pengaruh penambahan plasticizer dan kitosan/pengaruh... · kitosan terhadap karakter edible film...
TRANSCRIPT
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
PENGARUH PENAMBAHAN PLASTICIZER DAN KITOSAN
TERHADAP KARAKTER EDIBLE FILM Ca-ALGINAT
Disusun oleh :
HELMI FEHRAGUCCIM0307012
SKRIPSIDiajukan untuk memenuhi sebagian
persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Kimia
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Juli, 2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
HALAMAN PENGESAHAN
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Sebelas Maret Telah Mengesahkan Skripsi Mahasiawa:
Helmi Fehragucci NIM M0307012, dengan judul “Pengaruh Penambahan
Plasticizer dan Kitosan Terhadap Karakter Edible Film Ca-Alginat”.
Skripsi ini dibimbing oleh:
Pembimbing I pembimbing II
Dr.rer.nat Atmanto Heru Wibowo, M.Si Candra Purnawan, M.Sc
NIP 19740813200003 2001 NIP 19781228 200501 1001
Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada:
Hari : Jum’at
Tanggal : 27 Juli 2012
Anggota Tim Penguji:
1. Prof.Drs.Sentot Budi R., Ph.D 1.
NIP. 19560507 198601 1001
2. Yuniawan Hidayat., M.Si 2.
NIP. 19790605 200501 1001
Disahkan oleh:
Ketua Jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Dr. Eddy Heraldy, M.Si
NIP 19620305 200003 100
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “PENGARUH
PENAMBAHAN PLASTICIZER DAN KITOSAN TERHADAP KARAKTER
EDIBLE FILM Ca-ALGINAT” adalah benar-benar hasil penelitian sendiri dan
belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan
tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau
dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini
dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, Juli 2012
HELMI FEHRAGUCCI
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ABSTRAK
Helmi Fehragucci, 2012. PENGARUH PENAMBAHAN PLASTICIZER DAN
KITOSAN TERHADAP KARAKTER EDIBLE FILM Ca-ALGINAT. Skripsi
Jurusan Kimia. Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret.
Telah dilakukan penelitian tentang pembuatan edible film Ca-alginat dengan penambahan beberapa plasticizer dan aditif kitosan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan beberapa jenis plasticizerberbeda dan penambahan zat aditif kitosan terhadap edible film Ca-alginat. Pembuatan edible film Ca-alginat dilakukan dengan mengunakan metode casting. Edible film Ca-alginat dibuat dengan cara mencampurkan Na-alginat dan CaCl2dengan plasticizer (gliserol, PVA, dan PEG) dan divariasikan konsentrasinya 3%, 6%, 9%, 12%, dan 15% (b/b) hingga diperoleh larutan alginat. Larutan alginat yang diperoleh dicampurkan larutan kitosan dengan variasi konsentrasi 96 : 4, 94 : 6, 92 : 8, 90 : 10, dan 88 : 12 (b/b). Casting plate dimasukan ke dalam oven pada suhu 60 oC selama ± 24 jam hingga kering. selanjutnya dilakukan uji sifat fisik dan mekaniknya meliputi kuat tarik, persen perpanjangan, dan permeabilitas uap air. Karakterisasi edible film Ca-alginat menggunakan FT-IR.
Hasil penelitian menunjukan semakin besar konsentrasi plasticizer, nilai kuat tarik yang dihasilkan semakin kecil, sedangkan nilai persen perpanjangan dan permeabilitas uap air semakin besar. Kuat tarik terbesar edible film Ca-alginatdengan plasticizer PEG diperoleh 30,1887 Mpa. Persen perpanjangan terbesar edible film Ca-alginat dengan plasticizer PEG diperoleh 3,15%. Permeabilitas uap air terkecil edible film Ca-alginat dengan plasticizer PEG diperoleh 6,5860 x 10-5
g mm/m2 hari atm. Semakin besar konsentrasi kitosan, nilai kuat tarik yang dihasilkan semakin besar sedangkan nilai persen perpanjangan dan permeabilitas uap air semakin kecil. Kuat tarik terbesar edible film Ca-alginat dengan plasticizerPEG diperoleh 17,6887 Mpa. Persen perpanjangan terbesar edible film Ca-alginatdengan plasticizer PEG diperoleh 3,15%. Permeabilitas uap air terkecil edible film Ca-alginat dengan plasticizer PEG diperoleh 4,6470 x 10-5 g mm/m2 hari atm. Hasil karakterisasi FT-IR menunjukan tidak terbentuknya senyawa baru hasil pencampuran antara alginat dan kitosan. Hal tersebut ditunjukan oleh spektrum FT-IR yang tidak mengalami perubahan bilangan gelombang yang berarti. Dengan demikian, edible film Ca-alginat yang dihasilkan merupakan proses blending secara fisika.Kata kunci : Edible Film, Ca-Alginat, Kitosan, Plasticizer
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ABSTRACTHelmi Fehragucci, 2012. INFLUENCE THE ADDITION OF PLASTICIZER
AND CHITOSAN ON CHARACTER OF Ca-ALGINATE EDIBLE FILM.
Departement of Chemistry Thesis. The Faculty of MIPA. Sebelas Maret
University.
A study of plasticizer and chitosan effect toward physical character of Ca-Alginate edible film has been done. The aim of the study was to investigate the additional of various plasticizer and aditive chitosan toward Ca-Alginate edible film. Ca-Alginate edible film forming was done by casting method. Ca-Alginat edible film was casted by mixing Na-Alginat and CaCl2 with plasticizer (glycerol, PVA, PEG) with concentration of 3%, 6%, 9%, 12%, 15% (w/w). Alginate solution obtained with a solution of chitosan with concentration 96 : 4, 94 : 6, 92 : 8, 90 : 10, 88 : 12 (w/w). Casted film was dryed with oven at 60 oC ± 24hours. Physical and mechanical properties test were done for tensile strength, elongation to break, and water vapour permeability. Analysis functional group of Ca-Alginate edible film was done with FT-IR.
The result of study showed that higher concentration of plasticizer reduce with tensile strength of Ca-Alginat edible film but increase elongation to break and water vapour permeability. The highest tensile strength of Ca-Alginat edible film with PEG plasticizer was 30,1887 Mpa. The higest elongation to break of with PEG plasticizer was 3,15%. The lowest water vapour permeability of Ca-Alginat edible film with PEG plasticizer was 6,5860 x 10-5 g mm/m2 day atm. Higher concentration of chitosan, increase tensile strength of Ca-Alginat edible film but reduce elongation to break and water vapour permeability. The highest tensile strength of Ca-Alginat edible film with PEG plasticizer was 17,6887 Mpa. The highest elongation to break of Ca-Alginat edible film was 3,15%. The lowest water vapour permeability of Ca-Alginat edible film with PEG plasticizer was 4,6470 x 10-5 g mm/m2 day atm. Characterization of FT-IR showed that no significant change of wave number. It proved that Ca-Alginate edible film is made true physical blending.Key word : Edible Film, Ca-Alginate, Chitosan, Plasticizer
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
MOTO
“Sesungguhnya Sesudah Kesulitan itu Ada Kemudahan” (Al-Insyiroh Ayat 6)
“Hai orang-orang yang beriman, jadikanlah sabar dan shalat sebagai penolongmu,
sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar”
(Al-Baqarah Ayat 153)
“Boleh jadi kamu membenci sesuatu, padahal ia amat baik bagimu, dan boleh jadi
pula kamu menyukai sesuatu, padahal ia amat buruk bagimu; Allah mengetahui,
sedangkan kamu tidak mengetahui”
(Al-Baqarah Ayat 216)
“Bekerja Keras, Berusaha, Berdoa dan Tawakal”
“Bersyukurlah dengan apa yang ada, bersabarlah dengan apa yang tiada”
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
PERSEMBAHAN
Teriring ucapan syukur Alhamdulillah, karya sdederhana ini aku persembahkan
untuk:
Mama ku (Yanuarti Yuldus Haflah), Papa ku (Syahrial), dan Adik-adik ku
(Litya Anzelma dan Violita Sabilla) yang tiada henti mendoakan ku,
memberikan support kepada ku, dan memberikan kasih sayangnya kepada ku ♥
Nenek ku (Nurseha dan Hj. Tamimah), Kakek ku (Syafri Lahar dan
Almarhum H. Chairus Saleh) yang telah mendoakan ku dan memberikan kasih
sayangnya kepada ku
Lila Prasetyawati yang tiada hentinya mendoakan ku, memberikan kasih sayang,
dan memotivasi ku ♥
Dimas T.W yang telah membantu saat pertama kali aku jauh dari keluargaku
di Jakarta, dan seluruh teman-teman seperjuangan (Kimia 2007), mohon maaf
yang sebesar-besarnya jika ada sikap atau ucapan ku yang salah. Sukses
untuk kalian semua
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan
nikmat, karunia, dan hidayahNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
penulisan skripsi dengan judul “PENGARUH PENAMBAHAN PLASTICIZER
DAN KITOSAN TERHADAP KARAKTER EDIBLE FILM Ca-ALGINAT”
untuk memenuhi sebagian persyaratan guna mencapai gelar Sarjana Sains dari
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas
Sebelas Maret. Sholawat dan salam senantiasa penulis haturkan kepada
Rosulullah SAW sebagai pembimbing seluruh umat manusia.
Skripsi ini tidak akan selesai tanpa adanya bantuan dari banyak pihak,
karena itu penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Ari Hardono Ramelan. M.sc(Hons), Ph.D. selaku Dekan
Fakultas MIPA UNS
2. Bapak Dr.Eddy Heraldy, M.Si selaku Ketua Jurusan Kimia Fakultas MIPA
UNS
3. Bapak Dr. rer.nat. Atmanto Heru Wibowo, M.Si selaku Pembimbing I
4. Bapak Candra Purnawan, M.Sc selaku Pembimbing II
5. Bapak Pranoto, M.Sc selaku Pembimbing Akademik
6. Ibu Dr.Sayekti Wahyuningsih, M.Si selaku Pembimbing Akademik
7. Bapak / Ibu dosen dan seluruh staf Jurusan Kimia FMIPA UNS yang telah
memberikan ilmu yang bermanfaat kepada penulis yang tidak bisa penulis
sebutkan satu persatu.
8. Mas Anang, Mba Nanik laboran Laboratorium Kimia Dasar FMIPA UNS
dan seluruh staf laboran di Sub Laboratorium Kimia FMIPA UNS.
9. mama, papa, adik-adiku tercinta yang telah memberikan doa, dukngan, dan
perhatiannya kepada penulis
10. Lila Prasetyawati, yang telah memberikan semangat, doa, dukungan dan
perhatiannya
11. Semua teman-teman Kimia FMIPA UNS angkatan 2007 yang telah
membantu penulis dalam segala hal.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12. Semua teman-teman kos Al-Fistha 1, serta semua pihak yang telah
membantu sampai dengan skripsi ini selesai.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna
dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan
saran untuk menyempurnakannya. Namun demikian, penulis berharap semoga
karya kecil ini bermanfaat bagi pembaca yang budiman. Semoga Allah SWT
membalas jerih payah dan pengorbanan yang telah diberikan dengan balasan yang
lebih baik.
Surakarta, Juli 2012
HELMI FEHRAGUCCI
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
DAFTAR ISIHalaman
HALAMAN JUDUL................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN.................................................................... ii
HALAMAN PERNYATAAN.................................................................... iii
HALAMAN ABSTRAK............................................................................ iv
HALAMAN ABSTRACT.......................................................................... v
HALAMAN MOTO.................................................................................. vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................ vii
KATA PENGANTAR................................................................................ viii
DAFTAR ISI............................................................................................... x
DAFTAR TABEL.......................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR.................................................................................. xiv
DAFTAR LAMPIRAN............................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN.......................................................................... 1
A. Latar Belakang ......................................................................... 1
B. Perumusan Masalah................................................................... 3
1. Identifikasi Masalah .............................................................. 3
2. Batasan Masalah .................................................................... 5
3. Rumusan Masalah.................................................................. 5
C. Tujuan Penelitian....................................................................... 5
D. Manfaat Penelitian..................................................................... 6
BAB II LANDASAN TEORI .................................................................... 7
A. Tinjauan Pustaka ....................................................................... 7
1. Edible film.............................................................................. 7
a. Definisi Edible Film dan Fungsi ...................................... 7
b. Bahan Baku Edible Film .................................................. 8
1) Hidrokoloid .............. .................................................. 8
2) Lipid ......................... .................................................. 9
3) Komposit .................. .................................................. 9
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2. Alginat ................................................................................... 9
a. Struktur Alginat.............. .... ............................................. 10
b. Sifat Alginat................... .................................................. 10
c. Kegunaan Alginat .......... .................................................. 10
3. Zat Pemlastis (Plasticizer)..................................................... 11
a. Gliserol........................... .... ............................................. 11
b. Polyetylen Glycol (PEG)………………………………… 13
c. Polyvinil Alcohol (PVA)………………………………… 14
4. Kitosan................................................................................... 15
5. Metode Casting...................................................................... 19
B. Kerangka Pemikiran .................................................................. 19
C. Hipotesis .................................................................................... 23
BAB III METODOLOGI PENELITIAN................................................... 24
A. Metode Penelitian...................................................................... 24
B. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................... 24
C. Alat dan Bahan .......................................................................... 24
1. Alat ........................................................................................ 24
2. Bahan ..................................................................................... 25
D. Prosedur Penelitian.................................................................... 25
1. Pembuatan Larutan Alginat ................................................... 25
2. Pembuatan Larutan Kitosan................................................... 25
3. Pembuatan Edible Film Ca-Alginat dengan Variasi
Konsentrasi Plasticizer ..................................................................................... 25
4. Pembuatan Edible Film Ca-Alginat dengan Variasi
Konsentrasi Kitosan………………………………………. . 26
5. Karakterisasi Edible Film…………………………………… 26
E. Teknik Pengumpulan Data ........................................................ 26
F. Teknik Analisa Data…………………………………………… 27
1. Analisis FT-IR..................................................................... 27
2. Kuat Tarik (Tensile Strength), Persen Perpanjangan
(Elongation to break)……………………………………… 27
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3. Permeabilitas Uap Air (Water Vapour Permeability) ......... 28
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... 29
A. Pembuatan Edible film Alginat-Kitosan dan Edible Film
Alginat non-Kitosan ................................................................. 29
B. Pembuatan Edible Film Alginat-Kitosan dengan Variasi
Konsentrasi Plasticizer………………………………………... 30
C. Pembuatan Edible Film Alginat-Kitosan dengan Variasi
Konsentrasi Kitosan ................................................................. 34
D. Karakterisasi FT-IR.................................................................. 37
BAB V PENUTUP..................................................................................... 39
A. Kesimpulan ............................................................................. 39
B. Saran........................................................................................ 39
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 40
LAMPIRAN............................................................................................... 46
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Klasifikasi penggunaan edible film dan coating berdasarkan
jenisnya .................................................................................... 8
Tabel 2. Sifat dan mutu kitosan ............................................................. 18
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Struktur alginat...................................................................... 10
Gambar 2. Gliserolisis lemak................................................................... 12
Gambar 3. Struktur PEG ................................................................................... 13
Gambar 4. Struktur PVA................................................................................ 14
Gambar 5. Struktur kitin dan kitosan...................................................... 16
Gambar 6. Struktur Na-alginat................................................................ 20
Gambar 7. Pembentukan gel Ca-alginat................................................. 20
Gambar 8. Model “egg box” pembentukan Ca-alginat........................... 21
Gambar 9. Reaksi antara Ca-alginat dengan plasticizer.......................... 22
Gambar 10. Edible film dari berbagai macam plasticizer yang berbeda... 29
Gambar 11. Tensile strength edible film alginat-kitosan dengan
variasi konsentrasi plasticizer................................................. 31
Gambar 12. Elongation to break edible film alginat-kitosan dengan
variasi konsentrasi plasticizer................................................. 32
Gambar 13. Water vapour permeability edible film alginat-kitosan dengan
variasi konsentrasi platicizer............................................... 33
Gambar 14 Tensile strength edible film alginat-kitosan dengan
variasi konsentrasi kitosan.................................................... 34
Gambar 15. Elongation to break edible film alginat-kitosan dengan
variasi konsentrasi kitosan.................................................... 35
Gambar 16. Water vapour permeability edible film alginat-kitosan
dengan variasi konsentrasi kitosan........................................ 36
Gambar 17. Spektrum FT-IR Na-alginat dan alginat-kitosan plasticizer
berbeda................................................................................. 37
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Bagan Prosedur Kerja Pembuatan Edible Film
Alginat-Kitosan dan Alginat non-Kitosan........................... 46
1. Pembuatan Larutan Kitosan…………………………… 46
2. Pembuatan Larutan Alginat dengan Penambahan
Plasticizer……………………………………………… 46
3. Pencampuran larutan alginat variasi konsentrasi
plasticizer (3 %, 6 %, 9 %, 12 %, 15 %) pada
konsentrasi kitosan tetap 96:4 (b/b)…………………... 47
4. Pencampuran larutan alginat dengan variasi konsentrasi
kitosan 94:6, 92:8, 90:10, 88:12 (b/b) pada konsentrasi
plasticizer tetap (15%)………………………………… 47
5. Pembuatan Edible film alginat non-kitosan
(sebagai pembanding)………………………………… 48
Lampiran 2. Perhitungan Massa Plasticizer (Gliserol, PVA, dan PEG)... 49
Lampiran 3. Proses Pembuatan Edible Film Alginat-Kitosan………….. 50
1. Proses pembuatan larutan alginat, larutan kitosan dan
pencampuran keduanya………………………………. 50
2. Edible film alginat-kitosan setelah dicetak pada
plat kaca dan setelah dimasukan ke dalam oven……… 50
Lampiran 4. Karakterisasi Edible Film…………………………………. 51
1. Kuat Tarik (Tensile Strength)…………………………. 51
A. Hasil uji kuat tarik (tensile strength) edible film
Ca-alginat dengan variasi konsentrasi plasticizer
pada konsentrasi kitosan tetap……………………. 51
a. Gliserol………………………………………... 51
b. PVA…………………………………………… 52
c. PEG…………………………………………… 52
B. Hasil uji kuat tarik (tensile strength) edible film
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Ca-alginat dengan variasi konsentrasi kitosan
pada konsentrasi plasticizer tetap…………………. 52
a. Gliserol………………………………………… 52
b. PVA…………………………………………… 53
c. PEG…………………………………………… 53
2. Persen perpanjangan (Elongation to break)…………... 54
A. Hasil uji persen perpanjangan (Elongation to break)
edible film Ca-alginat dengan variasi konsentrasi
plasticizer pada konsentrasi kitosan tetap………… 54
a. Gliserol………………………………………… 54
b. PVA…………………………………………… 54
c. PEG…………………………………………… 55
B. Hasil uji persen perpanjangan (Elongation to break)
edible film Ca-alginat dengan variasi konsentrasi
kitosan pada konsentrasi plasticizer tetap………… 55
a. Gliserol………………………………………… 55
b. PVA…………………………………………… 55
c. PEG…………………………………………… 56
3. Permeabilitas Uap Air (Water Vapour Permeability)… 56
A. Hasil uji permeabilitas uap air (Water Vapour
Permeability) edible film Ca-alginat dengan
variasi konsentrasi plasticizer pada konsentrasi
kitosan tetap………………………………………. 57
a. Gliserol………………………………………… 57
b. PVA…………………………………………… 58
c. PEG…………………………………………… 59
B. Hasil uji permeabilitas uap air (Water Vapour
Permeability) edible film Ca-alginat dengan
variasi konsentrasi kitosan pada konsentrasi
plasticizer tetap……………………………………. 59
a. Gliserol………………………………………… 59
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
b. PVA…………………………………………… 60
c. PEG…………………………………………… 61
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Dalam 20 tahun terakhir, bahan kemasan yang berasal dari polimer
petrokimia atau yang lebih dikenal dengan plastik, merupakan bahan kemasan
yang paling banyak digunakan. Hal ini disebabkan karena berbagai keunggulan
plastik seperti fleksibel, mudah dibentuk, transparan, tidak mudah pecah dan
harganya relatif murah. Namun, polimer plastik juga mempunyai berbagai
kelemahan, yaitu sifatnya yang tidak tahan panas, mudah robek dan yang paling
penting adalah dapat menyebabkan kontaminasi melalui transmisi monomernya
kebahan yang dikemas (Kinzel, 1992). Selain itu, plastik merupakan bahan yang
tidak ramah lingkungan karena tidak mudah dihancurkan dengan cepat dan alami
(non biodegradable). Beberapa kemasan plastik yang beredar dipasaran
bersifat tidak ramah lingkungan umumnya berasal dari material polyetilen,
polypropilen, polyvinyl chlorida yang jika dibakar atau dipanaskan dapat
menghasilkan dioksin. Dioksin merupakan suatu zat yang sangat beracun dan
merupakan penyebab kanker serta dapat mengurangi sistem kekebalan tubuh
seseorang (Anonimous, 2008).
Seiring dengan kesadaran manusia akan masalah ini, maka dikembangkan
jenis kemasan dari bahan organik yang berasal dari bahan-bahan terbarukan
(renewable) yang bersifat ekonomis. Salah satu jenis kemasan ramah lingkungan
yang dikembangkan untuk packaging adalah edible packaging. Keuntungan dari
edible packaging adalah dapat melindungi produk pangan, dapat langsung
dimakan serta aman bagi lingkungan (Kinzel, 1992).
Edible packaging dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu yang
berfungsi sebagai pelapis (edible coating) dan yang berbentuk lembaran (edible
film). Edible coating banyak digunakan untuk pelapis produk daging beku,
makanan semi basah (intermediate moisture foods), ayam beku, produk hasil laut,
sosis, buah-buahan dan obat-obatan terutama untuk pelapis kapsul (Krochta et al.,
1994). Edible film adalah lapisan tipis yang dibuat dari bahan yang dapat dimakan,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
dibentuk di atas komponen makanan (film) atau diletakkan diantara komponen
makanan (coating). Fungsi dari edible film diantaranya sebagai penghambat
terhadap transfer massa (misalnya kelembaban, oksigen, lipida, zat terlarut),
sebagai carrier bahan makanan atau aditif, dan digunakan untuk meningkatkan
penanganan makanan (Krochta, 1992).
Bahan dasar pembuatan edible film menurut Krochta (1992) dapat
digolongkan menjadi tiga kelompok yaitu hidrokoloid (protein dan polisakarida),
lemak (asam lemak dan wax), dan campuran (hidrokoloid dan lemak). Kelompok
hidrokoloid meliputi protein, derivat sellulosa, alginat, pektin, dan polisakarida
lain. Kelompok lemak meliputi wax, asilgliserol, dan asam lemak. Sedangkan
kelompok komposit, meliputi campuran hidrokoloid dan lemak (Donhowe and
Fennema, 1993). Edible film yang terbuat dari hidrokoloid merupakan barrier
yang baik terhadap transfer oksigen, karbohidrat dan lipid. Dengan demikian,
bahan hidrokoloid sangat potensial untuk dijadikan pengemas. Disamping itu,
sifat film hidrokoloid umumnya mudah larut dalam air sehingga menguntungkan
dalam pemakaiannya (Koswara et al., 2002).
Alginat merupakan komponen utama dari getah ganggang alga cokelat
(Phaeophycene). Spesies alga penghasil alginat yang dijumpai tumbuh secara
alami di Indonesia adalah spesies sargassum dan turbinaria, dari kedua spesies
tersebut sargassum lebih mudah didapat dengan kadar alginat yang lebih besar
dari turbinaria. Film alginat dibentuk dengan evaporasi larutan alginat diikuti
dengan ikatan silang garam kalsium. Menurut Cotrell dan Kovacks (1980) dalam
Conca dan Yang (1993), film alginat memiliki sifat barrier yang baik terhadap O2
pada suhu rendah, dapat menghambat oksidasi lipid dalam makanan, dapat
memperbaiki flavor, dan tekstur (Kester and Fennema, 1986).
Film alginat mudah rusak ketika dikeringkan tetapi dapat dicegah dengan
penambahan plasticizer dan zat-zat aditif. Plasticizer adalah bahan dengan bobot
molekul rendah yang ditambahkan dengan maksud meningkatkan elastisitas
(Gennadios, 2002). Plasticizer didefinisikan sebagai substansi non volatil yang
mempunyai titik didih tinggi, dan jika ditambahkan ke senyawa lain akan
mengubah sifat fisik dan mekanik senyawa tersebut (Krochta, 1992). Plasticizer
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
secara umum meningkatkan permeabilitas film terhadap gas, uap air, dan zat–zat
terlarut, juga dapat menurunkan daya kohesi film, meningkatkan daya rentang,
menghaluskan film dan mempertipis hasil film yang terbentuk (Caner et al., 1998).
Plasticizer yang umum digunakan dalam pembuatan edible film adalah polietilen
glikol (PEG), polivinil alkohol (PVA), dan gliserol.
Kitosan merupakan produk hasil turunan kitin dengan rumus N-asetil-D
Glukosamin yang merupakan polimer kationik dengan 2000-3000 monomer, dan
bersifat tidak toksik (Suptijah et al., 1992). Kitosan memiliki sifat yang mudah
mengalami degradasi secara biologis, tidak beracun, merupakan kation kuat,
flokulan, koagulan yang baik dan mudah membentuk membran atau film. Edible
film kitosan memiliki sifat yang kuat, elastis, fleksibel, dan sulit untuk dirobek
(Butler et al., 1996). Alasan penambahan kitosan pada komposisi edible film
anrata lain; kitosan mempunyai sifat-sifat mekanik yang baik, tidak beracun,
biodegradable, relatif bersifat hidrofobik. Dengan demkian penambahan kitosan
dapat menutupi kekurangan yang terdapat pada edible film dari kelompok
hidrokoloid seperti alginat yang umumnya bersifat hidrofilik (Bangyekan et al.,
2006)
Berdasarkan uraian di atas, perlu adanya penelitian untuk mengetahui
pengaruh jenis dan konsentrasi plasticizer dan penambahan kitosan terhadap
karakteristik fisik dan mekanik edible film alginat.
B. Perumusan Masalah
1. Identifikasi Masalah
a. Alginat dalam alga coklat umumnya bersenyawa dengan garam natrium,
kalium, kalsium, dan magnesium.
b. Zat pemlastis (plasticizer) yang biasanya digunakan dalam pembuatan edible
film antara lain; asam laurat, asam oktanoat, asam laktat, trietilen glikol (TEG),
polietilen glikol (PEG), polivinil alkohol (PVA), gliserol, dan sorbitol.
Penambahan plasticizer yang terlalu tinggi menyebabkan menurunnya sifat-
sifat fungsional edible film, antara lain resistensi terhadap uap air dan sifat
mekanika serta meningkatnya kelarutan film (Glicksman, 1984).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
c. Kitosan merupakan polisakarida alami hasil dari proses deasetilasi
(penghilangan gugus –COCH3) kitin. Dua faktor utama yang menjadi ciri dari
kitosan adalah viskositas atau berat molekul dan derajat deasetilasi. Suatu
molekul dikatakan kitosan bila nitrogen yang terkandung pada molekulnya
lebih besar dari 7% berat dan derajat deasetilasinya lebih dari 70% (Muzzarelli
and Rochetti, 1985). Semakin tinggi derajat deasetilasi kitosan, maka semakin
banyak gugus asetil yang hilang dari kitin, menyebabkan berat molekul
kitosan semakin rendah, dan sebaliknya interaksi antar ion dan ikatan hidrogen
dari kitosan akan semakin kuat, sehingga kualitas kitosan semakin baik
(Ornum, 1992). Umumnya konsentrasi kitosan yang digunakan adalah 1 - 2%
(b/v) (Knorr, 1982).
d. Tidak ada metode standar dalam pembuatan edible film sehingga dapat
dihasilkan film dengan fungsi dan karakteristik fisikokimia yang diinginkan
akan berbeda. Secara umum metode yang digunakan untuk pembuatan edible
film adalah metode casting.
e. Dalam pembuatan edible film terjadi proses gelatinasi yang dipengaruhi oleh;
asal bahan dan konsentrasi bahan yang digunakan, pH larutan dan suhu air
yang ditambahkan, penambahan gula, perlakuan mekanis, adanya konstituen
organik dan anorganik, serta tinggi suhu dan lamanya pemanasan. (Santoso et
al., 2004).
f. Edible film yang dihasilkan, dianalisa sifat fisik dan mekaniknya seperti:
ketebalan film, warna film, suhu transisi gelas, kuat tarik (tensile strength),
kuat tusuk (puncture strength), persen perpanjangan (elongation to break),
dan permeabilitas uap air (water vapour permeability). Karakterisasi edible
film meliputi: analisa struktur permukaan edible film menggunakan SEM
(scanning electron microscopy), analisa berdasarkan sifat termal
menggunakan DTA (differensial thermal analysis), analisa berdasarkan gugus
fungsinya menggunakan FT-IR (infra red), dan analisa x-ray diffraction.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2. Batasan Masalah
a. Bahan utama yang digunakan adalah alginat dalam bentuk Na-alginat.
b. Plasticizer yang digunakan adalah gliserol, PVA dan PEG. Variasi konsentrasi
plasticizer yang digunakan adalah 3%, 6%, 9%, 12%, dan 15% (b/b).
c. Kitosan yang digunakan memiliki derajat deasetilasi (DD) > 70%. Konsentrasi
kitosan yang digunakan adalah 1 % (b/v).
d. Pembuatan edible film dilakukan dengan metode casting.
e. Suhu yang digunakan dalam pembuatan larutan alginat menggunakan suhu
kamar.
f. Analisa sifat fisik dan mekanik edible film meliputi: ketebalan film, warna film,
kuat tarik (tensile strength), persen perpanjangan (elongation to break),
permeabilitas uap air (water vapour permeability). Analisa gugus fungsinya
menggunakan FT-IR (infra red).
3. Rumusan Masalah
a. Bagaimana pengaruh penambahan plasticizer terhadap sifat fisik dan mekanik
edible film yang dihasilkan ?
b. Bagaimana pengaruh penambahan kitosan terhadap sifat fisik dan mekanik
edible film yang dihasilkan ?
C. Tujuan Penelitian
Maka tujuan dari penelitian ini adalah untuk :
a. Mengetahui perbedaan sifat fisik mekanik edible film dengan penambahan
plasticizer yang berbeda.
b. Mengetahui perbedaan sifat fisik dan mekanik edible film dengan penambahan
kitosan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
D. Manfaat Penelitian
Dalam penelitian ini manfaat yang diharapkan adalah :
a. Mengurangi pencemaran lingkungan dengan menyediakan alternatif kemasan
ramah lingkungan yang bersifat biodegradable.
b. Memberikan informasi kepada masyarakat bahwa alginat yang berasal dari
alga coklat, dapat dikembangkan sebagai salah satu bahan baku pembuatan
edible film yang digunakan sebagai pengemas biodegdarable.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Edible film
a. Definisi Edible Film dan Fungsi
Edible packaging pada bahan pangan pada dasarnya dibagi menjadi tiga
jenis, yaitu : edible film, edible coating, dan enkapsulasi. Hal yang membedakan
edible coating dengan edible film adalah cara pengaplikasiannya. Edible coating
langsung dibentuk pada produk, sedangkan pada edible film pembentukannya
tidak secara langsung pada produk yang akan dilapisi/dikemas. Enkapsulasi
adalah edible packaging yang berfungsi sebagai pembawa zat flavor dengan
bentuk serbuk (Christsania, 2008). Edible film didefinisikan sebagai lapis tipis
yang terbuat dari bahan-bahan yang layak dimakan, yang dapat diaplikasikan
sebagai pelapis pelindung makanan ataupun diletakkan diatas atau diantara
komponen-komponen bahan pangan (Krochta et al., 1994).
Fungsi dari edible film adalah sebagai penghambat perpindahan uap air,
penghambat pertukaran gas, mencegah kehilangan aroma, dan perpindahan lemak,
meningkatkan karakteristik fisik, dan sebagai pembawa zat aditif. Edible film
yang terbuat dari lipida ataupun campuran yang terbuat dari lipida dan protein
atau polisakarida, pada umumya baik digunakan sebagai penghambat perpindahan
uap air dibandingkn dengan edible film yang terbuat dari protein dan polisakarida.
Hal ini dikarenakan lipida lebih bersifat hidrofobik (Hui, 2006).
Jumlah karbondioksida dan oksigen yang kontak dengan produk
merupakan salah satu hal yang harus diperhatikan untuk mempertahankan
kwalitas produk, dan berakibat pula terhadap umur simpan produk. Film yang
terbuat dari protein dan polisakarida pada umumnya sangat baik sebagai
penghambat perpindahan gas, sehingga efektif untuk mencegah oksidasi lemak
(Hui, 2006).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
b. Bakan Baku Edible Film
Komponen penyusun edible film dapat dibagi menjadi tiga macam yaitu;
hidrokoloid, lipida, dan komposit. Hidrokoloid yang digunakan antara lain
senyawa protein, turunan selulosa, alginat, pektin, pati dan polisakarida lainnya.
Lipida yang biasa digunakan untuk edible film adalah waxes, asilgliserol, dan
asam lemak. Sedangkan komposit merupakan gabungan lipida dengan hidrokoloid
(Krochta et al., 1994).
Edible film dan coating dapat diklasifikasikan berdasarkan penggunaannya
dan jenisnya. Klasifikasi dari penggunaan edible film dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Klasifikasi penggunan edible film dan coating berdasarkan jenisnya.
Penggunaan Jenis film yang sesuaiMenghambat penyerapan uap air Lipida, KompositMenghambat penyerapan gas Hidrokoloid, Lipida, KompositMenghambat penyerapan minyak dan lemak
Hidrokoloid
Menghambat penyerapan zat-zat larut Hidrokoloid, Lipida, KompositMeningkatkan kekuatan struktur atau memberi kemudahan penanganan
Hidrokoloid, Lipida, Komposit
Menahan zat-zat volatil Hidrokoloid, Lipida, KompositPembawa bahan tambahan makanan Hidrokoloid, Lipida, Komposit
1) Hidrokoloid
Hidrokoloid yang digunakan dalam pembuatan edible film adalah protein
atau karbohidrat. Film yang dibentuk dari karbohidrat dapat berupa pati, gum
tumbuh-tumbuhan (sebagai contoh alginat, pektin, gum arab, dan gum karaya),
dan pati yang dimodifikasi secara kimia. Pembentukan film berbahan dasar protein
antara lain dapat menggunakan gelatin, kasein, protein kedelai, whey protein,
gluten gandum, dan protein jagung. Film yang terbuat dari hidrokoloid sangat
baik sebagai penghambat perpindahan oksigen, karbondioksida, dan lemak, serta
memiliki karakteristik mekanik yang sangat baik. Dengan demikian, dapat
digunakan untuk memperbaiki struktur film agar tidak mudah hancur (Krochta et
al., 1994).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2) Lipid
Film yang berasal dari lipida sering digunakan seagai penghambat uap air,
atau bahan pelapis untuk meningkatkan kilap pada produk-produk kembang gula.
Karakteristik film yang dibentuk oleh lemak tergantung dari berat molekul fase
hidrofilik dan fase hidrofobik, rantai cabang, dan polaritas. Lipida yang sering
digunkan sebagai edible film antara lain lilin (wax) seperti parafin dan carnauba,
kemudian asam lemak, monogliserida, dan resin (Hui, 2006). Jenis lilin yang
masih digunakan hingga sekarang yaitu carnauba. Alasan mengapa lipida
ditambahkan dalam edible film adalah untuk memberi sifat hidrofobik (Krochta et
al., 1994).
3) Komposit
Komposit film terdiri dari komponen lipida dan hidrokoloid. Aplikasi dari
komposit film adalah dimana satu lapisan merupakan hidrokoloid dan satu lapisan
lain merupakan lipida. Komposit dapat juga gabungan lipida dan hidrokoloid
dalam satu kesatuan film. Gabungan dari hidrokoloid dan lemak digunakan
dengan mengambil keuntungan dari komponen lipida dan hidrokoloid. Lipida
dapat meningkatkan ketahanan terhadap penguapan air dan hidrokoloid dapat
memberikan daya tahan. Film gabungan antara lipida dan hidrokoloid ini dapat
digunakan untuk melapisi buah-buahan dan sayur-sayuran yang telah diolah
minimal (Krochta et al., 1994).
2. Alginat
Alginat adalah polisakarida alam yang umumnya terdapat pada dinding sel
dari semua spesies alga coklat (phaeophyceae). Asam alginat ditemukan,
diekstraksi pertama kali dan dipatenkan oleh seorang ahli kimia dari Inggris
Stanford tahun 1880 dengan mengekstraksi Laminaria stenophylla (Wandrey,
2004).
Asam alginat dalam alga coklat umumnya terdapat sebagai garam-garam
kalsium, kalium, magnesium dan natrium. Tahap pertama pembuatan alginat
adalah mengubah kalsium dan magnesium alginat yang tidak larut menjadi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
natrium alginat yang larut dalam air dengan pertukaran ion di bawah kondisi
alkali (Wandrey, 2004).
a. Struktur Alginat
Alginat merupakan kopolimer linier yang terdiri atas ß-D- manuronat dan
-L- guluronat yang dihubungkan dengan ikatan (1-4) membentuk homopolimer
yang disebut dengan M atau G dan heteropolimer disebut dengan M-G. Rantai
alginat yang hanya mengandung residu asam guluronat disebut blok G dan rantai
alginat yang mengandung asam manuronat serta asam guluronat disebut blok G-M
(Inukai and masakatsu, 1999). Rantai yang terdiri atas 3 segmen polimer yang
berbeda terlihat pada Gambar 1 berikut ini :
H
H
O
OHH
H
O
OH
H
OO-
O
H
H
OH
OH
OH
H
H
O-O
O
O
HO
OH
HH
H
H H
O-O
O
H
HO
O
O
HHH
HO
HO
O-
G G MM
Gambar 1. Struktur alginat
b. Sifat Alginat
Kelarutan alginat dan kemampuannya mengikat air, bergantung pada
jumlah ion karboksilat, berat molekul dan pH larutan. Kemampuan mengikat air
akan meningkat jika jumlah ion karboksilat semakin banyak dan jumlah residu
kalsium alginat kurang dari 500, sedangkan pada pH di bawah 3 akan terjadi
pengendapan (McHugh, 2003). Alginat memiliki sifat-sifat utama :
1. Kemampuan untuk larut dalam air serta meningkatkan viskositas larutan
2. Kemampuan untuk membentuk gel
3. Kemampuan membentuk film (natrium atau kalsium alginat) dan serat
(kalsium alginat) (Wandrey, 2004).
c. Kegunaan Alginat
Alginat dapat digunakan dalam berbagai bidang antara lain industri
makanan, tekstil, farmasi, dan kosmetik. Akan tetapi alginat paling banyak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
digunakan dalam bidang tekstil (50%) dan makanan (30%) (McCormick, 2001).
Dalam industri tekstil, alginat digunakan sebagai pengental untuk pasta yang
mengandung zat warna. Bahan pengental lain seperti pati sering juga digunakan,
akan tetapi bereaksi dengan bahan aktif dari pewarna, sehingga warna yang
dihasilkan lebih cerah dan kadang-kadang limbahnya sulit untuk dicuci. Alginat
tidak bereaksi dengan zat warna dan dengan mudah dicuci dari tekstil, sehingga
alginat merupakan pengental yang terbaik untuk zat warna (McHugh, 2003).
Dalam bidang makanan, sifat kekentalan alginat dapat digunakan dalam
pembuatan saus ataupun sirup, dan sebagai penstabil dalam pembuatan es krim
(McHugh, 2003). Membran Ca-alginat dapat digunakan sebagai pembungkus
untuk mengawetkan ikan, buah, daging dan makanan lain, dimana dapat juga
digunakan sebagai pembungkus alternatif karena dapat dimakan, dan mudah
terurai oleh mikroorganisme sehingga bersifat ramah lingkungan (McCormick,
2001).
Dalam bidang farmasi, alginat dapat digunakan sebagai pembalut luka.
Alginat dapat menyembuhkan luka karena dapat mengabsorbsi cairan dari luka,
dimana kalsium dalam serat diganti menjadi natrium dalam cairan tubuh sehingga
menjadi natrium alginat yang larut (McHugh, 2003).
3. Zat Pemlastis (Plasticizer)
Plasticizer adalah bahan dengan bobot molekul rendah yang ditambahkan
dengan maksud untuk meningkatkan elastisitas (Gennadios, 2002). Plasticizer
didefinisikan sebagai substansi non volatil yang mempunyai titik didih tinggi,
yang jika ditambahkan ke senyawa lain akan mengubah sifat fisik dan mekanik
senyawa tersebut (Krochta, 1992). Plasticizer secara umum meningkatkan
permeabilitas film terhadap gas, uap air, dan zat–zat terlarut, disamping itu dapat
menurunkan daya kohesi film (Caner et al., 1998), meningkatkan daya rentang,
menghaluskan film dan mempertipis hasil film yang terbentuk.
a. Gliserol
Salah satu alkil trihidrat yang penting adalah gliserol (propa- 1,2,3 .triol)
CH2OHCHOHCH2OH. Senyawa ini kebanyakan ditemui hampir pada semua
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
lemak hewani dan minyak nabati sebagai ester gliserin dari asam palmitat dan
oleat (Austin, 1985). Gliserol adalah senyawa yang netral, dengan rasa manis
tidak berwarna, berupa cairan kental dengan titik lebur 20 °C dan memiliki titik
didih yang tinggi yaitu 290 °C gliserol dapat larut sempurna dalam air dan
alkohol, tetapi tidak dalam minyak. Sebaliknya banyak zat dapat lebih mudah
larut dalam gliserol dibanding dalam air maupun alkohol. Oleh karena itu gliserol
merupakan pelarut yang baik (Anonymous, 2006). Senyawa ini bermanfaat
sebagai anti beku (anti freeze) dan juga merupakan senyawa yang higroskopis,
sehingga banyak digunakan untuk mencegah kekeringan pada tembakau,
pembuatan parfum, tinta, kosmetik, makanan dan minuman lainnya (Austin,
1985).
Gliserol banyak dihasilkan dari industri di Sumatera Utara, merupakan
bahan baku yang sangat potensial untuk dikembangkan menjadi produk yang
bernilai ekonomis tinggi. Gliserol dapat diperoleh dari pemecahan ester asam
lemak dari minyak dan lemak industri oleokimia (Bhat, 1990).
Gliserol dapat digunakan untuk gliserolisis lemak atau metil ester untuk
membentuk gliserolat monogliserida, digliserida dan trigliserida. Gliserol
mengandung tiga gugus hidroksi yang terdiri dari dua gugus alkohol primer dan
satu gugus alkohol skunder. Atom karbon yang terdapat dalam gliserol dapat
ditunjukkan sebagai atom karbon α , β dan γ (Bhat, 1990).
Gambar 2. Gliserolisis lemak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
b. Polyetylen Glycol
PEG mempunyai berat molekul rata
cairan yang agak higroskopis
dengan trietylen glycol
pangan. Polietilen glikol (PE
berat molekul di atas 200. PEG bersifat netral, larut dalam air dan pelarut organik,
non volatil, dan non toksik. Polimer ini adalah polimer yang bersifat hidrofilik.
Disebutkan pula bahwa permukaan zat yan
hidrofilik. PEG juga bersifat misibel
pati, dan pelarut organik (Suyatma
Polyetylen Glycol
merupakan etena, dimana
sebagai pemanjang rantai,
dan 1000 berupa cairan
berbentuk padatan seper
PEG sangat dibutuhkan dalam berbagai industri,
farmasi dan kosmetik karena beberapa sifatnya antara lain mudah larut, lunak, dan
tidak beracun.
Polyetylen Glycol
digunakan, karena sifatnya yang stabil, mudah campur dengan komponen
komponen lain, tidak beracun, tidak iritatif, dan efektif dalam rentang pH yang
lebar, selain itu PEG dapat digunakan sebagai pembentuk po
permeabilitas membran (
adalah kemampuan untuk meningkatkan ke
(PEG)
PEG mempunyai berat molekul rata-rata 400 (380-420), bersifat kental,
cairan yang agak higroskopis dan sedikit mempunyai bau khas, kelarutannya sama
etylen glycol (TEG). PEG digunakan pada industri pangan dan kemasan
Polietilen glikol (PEG) adalah polimer adisi dari etilen glikol dengan
berat molekul di atas 200. PEG bersifat netral, larut dalam air dan pelarut organik,
non volatil, dan non toksik. Polimer ini adalah polimer yang bersifat hidrofilik.
Disebutkan pula bahwa permukaan zat yang dimodifikasi oleh PEG akan bersifat
hidrofilik. PEG juga bersifat misibel terhadap beberapa lilin (wax
pati, dan pelarut organik (Suyatma et al., 2005).
Glycol terdiri dari monomer etilen glikol.
dimana kedua atom karbonnya mengikat gugus alkohol. PEG
ebagai pemanjang rantai, yang mempunyai sifat tidak mudah menguap
cairan kental, sedangkan PEG 1500 dan yang lebih besar
berbentuk padatan seperti lilin, bentuk unit ulangnya adalah HO
uhkan dalam berbagai industri, khususnya dalam industri
farmasi dan kosmetik karena beberapa sifatnya antara lain mudah larut, lunak, dan
Gambar 3. Stuktur PEG
Glycol adalah termasuk surfaktan non ionik yang banyak
digunakan, karena sifatnya yang stabil, mudah campur dengan komponen
komponen lain, tidak beracun, tidak iritatif, dan efektif dalam rentang pH yang
PEG dapat digunakan sebagai pembentuk pori dan meningkatkan
permeabilitas membran (Li et al., 1998). Salah satu sifat penting dari surfaktan
kemampuan untuk meningkatkan kelarutan bahan yang tidak larut atau
420), bersifat kental,
elarutannya sama
. PEG digunakan pada industri pangan dan kemasan
G) adalah polimer adisi dari etilen glikol dengan
berat molekul di atas 200. PEG bersifat netral, larut dalam air dan pelarut organik,
non volatil, dan non toksik. Polimer ini adalah polimer yang bersifat hidrofilik.
g dimodifikasi oleh PEG akan bersifat
wax), gum, minyak,
terdiri dari monomer etilen glikol. Etilen glikol
kedua atom karbonnya mengikat gugus alkohol. PEG
nyai sifat tidak mudah menguap. PEG 400
yang lebih besar
adalah HO─C2H4O─nH.
khususnya dalam industri
farmasi dan kosmetik karena beberapa sifatnya antara lain mudah larut, lunak, dan
adalah termasuk surfaktan non ionik yang banyak
digunakan, karena sifatnya yang stabil, mudah campur dengan komponen-
komponen lain, tidak beracun, tidak iritatif, dan efektif dalam rentang pH yang
ri dan meningkatkan
Salah satu sifat penting dari surfaktan
larutan bahan yang tidak larut atau
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
sedikit larut dalam medium dispersi. Surfaktan pada konsentrasi rendah,
menurunkan tegangan permukaan dan menaikkan laju kelarutan. Sedangkan pada
kadar yang lebih tinggi surfaktan akan berkumpul membentuk agregat yang
disebut misel (Suyatma et al., 2005).
c. Polyvinyl Alcohol (PVA)
Polyvinyl Alcohol merupakan suatu bahan yang memiliki sifat tidak
berbau, tembus cahaya, berwarna putih atau krim berbentuk butiran kecil. Bahan
ini digunakan sebagai suatu selaput pelindung atau film pada tablet-tablet. Struktur
dari Polyvinyl Alcohol (secara parsial hydrolyzed) dapat dilihat pada Gambar 4 di
bawah ini.
Gambar 4. Struktur PVA
Dimana R= H atau COCH3
Polimer Polyvinyl Alcohol (PVA) adalah suatu polimer yang tidak beracun,
yang dapat larut dalam air, biocompatible dan polimer biodegradabel telah secara
luas digunakan dalam bidang biomedical. PVA mempunyai pembentukan serabut
lebih baik serta sangat hidrofilik dan serabut-serabut nya telah diperdagangkan
sejak tahun 1950-an (Jia et al., 2007).
PVA merupakan suatu polimer hidrofilik, dimana didalamnya terdapat
gugus hidroksit. Perulangan gugus hidroksit dalam PVA akan menghasilkan
interaksi-interaksi sekunder yang kuat dengan gugus silanol. Komposit yang akan
terjadi mempunyai sifat kaku dan rapuh, dengan semakin banyaknya silika yang
ditambahkan. Karakterisasi komposit tersebut akan berubah secara drastis pada
komposisi PVA/silika = 70/30 %. Sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
struktur tiga dimensi dari silika akan terbentuk didalam komposit apabila
kandungan silika lebih dari 30 % wt di dalam PVA (Suzuki et al., 1999).
4. Kitosan
Kitosan adalah polisakarida alami hasil dari proses deasetilasi
(penghilangan gugus-COCH3) kitin. Kitin merupakan penyusun utama
eksoskeleton dari hewan air golongan crustacea seperti kepiting dan udang. Kitin
tersusun dari unit-unit N-asetil-D-glukosamin (2-acetamido-2-deoxy-
Dglucopyranose) yang dihubungkan secara linier melalui ikatan β-(1→ 4). Kitin
berwarna putih, keras, tidak elastis, merupakan polisakarida yang mengandung
banyak nitrogen, sumber polusi utama di daerah pantai (Goosen, 1997).
Proses deasetilasi (penghilangan gugus asetil) kitin menjadi kitosan dapat
dilakukan secara kimiawi maupun enzimatis. Secara kimiawi, deasetilasi kitin
dilakukan dengan penambahan NaOH (Kolodziesjska et al., 2000; Chang et al.,
1997), sedangkan secara enzimatis digunakan enzim kitin deasetilase (CDA)
(Hekmat et al., 2003). Proses deasetilasi secara termokimiawi, yang saat ini secara
komersial banyak dilakukan tidak menguntungkan dalam banyak hal karena tidak
ramah lingkungan, dimana prosesnya tidak mudah dikendalikan, dan kitosan yang
dihasilkan memiliki berat molekul dan derajat deasetilasi yang tidak seragam
(Chang et al., 1997; Tsigos et al., 2000). Proses deasetilasi menggunakan
kombinasi perlakuan secara kimiawi dan enzimatis seperti yang telah dilaporkan
oleh Emmawati (2004) dan Rochima (2005) merupakan alternatif proses yang
lebih baik. Deasetilasi kitin akan menghilangkan gugus asetil dan menyisakan
gugus amino yang bermuatan positif, sehingga kitosan bersifat polikationik.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Gambar 5. Struktur kitin dan kitosan
Kitosan merupakan nama yang digunakan untuk bentuk deasetilasi kitin.
Kitosan merupakan polimer rantai panjang yang tersusun oleh monomer-
monomer glukosamin (2-amino-2-deoksi-D-glukosa). Biopolimer ini disusun oleh
dua jenis gula amino yaitu glukosamin (2-amino-2-deoksi-D-glukosa, 70- 80 %)
dan N-asetilglukosamin (2-asetamino-2-deoksi-D-glukosa, 20-30%) (Goosen,
1997). Menurut Knorr (1984) berat molekul kitosan adalah 1,036 x 106 Dalton.
Berat molekul tersebut tergantung dari degradasi yang terjadi pada saat proses
pembuatannya. Semakin banyak gugus asetil yang hilang dari polimer kitin, maka
berat molekulnya semakin rendah dan sebaliknya interaksi antar ion dan ikatan
hidrogen dari kitosan akan semakin kuat (Ornum, 1992).
Kitosan memiliki nama kimia (1-4)-2-amino-2-deoksi-D-glukosa (Shahidi
et al., 1999). Kitosan berbentuk spesifik dan mengandung gugus amino dalam
rantai panjangnya. Kitosan merupakan polisakarida yang unik, karena polimer ini
mempunyai gugus amin bermuatan positif, sedangkan polisakarida lain umumnya
bersifat netral atau bermuatan negatif (Angka dan Suhartono, 2000). Grup amin
kitosan dapat berinteraksi dengan muatan negatif suatu molekul seperti protein
dan polimer. Nitrogen pada gugus amin kitosan berfungsi sebagai donor elektron
dalam pengikatan selektif logam tertentu. Kitosan dapat menghambat sel tumor,
anti kapang, anti bakteri, anti virus, menstimulasi sistem imun, dan mempercepat
germinasi tumbuhan (Goosen, 1997).
Pelarut terbaik yang digunakan dalam proses pembuatan membran polimer
berbahan dasar kitosan adalah pelarut asam asetat (Aryanto, 2002). Pelarut yang
umum digunakan untuk melarutkan kitosan adalah asam asetat dengan konsentrasi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1 – 2% (v/v) (Knorr, 1982). Molekul kitosan di dalam larutan asam encer
berkekuatan ion rendah bersifat lebih kompak bila dibandingkan dengan larutan
polisakarida lainnya. Hal ini disebabkan densitas muatan yang tinggi. Namun,
dalam larutan berkekuatan ionik tinggi, ikatan hidrogen, dan gaya elektrostatik
pada molekul kitosan terganggu sehingga konformitas menjadi bentuk acak
(random coil). Sifat fleksibel molekul ini yang akan menjadikan kitosan dapat
membentuk baik konformitas kompak maupun memanjang (polisakarida lainnya
umumnya berbentuk memanjang). Sifat fleksibel kitosan membantu daya gunanya
di dalam berbagai produk (Angka dan Suhartono, 2000).
Kitosan merupakan poliglukosamin yang dapat larut dalam kebanyakan
asam seperti asam asetat, asam laktat atau asam-asam organik (adipat, malat),
asam mineral seperti HCl, HNO3 pada konsentrasi 1% (v/v) dan mempunyai daya
larut terbatas dalam asam fosfat, dan tidak larut dalam asam sulfat. Kitosan
mempunyai gugus fungsional yaitu gugus amina, sehingga mempunyai derajat
reaksi kimia yang tinggi (Johnson and Peniston, 1982).
Kitin dan kitosan merupakan senyawa kimia yang mudah menyesuaikan
diri, hidrofilik, memiliki reaktivitas kimia yang tinggi (karena mengandung gugus
OH dan gugus NH2) untuk ligan yang bervariasi (sebagai bahan pewarna dan
penukar ion). Disamping itu, ketahanan kimia keduanya cukup baik, yaitu kitosan
larut dalam larutan asam, tetapi tidak larut dalam basa, dimana ikatan silang
kitosan memiliki sifat yang sama baiknya dengan kitin, selain tidak larut dalam
media campuran asam dan basa (Muzzarelli et al., 1990).
Banyak sekali potensi kitosan yang sudah banyak diteliti, mulai dari
pangan, mikrobiologi, kesehatan, pertanian, dan sebagainya. Aplikasi kitosan
dalam bidang pangan salah satunya yaitu sebagai suplemen makanan berserat
sehingga dapat meningkatkan massa feses, menurunkan respon glisemik dari
makanan, dan menurunkan kadar kolesterol (Manullang, 1998). Dalam bidang
kesehatan, kitosan dapat berperan sebagai antibakteri, anti koagulan dalam darah,
pengganti tulang rawan, pengganti saluran darah, anti tumor (penggumpal) sel-sel
leukimia (Manullang, 1998). Chen et al. (1996) meneliti aplikasi kitosan sebagai
antimikrobial untuk pengemas dan Kittur et al. (1998) menggunakan kitosan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
sebagai bahan dasar pengemas berupa film. Sifat dan mutu kitosan dapat dilihat
pada Tabel 2.
Tabel 2. Sifat dan mutu kitosan
Sifat NilaiUkuran partikel Serpihan sampai serbukKadar air (% berat kering) ≤ 10.0Kadar abu (% berat kering) ≥ 2.0Warna larutan JernihDerajat deasetilasi (%) ≥ 70Viskositas (cps) Rendah Medium Tinggi Ekstra tinggi
< 200200 – 799800 – 2000> 2000
Film dengan bahan kitosan mempunyai sifat yang kuat, elastis, fleksibel,
dan sulit untuk dirobek. Kebanyakan dari sifat mekanik film sebanding dengan
polimer komersial (Butler et al., 1996).
Alasan dalam membuat film dengan bahan dasar kitosan :
1. Kitosan merupakan turunan kitin, polisakarida paling banyak di bumi setelah
selulosa
2. Kitosan dapat membentuk film dan membran dengan baik
3. Sifat kationik selama pembentukan film merupakan interaksi elektrostatik
dengan anionik.
Film dari kitosan mempunyai nilai permeabilitas air yang cukup dan bisa
digunakan untuk meningkatkan umur simpan produk segar, dan sebagai cadangan
makanan dengan nilai aktivitas air yang lebih tinggi (Kittur et al., 1998). Butler et
al. (1996) mengamati bahwa kitosan film merupakan penghalang yang baik
terhadap oksigen tetapi penghalang yang kurang terhadap uap air.
Kitosan sebagai polimer film dari karbohidrat lainnya, memiliki sifat
selektif permeabel terhadap gas-gas (CO2 dan O2), tetapi kurang mampu
menghambat perpindahan air. Secara umum, pelapis yang tersusun dari
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
polisakarida dan turunannya hanya sedikit menahan penguapan air, tetapi selektif
untuk mengontrol difusi dari berbagai gas (Kittur et al., 1998).
Kemampuan dari kitosan film dibatasi oleh permeabilitas kelembaban
yang relatif tinggi. Salah satu kegunaannya yaitu sebagai pengemas roti, dimana
difusi kelembaban yang melalui kemasan dapat digunakan dalam
menyeimbangkan kelembaban kulitnya yang rendah (Caner et al., 1998).
5. Metode Casting
Metode casting merupakan salah satu metode yang sering digunakan
untuk membuat film. Pada metode ini protein atau polisakarida didispersikan pada
campuran air dan plasticizer, yang sekaligus dilakukan prses pengadukan. Setelah
pengadukan dan pengaturan pH, lalu sesegera mungkin campuran tadi dipanaskan
dalam beberapa waktu dan dituangkan pada casting plate. Setelah dituangkan
selanjutnya dibiarkan mengering dengan sendirinya pada kondisi lingkungan dan
waktu tertentu. Film yang telah mengering kemudian dilepaskan dari cetakan
(casting plate) yang selanjutnya dilakukan pengujian terhadap karakteristik yang
dihasilkan. (Hui, 2006).
B. Kerangka Pemikiran
Alginat merupakan kelompok hidrokoloid yang dapat digunakan sebagai
komponen pembuatan edible film. Alginat dapat digunakan sebagai bahan edible
film karena mempunyai komponen polimer yang berupa polisakarida
(karbohidrat) yang mana bersifat termoplastik, sehingga berpotensi untuk
dibentuk atau dicetak sebagai film kemasan. Alginat umumnya bersenyawa
dengan garam natrium, kalsium, kalium, dan magnesium (Ali 2001; Higuera et al.
2002; Mc Hugh 1987). Alginat yang bersenyawa dengan garam natrium (Na-
alginat) bersifat larut dalam air. Struktur dari Na-alginat disajikan pada Gambar 6.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
H
H
O
OHH
H
O
OH
H
OONa
O
H
H
OH
OH
OH
H
H
ONaO
O
O
HO
OH
HH
H
H H
ONaO
O
H
HO
OO
HHH
HO
HO
ONa
G G MM
Gambar 6. Struktur Na-alginat
Alginat dapat membentuk gel dengan adanya ion logam divalen atau
trivalen lainnya, atau dapat juga terbentuk tanpa adanya ion-ion tersebut pada pH
lebih kecil dari 3 (McHugh, 1987). Ion logam divalen Ca2+ yang berasal dari
senyawa CaCl2 umumnya digunakan dalam pembuatan edible film Na-alginat.
Pertukaran ion Na+ dengan ion Ca2+ membentuk Ca-alginat. Ca-alginat yang
diperoleh ini berbentuk gel yang tidak larut dalam air. Pembentukan gel Ca-
alginat disajikan pada Gambar 7.
H
H
O
OHH
H
O
OH
H
OO-
O
H
H
OH
OH
OH
H
H
O-O
O
O
HO
OH
HH
H
H H
O-O
O
H
HO
O
O
HH
HO
HO
O-
H
H
O
OHH
H
O
OH
H
OO-
O
H
H
OH
OH
OH
H
H
O-O
O
O
HO
OH
HH
H
H H
O-O
O
H
HO
O
O
HHH
HO
HO
O-
Ca2+
Gambar 7. Pembentukan gel Ca-alginat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Na-Alginat direaksikan dengan CaCl2 menyebabkan terjadinya ikatan
silang karena adanya kompleks khelat antara ion Ca2+ dengan anion karboksilat
dari blok GG. Proses pengikatan kalsium ini menyerupai model “egg box”.
Interaksi pembentukan khelat antara ion Ca2+ dengan anion karboksilat dari blok
GG disajikan pada Gambar 8.
Gambar 8. Model “egg box” pembentukan Ca-alginat
Terbentuknya khelat mengakibatkan Ca-alginat lebih bersifat hidrofobik
dibandingkan Na-alginat karena kemungkinan untuk membentuk ikatan hidrogen
dengan air lebih sedikit. Hal ini dikarenakan Hδ+ pada Ca-alginat lebih sedikit
dibandingkan dengan Na-alginat yang masih memiliki banyak Hδ+. Dengan
demikian Ca-alginat dapat membentuk gel yang dapat digunakan sebagai matrik
dari pembuatan edible film.
Peningkatan kwalitas edible film Ca-alginat dapat dilakukan dengan
penambahan zat pemlastis (plasticizer) dan zat aditif (filler) seperti kitosan. Zat
pemlastis ini berungsi untuk meningkatkan fleksibilitas dan ekstensibilitas film,
menghindari film dari keretakan, meningkatkan permeabilitas terhadap gas, uap
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
air, dan zat terlarut disamping itu meningkatkan elastisitas film. Plasticizer dapat
merubah sifat fisik mekanik film dengan cara mengurangi kohesi dan ketahanan
mekanika rantai polimer (Lieberman and Gilbert, 1973). Plasticizer menyebabkan
berkurangnya ikatan hidrogen intermolekuler dan intramolekuler dan gaya tarik
intermolekul rantai polimer yang berdekatan, sehingga melemahkan kekuatan
polimer. Plasticizer yang digunakan adalah gliserol, Polyetylen Glycol (PEG) dan,
Polyvinyl Alcohol (PVA). Reaksi yang terjadi antara Ca-alginat dengan plasticizer
disajikan pada Gambar 9.
H
H
O
OHH
H
O
OH
H
OO-
O
H
H
OH
OH
OH
H
H
O-O
O
O
HO
OH
HH
H
H H
O-O
O
H
HO
OO
HHH
HO
H O O-
H
H
O
OHH
H
O
OH
H
OO-
O
H
H
OH
OH
OH
H
H
O-O
O
O
HO
OH
HH
H
H H
O-O
O
H
HO
OO
HHH
HO
HO
O-
Ca2
HOH2C
HC CH2 OH
OH
Gambar 9. Reaksi antara Ca-alginat dengan plasticizer
Gliserol, polyvinyl alcohol (PVA), dan polyetylen glycol (PEG) merupakan
jenis plasticizer yang bersifat hidrofilik karena memmiliki gugus –OH. Interaksi
antara Ca-Alginat dengan plasticizer seperti gliserol berupa ikatan hidrogen. Hal
ini dikarenakan gliserol memiliki dua buah gugus alkohol primer dan satu buah
gugus alkohol sekunder. Interaksi yang sama jika Ca-alginat ditambahkan dengan
plasticizer polyvinyl alcohol (PVA), dan polyetylen glycol (PEG) berupa ikatan
hidrogen.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Kitosan merupakan polisakarida alami (termasuk hidrokoloid) hasil dari
proses deasetilasi (penghilangan gugus –COCH3) kitin, kitosan dapat membentuk
film dan membran dengan baik, dimana sifat kationik selama pembentukan film
merupakan interaksi elektrostatik dengan anionik. Oleh karena itu, kitosan dapat
digunakan juga sebagai bahan pembuatan edible film. Edible film kitosan
memiliki sifat yang kuat, elastis, fleksibel, dan sulit untuk dirobek (Butler et al.,
1996). Salah satu alasan ditambahkannya kitosan pada komposisi pembuatan
edible film adalah karena relatif lebih bersifat hidrofobik secara alami, sehingga
dapat menutupi kekurangan yang terdapat pada edible film dari kelompok
hidrokoloid seperti alginat yang umumnya bersifat hidrofilik (Bangyekan et al.,
2006).
C. Hipotesis
1. Penambahan Plasticizer mempengaruhi sifat fisik dan mekanik edible film Ca-
alginat yang dihasilkan. Semakin besar konsentrasi plasticizer maka nilai kuat
tarik yang dihasilkan semakin kecil, sedangkan nilai persen perpanjangan dan
pemeabilitas uap air yang dihasilkan semakin besar.
2. Penambahan kitosan mempengaruhi sifat fisik dan mekanik edible film Ca-
alginat yang dihasilkan. Semakin besar konsentrasi kitosan maka nilai persen
perpanjangan dan permeabilitas uap air yang dihasilkan semakin kecil
sedangkan nilai kuat tarik yang dihasilkan semakin besar.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimen
labotratorium. Pembuatan edible film Ca-alginat dilakukan dengan cara
pencampuran larutan Ca-alginat dengan larutan kitosan. Campuran tersebut
diaduk hingga homogen, selanjutnya dilakukan pencetakan pada casting plate
dengan metode casting. Casting plate dimasukan ke dalam oven pada suhu 60 oC
selama ± 24 jam hingga kering. Setelah kering edible film dilepaskan dari casting
plate, selanjutnya dilakukan kajian sifat fisik dan mekaniknya yang meliputi kuat
tarik, persen perpanjangan, dan permeabilitas uap air. Karakterisasi edible film
Ca-alginat dilakukan menggunakan FT-IR.
B. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Sub Laboratorium Kimia FMIPA UNS,
Laboratorium Dasar Kimia FMIPA UNS, dan Laboratorium Bahan Teknik
Fakultas Teknik Mesin dan Industri UGM, selama 5 bulan mulai dari bulan
Januari 2012 sampai dengan bulan Mei 2012.
C. Alat dan Bahan
1. Alat
a) Spektrometer infra red (FTIR, IR Prestige Shimadzu 8201 PC)
b) Instrumen kuat tarik (Pearson Panke Equipment LTD)
c) Cawan WVP
d) Hot plate (model 4658)
e) Neraca listrik (AND GF-300)
f) Oven (Barnsted International 3513-1)
g) Plat kaca 21,5 cm x 16 cm
h) Stirrer (Heidolph MR 1000)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i) Magnetik stirrer
j) Alat-alat gelas
k) Pengaduk
l) Statif
m) Klem
n) Termometer
2. Bahan
a) Na-Alginat teknis (Bratachem)
b) Kitosan cangkang udang (LIPI)
c) Gliserol teknis (Bratachem)
d) PEG p.a (Merck)
e) PVA p.a (Merck)
f) CaCl2 teknis (CV Agung Jaya)
g) CH3COOH p.a (Merck)
h) Akuades
D. Prusedur Penelitian
1. Pembuatan Larutan Alginat
Sebanyak 3 gram Na-alginat, 0,144 gram CaCl2 dan plasticizer (Gliserol,
PEG, PVA) masing-masing sebanyak 3%: 6%; 9%, 12%, dan 15% (b/b)
dicampurkan ke dalam gelas becker 250 ml, selanjutnya dilarutkan dengan 100 ml
akuades. Larutan diaduk hingga homogen mengunakan sitrrer.
2. Pembuatan Larutan Kitosan
Sebanyak 1 gram kitosan dimasukan ke dalam gelas becker 150 ml,
selanjutnya dilarutkan dengan 100 ml CH3COOH 1% (v/v). Larutan diaduk
hingga homogen mengunakan stirrer dan dilakulan pemanasan pada suhu 60 oC.
3. Pembuatan Edible Film Ca-Alginat dengan Variasi Konsentrasi
Plasticizer
Larutan alginat dengan variasi konsentrasi plasticizer 3%: 6%; 9%, 12%,
dan 15% (b/b) dan larutan kitosan perbandingan 96 : 4 (b/b) dicampurkan di
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
dalam gelas beker 250 ml. Campuran larutan tersebut diaduk hingga homogen
menggunakan stirrer pada suhu kamar. Larutan yang telah homogen dituangkan di
atas plat kaca ukuran 21,5 cm x 16 cm. Sebagai pembanding dibuat edible film
Ca-alginat non-kitosan pada konsentrasi plasticizer 15% (b/b). Edible film Ca-
alginat dikeringkan di dalam oven pada suhu 60 oC selama ± 24 jam. Setelah
kering, edible film kemudian dilepaskan dari plat kaca.
4. Pembuatan Edible Film Ca-Alginat dengan Variasi Konsentrasi Kitosan
Larutan alginat dengan konsentrasi plasticizer 15% (b/b) dan larutan
kitosan perbandingan 94:6, 92:8, 90:10, dan 88:12 (b/b) dicampurkan di dalam
gelas beker 250 ml. Campuran larutan tersebut diaduk hingga homogen dengan
menggunakan stirer pada suhu kamar. Larutan yang telah homogen selanjutnya
dituangkan di atas plat kaca ukuran 21,5 cm x 16 cm. Edible film Ca-alginat
dikeringkan di dalam oven pada suhu 60 oC selama ± 24 jam. Setelah kering,
edible film kemudian dilepaskan dari plat kaca.
5. Karakterisasi Edible Film
Edible film Ca-alginat yang sudah lepas dari plat kaca kemudian dilakukan
analisa uji sifat fisik dan mekanik sesuai standar ASTM, yang meliputi Tensile
Strength, Elongation to break, dan Water Vapour Permeability. Analisa vibrasi
gugus fungsi edible film Ca-alginat dilakukan menggunakan FT-IR.
E. Teknik Pengumpulan Data
Pengumpulan data diawali dengan pengujian kuat tarik (tensile strength)
mengunakan instrumen universal testing machine (Pearson Panke Equipment
LTD). Hasil dari kuat tarik (tensile strength) tersebut dihitung persen
perpanjangan (elongation to break). Pengujian permeabilitas uap air (water
vapour permeability) mengguakan cawan WVP dan dikarakterisasi menggunakan
FT-IR. Pada uji kuat tarik (tensile strength) diperoleh nilai gaya maksimum dan
panjang model bahan setelah dilakukan penarikan. Nilai panjang model bahan
setelah dilakukan penarikan dapat dihitung dengan persamaan yang telah
ditetapkan untuk memperoleh nilai persen perpanjangan (elongation to break). Uji
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
permeabilitas uap air (water vapour permeability) diperoleh nilai b (slope) yang
selanjutnya dapat dihitung menggunakan persamaan yang telah ditetapkan. Data
yang diperoleh dari Spektrum FT-IR adalah bilangan gelombang (cm-1). Bilangan
gelombang yang diperoleh tersebut dapat mengetahui perubahan atau pergeseran
vibrasi gugus fungsi dalam senyawa Na-Alginat dan campuran alginat-kitosan.
F. Teknik Analisa Data
Data yang diperoleh dari berbagai macam pengujian dapat dianalisa, diantaranya :
1. Spektrum FT-IR menunjukan perubahan atau pergeseran vibrasi gugus fungsi
alginat dan plasticizer yang digunakan, serta kitosan pada serapan yang
terbentuk.
2. Pengujian kuat tarik (tensile strength) menghasilkan nilai yang berupa gaya
maksimum dan panjang model bahan setelah dilakukan penarikan. Persamaan
yang digunakan untuk menghitung kuat tarik (tensile strength) adalah :
σ = F / (T x L).
Dimana;
σ = Kekuatan tarik bahan (Mpa)
F = Gaya maksimum (Newton)
T = Tebal bahan (mm)
L = Panjang model (mm)
Semakin kuat suatu bahan maka nilai kuat tarik yang dihasilkan akan semakin
besar. Kondisi optimum terhadap sifat mekanik ditentukan dari besarnya nilai
kuat tarik yang dihasilkan. Persen perpanjangan (elongation to break)
merupakan nilai kemuluran dari suatu bahan atau material setelah diberikan
gaya maksimum. Persen perpanjangan dapat ditenukan dengan persamaan :
ε = {(Li – Lo) / Lo} x 100%.
Dimana;
ε = persen perpanjangan (%)
Li = Panjang material setelah diuji tarik (cm)
Lo = Panjang material sebelum diuji tarik (cm)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3. Kualitas suatu material akan semakin baik jika dapat menahan migrasi gas dan
uap air. Permeabilitas uap air (water vapour permability) merupakan uji yang
dilakukan untuk mengetahui kemampuan suatu material dalam menahan migasi
uap air. Permeabilitas uap air dapat ditentukan dengan persamaan :
WVP = (slope x tebal) / (A x P).
Dimana;
Slope = b, dari regresi linear
Tebal = tebal bahan (mm)
A = (1/4) x π x D2 (m2)
P = atm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pembuatan Edible Film Alginat-Kitosan dan Edible Film Alginat non Kitosan.
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah Na-alginat yang
berbentuk serbuk. Penambahan CaCl2 dimaksudkan agar terjadi pertukaran ion
Na+ dengan ion Ca2+ sehingga akan terbentuk Ca-alginat. Ca-alginat yang
diperoleh ini akan berbentuk gel. Pembentukan gel tersebut terjadi karena adanya
ion logam divalent atau trivalent lainnya, atau dapat juga terbentuk tanpa adanya
ion-ion tersebut pada pH lebih kecil dari 3 (Chaplin, 2005). Kenampakan fisik
edible film alginat-kitosan dan edible film alginat non-kitosan disajikan pada
Gambar 10.
(a) (b)
(c) (d)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
(e) (f)
Gambar 10. (a) Edible film alginat non-kitosan plasticizer gliserol, (b) Edible filmalginat-kitosan plasticizer gliserol, (c) Edible film alginat non-kitosan plasticizer PVA, (d) Edible film alginat-kitosan plasticizerPVA, (e) Edible film alginat non-kitosan plasticizer PEG, dan (f)Edible film alginat-kitosan plasticizer PEG.
Dilihat dari sifat fisiknya, edible film dengan plasticizer PEG lebih bersifat
kaku dan keras dibandingkan edible film dengan plasticizer PVA dan gliserol
yang lunak dan tidak kaku. Kenampakan fisik edible film dengan plasticizer
gliserol dan PVA akan mempunyai permukaan lebih halus dibandingkan edible
film dengan plasticizer PEG yang lebih kasar. Penambahan zat aditif berupa
kitosan menyebabkan kenampakan fisik edible film alginat non-kitosan lebih
halus dibandingkan dengan kenampakan fisik edible film alginat-kitosan yang
lebih kasar.
B. Pembuatan Edible Film Alginat-Kitosan dengan Variasi Konsentrasi
Plasticizer
Uji kuat tarik (tensile strength) ini sesuai dengan standar ASTM D-638.
Hasil uji kuat tarik edible film alginat-kitosan dengan variasi konsentrasi
plasticizer dapat dilihat pada Gambar 11.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Gambar 11. Tensile strength edible film alginat-kitosan dengan variasi konsentrasi plasticizer
Hasil uji kuat tarik dari Gambar 11 menunjukan peningkatan konsentrasi
plasticizer 3%, 6%, 9%, 12%, 15% (b/b) pada konsentrasi kitosan tetap 96 : 4
(b/b), akan menurunkan nilai kuat tarik (tensile strength) edible film alginat-
kitosan yang dihasilkan. Berdasarkan hasil penelitian diperoleh kisaran nilai kuat
tarik (tensile strength) pada masing-masing plasticizer gliserol, PVA ,dan PEG
secara berturut-turut adalah 20,1258 – 7,3164 Mpa, 19,4397 – 9,0409 Mpa, dan
30,1887 – 14,1509 Mpa. Nilai kuat tarik (tensile strength) edible film alginat non
kitosan pada konsentrasi plasticizer 15% (b/b) gliserol, PVA, dan PEG secara
berturut-berturut adalah 6,9881 Mpa, 8,6478 Mpa, dan 13,6268 Mpa. Hal ini
disebabkan, karena meningkatnya konsentrasi plasticizer yang ditambahkan, maka
gaya antara matriks polimer yang terdapat didalam edible film alginat-kitosan
semakin lemah, sehingga menurunkan nilai kuat tarik (tensile strength). Nilai kuat
tarik (tensile strength) akan menurun karena penambahan plasticizer, dimana
plasticizer menyebabkan terjadinya reduksi interaksi ikatan hidrogen
intermolekuler dan intramolekuler pada rantai polimer sehingga matriks film yang
terbentuk akan semakin lemah (Gontard et al., 1994). Reduksi interaksi ikatan
hidrogen intermolekuler dan intramolekuler pada rantai polimer akan
20,1258
7,6134
19,4397
9,0409
30,1887
14,1509
0
5
10
15
20
25
30
35
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Ten
sile
Str
engt
h(M
pa)
Konsentrasi Plasticizer (b/b)
Gliserol PVA PEG
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
meningkatkan mobilitas polimer. Peningkatan mobilitas molekul akan
memfasilitasi migrasi molekul uap air (Rodrigues et al., 2006).
Uji persen perpanjangan (elongation to break) ini sesuai dengan standar
ASTM D-638. Hasil uji persen perpanjangan edible film alginat-kitosan dengan
variasi konsentrasi plasticizer dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12. Elongation to break edible film alginat-kitosan dengan variasikonsentrasi plasticizer
Hasil uji persen perpanjangan dari Gambar 12 menunjukan bahwa,
peningkatan konsentrasi plasticizer 3%, 6%, 9%, 12%, 15% (b/b) pada
konsentrasi kitosan tetap 96 : 4 (b/b), akan menaikan nilai persen perpanjangan
(elongation to break) edible film alginat-kitosan yang dihasilkan. Berdasarkan
hasil penelitian, diperoleh kisaran nilai persen perpanjangan (elongation to break)
pada masing-masing plasticizer gliserol, PVA, dan PEG secara berturut-turut
adalah 0,63 – 2,88%, 0,79 – 3%, dan 1,10 – 3,15%. Nilai persen perpanjangan
edible film alginat non kitosan pada konsentrasi plasticizer 15% (b/b) gliserol,
PVA, dan PEG secara berturut-berturut adalah 3,1496%, 3,4645%, dan 3,3071%.
Meningkatnya konsentrasi plasticizer, akan menyebabkan berkurangnya ikatan
hidrogen internal, sehingga interaksi ikatan hidrogen intermolekuler dan
0,63
2,88
0,79
3
1,1
3,15
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Elo
nga
tion
to B
reak
(%)
Konsentrasi Plasticizer (b/b)
Gliserol PVA PEG
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
intramolekuler rantai polimer yang berdekatan akan semakin lemah, film semakin
fleksibel sehingga nilai persen perpanjangan akan meningkat (Kester and
Fennema, 1989).
Uji permeabilitas uap air ini sesuai dengan standar ASTM E-96. Hasil uji
permeabilitas uap air (WVP) edible film alginat-kitosan dengan variasi konsentrasi
plasticizer dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 13. Water vapour permeability edible film alginat-kitosan dengan variasi konsentrasi plasticizer
Hasil uji permeabilitas uap air dari Gambar 13 menunjukan bahwa
peningkatan konsentrasi plasticizer 3%, 6%, 9%, 12%, 15% (b/b) pada
konsentrasi kitosan tetap 96 : 4 (b/b), akan menaikan nilai permeabilitas uap air
(WVP) edible film alginat-kitosan yang dihasilkan. Berdasarkan hasil penelitian,
diperoleh kisaran nilai permeabilitas uap air (WVP) pada masing-masing
plasticizer gliserol, PVA, dan PEG secara berturut-turut adalah 6,9020 x 10-5 –
2,1024 x 10-4 g mm/m2 hari atm, 7,9800 x 10-5 – 2,2764 x 10-4 g mm m2 hari atm,
dan 6,5860 x 10-5 – 1,2187 x 10-4 g mm/m2 hari atm. Nilai permeabilitas uap air
edible film alginat non kitosan pada konsenrasi plasticizer 15% (b/b) gliserol,
PVA, dan PEG secara berturut-turut adalah 2,1975 x 10-4 g mm/m2 hari atm,
2,5720 x 10-4 g mm/m2 hari atm, dan 1,2943 x 10-4 g mm/m2 hari atm. Salah satu
fungsi dari edible film adalah menahan migrasi uap air. Reduksi interaksi ikatan
6,9020E-05
2,1024E-04
7,9800E-05
2,2764E-04
6,5860E-05
1,2187E-04
0,0000E+00
5,0000E-05
1,0000E-04
1,5000E-04
2,0000E-04
2,5000E-04
0 3 6 9 12 15 18
WV
P (g
mm
/m2
har
i atm
)
Konsentrasi Plasticizer (b/b)
Gliserol PVA PEG
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
hidrogen intermolekuler dan intramolekuler rantai polimer terjadi karena adanya
penambahan plasticizer (Gontard et al., 1994). Plasticizer akan menyebabkan
berkurangnya ikatan hidrogen internal dan melemahkan gaya tarik ikatan hidrogen
intermolekul dan intramolekuler rantai polimer yang berdekatan, sehingga akan
meningkatkan mobilitas polimer (Kester and Fennema, 1989). Reduksi interaksi
ikatan hidrogen intermolekuler dan intramolekuler rantai polimer dan peningkatan
mobilitas molekul akan memfasilitasi migrasi molekul uap air menyebabkan nilai
permeabilitas uap air menjadi lebih besar (Rodrigues et al., 2006).
C. Pembuatan Edible Film Alginat-Kitosan dengan Variasi Konsentrasi Kitosan
Uji kuat tarik (tensile strength) ini sesuai dengan standar ASTM D-638.
Hasil uji kuat tarik edible film alginat-kitosan dengan variasi konsentrasi kitosan
dapat dilihat pada Gambar 14.
Gambar 14. Tensile strength edible film alginat-kitosan dengan variasi konsentrasi kitosan
Hasil uji kuat tarik dari Gambar 14 menunjukan bahwa, peningkatan
konsentrasi kitosan 96 : 4, 94 : 6, 92 : 8, 90 : 10, 88 : 12 (b/b) pada konsentrasi
plasticizer 15% (b/b), akan menaikan nilai kuat tarik (tensile strength) edible film
alginat-kitosan yang dihasilkan. Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh kisaran
7,6134
10,64349,0409
11,1492
14,1509
17,6887
02468
101214161820
0 2 4 6 8 10 12 14
Ten
sile
Str
engt
h(M
pa)
Konsentrasi Kitosan (b/b)
Gliserol PVA PEG
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
kuat tarik (tensile strength) pada masing-masing plasticizer gliserol, PVA, dan
PEG secara berturut-turut adalah 7,6134 – 10,6434 Mpa, 9,0409 – 11,1492 Mpa,
dan 14,1509 – 17,6887 Mpa. Hal ini disebabkan semakin meningkatnya
konsentrasi kitosan yang ditambahkan, maka kepaduan gaya antara matriks
polimer yang terdapat didalam edible film alginat-kitosan semakin kuat, sehingga
akan menaikan nilai kuat tarik (tensile strength).
Uji persen perpanjangan (elongation to break) ini sesuai dengan standar
ASTM D-638. Hasil uji persen perpanjangan edible film alginat-kitosan dengan
variasi konsentrasi kitosan dapat dilihat pada Gambar 15.
Gambar 15. Elongation to break edible film alginat-kitosan dengan variasi konsentrasi kitosan
Hasil uji persen perpanjangan dari Gambar 15 menunjukan bahwa,
peningkatan konsentrasi kitosan 96 : 4, 94 : 6, 92 : 8, 90 : 10, 88 : 12 (b/b) pada
konsentrasi plasticizer 15% (b/b), akan menurunkan nilai persen perpanjangan
(elongation to break) edible film alginat-kitosan yang dihasilkan. Berdasarkan
hasil penelitian diperoleh kisaran nilai persen perpanjangan (elongation to break)
pada masing-masing plasticizer gliserol, PVA, dan PEG secara berturut-turut
adalah 2,88 – 1,73%, 3 – 2,05%, dan 3,15 – 2,20%. Peningkatan konsentrasi
2,88
1,73
3
2,05
3,15
2,2
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0 2 4 6 8 10 12 14
Elo
nga
tion
to B
reak
(%)
Konsentrasi Kitosan (b/b)
Gliserol PVA PEG
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
bahan penyusun edible film menyebabkan meningkatnya kepaduan gaya antara
matriks polimer yang terbentuk sehingga film akan menjadi kuat (Barus, 2002).
Uji permeabilitas uap air ini sesuai dengan standar ASTM E-96. Hasil uji
permeabilitas uap air (WVP) edible film alginat-kitosan dengan variasi konsentrasi
kitosan dapat dilihat pada Gambar 16.
Gambar 16. Water vapour permeability edible film alginat-kitosan dengan variasi konsentrasi kitosan
Hasil uji permeabilitas uap air dari Gambar 16 menunjukan bahwa,
peningkatan konsentrasi kitosan 96 : 4, 94 : 6, 92 : 8, 90 : 10, 88 : 12 (b/b) pada
konsentrasi plasticizer 15% (b/b), akan menurunkan nilai permeabilitas uap air
(WVP) edible film alginat-kitosan yang dihasilkan. Berdasarkan hasil penelitian
diperoleh kisaran nilai permeabilitas uap air (WVP) pada masing-masing
plasticizer gliserol, PVA , dan PEG secara berturut-turut adalah 2,1024 x 10-4 –
5,0220 x 10-5 g mm/m2 hari atm, 2,2764 x 10-4 – 5,4730 x 10-5 g mm/m2 hari atm,
dan 1,2187 x 10-4 – 4,6470 x 10-5 g mm/m2 hari atm. Kitosan memiliki sifat
hidrofobik secara alami (Bangyekan et al., 2006), maka dari itu dapat menutupi
kekurangan pada edible film alginat dengan ketahanan terhadap uap airnya sangat
rendah akibat dari sifat hidrofiliknya. Rasio antara bagian yang hidrofilik dan
hidrofobik pada komponen film akan mempengaruhi nilai permeabilitas uap air.
2,1024E-04
5,0220E-05
2,2764E-04
5,4730E-05
1,2187E-04
4,6470E-050,0000E+00
5,0000E-05
1,0000E-04
1,5000E-04
2,0000E-04
2,5000E-04
0 2 4 6 8 10 12 14
WV
P (g
mm
/m2
har
i atm
)
Konsentrasi Kitosan (b/b)
Gliserol PVA PEG
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Semakin besar hidrofobisitas film, maka nilai permeabilitas uap air akan semakin
kecil. Semakin kecil migrasi uap air yang terjadi pada produk yang dikemas oleh
edible film, maka semakin bagus sifat edible film dalam menjaga umur simpan
produk yang dikemasnya. Siswanti (2008) menyebutkan, akibat dari
meningkatnya konsentrasi bahan penyusun edible film menyebabkan gaya antara
matriks polimer semakin padu, sehingga struktur film akan menjadi lebih kuat.
Struktur jaingan film yang kuat dan kokoh mengakibatkan meningkatnya kekuatan
film dalam menahan migrasi uap air.
D. Karakterisasi FT-IR
Analisis menggunakan FT-IR (spektroskopi infra-red) berfungsi untuk
mengetahui perubahan atau pergeseran vibrasi gugus fungsi dalam suatu senyawa
yang diidentifikasi. Analisis FT-IR dalam penelitian ini, dimaksudkan untuk
mengatahui perubahan gugus-gugus fungsi serta adanya ikatan-ikatan pada Na-
alginat dan campuran alginat-kitosan. Analisis data ini dengan cara
membandingkan serapan IR pada Na-alginat dan campuran alginat-kitosan
sehingga diperoleh serapan khusus keduanya.
Gambar 17. (a) Spektrum FT-IR Na-Alginat, (b) Spektrum FT-IR Alginat-Kitosan Plasticizer Gliserol, (c) Spektrum FT-IR Alginat-Kitosan PlasticizerPVA, (d) Spektrum FT-IR Alginat-Kitosan Plasticizer PEG.
a
bcd
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Pada Gambar 17 (a) spektra IR Na-alginat terdapat serapan pada bilangan
gelombang 3421,72 cm-1 yang merupakan vibrasi dari -OH, kemudian terdapat
serapan pada bilangan gelombang 1616,35 cm-1 yang merupakan vibrasi dari
C=O. Bilangan gelombang 1417,68 cm-1 merupakan serapan dari O-Na yang
merupakan puncak serapan dari Na dalam alginat (Soares et al., 2004), sedangkan
pada bilangan gelombang 1029,99 cm-1 terdapat serapan C-O yang merupakan
kelompok karboksil.
Pada Gambar 17 (b), 13 (c), dan 13 (d) secara berturut-turut merupakan
spektra IR dari alginat-kitosan plasticizer gliserol, PVA, dan PEG. Gambar 13 (b),
13 (c), dan 13 (d) terdapat serapan pada bilangan gelombang 3404,36 cm-1;
3414,00 cm-1; 3404,36 cm-1 yang merupakan vibrasi dari -OH,-NH2
(Tampubolon, 2008). Serapan pada bilangan gelombang 2929,87 cm-1; 2935,66
cm-1; 2916,37 cm-1 merupakan serapan gugus C-H stretching. Pada serapan
bilangan gelombang 1614,42 cm-1; 1616,35 cm-1; 1614,42 cm-1 merupakan
serapan dari C=O. Bilangan gelombang 1415,75 cm-1; 1413,82 cm-1; 1413,82 cm-1
merupakan serapan dari gugus C-H bending. Pada bilangan gelombang 1035,77
cm-1; 1033,85 cm-1; 1033,85 cm-1 merupakan serapan gugus C-O.
Serapan gugus fungsi -OH pada spektrum FT-IR Gambar 17 (b), 13 (c),
dan 13 (d) melebar akibat penambahan plasticizer yang bersifat hidrofilik,
menyebabkan interaksi ikatan hidrogen. Secara keseluruhan spectrum FT-IR yang
diperloeh tidak mengalami perubahan bilangan gelombang yang berarti, dan tidak
ada gugus fungsi baru yang terbentuk. Hal ini menjunjukan bahwa edible film Ca-
alginat yang dihasilkan merupakan proses blending secara fisika. Dengan
demikian edible film Ca-alginat yang terbentuk sifatnya sama seperti komponen
penyusunnya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan dapat diambil
kesimpulan sebagai berikut :
1. Penambahan plasticizer gliserol, PVA, dan PEG dapat mempengaruhi sifat
fisik mekanik edible film Ca-alginat yang dihasilkan. Semakin besar
konsentrasi plasticizer, maka nilai kuat tarik yang dihasilkan semakin kecil,
sedangkan nilai persen perpanjangan dan permeabilitas uap air yang dihasilkan
semakin besar.
2. Penambahan kitosan dapat mempengaruhi sifat fisik dan mekanik edible film
Ca-alginat yang dihasilkan. Semakin besar konsentrasi kitosan, maka nilai kuat
tarik yang dihasilkan semakin besar sedangkan nilai persen perpanjangan dan
permeabilitas uap air semakin kecil.
B. Saran
Adapun beberapa saran yang dapat dilakukan unuk peningkatan hasil penelitian
ini, antara lain :
1. Perlu adanya kajian lebih lanjut terhadap metode pembuatan edible film agar
film yang terbentuk ketebalannya lebih merata.
2. Perlu adanya penambahan zat aditif lain yang dapat menurunkan nilai
permeabilitas uap air edible film Ca-alginat agar meningkatkan umur simpan
produk yang dikemas.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
DAFTAR PUSTAKA
American Society for Testing and Materials (ASTM).1995. Standard test method for water vapor transmission of materials: E96-95. In ASTM. Annual Book of American Standard Testing Methods, Vol 8.01, Philadelphia, PA.
American Society for Testing and Materials (ASTM).1998. Standard test method for tensile properties of plastics: D638-97. In ASTM. Annual Book of American Standard Testing Methods, Vol 8.05, Philadelphia, PA.
Ali, M. E. 2001. Alginate-Lifecasters’ Gold. Art Casting Journal: 5 pp.
Angka, S. L. dan Suhartono, M. T. 2000. Bioteknologi Hasil Laut. Pusat Pangkajian Sumberdaya dan Pesisir Lautan. IPB. Bogor.
Anonymous. 2006. Glycerin. pioneerthingking.com/ Glycerin. Html.
Anonimous. 2008. Bahaya Dibalik Kemasan Makanan.www.ranahminang.net/lainlain.phtml.
Aryanto, A. Y. 2002. Pemanfaatan Khitosan dari Limbah Kulit Udang (Crustacea) Sebagai Bahan untuk Pembuatan Membran. Skripsi. Fakultas TeknologiPerikanan, IPB. Bogor.
Austin. 1985. Chercile’s Chemical Process Industries, Mc- Graw. Hill Book Co Tokyo.
Bangyekan, C., Aht, O. D., Srikulkit, K. 2006. Preparation and properties evaluation of chitosan-coated cassava starch film. Carbohydrate Polymers 63, 61-71.
Barus, S. P. 2002. Karakteristik Film Pati Biji Nangka (Artocarpus integra Meur) dengan Penambahan CMC. Skripsi. Biologi. Univ. Atma Jaya. Yogyakarta.
Bhat, S. G. 1990. Oleic Acid A Value Added. Product From Palm Oil. The Conferse Chemistry Technology PORIM. Kuala Lumpur.
Butler, B. L., Vergano, P. J., Testin, R. F., Bunn, J. M. and Wiles, J. L. 1996. Mechanical and Barrier Properties of Edible Chitosan Films as affected by Composition and Storage. J. Food Sci, Vol. 61 No. 5, 953-955.
Caner, C., Vergano, P. J. and Wiles, J. L. 1998. Chitosan film mechanical and permeation properties as affected by acid, plasticizers, and storage. Journal of Food Science, Vol. 63, 1049–1052.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Chang, K. L. B., Tsai, G., Lee, J., Fu, W. 1997. Heterogenous N-deacetylation of chitin in alkaline solution. Carb Res, Vol. 303: 327-332.
Chaplin, M. 2005. Alginate. London: South Bank University. http://chem.skku.ac. kr/~wkpark/tutor/mirror/www.martin.chaplin.btinternet.co.uk/hygua.html.
Chen, M. C., Yeh, G. H. C., Chiang, B. H. 1996. Antimicrobial and physicochemical properties of methylcellulosa and chitosan films containing aqueus preserpative. J. Food Processing and Preservation, Vol. 20: 379-390.
Conca, K. R. and Yang, T. C. S. 1993. Edible Food Barier Coating in biodegradable polymers and packaging, ed. C. Ching, D. Kaplan E. Thomas., pp. 357-369. Technomic Publishing Co., Inc. Lancaster.
Cottrel, I. W. and Kovacks, P. 1980. Alginates, in handbook of water-soluble gums and resins, R. Davidson, ed., New York, Mc Graw-Hill, p.18.
Cristsania. 2008. Pengaruh Pelapisan Dengan Edible Coating Berbahan Baku Karagenan Terhadap Karakteristik Buah Stroberi (Fragaria nilgerrensis) Selama Penyimpanan Pada Suhu 5 oC ± 2 oC. Skripsi. Teknologi Industri Pertanian, Universitas Padjadjaran, Jatinangor.
Donhowe, I. G. and Fennema, O. R. 1993. water vapour and oxygen permeability of wax film. J. Am. Oil. Sci. 70(9):867-873.
El Ghaouth, A., Ponnampalam, R., Castaigne, F., Arul, J. 1992. Chitosan coating to extend the storage life tomatoes. Hort Science. 27: 1016-1018.
Emmawati, A. 2004. Produksi kitosan dengan perlakuan kimiawi dan enzimatis menggunakan NaOH dan kitin deasetilase. Tesis. Sekolah Pascasarjana, Institur Pertanian Bogor, Bogor.
Gennadious, A., Weller, C. L. and Gooding, C. H. 1994. Measurement Error in water Vapor Permeability of Highly Permeale, Hydrophilic Rdible Film. S.Food Eng, 21 : 395- 409.
Gennadios, A. 2002. Protein Based Films and Coating. CRC Press, Florida.
Glicksman, 1984. Food Hydrocolloids. Vol III, 1983, Boca Rotan, F1 : CRC Press.
Gontard, N., Guilbert, S., Cuq, J. L.1994. Water and Glyserol as plasticizer Affect Mechanical and Water Barrier Properties at an Edible Wheat Gluten Film. J. Food Science. 58 (1): 206-211.
Goosen, M. F. A. 1997. Applications of Chitin and Chitosan. USA : Technomic.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Harris, T. 2001. The Advance technology of polymer (online), http://www.ehow/content.php?c=2779, diakses 12 September 2006.
Hekmat, O., Tokuyasu, K. and Withers, S. G. 2003. Subsite strukture of the endotype chitin deasetylase from a Deuteromycetes, Colleotrishumlindemuthianum: an investigation using stesdy state kinetic analysis and MS. Biochem 374: 369-380.
Higuera, D. L. A., Carmona, G. H. and Montesinos, Y. E. R. 2002. Parameter affecting the conversion of alginic acid to natrium alginate. Ciencias Marinas 28 (1): 27-36.
Hui, Y. H. 2006, Handbook of Food Science, Technology, and, Engineering Volume I. CRC Press, USA
Inukai, M. and Masakatsu, Y. 1999. Effects of charge density on drug permeability through alginate gel membranes. Chem. Pharm. Bull, 47(8) 1059-1063.
Janesh, K. A. and Alonso, M. J. 2003. Depolimerized chitosan nanoparticles for protein delivery : Preparation and characterization. Journal of applications of Polimer Science, 88, 2769-2776.
Jia, Y. T., Gong, J., Gu, X. H., Kim, H. Y., Dong, J., Shen, X. Y. 2007. Fabrication and characterization of poly (vinyl alcohol)/chitosan blend nanowbers produced by electrospinning method. Journal of Carbohydrate Polymer, 67, 403-409.
Kim, J. H. and Lee, K. H. 1998. Effect of PEG additive on membrane fotmation by phase inversion. J.Membr. Sci. 138.153
Johnson, E. L. and Peniston, Q. P. 1982. Utilization of Shelfish Wastes for Produstion Chitin and Chitosan Production Chemistry of Marine Food Product. AVI Publ., Westport. P. 415-422.
Kester, J. J. and Fennema, O. 1986. Edible Film and Coatings: AView. Food Technology, 40 (12): 47-59.
Kester. J. J. and Fennema, O. 1989 b. An edible film of lipids and cellulose ethers performance in a model frozenfood system. J. food Scl., 54 (6) : 1390-1392-1406.
Kittur, F. S., Kumar, K. R. and Tharanathan, R. N. 1998. Functional packaging properties of chitosan film. Z. Lebesm Unters Forsch A. 206: 44-47.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Kinzel, B. 1992. Protein-rich edible coatings for foods. Agricultural research.May 1992 : 20-21.
Knorr, D. 1984. Dye Binding Properties of Chitin and Chitosan. J. food Sci. New York.
Knorr, D. 1982. Functional properties of chitin and chitosan. J. Food Sci. 8: 593.
Koswara, S., Purwiyatno, H. dan Eko, H. P. 2002. Edible film. J Tekno Pangan dan Agroindustri. Volume 1 (12): 183-196
Kolodziejska, I., Wojtasz, P. A., Ogonowska, G. and Sikorski, Z. E. 2000.Deacetylation of Chitin in two-stage Chemical and Enzymatic Process.Bulletin of Sea Fisheries Institute 2: 15-24.
Krochta, J. M. 1992. Control of mass transfer in food with edible coatings and film. In : Singh,R.P. and M.A.Wirakartakusumah (Eds) : Advances in Food Engineering. CRC Press : Boca Raton, F.L. pp. 517-538.
Krochta, J. M. and McHugh, T. H. 1994. Sorbitol vs glyserol plastisized whey protein edible film: Integrated oxygen permeability and tensile property evaluation. J. Agric Food Che, 42(4): 841-845.
Krochta, J. M., Baldwin, E. A. and Nisperos, C. M. O. 1994. Edible Coating and Film to Improve Food Quality. Technomic Publishing Company, New York, NY.
Kurita, K. 2001. Controlled functionalization of the polysaccharide chitin. Journal of Polimer Science. 26, 1921–71.
Lap. Protan. 1987. Cational Polymer for Recovering Valuable by Product from Processing Waste Burggess. USA.
Li, G., Zhang, Y., Wu, Y. C., Zhang, L. D. 1998. J. Phys., Condens. Matter 15.
Lieberman, E. R. and Gilbert, S. D. 1973. Gas Permeation of Collagen Films as Affected bt Cross Linkage Moitsure and Plasticizer Content. Jounal Of Polymer Science, 41 : 33 – 43.
Manullang, M. 1998. Pemanfaatan kitosan dalam minuman kaya serat makanan. Bul. Teknologi dan Industri Pangan. vol IX no. 1: 34-43.
McCormick, E. and Ali. 2001. Alginate-Lifecasters’Gold. Art Casting Journal. September 2001. http://www.artmolds.com/ali/pdf/Aliginate_lifecaster_ gold1.pdf.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Mc Hugh, D. J. 1987. Production, properties and uses of alginate. In : D.J. Mc Hugh (Ed.) Production and Utilization of Products From Commercial Seaweeds. Food and Agriculture Organization of the United nations. Rome: 58 – 115
Mc. Hugh, D. J. 2003. “A Guide to Seaweed Industry”, FAO Fisheries Technical Paper, No. 441.
Muzzarelli, R. A. A., Rochetti, R. 1985. Journal of Carbohydrate Polymers. 5, 461– 72.
Muzarelli, R. A. A., Farsi, R., Filippini, O., Giovanetti, E., Biagini, G., Varaldo, P. E. 1990. Antimicrobial properties of N-Carboxybutyl chitosan.Antimicrobial Agents Chemonth, 34: 2019-2023.
Ornum, J. U. 1992. Shrimp Waste Must It Be Wasted?. Infofish 6: 48-51.
Pavlath, A. E., Gossett, C., Camirand, W. and Robertson, G. H. 1999. Ionomeric films of alginic acid. Journal Of Science, 64(1): 61-63.
Rochima, E. 2005. Aplikasi Kitin Deasetilase Termostabil dari Bacillus papandayan K29-14 Asal Kawah Kamojang Jawa Barat Pada PembuatanKitosan. Tesis. Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Rodrigeus. 2006. Starch and Its Derivates, volume II. John wiley and son's Inc, new york.
Rodrigues, M., Ose’s, J., Ziani, K. and Mate, J. I. 2006. Combined effect of plasticizer and surfactants on the physical properties of starch based edible films. Food Research International. 39:840-846. doi: 10.1016/j. foodres. 2006. 04. 002.
Sahidi, F. J., Arachchi, J. K. V. and Loen, J. 1999. Food Applications of Chitin and Chitosan Trensfood. J. Sci Tech. Vol. 10:37-51.
Santoso, B., Saputra, D. dan Pambayun, R. 2004. Kajian Teknologi Edible Coating dari Pati dan Aplikasinya Untuk Pengemas Primer Lempok Durian. Jurnal Teknologi dan Industri Pangan XV (3).
Simpson, B. K. 1997. Utilization of Chitosan for Preservation of Raw Shrimph. Food Biotechnology II. 25-44.
Siswanti. 2008. Karakterisasi Edible film Dari Tepung Komposit Glukomanan Umbi Iles-Iles (Amorphopallus Muelleri Blume) dan Tepung Maizena. Skripsi. UNS. Surakarta.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Soares, J. P., Santos, J. E., Chierice, G. O. and Cavalheiro, E. T. G. 2004. Thermal behavior of alginic acid and its natrium salt. Ecl, Sao Paulo, 29(2): 57-63.
Suptijah, P., Salamah, E., Sumaryanto, H., Purwaningsih, S., Santosa, J. 1992. Pengaruh berbagai metode isolasi kitin dari kulit udang terhadap kadar dan mutunya. Bogor : Laporan penelitian Faperikan. IPB.
Suyatma, N. E., Tighzert, L. and Copinet, A. 2005. Effects of Hydrophilic Plasticizers on Mechanical, Thermal, and Surface Properties of Chitosan Films. J. Agric. Food Chem. 53: 3950−3957.
Suzuki, M., Yoshida, T., Koyama, T., Kobayashi, S., Kimura, M., Hanabusa, K., Shirai, H. 1999. Ionic conduction in partially phosphorylated poly(vinyl alcohol) as polymer electrolytes. Journal of Polymer, 41, 4531-4536.
Tampubolon. 2008. Pembuatan Material Selulosa-Kitosan Bakteri dalam Medium Air Kelapa dengan Penambahan Pati dan Kitosan Menggunakan Acetobacter-Xylinum. Skripsi. USU. Medan.
Tsigos, I., Martinou, A., Kafetzopoulos. and Bouriotis, V. 2000. Chitin deacetylases: New Versatile Tools in Biotechnology. Titbech Rev 18: 305- 312.
Wandrey, C. 2005. Hydrogels and Hydrocolloids: Alginates and Other Biopolymers. 7th World Biomaterials Congress. Sydney.
Wibowo, S. 2006. Produksi kitin kitosan secara komersial. Prosiding seminar nasional Kitin-Kitosan. DTHP, Institut Pertanian Bogor.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Bagan Prosedur Kerja Pembuatan
2. Pembuatan larutan alginat dengan penambahan
Lampiran 1
Bagan Prosedur Kerja Pembuatan Edible Film Alginat-Kitosan dan Alginat
non-Kitosan
1. Pembuatan larutan kitosan
Pembuatan larutan alginat dengan penambahan plasticizer
Kitosan dan Alginat
plasticizer
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3. Pencampuran larutan
%, 12 %, 15 %) pada konsentrasi
4. Pencampuran larutan
92:8, 90:10, 88:12 (b/b
Pencampuran larutan alginat variasi konsentrasi plasticizer
%, 12 %, 15 %) pada konsentrasi kitosan tetap 96:4 (b/b
Pencampuran larutan alginat dengan variasi konsentrasi kitosan
92:8, 90:10, 88:12 (b/b) pada konsentrasi plasticizer
plasticizer (3 %, 6 %, 9
osan tetap 96:4 (b/b)
konsentrasi kitosan 94:6,
plasticizer tetap (15%)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5. Pembuatan Pembuatan Edible film Ca-alginat non-kitosan (sebagai pembanding)kitosan (sebagai pembanding)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Lampiran 2
Perhitungan Massa Plasticizer (Gliserol, PVA, dan PEG)
1. X / (X+3) x 100% = 3% → X = 0,09278 gram
2. X / (X+6) x 100% = 6% → X = 0,19149 gram
3. X / (X+9) x 100% = 9% → X = 0,29670 gram
4. X / (X+12) x 100% = 12% → X = 0,40900 gram
5. X / (X+15) x 100% = 15% → X = 0,52940 gram
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Lampiran 3
Proses Pembuatan Edible Film Alginat-Kitosan
1. Proses pembuatan larutan alginat, larutan kitosan dan pencampuran
keduanya
``
2. Edible film alginat-kitosan setelah dicetak pada plat kaca dan setelah
dimasukan ke dalam oven
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Lampiran 4
Karakterisasi Edible Film
1. Kuat tarik (Tensile Strength)
Dilaksanakan di Laboratorium Material dan Bahan Teknik Jurusan Teknik
Mesin FT UGM. Uji ini sesuai dengan ASTM D-638. Instrumen yang
dgunakan dalam uji ini adalah sebagai berikut ;
Dimana hasil yang diperoleh dari instrument ini adalah gaya dengan
satuan newton. Kemudian gaya dengan satuan newton tersebut dikonversi
ke dalam satuan Kg. Persamaan yang digunakan dalam menghitung kuat
tarik (tensile strength) ini adalah :
σ = F / (T x L).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Dimana;
σ = Kekuatan tarik bahan (Mpa)
F = Gaya maksimum (Newton)
T = Tebal bahan (mm)
L = Panjang model (mm)
A. Hasil uji kuat tarik (tensile strength) edible film Ca-alginat dengan
variasi konsentrasi plasticizer pada konsentrasi kitosan tetap, sebagai
berikut ;
a. Gliserol
1) Gliserol 3%
3,2 N / (0,05 mm x 3,18 mm) = 20,1258 MPa
2) Gliserol 6 %
4,5 N / (0,075 mm x 3,18 mm) = 18,8680 MPa
3) Gliserol 9%
4,4 N / (0,08 mm x 3,18 mm) = 17,2956 MPa
4) Gliserol 12%
2,3 N / (0,07 mm x 3,18 mm) = 10,3324 MPa
5) Gliserol 15%
2,3 N / (0,095 mm x 3,18 mm) = 7,6134 MPa
b. PVA
1) PVA 3%
3,4 N / (0,055 mm x 3,18 mm) = 19,4397 MPa
2) PVA 6%
4,5 N / (0,08 mm x 3,18 mm) = 17,6887 MPa
3) PVA 9%
4,4 N / (0,09 mm x 3,18 mm) = 15,3789 MPa
4) PVA 12%
3,0 N / (0,07 mm x 3,18 mm) = 13,4771 MPa
5) PVA 15%
2,3 N / (0,08 mm x 3,18 mm) = 9,0409 Mpa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
c. PEG
1) PEG 3%
4,8 N / (0,05 mm x 3,18 mm) = 30,1887 MPa
2) PEG 6%
4,4 N / (0,06 mm x 3,18 mm) = 23,0608 MPa
3) PEG 9%
4,9 N / (0,08 mm x 3,18 mm) = 19,2610 MPa
4) PEG 12%
3,9 N / (0,085 mm x 3,18 mm) = 14,4284 MPa
5) PEG 15%
2,7 N / (0,06 mm x 3,18 mm) = 14,1509 MPa
B. Hasil uji kuat tarik (tensile strength) edible film Ca-alginat dengan
variasi konsentrasi kitosan pada konsentrasi plasticizer tetap, sebagai
berikut ;
a. Gliserol
1) Alginat : Kitosan = 96 : 4 (w/w)
2,3 N / (0,095 mm x 3,18 mm) = 7,6134 MPa
2) Alginat : Kitosan = 94 : 6 (w/w)
2,3 N / (0,09 mm x 3,18 mm) = 8,0363 MPa
3) Alginat : Kitosan = 92 : 8 (w/w)
2,5 N / (0,9 mm x 3,18 mm) = 8,7352 MPa
4) Alginat : Kitosan = 90 : 10 (w/w)
2,4 N / (0,08 mm x 3,18 mm) = 9,4340 MPa
5) Alginat : Kitosan = 88 : 12 (w/w)
4,4 N / (0,13 mm x 3,18 mm) = 10,6434 MPa
b. PVA
1) Alginat : Kitosan = 96 : 4 (w/w)
2,3 N / (0,08 mm x 3,18 mm) = 9,0409 MPa
2) Alginat : Kitosan = 94 : 6 (w/w)
3,0 N / (0,10 mm x 3,18 mm) = 9,4340 MPa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3) Alginat : Kitosan = 92 : 8 (w/w)
3,4 N / (0,11 mm x 3,18 mm) = 9,7198 MPa
4) Alginat : Kitosan = 90 : 10 (w/w)
3,5 N / (0,11 mm x 3,18 mm) = 10,0057 MPa
5) Alginat : Kitosan = 88 : 12 (w/w)
3,9 N / (0,10 mm x 3,18 mm) = 11,1492 MPa
c. PEG
1) Alginat : Kitosan = 96 : 4 (w/w)
2,7 N / (0,06 mm x 3,18 mm) = 14,1509 MPa
2) Alginat : Kitosan = 94 : 6 (w/w)
3,8 N / (0,08 mm x 3,18 mm) = 14,9371 MPa
3) Alginat : Kitosan = 92 : 8 (w/w)
4,0 N / (0,08 mm x 3,18 mm) = 15,7233 MPa
4) Alginat : Kitosan = 90 : 10 (w/w)
4,6 N / (0,09 mm x 3,18 mm) = 16,0727 MPa
5) Alginat : Kitosan = 88 : 12 (w/w)
4,5 N / (0,08 mm x 3,18 mm) = 17,6887 MPa
2. Persen perpanjangan (Elongation to break)
Dilaksanakan di Laboratorium Material dan Bahan Teknik Jurusan Teknik
Mesin FT UGM. Uji ini sesuai dengan ASTM D-638. Persamaan yang
digunakan dalam uji ini adalah :
ε = {(Li – Lo) / Lo} x 100%.
Dimana;
ε = persen perpanjangan (%)
Li = Panjang material setelah diuji tarik (cm)
Lo = Panjang material sebelum diuji tarik (cm)
A. Hasil uji persen perpanjangan (elongation to break) edible film Ca-
alginat dengan variasi konsentrasi plasticizer pada konsentrasi kitosan
tetap, sebagai berikut ;
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
a. Gliserol
1) Gliserol 3%
{(6,39 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 0,63%
2) Gliserol 6%
{(6,41 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 0,95%
3) Gliserol 9%
{(6,44 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 1,42%
4) Gliserol 12%
{(6,47 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 1,89%
5) Gliserol 15%
{(6,53 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 2.88%
b. PVA
1) PVA 3%
{(6,40 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 0,79%
2) PVA 6%
{(6,43 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 1,26%
3) PVA 9%
{(6,46 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 1,73%
4) PVA 12%
{(6,49 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 2,20%
5) PVA 15%
{(6,54 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 3,00%
c. PEG
1) PEG 3%
{(6,42 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 1,10%
2) PEG 6%
{(6,45 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 1,57%
3) PEG 9%
{(6,48 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 2,05%
4) PEG 12%
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
{(6,50 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 2,36%
5) PEG 15%
{(6,55 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 3,15%
B. Hasil uji persen perpanjangan (elongation to break) edible film Ca-
alginat dengan variasi konsentrasi kitosan pada konsentrasi plasticizer
tetap, sebagai berikut ;
a. Gliserol
1) Alginat : Kitosan = 96 : 4 (w/w)
{(6,53 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 2,88%
2) Alginat : Kitosan = 94 : 6 (w/w)
{(6,51 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 2,52%
3) Alginat : Kitosan = 92 : 8 (w/w)
{(6,49 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 2,20%
4) Alginat : Kitosan = 90 : 10 (w/w)
{(6,48 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 2,05%
5) Alginat : Kitosan = 88 : 12 (w/w)
{(6,46 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 1,73%
b. PVA
1) Alginat : Kitosan = 96 : 4 (w/w)
{(6,54 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 3,00%
2) Alginat : Kitosan = 94 : 6 (w/w)
{(6,52 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 2,68%
3) Alginat : Kitosan = 92 : 8 (w/w)
{(6,51 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 2,52%
4) Alginat : Kitosan = 90: 10 (w/w)
{(6,49 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 2,20%
5) Alginat : Kitosan = 88 : 12 (w/w)
{(6,48 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 2,05%
c. PEG
1) Alginat : Kitosan = 96 : 4 (w/w)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
{(6,55 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 3,15%
2) Alginat : Kitosan = 94 : 6 (w/w)
{(6,54 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 3,00%
3) Alginat : Kitosan = 92 : 8 (w/w)
{(6,52 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 2,68%
4) Alginat : Kitosan = 90 : 10 (w/w)
{(6,51 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 2,52%
5) Alginat : Kitosan = 88 : 12 (w/w)
{(6,49 cm – 6,35 cm) / 6,35 cm} x 100% = 2,20%
3. Permeabilitas Uap Air (Water Vapour Permeability)
Dilaksanakan di Laboratorium Dasar Kimia FMIPA UNS. Uji ini sesuai
dengan ASTM E-96. Adapun langkah-langkah dalam uji ini adalah
sebagai berikut;
a. Tentukan tebal kemasan yang diuji (mm).
b. Potong bahan mengikuti bentuk permukaan mangkuk WVP, beri
toleransi untuk mencapai wax.
c. Tentukan diameter mangkuk dan luas permukaan kemasan mengukuti
persamaan, A = (1/4) x π x D2.
d. Masukan desikan ke dalam mangkuk WVP sebanyak 7 gram.
e. Tutup kemasan dan rekatkan dengan manggunakan lilin wax.
f. Tentukan beratnya.
g. Inkubasi dalam suhu, tekanan, dan kelembaban ruang selama 4 hari.
h. Timbang mangkuk WVP beserta isinya pada inkubasi hari ke 1, 2, 3,
dan 4.
i. Buat grafik hubungan kenaikan berat mangkuk (sumbu X) dan waktu
inkubasi (sumbu Y), tentukan slopenya.
j. Tentukan permeabilitas uap air melewati kemasan dengan persamaan
WVP = (slope x tebal) / (A x P).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Dimana;
Slope = b, dari regresi linear
Tebal = tebal bahan (mm)
A = (1/4) x π x D2 (m2)
P = atm
A. Hasil uji permeabilitas uap air (Water Vapour Permeability) edible
film Ca-alginat dengan variasi konsentrasi plasticizer pada konsentrasi
kitosan tetap, sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
a. Gliserol
Hari ke-
0
Hari ke-
1
Hari ke-
2
Hari ke-
3
Hari ke-
4
3% 101.192 101.793 101.783 101.661 101.559
6% 101.816 102.705 102.757 102.898 102.839
9% 101.864 102.494 102.475 102.63 102.538
12% 101.425 102.128 102.132 102.296 102.226
15% 102.372 103.212 103.226 103.395 103.312
1) Gliserol 3%
(0,0602 gram x 0,09 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 6,9020 x 10-5
2) Gliserol 6%
(0,2239 gram x 0,05 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 1,4261 x 10-4
3) Gliserol 9%
(0,2086 gram x 0,06 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 1,5944 x 10-4
4) Gliserol 12%
(0,1770 gram x 0,09 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 2,0293 x 10-4
5) Gliserol 15%
(0,2063 gram x 0,08 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 2,1024 x 10-4
b. PVA
Hari ke-0
Hari ke-
1
Hari ke-
2
Hari ke-
3
Hari ke-
4
3% 102.895 103.523 103.524 103.409 103.3
6% 108.591 109.431 109.456 109.603 109.548
9% 101.281 102.211 102.231 102.390 102.329
12% 103.744 104.535 104.561 104.716 104.641
15% 100.756 101.458 101.484 101.639 101.559
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1) PVA 3%
(0,0696 gram x 0,09 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 7,9800 x 10-5
2) PVA 6%
(0,1484 gram x 0,08 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 1,5124 x 10-4
3) PVA 9%
(0,2275 gram x 0,07 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 2,0287 x 10-4
4) PVA 12%
(0,1975 gram x 0,09 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 2,2643 x 10-4
5) PVA 15%
(0,1787 gram x 0,10 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 2,2764 x 10-4
c. PEG
Hari ke-0
Hari ke-
1
Hari ke-
2
Hari ke-
3
Hari ke-
4
3% 99.583 100.117 100.101 100.01 99.895
6% 100.197 100.707 100.662 100.767 100.716
9% 105.098 105.5 105.442 105.534 105.488
12% 103.585 104.075 104.006 104.104 104.063
15% 100.768 101.275 101.218 101.326 101.274
1) PEG 3%
(0,0517 gram x 0,10 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 6,5860 x 10-5
2) PEG 6%
(0,1098 gram x 0,05 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 6,9940 x 10-5
3) PEG 9%
(0,0814 gram x 0,08 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 8,2300 x 10-5
4) PEG 12%
(0,0985 gram x 0,07 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 8,7834 x 10-5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5) PEG 15%
(0,1063 gram x 0,09 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 1,2187 x 10-4
B. Hasil uji permeabilitas uap air (Water Vapour Permeability) edible
film Ca-alginat dengan variasi konsentrasi kitosan pada konsentrasi
plasticizer tetap, sebagai berikut :
a. Gliserol
Hari ke-0 Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3 Hari ke-496 : 4 102.372 103.212 103.226 103.395 103.31294 : 6 99.5 99.374 99.685 99.702 99.67492 : 8 100.665 100.852 100.869 100.928 100.863
90 : 10 108.705 108.906 108.914 108.97 108.90388 : 12 100.978 101.141 101.17 101.213 101.161
1) Alginat : Kitosan = 96 : 4 (w/w)
(0,2063 gram x 0,08 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 2,1024 x 10-4
2) Alginat : Kitosan = 94 : 6 (w/w)
(0,0676 gram x 0,12 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 1,0334 x 10-4
3) Alginat : Kitosan = 92 : 8 (w/w)
(0,0472 gram x 0,10 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 6,0130 x 10-5
4) Alginat : Kitosan = 90 : 10 (w/w)
(0,0460 gram x 0,09 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 5,2740 x 10-5
5) Alginat : Kitosan = 88 : 12 (w/w)
(0,0438 gram x 0,09 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 5,0220 x 10-5
b. PVA
Hari ke-0 Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3 Hari ke-496 : 4 100.756 101.458 101.484 101.639 101.55994 : 6 100.166 100.061 100.384 100.409 100.37992 : 8 101.408 101.254 101.564 101.582 101.553
90 : 10 98.451 99.044 99.034 98.918 98.81988 : 12 98.549 99.075 99.061 98.98 98.865
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1) Alginat : Kitosan = 96 : 4 (w/w)
(0,1787 gram x 0,10 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 2,2764 x 10-4
2) Alginat : Kitosan = 94 : 6 (w/w)
(0,0774 gram x 0,11 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 1,0846 x 10-4
3) Alginat : Kitosan = 92 : 8 (w/w)
(0,2275 gram x 0,07 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 8,6600 x 10-5
4) Alginat : Kitosan = 90 : 10 (w/w)
(0,0610 gram x 0,08 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 6,2170 x 10-5
5) Alginat : Kitosan = 88 : 12 (w/w)
(0,0537 gram x 0,08 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 5,4730 x 10-5
c. PEG
Hari ke-0 Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3 Hari ke-496 : 4 100.768 101.275 101.218 101.326 101.27494 : 6 100.32 100.215 100.522 100.532 100.50392 : 8 102.377 102.226 102.552 102.561 102.538
90 : 10 101.325 101.195 101.503 101.512 101.4988 : 12 103.278 103.111 103.431 103.437 103.419
1) Alginat : Kitosan = 96 : 4 (w/w)
(0,1063 gram x 0,09 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 1,2187 x 10-4
2) Alginat : Kitosan = 94 : 6 (w/w)
(0,0683 gram x 0,10 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 8,7010 x 10-5
3) Alginat : Kitosan = 92 : 8 (w/w)
(0,0657 gram x 0,10 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 8,3700 x 10-5
4) Alginat : Kitosan = 90 : 10 (w/w)
(0,0647 gram x 0,09 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 7,4180 x 10-5
5) Alginat : Kitosan = 88 : 12 (w/w)
(0,0608 gram x 0,06 mm) / (78,5 m2 x 1 atm) = 4,6470 x 10-5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user