Karakterisasi Edible Film dari Tepung Tapioka, Kitosan dan Gliserin dengan Penambahan Ekstrak Buah Nanas (Ananas comosus (L) Merr) Sebagai Pembungkus Kue Lapis
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Buah Nanas
Tanaman nanas mempunyai nama ilmiah (Ananas comosus (L) Merr) nanas
termasuk famili bromeliaceae. Perawakan(habitus) tumbuhannya rendah, herba
(menahun) dengan 30 atau lebih daun yang panjang, tingginya antara 90-100 cm.
Buah ini berasal dari Brasil, Amerika Selatan, buahnya dalam bahasa Inggris
disebut sebagai pineapplekarena bentuknya yang seperti pohon pinus (Septiatin,
2009).
Buah Nanas merupakan buah yang kaya akan karbohidrat, terdiri atas
beberapa gula sederhana misalnya sukrosa, fruktosa, dan glukosa, serta enzim
gromelin yang dapat merombak protein menjadi asam amino agar mudah diserap
tubuh, Nanas merupakan buah yang terdiri dari sebagian besar daging buah yang
banyak mengandung gula, vitamin A, vitamin C dan mengandung mineral yang
diperlukan tubuh (Collins, 1960).
.Adapun gambar nanas ditunjukkan pada gambar 2.1 berikut :
Gambar 2.1 Buah Nenas (Penelitian)
Universitas Sumatera Utara
2.1.1. Taksonomi Buah Nanas
Nanas merupakan tanaman buah berupa semak yang memiliki nama ilmiah
Ananas comosus. Memiliki nama daerah danas (Sunda) dan neneh (Sumatera).
Dalam bahasa Inggris disebutPineapple dan orang-orang Spanyol menyebutnya
pina. Nanas berasal dari Brasilia (Amerika Selatan) yang telah didomestikasi
disana sebelum masa Colombus. Pada abad ke-16 orang Spanyol membawa nanas
ini ke Filipina dan Semenanjung Malaysia, masuk ke Indonesia pada abad ke-15
(1599). Di Indonesia pada mulanya hanya sebagai tanaman pekarangan, dan
meluas dikebunkan dilahan kering (tegalan) diseluruh wilayah nusantara,
Tanaman ini kini dipelihara di daerah tropik dan sub tropik (Aak, 1998).
Klasifikasi tanaman nanas adalah sebagai berikut (Evitasari, 2003) :
Kingdom
: Plantae (tumbuh-tumbuhan)
Divisi
: Spermatophyta (tumbuhan berbiji)
Kelas
: Angiospermae (berbiji tertutup)
Ordo
: Farinosae (Bromeliales)
Famili
: Bromiliaceae
Genus
: Ananas
Species
: Ananas comosus. Merr
2.1.2. Kandungan zat gizi dalam 100g buah nanas
Kandungan buah nanas kandungan gizi, vitamin dan mineral dalam 100 g buah
nanas sebagai berikut : air 86 g, kalori 218 kj, protein 0.5 g, lemak 0.2 g,
karbohidrat 13.5 g, serat 0.5 g, dan abu 0.3 g. Kandungan mineralnya sebagai
berikut : kalsium 18 mg, besi 0.3 mg, magnesium 12 mg, pospor 12 mg, kalium 98
mg dan Na 1 mg. Kandungan vitamin sebagai berikut: vitamin C 10 mg, tiamin
0.09 mg, riboflavin 0.04 mg, niasin 0.24 mg dan vitamin A (Irfandi, 2005).
Belum banyak yang tahu, bahwa buah nanas selain rasanya yang asam
manis
menyegarkan,
ternyata
memiliki
banyak
sekali
manfaat.
Nanas
Universitas Sumatera Utara
mengandung berbagai senyawa yang berkhasiat untuk kesehatan dan kecantikan.
Buah nanas sangat baik dikonsumsi oleh penderita darah tinggi karena dapat
mengurangi tekanan darah tinggi, mengurangi kadar kolesterol darah sehingga
dapat mencegah stroke. Enzim bromelain yang terkandung di dalam nanas, dapat
menghambat pertumbuhan tumor. Efek diuretik dan respiration-induction yang
dimiliki nanas menyebabkan nanas dapat mengurangi demam dan mempercepat
pengeluaran racun dari dalam tubuh.
Nanas juga mengandung vitamin A yang membantu untuk menjaga
kesehatan mata. Nanas merupakan sumber antioksidan alami yang membantu
meningkatkan kekebalan tubuh terhadap penyakit dan meningkatkan konsentrasi
darah putih (leukosit). Nanas mengandung sedikitnya 16 mineral, 9 vitamin, dan
18 asam amino selain kandungan lemak, protein, enzim, serat dan air. Beberapa
dari senyawa tersebut merupakan senyawa aktifyang berkhasiat untuk kesehatan
dan kecantikan. Vitamin dan mineral utama yang terkandung dalam nanas adalah
vitamin C, vitamin B-kompleks, beta-karoten (pro - vita- min A), Fe, Mg, Ca, Cu,
Zn, Mn, dan K.
Senyawa yang paling bermanfaat untuk mengatasi problem kesehatan
adalah bromelain, yaitu suatu enzim protease yang dapat mengurangi tekanan
darah tinggi, membersihkan darah, dan meningkatkan pencernaan, Bromelain juga
berguna untuk mencuci timbunan protein dan parasit cacing pada dinding usus
sehingga dapat dengan mudah dikeluarkan melalui feces saat buang air. Enzim ini
menghambat pertumbuhan sel kanker dan merangsang serta meningkatkan sistem
pertahanan tubuh. Enzim ini juga menjaga keseimbangan hormon tubuh sehingga
sangat berguna bagi wanita untuk mengatur siklus menstruasi.
Bagi anda yang memiliki aktivitas tinggi dan berisiko terkena stres,
komposisi
mineral
yang
terkandung
di
dalam
nanas
berguna
untuk
mempertahankan stamina tubuh agar tetap fit dengan menjaga keseimbangan
asam-basa tubuh. Selain itu, kandungan tryptophan dan seretonin akan
meningkatkan mood dan konsentrasi serta mengurangi depresi. Karena
itu,mengosumsi nanas secara teratur (Ide, 2007).
Universitas Sumatera Utara
2.2. Edible Film
Secara umum edible film dapat didefenisikan sebagai lapis tipis yang melapisi
suatu bahan pangan dan layak dimakan, digunakan pada makanan dengan cara
pembungkusan atau diletakkan diantara komponen makanan yang dapat
digunakan untuk memperbaiki kualitas makanan, memperpanjang masa simpan,
meningkatkan efisiensi ekonomis, menghambat perpindahan uap air (Krochta,
1992).
Edible film aktif merupakan salah satu teknologi nontermal yang dapat
memberikan jaminan kualitas produk pangan yang dikemas. Edible film adalah
bahan pengemas organik yang terbuat dari senyawa hidrokoloid dan lemak, atau
kombinasi keduanya. Senyawa hidrokoloid yang dapat digunakan adalah protein
dan karbohidrat, sedangkan lemak yang dapat digunakan adalah lilin/wax, gliserol
dan asam lemak. Pati sebagai senyawa hidrokoloid, merupakan polimer yang
secara alamiah terbentuk dalam berbagai sumber botani/nabati seperti gandum,
jagung, kentang, dan tapioka. Patisebagai sumber alam yang dapat diperbarui
tersedia secara luas dan mudah mendapatkannya (Fama et.al, 2005).
Menurut Donhowe & Fennema (1994), komponen utama penyusun edible
film dapat dikelompokkan menjadi tiga kategori, yaitu hidrokoloid, lipid, dan
komposit. Komposit merupakan gabungan dari hidrokoloid dan lipid. Hidrokoloid
yang dapat digunakan untuk membuat edible film adalah protein dan karbohidrat.
Sedangkan lipid yang digunakan adalah lilin/waxdan asam lemak.
2.3. Bahan Yang Ditambahkan Dalam Pembuatan Edible Film
Bahan baku yang ditambahkan dalam pembuatan edible film antara lain
antimikroba, antioksidan, flavor, pewarna, dan plasticizer. Bahan antimikroba
yang umumnya sering digunakan adalah asam benzoat, asam askorbat, kalium
sorbat, dan asam propionat.
Universitas Sumatera Utara
Antioksidan yang sering digunakan berupa senyawa asam dan senyawa
fenolik. Senyawa asam yang digunakan antara lain asam sitrat dan asam sorbet.
Sedangkan senyawa fenolik yang dipakai adalah BHA, BHT (Mumtaz, 2006).
Pada pembuatan edible film dari bahan dasar yang terbuat dari pati,
digunakan bahan-bahan seperti gula, urea, gliserin, dan kitosan. Yang masingmasing dari bahan tersebut mempunyai fungsi sebagai sumber karbohidrat,
sumber nitrogen, plasticizer, dan antimokroba.
2.3.1 Pati
Polisakarida seperti pati dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan edible
film. Pati sering digunakan dalam industri pangan sebagai biodegradable film
untuk menggantikan polimer plastik karena ekonomis, dapat diperbaharui, dan
memberikan karakteristik fisik yang baik (Bourtoom, 2007). Ubi-ubian, serealia,
dan biji polong-polongan merupakan sumber pati yang paling penting. Ubi-ubian
yang sering dijadikan sumber pati antara lain ubi jalar, kentang, dan singkong Pati
singkong sering digunakan sebagai bahan tambahan dalam industri makanan dan
industri yang berbasis pati karena kandungan patinya yang cukup tinggi (Niba,
2006)
Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi
terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak larut disebut amilopektin (Winarno,
1992).
Gambar 2.2. Dibawah ini menunjukkan struktur dari amilosa.
Gambar 2.2 Amilosa (Winarno, 1992)
Tidak seperti amilosa, amilopektin bercabang sehingga terdapat satu
glukosa ujung kira - kira tiap 25 satuan glukosa. Ikatan pada titik percabangan
Universitas Sumatera Utara
ialah ikatan 1,6 - α- glikosida. Adapun struktur kimia dari amilopektin
ditunjukkan pada gambar 2.3 berikut :
Gambar 2.3 Struktur Amilopektin (Winarno, 1992)
2.3.2. Gliserol
Gliserol (gliserin) ialah suatu trihidroksida alkohol yang terdiri atas 3 atom
karbon. Jadi tiap atom karbon mempunyai gugus OH- satu molekul gliserol dapat
mengikat 1,2 atau tiga molekul asam lemak (Poedjiadi, 2009).
Gliserol memilki sifat mudah larut dalam air, meningkatkan viskositas air,
mengikat air dan menurunkan AW (water activity) bahan. Untuk memproduksi
edible film dengan daya kerja yang baik, suatu plastizer seperti gliserol sering
digunakan. Penmabahan gliserol yang dideskripsikan membuat film lebih muda
dicetak, karena gliserol digunakan sebagai plasticizer. Penambahan gliserol yang
berlebihan dan mengakibatkan rasa manis pahit pada bahan.Penambahan gliserol
akan menghasilkan film yang lebih fleksibel dan halus, selain itu gliserol dapat
meningkatkan permeabilitas film terhadap gas, uap air dan zat terlarut
(Winarno,1992).
Untuk struktur Gliserol dapat dilihat pada gambar 2.4 berikut:
Gambar 2.4 Struktur Gliserol (Winarno,1992)
Universitas Sumatera Utara
Gliserol, gliserin, atau 1,2,3-propanatriol adalah alkohol jenuh bervariasi
tiga, alkohol primer, atau alkohol sekunder. Pada suhu kamar, berupa zat cair yang
tidak berwarna,kental netral terhadap lakmus, rasanya manis. Dalam keadaan
murni, mempunyai sifat higroskopis. Dapat bercampur dengan air tetapi tidak
larut dalam karbon tetraklorida, kloroform, dietil eter, karbon disulfida, dan
benzene (Sumardjo, 2009)
2.3.3. Kitosan
Kitosan adalah poli - (2 - amino - 2 - deoksi - β - (14) - D-glukopiranosa) dengan
rumus molekul (C6H11NO4)n yang dapat diperoleh dari deasetilasi kitin. Kitosan
juga dijumpai secara alamiah dibeberapa organisme. Struktur polimer kitosan
dapat dilihat pada gambar (Gambar 2.5) di bawah ini.
CH2OH
CH2OH
O
O
O
O
OH
NH2
O
OH
NH2
n
Gambar 2.5 Struktur polimer kitosan(Sugita, 2009)
2.3.3.1.Sifat Fisika-Kimia pada Kitosan
Kitosan merupakan padatan amorf yang berwarna putih kekuningan dengan rotasi
spesifik [∝]D 11 -3 hingga -10 ̊ (pada konsentrasi asam asetat 2%). Kitosan larut
pada kebanyakan larutan asam organik (Tabel 2.1.) pada pH sekitar 4,0 tetapi
tidak larut pada pH lebih besar dari 6,5 juga tidak larut dalam pelarut air, alkohol,
dan aseton. Dalam asam mineral pekat seperti HCl dan HNO3, kitosan larut pada
konsentrasi 0,15-1,1%, tetapi tidak larut pada konsentrasi 10%. Kitosan tidak larut
dalam H2SO4 pada berbagai konsentrasi, sedangkan didalam H3PO4 tidak larut
pada konsentrasi 1% sementara pada konsentrasi 0,1% sedikit larut. Perlu untuk
kita ketahui,bahwa kelarutan kitosan dipengaruhi oleh bobot molekul,derajat
deasetilasi,dan rotasi spesifiknya yang beragam bergantung pada sumber dan
metode isolasi serta transformasinya.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Kelarutan kitosan pada berbagai pelarut asam organik
Konsentrasi asam organik
Konsentrasi asam organik (%)
10
50
>50
Asam asetat
+
±
-
Asam adipat
-
-
-
Asam sitrat
+
-
-
Asam format
+
+
+
Asam laktat
+
-
-
Asam maleat
+
-
-
Asam malonat
+
-
-
Asam oksalat
+
-
-
Keterangan : + larut; -tidak larut ;
±larut sebagian (Sugita, 2009)
2.4.Sifat - Sifat Edible Film
Sifat fisik film meliputi sifat mekanik dan penghambatan. Sifat mekanik
menunjukkan kemampuan kekutan film dalam menahan kerusakan bahan selama
pengolahan, sedangkan sifat penghmabatan menunjukkan kemampuan film
melindungi produk yang dikemas dengan menggunkan film tersebut.
Beberapa sifat film meliputi kekutan renggang putus, ketebalan,
pemanjangan, laju transmisi uap air dan kelarutan film :
1. Ketebalan edible film
Ketebalan film merupakan sifat fisik yang dipengaruhi oleh konsentrasi
padatan terlarut dalam larutan film. Ketebalan film akan mempengaruhi laju
transmisi uap air, gas dan senyawa volatile.
2. Perpanjangan edible film atau elongasi
Perpanjangan edible film atau elongasi merupakan kemampuan perpanjangan
bahan saat diberikan gaya tarik. Nilai elongasi edible film menunjukkan
kemampuan rentanganya. (Safitri dkk, 2012) menyebutkan bahwa nilai persen
perpanjangan edible film dikatakan baik jika nilainya lebih dari 50% dan
dikatakan rendah jika nilainya kurang dari 10%.
Universitas Sumatera Utara
3. Peregangan edible film atau tensile strength
Peregangan edible film merupakan kemampuan bahan dalam menahan tekanan
yang diberikan saat bahan tersebut berada dalam reganggan maksimumnya.
Kekuatan peregangan menggambarkan tekanan maksimum yang dapat diterima
oleh bahan atau sampel.
4. Kelarutan film
Persen kelarutan edible film adalah persen berat kering dari film yang terlarut
setelah dicelupkan didalam air selama 24 jam.
5. Laju transmisi uap air
Laju transmisi uap air merupakan jumlah uap air yang hilang per satuan waktu
dibagi dengan luas area film. Oleh karena itu salah satu fungsi edible film
adalah untuk menahan migrasi uap air maka permeabilitasnya terhadap uao air
harus serendah mungkin (Gontard,1993)
2.5. Uji Tarik
Kekuatan tarik adalah salah satu sifat dasar dari bahan polimer yang terpenting
dan sering digunakan untuk karakteristik suatu bahan polimer. Kekutan tarik suatu
bahan didefinisikan sebagai besarnya beban maksimum (Emaks) yang digunakan
untuk memutuskan spesimen bahan dibagi luas penampang awal (A0).
Bila suatu bahan dikenakan beban tarik yang disebut tegangan
(gaya
persatuan luas), maka bahan akan mengalami perpanjangan (regangan). Kurva
tegangan terhadap regangan merupakan gambar karakteristik dar sifat mekanik
suatu bahan (Wirjosentono, 1996)
2.6. Analisa Kadar Nutrisi Edible Film
2.6.1. Analisa Kadar Air
Kadar air merupakan pemegang peranan penting, kecuali temperatur maka
aktivitas air mempunyai tempat tersendiri dalam proses pembusukan dan
ketengikan. Kerusakan bahan makanan pada umumnya merupakan proses
Universitas Sumatera Utara
mikrobiologis,
kimiawi,
enzimatik
atau
kombinasi
antara
ketiganya.
Berlangsungnya ketiga proses tersebut memerlukan air dimana kini telah
diketahui bahwa hanya air bebas yang dapat membantu berlangsungnya proses
tersebut (Tabrani,1997).
Kadar air merupakan banyaknya air yang terkandung dalam bahan yang
dinyatakan dalam persen. Kadar air juga salah satu karakteristik yang sangat
penting pada bahan pangan, karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur,
dan citarasa pada bahan pangan. Kadar air dalam bahan pangan ikut menentukan
kesegaran dan daya awet bahan pangan tersebut, kadar air yang tinggi
mengakibatkanmudahnya bakteri, kapang, dan khamir untuk berkembang biak,
sehingga akan terjadi perubahan pada bahan pangan (Winarno, 1992).
2.6.2. Analisa Kadar Abu
Abu adalah zat anorganik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik. Kandungan
abu dan komposisinya tergantung pada macam bahan dan cara pengabuannya.
Salah satu cara penentuan abu total yaitu dengan metode gravimetri. Penentuan
kadar abunya yaitu dengan mengoksidasi semua zat organik pada suhu tinggi,
yaitu sekitar 500-600oC dan kemudian melakukan penimbangan zat yang
tertinggal setelah proses pembakaran tersebut.
Bahan dengan kadar air yang tinggi sebelum pengabuan harus dikeringkan
terlebih dahulu. Lamanya pengabuan tiap bahan berbeda-beda dan berkisar antara
2-8 jam. Pengabuan dianggap selesai apabila diperoleh sisa pengabuan yang
umumnya berwarna putih abu-abu dan beratnya konstan.
Penentuan abu total sangat berguna sebagai parameter nilai gizi bahan
makanan. Adanya kandungan abu yang tidak larut dalam asam yang cukup tinggi
menunjukkan adanya pasir atau kotoran yang lain. Jadi, semakin rendah kadar abu
dalam makanan, maka semakin baik bahan makanan tersebut (Sudarmadji,1992)
Universitas Sumatera Utara
2.6.3. Analisa Kadar Protein
Protein merupakan zat gizi yang sangat penting, karena yang paling erat
hubungannya dengan proses-proses kehidupan. Semua makhluk hidup seperti sel
berhubungan dengan zat gizi protein. Molekul protein mengandung unsur-unsur
C,H,O, dan unsur-unsur khusus yang terdapat didalam protein dan tidak terdapat
didalam molekul karbohidrat dan lemak ialah nitrogen (N).
Penentuan protein berdasarkan jumlah N menunjukkan protein kasar
karena selain protein juga terikut senyawaan N bukan protein misalnya urea, asam
nukleat, ammonia, nitrat, nitrit, asam amino, amida, purin, pirimidin. Penentuan
cara ini yang paling terkenal adalah cara Kjedhal. Analisa protein metode Kjeldhal
pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan yaitu proses destruksi, proses
destilasi, dan tahap titrasi
1. Tahap destruksi
Pada tahapan ini sampel dipanaskandalam asam sulfat pekat sehimgga
terjadidestruksi menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon, hydrogen teroksidasi
menjadi CO,CO2, dan H2O. Sedangkan nitrogen (N) akan berubah menjadi
(NH4)2SO4.
2.Tahap destilasi
Pada tahap destilasi (NH4)2SO4dipecah menjadi (NH3) dengan penambahan
NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. (NH3) yang dibebaskan selanjutnya
ditangkap oleh larutan asam standar. Larutan asam standar yang digunakan
adalah asam borat 4% dalam jumlah yang berlebih. Untuk mengetahui
asamdalam keadaan berlebih maka diberi indikator Tashiro. Destilasi diakhiri
bila sudah semua (NH3) terdestilasi sempurna dengan ditandai destilat tidak
bereaksi basa.
3.Tahap titrasi
Apabila penampung destilat digunakan asam borat, maka banyaknya asamborat
yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan
asam klorida 0,1 N dengan indikator Tashiro. Akhir titrasi ditandai dengan
perubahan warna larutan dari hijau menjadi ungu (Sudarmadji, 1992).
Universitas Sumatera Utara
2.6.4. Kadar Lemak
Lemak adalah sekelompok ikatan organik yang terdiri atas unsur-unsur karbon
(C), hydrogen (H), dan oksigen (O), yang mempunyai sifat dapat larut dalam
pelarut lemak, seperti petroleum benzene, ether. Lemak didalam makanan yang
memegang peranan penting ialah disebut lemak netral atau trigliserida yang
molekulnya terdiri atas satu molekul gliserol dan tiga molekul asam lemak.
Lemak dalam bahan makanan ditentukan dengan metoda ekstraksi
beruntun didalam alat soxhlet, mempergunakan pelarut lemak, seperti n-heksan,
petroleum benzene atau ether. Bahan makanan yang akan ditentukan kadar
lemaknya, dipotong-potong setelah dipisahkan dari bagian yang tidak tidak
dimakan seperti kulit dan lainnya. Bahan makanan kemudian dihaluskan atau
dipotong kecil-kecil dan dimasukkan kedalam alatsoxhlet, untuk diekstraksi.
Ekstraksi dilakukan berturut-turut beberapa jam dengan dipanaskan. Setelah
diperkirakan selesai, cairan ekstrans diuapkan dan residu yang tertinggal
ditimbang dengan teliti. Persentase lemak (residu) terhadap berat jumlah asal
bahan makanan yang diolah dapat dihitung dan kadar lemak bahan makanan
tersebut dinyatakan dalam gram persen (Sediatama, 1989)
2.6.5. Kadar Karbohidrat
Karbohidrat merupakan sumber kalori utama bagi hampir seluruh penduduk
dunia, khususnya bagi penduduk negara yang sedang berkembang. Karbohidrat
merupakan sumber kalori yang murah. Selain itu beberapa golongan karbohidrat
menghasilkan serat- serat (Dietary Fiber) yang berguna bagi pencernaan.
Karbohidrat juga mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik
bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur, dan lain-lain.Ada beberapa cara
analisis yang dapat digunakan untuk memperkirakan kandungan karbohidrat
dalam bahan makanan. Yang paling mudah adalah dengan cara perhitungan kasar
(Proximate Analysis) atau juga disebut Carbohydrate by difference.
Yang dimaksud dengan proximate analysisadalah suatu analisis dimana
kandungan karbohidrat termasuk serat kasar diketahui bukan melalui analisis
tetapi melalui perhitungan, sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
% karbohidrat = 100 % - % ( protein + lemak + abu + air )
Perhitungan Carbohydrate by difference adalah penentuan karbohidrat
dalam bahan makanan secara kasar, dan hasilnya ini biasanya dicantumkan dalam
daftar komposisi bahan makanan (Winarno, 1992).
2.6.6. Kadar Serat
Serat mengandung senyawa selulosa, lignin, dan zat lain yang belum dapat
diidentifikasi dengan pasti. Yang disebut serat disini adalah senyawaan yang tidak
dapat dicerna dalam organ pencernaan manusia ataupun hewan. Di dalam Analisa
penentuan serat diperhitungkan banyaknya zat - zat yang tidak larut dalam asam
encer ataupun basa encer dengan kondisi tertentu. Langkah - langkah yang
dilakukan dalam analisa adalah :
1. Defatting, yaitu menghilangkan lemak yang terkandung dalam sampel
menggunakan pelarut lemak.
2. Digestion, terdiri dari dua tahapan yaitu pelarutan dengan asam dan pelarutan
dengan basa. Kedua macam proses digestion ini dilakukan dalam keadaan
tertutup pada suhu terkontrol (mendidih) dan sedapat mungkin dihilangkan dari
pengaruh luar.
Serat sangat penting dalam penilaian kualitas bahan makanan Karena
angka ini merupakan indeks dan menentukan nilai gizi bahan makanan tersebut.
(Sudarmadji, 1992)
2.7.Fourier Transform Infrared (FTIR)
Spektrofotometer inframerah pada umumnya digunakan untuk menentukan gugus
fungsi suatu senyawa organik dan mengetahui informasi struktur suatu senyawa
organik denagn membandingkan daerah sidik jarinya.
Cahaya tampak terdiri dari beberapa range frekuensi elektromagnetik/,
yang berbeda. Radiasi inframerah juga mengandung beberapa range frekuensi
Universitas Sumatera Utara
tetapi tidak dapat dilihat oleh mata. Pengukuran pada spektrum inframerah
dilakukan pada daerah cahaya inframerah tengah (Mid- Infrared) yaitu pada
panjang gelombang 2.5-50 µm atau bilangan gelombang 4000-200 cm-1.
Energi yang dihasilkan oleh radiasi ini akan menyebabkan vibrasi atau
geteran pada molekul. Pita adsorbsi inframerah sangat khas dan spesifik untuk
setiap tipe ikatan kimia atau gugus fungsi. Metode ini sangat berguna untuk
mengidentifikasi senyawa organik dan organometalik (Sagala,2013)
Energi dari kebanyakan vibrasi molekul berhubungan dengan daerah
vibrasi molekul yang dideteksi dan dapat diukur pada spektrofotometer infra
merah. Spektra didaerah infra merah dapat digunakan untuk mempelajari sifatsifat bahan, perubahan struktur yang sedikit saja dapat memberikan perubahan
yang dapat diamati pada spectrogram panjang gelombang versus transmitasi
(Sastrohamidjojo, 1992).
Kebanyakkan spektrum inframerah merekam panjang gelombang atau
frekuensi versus %T. Tidak adanya serapan atau suatu senyawa pada suatu
panjang gelombang tertentu direkam sebagai 100%T dalam keadaan ideal. Bila
suatu senyawa menyerap radiasi pada suatu panjang gelombang tertentu, intensitas
radiasi yang diteruskan oleh contoh akan berkurang. Ini menyebabkan suatu
penurunan %T dan terlihat didalam spektrum sebagai suatu sumur, yang disebut
sebagai puncak absorpsi atau pita absorpsi. Bagian spektrum dimana %T
menunjukkan angka 100 (atau hampir 100) disebut garis dasar (Baase line), yang
didalam spektrum inframerah direkam pada bagian atas (Fessenden, 1992).
2.8. Scanning Electron Microscopy (SEM)
Mikroskop electron adalah sebuah mikroskop yang dapat melakukan pembesaran
objek sampai 2 juta kali. Mikroskop ini menggunakan elektrostatik dan
elektromagnetik untuk pembesaran objek serta resolusi yang jauh lebih bagus dari
pada mikroskop cahaya. Mikroskop elektron menggunakan jauh lebih banyak
enegi dan radiasi elektromagnetik yang lebih pendek dibandingkan mikroskop
cahaya (Sagala,2013).
Universitas Sumatera Utara
SEM adalah alat yang dapat membentuk bayangan permukaan spesimen
secara makroskopik. Berkas electron dengan diameter 5 - 10 nm diarahkan pada
spesimen interaksi berkas elektron dengan spesimen menghasilkan beberapa
fenomena yaitu hamburan balik kertas elektron, sinar X , elektron sekunder,
absorbsi elektron.
Teknik SEM pada hakikatnya merupakan pemeriksaan dan analisa
permukaan. Data atau tampilan yang diperoleh merupakan gambar fotografi
dengan segala tonjolan, lekukan, dan lubang permukaan (Wirjosentono, 1996)
2.9. Bahan Pangan
Semua bahan pangan semula berasal dari jaringan hidup dan berasal dari bahan
organik. Karena sifat organik, bahan pangan mudah mengalami peruraian atau
kerusakan oleh mikroorganisme saprofitik dan parasitif. Jika terjadi kerusakan
pangan, dua proses yang berbeda terlibat di dalamnya yaitu :
1. Autokatalisis
Autokatalisis berarti destruksi diri, dan ini dipergunkan untuk menjelaskan
proses pemecahan tingkat sel yang disebabkan oleh enzim yang terjadi setelah
pemotongan atau pemanenan. Dalam berapa hal, kegiatan enzim terbatas pada
yang bersifat menguntungkan, misalnya dalam proses pematangan buah dan
pengempukan daging. Namun demikian ada juga yang bersifat merugikan.
2. Kerusakan mikrobiolig
Begitu
struktur
selulernya
rusak,
pangan
mudah
diserang
oleh
mikroorganisme. Penyebab utama kerusakan mikrobioligik adalah bakteri,
jamur dan khamir. Organisme - organisme tersebut memecah komponen
organik kompleks didalam pangan menjadi senyawa lebih sederhana dan
menyebabkan perubahan terhadap flavor, tekstur, warna, dan bau pangan
tersebut.
Universitas Sumatera Utara
2.10. Kerusakan dan Pengemasan Bahan Pangan
Pengemasan memegang peran penting dalam pengawetan bahan pangan. Adanya
pengemasan dapat membantu mencegah atau mengurangi terjadinya kerusakan –
kerusakan. Kerusakan yang terjadi dapat berlangsung secara spontan, tetapi sering
kali terjadi karena pengaruh lingkungan luar dan pengaruh kemasan yang
digunakan.
Kemasan membatasi bahan pangan dengan lingkungan sekeliling untuk
mencegah atau menghambat proses kerusakan selama waktu yang dibutuhkan.
Faktor - faktor yang mempengaruhi kerusakan bahan pangan sehubungan dengan
kemasan yang digunakan dapat dibagi dalam dua golongan. Pada golongan
pertama, kerusakan lebih ditentukan oleh sifat alamiah dari produk dan tidak dapat
dicegah dengan pengemasan saja (Winarno, 1992).
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Buah Nanas
Tanaman nanas mempunyai nama ilmiah (Ananas comosus (L) Merr) nanas
termasuk famili bromeliaceae. Perawakan(habitus) tumbuhannya rendah, herba
(menahun) dengan 30 atau lebih daun yang panjang, tingginya antara 90-100 cm.
Buah ini berasal dari Brasil, Amerika Selatan, buahnya dalam bahasa Inggris
disebut sebagai pineapplekarena bentuknya yang seperti pohon pinus (Septiatin,
2009).
Buah Nanas merupakan buah yang kaya akan karbohidrat, terdiri atas
beberapa gula sederhana misalnya sukrosa, fruktosa, dan glukosa, serta enzim
gromelin yang dapat merombak protein menjadi asam amino agar mudah diserap
tubuh, Nanas merupakan buah yang terdiri dari sebagian besar daging buah yang
banyak mengandung gula, vitamin A, vitamin C dan mengandung mineral yang
diperlukan tubuh (Collins, 1960).
.Adapun gambar nanas ditunjukkan pada gambar 2.1 berikut :
Gambar 2.1 Buah Nenas (Penelitian)
Universitas Sumatera Utara
2.1.1. Taksonomi Buah Nanas
Nanas merupakan tanaman buah berupa semak yang memiliki nama ilmiah
Ananas comosus. Memiliki nama daerah danas (Sunda) dan neneh (Sumatera).
Dalam bahasa Inggris disebutPineapple dan orang-orang Spanyol menyebutnya
pina. Nanas berasal dari Brasilia (Amerika Selatan) yang telah didomestikasi
disana sebelum masa Colombus. Pada abad ke-16 orang Spanyol membawa nanas
ini ke Filipina dan Semenanjung Malaysia, masuk ke Indonesia pada abad ke-15
(1599). Di Indonesia pada mulanya hanya sebagai tanaman pekarangan, dan
meluas dikebunkan dilahan kering (tegalan) diseluruh wilayah nusantara,
Tanaman ini kini dipelihara di daerah tropik dan sub tropik (Aak, 1998).
Klasifikasi tanaman nanas adalah sebagai berikut (Evitasari, 2003) :
Kingdom
: Plantae (tumbuh-tumbuhan)
Divisi
: Spermatophyta (tumbuhan berbiji)
Kelas
: Angiospermae (berbiji tertutup)
Ordo
: Farinosae (Bromeliales)
Famili
: Bromiliaceae
Genus
: Ananas
Species
: Ananas comosus. Merr
2.1.2. Kandungan zat gizi dalam 100g buah nanas
Kandungan buah nanas kandungan gizi, vitamin dan mineral dalam 100 g buah
nanas sebagai berikut : air 86 g, kalori 218 kj, protein 0.5 g, lemak 0.2 g,
karbohidrat 13.5 g, serat 0.5 g, dan abu 0.3 g. Kandungan mineralnya sebagai
berikut : kalsium 18 mg, besi 0.3 mg, magnesium 12 mg, pospor 12 mg, kalium 98
mg dan Na 1 mg. Kandungan vitamin sebagai berikut: vitamin C 10 mg, tiamin
0.09 mg, riboflavin 0.04 mg, niasin 0.24 mg dan vitamin A (Irfandi, 2005).
Belum banyak yang tahu, bahwa buah nanas selain rasanya yang asam
manis
menyegarkan,
ternyata
memiliki
banyak
sekali
manfaat.
Nanas
Universitas Sumatera Utara
mengandung berbagai senyawa yang berkhasiat untuk kesehatan dan kecantikan.
Buah nanas sangat baik dikonsumsi oleh penderita darah tinggi karena dapat
mengurangi tekanan darah tinggi, mengurangi kadar kolesterol darah sehingga
dapat mencegah stroke. Enzim bromelain yang terkandung di dalam nanas, dapat
menghambat pertumbuhan tumor. Efek diuretik dan respiration-induction yang
dimiliki nanas menyebabkan nanas dapat mengurangi demam dan mempercepat
pengeluaran racun dari dalam tubuh.
Nanas juga mengandung vitamin A yang membantu untuk menjaga
kesehatan mata. Nanas merupakan sumber antioksidan alami yang membantu
meningkatkan kekebalan tubuh terhadap penyakit dan meningkatkan konsentrasi
darah putih (leukosit). Nanas mengandung sedikitnya 16 mineral, 9 vitamin, dan
18 asam amino selain kandungan lemak, protein, enzim, serat dan air. Beberapa
dari senyawa tersebut merupakan senyawa aktifyang berkhasiat untuk kesehatan
dan kecantikan. Vitamin dan mineral utama yang terkandung dalam nanas adalah
vitamin C, vitamin B-kompleks, beta-karoten (pro - vita- min A), Fe, Mg, Ca, Cu,
Zn, Mn, dan K.
Senyawa yang paling bermanfaat untuk mengatasi problem kesehatan
adalah bromelain, yaitu suatu enzim protease yang dapat mengurangi tekanan
darah tinggi, membersihkan darah, dan meningkatkan pencernaan, Bromelain juga
berguna untuk mencuci timbunan protein dan parasit cacing pada dinding usus
sehingga dapat dengan mudah dikeluarkan melalui feces saat buang air. Enzim ini
menghambat pertumbuhan sel kanker dan merangsang serta meningkatkan sistem
pertahanan tubuh. Enzim ini juga menjaga keseimbangan hormon tubuh sehingga
sangat berguna bagi wanita untuk mengatur siklus menstruasi.
Bagi anda yang memiliki aktivitas tinggi dan berisiko terkena stres,
komposisi
mineral
yang
terkandung
di
dalam
nanas
berguna
untuk
mempertahankan stamina tubuh agar tetap fit dengan menjaga keseimbangan
asam-basa tubuh. Selain itu, kandungan tryptophan dan seretonin akan
meningkatkan mood dan konsentrasi serta mengurangi depresi. Karena
itu,mengosumsi nanas secara teratur (Ide, 2007).
Universitas Sumatera Utara
2.2. Edible Film
Secara umum edible film dapat didefenisikan sebagai lapis tipis yang melapisi
suatu bahan pangan dan layak dimakan, digunakan pada makanan dengan cara
pembungkusan atau diletakkan diantara komponen makanan yang dapat
digunakan untuk memperbaiki kualitas makanan, memperpanjang masa simpan,
meningkatkan efisiensi ekonomis, menghambat perpindahan uap air (Krochta,
1992).
Edible film aktif merupakan salah satu teknologi nontermal yang dapat
memberikan jaminan kualitas produk pangan yang dikemas. Edible film adalah
bahan pengemas organik yang terbuat dari senyawa hidrokoloid dan lemak, atau
kombinasi keduanya. Senyawa hidrokoloid yang dapat digunakan adalah protein
dan karbohidrat, sedangkan lemak yang dapat digunakan adalah lilin/wax, gliserol
dan asam lemak. Pati sebagai senyawa hidrokoloid, merupakan polimer yang
secara alamiah terbentuk dalam berbagai sumber botani/nabati seperti gandum,
jagung, kentang, dan tapioka. Patisebagai sumber alam yang dapat diperbarui
tersedia secara luas dan mudah mendapatkannya (Fama et.al, 2005).
Menurut Donhowe & Fennema (1994), komponen utama penyusun edible
film dapat dikelompokkan menjadi tiga kategori, yaitu hidrokoloid, lipid, dan
komposit. Komposit merupakan gabungan dari hidrokoloid dan lipid. Hidrokoloid
yang dapat digunakan untuk membuat edible film adalah protein dan karbohidrat.
Sedangkan lipid yang digunakan adalah lilin/waxdan asam lemak.
2.3. Bahan Yang Ditambahkan Dalam Pembuatan Edible Film
Bahan baku yang ditambahkan dalam pembuatan edible film antara lain
antimikroba, antioksidan, flavor, pewarna, dan plasticizer. Bahan antimikroba
yang umumnya sering digunakan adalah asam benzoat, asam askorbat, kalium
sorbat, dan asam propionat.
Universitas Sumatera Utara
Antioksidan yang sering digunakan berupa senyawa asam dan senyawa
fenolik. Senyawa asam yang digunakan antara lain asam sitrat dan asam sorbet.
Sedangkan senyawa fenolik yang dipakai adalah BHA, BHT (Mumtaz, 2006).
Pada pembuatan edible film dari bahan dasar yang terbuat dari pati,
digunakan bahan-bahan seperti gula, urea, gliserin, dan kitosan. Yang masingmasing dari bahan tersebut mempunyai fungsi sebagai sumber karbohidrat,
sumber nitrogen, plasticizer, dan antimokroba.
2.3.1 Pati
Polisakarida seperti pati dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan edible
film. Pati sering digunakan dalam industri pangan sebagai biodegradable film
untuk menggantikan polimer plastik karena ekonomis, dapat diperbaharui, dan
memberikan karakteristik fisik yang baik (Bourtoom, 2007). Ubi-ubian, serealia,
dan biji polong-polongan merupakan sumber pati yang paling penting. Ubi-ubian
yang sering dijadikan sumber pati antara lain ubi jalar, kentang, dan singkong Pati
singkong sering digunakan sebagai bahan tambahan dalam industri makanan dan
industri yang berbasis pati karena kandungan patinya yang cukup tinggi (Niba,
2006)
Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi
terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak larut disebut amilopektin (Winarno,
1992).
Gambar 2.2. Dibawah ini menunjukkan struktur dari amilosa.
Gambar 2.2 Amilosa (Winarno, 1992)
Tidak seperti amilosa, amilopektin bercabang sehingga terdapat satu
glukosa ujung kira - kira tiap 25 satuan glukosa. Ikatan pada titik percabangan
Universitas Sumatera Utara
ialah ikatan 1,6 - α- glikosida. Adapun struktur kimia dari amilopektin
ditunjukkan pada gambar 2.3 berikut :
Gambar 2.3 Struktur Amilopektin (Winarno, 1992)
2.3.2. Gliserol
Gliserol (gliserin) ialah suatu trihidroksida alkohol yang terdiri atas 3 atom
karbon. Jadi tiap atom karbon mempunyai gugus OH- satu molekul gliserol dapat
mengikat 1,2 atau tiga molekul asam lemak (Poedjiadi, 2009).
Gliserol memilki sifat mudah larut dalam air, meningkatkan viskositas air,
mengikat air dan menurunkan AW (water activity) bahan. Untuk memproduksi
edible film dengan daya kerja yang baik, suatu plastizer seperti gliserol sering
digunakan. Penmabahan gliserol yang dideskripsikan membuat film lebih muda
dicetak, karena gliserol digunakan sebagai plasticizer. Penambahan gliserol yang
berlebihan dan mengakibatkan rasa manis pahit pada bahan.Penambahan gliserol
akan menghasilkan film yang lebih fleksibel dan halus, selain itu gliserol dapat
meningkatkan permeabilitas film terhadap gas, uap air dan zat terlarut
(Winarno,1992).
Untuk struktur Gliserol dapat dilihat pada gambar 2.4 berikut:
Gambar 2.4 Struktur Gliserol (Winarno,1992)
Universitas Sumatera Utara
Gliserol, gliserin, atau 1,2,3-propanatriol adalah alkohol jenuh bervariasi
tiga, alkohol primer, atau alkohol sekunder. Pada suhu kamar, berupa zat cair yang
tidak berwarna,kental netral terhadap lakmus, rasanya manis. Dalam keadaan
murni, mempunyai sifat higroskopis. Dapat bercampur dengan air tetapi tidak
larut dalam karbon tetraklorida, kloroform, dietil eter, karbon disulfida, dan
benzene (Sumardjo, 2009)
2.3.3. Kitosan
Kitosan adalah poli - (2 - amino - 2 - deoksi - β - (14) - D-glukopiranosa) dengan
rumus molekul (C6H11NO4)n yang dapat diperoleh dari deasetilasi kitin. Kitosan
juga dijumpai secara alamiah dibeberapa organisme. Struktur polimer kitosan
dapat dilihat pada gambar (Gambar 2.5) di bawah ini.
CH2OH
CH2OH
O
O
O
O
OH
NH2
O
OH
NH2
n
Gambar 2.5 Struktur polimer kitosan(Sugita, 2009)
2.3.3.1.Sifat Fisika-Kimia pada Kitosan
Kitosan merupakan padatan amorf yang berwarna putih kekuningan dengan rotasi
spesifik [∝]D 11 -3 hingga -10 ̊ (pada konsentrasi asam asetat 2%). Kitosan larut
pada kebanyakan larutan asam organik (Tabel 2.1.) pada pH sekitar 4,0 tetapi
tidak larut pada pH lebih besar dari 6,5 juga tidak larut dalam pelarut air, alkohol,
dan aseton. Dalam asam mineral pekat seperti HCl dan HNO3, kitosan larut pada
konsentrasi 0,15-1,1%, tetapi tidak larut pada konsentrasi 10%. Kitosan tidak larut
dalam H2SO4 pada berbagai konsentrasi, sedangkan didalam H3PO4 tidak larut
pada konsentrasi 1% sementara pada konsentrasi 0,1% sedikit larut. Perlu untuk
kita ketahui,bahwa kelarutan kitosan dipengaruhi oleh bobot molekul,derajat
deasetilasi,dan rotasi spesifiknya yang beragam bergantung pada sumber dan
metode isolasi serta transformasinya.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Kelarutan kitosan pada berbagai pelarut asam organik
Konsentrasi asam organik
Konsentrasi asam organik (%)
10
50
>50
Asam asetat
+
±
-
Asam adipat
-
-
-
Asam sitrat
+
-
-
Asam format
+
+
+
Asam laktat
+
-
-
Asam maleat
+
-
-
Asam malonat
+
-
-
Asam oksalat
+
-
-
Keterangan : + larut; -tidak larut ;
±larut sebagian (Sugita, 2009)
2.4.Sifat - Sifat Edible Film
Sifat fisik film meliputi sifat mekanik dan penghambatan. Sifat mekanik
menunjukkan kemampuan kekutan film dalam menahan kerusakan bahan selama
pengolahan, sedangkan sifat penghmabatan menunjukkan kemampuan film
melindungi produk yang dikemas dengan menggunkan film tersebut.
Beberapa sifat film meliputi kekutan renggang putus, ketebalan,
pemanjangan, laju transmisi uap air dan kelarutan film :
1. Ketebalan edible film
Ketebalan film merupakan sifat fisik yang dipengaruhi oleh konsentrasi
padatan terlarut dalam larutan film. Ketebalan film akan mempengaruhi laju
transmisi uap air, gas dan senyawa volatile.
2. Perpanjangan edible film atau elongasi
Perpanjangan edible film atau elongasi merupakan kemampuan perpanjangan
bahan saat diberikan gaya tarik. Nilai elongasi edible film menunjukkan
kemampuan rentanganya. (Safitri dkk, 2012) menyebutkan bahwa nilai persen
perpanjangan edible film dikatakan baik jika nilainya lebih dari 50% dan
dikatakan rendah jika nilainya kurang dari 10%.
Universitas Sumatera Utara
3. Peregangan edible film atau tensile strength
Peregangan edible film merupakan kemampuan bahan dalam menahan tekanan
yang diberikan saat bahan tersebut berada dalam reganggan maksimumnya.
Kekuatan peregangan menggambarkan tekanan maksimum yang dapat diterima
oleh bahan atau sampel.
4. Kelarutan film
Persen kelarutan edible film adalah persen berat kering dari film yang terlarut
setelah dicelupkan didalam air selama 24 jam.
5. Laju transmisi uap air
Laju transmisi uap air merupakan jumlah uap air yang hilang per satuan waktu
dibagi dengan luas area film. Oleh karena itu salah satu fungsi edible film
adalah untuk menahan migrasi uap air maka permeabilitasnya terhadap uao air
harus serendah mungkin (Gontard,1993)
2.5. Uji Tarik
Kekuatan tarik adalah salah satu sifat dasar dari bahan polimer yang terpenting
dan sering digunakan untuk karakteristik suatu bahan polimer. Kekutan tarik suatu
bahan didefinisikan sebagai besarnya beban maksimum (Emaks) yang digunakan
untuk memutuskan spesimen bahan dibagi luas penampang awal (A0).
Bila suatu bahan dikenakan beban tarik yang disebut tegangan
(gaya
persatuan luas), maka bahan akan mengalami perpanjangan (regangan). Kurva
tegangan terhadap regangan merupakan gambar karakteristik dar sifat mekanik
suatu bahan (Wirjosentono, 1996)
2.6. Analisa Kadar Nutrisi Edible Film
2.6.1. Analisa Kadar Air
Kadar air merupakan pemegang peranan penting, kecuali temperatur maka
aktivitas air mempunyai tempat tersendiri dalam proses pembusukan dan
ketengikan. Kerusakan bahan makanan pada umumnya merupakan proses
Universitas Sumatera Utara
mikrobiologis,
kimiawi,
enzimatik
atau
kombinasi
antara
ketiganya.
Berlangsungnya ketiga proses tersebut memerlukan air dimana kini telah
diketahui bahwa hanya air bebas yang dapat membantu berlangsungnya proses
tersebut (Tabrani,1997).
Kadar air merupakan banyaknya air yang terkandung dalam bahan yang
dinyatakan dalam persen. Kadar air juga salah satu karakteristik yang sangat
penting pada bahan pangan, karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur,
dan citarasa pada bahan pangan. Kadar air dalam bahan pangan ikut menentukan
kesegaran dan daya awet bahan pangan tersebut, kadar air yang tinggi
mengakibatkanmudahnya bakteri, kapang, dan khamir untuk berkembang biak,
sehingga akan terjadi perubahan pada bahan pangan (Winarno, 1992).
2.6.2. Analisa Kadar Abu
Abu adalah zat anorganik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik. Kandungan
abu dan komposisinya tergantung pada macam bahan dan cara pengabuannya.
Salah satu cara penentuan abu total yaitu dengan metode gravimetri. Penentuan
kadar abunya yaitu dengan mengoksidasi semua zat organik pada suhu tinggi,
yaitu sekitar 500-600oC dan kemudian melakukan penimbangan zat yang
tertinggal setelah proses pembakaran tersebut.
Bahan dengan kadar air yang tinggi sebelum pengabuan harus dikeringkan
terlebih dahulu. Lamanya pengabuan tiap bahan berbeda-beda dan berkisar antara
2-8 jam. Pengabuan dianggap selesai apabila diperoleh sisa pengabuan yang
umumnya berwarna putih abu-abu dan beratnya konstan.
Penentuan abu total sangat berguna sebagai parameter nilai gizi bahan
makanan. Adanya kandungan abu yang tidak larut dalam asam yang cukup tinggi
menunjukkan adanya pasir atau kotoran yang lain. Jadi, semakin rendah kadar abu
dalam makanan, maka semakin baik bahan makanan tersebut (Sudarmadji,1992)
Universitas Sumatera Utara
2.6.3. Analisa Kadar Protein
Protein merupakan zat gizi yang sangat penting, karena yang paling erat
hubungannya dengan proses-proses kehidupan. Semua makhluk hidup seperti sel
berhubungan dengan zat gizi protein. Molekul protein mengandung unsur-unsur
C,H,O, dan unsur-unsur khusus yang terdapat didalam protein dan tidak terdapat
didalam molekul karbohidrat dan lemak ialah nitrogen (N).
Penentuan protein berdasarkan jumlah N menunjukkan protein kasar
karena selain protein juga terikut senyawaan N bukan protein misalnya urea, asam
nukleat, ammonia, nitrat, nitrit, asam amino, amida, purin, pirimidin. Penentuan
cara ini yang paling terkenal adalah cara Kjedhal. Analisa protein metode Kjeldhal
pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan yaitu proses destruksi, proses
destilasi, dan tahap titrasi
1. Tahap destruksi
Pada tahapan ini sampel dipanaskandalam asam sulfat pekat sehimgga
terjadidestruksi menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon, hydrogen teroksidasi
menjadi CO,CO2, dan H2O. Sedangkan nitrogen (N) akan berubah menjadi
(NH4)2SO4.
2.Tahap destilasi
Pada tahap destilasi (NH4)2SO4dipecah menjadi (NH3) dengan penambahan
NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. (NH3) yang dibebaskan selanjutnya
ditangkap oleh larutan asam standar. Larutan asam standar yang digunakan
adalah asam borat 4% dalam jumlah yang berlebih. Untuk mengetahui
asamdalam keadaan berlebih maka diberi indikator Tashiro. Destilasi diakhiri
bila sudah semua (NH3) terdestilasi sempurna dengan ditandai destilat tidak
bereaksi basa.
3.Tahap titrasi
Apabila penampung destilat digunakan asam borat, maka banyaknya asamborat
yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan
asam klorida 0,1 N dengan indikator Tashiro. Akhir titrasi ditandai dengan
perubahan warna larutan dari hijau menjadi ungu (Sudarmadji, 1992).
Universitas Sumatera Utara
2.6.4. Kadar Lemak
Lemak adalah sekelompok ikatan organik yang terdiri atas unsur-unsur karbon
(C), hydrogen (H), dan oksigen (O), yang mempunyai sifat dapat larut dalam
pelarut lemak, seperti petroleum benzene, ether. Lemak didalam makanan yang
memegang peranan penting ialah disebut lemak netral atau trigliserida yang
molekulnya terdiri atas satu molekul gliserol dan tiga molekul asam lemak.
Lemak dalam bahan makanan ditentukan dengan metoda ekstraksi
beruntun didalam alat soxhlet, mempergunakan pelarut lemak, seperti n-heksan,
petroleum benzene atau ether. Bahan makanan yang akan ditentukan kadar
lemaknya, dipotong-potong setelah dipisahkan dari bagian yang tidak tidak
dimakan seperti kulit dan lainnya. Bahan makanan kemudian dihaluskan atau
dipotong kecil-kecil dan dimasukkan kedalam alatsoxhlet, untuk diekstraksi.
Ekstraksi dilakukan berturut-turut beberapa jam dengan dipanaskan. Setelah
diperkirakan selesai, cairan ekstrans diuapkan dan residu yang tertinggal
ditimbang dengan teliti. Persentase lemak (residu) terhadap berat jumlah asal
bahan makanan yang diolah dapat dihitung dan kadar lemak bahan makanan
tersebut dinyatakan dalam gram persen (Sediatama, 1989)
2.6.5. Kadar Karbohidrat
Karbohidrat merupakan sumber kalori utama bagi hampir seluruh penduduk
dunia, khususnya bagi penduduk negara yang sedang berkembang. Karbohidrat
merupakan sumber kalori yang murah. Selain itu beberapa golongan karbohidrat
menghasilkan serat- serat (Dietary Fiber) yang berguna bagi pencernaan.
Karbohidrat juga mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik
bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur, dan lain-lain.Ada beberapa cara
analisis yang dapat digunakan untuk memperkirakan kandungan karbohidrat
dalam bahan makanan. Yang paling mudah adalah dengan cara perhitungan kasar
(Proximate Analysis) atau juga disebut Carbohydrate by difference.
Yang dimaksud dengan proximate analysisadalah suatu analisis dimana
kandungan karbohidrat termasuk serat kasar diketahui bukan melalui analisis
tetapi melalui perhitungan, sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
% karbohidrat = 100 % - % ( protein + lemak + abu + air )
Perhitungan Carbohydrate by difference adalah penentuan karbohidrat
dalam bahan makanan secara kasar, dan hasilnya ini biasanya dicantumkan dalam
daftar komposisi bahan makanan (Winarno, 1992).
2.6.6. Kadar Serat
Serat mengandung senyawa selulosa, lignin, dan zat lain yang belum dapat
diidentifikasi dengan pasti. Yang disebut serat disini adalah senyawaan yang tidak
dapat dicerna dalam organ pencernaan manusia ataupun hewan. Di dalam Analisa
penentuan serat diperhitungkan banyaknya zat - zat yang tidak larut dalam asam
encer ataupun basa encer dengan kondisi tertentu. Langkah - langkah yang
dilakukan dalam analisa adalah :
1. Defatting, yaitu menghilangkan lemak yang terkandung dalam sampel
menggunakan pelarut lemak.
2. Digestion, terdiri dari dua tahapan yaitu pelarutan dengan asam dan pelarutan
dengan basa. Kedua macam proses digestion ini dilakukan dalam keadaan
tertutup pada suhu terkontrol (mendidih) dan sedapat mungkin dihilangkan dari
pengaruh luar.
Serat sangat penting dalam penilaian kualitas bahan makanan Karena
angka ini merupakan indeks dan menentukan nilai gizi bahan makanan tersebut.
(Sudarmadji, 1992)
2.7.Fourier Transform Infrared (FTIR)
Spektrofotometer inframerah pada umumnya digunakan untuk menentukan gugus
fungsi suatu senyawa organik dan mengetahui informasi struktur suatu senyawa
organik denagn membandingkan daerah sidik jarinya.
Cahaya tampak terdiri dari beberapa range frekuensi elektromagnetik/,
yang berbeda. Radiasi inframerah juga mengandung beberapa range frekuensi
Universitas Sumatera Utara
tetapi tidak dapat dilihat oleh mata. Pengukuran pada spektrum inframerah
dilakukan pada daerah cahaya inframerah tengah (Mid- Infrared) yaitu pada
panjang gelombang 2.5-50 µm atau bilangan gelombang 4000-200 cm-1.
Energi yang dihasilkan oleh radiasi ini akan menyebabkan vibrasi atau
geteran pada molekul. Pita adsorbsi inframerah sangat khas dan spesifik untuk
setiap tipe ikatan kimia atau gugus fungsi. Metode ini sangat berguna untuk
mengidentifikasi senyawa organik dan organometalik (Sagala,2013)
Energi dari kebanyakan vibrasi molekul berhubungan dengan daerah
vibrasi molekul yang dideteksi dan dapat diukur pada spektrofotometer infra
merah. Spektra didaerah infra merah dapat digunakan untuk mempelajari sifatsifat bahan, perubahan struktur yang sedikit saja dapat memberikan perubahan
yang dapat diamati pada spectrogram panjang gelombang versus transmitasi
(Sastrohamidjojo, 1992).
Kebanyakkan spektrum inframerah merekam panjang gelombang atau
frekuensi versus %T. Tidak adanya serapan atau suatu senyawa pada suatu
panjang gelombang tertentu direkam sebagai 100%T dalam keadaan ideal. Bila
suatu senyawa menyerap radiasi pada suatu panjang gelombang tertentu, intensitas
radiasi yang diteruskan oleh contoh akan berkurang. Ini menyebabkan suatu
penurunan %T dan terlihat didalam spektrum sebagai suatu sumur, yang disebut
sebagai puncak absorpsi atau pita absorpsi. Bagian spektrum dimana %T
menunjukkan angka 100 (atau hampir 100) disebut garis dasar (Baase line), yang
didalam spektrum inframerah direkam pada bagian atas (Fessenden, 1992).
2.8. Scanning Electron Microscopy (SEM)
Mikroskop electron adalah sebuah mikroskop yang dapat melakukan pembesaran
objek sampai 2 juta kali. Mikroskop ini menggunakan elektrostatik dan
elektromagnetik untuk pembesaran objek serta resolusi yang jauh lebih bagus dari
pada mikroskop cahaya. Mikroskop elektron menggunakan jauh lebih banyak
enegi dan radiasi elektromagnetik yang lebih pendek dibandingkan mikroskop
cahaya (Sagala,2013).
Universitas Sumatera Utara
SEM adalah alat yang dapat membentuk bayangan permukaan spesimen
secara makroskopik. Berkas electron dengan diameter 5 - 10 nm diarahkan pada
spesimen interaksi berkas elektron dengan spesimen menghasilkan beberapa
fenomena yaitu hamburan balik kertas elektron, sinar X , elektron sekunder,
absorbsi elektron.
Teknik SEM pada hakikatnya merupakan pemeriksaan dan analisa
permukaan. Data atau tampilan yang diperoleh merupakan gambar fotografi
dengan segala tonjolan, lekukan, dan lubang permukaan (Wirjosentono, 1996)
2.9. Bahan Pangan
Semua bahan pangan semula berasal dari jaringan hidup dan berasal dari bahan
organik. Karena sifat organik, bahan pangan mudah mengalami peruraian atau
kerusakan oleh mikroorganisme saprofitik dan parasitif. Jika terjadi kerusakan
pangan, dua proses yang berbeda terlibat di dalamnya yaitu :
1. Autokatalisis
Autokatalisis berarti destruksi diri, dan ini dipergunkan untuk menjelaskan
proses pemecahan tingkat sel yang disebabkan oleh enzim yang terjadi setelah
pemotongan atau pemanenan. Dalam berapa hal, kegiatan enzim terbatas pada
yang bersifat menguntungkan, misalnya dalam proses pematangan buah dan
pengempukan daging. Namun demikian ada juga yang bersifat merugikan.
2. Kerusakan mikrobiolig
Begitu
struktur
selulernya
rusak,
pangan
mudah
diserang
oleh
mikroorganisme. Penyebab utama kerusakan mikrobioligik adalah bakteri,
jamur dan khamir. Organisme - organisme tersebut memecah komponen
organik kompleks didalam pangan menjadi senyawa lebih sederhana dan
menyebabkan perubahan terhadap flavor, tekstur, warna, dan bau pangan
tersebut.
Universitas Sumatera Utara
2.10. Kerusakan dan Pengemasan Bahan Pangan
Pengemasan memegang peran penting dalam pengawetan bahan pangan. Adanya
pengemasan dapat membantu mencegah atau mengurangi terjadinya kerusakan –
kerusakan. Kerusakan yang terjadi dapat berlangsung secara spontan, tetapi sering
kali terjadi karena pengaruh lingkungan luar dan pengaruh kemasan yang
digunakan.
Kemasan membatasi bahan pangan dengan lingkungan sekeliling untuk
mencegah atau menghambat proses kerusakan selama waktu yang dibutuhkan.
Faktor - faktor yang mempengaruhi kerusakan bahan pangan sehubungan dengan
kemasan yang digunakan dapat dibagi dalam dua golongan. Pada golongan
pertama, kerusakan lebih ditentukan oleh sifat alamiah dari produk dan tidak dapat
dicegah dengan pengemasan saja (Winarno, 1992).
Universitas Sumatera Utara