PRAKTIKUM DASAR REKAYASA PROSESPEMBUATAN EDIBLE FILM DARI PATI SINGKONG

Oleh:ADELLA MASAYU F.1331410111ERWIN D. S.1331410097IZUDIN AFNANI1331410035NELAWATI TRI R.1331410016LEVI SETIA P.1331410042TECTONA INDAH K.1331410069

POLITEKNIK NEGERI MALANGTAHUN 2014/2015

BAB IDASAR TEORI

Pengemas merupakan bahan yang sangat diperlukan untuk mempertahankan kualitas suatu bahan pangan agar tetap baik, karena apabila suatu bahan pangan dibiarkan terbuka dan terinfeksi dengan lingkungan seperti adanya kontak dengan oksigen maka bahan pangan tersebut akan cepat rusak, sehingga dapat menurunkan kualitas dan umur simpan dari bahan pangan tersebut. Umumnya jenis pengemas yang sering digunakan adalah plastik. Plastik merupakan bahan pengemas yang dapat mencemari lingkungan karena mempunyai karakter yang nonbiodegradable, selain itu plastik dapat mencemari bahan pangan yang dikemas karena adanya zat-zat tertentu yang berpotensi karsinogen yang dapat berpindah ke dalam bahan pangan yang dikemas. Oleh sebab itu, perlu dicari bahan pengemas yang memiliki karakter biodegradable kuat dan elastis. (Mc Hugh dan Krochta, 1994)Salah satu alternatif untuk menggantikan plastik adalah edible film. Edible film ( edible coating ) adalan lapisan tipis yang terbuat dari bahan yang dapat dimakan karena sifatnya yang biodegradable dan bertindak sebagai barrier untuk pengambilan oksigen, transfer uap air dan dapat juga sebagai carrier bahan makanan dan adiktif sehingga edible film tidak berbahaya dan dapat dimakan juga untuk meningkatkan kemudahan penanganan makanan ( Krochta, 1992 ).Menurut Gennadios dan Weller ( 1990 ), edible film merupakan lapisan tipis yang dapat dimakan, yang digunakan pada makanan dengan cara pembungkusan, pencelupan, dan penyikatan agar terjadi penahan ( barrier ) yang selektif untuk menghambat perpindahan gas, uap air, dan bahan terlarut, sekaligus memberikan perlindungan mekanis.Edible film harus mempunyai sifat-sifat yang sama dengan film kemasan seperti plastik, yaitu harus memiliki sifat menahan air sehingga dapat mencegah kehilangan kelembaban produk, memiliki permeabilitas selektif terhadap gas tertentu, mengendalikan perpindahan padatan terlarut untuk mempertahankan warna, pigmen alami dan gizi, serta menjadi pembawa bahan aditif seperti pewarna, pengawet dan penambah aroma yang memperbaiki mutu bahan pangan.Penggunaan edible film untuk pengemasan produk-produk pangan seperti sosis,buah-buahan dan sayuran segar dapat memperlambat penurunan mutu, karena ediblefilm dapat berfungsi sebagai penahan difusi gas oksigen, karbondioksida dan uap air serta komponen flavor, sehingga mampu menciptakan kondisi atmosfir internal yangsesuai dengan kebutuhan produk yang dikemas.Keuntungan penggunaan edible film untuk kemasan bahan pangan adalah untuk memperpanjang umur simpan produk serta tidak mencemari lingkungan karenaedibel film ini dapat dimakan bersama produk yang dikemasnya. Selain edible film istilah lain untuk kemasan yang berasal dari bahan hasil pertanian adalah biopolimer, yaitu polimer dari hasil pertanian yang digunakan sebagai bahan baku film kemasan tanpa dicampur dengan polimer sintetis (plastik). Bahan polimer diperoleh secara murni dari hasil pertanian dalam bentuk tepung, pati atau isolat. Komponen polimer hasil pertanian adalah polipeptida (protein),polisakarida (karbohidrat) dan lipida. Ketiganya mempunyai sifat termoplastik, sehingga mempunyai potensi untuk dibentuk atau dicetak sebagai film kemasan. Keunggulan polimer hasil pertanian adalah bahannya yang berasal dari sumber yang terbaru (renewable) dan dapat dihancurkan secara alami (biodegradable).Komponen penyusun edible film dapat dibagi menjadi tiga macam yaitu hidrokoloid, lipida, dan komposit. Hidrokoloid yang cocok antara lain senyawa polisakarida yeti selulosa, modifikasi selulosa, pati, agar, alginat, pektin. Lipida yang biasa digunakan yaitu kolagen, gelatin, asil gliseroll, dan asam lemak. Sedangkan komposit merupakan campuran, terdiri dari lipid dan hidrokoloid serta mampu menutupi kelemahan masing masing (Dohowe dan fennema, 1994).Polisakarida seperti pati dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan edible film. Pati sering digunakan dalam industri pangan sebagai biodegradable film untuk menggantikan polimer plastik karena ekonomis, dapat diperbaharui, dan memberikan karakteristik fisik yang baik (Bourtoom, 2007). Ubi-ubian, serealia, dan biji polong-polongan merupakan sumber pati yang paling penting. Ubi-ubian yang sering dijadikan sumber pati antara lain ubi jalar, kentang, dan singkong (Liu, 2005 dalam Cui, 2005). Pati singkong sering digunakan sebagai bahan tambahan dalam industri makanan dan industri yang berbasis pati karena kandungan patinya yang cukup tinggi (Niba, 2006 dalam Hui, 2006).Menurut Gennadios dan Weller ( 1990 ), edible film dari polisakarida mempunyai keunggulan yang lebih baik dalam penghambatan gas terhadap uap air. Edible film juga mempunyai banyak keuntungan jika dibandingkan dengan pengemas sintetik yang tidak dapat dimakan, yaitu:1. Edible film dapat dimakan bersamaan dengan produk yang dikemas, sehingga tidak ada pembuangan pengemas. 2. Film yang tidak dapat dikonsumsi dapat didaur ulang, sehingga tidak mengakibatkan pencemaran lingkungan. Hal ini dikarenakan film dibuat dari bahan-bahan yang dapat diolah kembali, sehingga lebih mudah diuraikan daripada bahan sintetik. 3. Edible film dapat diterapkan pada sistem pengemasan berlapis-lapis dengan edible film sebagai pengemas bagian dalam dan pengemas non edible film di bagian luar.4. Film dapat berfungsi sebagai suplemen gizi pada makanan. 5. Film dapat berfungsi untuk memperbaiki sifat-sifat organoleptik makanan yang dikemas dengan memeberikan variasi komponen ( pewarna, pemanis, dan pemberi aroma ) yang menyatu dengan makanan. 6. Film dapat digunakan sebagai pengemas satuan ( individu ) dari bahan makanan yang berukuran kecil, misalnya: kacang, biji-bijian dan strawberry.

Dalam pembuatan edible film, faktor-faktor yang perlu diperhatikan adalah: suhu, konsentrasi polimer, dan plasticizer. 1. Suhu Perlakuan suhu diperlukan untuk membentuk edible film yang utuh, tanpa adanya perlakuan panas kemungkinan terjadinya interaksi molekuler sangatlah kecil. Sehingga pada saat film dikeringkan akan menjadi retak dan berubah menjadi potongan-potongan kecil. Perlakuan panas diperlukan untuk membuat pati tergelatinisasi, sehingga terbentuk pasta pati yang merupakan bentuk awal dari edible film. Kisaran suhu gelatinisasi pati rata-rata 64,50C - 700 C (Mc Hugh dan Krochta, 1994). 2. Konsentrasi Polimer Konsentrasi pati ini sangat berpengaruh, terutama pada sifat fisik edible film yang dihasilkan dan juga menentukan sifat pasta yang dihasilkan. Menurut Krochta dan Johnson (1997), semakin besar konsentrasi pati maka jumlah polimer penyusun matrik film semakin banyak sehingga dihasilkan film yang tebal. 3. Plasticizer Plasticizer ini merupakan bahan nonvolatile, yang ditambahkan ke dalam formula film akan berpengaruh terhadap sifat mekanik dan fisik film yang terbentuk karena akan mengurangi sifat intermolekuler dan menurunkan ikatan hidrogen internal. Plasticizer ini mempunyai titik didih tinggi dan penambahan plasticizer dalam film sangat penting karena diperlukan untuk mengatasi sifat rapuh film yang disebabkan oleh kekuatan intermolekuler ekstensif ( Gotard et al., 1993 ). Menurut Krochta dan Jonhson (1997), plasticizer polyol yang sering digunakan yakni seperti gliserol dan sorbitol. Konsentrasi gliserol 1 - 2 % dapat memperbaiki karakteristik film.

Komponen penyusun edible film mempengaruhi secara langsung bentuk morfologi maupun karakteristik pengemas yang dihasilkan. Komponen utama penyusun edible film dikelompokkan menjadi tiga, yaitu hidrokoloid, lipida dan komposit. Bahan-bahan tambahan yang sering dijumlapi dalam pembuatan edible film adalah anti mikroba, anti oksidan, flavor dan pewarna. Komponen yang cukup besar dalam pembuatan edible film adalah plastisizer,yang berfungsi untuk : meningkatkan fleksibilitas dan ekstensibilitas film menghindari film dari keretakan meningkatkan permeabilias terhadap gas, uap air dan zat terlarut meningkatkan elastisitas film1. HidrokolidHidrokoloid yang digunakan dalam pembuatan edible film berupa protein atau polisakarida. Bahan dasar protein dapat berasal dari jagung, kedele, wheat gluten, kasein, kolagen, gelatin, corn zein, protein susu dan protein ikan. Polisakarida yang digunakan dalam pembuatan edible film adalah selulosa dan turunannya, pati dan turunannya, pektin, ekstrak ganggang laut (alginat, karagenan, agar), gum (gum arab dan gun karaya), xanthan, kitosan dan lain-lain. Beberapa polimer polisakarida yang banyak diteliti akhir-akhir ini adalah pati gandum (wheat), jagung (corn starch) dan kentang.2. LemakLemak yang umum digunakan dalam pembuatan edible film adalah lilin alami(beeswax, carnauba wax, parrafin wax), asil gliserol, asam lemak (asam oleat dan asam laurat) serta emulsifier.3. KompositKomposit adalah bahan yang didasarkan pada campuran hidrokoloid dan lipida.4. PlastisizerPlastisizer adalah bahan organik dengan berat molekul rendah yang ditambahkan dengan maksud untuk memperlemah kekakuan dari polimer (Ward and Hadley, 1993), sekaligus meningkatkan fleksibilitas dan ekstensibilitas polimer (Ferry, 1980). Mekanisme proses plastisisasi polimer sebagai akibat penambahan plastisizer berdasarkan Sears and Darby, 1982 di dalam: Di Gioia and Guilbert, 1999) melalui urutan sebagai berikut :a. pembasahan dan adsorpsib. pemecahan dan atau penetrasi pada permukaanc. absorpsi, difusid. pemutusan pada bagian amorfe. pemotongan struktur Beberapa jenis plastisizer yang dapat digunakan dalam pembuatan edible film adalah gliserol, lilin lebah, polivinil alkohol dan sorbitol. Jenis-jenis plastisizer yang penting lainnya dan dapat digunakan dalam edible film adalah :a. Asam Laurat (CH3(CH2)10COOH)Asam laurat merupakan asam lemak jenuh yang mempunyai jumlah atom C=12dengan berat molekul 200. Berwarna putih, berbentuk tepung kristal, sedikit berbau khas lemak dan sangat tidak larut dalam air. Titik didihnya 44.2oC, dan berasal dari minyak sawit, minyak kelapa atau susu.b. Asam Oktanoat (CH3(CH2)6COOH)Asam oktanoat berbentuk cairan berminyak, sedikit memberi rasa tengik, sedikitlarut dalam air, larut dalam alkohol, kloroform, eter, karbon disulfit, petroleum eter dan asam asetat glasial serta digunakan pada industri pewarna, atau sebagai bahan intermediate pada pembuatan ester yang digunakan dalam industri parfum.c. Asam LaktatAsam laktat dengan BM 90, secara teknis dibuat melalui fermentasi asam laktatdengan bahan dasar karbohidrat seperti glukosa, sukrosa dan laktosa dengan bantuan Bacillus acidilacti aauLactobacillus delbrueckii, L.bulgaricus dan lain-lain. Secara komersial asam laktat diproduksi melalui fermentasi whey, pati jagung, kentang dan molase. Asam laktat larut dalam air, alkohol, furfural, sedikit larut dalam eter dan tidak larut dalam kloroform, petroleum eter dan karbon disulfit serta digunakan sebagaipelarut pada pewarna yang tidak larut air, industri keju, confectionary, beverages, produk pangan, obat-obatan dan lain-lain.d. Trietilen Glikol (CH2CH2OCH2OH)2)TEG mempunyai berat molekul 50, dan dibuat dari etilen oksid dan etilen glikoldengan penambahan asam sulforat. Secara industri dibuat melalui pembentukan esterester dari HOCH2COOH dengan glikol, kemudian dilakukan hidrogenasi. TEG tidak berwarna, tidak berbau, dan higroskopis, dapat bercampur dengan air, alkohol, benzene, toluena, namun sebagian tidak larut dalam eter dan sama sekali tidak larut dalam petroleum eter. LD50 pada tikus 15-22 g/kg melalui oral. Penggunaannya pada plastik dapat meningaktkan kelenturan (pliability).e. Polietilen Glikol (H(OCH2CH2)nOH)PEG mempunyai berat molekul rata-rata 400 (380-420), bersifat kental, cairanyang agak higroskopis dan sedikit mempunyai bau khas. Kelarutannya sama dengan TEG. PEG digunakan pada industri pangan dan kemasan pangan.

BAB IIPELAKSANAAN PRAKTIKUM

2.1 ALAT & BAHAN PEMBUATAN EDIBLE FILM2.1.1 Alat : Neraca analitik Hot plate Magnetic stirrer Pengaduk Gelas ukur Thermometer Oven Desikator Polytyrene plate (cetakan),.3 2.1.2 Bahan: Pati singkong Etanol 70% Aquades Gliserol.

2.2 TAHAP PEMBUATN EDIBLE FILM1. Edible film dari pati singkong dibuat dengan cara melarutkan pati singkong dengan konsentrasi 3% (b/v) dalam akuades sebanyak 100 ml 2. Campuran diaduk dengan magnetic stirrer dan dipanaskan dengan hot plate sampai suhu 800C selama 15 menit. 3. Ditambahkan 20 ml etanol 70%4. Selanjutnya larutan ditambah plasticizer gliserol sebanyak 30% (b/b pati). Pemanasan dipertahankan pada suhu 800C selama 2 3 menit, sambil dilakukan pengadukan. 5. Pencetakan dilakukan dengan cara menuang 100 ml larutan film ke dalam cetakan yang telah dilapisi mika. 6. Setelah dilakukan pencetakan, tahap selanjutnya adalah pengeringan dengan menggunakan oven pada suhu 500C selama 10-12 jam. 7. Setelah itu lepaskan dari cetakan, tahap pendinginan dilakukan selama 15 menit pada suhu ruang.

2.3 SKEMA KERJAMelarutkan pati dengan konsentrasi 3% dengan aquadesMemanaskan campuran sampai suhu 80oC selama 15 menit sambil terus mengadukMenambahkan 20 ml etanol 70% Menambahkan plasticizer gliserol sebanyak 30%Memanaskan campuran dengan suhu 80oC selama 2-3 menit sambil terus mengaduk Menuang larutan film ke dalam cetakan yang sudah dilapisi mikaMengeringan di dalam oven dengan suhu 50oC selama 10-12 jamMelepaskan film dari cetakan dan melakukan tahap pendinginan pada suhu kamar selama 15 menit

BAB IIIDAFTAR PUSTAKA

Blumenschein, dkk. 1989. Pengolahan dan Penyiapan Masakan dari Ubikayu: Pengalaman Brasil. Bogor: Pusbangtepa Dep. PertanianDiredja, D., 1996. Mempelajari Pengaruh Penambahan Sodium Karboksimetilselulosa terhadap Karakteristik Edible film dari Protein Bungkil Kedelai. Fateta: IPB Gennadios, A., and C.L., 1992. Edible Film, Influence of The Main Process Variable On Properties, Using Response Surface Methodolg, J. Food Tech, 57 (1): 190 195, 199 Handoyo, Sumardji Eko. 1985. Membuat Tepung Tapioka. Jakarta: Bhatara Aksara http://www.indosiar.com/v2/culture_read.htm?id=32382 Krochta, J. M., and C. M., Johnson, 1997. Edible Film and Biodegradable Polymer Film Challenger and Opportunities, Food Tech, 51 (2); 61-74 Mc Hugh, T. H and J. M. Krochta, 1994. Permeability Properties of Edible Film, dalam Krochta, J. M. , E. A. Baldwin and M.O. Nisperos Carriedo ( Eds ), Edible Coating and Film to Improve Food Quality, Technomic Pulb. Co. Inc., Lancester, Basel Min Lai and Huey, 1997, Properties of Monstruktures of Sheets Plasticezed With Palmitic Acid, J. Cereal Chemistry, 42 (4) Myrna, O. N. C., 1994. Edible Coating and Film Based Polisacaca Harides hdalam J. M. Krochta, E. A. Baldwin and M. O. , Nisperos Corriedo ( eds ), Edible Coating and Film to Improve Food Quality, Technomic Pulb. Co. Inc. Lancoster, Basd Steenis, C. G. G. J. Van, 1975. Flora Untuk Sekolah di Indonesia. Jakarta Pusat: PT Pradya Paramita Wijoyo, A., 2004. Karakterisasi Sifat Fisik dan Mekanik Edible Film Pati Ganyong (Canna edulis Kerr.), SkripsiFakultas Biologi, Universitas Atmajaya , Yogyakarta