PENGARUH PENAMBAHAN PLASTICIZER DAN KITOSAN TERHADAP KARAKTER EDIBLE FILM Ca-ALGINAT
PENGARUH PENAMBAHAN PLASTICIZER DAN KITOSAN
TERHADAP KARAKTER EDIBLE FILM Ca-ALGINAT
Disusun oleh : HELMI FEHRAGUCCI
M0307012
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Kimia FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
Juli, 2012
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
NIP. 19560507 198601 1001
2. Yuniawan Hidayat., M.Si
NIP. 19790605 200501 1001
Disahkan oleh: Ketua Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta
Dr. Eddy Heraldy, M.Si
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
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 plasticizer berbeda 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 CaCl 2 dengan 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 o
C 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-alginat dengan 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/m 2 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 plasticizer PEG diperoleh 17,6887 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 4,6470 x 10 -5 g mm/m 2 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
Helmi 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 CaCl 2 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 o
C ± 24
hours. 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/m 2 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/m 2 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
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”
PERSEMBAHAN
Teriring ucapan syukur Alhamdulillah, karya sdederhana ini aku persembahkan untuk:
M ama ku (Y anuarti Y uldus H aflah), Papa ku (S yahrial), dan A dik-adik ku (L itya A nzelma dan V iolita S abilla) yang tiada henti mendoakan ku,
memberikan support kepada ku, dan memberikan kasih sayangnya kepada ku ♥
N enek ku (N urseha dan H j. T amimah), K akek ku (S yafri L ahar dan
A lmarhum H . C hairus S aleh) yang telah mendoakan ku dan memberikan kasih sayangnya kepada ku L ila Prasetyawati yang tiada hentinya mendoakan ku, memberikan kasih sayang,
dan memotivasi ku ♥
D imas T .W yang telah membantu saat pertama kali aku jauh dari keluargaku di J akarta, dan seluruh teman-teman seperjuangan (K imia 2007), mohon maaf yang sebesar-besarnya jika ada sikap atau ucapan ku yang salah. S ukses untuk kalian semua
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.
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
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
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Klasifikasi penggunaan edible film dan coating berdasarkan
jenisnya .................................................................................... 8
Tabel 2. Sifat dan mutu kitosan ............................................................. 18
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Struktur alginat...................................................................... 10 Gambar 2. Gliserolisis lemak................................................................... 12 Gambar 3. St rukt ur 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
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Bagan Prosedur Kerja Pembuatan Edible Film Alginat-Kitosan dan Alginat non-Kitosan ........................... 46
1. Pembuatan Larutan Kitosan……………………………
2. Pembuatan Larutan Alginat dengan Penambahan Plasticizer ………………………………………………
3. Pencampuran larutan alginat variasi konsentrasi plasticizer (3 %, 6 %, 9 %, 12 %, 15 %) pada konsentrasi kitosan tetap 96:4 (b/b)…………………...
4. Pencampuran larutan alginat dengan variasi konsentrasi kitosan 94:6, 92:8, 90:10, 88:12 (b/b) pada konsentrasi plasticizer tetap (15%)…………………………………
5. Pembuatan Edible film alginat non-kitosan
(sebagai pembanding)…………………………………
Lampiran 2. Perhitungan Massa Plasticizer (Gliserol, PVA, dan PEG)...
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………
Lampiran 4. Karakterisasi Edible Film………………………………….
1. Kuat Tarik (Tensile Strength)………………………….
A. Hasil uji kuat tarik (tensile strength) edible film Ca-alginat dengan variasi konsentrasi plasticizer pada konsentrasi kitosan tetap…………………….
a. Gliserol………………………………………...
b. PVA……………………………………………
c. PEG……………………………………………
a. Gliserol…………………………………………
b. PVA……………………………………………
c. PEG……………………………………………
2. Persen perpanjangan (Elongation to break)…………...
A. Hasil uji persen perpanjangan (Elongation to break) edible film Ca-alginat dengan variasi konsentrasi plasticizer pada konsentrasi kitosan tetap…………
a. Gliserol…………………………………………
b. PVA……………………………………………
c. PEG……………………………………………
B. Hasil uji persen perpanjangan (Elongation to break) edible film Ca-alginat dengan variasi konsentrasi kitosan pada konsentrasi plasticizer tetap…………
a. Gliserol…………………………………………
b. PVA……………………………………………
c. PEG……………………………………………
3. Permeabilitas Uap Air (Water Vapour Permeability)…
A. Hasil uji permeabilitas uap air (Water Vapour Permeability ) edible film Ca-alginat dengan variasi konsentrasi plasticizer pada konsentrasi kitosan tetap……………………………………….
a. Gliserol…………………………………………
b. PVA……………………………………………
c. PEG……………………………………………
B. Hasil uji permeabilitas uap air (Water Vapour Permeability ) edible film Ca-alginat dengan variasi konsentrasi kitosan pada konsentrasi plasticizer tetap…………………………………….
61
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., 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.,
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 O 2 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 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
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
(penghilangan gugus –COCH 3 ) 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.
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.
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.
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).
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 sesuai
Menghambat penyerapan uap air
Lipida, Komposit
Menghambat penyerapan gas Hidrokoloid, Lipida, Komposit Menghambat penyerapan minyak dan lemak
Hidrokoloid
Menghambat penyerapan zat-zat larut Hidrokoloid, Lipida, Komposit Meningkatkan kekuatan struktur atau memberi kemudahan penanganan
Hidrokoloid, Lipida, Komposit Menahan zat-zat volatil
Hidrokoloid, Lipida, Komposit Pembawa 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).
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 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
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 :
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
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) a. Gliserol Salah satu alkil trihidrat yang penting adalah gliserol (propa- 1,2,3 .triol)
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).
PEG mempunyai cairan yang agak higroskopis dengan trietylen glycol pangan. Polietilen glikol berat molekul di atas 200. non volatil, dan non toksik. Disebutkan pula bahwa hidrofilik. PEG juga bersifat pati, dan pelarut organik (Suyatma
Polyetylen Glycol merupakan etena, dimana sebagai pemanjang rant dan 1000 berupa cairan berbentuk padatan seper PEG sangat dibutuhkan farmasi dan kosmetik k tidak beracun.
Polyetylen Glycol digunakan, karena sifatnya komponen lain, tidak lebar, selain itu PEG dapat permeabilitas membran adalah kemampuan untuk
mempunyai berat molekul rata-rata 400 (380-420), bersifat
cairan yang agak higroskopis dan sedikit mempunyai bau khas, kelarutannya sama
etylen glycol (TEG). PEG digunakan pada industri pangan dan Polietilen glikol (PEG) adalah polimer adisi dari etilen
di atas 200. PEG bersifat netral, larut dalam air dan pelarut organik, dan non toksik. Polimer ini adalah polimer yang bersifat pula bahwa permukaan zat yang dimodifikasi oleh 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
ebagai pemanjang rantai, yang mempunyai sifat tidak mudah menguap
cairan kental, sedangkan PEG 1500 dan yang padatan seperti lilin, bentuk unit ulangnya adalah HO
uhkan dalam berbagai industri, khususnya dalam
farmasi dan kosmetik karena beberapa sifatnya antara lain mudah larut, lunak,
Gambar 3. Stuktur PEG
Glycol adalah termasuk surfaktan non ionik karena sifatnya yang stabil, mudah campur dengan
tidak beracun, tidak iritatif, dan efektif dalam rentang PEG dapat digunakan sebagai pembentuk pori dan membran (Li et al., 1998). Salah satu sifat penting kemampuan untuk meningkatkan kelarutan bahan yang tidak
420), bersifat kental, elarutannya sama ada industri pangan dan kemasan etilen glikol dengan air dan pelarut organik, yang bersifat hidrofilik. oleh PEG akan bersifat wax ), gum, minyak,
glikol. Etilen glikol gugus alkohol. PEG mudah menguap. PEG 400 yang lebih besar adalah HO ─C 2 H 4 O ─nH. khususnya dalam industri ara lain mudah larut, lunak, dan
ionik yang banyak dengan komponen-
dalam rentang pH yang ri dan meningkatkan penting dari surfaktan yang tidak larut atau dalam rentang pH yang ri dan meningkatkan penting dari surfaktan yang tidak larut atau
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 COCH 3 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 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
4. Kitosan
Kitosan adalah polisakarida alami hasil dari proses deasetilasi (penghilangan gugus-COCH 3 ) 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.
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 Pelarut terbaik yang digunakan dalam proses pembuatan membran polimer berbahan dasar kitosan adalah pelarut asam asetat (Aryanto, 2002). Pelarut yang
Kitosan merupakan poliglukosamin yang dapat larut dalam kebanyakan asam seperti asam asetat, asam laktat atau asam-asam organik (adipat, malat),
asam mineral seperti HCl, HNO 3 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 NH 2 ) 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 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
Tabel 2. Sifat dan mutu kitosan
Sifat
Nilai
Ukuran partikel Serpihan sampai serbuk Kadar air (% berat kering)
Kadar abu (% berat kering)
Warna larutan
Jernih
Derajat deasetilasi (%)
Viskositas (cps) Rendah Medium Tinggi Ekstra tinggi
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 (CO 2 dan O 2 ), tetapi kurang mampu
menghambat perpindahan air. Secara umum, pelapis yang tersusun dari menghambat perpindahan air. Secara umum, pelapis yang tersusun dari
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.
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 Ca 2+ yang berasal dari
senyawa CaCl 2 umumnya digunakan dalam pembuatan edible film Na-alginat.