Karakterisasi Edible Film dari Tepung Tapioka, Kitosan dan Gliserin dengan Penambahan Ekstrak Buah Nanas (Ananas comosus (L) Merr) Sebagai Pembungkus Kue Lapis
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pengemasan telah berkembang sejak lama, sebelum manusia membuat kemasan
alam sendiri telah menyajikan kemasan misalnya jagung terbungkus daun atau
yang disebut selundang, buah – buahan terbungkus kulitnya. Fungsi dari
pengemasan pada bahan pangan adalah mencegah atau mengurangi kerusakan.
Dengan adanya persyaratan bahwa kemasan yang digunakan harus ramah
lingkungan maka penggunaan edible film adalah suatu yang sangat menjanjikan,
baik yang terbuat dari lipida, karbohidrat, protein maupun campuran ketiganya.
Edible film sangat potensial digunakan sebagai pembungkus dan pelapis produk –
produk pangan industri pertanian segar. Salah satu fungsi utama dari edible film
adalah kemampuan mereka dalam peranannya sebagai penghalang, baik gas,
minyak, atau yang lebih utama air. Kadar air makanan merupakan titik penting
untuk menjaga kesegaran, mengontrol pertumbuhan mikroba, dan tektur yang
baik, edible film dapat mengontrol AW(water activity) melalui pelepasan atau
penerimaan air (Hui,2006).
Salah satu faktor utama pembentukan edible film ialah jenis dan
konsentrasi dari plastisizer yang akanberpengaruh terhadap kelarutan dari film
berbasispati. Semakinbanyak penggunaanplasticizer makaakan meningkatkan
kelarutan. Begitu pula denganpenggunaan plasticizer yang bersifat hidrofilik
jugaakan meningkatkankelarutannya dalam air. Gliserolmemberikan kelarutan
yang lebih tinggidibandingkan sorbitol pada edible berbasis pati (Bourtoom,
2007).
Nanas (Ananas comosus (L) Merr) adalah buah yang memiliki mata yang
banyak dan memiliki warna kuning keemasan. Pohon nanas sendiri dapat tumbuh
subur didaerah beriklim tropis seperti di Indonesia dengan masa panen relatif
singkat, yaitu antara 2 sampai 3 kali setahun. Tumbuhan ini termasuk dalam
familia nanas-nanasan (Famili Bromeliaceae)(Prahasta dkk, 2009).
Universitas Sumatera Utara
Oleh karena sifat kitosan sangat banyak dan meluas khususnya dibidang
pertanian dan pangan kitin dan kitosan digunakan antara lain untuk pencampuran
ransum pakan ternak, antimikrob, antijamur serat bahan pangan, penstabilisasi
pembentuk gel, pembentuk tekstur, pengental, pengemulsi produk olahan pangan,
pembawa zat aditif makanan karena kegunaan kitosan yang bermanfaat pada
bidang makanan, kitosan dapat ditambahkan kebahan untuk pembentukan edible
film sebagai antimikroba (Sugita, 2009).
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). Pati juga produk
turunannya merupakan bahan yang multiguna dan banyak digunakan pada
berbagai industri antara lain pada minuman, makanan yang diproses, kertas,
makanan ternak, farmasi, dan bahan kimia serta industri non-pangan seperti
tekstil, detergen, kemasan, dan sebagainya. Kegunaan pati dan turunannya pada
industri minuman dan memiliki persentase yang paling besar yaitu 29% industri
makanan, yang diproses dan di industri kertas masing – masing sebanyak 28%,
industri farmasi dan bahan kimia 10%, industri non-pangan 4% dan makanan
ternak sebanyak 1%.
Menurut Sumariah (2014) yang berjudul “Karakterisasi Edible Film Dari
Ekstrak Kulit Manggis (Garcinia mangostana L) dengan Penambahan Tepung
Tapioka, Kitosan Dan Gliserin Sebagai Pemlastis“ menghasilkan kandungan gizi
yang dihasilkan dari edible film yang terbaik adalah variasi 10 ml ekstrak kulit
manggis, 30 ml air, 7 g tepung tapioka, 2% kitosan dan 2 ml gliserin menunjukkan
hasil yang lebih baik karena mengandung nutrisi yang lebih banyak dengan kadar
karbohidrat 69,69%, kadar protein 3,45 %, kadar lemak 3,4 %, kadar abu 3,96 %,
kadar air 19,5 % dan kadar β-karoten 76,0255 ppm.
Menurut Jimmy (2013) yang berjudul “ Karakterisasi Edible Film Dari
Campuran Tepung Tapioka, Kitosan, Gliserin Dan Ekstrak Mangga (Mangifera
Indica L)” menjelaskan bahwa edible film dengan menggunakan 6 g tepung
Universitas Sumatera Utara
tapioka, 80 ml aquades, 2% kitosan, 10 g ekstrak mangga, dan 2 g gliserin
menunjukan hasil yang terbaik dengan ketebalan 0,248 mm, kuat tarik sebesar
0,2285 KgF/mm2, kemuluran 48,91% dan hasil dari SEM terlihat permukaan film
yang rata, rapat, dan berpori kecil.
Menurut Isti Adzah Murni (2016) diperoleh hasil optimum 3 g dan hasil
ini dijadikan variabel tetap untuk pembuatan edible film kembali dengan variasi
gliserol 0,5 : 1 : 1,5 : 2 : 2,5 ml. Dan memiliki struktur permukaan yang semakin
teratur dan kompatibel. Pada variasi gliserin edible film dengan penambahan 2,5
ml gliserin memberikan hasil yang terbaik dengan nilai yaitu 0,340 KgF/mm2,
0,23 mm, 14,31 %, memiliki permukaan yang semakin rata dan kompatibel.
Pada penelitian ini, penulis ingin memanfaatkan ekstrak buah nanas
(Ananas comosus (L) Merr)sebagai bahan pembuatan edible film dengan
penambahan pati, kitosan dan gliserin yang akan diaplikasikan sebagai bahan
pengemas makanan. Dimana edible film yang dihasilkan dapat dijadikan sebagai
bahan pengemas makanan agar dapat lansung dikonsumsi tanpa membuang
plastiknya.
1.2. Perumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh variasiekstrak buah nanas yang digunakan dalam
pembuatan edible film.
2. Bagaimana karakteristik edible film dengan penambahantepung tapioka,
gliserin, kitosan dan ekstrak buah nanas yang meliputi ketebalan, kuat tarik,
kerengangan.
3. Bagaimana kadar nutrisi dari edible film yang meliputi kadar air, kadar abu,
kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat, Uji FT-IR danUji
SEM.
4. Bagaimana pengaruh dari edible film sebagai pembungkus kue lapis.
Universitas Sumatera Utara
1.3. Pembatasan masalah
1. Sampel buah nanas yang digunakan berasal dari pajak sore jl.Jamin Ginting.
2. Parameter yang diteliti adalah sifat mekanik (kuat tarik, ketebalan dan
kerengangan).
3. Analisa kadar nutrisi yang dilakukan adalah analisa kadar air, kadar abu, kadar
protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat, Uji FT-IR, Uji SEM.
4. Pengaruh edible film untuk bahan pembungkus kue lapis.
1.4.Tujuan Penelitian
1. Untuk menentukan karakterisasi edible film yang meliputi ketebalan, kuat
tarik, kemuluran.
2. Untuk menentukan kadar nutrisi yang meliputi kadar air, kadar abu, kadar
protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat, Uji FT-IR dan Uji SEM
dari edible film yang dihasilkan.
3. Untuk mengetahui pengaruh dari edible film sebagai pembungkus kue lapis.
1.5. Manfaat Penelitian
1. Menghasilkan edible film sebagai bahan pengemas makanan yang bersifat
biodegradable yang alami serta ramah lingkungan.
2. Menghasilkan edible film dengan penambahan ekstrak buah nanas yang
bermanfaat bagi kesehatan berdasarkan kandungan dari buah nanas
3. Memberikan informasi mengenai karakteristik edible film dari buah nanas dan
aplikasi edible film
1.6. Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Biokimia/KBM FMIPA USU,
Laboratorium Teknik Kimia USU, Laboratorium Mikrobiologi FMIPA USU,
Laboratorium Kimia Organik FMIPA UGM dan Laboratorium Mabes Polri
Forensik Jakarta.
Universitas Sumatera Utara
1.7. Metodologi Penelitian
Penelitian ini bersifat eksperimen Laboratorium, adapun langkah - langkah
analisinya sebagai berikut :
1. Edible film dibuat dengan melarutkan tepung tapioka dan ekstrak buah nanas
dan dimasukkan kedalam Beaker glass yang berisi aquades dipanaskan pada
suhu 60oC diaduk sampai homogen, kemudian ditambahkan larutan kitosan,
gliserin diaduk hingga mengental, dicetak diatas plat tipis, kemudian
dikeringkan kedalam oven pada suhu ±40˚C selama 2 hari.
2. Analisa FT-IR edible film yang dihasilkan ditentukan dengan analisa
Spektroskopi
3. Analisa SEM Edible Filmyang dihasilkan ditentukan dengan analisa
Mikroskopi
4. Edible film yang dihasilkan dilakukan pengujian kuat tarik dari kemuluran
dengan menggunakan alat Torsee’s Electronic System Tokyo Testing
Machine.
5. Analisa kadar protein edible film yang dihasilkan ditentukan dengan metode
Kjedahl.
6. Analisa kadar lemak edible film yang dihasilkan ditentukan dengan cara
ekstrak kontinu dengan alat soklet.
7. Penentuan kadar air edible film yang dihasilkan ditentukan dengan metode
pengeringan dalam oven pada suhu 100-105oC.
8. Penentuan kadar abu edible film yang dihasilkan ditentukan dengan metode
pembakaran dalam tanur pada suhu 600oC hinggah diperoleh abu berwarna
putih.
9. Penentuan kadar karbohidrat edible film yang dihasilkan ditentukan dengan
menghitung selisih antara 100% dengan jumlah persentase kadar air, kadar
abu, kadar protein dan kadar lemak.
10. Penentuan kadar serat edible film yang dihasilkan ditentukan dengan metode
crude fiber.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pengemasan telah berkembang sejak lama, sebelum manusia membuat kemasan
alam sendiri telah menyajikan kemasan misalnya jagung terbungkus daun atau
yang disebut selundang, buah – buahan terbungkus kulitnya. Fungsi dari
pengemasan pada bahan pangan adalah mencegah atau mengurangi kerusakan.
Dengan adanya persyaratan bahwa kemasan yang digunakan harus ramah
lingkungan maka penggunaan edible film adalah suatu yang sangat menjanjikan,
baik yang terbuat dari lipida, karbohidrat, protein maupun campuran ketiganya.
Edible film sangat potensial digunakan sebagai pembungkus dan pelapis produk –
produk pangan industri pertanian segar. Salah satu fungsi utama dari edible film
adalah kemampuan mereka dalam peranannya sebagai penghalang, baik gas,
minyak, atau yang lebih utama air. Kadar air makanan merupakan titik penting
untuk menjaga kesegaran, mengontrol pertumbuhan mikroba, dan tektur yang
baik, edible film dapat mengontrol AW(water activity) melalui pelepasan atau
penerimaan air (Hui,2006).
Salah satu faktor utama pembentukan edible film ialah jenis dan
konsentrasi dari plastisizer yang akanberpengaruh terhadap kelarutan dari film
berbasispati. Semakinbanyak penggunaanplasticizer makaakan meningkatkan
kelarutan. Begitu pula denganpenggunaan plasticizer yang bersifat hidrofilik
jugaakan meningkatkankelarutannya dalam air. Gliserolmemberikan kelarutan
yang lebih tinggidibandingkan sorbitol pada edible berbasis pati (Bourtoom,
2007).
Nanas (Ananas comosus (L) Merr) adalah buah yang memiliki mata yang
banyak dan memiliki warna kuning keemasan. Pohon nanas sendiri dapat tumbuh
subur didaerah beriklim tropis seperti di Indonesia dengan masa panen relatif
singkat, yaitu antara 2 sampai 3 kali setahun. Tumbuhan ini termasuk dalam
familia nanas-nanasan (Famili Bromeliaceae)(Prahasta dkk, 2009).
Universitas Sumatera Utara
Oleh karena sifat kitosan sangat banyak dan meluas khususnya dibidang
pertanian dan pangan kitin dan kitosan digunakan antara lain untuk pencampuran
ransum pakan ternak, antimikrob, antijamur serat bahan pangan, penstabilisasi
pembentuk gel, pembentuk tekstur, pengental, pengemulsi produk olahan pangan,
pembawa zat aditif makanan karena kegunaan kitosan yang bermanfaat pada
bidang makanan, kitosan dapat ditambahkan kebahan untuk pembentukan edible
film sebagai antimikroba (Sugita, 2009).
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). Pati juga produk
turunannya merupakan bahan yang multiguna dan banyak digunakan pada
berbagai industri antara lain pada minuman, makanan yang diproses, kertas,
makanan ternak, farmasi, dan bahan kimia serta industri non-pangan seperti
tekstil, detergen, kemasan, dan sebagainya. Kegunaan pati dan turunannya pada
industri minuman dan memiliki persentase yang paling besar yaitu 29% industri
makanan, yang diproses dan di industri kertas masing – masing sebanyak 28%,
industri farmasi dan bahan kimia 10%, industri non-pangan 4% dan makanan
ternak sebanyak 1%.
Menurut Sumariah (2014) yang berjudul “Karakterisasi Edible Film Dari
Ekstrak Kulit Manggis (Garcinia mangostana L) dengan Penambahan Tepung
Tapioka, Kitosan Dan Gliserin Sebagai Pemlastis“ menghasilkan kandungan gizi
yang dihasilkan dari edible film yang terbaik adalah variasi 10 ml ekstrak kulit
manggis, 30 ml air, 7 g tepung tapioka, 2% kitosan dan 2 ml gliserin menunjukkan
hasil yang lebih baik karena mengandung nutrisi yang lebih banyak dengan kadar
karbohidrat 69,69%, kadar protein 3,45 %, kadar lemak 3,4 %, kadar abu 3,96 %,
kadar air 19,5 % dan kadar β-karoten 76,0255 ppm.
Menurut Jimmy (2013) yang berjudul “ Karakterisasi Edible Film Dari
Campuran Tepung Tapioka, Kitosan, Gliserin Dan Ekstrak Mangga (Mangifera
Indica L)” menjelaskan bahwa edible film dengan menggunakan 6 g tepung
Universitas Sumatera Utara
tapioka, 80 ml aquades, 2% kitosan, 10 g ekstrak mangga, dan 2 g gliserin
menunjukan hasil yang terbaik dengan ketebalan 0,248 mm, kuat tarik sebesar
0,2285 KgF/mm2, kemuluran 48,91% dan hasil dari SEM terlihat permukaan film
yang rata, rapat, dan berpori kecil.
Menurut Isti Adzah Murni (2016) diperoleh hasil optimum 3 g dan hasil
ini dijadikan variabel tetap untuk pembuatan edible film kembali dengan variasi
gliserol 0,5 : 1 : 1,5 : 2 : 2,5 ml. Dan memiliki struktur permukaan yang semakin
teratur dan kompatibel. Pada variasi gliserin edible film dengan penambahan 2,5
ml gliserin memberikan hasil yang terbaik dengan nilai yaitu 0,340 KgF/mm2,
0,23 mm, 14,31 %, memiliki permukaan yang semakin rata dan kompatibel.
Pada penelitian ini, penulis ingin memanfaatkan ekstrak buah nanas
(Ananas comosus (L) Merr)sebagai bahan pembuatan edible film dengan
penambahan pati, kitosan dan gliserin yang akan diaplikasikan sebagai bahan
pengemas makanan. Dimana edible film yang dihasilkan dapat dijadikan sebagai
bahan pengemas makanan agar dapat lansung dikonsumsi tanpa membuang
plastiknya.
1.2. Perumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh variasiekstrak buah nanas yang digunakan dalam
pembuatan edible film.
2. Bagaimana karakteristik edible film dengan penambahantepung tapioka,
gliserin, kitosan dan ekstrak buah nanas yang meliputi ketebalan, kuat tarik,
kerengangan.
3. Bagaimana kadar nutrisi dari edible film yang meliputi kadar air, kadar abu,
kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat, Uji FT-IR danUji
SEM.
4. Bagaimana pengaruh dari edible film sebagai pembungkus kue lapis.
Universitas Sumatera Utara
1.3. Pembatasan masalah
1. Sampel buah nanas yang digunakan berasal dari pajak sore jl.Jamin Ginting.
2. Parameter yang diteliti adalah sifat mekanik (kuat tarik, ketebalan dan
kerengangan).
3. Analisa kadar nutrisi yang dilakukan adalah analisa kadar air, kadar abu, kadar
protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat, Uji FT-IR, Uji SEM.
4. Pengaruh edible film untuk bahan pembungkus kue lapis.
1.4.Tujuan Penelitian
1. Untuk menentukan karakterisasi edible film yang meliputi ketebalan, kuat
tarik, kemuluran.
2. Untuk menentukan kadar nutrisi yang meliputi kadar air, kadar abu, kadar
protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat, Uji FT-IR dan Uji SEM
dari edible film yang dihasilkan.
3. Untuk mengetahui pengaruh dari edible film sebagai pembungkus kue lapis.
1.5. Manfaat Penelitian
1. Menghasilkan edible film sebagai bahan pengemas makanan yang bersifat
biodegradable yang alami serta ramah lingkungan.
2. Menghasilkan edible film dengan penambahan ekstrak buah nanas yang
bermanfaat bagi kesehatan berdasarkan kandungan dari buah nanas
3. Memberikan informasi mengenai karakteristik edible film dari buah nanas dan
aplikasi edible film
1.6. Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Biokimia/KBM FMIPA USU,
Laboratorium Teknik Kimia USU, Laboratorium Mikrobiologi FMIPA USU,
Laboratorium Kimia Organik FMIPA UGM dan Laboratorium Mabes Polri
Forensik Jakarta.
Universitas Sumatera Utara
1.7. Metodologi Penelitian
Penelitian ini bersifat eksperimen Laboratorium, adapun langkah - langkah
analisinya sebagai berikut :
1. Edible film dibuat dengan melarutkan tepung tapioka dan ekstrak buah nanas
dan dimasukkan kedalam Beaker glass yang berisi aquades dipanaskan pada
suhu 60oC diaduk sampai homogen, kemudian ditambahkan larutan kitosan,
gliserin diaduk hingga mengental, dicetak diatas plat tipis, kemudian
dikeringkan kedalam oven pada suhu ±40˚C selama 2 hari.
2. Analisa FT-IR edible film yang dihasilkan ditentukan dengan analisa
Spektroskopi
3. Analisa SEM Edible Filmyang dihasilkan ditentukan dengan analisa
Mikroskopi
4. Edible film yang dihasilkan dilakukan pengujian kuat tarik dari kemuluran
dengan menggunakan alat Torsee’s Electronic System Tokyo Testing
Machine.
5. Analisa kadar protein edible film yang dihasilkan ditentukan dengan metode
Kjedahl.
6. Analisa kadar lemak edible film yang dihasilkan ditentukan dengan cara
ekstrak kontinu dengan alat soklet.
7. Penentuan kadar air edible film yang dihasilkan ditentukan dengan metode
pengeringan dalam oven pada suhu 100-105oC.
8. Penentuan kadar abu edible film yang dihasilkan ditentukan dengan metode
pembakaran dalam tanur pada suhu 600oC hinggah diperoleh abu berwarna
putih.
9. Penentuan kadar karbohidrat edible film yang dihasilkan ditentukan dengan
menghitung selisih antara 100% dengan jumlah persentase kadar air, kadar
abu, kadar protein dan kadar lemak.
10. Penentuan kadar serat edible film yang dihasilkan ditentukan dengan metode
crude fiber.
Universitas Sumatera Utara