PENGARUH EDIBLE COATING BERBASIS PATI KULIT UBI KAYU TERHADAP KUALITAS DAN UMUR SIMPAN BUAH JAMBU BIJI MERAH PADA SUHU KAMAR

PENGARUH EDIBLE COATING BERBASIS PATI KULIT UBI KAYU TERHADAP KUALITAS DAN UMUR SIMPAN BUAH JAMBU BIJI MERAH PADA SUHU KAMAR SKRIPSI Oleh: AZHAR USNI 110305042/ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

Judul Skripsi : Pengaruh Edible Coating Berbasis Pati Kulit Ubi Kayu Terhadap Kualitas dan Umur Simpan Buah Jambu Biji Merah Pada Suhu Kamar Nama : Azhar Usni NIM : 110305042 Fakultas : Pertanian Jurusan : Ilmu dan dan Teknologi Pangan Disetujui oleh: Komisi Pembimbing Ir. Terip Karo-Karo, MS Ketua Era Yusraini, STP, M.Si Anggota Mengetahui : Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP Ketua Program Studi Tanggal Lulus : 12 Februari 2016

ABSTRAK AZHAR USNI. Pengaruh Edible Coating Berbasis Pati Kulit Ubi Kayu terhadap Kualitas dan Umur Simpan Buah Jambu Biji Merah pada Suhu Kamar, dibimbing oleh Terip Karo-Karo dan Era Yusraini. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh edible coating berbasis pati kulit ubi kayu terhadap kualitas dan umur simpan buah jambu biji merah pada suhu kamar. Penelitian ini terdiri atas tiga tahap. Tahap I meliputi karakterisasi edible film yang bertujuan untuk menentukan formulasi edible film yang terbaik dengan dua faktor yaitu konsentrasi CMC (0,5%, 1,0%, 1,5%, dan 2,0%) dan konsentrasi gliserol (10% dan 20%). Adapun parameter yang dianalisis adalah viskositas, ketebalan, persen pemanjangan, laju transmisi uap air, dan nilai hedonik warna, tekstur, kejernihan dan keseluruhan. Tahap II meliputi pengaplikasian edible coating pada buah jambu biji merah dengan faktor lama penyimpanan selama 0, 2, 4, 6, 8, dan 10 hari. Adapun tahap III meliputi pengujian mutu buah jambu biji merah dengan perlakuan edible coating pada umur simpan terbaik dibandingkan dengan kontrol. Parameter yang dianalisis adalah susut bobot, kadar air, kekerasan, kadar vitamin C, total asam, total padatan terlarut, nilai skor warna, nilai hedonik warna, aroma, rasa, dan tekstur. Hasil penelitian pada tahap I menunjukkan bahwa formula edible film yang terpilih adalah CMC 1,5% dan gliserol 10%. Hasil akhir penelitian menunjukkan bahwa aplikasi edible coating terhadap buah jambu biji merah selama penyimpanan memberikan pengaruh berbeda sangat nyata (P<0,01) terhadap semua parameter mutu. Akan tetapi, aplikasi edible coating pada buah jambu biji merah memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkan kontrol pada umur simpan 6 hari. Kata Kunci : Edible coating, jambu biji merah, pati kulit ubi kayu i

ABSTRACT AZHAR USNI. The Effect of Edible Coating Based on Starch of Cassava Pell on The Quality and Shelf Life of Guava fruits at Room Temperature, supervised by Terip Karo-Karo and Era Yusraini. The aim of this research was to find the effect of edible coating based on starch of cassava pell on the quality and shelf life of guava fruits at room temperature. This research consisted of three steps, i.e.: Step I was characterization of edible film, to decide the best formulation of edible film with two factors, i.e.: the concentration of CMC (0,5%, 1,0%, 1,5%, and 2,0%) and the concentration of glycerol (10% and 20%). Parameters analyzed were viscosity, thickness, elongation percentage, water vapor transmission rate, and hedonic value of color, texture, brightness, and overall. Step II was application of edible coating on guava fruits with storage time as single factor i.e. 0, 2, 4, 6, 8, and 10 days. Step III was testing quality of guava fruits with edible coating treatment at the best shelf life compared with control. Parameters analyzed were weight loss, water content, hardness, level of vitamine C, total acid, total soluble solid, color score value, hedonic value of color, flavor, taste, and texture. The results at step I showed that the formulation of edible film was chosen contained CMC 1,5% and glycerol 10%. The final results showed that the application of edible coating on guava fruits during storage time had highly significant effect (P<0,01) on all parameters. The application of edible coating on guava fruits at storage time for 6 days had better quality than control. Keywords: Edible coating, guava fruits, starch of cassava pell ii

RIWAYAT HIDUP AZHAR USNI dilahirkan di Tapanuli Tengah pada tanggal 19 Februari 1993, dari Bapak Syafrudin Zain dan Ibu Rosdiana Siregar. Penulis merupakan anak keempat dari empat bersaudara. Penulis menempuh pendidikan di SD Negeri 152991 Mela, SMP Negeri 2 Sibolga, penulis lulus dari SMA Negeri 1 Sibolga pada tahun 2011 dan pada tahun yang sama berhasil masuk ke Fakultas Pertanian melalui Jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) di Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan (IMITP) USU, anggota Badan Kenaziran Mushola Al- Mukhlisin FP-USU, dan sebagai asisten Laboratorium Mikrobiologi pada tahun 2012-2015. Penulis telah melaksanakan Praktik Kerja Lapang (PKL) di PTPN IV (Persero) Unit Usaha Adolina di Perbaungan, Kabupaten Serdang Bedagai, Sumatera Utara dari tanggal 07 Juli sampai 07 Agustus 2014. Penulis menyelesaikan tugas akhirnya untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan pada Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, dengan melakukan penelitian yang berjudul Pengaruh Edible Coating Berbasis Pati Kulit Ubi Kayu terhadap Kualitas dan Umur Simpan Buah Jambu Biji Merah pada Suhu Kamar. Penelitian ini dilakukan mulai bulan Oktober 2015 sampai dengan Desember 2015 di Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan, Fakultas Pertanian USU. iii

KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah Subhanahu wata ala atas segala rahmat dan karunianya yang telah memberikan kemudahan bagi penulis untuk menyelesaikan skripsi yang berjudul Pengaruh Edible Coating Berbasis Pati Kulit Ubi Kayu terhadap Kualitas dan Umur Simpan Buah Jambu Biji Merah pada Suhu Kamar sebagai syarat kelulusan untuk meraih gelar sarjana. Selain itu, banyak pihak yang juga telah membantu penulis selama penyelesaiannya. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang mendalam kepada 1. Ir. Terip Karo-Karo, MS selaku Ketua Komisi Pembimbing Skripsi. Terima kasih atas bimbingan, motivasi, masukan dan saran yang sangat berarti yang selama ini telah beliau berikan. 2. Era Yusraini, STP, M.Si selaku Anggota Komisi Pembimbing Skripsi. Terima kasih atas bimbingan, motivasi, masukan, saran serta dorongan dalam membimbing penulis menyelesaikan skripsi. 3. Keluarga tercinta yang senantiasa memberi semangat dan dorongan. Terimakasih atas cinta, semangat, kasih sayang dan kekuatan doa yang sudah diberikan. 4. Seluruh dosen dan staf pegawai program studi Ilmu dan Teknologi Pangan. 5. Seluruh staf Asisten Laboratorium Mikrobiologi. Terima kasih atas kebersamaannya. 6. Teman-teman seperjuangan ITP 2011, adik-adik 2012 hingga 2014. iv

7. Semua pihak yang telah membantu dan tidak bisa disebutkan satu persatu. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan. Medan, Januari 2016 Penulis v

DAFTAR ISI Hal ABSTRAK... i ABSTRACT... ii RIWAYAT HIDUP... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR LAMPIRAN... xiv PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 5 Kegunaan Penelitian... 5 Hipotesis Penelitian... 5 TINJAUAN PUSTAKA... 6 Jambu Biji Merah... 6 Perubahan Fisika dan Kimia Buah Selama Pematangan... 8 Perubahan kekerasan... 9 Perubahan total gula... 9 Perubahan asam organik... 10 Perubahan vitamin C... 10 Kulit Ubi Kayu... 11 Pati... 14 Edible Coating... 15 Respirasi... 17 Gliserol... 18 Carboxymethyl Cellulose (CMC)... 19 Antioksidan... 20 Asam Askorbat... 22 Penelitian Sebelumnya... 23 BAHAN DAN METODE PENELITIAN... 25 Waktu dan Tempat Penelitian... 25 Bahan dan Alat Penelitian... 25 Reagensia... 25 Metode Penelitian... 26 vi

Model Rancangan Penelitian... 28 Pelaksanaan Penelitian... 29 Pembuatan pati kulit ubi kayu... 29 Pembuatan edible film pati kulit ubi kayu... 30 Pembuatan edible coating pati kulit ubi kayu... 30 Pengaplikasian edible coating pada sampel... 31 Pengamatan dan Pengukuran Data... 31 Karakteristik edible film... 32 Analisis aplikasi edible coating pada buah jambu biji merah... 34 HASIL DAN PEMBAHASAN... 44 Karakteristik Edible Film... 44 Viskositas... 45 Ketebalan... 50 Persen pemanjangan... 53 Laju transmisi uap air... 56 Nilai hedonik warna... 60 Nilai hedonik tekstur... 63 Nilai hedonik kejernihan... 66 Nilai hedonik keseluruhan... 70 Penentuan Formulasi Edbile Film untuk Aplikasi Edible Coating... 73 Aplikasi Edible Coating pada Buah Jambu Biji Merah... 75 Susut bobot... 76 Kadar air... 78 Kekerasan... 80 Kadar vitamin C... 81 Total asam... 83 Total padatan terlarut... 84 Nilai skor warna... 86 Nilai hedonik warna... 87 Nilai hedonik aroma... 89 Nilai hedonik rasa... 90 Nilai hedonik tekstur... 92 Pengujian Mutu Buah Jambu Biji Merah dengan Perlakuan Coating dan Kontrol pada Umur Simpan Terbaik... 93 KESIMPULAN DAN SARAN... 97 Kesimpulan... 97 Saran... 98 DAFTAR PUSTAKA... 99 vii

DAFTAR TABEL No Hal 1. Kandungan gizi buah jambu biji merah per 100 gram... 8 2. Komposisi kandungan kulit ubi kayu per 100 gram... 13 3. Standar karakteristik film... 27 4. Skala nilai skor warna (numerik)... 37 5. Skala nilai hedonik terhadap warna, aroma, rasa dan teksur (numerik)... 38 6. Pengaruh konsentrasi CMC terhadap karakteristik edible film... 44 7. Pengaruh konsentrasi gliserol terhadap karakteristik edible film... 45 8. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi CMC terhadap viskositas larutan edible film... 46 9. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi gliserol terhadap viskositas larutan edible film... 47 10. Uji DMRT efek utama pengaruh interaksi konsentrasi CMC dan gliserol terhadap viskositas larutan edible film... 49 11. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi CMC terhadap ketebalan edible film... 50 12. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi gliserol terhadap ketebalan edible film... 52 13. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi CMC terhadap persen pemanjangan edible film... 53 14. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi gliserol terhadap persen pemanjangan edible film... 55 15. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi CMC terhadap laju transmisi uap air edible film... 57 16. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi gliserol terhadap laju transmisi uap air edible film... 58 viii

17. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi CMC terhadap uji hedonik warna edible film berbasis pati kulit ubi kayu... 60 18. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi gliserol terhadap nilai hedonik warna edible film... 62 19. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi CMC terhadap nilai hedonik tekstur edible film... 63 20. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi gliserol terhadap nilai hedonik tekstur edible film... 65 21. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi CMC terhadap nilai hedonik kejernihan edible film... 67 22. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi gliserol terhadap nilai hedonik kejernihan edible film... 68 23. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi CMC terhadap nilai hedonik keseluruhan edible film... 70 24. Uji DMRT efek utama pengaruh konsentrasi gliserol terhadap nilai hedonik keseluruhan edible film... 72 25. Hasil karakteristik edible film... 74 26. Pengaruh lama penyimpanan terhadap mutu buah jambu biji merah... 76 27. Uji DMRT efek utama pengaruh lama penyimpanan terhadap susut bobot buah jambu biji merah... 77 28. Uji DMRT efek utama pengaruh lama penyimpanan terhadap kadar air buah jambu biji merah... 78 29. Uji DMRT efek utama pengaruh lama penyimpanan terhadap kekerasan buah jambu biji merah... 80 30. Uji DMRT efek utama pengaruh lama penyimpanan terhadap kadar vitamin C buah jambu biji merah... 82 31. Uji DMRT efek utama pengaruh lama penyimpanan terhadap total asam buah jambu biji merah... 83 32. Uji DMRT efek utama pengaruh lama penyimpanan terhadap total padatan terlarut buah jambu biji merah... 85 ix

33. Uji DMRT efek utama pengaruh lama penyimpanan terhadap nilai skor warna buah jambu biji merah... 86 34. Uji DMRT efek utama pengaruh lama penyimpanan terhadap nilai hedonik warna buah jambu biji merah... 88 35. Uji DMRT efek utama pengaruh lama penyimpanan terhadap nilai hedonik aroma buah jambu biji merah... 89 36. Uji DMRT efek utama pengaruh lama penyimpanan terhadap nilai hedonik rasa buah jambu biji merah... 91 37. Uji DMRT efek utama pengaruh lama penyimpanan terhadap nilai hedonik tekstur buah jambu biji merah... 92 38. Perbadingan kualitas mutu buah jambu biji merah dengan perlakuan coating dan kontrol... 94 x

DAFTAR GAMBAR No Hal 1. Ubi kayu dan struktur bagiannya... 13 2. Struktur gliserol... 19 3. Struktur CMC... 19 4. Tahapan penelitian yang dilakukan... 39 5. Skema pembuatan pati kulit ubi kayu... 40 6. Skema pembuatan edible film pati kulit ubi kayu... 41 7. Skema pembuatan edible coating pati kulit ubi kayu... 42 8. Skema proses pelapisan jambu biji merah dengan edible coating... 43 9. Hubungan konsentrasi CMC terhadap viskositas larutan edible film... 46 10. Hubungan konsentrasi gliserol terhadap viskositas larutan edible film... 48 11. Hubungan interaksi konsentrasi CMC dan gliserol terhadap viskositas larutan edible film... 50 12. Hubungan konsentrasi CMC terhadap ketebalan edible film... 51 13. Hubungan konsentrasi glisrol terhadap ketebalan edible film.... 52 14. Hubungan konsentrasi CMC terhadap persen pemanjangan edible film... 54 15. Hubungan konsentrasi gliserol terhadap persen pemanjangan edible film.. 56 16. Hubungan konsentrasi CMC terhadap laju transmisi uap air edible film... 57 17. Hubungan konsentrasi gliserol terhadap laju transmisi uap air edible film 59 18. Hubungan konsentrasi CMC terhadap nilai hedonik warna edible film... 61 19. Hubungan konsentrasi gliserol terhadap nilai hedonik warna edible film... 62 20. Hubungan konsentrasi CMC terhadap nilai hedonik tekstur edible film... 64 xi

21. Hubungan konsentrasi gliserol terhadap nilai hedonik tekstur edible film.. 65 22. Hubungan konsentrasi CMC terhadap nilai hedonik kejernihan edible film 67 23. Hubungan konsentrasi gliserol terhadap nilai hedonik kejernihan edible film... 69 24. Hubungan konsentrasi CMC terhadap nilai hedonik keseluruhan edible film... 71 25. Hubungan konsentrasi gliserol terhadap nilai hedonik keseluruhan edible film... 73 26. Pengaruh lama penyimpanan terhadap susut bobot buah jambu biji merah.. 78 27. Pengaruh lama penyimpanan terhadap kadar air buah jambu biji merah... 79 28. Pengaruh lama penyimpanan terhadap kekerasan buah jambu biji merah.. 81 29. Pengaruh lama penyimpanan terhadap kadar vitamin C buah jambu biji merah... 82 30. Pengaruh lama penyimpanan terhadap total asam buah jambu biji merah... 84 31. Pengaruh lama penyimpanan terhadap total padatan terlarut buah jambu biji merah... 85 32. Pengaruh lama penyimpanan terhadap nilai skor warna buah jambu biji merah... 87 33. Pengaruh lama penyimpanan terhadap nilai hedonik warna buah jambu biji merah... 88 34. Pengaruh lama penyimpanan terhadap nilai hedonik aroma buah jambu biji merah... 90 35. Pengaruh lama penyimpanan terhadap nilai hedonik rasa buah jambu biji merah... 91 36. Pengaruh lama penyimpanan terhadap nilai hedonik tekstur buah jambu biji... 93 37. Pengaruh lama penyimpanan terhadap susut bobot, kadar air, kekerasan, kadar vitamin C, dan total padatan terlarut buah jambu biji merah dengan perlakuan coating dan kontrol... 95 xii

38. Pengaruh lama penyimpanan terhadap total asam, nilai skor warna, hedonik warna, aroma, rasa, dan tekstur buah jambu biji merah dengan perlakuan coating dan kontrol... 95 xiii

DAFTAR LAMPIRAN No Hal 1. Data pengamatan viskositas edible film (cp) dan daftar sidik ragam viskositas edible film (cp)... 106 2. Data pengamatan ketebalan edible film (mm) dan daftar sidik ragam ketebalan edible film (mm)... 107 3. Data pengamatan persen pemanjangan edible film (%) dan daftar sidik ragam persen pemanjangan edible film (%)... 108 4. Data pengamatan laju transmisi uap air edible film (g.m -2.hari -1 ) dan daftar sidik ragam laju transmisi uap air edible film (g.m -2.hari -1 )... 109 5. Data pengamatan hedonik warna edible film (numerik) dan daftar sidik ragam hedonik warna edible film (numerik)... 109 6. Data pengamatan hedonik tekstur edible film (numerik) dan daftar sidik ragam hedonik tekstur edible film (numerik)... 111 7. Data pengamatan hedonik kejernihan edible film (numerik) dan daftar sidik ragam hedonik kejernihan edible film (numerik)... 112 8. Data pengamatan hedonik keseluruhan edible film (numerik) dan daftar sidik ragam hedonik keseluruhan edible film (numerik)... 113 9. Data pengamatan analisis susut bobot (%) dan daftar sidik ragam susut bobot (%)... 114 10. Data pengamatan analisis kadar air (%) dan daftar sidik ragam kadar air (%)... 115 11. Data pengamatan analisis kekerasan (kg/cm 2 ) dan daftar sidik ragam kekerasan (kg/cm 2 )... 116 12. Data pengamatan analisis kadar vitamin C (mg/100 g) dan daftar sidik ragam kadar vitamin C (mg/100 g)... 117 13. Data pengamatan analisis total asam (%) dan daftar sidik ragam total asam (%)... 118 14. Data pengamatan analisis total padatan terlarut ( Brix) dan daftar sidik ragam total padatan terlarut ( Brix)... 119 xiv

15. Data pengamatan analisis skor warna (numerik) dan daftar sidik ragam skor warna (numerik)... 120 16. Data pengamatan analisis hedonik warna (numerik) dan daftar sidik ragam hedonik warna (numerik)... 121 17. Data pengamatan analisis hedonik aroma (numerik) dan daftar sidik ragam hedonik aroma (numerik)... 122 18. Data pengamatan analisis hedonik rasa (numerik) dan daftar sidik ragam hedonik rasa (numerik)... 123 19. Data pengamatan analisis hedonik tekstur (numerik) dan daftar sidik ragam hedonik tekstur (numerik)... 124 20. Data pengamatan analisis susut bobot (%) dan d data hasil uji t susut bobot (%) buah jambu biji merah dengan perlakuan coating dan kontrol... 125 21. Data pengamatan analisis kadar air (%) dan data hasil uji t kadar air (%) buah jambu biji merah dengan perlakuan coating dan kontrol... 126 22. Data pengamatan analisis kekerasan (kg/cm 2 ) dan data hasil uji t kekerasan (kg/cm 2 ) buah jambu biji merah dengan perlakuan coating dan kontrol... 127 23. Data pengamatan analisis kadar vitamin C (mg/100 g) dan data hasil uji t kadar vitamin C (mg/100 g) buah jambu biji merah dengan perlakuan coating dan kontrol... 128 24. Data pengamatan analisis total asam (%) dan data hasil uji t total asam (%) buah jambu biji merah dengan perlakuan coating dan kontrol... 129 25. Data pengamatan analisis total padatan terlarut ( Brix) dan data hasil uji t total padatan terlarut ( Brix) buah jambu biji merah dengan perlakuan coating dan kontrol... 130 26. Data pengamatan analisis skor warna (numerik) dan data hasil uji t skor warna (numerik) buah jambu biji merah dengan perlakuan coating dan kontrol... 131 27. Data pengamatan analisis hedonik warna (numerik) dan data hasil uji t hedonik warna (numerik) buah jambu biji merah dengan perlakuan coating dan kontrol... 132 28. Data pengamatan analisis hedonik aroma (numerik) dan data hasil uji t hedonik aroma (numerik) buah jambu biji merah dengan perlakuan coating dan kontrol... 133 xv

29. Data pengamatan analisis hedonik rasa (numerik) dan data hasil uji t hedonik rasa (numerik) buah jambu biji merah dengan perlakuan coating dan kontrol... 134 30. Data pengamatan analisis hedonik tekstur (numerik) dan data hasil uji t hedonik tekstur (numerik) buah jambu biji merah yang dengan perlakuan coating dan kontrol... 135 31. Foto-foto penelitian... 136 xvi