PEMBUATAN EDIBLE FILM DARI PATI BIJI MANGGA (Mangifera indica) DENGAN PENAMBAHAN KITOSAN - UNS Institutional Repository
PEMBUATAN EDIBLE FILM DARI PATI BIJI MANGGA
(Mangifera indica) DENGAN PENAMBAHAN KITOSAN
Disusun oleh:
ANI
M0312009
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar
Sarjana Sains Bidang Ilmu Kimia
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2017
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi
PEMBUATAN EDIBLE FILM DARI PATI BIJI MANGGA (Mangifera
indica) DENGAN PENAMBAHAN KITOSAN
ANI M0312009 Skripsi ini dibimbing oleh:
Pembimbing I Pembimbing II Dra. Tri Martini, M.Si Candra Purnawan, M.Sc NIP. 19581029 198503 2002 NIP. 19781228 200501 1 001
Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada: Hari : …………….. Tanggal : …………….. Anggota Tim Penguji: 1. 1. …………………………… ……………………
NIP ……………………… 2. …………………………… 2. …………………....
NIP ………………………
Mengetahui, Kepala Program Studi Kimia FMIPA UNS
Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si NIP. 19730124 199903 2001
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “PEMBUATAN EDIBLE FILM DARI PATI BIJI MANGGA (Mangifera indica)
DENGAN PENAMBAHAN KITOSAN” belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang
pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, Oktober 2017 ANI
PEMBUATAN EDIBLE FILM DARI PATI BIJI MANGGA (Mangifera
indica) DENGAN PENAMBAHAN KITOSAN
ANI
Program Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Jl. Ir. Sutami 36A Surakarta 57126
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pembuatan edible film dari pati biji mangga dengan penambahan kitosan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan kitosan terhadap karakteristik serta biodegradabilitas edible film pati biji mangga. Edible film pati biji mangga dibuat dengan cara melarutkan pati biji mangga hingga tergelatinisasi dan dicampur dengan larutan kitosan dengan variasi konsentrasi 2:0; 0,5:0; 0,5:0,5; 0,5:1; 0,5:1,5; 0,5:2, dan 0:2 (b/b pati-kitosan) dengan penambahan plasticizer gliserol 1%. Larutan campuran yang telah dituang kedalam cetakan dimasukkan ke dalam oven pada suhu 60 °C selama 24 jam atau hingga kering, selanjutnya dilakukan uji sifat fisik dan mekanik meliputi ketebalan, ketahanan air, kuat tarik dan persen perpanjangan, serta uji biodegradabilitas. Karakterisasi edible film pati biji mangga menggunakan FTIR.
Randemen pati biji mangga adalah 21,45%. Pati hasil ekstraksi biji mangga mengandung kadar air 10,72% dan kadar abu 0,08%. Peningkatan konsentrasi kitosan meningkatkan ketebalan edible film. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi kitosan nilai kuat tarik dan persen elongasi semakin menurun. Kuat tarik terbesar edible film pati biji mangga dengan penambahan kitosan diperoleh 6,61 Mpa pada konsentrasi 0,5:0,5 (b/b) dengan persen perpanjangan 0,28%. Pengujian biodegradabilitas yang dilakukan selama 4 minggu menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi kitosan akan menurunkan biodegradabilitas edible film pati. Hasil karakterisasi FTIR menunjukkan tidak terbentuknya senyawa baru hasil pencampuran antara pati biji mangga dan kitosan. Hal ini ditunjukkan oleh spekra FTIR yang tidak mengalami perubahan bilangan gelombang yang berarti.
Kata kunci: edible film, pati, biji mangga, kitosan
Mango (Mangifera Indica) Seed Starch Edible Film Modification by The
Addition Of Chitosan
ANI
Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University, Jl. Ir. Sutami No.36A Surakarta, 57126
ABSTRACT
A study of edible film from mango seed starch with chitosan addition has been conducted. The purpose of this research is to understand the effect of chitosan addition to the characteristic and biodegradability of the edible film. Edible film of mango seed starch is made from dissolved mango seed starch in water until gelatinized and mixed with chitosan solution at varians ratio of 2:0; 0.5:0; 0.5:0.5; 0.5:1; 0.5:1.5; 0.5:2, and 0:2 (w/w, starch-chitosan) with the addition of 1% glycerol plasticizer. Mixed solution was poured to the mold and dried at 60 °C. The tests of physical and mechanical properties were thicknees, water resistance, tensile strength and percent elongation, and biodegradability test. The mango seed starch edible film was then characterized using FTIR.
The yield of mango seed starch is 21.45%. Starch extract of mango seeds has moisture content of 10.72% and ash content of 0.08%. The increasing of chitosan concentration allowed increasing of edible film thickness. The result shows that the higher chitosan concentration decreased the tensile strength and the percent elongation value. The largest tensile strength of mango seed starch edible film with the addition of chitosan is obtained at 6.61 MPa in 0.5:0.5 (w/w) with 0.28% elongation percentage. Biodegradability of edible film decreased with increasing chitosan concentration. The results obtained in the FTIR analysis does not form a new cluster on edible film. This indicated by FTIR spectra that does not give new wave numbers value.
Keywords: edible film, starch, mango seed, chitosan
MOTTO
“BARANGSIAPA INGIN DOANYA TERKABUL DAN DIBEBASKAN DARI KESULITANNYA HENDAKLAH DIA MENGATASI (MENYELESAIKAN)
KESULITAN ORANG LAIN”
(HR. Ahmad) “TIDAK ADA BALASAN UNTUK KEBAIKAN SELAIN KEBAIKAN (PULA).
MAKA NIKMAT TUHANMU YANG MANAKAH YANG KAMU DUSTAKAN?”
(QS. Ar-Rahman: 60-61)
PERSEMBAHAN
Karya ini saya persembahkan untuk
Ibu, Bapak, dan Mbak Ana Terimakasih atas setiap doa yang tak lelah dipanjatkan.
Terimakasih atas setiap pengorbanan dan keringat yang kalian teteskan.
Kimia UNS Angkatan 2012 Terimakasih untuk selalu ada dan memberi dukungan.
Terimakasih telah menjadikanku keluarga diantara kalian.
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, hidayat dan segala karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini untuk memenuhi persyaratan guna mencapai gelar Sarjana Sains dari Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret. Dalam penyusunan laporan ini, penulis tidak lepas dari bimbingan, pengarahan dan bantuan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1.
Ibu Dra. Tri Martini, M.Si, selaku Pembimbing Akademis serta Pembimbing 1.
2. Bapak Candra Purnawan, M.Sc, selaku Pembimbing 2.
3. Ibu Dr. Triana Kusumaningsih, S.Si, M.Si, selaku Kepala Program Studi Kimia FMIPA UNS.
4. Bapak dan Ibu dosen Jurusan Kimia FMIPA UNS.
5. Keluarga yang selalu memberikan kasih sayang, dukungan, semangat dan doanya.
6. Teman-teman dan semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya penulisan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih sangat jauh dari sempurna. Untuk itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi hasil yang lebih baik lagi. Penulis juga berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat dan memberi tambahan ilmu bagi pembaca.
Surakarta, Oktober 2017 Penulis
DAFTAR ISI
5 BAB II LANDASAN TEORI ....................................................................
Plasticizer Gliserol ........................................................... 13 6. Effective Microorganisms-4 (EM4) ................................. 13 7. Uji Biodegradasi............................................................... 14 B. Kerangka pemikiran .............................................................. 15 C. Hipotesis ............................................................................... 18 BAB III METODOLOGI PENELITIAN...................................................
9 4. Kitosan ............................................................................. 11 5.
7 3. Pati Biji Mangga ..............................................................
6 2. Edible Film .......................................................................
6 1. Plastik Biodegradable ......................................................
6 A. Tinjauan Pustaka ...................................................................
4 D. Manfaat Penelitian ................................................................
Halaman HALAMAN JUDUL .................................................................................. i HALAMAN PENGESAHAN ................................................................... ii HALAMAN PERNYATAAN ................................................................... iii HALAMAN ABSTRAK ........................................................................... iv HALAMAN ABSTRACT ........................................................................... v HALAMAN MOTTO ................................................................................. vi HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................ vii KATA PENGANTAR ............................................................................... viii DAFTAR ISI .............................................................................................. ix DAFTAR TABEL ...................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xii DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xiii BAB I PENDAHULUAN ..........................................................................
4 C. Tujuan Penelitian .................................................................
4 3. Rumusan Masalah ............................................................
3 2. Batasan Masalah...............................................................
3 1. Identifikasi Masalah .........................................................
1 B. Perumusan masalah ............................................................
1 A. Latar Belakang Masalah .......................................................
19 A. Metode penelitian ................................................................. 19
B.
Tempat dan waktu penelitian ................................................ 19 C. Alat dan bahan yang digunakan ............................................ 19 1.
Alat ................................................................................... 19 2. Bahan................................................................................ 20 D. Prosedur penelitian .............................................................. 20 1.
Pembuatan Pati Biji Mangga ............................................ 20 2. Pembuatan Larutan........................................................... 20 3. Pembuatan Edible Film .................................................... 21 4. Analisis dan Karakterisasi ................................................ 21 5. Uji Biodegradabilitas Edible Film ................................... 23 E. Teknik Pengumpulan Data .................................................... 23 F. Teknik Analisis dan Penyimpulan Hasil ............................... 24 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................
26 A. Pembuatan Pati Biji Mangga ................................................ 26 B.
Pembutan Edible Film .......................................................... 27 C. Karakterisasi Pati Biji Mangga ............................................. 29 1.
Kadar Air .......................................................................... 29 2. Kadar Abu ........................................................................ 30 D. Analisis Gugus Fungsi Fourier Transform Infra Red (FTIR) ...................................................................................
30 E. Karakterisasi Edible Film ..................................................... 33 1.
Ketebalan Edible Film...................................................... 33 2. Kuat Tarik dan Persen Elongasi ....................................... 35 3. Ketahanan Air .................................................................. 38 F. Uji Biodegdradabilitas Edible Film ...................................... 40 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................
42 A. Kesipulan .............................................................................. 42 B.
Saran ..................................................................................... 42 DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................
43 LAMPIRAN ...............................................................................................
48
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Komposisi kimia biji mangga ...................................................... 11 Tabel 2. Hasil pembuatan pati dari biji mangga ........................................ 26 Tabel 3. Kadar air ....................................................................................... 29 Tabel 4. Serapan gugus fungsi pati mangga............................................... 32
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Struktur amilosa dan amilopektin .........................................
10 Gambar 2. Struktur polimer kitosan ........................................................
11 Gambar 3. Ikatan hidrogen intramolekuler dan intermolekuler kitosan .
12 Gambar 4. Struktur kimia gliserol ...........................................................
13 Gambar 5. Mekanisme reaksi pati termodifikasi kitosan ........................
16 Gambar 6. Usulan mekanisme reaksi pati termoodifikasi kitosan gliserol ....................................................................................
16 Gambar 7. Pati biji mangga .....................................................................
27 Gambar 8. Edible film pati biji mangga dengan penambahan kitosan ....
28 Gambar 9. Spektra FTIR pati biji mangga, kitosan, edible film .............
31 Gambar 10. Rata-rata ketebalan edible film ............................................
33 Gambar 11. Grafik kuat tarik edible film ................................................
35 Gambar 12. Persen perpanjangan edible film ..........................................
37 Gambar 13. Daya serap air edible film ....................................................
39 Gambar 14. Biodegradabilitas edible film ...............................................
40