PENGARUH KONSENTRASI PEMLASTIS GLISEROL TERHADAP KARAKTERISTIK EDIBLE FILM KALSIUM ALGINAT

  PENGARUH KONSENTRASI PEMLASTIS GLISEROL TERHADAP KARAKTERISTIK EDIBLE FILM KALSIUM ALGINAT SKRIPSI FERNANDUS SIMANJUNTAK 110822023

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

  PERSETUJUAN

  Judul : PENGARUH KONSENTRASI PEMLASTIS GLISEROL TERHADAP KARAKTERISTIK

EDIBLE FILM KALSIUM ALGINAT

  Kategori : SKRIPSI Bidang : KIMIA ORGANIK Nama : FERNANDUS SIMANJUNTAK Nomor Induk Mahasiswa : 110822023 Program Studi : KIMIA (S1) EKSTENSI Departement : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

  ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATRA UTARA

  Disusun di Medan, Juli 2013

  Pembimbing II Pembimbing I

  Dr. Adil Ginting . MSc Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc

  NIP. 195307041980031002 NIP. 195106301980021001 Diketahui/Disetujui oleh Ketua Depertemen Kimia FMIPA USU

  Dr.Rumondang Bulan,MS

  NIP. 195408301985032001

  

PENGARUH KONSENTRASI PEMLASTIS GLISEROL

TERHADAP KARAKTERISTIK EDIBLE FILM

KALSIUM ALGINAT

SKRIPSI

  Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjanan sains

  

FERNANDUS SIMANJUNTAK

110822023

DEPARTEMEN KIMIA

  

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2013

  

PERNYATAAN

PENGARUH KONSENTRASI PEMLASTIS GLISEROL

TERHADAPKARAKTERISTIK EDIBLE FILM

KALSIUM ALGINAT

SKRIPSI

  Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

  Medan, Juli 2013 Fernandus Simanjuntak 110822023

  PENGHARGAAN

  Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini sesuai rencana dan kehendak-Nya. Banyak hal sebagai pembelajaran dan pembentukan dalam setiap waktu penulis rasakan sehingga semakin melihat dan merasakan kebaikan dan kebesarannya. Dalam pelaksaan penelitian hingga penyelesaian skripsi ini, penulis menyadari banyak mendapat bantuan, motivasi dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada :

  1. Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban M.Sc sebagai pembimbing I dan juga seleku ketuan bidang Kimia Organik FMIPA USU dan Bapak Dr. Adil Ginting M.Sc sebagai pembimbing II yang dengan sabar telah memberikan dorongan, bimbingan dan saran sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.

  2. Ibu Dr.Rumondang Bulan,M.S dan Bapak Drs.Albert pasaribu, M.Sc sebagai Ketua dan sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU.

  3. Koordinator Kimia Ekstensi FMIPA USU Bapak Dr. Darwin Yunus Nasution, M.S

  4. Kepala Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan Bapak Dr Mimpin Ginting,MS beserta Dosen dan Staf Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU.

  5. Bapak/ibu staf pengajar kimia ekstensi yang telah memberikan pengetahuan kepada kami selama perkuliahan

  6. Kepada Asisten Laboratorium Kimia Organik

  7. Kepada semua teman, sahabat, dan semua pihak yang membantu terlaksananya dan selesainya penelitian ini.

  Akhirnya saya mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada orangtua saya (L. Simanjuntak dan T. Situmeang) yang telah memberi seluruh dukungan materi, sarana dan prasarana serta semangat bahkan dengan setia terus membantu penulis dalam doa.

  

PENGARUH KONSENTRASI PEMLASTIS GLISEROL

TERHADAP KARAKTERISTIK EDIBLE FILM

KALSIUM ALGINAT

ABSTRAK

  Pembuatan edible film kalsium alginat dilakukan dengan cara mereaksikan natrium alginat dengan kalsium klorida (CaCl

  2 ) sehingga terbentuk gel kalsium

  alginat. Dalam hal ini digunakan gliserol sebagai pemlastis dengan kadar 10%, 20%, 30% dan tanpa gliserol. Karakterisasi edible film seperti ketebalan, keteguhan tarik, kemuluran, DTA, SEM, swelling, biodegradable dan spektroskopi inframerah. Hasil karakterisasi edible film diperoleh ketebalan 0,128 – 0,164 mm, keteguhan tarik 0,355 – 1,660 MPa, kemularan 7,18 – 31,8 %.

  Hasil SEM menunjukkan dengan penambahan gliserol permukaan lebih rata, DTA menunjukkan dengan adanya penambahan gliserol suhu pelepasan uap air meningkat. Hasil FT-IR menunjukkan dengan penambahan pemlastis gliserol

• 1

  maka terjadi pita melebar pada daerah 3436,0 cm , sedangkan untuk uji

  biodegradible menunjukkan adanya penurunan berat edible film serta penguraian pada hari ke-21.

  Kata kunci: Edible Film, Pemlastis, Gliserol, Karakteristik, Kalsium Alginat

  

THE EFFECT OF CONCENTRATION GLYCEROL PLASTICIZER ON

THE CHARACTERISTICS OF CALCIUM ALGINATE

EDIBLE FILM ABSTRACT The formation of calcium alginate edible film made by reacting sodium alginate with calcium chloride (CaCl

  2 ) to form calcium alginate gel. In this case the use of glycerol as a plasticizer content of 10%, 20%, 30% and without glycerol. Characterization of edible films such as thickness, tensile strength, elongation, DTA, SEM, swelling, biodegradable and infrared spectroscopy.

  Characterization results obtained edible film thickness from 0.128 to 0.164 mm, thckness from 0.355 to 1.660 MPa, elongation 7.18 to 31.8%. SEM results showed the addition of glycerol over flat surfaces, DTA shows with the addition of glycerol release temperature water vapor increases. FT-IR results showed that the addition of glycerol plasticizer occurred widened bands in the region 3436.0

• -1

  cm , whereas for biodegradible test showed a decrease in weight of edible films and decomposition on day 21.

  Keywords: Edible Film, plasticizers, Glycerol, Characteristics, Calcium Alginate

  DAFTAR ISI HALAMAN Persetujuan

  vii

  Daftar Lampiran

  xii

  Daftar Grafik

  xi

  Daftar Gambar

  x

  Daftar Tabel

  Daftar Isi

  ii

  vi

  Abstract

  v

  Abstrak

  iv

  Penghargaan

  iii

  Pernyataan

  xiii

BAB 1 Pendahuluan

  1 1.2. Permasalahan

  2.1.3. Sifat Fisika dan Kimia

  15

  2.1.5. Pertukaran Ion dalam Pembentukan Kalsium Alginat

  13

  2.1.4. Pembentukan Gel

  12

  2.1.3.2. Sifat Kimia

  11

  2.1.3.1. Sifat Fisika

  11

  7

  1 1.1. Latar Belakang

  2.1.2. Struktur Kimia dan Komposisi

  7

  2.1.1. Produksi

  6

  5 BAB 2 Tinjauan Pustaka 6 2.1. Alginat

  5 1.7. Metodologi Penelitian

  4 1.6. Lokasi Penelitian

  4 1.5. Manfaat Penelitian

  4 1.4. Tujuan Penelitian

  4 1.3. Pembatasan Masalah

  2.1.6. Kengunaan Alginat

  16 2.2.

  17 Edibble Fackaging

  2.2.1. Edible Coating

  19

  2.2.2. Edible Film

  21

  2.2.2.1 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Edible Film

  24 2.3.

  25 Edible Film Anti Mikroba 2.4.

  27 Plasticizer pada Edible Film .

  2.4.1. Gliserol 28 2.5.

  29 Karakteristik Edible Film

  2.5.1. Sifat Mekanik

  29

  2.5.2. Biodegradable

  31

  2.5.3. Scanning Electron Microscopy (SEM)

  32

  2.5.4. Defferential Thermal Analysis (DTA)

  33

  2.5.5. Infra Merah (IR)

  33

  2.5.6. Swelling

  34 BAB 3 Metodologi Penelitian 36 3.1.

  36 Bahan dan Alat

  3.1.1. Bahan

  36

  3.1.2. Alat

  36

  3.2. Prosedur Penelitian

  37

  3.2.1. Pembuatan Edible Film Kalsium Alginat

  37

  3.3. Karakterisasi Edible Film

  37

  3.3.1. Uji Ketebalan Edible Film

  37

  3.3.2. Uji Keteguhan Tarik

  37

  3.3.3. Uji Persen Perpanjangan

  38

  3.3.4. Uji Defferential Thermal Analysis (DTA)

  39

  3.3.5. Uji Morfologi Permukaan Edible Film (ASTM E 638)

  39

  3.3.5.1. Pelaksanaan Pereparasi Sampel

  39

  3.3.5.2. Pengujian Sampel

  41

  3.3.6. Uji Swelling Pelapis Edible Film Kalsium Alginat

  44

  3.3.7. Uji Biodegradable

  45

  3.3.8. Uji Spektrofometer Infra Merah (FTIR)

  45

  3.4. Bagan Penelitian

  46

  3.4.1. Bagan Penelitian Pembuatan Edible Film Kalsium Alginat tanpa gliserol

  46

  3.4.2. Bagan Penelitian Pembuatan Edible Film Kalsium alginat dengan penambahan gliserol

  47 BAB 4 Hasil dan Pembahasan

  48

  4.1. Hasil Penelitian

  48

  4.1.1. Ketebalan Edible Film

  48

  4.1.2. Hasil Uji keteguhan Tarik dan Kemuluran

  48

  4.1.3. Hasil Uji Defferential Thermal Analysis (DTA)

  49

  4.1.4. Hasil Scanning Electron Microscope (SEM)

  50

  4.1.5. Hasil Uji Swelling

  52

  4.1.6. Uji Biodegradable Edible Film

  54

  4.1.7. Hasil Analisa Infra Merah (FT-IR)

  55

  4.1.3.1. Spektrofotometer Natrium Alginat

  55

  4.1.3.2. Spektrofotometer Kalsium Alginat

  56

  4.1.3.3. Spektrofotometer Kalsium Alginat dengan Penambahan Pemlastis Gliserol

  56

  4.2. Pembahasan

  57

  4.2.1. Uji Ketebalan Edible Film

  57

  4.2.2. Hasil Uji Tarik dan Kemuluran

  57

  4.2.3. Hasil Analisa Differential Thermal Analysis (DTA)

  59

  4.2.4. Hasil Analisis Scanning Electron Microscope (SEM)

  60

  4.2.5. Hasil Uji Swelling

  61

  4.2.6. Hasil Uji Biodegradable Edible Film

  63

  4.2.7. Uji Spektrofotometer Inframerah (FT-IR)

  64 BAB 5 Kesimpulan dan Saran

  66

  5.1. Kesimpulan

  66

  5.2. Saran

  66 Daftar Pustaka

  67 Lampiran

  71

  DAFTAR TABEL No. Judul Halaman

  4.1. Keteban Edible Film Kalsium Alginat dengan Pemlastis dan Tanpa Pemlastis

  48 4.2 . Harga Keteguhan Tarik dan Kemuluran

  49

  4.3. Hasil Uji DTA Terhadap Edible Film Kalsium Alginat dan edible film kalsium alginat dengan Pemlastis Gliserol

  49

  4.4. Persentase Swelling Edible Film Kalsium Alginat tanpa Pemlastis Gliserol53

  4.5. Persentase Swelling Edible Film Kalsium Alginat Pemberian Pemlastis Gliserol 10%

  53

  4.6. Persentase Swelling Edible Film Kalsium Alginat Pemberian Pemlastis Gliserol 20%

  53

  4.7. Persentase Swelling Edible Film Kalsium Alginat Pemberian Pemlastis Gliserol 30%

  54

  4.8. Biodegradable Edible Film Kalsium Alginat tanpa gliserol dengan Edible

  film Kalsium Alginat menggunakan pemlastis gliserol

  54

  DAFTAR GRAFIK No. Judul Halaman

  4.1. Kurva Pengaruh Variasi Konsentrasi Gliserol Terhadap Keteguhan Tarik dari Edible Film

  58

  4.2. Kurva Pengaruh Variasi Konsentrasi Gliserol Terhadap Kemuluran Edible

  Film

  59

  4.3. Berat Edible Film Kalsium Alginat Dengan Variasi Waktu Perendaman

  62 4.4. %Swelling Edible Film Kalsium Alginat (Tanpa Menggunakan Pemlastis

  Gliserol) dengan Variasi Waktu Perendaman

  62 4.5. %Swelling Edible Film Kalsium Alginat (Menggunakan Pemlastis

  Gliserol) Dengan Variasi Waktu Perendaman

  63

  4.6. Biodegradible Edible Film Kalsium Alginat Tanpa Gliserol Versus Edible

  Film Kalsium Alginat dengan Penambahan Variasi Pemlastis Gliserol

  yaitu 10%, 20% dan 30% dengan Menggunakan Jamur Aspergillus niger sp.

  64

  DAFTAR GAMBAR Halaman No Judul

  2.1. Struktur Kimia Alginat

  9

  2.2. Ikatan 1,4 Di-equatorial dari Natrium Manuronat

  9

  2.3. Ikatan 1,4 Di-axial dari Asam Guluronat

  10

  2.4. Alginat Sebagai Ligan

  13

  2.5. Pembentukan Gel dalam Alginat

  14

• 2+

  2.6. Ion Ca pada Gugus COO dari Blok G yang Parallel

  14

  2.7. Kurva Tegangan – Regangan Bahan Polimer

  30

  3.1. Bentuk Sampel Pengujian Keteguhan Tarik dengan Standar ASTM D-638

  38

  3.2. Alat SEM (Scanning Electron Microscope) jenis JEOL JSM-6360 LA - EDX JED-2200 Series

  44

  4.1. Foto SEM Edible Film Kalsium Alginat tanpa Pemlastis Gliserol dengan Pembesaran 5000x

  50

  4.2. Foto SEM Edible Film Kalsium Alginat + 10% Gliserol dengan Pembesaran 5000x

  51

  4.3. Foto SEM Edible Film Kalsium Alginat + 20% Gliserol dengan pembesaran 5000x

  51

  4.4. Foto SEM Edible Film Kalsium Alginat + 30 Gliserol dengan Pembesaran 5000x

  52

  4.5. Data Spektrum FT-IR dari Natrium Alginat

  55

  4.6. Data Spektrum FT-IR Edible Film Kalsium Alginat

  56

  4.7. Data Spektrum FT-IR Edible Film Klasium Alginat dengan Penambahan Pemlastis Gliserol

  56