KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI CAMPURAN TEPUNG TAPIOKA, KITOSAN, DAN EKSTRAK JAMBU BIJI (Psidium guajava L.) DENGAN PEMLASTIS GLISERIN SKRIPSI MUHAMMAD SADANI 100802005 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
PENGHARGAAN Bismillahirrahmanirrahim Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI TEPUNG TAPIOKA, KITOSAN, DAN EKSTRAK JAMBU BIJI (Psidium guajava L.) DENGAN PEMLASTIS GLISERIN. Keberhasilan penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini penulis ingin berterima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Kedua orang tua, Ibunda Paidimah dan Ayahanda Sofyan. Skripsi ini penulis dedikasikan untuk kedua orang tua yang dengan penuh cinta kasih telah membesarkan dan mendidik penulis dan senantiasa memberikan dukungan materil maupun moril serta doa kepada penulis. Kakak, Leny Novita, M.pd yang selalu memberikan semangat dan masukan kepada penulis serta kepada keluarga yang selalu mendoakan penulis. Akhirnya penulis dapat menyelesaikan pendidikan hingga gelar sarjana sesuai harapan mereka. 2. Ibu Dra. Emma Zaidar, M.Si selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Drs. Firman Sebayang, M.S selaku Dosem Pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan pengarahan, pemikiran serta saran sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan skripsi ini. 3. Ibu Dr. Rumondang Bulan MS selaku Ketua Departemen Kimia dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Sekretaris Jurusan FMIPA USU yang turut memberikan pengarahan serta mengesahkan skripsi ini. 4. Bapak dan Ibu Staf Dosen jurusan Kimia FMIPA USU khususnya Bapak dan Ibu Dosen Biokimia FMIPA USU Bapak Drs. Firman Sebayang, MS, Ibu Dr. Rumondang Bulan, M.Si, Ibu Dr. Yuniarti Yusak, MS, dan Ibu Dra. Emma Zaidar M.Si. 5. Para sahabat di Laboratorium Biokimia FMIPA USU Kak Reisya, Kak Putri Pertiwi, Bang Ari, Bang Saipul, May, Sumariah, Adri, Eza, Kak Pia dan Kak Fika serta sahabat-sahabat seperjuangan stambuk 2010 Ely, Yuni, Nisa, Lisa, adikadik asisten Biokimia 2011 dan banyak lagi yang tidak dapat disebutkan satu persatu terima kasih untuk kebersamaan serta dukungan kepada penulis selama ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua. Akhirnya kepada Allah SWT jualah kita berserah diri, semoga Allah selalu menunjukan jalan yang lurus kepada kita semua. Penulis
KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI TEPUNG TAPIOKA, KITOSAN, DAN EKSTRAK JAMBU BIJI (Psidium guajava L.) DENGAN PEMLASTIS GLISERIN ABSTRAK Telah dilakukan penelitian pembuatan edible film dari campuran tepung tapioka, kitosan dan ekstrak jambu biji merah (Psidium guajava L.) dengan pemlastis gliserin. Edible film dibuat dengan mencampurkan tepung tapioka dengan variasi 2;2,5;3;3,5; dan 4 gram, kitosan dengan komposisi tetap 2% ( w v), ekstrak jambu biji merah dengan komposisi tetap 10 gram, ditambahkan dengan 2 ml gliserin, diaduk hingga homogen, dicetak di atas plat akrilik, dikeringkan didalam oven selama ± 2 hari. Edible film dengan variasi tepung tapioka memberikan hasil optimal pada 3,5 gram dan hasil ini dijadikan sebagai variabel tetap untuk pembuatan edible film kembali dengan variasi gliserin 2,5;3;3,5;4 dan 4,5 ml. Dari hasil penelitian pada variasi tepung tapioka diketahui bahwa edible film dengan penambahan 3,5 gram tepung tapioka memberikan hasil yang terbaik dengan nilai karakteristik seperti ketebalan, kuat tarik, kemuluran, SEM dan FTIR yaitu 0,262 mm, 0,0743 Kg/mm 2, 15,11%, memiliki struktur permukaan yang halus dan kompatibel, serta analisa spektrum FTIR menunjukkan spektrum pada daerah 3291,69 cm -1 menunjukkan adanya gugus hidroksil (OH) atau gugus NH. Pada variasi gliserin, edible film dengan penambahan 4,5 ml gliserin memberikan hasil yang terbaik dengan nilai yaitu 0,253 mm, 0,1841 KgF/mm 2, 27,22%, memiliki permukaan yang halus dan kompatibel, serta analisa spektrum FTIR menunjukkan spektrum pada daerah 3294,29 cm -1 menunjukkan adanya gugus hidroksil (OH) atau gugus NH. Hal ini menunjukkan adanya interaksi antara tepung tapioka, kitosan, dan gliserin dalam pembuatan edible film.
CHARACTERIZATION OF EDIBLE FILM FROM BLENDS CASSAVA STARCH, CHITOSAN, AND GUAVA (Psidium guava L.) EXTRACT WITH GLYSERIN PLASTICISER ABSTRACT The research had been carried out about characterizing of edible film from blends cassava starch, chitosan, and guava (psidium guava l.) extract with glyserin plasticizer. Edible film was made by blending starch with various composition 2;2,5;3;3,5 and 4 grams, chitosan with composition constant is 2% ( w / v ), guava s extract composition was constant in 10 grams, and then added with 2 Ml glyserin, stirred until homogenous, poured on the acrylic plate and dried in an oven for ± 2 days. Edible film with various composition of cassava starch gave optimum result at 3,5 grams and it be created as constant variable for making of edible film back with glyserin various composition 2,5;3;3,5,4 and 4,5 ml. From the result at cassava starch various composition known that edible film in adding 3,5 gram cassava starch gave the best result with characterization value such as thickness, stress, elasticity, SEM and FTIR namely 0,262 mm, 0,0743 Kg/mm 2, 15,11%, has smooth and compatible surface structure, also FTIR spectrum analysis showed that spectrum at 3291,69 cm -1 range showed that hidrocyl group (OH) or NH group exist. In glyserin various composition, edible film with adding 4,5 ml glyserin gave the best result with characterization value namely 0,253 mm, 0,1841 KgF/mm 2, 27,22%, has smooth and compatible surface structure, also FTIR spectrum analysis showed that spectrum at 3294,29 cm -1 range showed that hidrocyl group (OH) or NH group exist. This result showed that there was interaction between cassava starch, chitosan, and glyserin in making of edible film. DAFTAR ISI Halaman
Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar isi Daftar tabel Daftar gambar Daftar lampiran ii iii iv v vi vii x xi xii BAB 1 Pendahuluan 1.1 Latar belakang 1 1.2 Perumusan masalah 2 1.3 Pembatasan masalah 3 1.4 Tujuan penelitian 4 1.5 Manfaat penelitian 4 1.6 Lokasi penelitian 5 1.7 Metodologi penelitian 5 BAB 2 Tinjauan Pustaka 2.1 Jambu biji 6 2.1.1 Taksonomi jambu biji 8 2.1.2 Jenis-jenis jambu biji 8 2.1.2.1 Jambu sukun (Guava Sukun) 8 2.1.2.2 Jambu bangkok (Guava Bangkok) 9 2.1.2.3 Jambu merah (Guava Merah) 9 2.1.2.4 Jambu pasar minggu (Guava Pasar Minggu) 9 2.1.2.5 Jambu australia (Guava Australia) 9 2.2 Edible film 9 2.2.1 Sifat-sifat edible film 11 2.2.2 Aplikasi edible film 12 2.2.3 Zat pemlastis (Plasticizer) 13 2.3 Bahan yang ditambahkan dalam pembuatan edible film 14 2.3.1 Pati 14 2.3.2 Gliserin 16 2.3.3 Kitosan 18 2.3.3.1 Struktur kitosan 18 2.3.3.2 Kegunaan kitosan 19 2.3.3.3 Sifat-sifat fisika dan kimia 20 2.3.3.3.1 Sifat-sifat fisika 20 2.3.3.3.2 Sifat-sifat kimia 21 2.4 Karakterisasi edible film 22
2.4.1 Fourier Transform Infrared (FTIR) 22 2.4.2 Scanning Electron Microscopy (SEM) 23 2.4.3 Uji tarik 24 2.5 Bahan pangan 24 2.5.1 Kerusakan dan pengemasan bahan pangan 25 2.6 Tepung tapioka 26 BAB 3 Bahan dan Metode Penelitian 3.1 Alat dab bahan 27 3.1.1 Alat 27 3.1.2 Bahan 27 3.2 Prosedur penelitian 28 3.2.1 Pengambilan sampel 28 3.2.2 Pembuatan larutan pereaksi 28 3.2.2.1 Pembuatan larutan CH 3 COOH 1% 28 3.2.2.2 Pembuatan larutan kitosan 2% 28 3.2.3 Cara kerja 28 3.2.3.1 Preparasi sampel 28 3.2.3.2 Pembuatan edible film 28 3.2.3.2.1 Variasi tepung tapioka 29 3.2.3.2.2 Variasi gliserin 29 3.2.4 Pengukuran ketebalan edible film 29 3.2.5 Pengukuran kuat tarik dan kemuluran 29 3.2.6 Analisa SEM (Scanning Electron Microscopy) 31 3.2.7 Analisa FT-IR (Fourier Transform Infrared) 32 3.3 Bagan penelitian 33 3.3.1 Preparasi sampel 33 3.3.2 Pembuatan edible film 34 3.3.2.1 Variasi tepung tapioka 34 3.3.2.2 Variasi gliserin 35 3.3.3 Pengujian edible film 36 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil penelitian 37 4.1.1 Penetuan ketebalan 40
4.1.2 Kuat tarik dan kemuluran edible film dari campuran tepung tapioka, kitosan, gliserin dan ekstrak jambu biji 41 4.1.3 Analisa SEM 42 4.1.4 Analisa FTIR 43 4.2 Pembahsan 43 4.2.1 Analisa kuat tarik dan kemuliran 43 4.2.2 Analisa SEM 44 4.2.3 Analisa FTIR 45 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 46 5.2 Saran 46 Daftar pustaka 47 Lampiran 49
DAFTAR TABEL halaman Tabel 2.1 Kandungan gizi dalam 100 g buah jambu biji 7 Tabel 2.2 Daftar komposisi nutrisi tepung tapioka 26 Tabel 4.1 Hasil analisa karakterissi edible film dari 2 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 2 ml gliserin 37 Tabel 4.2 Hasil analisa karakterissi edible film dari 2,5 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 2 ml gliserin 37 Tabel 4.3 Hasil analisa karakterissi edible film dari 3 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 2 ml gliserin 38 Tabel 4.4 Hasil analisa karakterissi edible film dari 3,5 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 2 ml gliserin 38 Tabel 4.5 Hasil analisa karakterissi edible film dari 4 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 2 ml gliserin 38 Tabel 4.6 Hasil analisa karakterissi edible film dari 3,5 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 2,5 ml gliserin 39 Tabel 4.7 Hasil analisa karakterissi edible film dari 3,5 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 3 ml gliserin 39 Tabel 4.8 Hasil analisa karakterissi edible film dari 3,5 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 3,5 ml gliserin 39 Tabel 4.9 Hasil analisa karakterissi edible film dari 3,5 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 4 ml gliserin 40 Tabel 4.10 Hasil analisa karakterissi edible film dari 3,5 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 4,5 ml gliserin 40
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Jambu biji merah 7 Gambar 2.2 Struktru amilosa 15 Gambar 2.3 Struktur amilopektin 16 Gambar 2.4 Struktur gliserin 17 Gambar 2.5 Struktur polimer kitosan 19 Gambar 3.1 Kurva tegangan dan regangan bahan polimer 30 Gambar 3.2 Bentuk spesimen untuk analisis kuat tarik dan kemuluran ASTM D- 638-72-type IV 31
DAFTAR LAMPIRAN halaman Lampiran 1. Hasil analisa karakterisasi edible film 49 Lampiran 2. Hasil analisa permukaan dengan SEM 53 Lampiran 3. Hasil analisa gugus fungsi FT-IR 58 Lampiran 4. Gambar Penelitian 57