i

LAPORAN AKHIR PKM PENELITIAN

PEMANFAATAN KULIT BUAH KAKAO SEBAGAI EDIBLE FILM

BERBASIS PEKTIN

Oleh :

Ach. Haris Efendy 101810301021 2010

Kamaludin Husna H. 101810301017 2010

Rizqon Ahmad 091810301027 2009

Didin Puspitasari 121810401084 2012

UNIVERSITAS JEMBER

JEMBER

2013

ii

iii

ABSTRAK

Buah kakao (Theobroma cacao) terdiri dari 70 – 75 % kulit buah, 27 – 29 %

biji kakao, dan sisanya plasenta. Kulit buah kakao mengandung senyawa pektin

(18%), tannin (2%), catekin (0,01%), dan antosianin (1,04%). Senyawa pektin

pada kulit buah kakao dapat digunakan sebagai bahan baku untuk membuat edible

film. Edible film merupakan lapisan tipis yang terbuat dari bahan – bahan yang

dapat dimakan dan dibiodegradasi, berfungsi sebagai barrier terhadap transfer

massa, dan carrier bahan makanan atau bahan tambahan. Tujuan penelitian adalah

untuk membuat edible film berbasis pektin dari ekstrak kulit buah kakao, serta

mengkaji pengaruh konsentasi pektin pada sifat fisikokimia dan mekanik edible

film. Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Organik Jurusan Kimia Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember.

Analisa gugus fungsi pada serbuk hasil ekstraksi menunjukkan bahwa

serbuk mengandung senyawa pektin yang belum murni (protopektin). Massa

serbuk yang diperoleh dari 100 gram kulit buah kakao sebesar 1,277 gram serbuk

pektin, dan 250 gram kulit buah kakao dan dihasilkan 1,99 gram serbuk pektin.

Variasi konsentrasi pektin dalam pembuatan edible film berbasis pektin adalah 0,5

dan 1 gram serbuk pektin. Film dengan konsentrasi 0,5 gram serbuk pektin

mempunyai kadar air sebesar 0,134% dan 1 gram pektin kadar air sebesar

0,128%. Ketebalan rata – rata film dari 0,5 gram serbuk pektin sebesar 0,7286 mm

dan konsentrasi 1 gram serbuk pektin sebesar 0,8313 mm.

Kata kunci: kulit buah kakao, pektin, edible film

iv

KATA PENGANTAR

Alhamdulilla kami ucapkan kepada Allah SWT, karena atas segala rahmat

yang telah diberikan-Nya, kami dapat menyelesaikan karya tulis ilmiah ini dengan

semaksimal mungkin. Karya tulis ini mengambil pokok bahasan tentang

“Pemanfaatan Kulit Buah Kakao sebagai Edible Film Berbasis Pektin”.

Dalam penyelesaikan karya tulis ini tentunya tidak lepas dari peran serta

berbagai pihak baik dari segi moral, material, maupun keilmuan. Untuk itu kami

mengucapkan terima kasih kepada pihak – pihak yang banyak membantu sebagai

berikut :

1. Bapak Prof. Dr. H. Mohammad Saleh, S.E., M.Sc. selaku Pembatu Rekstor

III Universitas Jember.

2. Bapak Drs. Achmad Sjaifullah, M.Sc, PhD selaku Ketua Jurusan Kimia

(FMIPA) Universitas Jember, yang selalu memotivasi semangat kami.

3. Dr. Bambang Piluharto, M.Si selaku dosen pembimbing kami yang telah

membantu mengarahkan dan membimbing kami.

4. Kedua orang tua kami yang telah memberikan doa restu dan dukungannya

kepada kami.

5. Semua pihak yang telah membantu dan memberikan sumbangan pemikiran

dalam menyelesaikan makalah ini yang tidak dapat kami sebutkan.

Akhirnya penyusun menyadari bahwa karya tulis ilmiah ini masih belum

dikatakan sempurna, masih banyak kekurangan yang harus diperbaiki. Untuk itu,

kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat kami harapkan bagi perbaikan

di masa yang akan datang. Semoga karya tulis ilmiah ini nantinya dapat

membawa manfaat dan menambah wacana keilmuan. Sekian dari kami, terima

kasih.

Jember, 14 Agustus 2013

Penyusun

1

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Komoditas kakao menempati peringkat ketiga ekspor sektor perkebunan

dalam menyumbang devisa negara, setelah komoditas karet dan CPO (Crude

Palm Oil) atau minyak kelapa sawit. Disamping menghasilkan biji, dalam proses

penanganannya juga menghasilkan produk samping (limbah) berupa kulit buah.

Hal ini dikarenakan komponen buah kakao terdiri 70% kulit buah, 25% biji kakao,

dan sisanya adalah plasenta (Ashadi, 1988). Apabila limbah kulit buah kakao

tidak ditangani secara serius dapat menimbulkan masalah lingkungan.

Pemanfaatan kulit buah kakao sebagai pakan ternak dan pupuk dirasa masih

kurang efektif dalam memanfaatkan kulit buah kakao. Dilihat dari kandungan

kimianya, kulit buah kakao mengandung pektin 18%, tanin 2%, catekin 0,01%,

dan antosianin 1,04% (Rachmawan, 2005). Senyawa pektin kulit buah kakao

dapat dibuat sebagai bahan pembuatan edible film. Edible film merupakan lapisan

tipis yang terbuat dari bahan-bahan yang dapat dimakan, dibentuk melapisi

komponen makanan (coating) dan berfungsi sebagai transfer massa (kelembaban,

oksigen, lipid, cahaya, dan zat larut), dan atau sebagai bahan tambahan (Krochta

dan De Mulder-Johnson, 1997). Edible film juga dapat menggantikan plastik

konvensional pengemas makanan dan dapat dibiodegradasi.

Berdasarkan fakta di lapangan dan penelitian – penelitian yang telah

dilakukan. Muncul ide kreatif untuk memanfaatkan limbah kulit buah kakao

sebagai bahan baku pembuatan edible film berbasis pektin. Proses kulit buah

kakao sebagai edible film memerlukan tiga tahapan. Pertama, ekstraksi pektin dari

kulit buah kakao. Kedua, pembuatan edible film berbasis pektin. Dan ketiga,

karakterisasi edible film yang dihasilkan.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang di atas, dapat di susun rumusan masalah

sebagai berikut:

1. Bagaimana mengekstrak pektin dari limbah kulit buah kakao?

2. Bagamaina pengaruh konsentrasi pektin pada sifat fisikokimia edible film

yang terbentuk?

1.3 Tujuan Program

Tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian ini adalah:

1. Membuat edible film berbasis pektin dari ekstrak kulit buah kakao.

2. Mengkaji pengaruh konsentasi pektin pada sifat fisikokimia dan mekanik

edible film.

1.4 Manfaat Program

1. Memberikan nilai tambah kulit buah kakao baik dari segi manfaat dan

ekonomi.

2. Memberikan informasi kepada masyarakat dan sivitas akademika untuk

pengembangan material edible film yang dapat dibiodegradasi.

2

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kulit Buah Kakao dan Potensinya

Kakao merupakan satu – satunya di antara 22 jenis marga Theobroma.

Sistematika tanaman ini sebagai berikut: Divisi: Spermatophyta; anak divisi:

Angioospermae; kelas: Dicotyledoneae; suku: Sterculiaceae; marga: Theobroma;

Jenis: Theobroma cacao L. Dilihat dari kandungan kimianya, kulit buah kakao

mengandung pektin 18%, tanin 2%, catekin 0,01%, dan antosianin 1,04%

(Rachmawan, 2005). Dan potensi limbah kulit buah kakao dari suatu pabrik

pengolahan kakao sebesar 15-22 m3/ha/tahun (Yusianto, 2005).

2.2 Pektin

Istilah pektin berasal dari bahasa Yunani yang berarti mengental atau

menjadi padat. Kelompok senyawa pektin secara umum disebut substansi pektat

yang terdiri atas protopektin, asam pektinat, dan asam pektat. Pektin merupakan

komponen tambahan penting dalam industri pangan, kosmetika, dan obat-obatan.

Senyawa pektin juga berfungsi sebagai dehydrating agents, emulsyng agents, dan

protective colloids sehingga penggunaan pektin makin meningkat baik sebagai

bahan baku industri pangan maupum industri non pangan (Hawley, 1981). Berikut

struktur seenyawa pektin:

Gambar 1. Rantai molekul pektin.

2.3 Edible Film

Film didefinisikan sebagai lembaran fleksibel, yang tidak berserat dan tidak

mengandung bahan metalik. Film terbuat dari turunan selulosa dan sejumlah resin

thermoplastik. Edible film adalah lapisan tipis yang terbuat dari bahan-bahan

yang dapat dimakan, dibentuk melapisi komponen makanan (coating) atau

diletakkan di antara komponen makanan (film) yang berfungsi sebagai

barrier terhadap transfer massa (misalnya kelembaban, oksigen, lipid,

cahaya, dan zat larut), dan atau sebagai carrier bahan makanan atau bahan

tambahan, serta untuk mempermudah penanganan makanan (Krochta dan De

Mulder-Johnson, 1997).

III. METODE PENDEKATAN

Penelitian dilakukan dengan teknik observasi dengan alur penelitian sebagai

berikut:

Studi literatur Persiapan alat

dan bahan Ekstraksi pektin

(Sari, dkk, 2012) Uji IR

Pembuatan edible film berbasis

pektin (Herdigenarosa, 2013) Karakterisasi

Evaluasi

dan

Pembahasa

n Penyusuna laporan akhir dan publikasi STOP

3

IV. PELAKSANAAN PROGRAM

4.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Organik, Fakultas Matematikan

dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Jember selama empat bulan.

4.2 Tahap Pelaksanaan

Kegiatan yang dilakukans April Mei Juni Juli

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Preparasi alat dan bahan

Studi litarur

Ekstraksi pektin

Evaluasi dan konsultasi

Analisa gugus fungsi (infra red)

Pembuatan dan karakterisasi Film

Pembuatan laporan

4.3 Instrumen Pelaksanaan

4.3.1 Alat dan Bahan

a. Alat

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah penangas, gelas kimia,

pipet, termometer, labu leher tiga, statif, kondensor, pH meter, blender, bunchner,

cetakan kaca, kain saring, erlenmeyer, mortar, oven, stirer magnetik, anak stirer,

aluminium foil, botol sampel, botol bahan, dan mikrometer skrup.

b. Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit buah kakao, alkohol

96%, asam klorida 5%, aseton, aquades, aqua D-min, CMC (Karboksimetil

selulosa), gelatin, sorbitol, asam lemak stearat, dan etanol.

4.3.2 Rangkaian alat

Menurut Puspitasari, et al. (2008), rangkaian alat yang digunakan untuk

mengekstrak pektin secara sederhana adalah sebagai merikut:

Gambar 2. Rangkaian alat sederhana untuk ekstraksi pektin dari kulit buah kakao

4.4 Rekapitulasi Rancangan dan Realisasi Biaya

4.4.1 Rekapitulasi Rancangan Awal

No. Keperluan Total

1. ATK, birokrasi Rp. 3.240.000,-

2. Peralatan Rp. 2.845.000,-

3. Bahan Rp. 2.610.000.-

Jumlah total rancangan awal Rp. 8.695.000,-

Keterangan: 1. Kondensor; 2.

Termometer; 3. Labu leher tiga;

4. Stirrer; 5. Pemanas listrik; 6.

Statif dan holder

4

Sampel A (0,5 gram pektin) Sampel B (0,5 gram pektin) Sampel B (1 gram pektin)

Sampel A

(Serbuk pektin, ekstraksi kedua) Sampel B

(Serbuk pektin, ekstraksi keempat)

4.4.2 Pemasukan Sebelum Dana DIKTI Turun

No. Sumber Total

1. Pinjaman Jurusan Kimia FMIPA UNEJ Rp. 900.000,-

2. Iuran anggota @500.000/orang Rp. 2.000.000,-

3. Pinjaman Rp. 500.000,-

Jumlah pemasukan sebelum dana DIKTI Rp. 3.400.000,-

4.4.3 Realialisasi Biaya*)

No. Keperluan Total

1. ATK, proposal, surat menyurat, administrasi Rp. 193.000,-

2. Peralatan penelitian Rp. 1.626.000,-

3. Bahan – bahan penelitian Rp. 203.000,-

4. Transport dan komunikasi Rp. 71.000,-

5. Perawatan laboratorium Rp. 500.000,-

6. Honorarium kegiatan @ 5 orang Rp. 1.500.000,-

Jumlah total pengeluaran Rp. 4.093.000,-

*) Biaya yang dikeluarakan berdasarkan pemasukan sementara (sebelum dana

DIKTI diterima) dan penelitian sekala kecil / mikro.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Hasil

5.1.1 Penampilan Fisik

5.1.2 Uji FTIR (gugus fungsi) Serbuk Hasil Ekstraksi Pektin

5.1.3 Hasil Karakterisasi Kadar Air pada Edible Film Berbasis Pektin

Parameter Sampel A (0,5

gram pektin)

Sampel B (0,5

gram pektin)

Sampel B (1 gram

pektin)

Masa awal 1,55 gram 3,03 gram 2,98 gram

Masa akhir 1,45 gram 2,81 gram 2,77 gram

Kadar air 0,102 % 0,134 % 0,128 %

5

5.1.4 Hasil Uji Ketebalan Edible Film

Parameter Sampel A (0,5) Sampel B (0,5) Sampel B (1)

Film contoh 1 0,04 mm 0,726 mm 0,872 mm

Film contoh 2 - 0,732 mm 0,808 mm

Film contoh 3 - 0,728 mm 0,814 mm

Rata – rata ketebalan 0,04 mm 0,7286 mm 0,8314 mm

5.2 Pembahasan

Sampel A merupakan hasil ekstraksi 100 gram kulit buah kakao dan

menghasilkan serbuk sebesar 1,277 gram, dan sampel B hasil ekstraksi 250 gram

kulit buah kakao dan dihasilkan 1,99 gram serbuk pektin. Analisa gugus fungsi

pada serbuk pektin menggunakan spektro IR (infra red), dan dihasilkan spektrum

sinyal yang mengindikasikan bahwa serbuk mengandung pektin yang belum

murni (protopektin). Serbuk hasil ekstraksi digunakan dalam pembuatan edilble

film dengan variasi konsentrasi 0,5 dan 1 gram serbuk pektin. Film dengan

konsentrasi 1 gram pektin memiliki terkstrur lebih tebal dan lebih kuat dari pada

konsentrasi 0,5 gram pektin. Hal ini dibuktikan dengan data konsentrasi 1 garm

pektin memiliki ketebalan rata – rata 0,83 mm, sedangkan konsentrasi 0,5 gram

ebesar 0,72 mm. Kedua variasi film yang dihasilkan larut dalam air.

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Berdasarkan hasil dan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa:

a) Ekstraksi pektin kulit buah kakao dilakukan dengan ekstraksi cair – cair.

b) Serbuk hasil ekstraksi merupakan senyawa pektin yang tidak murni (masih

ada pengotor senyawa lain).

c) Film dengan ketebalan 0,04 mm memliki kadar air sebesar 0,102 %, tebal

0,7286 mm sebesar 0,134 %, dan tebal 0,8314 mm sebesar 0,128 %.

6.2 Saran

Larutan film harus disaring agar tidak ada padatan pengotor pada film. Dan

variasi konsentrasi pektin harus dengan jumlah yang cukup banyak untuk variasi

konsentrasi dengan data yang valid.

VII. DAFTAR PUSTAKA

Ashadi, R.W. 1988. Pembutaan Gula Cair dari Pod Coklat dengan Menggunakan

Asam Sulfat, Enzim, serta Kombinasi Keduanya. Skripsi. Fakultas. Bogor:

Institut Pertanian Bogor.

Hawley, Gesseier G. 1981. The Condensed Chemical Dictionary 10th

Edition.

New York: Van Nostrandreinhold Co. Inc.

Herdigenarosa, Muren. 2013. Pembuatan Edible Film Coating dari Pektin Kulit

Buah Jeruk Bali (Citrus maxima) dengan Variasi Sorbitol sebagai

Plasticizer. Yogyakarta: UIN Sunan Kalijaga.

Krochta, J. M., and C. M., Johnson, 1997. Edible Film and Biodegradable

Polymer Film Challenger and Opportunities, Food Tech, 51 ( 2 ); 61-74.

6

Puspitasari, Dwi. et al. 2008. Ekstraksi Pektin dari Ampas Nanas. Surabaya: UPN

Veteran Jatim.

Rachmawan, Arief. 2005. Ekstraksi dan karakterisasi pektin dari kulit buah kakao

Bogor: Institut Pertanian Bogor.

Sari, Ellyta, dkk. 2012. Peningkatan Kualitas Pektin dari Kulit Buah Kakao

melalui Metode Ekstraksi dengan Penambahan NaHSO3. Pekanbaru:

PROSIDING STNK TOPI.

Yusianto dan Mulato Sri. 2005. Pengolahan Dan Komposisi Kimia Biji Kopi :

Pengaruhnya Terhadap Cita Rasa Seduhan dalam Uji Cita Rasa Kopi.

Jember: Puslit Koka.

LAMPIRAN

Foto Kegiatan

Scan Bukti Pembayaran