Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan bulan April – Juni 2011 di Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Bahan Penelitian
Kulit udang yang diperoleh dari industri pengolahan udang beku PT. Centra Windu Sejahtera di kawasan Industri Medan dan sarang lebah yang diperoleh dari yayasan bina saudara Titikuning Medan
Reagensia
Trietanolamin (TEA), Asam Oleat, Aquadest, NaOH, Asam Asetat, dan Asam Klorida (HCl).
Alat penelitian
Beaker glass, Timbangan digital, inkubator, jarum hose, Saringan, Hot plate, Termometer, Stirrer, pH meter, kertas saring, Oven, Labu ukur, Spatula, Mikroskop optic, Object glass, Deck glass, cawan petrisish, kompor gas, stopwatch, viskosimeter Ostwald dan Colony counter.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) Faktorial yang terdiri dari dua faktor yaitu:
Faktor I : Konsentrasi larutan kitosan pada zat pelapis K1 = 0 %
K2 = 15 %
K3 = 30 %
K4 = 45 %
Faktor II : Konsentrasi emulsi lilin lebah pada zat pelapis L1 = 0 %
L2 = 15 %
L3 = 30 %
L4 = 45 %
Banyaknya kombinasi perlakuan (tc) adalah 4 x 4 = 16, Maka jumlah ulangan (n) adalah sebagai berikut:
Tc (n-1) ≥ 15 16 (n-1) ≥ 15 16n – 16 ≥ 15
16n ≥ 31
n ≥ 1,9 dibulatkan menjadi n = 2
Model Rancangan (Sastrosupadi, 2000).
Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dua factorial dengan model sebagai berikut:
Yijk = µ + αi + (αβ)ij+ εijk Dimana:
Yijk : Hasil pengamatan dari faktor K pada taraf ke-I dan faktor P pada taraf
µ : Efek Nilai Tengah
αi : Efek dari faktor K pada taraf ke-i βj : Efek dari factor P pada taraf ke-j
(αβ)ij : Efek interaksi faktor K pada taraf ke-I dan faktor P pada taraf ke-j Εijk : Efek galat dari faktor K pada taraf ke-i dan faktor P pada taraf ke-j
dalam ulangan ke-k
Jika diperoleh hasil yang nyata atau sangat nyata kemudian dilanjutkan dengan uji perbandingan sepasang nilai tengah dengan uji LSR (Least Significant Range).
Pelaksanaan Penelitian
Pembuatan Kitosan
• Perlakuan Pendahuluan, kulit udang dicuci, dikeringkan dan digiling.
• Deproteinisasi, ditimbang 100 gr kulit udang kemudian dibuat larutan NaOH 5 % dalam aquadest, kulit udang dimasukkan dalam NaOH dengan Perbandingan kulit udang dan NaOH adalah 1:6 (berat/volume) kemudian dipanaskan selama 1 jam dengan suhu 60-700C.
• Penyaringan, Kulit udang yang sudah dipanaskan dicuci dengan air kemudian disaring.
• Demineralisasi, kulit udang dimasukkan dalam larutan HCl 5% dengan perbandingan kulit udang dan larutan 1:6 (berat/volume) kemudian dipanaskan selama 1 jam dengan suhu pemanasan 60-700C.
• Pencucian, bahan dicuci dengan air sampai pH netral
• Deasetilasi, setelah dikeringkan dipanaskan dalam larutan NaOH 60% dengan perbandingan bahan dan larutan 1:10 (volume/volume) pada suhu 1000C selama 60 menit.
• Pencucian, bahan yang telah selesai dideasetilasi diangkat dan dicuci dengan air sampai pH netral kemudian ditiriskan.
• Pengeringan, kitosan dikeringkan dalam oven dengan suhu 50-550C selama 24 jam.
Pembuatan Larutan kitosan 2 % dalam Asam Asetat 2%
• Ditimbang kitosan 2 gr.
• Ditambahkan asam asetat 2 % sampai 100 ml, diaduk dan disaring.
Pengambilan Lilin dari Sarang lebah
Sarang lebah dipanaskan dalam panci perebusan sehingga semua sarang lebah mencair. Kemudian sarang lebah yang telah mencair tersebut dipindahkan sambil disaring kedalam wadah. Setelah itu diamkan sampai dingin dan pada bagian permukaan akan terdapat gumpalan lilin dimana pada lilin itu masih terdapat kotoran-kotoran sehingga harus dipanaskan kembali dan kemudian disaring untuk mendapatkan lillin yang baik dan bersih dari kotoran-kotoran.
Pembuatan Emulsi Lilin Lebah 30 %
Untuk membuat emulsi lilin 30 %, lilin lebah ditimbang 30 gram, kemudian dipanaskan di dalam gelas ukur hingga mencair (85oC), setelah
mencair ditambahkan 5 ml asam oleat sedikit demi sedikit dan mengaduknya perlahan-lahan, kemudian ditambahkan campuran 10 ml aquadest panas dan 5 ml trietanolamin sambil diaduk, kemudian dimasukkan aquadest panas 10 ml, lalu
diaduk selama 1 menit. Kemudian dimasukkan kembali campuran aquadest panas 10 ml dan 5 ml trietanolamin. Seterusnya ditambahkan sebanyak 10 ml aquadest setiap 1 menit sampai volume 100 ml, sehingga komposisi total 30 gr lilin, asam oleat 5 ml, Trietanolalamin 10 ml dan air 55 ml.
Pencampuran Emulsi Lilin Lebah dengan Larutan Kitosan
• Diambil larutan kitosan (0 %, 15 %, 30 % dan 45 % ).
• Ditambahkan emulsi lilin lebah (0 %, 15 %, 30 % dan 45 % ) sedikit demi sedikit sambil diaduk dan dipanaskan dengan suhu 550C.
• Ditambhakan aquadest sambil diaduk sampai volume 100 ml.
• Diaduk selama 30 menit.
• Campuran emulsi lilin lebah dan larutan kitosan dianalisa.
Pengamatan dan Pengukuran Data
Pengamatan dan Pengukuran data dilakukan dengan cara analisa terhadap parameter:
1. Ukuran Partikel (μm)
2. Stabilitas Relatif Emulsi (%) 3. Viskositas (Poise)
4. Uji Organoleptik Warna (Numerik) 5. Uji Total Mikroba (Koloni/ml) 6. pH
Penentuan Ukuran Partikel (Friberg, et al., 1976).
Diambil sampel dengan menggunakan jarum hose dan diteteskan ke permukaan object glass kemudian object glass ditutup dengan deck glass. Object
glass telah dipanggang di atas api bunsen sebelumnya. Disiapkan mikroskop optik (mikroskop cahaya) merk Olympus BH-2 dengan kamera vidio yang telah disambungkan ke komputer dengan kabel kamera vidio. Diletakkan objeck glass yang telah berisi sampel di atas meja preparat mikroskop, dilihat dengan perbesaran 10, 40 atau 100 kali (dilihat dengan perbesaran mana tampilan yang paling jelas). Setelah didapat ukuran partikel emulsi, lalu emulsi tersebut difoto. Ditentukan ukuran partikel dengan menjumlahkan ukuran partikel terkecil hingga terbesar dan merata-ratakannya.
Penentuan Stabilitas Relatif Emulsi (Anief, 1999 dimodifikasi).
Penentuan stabilitas relatif emulsi dilakukan dengan membiarkan sampel di dalam gelas ukur/tabung reaksi dan dibiarkan selama 3 hari kemudian diamati berdasarkan kriteria pada Tabel 4.
Tabel 4. Penentuan Stabilitas relatif Emulsi
Skor
Keterangan
0% Terjadi koalesen (kerusakan emulsi yang bersifat irreversible) dan terdapat pemisahan antara air dan zat pelapis.
25% Terjadi koalesen tetapi tidak terdapat pemisahan antara air dan zat pelapis.
50% Terjadi creaming (kerusakan emulsi yang bersifat reversible), tetapi terdapat pemisahan antara air dan zat pelapis.
75% Terjadi creaming, tetapi tidak terjadi pemisahan antara air dan zat pelapis.
100% Tidak terjadi koalesen dan creaming.
Penentuan Viskositas (Yazid, 2005).
a. Penentuan waktu alir zat pada viskosimeter Oswald (t2)
• Sampel diisap dengan pompa kedalam bola sampai batas tanda yang terdapat pada alat.
• Sampel dibiarkan mengalir kebawah sampai batas tanda yang terdapat pada alat.
• Dicatat waktu yang diperlukan dengan menggunakan stopwatch. b. Penentuan masa jenis zat (d2)
• Diambil 10 ml sampel kemudian diukur beratnya.
• Masa jenis adalah hasil pembagian antara berat zat dengan volume zat. c. Penghitungan viskositas
Viskositas dihitung dengan menggunakan rumus: naq/n2 = d1 t1/d2 t2
Dimana :
naq = viskositas aquadest (1.0050 Poise)
n2 = Viskositas zat yang dianalisa
d1 = Masa jenis Aquadest (0.9982)
d2 = Masa jenis zat yang dianalisa
t1 = Waktu alir aquadest pada viskosimeter oswald (120 detik)
t2 = Waktu alir zat yang dianalisa pada viskosimeter Oswald
Uji Organoleptik Warna (Sukarto, 1982 dimodifikasi).
Penentuan warna emulsi ini dapat dilakukan dengan menggunakan nilai numerik sebagai petunjuk warna, yaitu:
Tabel 5. Nilai Uji Organoleptik Warna
Skor Warna
1 Jernih
2 Putih pucat
3 Putih kekuningan
4 putih seperti susu
Uji Total Mikroba (koloni/ml) (Tim Mikrobiologi, 2011 dimodifikasi)
• Diambil sampel 1 ml dan ditambahkan aquadest sampai 10 ml (pengenceran 10 kali)
• Diambil sampel dari pengenceran 10 kali sebanyak 1 ml kemudian ditambahkan aquadest sampai 10 ml (pengenceran 100 kali)
• Diambil sampel dari pengenceran 100 kali sebanyak 1ml kemudian ditambahkan aquadest sampai 10 ml (Pengenceran 1000 kali)
• Dimasukkan satu tetes suspense 1000 kali pengenceran kedalam cawan petridish yang telah diisi media agar.
• Dibalik cawan petridish dan diinkubasi selama 24 jam.
• Dihitung jumlah koloni dengan koloni counter.
• Dihitung jumlah mikroorganisme dengan rumus.
Jumlah mikroba (Koloni/ml) = Banyak pengenceran X banyaknya koloni
pH (Derajat Keasaman)
Setelah pH meter dikalibrasi maka pH meter tersebut sudah siap digunakan. Biasanya kalibrasi disarankan dilakukan setiap 1 kali sehari sebelum digunakan. Cara pengukurannya adalah sebagai berikut:
• Buka penutup plastik elektroda, bilas dengan aquadest dan keringkan dengan menggunakan kertas tisu.
• Nyalakan pH meter dan masukkan elektroda kedalam sampel.
• Tekan tombol MEAS untuk memulai pengukuran, pada layar akan muncul tulisan HOLD yang kelap-kelip, biarkan sampai kelap-kelip berhenti.
• Nilai pH yang ditunjukan pada layar adalah nilai pH sampel yang di check.
Skema Penelitian
Skema proses pembuatan Kitosan ditampilkan pada Gambar 3, skema
pembuatan larutan kitosan 2 % ditampilkan pada Gambar 4, skema proses pembuatan lilin lebah ditampilkan pada Gambar 5, skema pembuatan emulsi lilin lebah 30 % ditampilkan pada Gambar 6 dan skema penelitian pembuatan pelapis campuran larutan kitosan dengan emulsi lilin lebah ditampilkan pada Gambar 7.
Gambar 3. Proses Pembuatan Kitosan
Dibersihkan,Dicuci dan dikeringkan
Deproteinisasi dengan NaOH 5 %, pada suhu 60 - 700 C selama satu jam dengan perbandingan 1 : 6
Disaring dan dicuci dengan air
Disaring, Dicuci sampai pH netral dan dikeringkan pada suhu 50 - 550 C, 24 jam
Kitin Digiling
Demineralisasi dengan HCl 5 %, pada suhu 60 - 700 C selama satu jam dengan perbandingan 1 : 6
Deasetilasi dengan NaOH 60 % dengan perbandingan 1 : 10 pada suhu 1000 C selama 60 menit
Disaring, Dicuci Sampai pH netral
Dikeringkan pada suhu 50- 550 C, selama 24 jam
Kitosan Kulit Udang
Gambar 4. Proses Pembuatan Larutan Kitosan 2 %
Ditimbang Kitosan 20 gram
Ditambahkan Asam Asetat 2 % sampai 1000 ml
Diaduk dan disaring
Gambar 5. Skema Pembuatan Lilin Lebah
Direbus dengan air hingga semua sel sarang mencair (T = 850 C)
Disaring
Lilin dikeluarkan dari dalam air, dan dikeringkan dibawawah sinar matahari
Diperoleh lilin pada bagian permukaan
Lilin Lebah Sarang Lebah
Lilin direbus kembali hingga mencair (T = 850 C)
Gambar 6. Skema Pembuatan Emulsi Lilin Lebah 30 %
Lilin ditimbang 30 gram
Dipanaskan (T= 850 C)
Ditambahkan 5 ml Asam Oleat (Sedikit demi sedikit, sambil diaduk)
Dtambahkan Aquadest (T = 850 C) 10 ml setiap 1 menit sampai 100 ml
Emulsi Lilin Lebah 30 %
Dimasukkan aquadest panas 10 ml dan diaduk 1 menit (T= 850 C)
Ditambahkan campuran 10 aquadest panas dan 5 ml trietanolamin (Sambil diaduk, T = 850 C)
Ditambahkan campuran 10 aquadest panas dan 5 ml trietanolamin (Sambil diaduk, T = 850 C)
Gambar 7. Skema Penelitian Pembuatan Pelapis Campuran Larutan Kitosan dengan Emulsi Lilin Lebah
Larutan Kitosan
(K1 = 0%, K2= 15 %, K3 = 30 % dan K4= 45 %)
Ditambahkan Emulsi Lilin Sedikit demi sedikit (T = 550C, sambil diaduk)
(K1 = 0%, K2= 15 %, K3 = 30 % dan K4= 45 %)
Pelapis Campuran Emulsi Lilin dengan Kitosan - Ukuran Partikel (µm) - Stabilitas Relatif Emulsi (%) - Viskositas (Poise) - Uji Organoleptik Warna (Numerik) - Uji Total Mikroba (Koloni/ml) - pH
Ditambahkan Aquadest sampai 100 ml