Karakterisasi Edible Film Dari Campuran Tepung Tapioka, Kitosan, Gliserin, dan Ekstrak Kulit Manggis (Garcinia mangostana) Untuk Kemasan Buah Apel Malang (Malus domestica)

Bahan Seminar Hasil
Departemen Kimia Ekstensi Fmipa USU
KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI CAMPURAN TEPUNG
TAPIOKA, KITOSAN, GLISERIN, DAN EKSTRAK KULIT
MANGGIS (Garcinia mangostana) UNTUK KEMASAN
BUAH APEL MALANG (Malus domestica)

PUTRI ASWANTI HASANAH
150822034

PROGRAM STUDI EKSTENSI KIMIA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI CAMPURAN TEPUNG

TAPIOKA, KITOSAN, GLISERIN, DAN EKSTRAK KULIT
MANGGIS (Garcinia mangostana) UNTUK KEMASAN
BUAH APEL MALANG (Malus domestica)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai
gelar Sarjana

PUTRI ASWANTI HASANAH
150822034

PROGRAM STUDI EKSTENSI KIMIA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

i

PERSETUJUAN

Judul

Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas

: KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI
CAMPURAN TEPUNG TAPIOKA, KITOSAN,
GLISERIN, DAN EKSTRAK KULIT MANGGIS
(Garciniae mangostana) UNTUK KEMASAN
BUAH APEL

: SKRIPSI
: PUTRI ASWANTI HASANAH
: 150822034
: KIMIA EKSTENSI
: KIMIA
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA

Disetujui di
Medan, Agustus 2017

Komisi Pembimbing:
Pembimbing II,

Pembimbing I,

Dr. Emma Zaidar Nasution, M.Si
NIP. 1955121819870120001

Dr. Rumondang Bulan, MS
NIP. 1954083019850320001

Diketahui/Disetujui oleh:
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,

Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si
NIP. 197404051999032001

Universitas Sumatera Utara

ii

PERNYATAAN

KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI
CAMPURAN TEPUNG TAPIOKA, KITOSAN,
GLISERIN, DAN EKSTRAK KULIT MANGGIS (Garcinia
mangostana) UNTUK KEMASAN BUAH APEL MALANG

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa Skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Agustus 2017

PUTRI ASWANTI HASANAH
150822034

Universitas Sumatera Utara

iii

PENGHARGAAN

Bismillaahhirrohmaanirrohiim, Alhamdulillahi Robbil aalamiin Penulis
ucapkan sebagai rasa syukur dan segala puji kehadirat Allah SWT, yang telah
mencurahkan berkah, memberikan kesehatan jasmani dan rohani, rahmat, rezeki

serta kekuatan kepada penulis. Shalawat dan salam penulis hanturkan kepada Nabi
Muhammad SAW yang telah mengemban risalah dan mengalirkan nilai-nilai
islam dalam rangkaian tabiah kepada seluruh Umat. Dan hanya karena berkat dan
rahmat Allah SWT penulis dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul
“Karakterisasi Edible Film dari Campuran Tapioka, Kitosan, Gliserin, dan Ekstrak
Kulit Manggis (Garcinia Mangostana ) Untuk Kemasan Buah Apel”. Skripsi ini
disusun untuk melengkapi dan menyelesaikan program Strata-1 Kimia Ekstensi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Dengan selesainya karya ilmiah ini, penulis menghantarkan rasa terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dan
membimbing penulis untuk menyelesaikan Skripsi ini, terutama kepada:
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS selaku Dekan Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Dr. Cut Fatimah Zuhra, S.Si, M.Si selaku ketua Jurusan Departemen
Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara.
3. Ibu Dr. Sofia Lenny, S.Si, M.Si selaku sekretaris Departemen Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera
Utara.
4. Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS selaku Dosen Pembimbing I Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
5. Ibu Dr. Emma Zaidar Nasution, M.Si selaku Dosen Pembimbing II
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera
Utara.
6. Bapak Dr. Firman Sebayang, MS selaku Koordinator Kimia Ekstensi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera
Utara.
7. Seluruh Staff dilingkungan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
8. Kepada Keluarga Besar dari Ibunda dan Ayahanda saya yang juga telah
memberikan saya dukungan dan semangat.
9. Buat sahabat-sahabat saya Rindi Wahyu Saragih, Abdullah Saleh
Tanjung, Nuri Maulidza, Fadillah Rizky Utami, Maulidyana Kausar, dan

Universitas Sumatera Utara

iv

Siti Mawaddah Hrp, yang telah memberi dorongan semangat dan
membantu penulis.

10. Khususnya kepada Kedua Orang Tua saya yang sangat saya cintai yaitu
Ayahanda tercinta Drs. H. Irwansyah, M.Si dan Ibunda Dra. Hj. Lili Sri
Astuti, MM dan kepada Adik-adik tercinta saya yaitu Dewi Astri
Khairina, Fira Aulia Mardha, dan M.Fadlan Irliansyah. Saya ucapkan
banyak terima kasih atas doa, perhatian, pengertian, dukungan dan
dorongan kepada saya sehingga saya dapat menyelesaikan Skripsi ini.
Semoga Allah SWT senantiasa mebalas segala kebaikan yang telah
diberikan kepada saya.
11. Rekan-rekan kuliah di Kimia Ekstensi Angkatan 2015, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
12. Asisten laboratorium Biokimia dan laboratorium mikrobiologi yang
banyak membantu dalam menjalankan penelitian untuk skripsi penulis,
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan dan penulisan Skripsi ini masih
banyak kekurangan dan ketidak sempurnaan. Akhir kata penulis berharap semoga
Skripsi ini dapat bermanfaat baik untuk penulis dan pembaca. Semoga Allah SWT
melimpahkan Rahmat dan Karunia-Nya kepada kita semua. Aamiin.

Medan,
Juli 2017
Penulis

Putri Aswanti Hasanah

Universitas Sumatera Utara

v

KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI CAMPURAN
TEPUNG TAPIOKA, KITOSAN, GLISERIN, DAN EKSTRAK
KULIT MANGGIS (Garcinia mangostana) UNTUK KEMASAN
BUAH APEL MALANG (Malus domestica)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian mengenai pembuatan edible film dari campuran
tapioka, kitosan, gliserin, dan ekstrak kulit manggis (Garciniae mangostana)
untuk kemasan buah apel. Pembuatan Edible film diawali dengan pembuatan
ekstrak kulit manggis terlebih dahulu. Edible film dibuat dengan
mencampurkan ekstrak kulit manggis dengan tapioka, kitosan 2%, dan gliserin
hingga homogen, kemudian dikeringkan dalam oven pada temperature 65ᵒC

selama ± 2 hari. Edible film yang dihasilkan kemudian dikarakterisasi dan
diuji aktivitas antibakterinya serta ketahanannya terhadap air. Dari hasil
karakterisasi terbaik pada edible film dengan penambahan 5g ekstrak kulit
manggis menunjukkan nilai kuat tarik sebesar 1,730 KgF/mm2, kemuluran
sebesar 12,165 %, dan modulus young sebesar 0,5822. Daya serap air (water
uptake) sebesar 17,766%. Hasil SEM menunjukkan bentuk morfologi
permukaan film yang rata, rapat, dan berpori kecil. Sedangkan dari hasil FTIR
tidak menunjukkan adanya gugus fungsi baru yang ditandai dengan adanya
perubahan karakteristik pada puncak spektrum peregangan OH dan atau NH
pada bilangan gelombang 3576,02 cm-1. Juga terjadi perubahan karakteristik
pada puncak spektrum CH pada bilangan gelombang 2989,66 cm-1 , juga ter
dapat puncak yang ditafsikan sebagai inti benzen pada panjang gelombang
1604,77 cm-1 . Dan hasil uji aktivitas antibakteri terbaik metode Kirby bauer
terhadap bakteri S. Aureus menunjukkan zona bening sebesar 0,23 mm dan
terhadap bakteri S. coli sebesar 0,16 mm. Serta aplikasi edible film
pembungkus apel yang menunjukkan hasil 12 x 105, sehingga cocok untuk
dijadikan bahan pembungkus makanan.

Kata kunci: edible film, kitosan, gliserin, ekstrak kulit manggis, pembungkus
apel, antibakteri

Universitas Sumatera Utara

vi

THE UTILIZATION OF EDIBLE FILM FROM MIXTURE OF
TAPIOCA, CHITOSEN, AND EXTRACT MANGOSTEEN
RIND (Garciniae mangostana) FOR APPLE PACKAGING

ABSTRACT

Have performed research on the utilization of edible film from mixture of tapioca,
chitosen, glycerin and extract mangosteen rind (Garciniae mangostana) for apple
packaging. The process of making edible film was started with making extract
mangosteen rind first. Edible film is made with mix of extract mangosteen rind
with tapioca, chitosen 2%, and glycerin till homogeneous, then dried on oven the
temperature 65ᵒC for ±2days. After that, edible films were then characterized and
tested for antibacterial activity and water uptake. The best characterization of
edible film with the addition of 5g of mangosteen peel extract showed a tensile
strength value of 1.730 KgF / mm2, elongation was 12.165%, and a modulus of
younger than 0.5822. Water uptake of 17.766%. The SEM results show a flat,
dense, and small porous film on surface morphology. While the FTIR results do
not show any new functional groups characterized it show by characteristic
changes at the peak of the stretch spectrum of OH and / or NH at wavelength
3576.02 cm-1. There is also a characteristic change at the peak of the CH
spectrum at the wavelength of 2989.66 cm-1, there are also peak which is
interpreted as benzene nuclei at a wavelength of 1604.77 cm-1. And the best
antibacterial activity test of Kirby bauer method against S. aureus bacteria showed
clear zone of 0.23 mm and against S. coli bacteria of 0.16 mm. As soon as
application ofedible film on apple wrapping that show the results of 12 x 105,
making it suitable for food wrapping material.
Keywords: edible film, chitosan, glycerine, mangosteen skin extract, apple
wrapper, antibacterial

Universitas Sumatera Utara

vii

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR

i
ii
iii
v
vi
vii
x
xi

Bab 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Perumusan Masalah
1.3. Pembatan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat penelitian
1.6. Metodologi Penelitain
1.7. Lokasi Penelitian

1
3
3
4
4
4
5

Bab 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Manggis
2.1.1. Komposisi Kimia dan Manfaat Kulit Buah Manggis
2.2. Bahan Tambahan Edible Film
2.2.1. Tepung Tapioka
2.2.2. Kitosan
2.2.3. Plasticizer Gliserin
2.3. Pengertian Ekstraksi dan Prinsip Ekstraksi Kulit Manggis
2.4. Edible Film
2.4.1. Sifat-sifat Edible Film
2.4.2. Material Pembentukkan Edible Film
2.4.3. Pembentukkan Edible Film
2.4.4. Aplikasi Edible Film
2.5. Karakterisasi Edible Film
2.5.1. Fourier Transform Infra Red (FTIR)
2.5.2. Scanning Electron Microscopy (SEM)
2.5.3. Uji Kuat Tarik (Tengsile Strength)

6
7
7
8
8
8
9
10
10
11
13
14
15
15
15
16

Universitas Sumatera Utara

viii

2.5.4. Uji Pemanjangan (Elongasi)
2.6. Uji Ketahanan Air Edible Film Dengan Uji Daya
Serap Air (Water Uptake)
2.7. Analisa Aktivitas Edible Film
2.7.1. Uji Aktivitas Mikrobiologi Pangan
2.8. Apel
Bab 3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Alat-alat
3.2. Bahan-bahan
3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1. Pengambilan Sampel
3.3.2. Pembuatan Larutan Pereaksi
3.3.2.1. Pembuatan Larutan CH3COOH 1% ( ⁄ )
3.3.2.2. Pembuatan Larutan Kitosan 2% ( ⁄ )
3.3.3. Preparasi Sampel
3.3.4. Pembuatan Edible Film
3.3.5. Pengukuran Ketebalan Edible Film
3.3.6. Pengukuran Kuat Tarik dan Kemuluran
3.3.7. Uji Ketahanan Air (Water Uptake) Edible Film
3.3.8. Analisa SEM (Scanning Electrone Microscope)
3.3.9. Analisa FT-IR (Forier Transform Infra Red)
3.3.10. Uji Aktivitas Antibakteri
3.3.10.1. Uji Aktivitas dengan Metode Kirby Bauer
3.3.10.2. Uji Aktivitas dengan Metode Total Plate Count
3.4. Bagan Penelitian
3.4.1. Preparasi Sampel
3.4.2. Pembuatan Edible Film
3.4.3. Karakterisasi dan Pengujian Edible Film
3.4.4. Pengujian Aktivitas Antibakteri Edible Film
3.4.5.1. Uji Aktivitas dengan Metode Kirby Bauer
3.4.5.2. Uji Aktivitas dengan Metode Standart Plate
Count pada buah Apel
Bab 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
4.1.1. Hasil Analisa Karakterisasi Meliputi Ketebalan, Kuat
Tarik, Kemuluran, dan Elastisitas
4.1.2. Hasil Analisa Uji Ketahanan Air (Water Uptake)
Edible Film dari Campuran Tepung Tapioka, Kitosan,
Gliserin, dan Ekstrak Kulit Manggis (Garcinia
mangostana) Untuk Kemasan Buah Apel Malang

16
17
17
17
18

20
21
21
21
21
21
22
22
22
22
22
24
25
25
25
25
26
27
27
28
29
30
30
31

32
32

33

Universitas Sumatera Utara

ix

4.1.3. Hasil Uji Antibakteri Edible Film dengan Metode Kirby
Bauer
4.1.4. Pertumbuhan Koloni Bakteri Pada Apel Malang (Malus
Dulcus B) Yang Dibungkus Dengan Edible Film,
Yang Dibungkus dengan Edible Film Liquid, Yang
Dibungkus Dengan Plastik biasa, dan Yang Tanpa
Pembungkus
4.1.5. Hasil Analisa FT-IR (Fourier Transform Infra Red)
4.1.6. Hasil Analisa SEM (Scanning Electron Microscopy)
4.2. Pembahasan Penelitian
4.2.1. Analisa Ketebalan
4.2.2. Analisa Kuat Tarik
4.2.3. Analisa Kemuluran
4.2.4. Analisa Elastisitas
4.2.5. Analisa Ketahan Air (Water Uptake)
4.2.6. Analisa Aktivitas Antibakteti Edible Film Metode
Kirby Bauer
4.2.7. Analisa Aktivotas Antibakteri Edible Film Metode
Standart Plate Count (SPC)
4.2.8. Analisa FT-IR (Fourier Transform Infra Red)
4.2.9. Analisa SEM (Scanning Electron Microscopy)
Bab 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran

33

35
36
37
39
39
40
41
42
42
44
46
46
46
48
48

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

x

DAFTAR TABEL

No.

Judul

Halaman

4.1

Hasil Analisa Karakteristik Edible Film dari Campuran
Tepung Tapioka, Kitosan, Gliserin, dan Ekstrak Kulit
Manggis (Garcinia mangostana) Untuk Kemasan Buah Apel
Malang (Malus domestica B) ..................................................

32

Hasil Analisa Uji Ketahanan Air (Water Uptake) Edible
Film .........................................................................................

33

Hasil Pengukuran Diameter Zona Hambat Beberapa Kultur
Bakteri oleh Edible Film .........................................................

34

Hasil Pengamatan pertumbuhan Koloni Pada Apel Malang
(Malus domestica B) ...............................................................

35

Interpretasi Gugus Fungsi Edible Film Hasil Analisis FT-IR

37

4.2
4.3
4.4
4.5

Universitas Sumatera Utara

xi

DAFTAR GAMBAR

No.

Judul

Halaman

2.1

Manggis .......................................................................................

6

2.2

Struktur Amilosa .........................................................................

8

2.3

Struktur Gliserin ..........................................................................

9

3.1

Kurva Tegangan dan Regangan Bahan Polimer .........................

23

3.2

Bentuk Spesimen Untuk Analisis Kuat Tarik dan Kemuluran
ASTM D-638-72 Tipe IV ...........................................................

24

4.1

Hasil Uji FT-IR ...........................................................................

36

4.2

Hasil SEM Edible Film dengan Campuran Tepung Tapioka,
Kitosan, Gliserin, dan Ekstrak Kulit Manggis (Garcinia
mangostana) Pada Perbesaran 500 kali ....................................

38

Grafik Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Terhadap
Ketebalan Edible Film dari Campuran Tapioka, Kitosan 2%,
dan Gliserin .................................................................................

39

Grafik Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Terhadap Kuat
Tarik Edible Film dari Campuran Tapioka, Kitosan 2%, dan
Gliserin ........................................................................................

40

Grafik Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Terhadap
Kemuluran Edible Film dari Campuran Tapioka, Kitosan 2%,
dan Gliserin .................................................................................

41

Grafik Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Terhadap
Elastisitas Edible Film dari Campuran Tapioka, Kitosan 2%,
dan Gliserin .................................................................................

42

Grafik Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Terhadap Daya
Serap Air (Water Uptake) Edible Film dari Campuran Tapioka,
Kitosan 2%, dan Gliserin ............................................................

43

Grafik Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Terhadap Sifat
Antibakteri (S. Aureus) Edible Film dari Campuran Tapioka,
Kitosan 2%, dan Gliserin ............................................................

44

Grafik Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Terhadap Sifat
Antibakteri (E. coli) Edible Film dari Campuran Tapioka,
Kitosan 2%, dan Gliserin ............................................................

45

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

Universitas Sumatera Utara