LAMPIRAN 34
Lampiran 1. Bahan-bahan utama yang digunakan dalam penelitian Ampok jagung Tapioka Gliserol Akuades Magnesium stearat 35
Lampiran 2. Alat-alat utama yang digunakan dalam penelitian Rheocord mixer (mixer) rheomix Haake 3000 (monitor) Instron Kempa hidrolik SEM JST 5000 Ion coater 36
Lampiran 3. Prosedur analisis proksimat bahan 1. Kadar Air (AOAC, 1995) Sebanyak 2 g contoh bahan yang telah ditimbang secara teliti dimasukkan ke dalam cawan aluminium yang telah dikeringkan dan juga diketahui bobotnya. Cawan berisi bahan selanjutnya dikeringkan dalam oven bersuhu 105-110 o C selama 3 jam. Cawan tersebut kemudian dikeluarkan dan didinginkan di dalam desikator sebelum ditimbang hingga dicapai bobot yang konstan. Kadar air dihitung dengan persamaan : Kadar air = 2. Kadar Lemak (AOAC, 1985) Sampel yang telah diuji kadar airnya ditimbang sebanyak 2-3 g, kemudian dibungkus dengan kertas saring yang telah dikeringkan serta diketahui bobotnya. Selanjutnya diekstraksi dalam soxhlet yang dihubungkan dengan pendingin balik, labu lemak, dan pemanas. Pelarut yang digunakan adalah n-hexan di mana volumenya diatur sehingga seluruh bagian bungkusan kertas saring terendam olehnya. Ekstraksi dilakukan selama 5-6 jam atau sekitar 60 kali putaran (refluks). Bungkusan hasil ekstraksi dikeringkan dalam oven serta ditimbang bobotnya sampai tercapai bobot konstan. Kadar lemak dihitung dengan persamaan : Kadar lemak = 3. Kadar Protein (AOAC, 1970) Penentuan kadar protein ditentukan secara semi mikro Kjeldahl. Sampel yang telah melalui uji kadar air ditimbang sebanyak 1 g dimasukkan ke dalam labu kjeldahl bersama dengan 2 g katalis (CuSO 4 : Na 2 SO 4 = 1 : 1,2). Selanjutnya ke dalam labu tersebut ditambahkan 2,5 ml asam sulfat pekat. Contoh di dalam labu Kjeldahl didestruksi di dalam ruang asam hingga berubah warna menjadi biru terang. Setelah dingin campuran dimasukkan ke dalam labu suling dengan pembilas akuades, kemudian ditambahkan NaOH 50% hingga warna cairan coklat kehitaman. Destilat ditampung dalam labu elenmeyer 300 ml yang berisi 25 HCl 0,02 N serta diberi sedikit indikator mensel sebanyak 3 tetes. Selanjutnya titrasi dengan NaOH 0,02 N sampai diperoleh warna yang berubah dari biru menjadi hijau. Titrasi juga dilakukan pada blanko. Nilai kadar protein diperoleh dari persamaan : Kadar protein = Keterangan : A = jumlah titrasi contoh (ml) B = jumlah titrasi blanko (ml) C = bobot contoh (g) N = Normalitas NaOH 37
4. Kadar Serat Kasar (AOAC, 1984) Sebanyak 2 g contoh dimasukkan ke dalam labu elenmeyer 500 ml dan ditambah 100 ml asam sulfat 0,325 N. Campuran contoh kemudian dididihkan dengan alat pendingin tegak selama kurang lebih 30 menit, kemudian ditambahkan lagi 50 ml NaOH 1,25 N dan dididihkan lagi selama 30 menit. Campuran tersebut selanjutnya disaring dengan kertas saring Whatman yang telah dikeringkan dan diketahui bobotnya dalam keadaan panas. Pembilasan hasil saringan dilakukan berturut-turut dengan asam sulfat 0,325 N, air panas dan aseton. Kertas saring dikeringkan dalam oven selama 1-2 jam, kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang bobotnya. Pengeringan diulangi setiap setengah jam kemudian ditimbang hingga diperoleh bobot konstan. Kadar serat dihitung dengan persamaan : Kadar serat = 5. Kadar Abu (AOAC, 1984) Contoh sebanyak kurang lebih 3 g ditimbang secara teliti dalam cawan porselin yang telah diabukan diabukan dan diketahui bobotnya. Sebelum pengabuan, contoh dipijarkan sampai tidak berasap. Selanjutnya dilakukan pengabuan di dalam tanur pada suhu 600 o C sampai semua contoh terabukan. Abu beserta cawan didinginkan dalam desikator dan ditimbangg. Adapun kadar abu dihitung dengan persamaan sebagai berikut : Kadar abu = 6. Kadar Karbohidrat (by difference) Kadar karbohidrat secara (by difference) dihitung dengan rumus sebagai berikut: Kadar karbohidrat (%) = 100% - (kadar air + kadar abu + kadar protein + kadar lemak + kadar serat kasar ) 38
Lampiran 4. Prosedur analisis kadar pati dan amilosa 1. Kadar Pati (AOAC, 1984) Pengukuran kadar pati didahului dengan menimbang sampel sebanyak 1 g kemudian dimasukkan ke dalam elenmeyer 500 ml. Selanjutnya sampel tersebut dihidrolisis selama 1 jam pada otoklaf bersuhu 115 0 C. Setelah dingin, sampel tersebut dinetralkan dengan NaOH 40% kemudian dimasukkan dalam labu ukur 250 ml. Selanjutnya sebanyak 10 ml dipipet dan dimasukkan dalam elenmeyer 250 ml untuk ditambahkan larutan Luff Schroll 25 ml. Kemudian dididihkan di bawah pendingin tegak tepat selama 10 menit lalu sampel secara perlahan dititrasi dengan larutan sodium tiosulfat 0,1 N dengan menggunakan indikator kanji. Blanko dibuat dengan menggunakan akuades sebagai pengganti sampel. Kadar pati dihitung dengan rumus: Kadar pati (%) = 2. Kadar Amilosa (AOAC, 1994) Pengukuran kadar amilosa dilakukan dengan menetapkan kurva standar terlebih dahulu. Amilosa murni diukur sebanyak 40 mg, dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Selanjutnya ditambahkan 1 ml etanol 95% dan 9 ml NaOH 1 N. Campuran dipanaskan dalam air mendidih selama 10 menit sampai membentuk gel. Setelah didinginkan campuran dipindahkan ke dalam labu takar 100 ml dan ditepatkan hingga tanda tera dengan menggunakan akuades. Larutan tersebut masing-masing 1,2,3, 4, 5 ml dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml, kemudian ke dalam setiap labu takar ditepatkan sampai tanda tera dengan akuades dan dibiarkan selama 20 menit. Intensitas warna biru yang terbentuk diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 625 nm, kemudian dibuat kurva standar antara konsentrasi amilosa murni dengan absorbansi. Setelah kurva standar dibuat, dilaukan penetapan sampel dengan memasukkan 100 mg sampel dalam tabung reaksi, lalu ditambahkan 1 ml etanol 95% dan 9 ml NaOH 0,1N. Campuran dipanaskan dalam air mendidih selama 10 menit sampai membentuk gel Setelah didinginkan sampuran tersebut dipindahkan ke dalam labu takar 100 ml dan ditepatkan hingga tanda tera dengan menggunakan akuades. Larutan tersebut sebanyak 5 ml dimasukkan ke dalam tabung reaksi 100 ml, lalu ditambahkan 1 ml asam asetat 1 N dan 2 ml larutan iod. Campuran dalam labu takar ditepatkan hingga tanda tera dengan akuades, dikocok, dan dibiarkan selama 30 menit. Intensitas warna biru yang terbentuk diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 620 nm. Kadar amilosa sampel dapat dihitung dengan rumus: Kadar amilosa (%) = Keterangan : A = konsentrasi amilosa dari persamaan kurva standar (mg/ml) B = bobot sampel (mg) 39
Lampiran 5. Rancangan pengacakan perlakuan sampel Analisa statistik menggunakan rancangan percobaan acak lengkap faktorial dengan alasan kondisi bahan sama atau relatif sama dan jumlah perlakuan terbatas (dua perlakuan) di mana masingmasing perlakuan memiliki 3 taraf. Adapun ulangan dilakukan sebanyak 2 kali. Dengan demikian, jumlah keseluruhannya adalah 24 unit perlakuan. Tabel 2. Unit perlakuan percobaan Ulangan ke-1 A1B1 (1) A2B1 (4) A3B1 (7) A4B1 (10) A1B2 (2) A2B2 (5) A3B2 (8) A4B2 (11) A1B3 (3) A2B3 (6) A3B3 (9) A4B3 (12) Ulangan ke-2 A1B1 (13) A2B1 (16) A3B1 (19) A4B1 (22) A1B2 (14) A2B2 (17) A3B2 (20) A4B2 (23) A1B3 (15) A2B3 (18) A3B2 (21) A4B3 (24) Pengacakan dilakukan dengan menggunakan tabel bilangan acak di mana hasil pengacakan yang didapat adalah: Tabel 3. Unit perlakuan percobaan hasil pengacakan A1B1 (ke-5) A2B1 (ke-15) A3B1 (ke-23) A4B1 (ke-21) A1B2 (ke-12) A2B2 (ke-9) A3B2 (ke-8) A4B2 (ke-19) A1B3 (ke-22) A3B3 (ke-4) A3B3 (ke-18) A4B3 (ke-24) A1B1 (ke-11) A2B1 (ke-2) A3B1 (ke-7) A4B1 (ke-6) A1B2 (ke-16) A2B2 (ke-10) A3B2 (ke-13) A4B2 (ke-14) A1B3 (ke-20) A2B3 (ke-3) A3B3 (ke-1) A4B3 (ke-17) 40
Lampiran 6. Prosedur karakterisasi pati termoplastik 1. Analisis Kekuatan tarik dan Kemuluran Putus (ASTM D-638, 1991) Sampel yang akan diuji terlebih dahulu dikondisikan dalam ruang dengan suhu dan kelembaban relatif standar (23 0 C, 52%) selama minimal 24 jam. Sampel yang akan diuji dipotong sesuai standar (tipe I). Disiapkan sebanyak 5 lembar sampel dan dihitung rata-rata tebalnya. Pengujian dilakukan dengan cara kedua ujung sampel dijepit mesin penguji. Kemudian dicatat panjang awalnya sementara ujung tinta pencatat diletakkan pada posisi 0 grafik. Knop start dinyalakan dan alat akan menarik sampel hingga putus dan dicatat gaya kuat tarik (F) serta panjang setelah putus. Selanjutnya dilakukan pengujian lembar berikutnya. Kekuatan tarik (kg/cm 2 ) = Gaya kuat tarik (F) / Luas permukaan (A) Kemuluran putus (%) = Selisih panjang awal-akhir x100%/panjang awal ( Bentuk dan ukuran sampel uji ) 2. Analisis Termal (ASTM D-3418, 1991) Sampel sebanyak 14-16 mg dimasukkan dalam crucible 40. Selanjutnya sampel di seal dan dilakukan pencatatan berat sampel. Pengujian mengacu kepada ASTM D-3418 menggunakan alat Differential Scanning Calorimeter (DSC) Mettler Toledo tipe 821. Analisa dilakukan dengan prog heating-cooling-heating yaitu 40 o C 90 o C 0 o C 200 o C. Kecepatan pemanasan adalah 20 o C/min -20 o C/min 10 0 C/min. Sebagai pure gas digunakan gas nitrogen dengan kecepatan 50 ml/min. Transisi gelas (Tg) dihitung berdasarkan midpoint dari peningkatan kapasitas panas, sedangkan titik leleh (Tm) dihitung pada saat terjadi reaksi eksotermis. 3. Analisis Kekerasan Sampel berbentuk kepingan diletakkan di antara penampang dan jarum penekan. Selanjutnya di atas jarum diberikan beban 150 g dan pengatur waktu pada alat disesuaikan pada taraf waktu 5 detik. Ujung jarum penekan kemudian disesuaikan posisinya hingga tepat menyentuh permukaan sampel, tidak kurang dan tidak lebih. Setelah itu tombol run pada alat ditekan. Nilai kekerasan yang terbaca berupa kedalaman (satuan mm) yang diakibatkan oleh tekanan jarum pada sampel dengan bobot yang digunakan (150 g) selama waktu tertentu (5 detik) 4. Analisis Permukaan Permukaan dengan SEM (ASTM E-2015, 1991) Sampel yang utuh diperkecil ukurannya secara manual hingga sesuai dengan sel holder. Tebal sampel yang diuji tidak lebih dari 0,5 mm. Setelah itu sampel diletakkan pada sel holder dengan perekat ganda kemudian dilapisi dengan logam emas menggunakan ion coater. Sampel dimasukkan dalam alat SEM JST 5000, di mana perbesaran yang digunakan adalah 1000 kali. Proyeksi sampel yang terlihat pada layar monitro selanjutnya diamati lalu dipotret. 41
Lampiran 7. Hasil analisis proksimat ampok jagung dan tapioka Analisis proksimat ampok jagung (basis basah) Jenis analisis Ulangan I Ulangan II Rata-rata Air (%) 8,15 8,26 8,21 Lemak (%) 15,31 14,56 14,93 Abu (%) 2,96 2,97 2,97 Serat (%) 10,3 10,7 10,5 Protein (%) 10,1 9,6 9,85 Analisis proksimat tapioka (basis basah) Jenis analisis Ulangan I Ulangan II Rata-rata Air (%) 11,9 12,53 12,25 Lemak (%) 0,40 0,43 0,41 Abu (%) 0,16 0,16 0,16 Serat (%) 0,50 0,51 0,5 Protein (%) 0,14 0,14 0,14 42
Lampiran 8. Hasil uji kekuatan tarik (kgf/cm 2 ) Kode sampel Ulangan I Ulangan II Rata-rata Standar deviasi A 1 B 1 3,5197 1,1909 2,3553 1,6467 A 1 B 2 0 0 0 0 A 1 B 3 0 0 0 0 A 2 B 1 1,6738 5,6749 3,6743 2,8292 A 2 B 2 2,2607 4,5529 3,4068 1,6208 A 2 B 3 4,1580 1,4679 2,8129 1,9021 A 3 B 1 5,7837 2,8338 4,3087 2,0858 A 3 B 2 2,7247 4,8267 3,7757 1,4863 A 3 B 3 3,1360 2,8445 2,9902 0,2061 A 4 B 1 8,8205 7,8515 8,3360 0,6852 A 4 B 2 6,3668 5,7184 6,0426 0,4584 A 4 B 3 4,9663 5,199 5,2431 0,3914 Ket. A 1 : Tapioka 0% B 1 : Gliserol 25% A 2 : Tapioka 25% B 2 : Gliserol 30% A 3 : Tapioka 50% B 3 : Gliserol 35% A 3 : Tapioka 75% Sumber keragaman Db JK KT F hitung Pr > F A 3 100.0102063 33.3367354 16.40 0.0002 B 2 15.4383249 7.7191625 03.80 0.0528 AB 6 4.8053800 0.8008967 00.39 0.8691 Error 12 24.3970361 2.0330863 Total 23 Hasil uji lanjut wilayah berganda Duncan Kadar pati Kekuatan tarik (kgf/cm 2 ) Berganda Duncan ( 0% 0.7851 C 25% 3.2980 B 50% 3.6916 B 75% 6.5406 A Hasil uji lanjut wilayah berganda Duncan Kadar gliserol Kekuatan tarik (kgf/cm 2 ) Berganda Duncan ( 25% 4.6686 A 30% 3.3063 A, B 35% 2.7616 B 43
Lampiran 9. Hasil uji kemuluran putus (%) Kode sampel Ulangan I Ulangan II Rata-rata Standar deviasi A 1 B 1 11,7954 3,3334 7.5644 5.9835 A 1 B 2 0 0 0 0 A 1 B 3 0 0 0 0 A 2 B 1 3,4972 9,1637 6.3304 4.0068 A 2 B 2 6,2163 9,6666 7.9414 2.4397 A 2 B 3 5,4502 5,2282 5.3392 0.1569 A 3 B 1 11,5438 4,9708 8.2573 4.6478 A 3 B 2 6,0643 18,1639 12.1141 8.5557 A 3 B 3 12,3859 18,5907 15.4883 4.3874 A 4 B 1 24,7895 19,8131 22.3013 3.5188 A 4 B 2 19,3977 17,7369 18.5673 1.1743 A 4 B 3 19,5381 26,1872 22.8626 4.7016 Ket. A 1 : Tapioka 0% B 1 : Gliserol 25% A 2 : Tapioka 25% B 2 : Gliserol 30% A 3 : Tapioka 50% B 3 : Gliserol 35% A 3 : Tapioka 75% Sumber keragaman Db JK KT F hitung Pr > F A 3 1181.3149 393.7716 22.74 <.0001* B 2 10.0426 5.0213 0.29 0.7533 AB 6 147.3208 24.5534 1.42 0.2850 Error 12 207.7530 17.3127 Total 23 Hasil uji lanjut wilayah berganda Duncan Kadar pati Kekuatan tarik (kgf/cm 2 ) Berganda Duncan ( 0% 2.521 C 25% 6.537 C 50% 11.953 B 75% 21.244 A 44
Lampiran 10. Hasil uji tingkat kekerasan Kode sampel Ulangan I Ulangan II Rata-rata Standar deviasi A 1 B 1 2,22 2,26 2,24 0.0282 A 1 B 2 2,88 2,94 2,91 0,0424 A 1 B 3 5,02 5,24 5,13 0,1556 A 2 B 1 2,36 1,94 2,15 0,2930 A 2 B 2 3,28 2,54 2,91 0,5232 A 2 B 3 3,26 2,16 2,71 0,7778 A 3 B 1 1,78 2,10 1,94 0,2262 A 3 B 2 2,16 2,38 2,27 0,1556 A 3 B 3 3,06 3,54 3,30 0,3394 A 4 B 1 1,76 1,62 1,69 0,0989 A 4 B 2 2,82 2,32 2,57 0,3535 A 4 B 3 3,04 2,80 2,92 0,1697 Ket. A 1 : Tapioka 0% B 1 : Gliserol 25% A 2 : Tapioka 25% B 2 : Gliserol 30% A 3 : Tapioka 50% B 3 : Gliserol 35% A 3 : Tapioka 75% Sumber keragaman Db JK KT F hitung Pr > F A 3 4,0179 1,3393 11,92 0,0007* B 2 9,1685 4,5842 40,81 <.0001* AB 6 4,2247 0,7041 6,27 0.0035* Error 12 1,3480 0,1123 Total 23 Hasil uji lanjut wilayah berganda Duncan Kadar pati Kekerasan Berganda Duncan ( 0% 3,4267 A 25% 2,5900 B 50% 2,5033 B 75% 2,3933 B Hasil uji lanjut wilayah berganda Duncan Kadar gliserol Kekerasan Berganda Duncan ( 25% 3,5150 A 30% 2,6650 B 35% 2,0050 C 45
Lampiran 11. Grafik titik transisi gelas (T g ) dan titik leleh (T m ) (Sampel A4B1) (Sampel A4B3) 46
(Sampel A1B1) (Sampel A1B3) 47