karakteristik edible film komposit kappa karagenan …eprints.umm.ac.id/48689/1/pendahuluan.pdf ·...
TRANSCRIPT
i
KARAKTERISTIK EDIBLE FILM KOMPOSIT KAPPA KARAGENAN
DARI RUMPUT LAUT (Eucheuma cottoni) DAN LILIN LEBAH YANG
DITAMBAHKAN GUM ARAB SEBAGAI AGEN PENGEMULSI
SKRIPSI
Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu (S-1)
pada Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Peternakan
Universitas Muhammadiyah Malang
Oleh:
RIZKI HANDAYANI
201510220311061
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN PETERNAKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2019
ii
iii
ii
v
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Marsawa, 08 Oktober 1997 sebagai
anak ke lima dari pasangan Marjo S.ST dan Dasinah S. Pd.
Pendidikan dasar penulis dilakukan di SDN 014 Marsawa
dan selesai pada tahun 2009, dilanjutkan dengan
pendidikan menengah tingkat pertama di MTs Madrasah
Muallimaat Muhammadiyah Yogyakarta yang diselesaikan
pada tahun 2012 dan pendidikan menengah atas di MA Madrasah Muallimaat
Muhammadiyah Yogyakarta yang diselesaikan pada tahun 2015. Pada tahun 2015
penulis melanjutkan pendidikan Strata-1 di Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan
Universitas Muhammadiyah Malang. Sedari sekolah menengah tingkat atas,
penulis memiliki ketertarikan dengan kegiatan yang melibatkan hubungan antar
negara. Tahun pertama perkuliahan penulis menjadi anggota organisasi
kepemudaan internasional AIESEC (Association Internationale des Etudiants en
Sciences Economiques et Commerciales) UMM dan terlibat dalam social project
internasional didalamnya. Selain aktif dalam organisasi eksternal kampus, penulis
juga aktif dalam organisasi internal dan menjabat sebagai General Manager I-bat
Production periode 2016-2017 yang merupakan unit produksi jurusan Ilmu dan
Teknologi Pangan. Pada tahun kedua perkuliahan, penulis mengikuti Training
Agriculture yang dilaksanakan di Thailand selama satu bulan dan pada tahun
ketiga penulis mengikuti LEX (Learning Express) yang merupakan projek kerja
sama antara Universitas Muhammadiyah Malang dan Singapore Polytechnic.
vi
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Segala puji bagi Allah SWT, Tuhan alam semesta yang dengan segala
limpahan kasih sayang Nya penulis dapat sampai pada tahap ini. Sholawat dan
salam bagi Muhammad SAW, seorang manusia paling sempurna yang telah
membuka jalan ilmu pengetahuan bagi umat manusia hingga akhirnya kita bisa
merasakan manfaat dari pengetahuan dalam keseharian. Alhamdulillah, setelah
melalui beberapa tahapan penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah berupa
skripsi yang berjudul “Karakteristik Edible Film Komposit Kappa Karagenan dari
Rumput Laut (Eucheuma cottoni) dan Lilin Lebah yang Ditambahkan Gum Arab
Sebagai Agen Pengemulsi”.
Penyusunan karya ilmiah yang penulis lakukan tidak terlepas dari peran
berbagai pihak. Penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Dr. Ir. David Hermawan, MP., IPM selaku Dekan Fakultas Pertanian
Peternakan, Universitas Muhammadiyah Malang.
2. Moch. Wachid, S.TP., M. Sc. selaku Ketua Jurusan Ilmu dan Teknologi
Pangan, Universitas Muhammadiyah Malang.
3. Dr. Ir. Warkoyo, MP, IPM selaku Dosen Pembimbing I yang
mendampingi dari awal penelitian sampai penyusunan skripsi ini dapat
diselesaikan.
4. Ir. Sukardi, MP selaku Dosen Pembimbing II yang memberikan arahan
dan masukan-masukan terhadap penelitian penulis.
5. Ibu dan bapak dosen jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan, telah
memberikan bekal berupa keilmuan dan nasehat-nasehat yang bermanfaat.
vii
6. Ibu, wanita terhebat pendamping Bapak, lelaki yang lebih banyak diam
dengan segala rencana untuk ke lima putri nya, serta saudari-saudari
penulis atas dukungan moril dan doa.
7. Keluarga besar Asmo Trah, terimakasih atas segala kasih yang telah
diberikan selama penulis menyelesaikan pendidikan ditanah rantau.
8. Para saudara tanpa keterikatan hubungan darah, teman-teman yang ditemui
selama perkuliahan, IKMAMMM Malang. Terimakasih untuk tawa, duka
dan semua rasa.
9. Para tokoh, Prof. Dr. Ing. H. Bacharuddin Jusuf Habibie, FREng, Maudy
Ayunda, Adamas Belva Syah Devara, Muhammad Isman Usman, yang
telah menginspirasi penulis dari karya-karya yang dihasilkan.
10. Semua pihak yang terlibat dalam penelitian baik secara langsung maupun
tidak langsung.
Penulis menyadari karya tulis ilmiah berupa skripsi ini masih terdapat
kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang
membangun dalam karya ilmiah ini agar dapat memberikan manfaat bagi yang
membutuhkan.
Malang, Juli 2019
Penulis
Rizki Handayani
vi
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................... iiii
SURAT PERNYATAAN ..................................................................................... iv
RIWAYAT HIDUP ................................................................................................ v
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi
ABSTRAK .......................................................................................................... viii
ABSTRACT .......................................................................................................... ix
DAFTAR ISI ........................................................................................................... x
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiv
I. PENDAHULUAN .............................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................................... 1
1.2 Tujuan ................................................................................................................ 3
1.3. Hipotesis ............................................................................................................ 3
II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................... 5
2.1 Edible Film ......................................................................................................... 5
2.2 Edible Film Hidrokoloid .................................................................................... 6
2.3 Edible Film Lipida ............................................................................................. 7
2.4 Edible Film Komposit ........................................................................................ 8
2.5 Plasticizer ........................................................................................................... 8
2.6 Karagenan .......................................................................................................... 9
2.7 Lilin Lebah ....................................................................................................... 11
2.9 Standar Pembuatan Edible Film ....................................................................... 13
2.10 Sifat Fisik dan Mekanik Edible Film ............................................................. 13
2.10.1 Ketebalan..................................................................................................... 14
2.10.2 Kelarutan ..................................................................................................... 14
2.10.3 Kuat Tarik dan Persen Pemanjangan ........................................................ 15
2.10.4 Transmisi uap .............................................................................................. 15
2.10.5 Transparansi ................................................................................................ 16
2.10.6 Struktur permukaan edible film ................................................................... 16
III. METODOLOGI PENELITIAN .................................................................. 17
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian .......................................................................... 17
3.2 Alat dan Bahan Penelitian ................................................................................ 17
3.2.1 Alat…………………………………………………………………………17
3.2.2 Bahan…………………………………………………………...…………..17
3.3 Metode Penelitian..................................................................... ………………17
3.4 Tahapan Penelitian ........................................................................................ 18
3.4.1 Pembuatan edible film ................................................................................... 19
3.5 Prosedur Analisa ........................................................................................... 19
3.5.1 Analisa sifat fisik Edible Film ...................................................................... 19
3.5.1.1 Ketebalan.................................................................................................... 19
3.5.1.2 Transparansi film ........................................................................................ 20
3.5.1.3 Kelarutan Film ........................................................................................... 20
3.5.1.4 Analisis Struktur Permukaan ..................................................................... 20
vii
3.5.2 Analisa Sifat Mekanik Edible Film ............................................................... 21
3.5.2.1 Persen Pemanjangan (Elongasi) ................................................................. 21
3.5.2.2 Kuat Tarik (tensile strength) ...................................................................... 21
3.5.3 Uji Barrier Edible Film ................................................................................. 22
3.5.3.1 Laju transmisi uap air (water vapor transmission rate) ............................. 22
3.6 Analisis Data ................................................................................................. 22
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................... 24
4.1 Analisis Karakteristik Fisik Edible Film .......................................................... 24
4.1.1 Ketebalan Edible film .................................................................................... 24
4.1.2 Transparansi Edible Film .............................................................................. 26
4.1.3 Kelarutan Edible Film ................................................................................... 29
4.1.4 Struktur Permukaan Edible Film ................................................................... 31
4.2 Analisis Karakteristik Mekanik Edible Film.................................................... 33
4.2.1 Persen Pemanjangan (Elongasi) .................................................................... 33
4.2.2 Kuat Tarik .................................................................................................... 36
4.3 Analisis Sifat Barrier Edible Film ................................................................... 38
4.3.1 Laju Transmisi Uap Air/ WVTR (Water Vapor Transmission Rate) ........... 38
V. KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................................... 42
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 43
LAMPIRAN .......................................................................................................... 47
viii
DAFTAR TABEL
Nomor Teks Halaman
Tabel 1. Tabel Dua Arah Kombinasi Perlakuan ................................................... 18
Tabel 2. Rerata ketebalan edible film komposit (gum arab dan lilin lebah) ........ 24
Tabel 3. Rerata Kelarutan Edible Film ................................................................. 29
Tabel 4. Rerata Persen Pemanjangan Edible Film ................................................ 34
Tabel 5. Rerata Kuat Tarik Edible Film ................................................................ 36
Tabel 6. Rerata Laju Transmisi Uap Air Edible Film ........................................... 39
ix
DAFTAR GAMBAR
Nomor Teks Halaman
Gambar 1. Rumput Laut Eucheuma cottoni .......................................................... 10
Gambar 2. Struktur Kimia Kappa Karagenan ....................................................... 10
Gambar 3. Pembuatan Edible Film ....................................................................... 23
Gambar 4. Histogram Transparansi Edible Film .................................................. 27
Gambar 5. Struktur Permukaan Edible Film ......................................................... 32
x
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Teks Halaman
Lampiran 1. Analisis ragam terhadap ketebalan edible film ................................. 47
Lampiran 2. Analisis ragam terhadap transparansi edible film ............................ 47
Lampiran 3. Analisis ragam terhadap kelarutan edible film ................................. 48
Lampiran 4. Analisis ragam terhadap persen pemanjangan edible film................ 48
Lampiran 5. Analisis ragam terhadap kuat tarik edible film ................................. 49
Lampiran 6. Analisis ragam terhadap laju transmisi uap air edible film ............... 50
Lampiran 7. Slope Laju Transmisi Uap Air (WVTR) .......................................... 50
Lampiran 8. Dokumentasi ..................................................................................... 51
47
DAFTAR PUSTAKA
Abdelgader, M, O., and Inaam, A, I. 2011. Application of Gum Arabic for coating
of dried manggo slices. Journal of Nutrition, 5:457–462.
Abdullah, A., Nurjanah, Hidayat,T., Yusefi, V. 2013. Profil asam amino dan asam
lemak kerang bulu (Anadara antiquate). Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan
Indonesia, 16(2).
Al-Hasan, A, A., dan Norziah, M, H. 2012. Starch gelatin edible films: water
wapor permeability and mechanical properties as affected by plasticizers.
Food Hydrocolloids, 26:108–117.
Bertan, L.C., Tanada-Palmu, P, S., Siani, A, C., dan Grosso, C, R, F. 2005. Effect
of fatty acids and „Brazilian elemi‟ on composite films based on gelatin.
Food Hydrocolloids 19(1):73–82.
Bertuzzi, M, A., Armada, M., dan Gottifredi, J,C. 2007. Physicochemical
characterization of starch based films. Journal of Food Engineering, 82:17–
25.
Bourbon, A, I., Pinheiro, A,C., Rocha, Cristina, M, R.., Avides, Maria do Carmo.,
Quintas., Mafalda, A,C., Vicente, A, A. 2011. Physico-chemical
characterization of chitosan-based edible films incorporating bioactive
compounds of different molecular weight. Journal of Food Engineering,
102(2):111–118.
Bourtoom, T. 2008. Edible Film and Coatings; Characteristics and Properties.
Journal International Food Research, 15(3):1–12.
Brody, A. 2005. Innovations in food packaging. CA: Elvesier, Academic Press.
San Diego.
Diredja, D. 1996. Mempelajari Pengaruh Penambahan Sodium
Karboksimetilselulosa terhadap Karakteristik Edible film dari Protein
Bungkil Kedelai. Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Espitia., Perez, P, J., Wen-Xian, D., Bustillos, A., de Jesús, R.., Soares., Ferreira,
N, F., McHugh, Tara, H. 2014. Edible films from pectin: Physical-
mechanical and antimicrobial properties-A review. Food Hydrocolloids,
35:287–296.
Garcia, M.A., Martino, M,N., and Zaritzky, N, E. 2000. Lipid Addition to
Improve Barrier Properties of Edible Starch-Based Films and Coatings.
Journal of Food Science, 65(6):941-947
Gontard, N., Guilber, S. and Cuq, J. L. 1993. Water and Glycerol as Plasticizers
affect mechanical and water vapour barrier properties of an edible wheat
gluten film. Journal Food Science, 58(1):206-211
Hambleton, A., Voilley, A., dan Debeaufort, F. 2011. Transport Parameters for
Aroma Compounds Through k-Carrageenan and Sodium Alginate-Based
Edible Films. Food Hydrocolloids, 25, 1128–1133.
48
Harris, H. 2001. Kemungkinan Penggunaan edible film dari tapioka untuk
pengemas lempuk. Jurnal Pertanian Indonesia, 3(2).
Herawan. 2015. Sintesis dan Karakteristik Edible Film dari Pati Kulit Pisang
Dengan Penambahan Lilin Lebah (beeswax). Skripsi. Universitas Negeri
Semarang. Semarang.
Hui, Y,H. 2006. Encyclopedia of Food Science and Technology. John Willey and
Sons Inc. Canada.
Huri., Daman. 2014. Pengaruh Konsentrasi Gliserol dan Ekstrak Ampas Kulit
Apel Terhadap Karakteristik Fisik dan Kimia Edible Film. Jurnal Pangan
dan Agroindustri, 2(1):29–40.
Japanese Standars Association JIS Z 1707. 1997. General Rules of Plastic Film
for Food Packaging.
Imeson, A. 2000. Thickening and Gelling Agent for Food. Aspen Publisher Inc.
New York.
Kementerian Kelautan dan Perikanan. 2011. Petunjuk Teknis Budidaya Rumput
Laut Eucheuma sp. Kementrian Kelautan dan Perikanan RI, Jakarta.
Krochta, J. M., E. A, Baldwin, dan M. O. Nisperos Carriedo. 2004. Edible
Coatings and Film to Improve Food Quality. Lancaster: Technomic
Company Inc.
Kurniawati, K. 2015. Potensi Pemanfaatan Pati Propagul Bruguiera
gymnorrhizza dalam Pembuatan dan Karakterisasi Edible Film dengan
Konsentrasi Variasi Konsentrasi Sorbitol Sebagai Pemlastis. Skripsi.
Universitas Airlangga. Surabaya.
Lalopua, V, M.N. 2004. Pembuatan edible film kalsium alginat dari sargassum sp.
Jurnal Teknologi Hasil Perikanan, 3(1):35–40.
Listiyawati, O. 2012. Pengaruh Penambahan Plasticizer Palmitat Terhadap
Karakter Edible Film Karaginan. Skripsi. Universitas Sebelas Maret.
Surakarta.
Manab, A. (2008). Pengaruh penambahan minyak kelapa sawit terhadap
karakteristik edible film protein whey. Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil
Ternak 3(2):8-16.
Masykuri. 2006. Effect of Plasticizers and Fatty Acid on Mechanical and
Permeability Characteristic of Chitosan Films. Journal Food Biotechol,
6:257–271.
Mc Hugh, T. H dan J. M. Krochta. 1994. Dispersed phase particle size effects on
water vapor permeability of whey protein beeswax edible emulsion films.
Journal Food Process, 18, 173–188.
Mudaffar, R, M. 2018. Karakteristik edible film komposit dari pati sagu, gelatin
dan lilin lebah (beeswax). Journal TABARO, 2(2).
49
Murdianto dan Wiwit. 2005. Sifat Fisik dan Mekanik Edible Film Ekstrak Daun
Janggela. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta
Mustapa, R., Restuhadi, F., & Efendi, R. 2017. Pemanfaatan kitosan sebagai
bahan dasar pembuatan edible film dari pati ubi jalar kuning. JOM
FAPERTA, Vol. 4
Nairobi. 2014. UNEP Year Book 2014 Report: Emerging Issues in our global
environment (p. 21).
Necas, J., Bartosikova, L. 2013. Carrageenan: a review. Veterinarni Medicina,
54(4):187–205.
Nurindra, P. 2015. Karakterisasi edible film dari pati propagul mangrove lindur
(bruguiera gymnorrhiza) dengan penambahan carboxymethyl cellulose
(CMC) sebagai pemlastis. Jurnal Ilmiah Perikanan Dan Kelautan, 7(2):129.
Paramawati, R. 2001. Properties of Plasticized-Zein Film as Affected by
Plasticizer Treatments. Disertasi. Institut Pertanian Bogor. Bogor
Pranoto, Y., Lee, C.M. dan Park, H. J. 2007. Characterizations of fish gelatin
films added with gellan and K-carrageenan. LWT-Food Science and
Technology, 40(5):766–774.
Purwitasari. 2001. Pembuatan edible film (kajian konsentrasi suspensi tapioka
dan konsentrasi karaginan terhadap sifat fisik edible film. Disertasi.
Universitas Brawijaya. Malang
Rodriguez, M., Oses, J., Ziani, K., dan Mate, J.I. 2006. Combined effect of
plasticizers and surfactants on the physical properties of starch based edible
films. Food Research. International 39:840–846.
Saberi B., Vuong, Q, V., Chockchaisaasdee, S., Golding J, B., Scarlett, C, J., dan
Stathopoulus, C, E. 2015. Mechanical and Physical Properties of Pea Starch
Edible Film In the Presence of Glycerol. Journal of Food Processing and
Preservation.
Samsuar. 2007. Karakteristik Karagenan Rumput Laut Eucheuma cottonii pada
berbagai Umur Panen, Konsentrasi KOH dan Lama Ekstraksi. Skripsi.
Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Santoso, B., Pratama, F., Hamzah, B., dan Pambayun, R. 2012. Perbaikan sifat
mekanik dan laju transmisi uap air edible film dari pati ganyong
termodifikasi dengan menggunakan lilin lebah dan surfaktan. Jurnal Agritech
32(1): 9–14.
Santoso, B. 2006. Karakterisasi Komposit Edible Film Buah Kolang-kaling
(Arenge pinnata) dan Lilin Lebah (Beeswax). Jurnal Teknologi Dan Industri
Pangan, 18(2):11.
Santoso, B., Pitayati, P, A., & Pambayun, R. 2013. Pemanfaatan karagenan dan
gum arabic sebagai edible film. Jurnal Agritech, 33(2):140–145.
Suryaningrum, D,Th., Basmal, J., Nurochmawati, N. 2005. Studi pembuatan
50
edible film dari karaginan. J. Penelitian Perikanan Indonesia, 11(4), 1–13.
Tekno pangan dan agroindustri. 2008. Edible Film. Jurnal Teknologi Pangan Dan
Gizi, 1(12):183–187.
Thirathumthavorn, D., and Charoenrein, S. 2007. Aging effect on sorbitol and non
crystallizing sorbitol plasticized tapioca starch films. Starch, 59(10):493–
497.
Warkoyo., Rahardjo, B., Marseno, D, W., Karyadi, J, N, W. 2014. Sifat fisik ,
mekanik dan barrier edible film berbasis pati umbi kimpul ( xanthosoma
sagittifolium ) yang diinkorporasi dengan kalium sorbat, Agritech, 34(1):
73
Winarno, F. 1993. Kimia Pangan dan Gizi. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta
47