Pembuatan Dan Karakterisasi Edible Film Dari Variasi Pati Sukun (Artocarpus Altilis) Dan Kitosan Menggunakan Plastisizer Gliserol

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI VARIASI PATI
SUKUN (Artocarpus altilis) DAN KITOSAN MENGGUNAKAN
PLASTISIZER GLISEROL

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana
Sains

OLEH:

YABES ANUGRAH S
NIM : 100802018

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014

Universitas Sumatera Utara

ii

PERSETUJUAN

Judul

Kategori
Nama
Nim
Program studi
Departemen
Fakultas

: PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI EDIBLE
FILM
DARI
VARIASI
PATI
SUKUN

(ARTOCARPUS
ALTILIS)
DAN
KITOSAN
DENGAN
MENGGUNAKAN
PLASTISIZER
GLISEROL
: Skripsi
: Yabes Anugrah S
: 100802018
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di

Medan, November 2014
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2

Pembimbing 1

Dr. Juliati Tarigan, M.Si

Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si

NIP. 197205031999032001

NIP. 197404051999032001

Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,

Dr. Rumondang Bulan Nst, MS
NIP. 19540830198503200

Universitas Sumatera Utara

iii

PERNYATAAN

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI VARIASI PATI
SUKUN (Artocarpus altilis) DAN KITOSAN MENGGUNAKAN
PLASTISIZER GLISEROL

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, November 2014

YABES ANUGRAH S
100802018

Universitas Sumatera Utara

iv

PENGHARGAAN

Segala Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas
segala kasih karunia dan KemurahanNya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian dan penyusunan skripsi ini. Dalam pelaksanaan penelitian hingga
penyelesaian skripsi ini, penulis menyadari banyak mendapatkan dukungan, motivasi
dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis
menyampaikan terimakasih kepada :
1.

2.
3.

4.

5.

6.

7.

Ibu Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si selaku pembimbing I dan Ibu Dr. Juliati
Tarigan M.Si sebagai pembimbing II yang dengan sabar telah memberikan
dorongan, bimbingan dan saran sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.
Ibu Dr. Rumondang Bulan Nasution, MS dan Bapak Drs. Albert Pasaribu,
M.Sc sebagai Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU.
Staff Dosen Laboratorium Kimia Organik/Proses Kimia FMIPA USU Bapak
Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc., Bapak Dr. Mimpin Ginting, MS., Bapak Drs
Darwis Surbakti, MS., Bapak Dr. Adil Ginting, M.Sc., Ibu Dra. Herlince
Sihotang, M.Si., Ibu Helmina Sembiring S.Si, M.Si., dan Ibu Sabarmin
Perangin-angin S.Si, M.Si atas segala masukan yang sangat bermanfaat dalam
penulisan skripsi ini.
Seluruh dosen Departemen Kimia FMIPA USU terkhusus Bapak Minto
Supeno MS selaku dosen wali, yang telah memberikan waktunya untuk
memberikan waktunya untuk memberikan bimbingan selama penulis
mengikuti kuliah di Departemen Kimia.
Teman-teman saya Kimia angkatan 2010 (Kaum Katalis), Adik-adik
kelompok saya (Yulia, Christina, Eben, Novi, dan Sevty) yang selalu

menyemangati saya dalam penelitian dan penulisan skripsi ini.
Teman-teman asisten Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU (Dian,
Sophia, Daniel, Hotlan, Lianta, Bernard, Yulia, Inda, Friska, Hardy, Eben, dan
Sevty) yang sangat mendukung penulis dalam penyelesaian skripsi in.
Pihak-pihak yang tidak disebutkan yang juga ikut membantu penulis dalam
penyelesaian skripsi ini.

Akhir kata saya mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada
kedua orang tua saya yang tercinta (H. Siburian dan R. Br. Simanjuntak) yang telah
memberikan seluruh dukungan sarana dan prasarana serta selalu mendukung penulis
dalam doa. Dan juga adik saya Petra Ebenezer Siburian terimaksih buat doa nya.
Semoga Tuhan Selalu memberkati kita semua.

Penulis

Universitas Sumatera Utara

v

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI VARIASI PATI

SUKUN (Artocarpus altilis) DAN KITOSAN MENGGUNAKAN
PLASTISIZER GLISEROL

ABSTRAK

Edible Film sebagai alternatif pengganti bahan kemasan yang ramah lingkungan

karena sifatnya yang biodegradable dan dapat dimakan, dengan keunggulan tidak
beracun, tidak menyebabkan polusi, dan memiliki sifat penghambat transfer massa
(uap air, oksigen, dan zat terlarut) dan harganya murah. Telah dilakukan pembuatan
Edible film dari pencampuran pati sukun (artocarpus altilis) dan kitosan dengan

variasi jumlah 1:1; 1:2; dan 1:3 dengan total campuran 4 gram dalam 100 ml larutan
menggunakan plastisizer gliserol 1,2 ml, kemudian dikeringkan di oven pada suhu
450C selama 48 jam. Diperoleh Edible film yang memiliki karakteristik sebagai
berikut : Nilai kuat tarik diperoleh untuk edible film 1:1 = 7,7 Mpa dan % kemuluran
10,06 %; 1:2 = 3,2 Mpa dan nilai % kemuluran 14,22 % serta 1:3 2,3 Mpa dan nilai
% kemuluran 22,32 %. Tebal film diperoleh 0,12 - 0,15 mm. Morfologi permukaan
edible film kurang homogen. Analisa Termal menunjukkan bahwa pada suhu 313 0C
edible film mengalami dekomposisi. Analisa FT-IR menunjukkan bahwa pada edible

film hanya terjadi interaksi fisika saja. Analisa WVTR menunjukkan bahwa edible
film perbandingan 1:2 mempunyai sifat menghambat uap air terbesar dengan nilai

0,1773 Kg/m2/Jam. Analisis aktivitas antimikroba diperoleh bahwa edible film 1:1
mempunyai daya hambat terbesar terhadap bakteri S.Aureus maupun E.Coli. Serta Uji
sifat mengembang menunjukkan edible film 1:2 mempunyai sifat lebih tahan terhadap
kelarutan dalam air.

Universitas Sumatera Utara

vi

EDIBLE FILM MAKING AND CHARACTERIZATION OF STARCH
BREADFRUIT (Artocarpus altilis) AND CHITOSAN VARIATION USING
GLYCEROL AS PLASTISIZER

ABSTRACT

Edible Film as an alternative to environmentally friendly packaging material because
it is biodegradable and can be eaten, with the advantages of non-toxic, does not cause

pollution, and has a mass transfer barrier properties (water vapor, oxygen, and the
solute) and the price is cheap. Edible films have been fabricated from mixing starch
breadfruit (Artocarpus altilis) and chitosan with variations in the amount of 1: 1; 1: 2;
and 1: 3 with a total mixture of 4 g in 100 ml of solution using 1.2 ml glycerol as
plasticizer, then dried in an oven at 45 0C for 48 hours. Retrieved Edible films that
have the following characteristics: tensile strength value obtained for the edible film
1: 1 = 7.7 MPa and % elongation 10.06%; 1: 2 = 3.2 MPa and % elongation values
14.22 % and 1: 3 2.3 MPa and % elongation values 22.32%. Thick film was obtained
from 0.12 to 0.15 mm. Edible film surface morphology is less homogeneous. Thermal
analysis showed that at a temperature of 3130 C edible film to decompose. FT-IR
analysis showed that the edible film occurs

physical interaction only. Analysis

showed that the edible film WVTR ratio 1: 2 has the largest water vapor inhibiting
properties with a value of 0.1773 kg / m2 / hour. Analysis showed that the
antimicrobial activity of edible film 1: 1 has the greatest inhibition of S. aureus and
E. coli against bacteria. And test properties of edible film Swelling showed 1: 2 has

properties more resistant to water solubility.

Universitas Sumatera Utara

vii

DAFTAR ISI

Halaman
Judul

i

Persetujuan

ii

Pernyataan

iii

Penghargaan

iv

Abstrak

vi

Abstract

vii

Daftar Isi

viii

Daftar Tabel

xii

Daftar Gambar

xiii

Daftar Lampiran

xiv

Bab 1. Pendahuluan
1.1. Latar belakang

1

1.2. Permasalahan

3

1.3. Pembatasan masalah

4

1.4. Tujuan penelitian

4

1.5. Manfaat penelitian

5

1.6. Metodologi penelitian

5

1.7. Lokasi penelitian

5

Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1. Edible film

6

2.1.1. Pembuatan Edible Film

7

2.1.2. Sifat Fisiko – Kimia – Biologi

8

2.2. Sukun

10

2..3 Pati

12

2.4. Kitosan

13

Universitas Sumatera Utara

viii

2.4.1. Kitosan Sebagai Bahan Edible film
2.4.2. Aktivitas animikroba Kitosan

17
18

2.5. Plastisizer
2.5.1. Gliserol

20

2.6. Karakterisasi Edible Film
2.6.1. Fourier Transform – Infra Red (FT-IR)

21

2.6.2. Scanning Electron Microscope (SEM)

21

2.6.3. Differential Thermal Analysis (DTA) dan

22

Thermal Gravimetry Analysis (TGA)

2.6.4. Kuat Tarik

23

Bab 3. Metode Penelitian
3.1. Alat dan bahan

24

3.1.1. Alat

24

3.1.2. Bahan

25

3.2 Prosedur Penelitian
3.2.1. Isolasi Pati Sukun

26

3.2.2. Pembuatan Larutan Asam Asetat 1%

26

3.2.3. Pembuatan Edible Film

26

3.2.4. Analisa Edible Film
3.2.4.1. Uji WVTR

27

3.2.4.2. Pengukuran Ketebalan

27

3.2.4.3. Uji Sifat Mekanik

28

3.2.4.4. Analisa SEM

28

3.2.4.5. Analisa TGA dan DTA

28

3.2.4.6. Analisa FT-IR

28

3.2.4.7. Uji Antimikroba

29

3.2.4.8. Uji Sifat Mengembang

29

3.3.Bagan penelitian

31

3.3.1. Isolasi Pati Sukun

Universitas Sumatera Utara

ix

3.3.2. Pembuatan Edible Film

32

3.3.3. Analisa Edible film

33

3.3.4. Uji Ketebalan

34

3.3.5. Analisa WVTR

34

3.3.6. Uji sifat mengembang

35

3.3.7. Uji Antimikroba

36

Bab 4. Hasil dan Pembahasan
4.1. Hasil Penelitian
4.1.1. Hasil Uji Mekanik Edible Film

37

4.1.2. Hasil Analisa FT-IR ( Fourier Transform Infra-Red)
Edible Film Pati Sukun-Kitosan

38

4.1.3. Hasil Analisa WVTR Water Vapour Transmition
Rate (WVTR) Edible Film Pati Sukun-Kitosan

39

4.1.4. Hasil Pengukuran derajat mengembang (% Swelling)
Edible Film Pati sukun-Kitosan

39

4.1.5. Hasil Pengamatan Aktivitas Antimikroba Edible Film
Pati Sukun-Kitosan

40

4.1.6. Hasil Analis SEM ( Scanning Electron Microscopy)
Edible Film Pati Sukun-Kitosan

41

4.1.7. Hasil Analisa Thermal Gravimetry Analysis (TGA)
Edible Film Pati Sukun-Kitosan

42

4.1.8. Hasil Analisa Differential Thermal Analysis (DTA)
Edible Film Pati Sukun-Kitosan

42

4.2. Pembahasan penelitian
4.2.1. Analisa Sifat Mekanik

43

4.2.2. Analisa Fourier Transform- Infra Red (FT-IR)

44

4.2.3. Analisa Water Vapour Transmision Rate (WVTR)

46

4.2.4. Analisa Sifat Mengembang (% Swelling)

47

4.2.5. Analisa Sifat Antimikroba

48

Universitas Sumatera Utara

x

4.2.6. Analisa Scanning Electron Microscope (SEM)

49

4.2.7. Analisa Thermal Gravimetry Analysis (TGA)

49

4.2.8. Analisa Differential Gravimetry Analysis (DTA)

50

Bab 5. Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan

52

5.2. Saran

52

Daftar pustaka

53

Lampiran

61

Universitas Sumatera Utara

xi

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 2.1. Komposisi Gizi Buah Sukun (Artocarpus Altilis)

11

Tabel 2.2. Aplikasi Kitosan Dan Turunannya Dalam Industri Makanan

15

Tabel 4.1. Nilai Kuat Tarik, kemuluran, dan Ketebalan Edible Film
Pati Sukun- Kitosan

37

Tabel 4.2. Analisa Gugus Fungsi dengan spektrofotometer FT-IR

39

Tabel 4.3. Analisa WVTR

39

Tabel 4.4. Pengamatan Aktivitas Antimikroba

41

Tabel 4.5. Hasil Analisa TGA Edible Film Pati Sukun-Kitosan

42

Tabel 4.6. Hasil Analisa DTA Edible Film Pati sukun-kitosan

42

Universitas Sumatera Utara

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1. Buah Sukun (Artocarpus Altilis)

10

Gambar 2.2. Struktur Amilosa dan Amilopektin

12

Gambar 2.3. Struktur Kitin dan Kitosan

14

Gambar 2.4. Gliserol

19

Gambar 2.5. Gambaran Singkat Uji Kuat tarik dan datanya

23

Gambar 2.6. Pembebanan Tarik

24

Gambar 4.1. Spektrum FT-IR Edible Film Pati Sukun-Kitosan

38

Gambar 4.2. Grafik Uji Sifat Mengembang Edible Film Pati Sukun Kitosan

40

Gambar 4.3. Hasil SEM pati sukun-kitosan 1:1

41

Gambar 4.4. Usulan Interaksi Ikatan Hidrogen antar molekul amilosa,amilopektin,
dan kitosan

46

Gambar 4.5. Grafik Analisa Data TGA Edible Film Pati Sukun-Kitosan

50

Gambar 4.6.Grafik Analisa DTA Edible Film Pati Sukun-Kitosan

51

Universitas Sumatera Utara

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman
Lampiran 1. Hasil SEM Edible Film pati sukun-kitosan 1:1

63

Lampiran 2. Perhitungan Kuat Tarik dan % Kemuluran Pada Edible Film

64

Lampiran 3. Hasil DTA Edible Film

66

Lampiran 4. Hasil TGA Edible Film

67

Lampiran 5. Data FT-IR

68

Lampiran 6. Perhitungan Nilai WVTR Edible Film

74

Lampiran 7. Perhitungan Nilai % Sifat Mengembang

79

Lampiran 8. Gambar Antimikroba

80

Lampiran 9. Perhitungan Indeks Antimikroba

81

Universitas Sumatera Utara