DAFTAR ISI ABSTRAK... i ABSTRACK... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR LAMPIRAN... vii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR TABEL... ix DAFTAR ISTILAH... x BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Tujuan Penelitian... 3 1.5 Manfaat Penelitian... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 4 2.1 Bioplastik... 4 2.2 Tanaman Ganyong... 5 2.2.1 Botani Ganyong... 5 2.2.2 Komposisi Kimia... 7 2.2.3 Pati Ganyong... 8 2.2.4 Sifat Amilografi Pati Ganyong... 10 2.2.5 Ekstraksi Pati... 13 2.2.6 Reaksi Pencoklatan... 14 2.3 Kitosan... 15 2.4 Sorbitol Sebagai Plasticizer... 17 2.5 Edible Film... 18 2.6 Pengujian Karakterisasi Edible Film... 19 2.6.1 Ketahanan Edible Film Terhadap Air... 19 2.6.2 Kekuatan Tarik dan Perpanjangan Putus... 19 2.6.3 Analisis Gugus Fungsi Menggunakan FTIR... 22 v
2.6.4 Analisis Uji Morfologi Menggunakan SEM... 24 BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 26 3.1 Alat dan Bahan Penelitian... 26 3.1.1 Alat... 26 3.1.2 Bahan Penelitian... 26 3.2 Rancangan Penelitian... 27 3.2.1 Preparasi dan Karakterisasi Pati Ganyong... 27 3.2.2 Preparasi dan Karakterisasi Edible Film... 29 3.3 Karakterisasi Edible Film... 31 3.3.1 Uji Ketebalan Film... 31 3.3.2 Uji Ketahanan Air... 31 3.3.3 Uji Sifat Mekanik... 31 3.3.4 Analisis Gugus Fungsi dengan FTIR... 32 3.3.5 Analisis Morfologi dengan SEM... 32 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 33 4.1 Analisis Karakterisasi Pati Ganyong Hasil Preparasi... 33 4.1.1 Kadar Pati, Amilosa dan Amilopektin... 33 4.1.2 Analisis Sifat Amilografi Pati Ganyong... 35 4.1.3 Analisis Kadar Air Pati Ganyong... 36 4.1.4 Derajat Kecerahan... 37 4.2 Analisis Preparasi dan Karakterisasi Edible Film Pati-Kitosan- Sorbitol... 38 4.2.1 Analisis Ketahanan Air Edible Film Pati Ganyong... 38 4.2.2 Sifat Mekanik... 39 4.2.3 Analisis Gugus Fungsi dengan FTIR... 41 4.2.4 Sifat Morfologi dengan SEM... 44 BAB V PENUTUP... 46 5.1 Kesimpulan... 46 5.2 Saran... 46 DAFTAR PUSTAKA vi
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A. Metode Karakterisasi Pati Ganyong... 52 Lampiran B. Metode Karakterisasi Sifat Fungsional Pati Ganyong... 56 Lampiran C. Visualisasi Tahapan Proses Produksi Pati Ganyong... 57 Lampiran D. Visualisasi Tahapan Proses Perlakuan Sintesis Edible Film Pati Ganyong... 58 Lampiran E. Instrumentasi Preparasi dan Karakterisasi Edible Film... 60 Lampiran F. Data Hasil Pengamatan Karakterisasi Pati Ganyong... 61 Lampiran G. Data Hasil Pengamatan Sintesis Edible Film Pati Ganyong... 63 Lampiran H. Data Hasil Pengamatan Karakterisasi Edible Film Pati Ganyong... 64 Lampiran I. Gugus Fungsi dengan Menggunakan FTIR... 69 Lampiran J. Prediksi Gugus Fungsi dengan Mengunakan FTIR... 77 vii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Mekanisme Degradabilitas Bioplastik... 4 Gambar 2.2 Tanaman Ganyong dan Umbi Ganyong... 6 Gambar 2.3 Granula Pati Ganyong... 8 Gambar 2.4 Struktur Amilosa dan Amilopektin... 10 Gambar 2.5 Grafik Perubahan Viskositas (Amilograf) pada Tepung Beras... 11 Gambar 2.6 Koordinat Tembaga pada Polifenoloksidase... 15 Gambar 2.7 Struktur Kitosan... 15 Gambar 2.8 Rumus Struktur Asam asetat... 17 Gambar 2.9 Struktur Kimia Sorbitol... 18 Gambar 2.10 Kurva Tegangan-Regangan... 20 Gambar 3.1 Diagram Alir Edible Film Secara Umum... 27 Gambar 3.2 Diagram Alir Preparasi dan Karakterisasi Pati Ganyong... 28 Gambar 3.3 Diagram Alir Sintesis Edible Film dari Pati Ganyong... 29 Gambar 4.1 Grafik Hubungan antara Waktu dan Temperatur terhadap Viskositas pada Pati Ganyong... 35 Gambar 4.2 Hasil Analisa Pati-Kitosan Terhadap Kandungan Persen Water Uptake... 38 Gambar 4.3 Grafik Hubungan antara Formulasi Pati Ganyong-Kitosan dengan Modulus Young dan Elongasi Terhadap Kuat Tarik Edible Film... 40 Gambar 4.4 Hasil FTIR Berbahan Dasar Pati Ganyong sampai Terbentuk Edible Film... 42 Gambar 4.5 Usulan Interaksi Hidrogen antar Molekul Amilosa, Amilopektin dan Kitosan dalam Edible Film... 44 Gambar 4.6 Hasil Analisis Morfologi dengan SEM... 44 viii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kandungan Zat Gizi Umbi Ganyong Mentah... 8 Tabel 2.2 Komposisi Kimia Pati Ganyong... 10 Tabel 2.3 Sifat dan Mutu Kitosan... 16 Tabel 2.4 Daerah Spektroskopi Infra Merah... 23 Tabel 4.1 Perbandingan Sifat Mekanik Edible Film Pati Ganyong... 41 ix
DAFTAR ISTILAH Birefringent = sifat merefleksikan cahaya terpolarisasi sehingga di bawah mikroskop terlihat hitam-putih Birefringent End = kisaran suhu yang menyebabkan 90% butir pati dalam Point Temperature air panas membengkak sedemikian rupa sehingga tidak kembali lagi ke bentuk normalnya Blansing = pemanasan sesaat dengan suhu 81-93 derajat celcius selama 1-5 menit tergantung dari jenis ukuran bahan Break down viscosity = nilai penurunan viskositas yang terjadi dari viskositas maksimum menuju viskositas terendah ketika suspensi dipanaskan pada suhu 95 c selama 10 menit. Carrier = pembawa sifat Coating = bahan pelapis (membran tipis) yang berbentuk cairan tidak berwarna Degradable = dapat terurai oleh mikroorganisme Edible film = lapisan tipis yang dibuat dari bahan yang dapat dimakan Elastisitas = sifat benda yang mengalami perubahan bentuk atau deformasi secara tidak permanen Elongation at break = pertambahan panjang yang dihasilkan oleh ukuran tertentu panjang spesimen akibat gaya yang diberikan pada saat putus Fleksibilitas = kemampuan untuk beradaptasi dan bekerja dengan efektif dalam situasi yang berbeda Hidrodinamik = kerja yang dilakukan melalui gerakan cairan Hidrofilik = suka air atau suatu senyawa yang dapat berikatan dengan air Hidrokoloid = suatu polimer larut dalam air, yang mampu membentuk koloid dan mampu mengentalkan larutan x
atau mampu membentuk gel dari larutan tersebut Higroskopis = kemampuan suatu zat untuk menyerap molekul air dari lingkungannya, baik melalui absorpsi atau adsorpsi Irreversible = zat-zat hasil reaksi yang tidak dapat bereaksi kembali menjadi pereaksi (hanya berlangsung satu arah) Kuat tarik (tensile = kekuatan maksimum bahan yang diberikan gaya strength) tarik/tegangan (stress) hingga bahan tersebut mengalami perubahan bentuk (deformasi) Modulus young = rasio antara tegangan dan regangan Nondegradable = tidak dapat terurai oleh mikroorganisme Organoleptik = pengujian yang didasarkan pada proses pengindraan. Permeabilitas = suatu sifat atau kemampuan dari suatu membrane untuk dapat dilewati oleh suatu zat Plasticizer = senyawa adiktif yang ditambahkan kepada polimer untuk menambah fleksibilitas-nya Regangan = rasio antara perubahan pemanjangan dengan panjang awal dari bahan yang mengalami perubahan bentuk Retrogadasi = proses kristalisasi kembali pati yang telah mengalami gelatinisasi Set Back Viscosity = kemampuan retrogadasi molekul pati pada proses pendinginan Starch Synthase = enzim yang mengubah adp-glucose dan bentuk reaktif dari d-glucopyranose dalam sel tanaman untuk membentuk rantai amilosa Suhu Gelatinisasi = suhu pada saat granula (butir) pati pecah Viskositas Optimum = titik maksimum viskositas pasta yang dihasilkan selama proses pemanasan xi