oleoresin incorporated was selected. Characteristics of selected paper active were 8,19% (wb) of moisture content; 0,876 mm of thickness; 0,580 N/mm of tensile strength; 0,511 of folding endurance; 6,73 mm of inhibits the growth of Pseudomonas fluorescens and 15,42 mm of inhibits the growth of Aspergillus niger and neutral preference response for sensory properties. During 20 days of ambient storage, additional of residue Curcuma xanthorrhiza Roxb. oleoresin decreased tensile strength and folding endurance. And also actimicrobial activity of Aspergillus niger on the 20th day sampel was decreased because active compound in the paper migrated to environment.
Keywords : residue Curcuma xanthorrhiza Roxb., oleoresin, active paper packaging