Karakterisasi Edible Film dari Campuran Tepung Tapioka, Kitosan, Gliserol dan Ekstrak Kulit Semangka Serta Aplikasinya Sebagai Pembungkus Kue Dadar Gulung
50
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Kulit Semangka
Semangka atau Tembikai (Citrullus lanatus, suku ketimun-ketimun atau
Cucubitaceae) adalah tanaman merambat yang berasal dari daerah setengah
gurun di Afrika Selatan. Tanaman ini masih sekerabat dengan labu-labuan
(Cucurbitaceae), melon (Cucumis melo) dan ketimun (cucumis sativus).
Semnagka biasa dipanen buahnya untuk dimakan segar atau dibuat jus. Biji
semangka yang dikeringkan dan disangrai juga dapat dimakan isinya
(kotiledon) sebagai kuaci.
Sebagaiamana anggota suku ketimun-ketimun lainnya, habitus
tanaman ini merambat namun ia tidak dapat membentuk akar adventif dan
tidak dapat memanjat. Jangkauan rambatan dapat mencapai belasan meter.
Daunnya berlekuk-lekuk ditepinya, bunganya sempurna, berwarna kuning,
kecil (diameter 3 cm). Buah semangka memilki kulit yang keras, berwarna
hijau pekat atau hijau muda dengan larik-larik hijau tua. Tergantung
kultivarnya, daging buahnya yang berair berwarna merah atau kuning (Susilo,
2009). Gambar 2.1 dibawah ini menunjukkan bentuk kulit semangka.
Gambar 2.1 Kulit Semangka
Di Indonesia, semangka termasuk golongan buah-buahan seperti
halnya melon dan storberi. Batang semangka berbentuk linak, merambat, dan
sedikit berkayu. Batang ini merambat, panjangnya samapai 3,5-5,6 meter.
Cabang-cabang lateral mirip dengan cabang utama. Daunnya berbentuk
caping, bertangkai panjang, dan letaknya berseberangan. Bunga semangka
Universitas Sumatera Utara
50
berjenis kelamin satu, tunggal, berwarna kuning, diameternya sekitar 2 cm
dan biasanya dalam pembuatan edible film dari ekstrak kulit semangka
adalah bagian luar nya yaitu antara daging buah yang berwarna merah dan
berwarna putih (Susilo,2009).
2.1.1
Taksonomi Buah Semangka
Semangka mempunyai nama ilmiah Citrullus lanatus (tunb). Dalam bahasa
Jawa, semangka disebut dengan semongko dan dalam bahasa Inggris,
semangka disebut denagn nama Water melon. Semangka mirip dengan
dengan melon (Cucumis melo L), keduanya termasuk famili Curcubitaceae.
Famili ini memiliki sekitar 750 jenis yang tumbuh tersebar di daerah tropika.
Beberapa anggota famili Cucurbitaceae yang dikenal sebagai tanman
sayuran, dia antaranya ketimun (Cucumis sativus L).
Tanaman ini, jika diklasifikasikan termasuk jenis tanaman berkeping dua.
Klasifikasi tanaman kulit semangka adalah sebagai berikut :
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Magnoliopsida
Subkelas
: Dilleniidae
Ordo
: Violales
Famili
: Cucurbitaceae
Genus
: Citrullus
Spesies
: Citrullus lanatus (Tunb) (Hardjono, 2007).
2.1.2
Kandungan
Sepotong kulit semangka berukuran 2,5 cm x 2,5 cm diketahui mengandung
sekitar 1,8 kalori. Selain itu, walaupun kandungan nutrisi makro dalam kulit
semangka tidak sebanyak dalam daging buahnya, namun satu cangkir porsi
kulit semangka dapat memberikan sekitar 2% dari kebutuhan vitamin C harian
serta 1% dari kebutuhan vitamin B6 harian. Manfaat kulit semangka diketahui
sangat baik bagi kulit, sistem imunitasi, dan kesehatan sistem saraf.
Kandungan yang paling luar biasa dalam kulit semangka mungkin adalah
senyawa citrulline. Sebuah penelitian mengenai citrulline yang terdapat dalam
kulit semangka pernah dilakukan dan diterbitkan dalam „ Journal of the
Universitas Sumatera Utara
50
Science of Food and Agriculture‟, tahun 2011. Senyawa ini dikatakan
memberikan efek antioksidan yang melindungi tubuh dari kerusakan yang
diakibatkan oleh radikal bebas. Selain itu, dalam tubuh anda citrullin juga
dapat diubah menjadi arginin, sebuah asam amino yang sangat penting bagi
sistem peredaran darah dan kekebalan tubuh (Hardjono, 2007).
Tabel 2.1 Kandungan Gizi Kulit Semangka
Komponen Gizi
Kandungan
Energi
30 Kcal
Karbohidrat
7.6 g
Rotein
0.6 g
Serat
0.4 g
Thiamin
0.033 mg
Vitamin A
569 IU
Vitamin C
8.1 mg
Vitamin E
0.05 mg
Sodium
1 mg
Potassium
112 mg
Kalsium
7 mg
Magnesium
10 mg
(Soedarya, 2009)
2.2 Edible Film
Edible film didefinisikan sebagai suatu material berbetuk lapisan tipis yang
dapat dikonsumsi dan dapat digunakan sebagai penghalang kelembaban,
oksigen dan gerakan zat terlarut pada makanan. Edible film dapat digunakan
untuk lapisan pembungkus makanan yang atau dapat ditempatkan sebagai
lapisan antara komponen makanan (Giulbert, 1986).
Metode pembuatan edible film yang sering digunakan yaitu metode
casting, yaitu denagn mendeskripsikan bahan baku edible film, pengaturan pH
larutan, pemanasan larutan, pencetakan, pengeringan, dan pelepasan dari
cetakan. Tidak ada metode standar dalam pembuatan edible film sehingga dapat
dihasilkan film dengan fungsi dan karekteristik fisikokimia yang diinginkan
akan berbeda. Namun pada umumnya dilakukan penambahan hidrokoloid untuk
Universitas Sumatera Utara
50
membentuk struktur film yang tidak mudah hancur dan plastilizer untuk
meningkatkan elastisitas (Wahyu, 2008).
Fungsi dari edible film sebagai penghambat perpindahan uap air,
menghambat
pertukaran
gas,
mencegah
kehilangan
aroma,
mencegah
perpindahan lemak, meningkatkan karakteristik fisik, dan sebagai pembawa zat
aditif. Edible film yang terbuat dari lipida dan juga film dua lapis (bilayer) atau
campuran yang terbuat dari lipida dan protein atau polisakarida pada umumnya
baik digunakan sebagai penghambat perpindahan uap air dibandingkan dengan
edible film yang terbuat dari protein dan polisakarida dikarenakan lebih bersifat
hidrofobik (Hui,2006)
Sifat mekanik edible film sangat penting karena menetukan kemampuan
edible film saat digunakan sebagai pengemasan pangan seperti kekuatan tarik
ketika mengalami gaya tekan dan elastisitas ketika digulung. Edible film yang
terlalu tipis memilki kemungkinan mudah sobek, jika terlalu tebal kurang efektif
untuk pengemasan karena akan mengganggu kenampakan, volume dan cita rasa
produk yang dikemas.
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. 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
Pati merupakan butiran atau granula yang berwarna putih mengkilat, tidak
berbau dan tidak mempunyai rasa. Pati tidak larut dalam air dingin tetapi di
Universitas Sumatera Utara
50
dalam air panas membentuk gel yang bersifat kental. Sifar kekentalnya ini dapat
digunkan untuk mengatur tekstur makanan. Pati merupakan polimer glukosa
dengan ikatan α-glikosidik. Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan
dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak larut disebut
amilopektin (Winarno, 1992). Gambar dibawah ini menunjukkan struktur dari
amilosa.
Gambar 2.2 Amilosa (Winarno, 1992)
Pati merupakan polisakarida yang dapat digunakan sebagai bahan baku
pembuatan edible film. Pati sering digunakan dalam industri pangan sebagai
biodegradable film untuk menggantikan polimer plastik karena harganya yang
ekonomis, dapat diperbaharui dan memberikan karakteristik fisik yang baik
(Bourtoom,2007).
Suatu polisakarida yang jauh lebih besar daripada amilosa, mengandung
1000 satuan glukosa atau lebih per molekul. Seperti rantai dalam amilosa, rantai
utama dari amilopektin mengandung 1,4-α-D-glukosa. Tidak seperti amilosa,
amilopektin bercabang sehingga terdapat satu glukosa ujung kira0kira tiap 25
saruan glukosa. Ikatan pada titik percabangan ialah ikatan 1,6-α-glikosida.
Adapun struktur kimia dari amilopektin ditunjukkan oleh gambar 2.3 berikut.
Gambar 2.3 Struktur Amilopektin (Winarno, 1992)
Universitas Sumatera Utara
50
Hidrolisis lengkap amilopektin hanya menghasilkan D-glukosa. Namun
hidrolisis tak lengkap menghasilkan suatu campuran disakarida maltosa dan
isomaltosa, yang kedua ini berasal dari percabangan 1,6 (Fessenden, 1986)
2.3.2
Kitosan
Kitosan merupakan jenis polimer alam yang mempunyai bentuk rantai linier,
sebgai produk deastilasi kitin melalui proses reaksi kimia menggunakan basa
kuat (Muzarelli,1988). Kitosan adalah poly-D-glukosamine (Tersusun lebih
dari 500 unit glukosamin dan asetil glukosamin) dengan berat molekul lebih
dari satu juta dalton, merupakan dietry fiber (serat yang bisa dimakan) kedua
setelah selulosa (Simunek, 2006).
Kitosan merupakan jenis polisakaridan yang bersifat mudah
terdegradasi secara alami atau biologis. Kitosan dapat diperoleh dari cangkang
udang atau hewan laut lainnya. Adzapun struktur kimia dari kitosan
ditunjukkan oleh gambar 2.4.
Gambar 2.4 Struktur kitosan (Sabeth dan Zulfahmi, 2010)
Kitosan daoat diperoleh dari berbagai macam bentuk morfologi
diantaranya memilki struktur yang tidak teratur, bentuknya kristalin atau
semikristalin. Selain itu dapat juga berbentuk padatan amorf berwarna putih
dengan struktur kristal tetap dari bentuk awal kitin murni. Kelarutan kitosan
dalam larutan asam seta viskositas larutannya tergantung pada derajat asetilasi
dan derajat degradasi polimernya (Sabeth dan Zulfahmi, 2010).
2.2.3
Gliserol
Gliserin (gliserol) dengan rumus kimia C3H8O3, dengan nama kimia 1,2,3propanatriol adalah senyawa golongan alkohol polihidrat denagn tiga gugus
hidroksil dalam satu molekul (alcohol trivalent). Gliserol memilki sifat mudah
larut dalam air, meningkatkan viskositas air, mengikat air dan menurunkan
Universitas Sumatera Utara
50
Aw bahan. 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). Adapun struktur
kimia dari gliserol ditunjukkan oleh gambar 2.5 berikut.
CH2OH
CHOH
CH2OH
Gambar 2.5 Struktur Gliserol (Winarno,1992)
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 plastilizer. Dari hasil analisis yang telah dilakukan dimana permukaan
spesimen pati dengan gliserol sebagai pemplastis menunjukkan permukaan yang
lebih halus dan sedikit gumpalan. Hali ini disebabkan gliserol sebagai pemplastis
juga membantu kelarutan pati (lebih homogenitas) dimana ini dapat disebabkan
karena terbentuknya ikatan hidrogen antara gugus OH pati dengan gugus OH dari
gliserol yang selanjutnya interaksi hidrogren ini dapat meningkatkan sifat
mekanik (Yusmarlela,2009).
2.4 Sifat-sifat Edible Film
Sifat fisik film meliputi sifat mekanik dan penghambatan. Sifat mekanik
menunjukkan kemampuan kekutan fim 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 kelrutan 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.
Universitas Sumatera Utara
50
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%.
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
Karakteristik Edible Film
2.5.1
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 tetapi
tidak dapat dilihat oleh mata. Pengukuran pada spektrum inframerah dilakukan
Universitas Sumatera Utara
50
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)
2.5.2
Scanning Elektron Microscopy (SEM)
Mikroskop electron adalah sebuah mikroskop yang dapat melakukan
pembesaran objek sampai 2 juta kali. Mikroskop ini menggunkan elektrostatik
dan elektromagnetik untuk pembesaran onjek serta resolusi yang jauh lebih bagus
daripada mikrosop cahaya. Mikroskop electron menggunkan jauh lebih banyak
energi dan radiasi elektromagnetik yang lebih pendek dibandingkan mikroskop
cahaya (Sagala, 2013).
SEM adalah alat yang dapat membetuk bayangan permukaan spesimen
secara makroskopik. Berkas elektron dengan diameter 5-10 nm diarahkan pada
spesimen interaksi berkas elktron 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 merupkan gambar tofografi
dengan segala tonjolan, lekukan, dan lubang permukaan (Wirjosentono,1996).
2.5.3
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).
Universitas Sumatera Utara
50
2.5.4
Kue Dadar Gulung
Kue dadar gulung (Bahasa Malaysia, Kuih Ketayap) merupakan
panganan khas Indonesia dan Malaysia yang dapat digolongkan sebagai pancake
yang diisi dengan parutan kelapa yang dicampur dengan gula Jawa cair. Kue
dadar gulung umumnya dibungkus dalam suatu pembungkus yang secara
tradisional menggunakan usus hewan, tapi sekarang sering kali menggunkan
bahan sintetis, serta diawetkan dengan suatu cara, misalnya dengan pengasapan.
2.6
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 :
a.
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.
b.
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 di dalam
pangan menjadi senyawa lebih sederhana dan menyebabkan perubahan terhadap
flavor, tekstur, warna, dan bau pangan tersebut.
Universitas Sumatera Utara
50
2.6.1 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 seringkali terjadi karena pengaruh lingkungan luar dab pengaruh kemasan
yang digunkan.
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 F.G, 1992).
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Kulit Semangka
Semangka atau Tembikai (Citrullus lanatus, suku ketimun-ketimun atau
Cucubitaceae) adalah tanaman merambat yang berasal dari daerah setengah
gurun di Afrika Selatan. Tanaman ini masih sekerabat dengan labu-labuan
(Cucurbitaceae), melon (Cucumis melo) dan ketimun (cucumis sativus).
Semnagka biasa dipanen buahnya untuk dimakan segar atau dibuat jus. Biji
semangka yang dikeringkan dan disangrai juga dapat dimakan isinya
(kotiledon) sebagai kuaci.
Sebagaiamana anggota suku ketimun-ketimun lainnya, habitus
tanaman ini merambat namun ia tidak dapat membentuk akar adventif dan
tidak dapat memanjat. Jangkauan rambatan dapat mencapai belasan meter.
Daunnya berlekuk-lekuk ditepinya, bunganya sempurna, berwarna kuning,
kecil (diameter 3 cm). Buah semangka memilki kulit yang keras, berwarna
hijau pekat atau hijau muda dengan larik-larik hijau tua. Tergantung
kultivarnya, daging buahnya yang berair berwarna merah atau kuning (Susilo,
2009). Gambar 2.1 dibawah ini menunjukkan bentuk kulit semangka.
Gambar 2.1 Kulit Semangka
Di Indonesia, semangka termasuk golongan buah-buahan seperti
halnya melon dan storberi. Batang semangka berbentuk linak, merambat, dan
sedikit berkayu. Batang ini merambat, panjangnya samapai 3,5-5,6 meter.
Cabang-cabang lateral mirip dengan cabang utama. Daunnya berbentuk
caping, bertangkai panjang, dan letaknya berseberangan. Bunga semangka
Universitas Sumatera Utara
50
berjenis kelamin satu, tunggal, berwarna kuning, diameternya sekitar 2 cm
dan biasanya dalam pembuatan edible film dari ekstrak kulit semangka
adalah bagian luar nya yaitu antara daging buah yang berwarna merah dan
berwarna putih (Susilo,2009).
2.1.1
Taksonomi Buah Semangka
Semangka mempunyai nama ilmiah Citrullus lanatus (tunb). Dalam bahasa
Jawa, semangka disebut dengan semongko dan dalam bahasa Inggris,
semangka disebut denagn nama Water melon. Semangka mirip dengan
dengan melon (Cucumis melo L), keduanya termasuk famili Curcubitaceae.
Famili ini memiliki sekitar 750 jenis yang tumbuh tersebar di daerah tropika.
Beberapa anggota famili Cucurbitaceae yang dikenal sebagai tanman
sayuran, dia antaranya ketimun (Cucumis sativus L).
Tanaman ini, jika diklasifikasikan termasuk jenis tanaman berkeping dua.
Klasifikasi tanaman kulit semangka adalah sebagai berikut :
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Magnoliopsida
Subkelas
: Dilleniidae
Ordo
: Violales
Famili
: Cucurbitaceae
Genus
: Citrullus
Spesies
: Citrullus lanatus (Tunb) (Hardjono, 2007).
2.1.2
Kandungan
Sepotong kulit semangka berukuran 2,5 cm x 2,5 cm diketahui mengandung
sekitar 1,8 kalori. Selain itu, walaupun kandungan nutrisi makro dalam kulit
semangka tidak sebanyak dalam daging buahnya, namun satu cangkir porsi
kulit semangka dapat memberikan sekitar 2% dari kebutuhan vitamin C harian
serta 1% dari kebutuhan vitamin B6 harian. Manfaat kulit semangka diketahui
sangat baik bagi kulit, sistem imunitasi, dan kesehatan sistem saraf.
Kandungan yang paling luar biasa dalam kulit semangka mungkin adalah
senyawa citrulline. Sebuah penelitian mengenai citrulline yang terdapat dalam
kulit semangka pernah dilakukan dan diterbitkan dalam „ Journal of the
Universitas Sumatera Utara
50
Science of Food and Agriculture‟, tahun 2011. Senyawa ini dikatakan
memberikan efek antioksidan yang melindungi tubuh dari kerusakan yang
diakibatkan oleh radikal bebas. Selain itu, dalam tubuh anda citrullin juga
dapat diubah menjadi arginin, sebuah asam amino yang sangat penting bagi
sistem peredaran darah dan kekebalan tubuh (Hardjono, 2007).
Tabel 2.1 Kandungan Gizi Kulit Semangka
Komponen Gizi
Kandungan
Energi
30 Kcal
Karbohidrat
7.6 g
Rotein
0.6 g
Serat
0.4 g
Thiamin
0.033 mg
Vitamin A
569 IU
Vitamin C
8.1 mg
Vitamin E
0.05 mg
Sodium
1 mg
Potassium
112 mg
Kalsium
7 mg
Magnesium
10 mg
(Soedarya, 2009)
2.2 Edible Film
Edible film didefinisikan sebagai suatu material berbetuk lapisan tipis yang
dapat dikonsumsi dan dapat digunakan sebagai penghalang kelembaban,
oksigen dan gerakan zat terlarut pada makanan. Edible film dapat digunakan
untuk lapisan pembungkus makanan yang atau dapat ditempatkan sebagai
lapisan antara komponen makanan (Giulbert, 1986).
Metode pembuatan edible film yang sering digunakan yaitu metode
casting, yaitu denagn mendeskripsikan bahan baku edible film, pengaturan pH
larutan, pemanasan larutan, pencetakan, pengeringan, dan pelepasan dari
cetakan. Tidak ada metode standar dalam pembuatan edible film sehingga dapat
dihasilkan film dengan fungsi dan karekteristik fisikokimia yang diinginkan
akan berbeda. Namun pada umumnya dilakukan penambahan hidrokoloid untuk
Universitas Sumatera Utara
50
membentuk struktur film yang tidak mudah hancur dan plastilizer untuk
meningkatkan elastisitas (Wahyu, 2008).
Fungsi dari edible film sebagai penghambat perpindahan uap air,
menghambat
pertukaran
gas,
mencegah
kehilangan
aroma,
mencegah
perpindahan lemak, meningkatkan karakteristik fisik, dan sebagai pembawa zat
aditif. Edible film yang terbuat dari lipida dan juga film dua lapis (bilayer) atau
campuran yang terbuat dari lipida dan protein atau polisakarida pada umumnya
baik digunakan sebagai penghambat perpindahan uap air dibandingkan dengan
edible film yang terbuat dari protein dan polisakarida dikarenakan lebih bersifat
hidrofobik (Hui,2006)
Sifat mekanik edible film sangat penting karena menetukan kemampuan
edible film saat digunakan sebagai pengemasan pangan seperti kekuatan tarik
ketika mengalami gaya tekan dan elastisitas ketika digulung. Edible film yang
terlalu tipis memilki kemungkinan mudah sobek, jika terlalu tebal kurang efektif
untuk pengemasan karena akan mengganggu kenampakan, volume dan cita rasa
produk yang dikemas.
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. 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
Pati merupakan butiran atau granula yang berwarna putih mengkilat, tidak
berbau dan tidak mempunyai rasa. Pati tidak larut dalam air dingin tetapi di
Universitas Sumatera Utara
50
dalam air panas membentuk gel yang bersifat kental. Sifar kekentalnya ini dapat
digunkan untuk mengatur tekstur makanan. Pati merupakan polimer glukosa
dengan ikatan α-glikosidik. Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan
dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak larut disebut
amilopektin (Winarno, 1992). Gambar dibawah ini menunjukkan struktur dari
amilosa.
Gambar 2.2 Amilosa (Winarno, 1992)
Pati merupakan polisakarida yang dapat digunakan sebagai bahan baku
pembuatan edible film. Pati sering digunakan dalam industri pangan sebagai
biodegradable film untuk menggantikan polimer plastik karena harganya yang
ekonomis, dapat diperbaharui dan memberikan karakteristik fisik yang baik
(Bourtoom,2007).
Suatu polisakarida yang jauh lebih besar daripada amilosa, mengandung
1000 satuan glukosa atau lebih per molekul. Seperti rantai dalam amilosa, rantai
utama dari amilopektin mengandung 1,4-α-D-glukosa. Tidak seperti amilosa,
amilopektin bercabang sehingga terdapat satu glukosa ujung kira0kira tiap 25
saruan glukosa. Ikatan pada titik percabangan ialah ikatan 1,6-α-glikosida.
Adapun struktur kimia dari amilopektin ditunjukkan oleh gambar 2.3 berikut.
Gambar 2.3 Struktur Amilopektin (Winarno, 1992)
Universitas Sumatera Utara
50
Hidrolisis lengkap amilopektin hanya menghasilkan D-glukosa. Namun
hidrolisis tak lengkap menghasilkan suatu campuran disakarida maltosa dan
isomaltosa, yang kedua ini berasal dari percabangan 1,6 (Fessenden, 1986)
2.3.2
Kitosan
Kitosan merupakan jenis polimer alam yang mempunyai bentuk rantai linier,
sebgai produk deastilasi kitin melalui proses reaksi kimia menggunakan basa
kuat (Muzarelli,1988). Kitosan adalah poly-D-glukosamine (Tersusun lebih
dari 500 unit glukosamin dan asetil glukosamin) dengan berat molekul lebih
dari satu juta dalton, merupakan dietry fiber (serat yang bisa dimakan) kedua
setelah selulosa (Simunek, 2006).
Kitosan merupakan jenis polisakaridan yang bersifat mudah
terdegradasi secara alami atau biologis. Kitosan dapat diperoleh dari cangkang
udang atau hewan laut lainnya. Adzapun struktur kimia dari kitosan
ditunjukkan oleh gambar 2.4.
Gambar 2.4 Struktur kitosan (Sabeth dan Zulfahmi, 2010)
Kitosan daoat diperoleh dari berbagai macam bentuk morfologi
diantaranya memilki struktur yang tidak teratur, bentuknya kristalin atau
semikristalin. Selain itu dapat juga berbentuk padatan amorf berwarna putih
dengan struktur kristal tetap dari bentuk awal kitin murni. Kelarutan kitosan
dalam larutan asam seta viskositas larutannya tergantung pada derajat asetilasi
dan derajat degradasi polimernya (Sabeth dan Zulfahmi, 2010).
2.2.3
Gliserol
Gliserin (gliserol) dengan rumus kimia C3H8O3, dengan nama kimia 1,2,3propanatriol adalah senyawa golongan alkohol polihidrat denagn tiga gugus
hidroksil dalam satu molekul (alcohol trivalent). Gliserol memilki sifat mudah
larut dalam air, meningkatkan viskositas air, mengikat air dan menurunkan
Universitas Sumatera Utara
50
Aw bahan. 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). Adapun struktur
kimia dari gliserol ditunjukkan oleh gambar 2.5 berikut.
CH2OH
CHOH
CH2OH
Gambar 2.5 Struktur Gliserol (Winarno,1992)
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 plastilizer. Dari hasil analisis yang telah dilakukan dimana permukaan
spesimen pati dengan gliserol sebagai pemplastis menunjukkan permukaan yang
lebih halus dan sedikit gumpalan. Hali ini disebabkan gliserol sebagai pemplastis
juga membantu kelarutan pati (lebih homogenitas) dimana ini dapat disebabkan
karena terbentuknya ikatan hidrogen antara gugus OH pati dengan gugus OH dari
gliserol yang selanjutnya interaksi hidrogren ini dapat meningkatkan sifat
mekanik (Yusmarlela,2009).
2.4 Sifat-sifat Edible Film
Sifat fisik film meliputi sifat mekanik dan penghambatan. Sifat mekanik
menunjukkan kemampuan kekutan fim 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 kelrutan 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.
Universitas Sumatera Utara
50
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%.
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
Karakteristik Edible Film
2.5.1
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 tetapi
tidak dapat dilihat oleh mata. Pengukuran pada spektrum inframerah dilakukan
Universitas Sumatera Utara
50
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)
2.5.2
Scanning Elektron Microscopy (SEM)
Mikroskop electron adalah sebuah mikroskop yang dapat melakukan
pembesaran objek sampai 2 juta kali. Mikroskop ini menggunkan elektrostatik
dan elektromagnetik untuk pembesaran onjek serta resolusi yang jauh lebih bagus
daripada mikrosop cahaya. Mikroskop electron menggunkan jauh lebih banyak
energi dan radiasi elektromagnetik yang lebih pendek dibandingkan mikroskop
cahaya (Sagala, 2013).
SEM adalah alat yang dapat membetuk bayangan permukaan spesimen
secara makroskopik. Berkas elektron dengan diameter 5-10 nm diarahkan pada
spesimen interaksi berkas elktron 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 merupkan gambar tofografi
dengan segala tonjolan, lekukan, dan lubang permukaan (Wirjosentono,1996).
2.5.3
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).
Universitas Sumatera Utara
50
2.5.4
Kue Dadar Gulung
Kue dadar gulung (Bahasa Malaysia, Kuih Ketayap) merupakan
panganan khas Indonesia dan Malaysia yang dapat digolongkan sebagai pancake
yang diisi dengan parutan kelapa yang dicampur dengan gula Jawa cair. Kue
dadar gulung umumnya dibungkus dalam suatu pembungkus yang secara
tradisional menggunakan usus hewan, tapi sekarang sering kali menggunkan
bahan sintetis, serta diawetkan dengan suatu cara, misalnya dengan pengasapan.
2.6
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 :
a.
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.
b.
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 di dalam
pangan menjadi senyawa lebih sederhana dan menyebabkan perubahan terhadap
flavor, tekstur, warna, dan bau pangan tersebut.
Universitas Sumatera Utara
50
2.6.1 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 seringkali terjadi karena pengaruh lingkungan luar dab pengaruh kemasan
yang digunkan.
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 F.G, 1992).
Universitas Sumatera Utara