PENGARUH GLISEROL SEBAGAI PLASTICIZER
TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK EDIBLE FILM
BERBASIS KARAGENAN DARI ALGA MERAH
(
Eucheuma cottonii)
THE EFFECT OF GLYCEROL AS PLASTICIZER ON
PHYSICAL CHARACTERISTIC OF EDIBLE FILM FROM
CARRAGEENAN RED ALGAE (Eucheuma cottonii)
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan
Oleh :
MUTIARA ALETHEIA HANDOKO
11.70.0127
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG
iv
RINGKASAN
Edible film berpotensi sebagai bahan alternatif pengemas bumbu mi instan. Salah satu bahan utama dalam pembuatan edible film adalah karagenan. Karagenan merupakan polisakarida yang diekstrak dari alga merah, salah satunya Eucheuma cottonii. Dalam pembuatan edible film perlu ditambahkan plasticizer untuk memperbaiki sifat fisik edible film. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan gliserol sebagai plasticizer
terhadap karakteristik fisik (kelarutan dalam air, laju transmisi uap air, kuat tarik serta pemanjangan) pada edible film, serta mengetahui apakah edible film karagenan dapat dijadikan bahan alternatif pengemas bumbu mi instan. Dalam penelitian ini dilakukan ekstraksi karagenan dari Eucheuma cottonii. Karagenan dijadikan edible film dengan penambahan 0,5% gliserol. Pengujian yang dilakukan yaitu uji kelarutan pada berbagai suhu (75oC,100oC), tingkat keasaman (pH 4, pH 7, pH 10) dan larutan yang mengandung lemak (mengandung lemak dan non lemak); uji laju transmisi uap air (WVTR) menggunakan metode gravimetri; serta uji kuat tarik dan pemanjangan menggunakan Texture Analyzer FG/ SPAG 01/ 2650. Pengujian dilakukan dua batch tiga kali pengulangan. Pengolahan data menggunakan one-way ANOVA untuk uji kelarutan dan Independent Sampels T-Test untuk uji WVTR, kuat tarik serta pemanjangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan gliserol dan larutan yang mengandung lemak tidak mempengaruhi kelarutan edible film secara signifikan sementara pH dan suhu mempengaruhi kelarutan edible film. pH asam (pH4) dan suhu tinggi (100oC) menghasilkan kelarutan edible film yang lebih tinggi. Edible film dengan penambahan gliserol menghasilkan WVTR yang lebih tinggi sebesar 532,792 gram/m2.24jam dibandingkan nilai WVTR edible film kontrol yaitu sebesar 415,8706 gram/m2.24jam. Kuat tarik dan pemanjangan
yang dihasilkan sebesar 8,983 ±0,6378 Mpa dan 61,3%. Dapat disimpulkan bahwa edible film
karagenan dengan 0,5% gliserol memiliki sifat kelarutan yang tinggi dan mekanis (tensile strength dan elongasi) yang baik, namun barrier terhadap uap air masih belum memenuhi standar bila diaplikasikan sebagai pengemas bumbu mi instan.
v
SUMMARY
Edible film potentially can be used as an alternative packaging for instant noodle seasoning. One of the main ingredients in the manufacture of edible film is carrageenan. Carrageenan is a polysaccharide extracted from red algae, one of which is Eucheuma cottonii. Plasticizer is important to be added in edible film to improve the physical characteristic of edible films. The purpose of this study is to determine the effect of glycerol as plasticizer on the physical characteristics (solubility in water, the water vapor transmission rate, tensile strength and elongation) in the carragenan edible film, and find out if the carrageenan edible film can be used as an alternative packaging for instant noodle seasoning. In this research, carrageenan was being extracted from Eucheuma cottonii, then carrageenan edible film was made with the addition of 0.5% glycerol. The solubility of edible film was measured in different
temperatures (75oC, 100oC), acidity (pH 4, pH 7, pH 10) and a solution containing fat (fat and
non-fat); water vapor transmission rate (WVTR) was measured using the gravimetric method; tensile strength and elongation of edible film was measured using Texture Analyzer FG / SPAG 01 / 2650. The experiments were conducted in two batches of three repetitions. Data experimental results were processed using one-way ANOVA for solubility and Independent T-Test for WVTR, tensile strength and elongation. The result showed that the addition of glycerol and solution containing fat did not affect significantly the solubility of the edible film. While pH and temperature affect the solubility of edible film which at acidic pH (pH4) and high temperature (100°C) produces higher edible film solubility. Edible films with the addition of glycerol yield WVTR is equal to 532.792 g / m2.day which is higher compared to WVTR control with the amount of 415.8706 grams / m2.day. Tensile strength and elongation are 8.983 ± 0.6378 MPa and 61.3%. The conclusion, the water solubility of carrageenan edible film with 0,5% glycerol is high and has good tensile strength and elongation, but the barrier to water vapour is still below the standard.
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur dan terima kasih Penulis panjatkan kepadaTuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya semata, maka Penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang
berjudul “Pengaruh Gliserol Sebagai Plasticizer Terhadap Sifat Fisik Edible Film Dari
Eucheuma cottonii” dengan lancar dan tepat waktu. Skripsi ini dibuat untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Teknologi Pertanian, UNIKA Soegijapranata Semarang. Selama penulisan, Penulis menerima bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Victoria Kristina Ananingsih, ST., MSc. selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian UNIKA Soegijapranata yang telah memberi kesempatan dan dukungan kepada Penulis dalam penyusunan skripsi.
2. Ibu Dr. A. Rika Pratiwi, MSi. selaku pembimbing I yang telah bersedia meluangkan waktu serta membimbing dan memberikan dukungan kepada Penulis selama penyusunan skripsi.
3. Ibu Kartika Puspa Dwiyana, S.TP., Msi. selaku pembimbing II yang telah bersedia meluangkan waktu untuk membimbing dan memberikan dukungan selama penyusunan skripsi.
4. Mas Pri dan Mas Soleh yang telah membantu dan banyak memberi pengarahan kepada Penulis dalam pelaksanaan penelitian di laboratorium
5. Seluruh Dosen dan Staf Karyawan Fakultas Teknologi Pertanian yang telah membantu dan memberi dukungan semangat kepada Penulis dalam pelaksanan penelitian di laboratorium maupun dalam penyusunan skripsi.
6. Papa, Mama, Kakak dan Adik yang selalu memberikan dukungan baik dalam bentuk doa serta semangat selama penelitian serta pembuatan skripsi ini.
vii
8. Nerissa, Melita, Amelia Juawana, Stefany, Mul dan semua teman-teman yang telah banyak membantu, memberi semangat dan memberikan saran kepada Penulis sehingga Penulis dapat menyelesikan penyusunan skripsi dan mendukung Penulis dalam menjalankan ujian skripsi.
Penulis menyadari bahwa penulisan dan penyusunan skripsi ini masih masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, berbagai kritik dan saran yang yang bermanfaat bagi Penulis dari para pembaca dan semua pihak sangat Penulis harapkan. Akhir kata, Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan pengetahuan bagi para pembaca dan semua pihak yang membutuhkan.
Semarang. Mei 2015 Penulis
vii
1.3.4. Gliserol sebagai Plasticizer ... 8
2. MATERI DAN METODE ... 10
2.1.Waktu dan Tempat Penelitian ... 10
2.2.Materi ... 10
2.2.1. Bahan ... 10
2.2.2. Alat ... 10
2.3.Metode penelitian ... 11
2.3.1. Tahap Pembuatan Tepung Karagenan ... 12
2.3.2. Tahap Pembuatan Edible Film ... 14
2.3.3. Pengujian ... 15
2.3.3.1. Uji Kelarutan ... 15
2.3.3.2. Uji Laju Transmisi Uap Air pada Edible Film (Water Vapour Transmission Rate) ... 17
2.3.3.3. Uji Kuat Tarik (Tensile Strength) dan Pemanjangan (Elongasi) ... 18
3. HASIL PENELITIAN ... 19
3.1.Kelarutan Edible Film ... 19
3.1.1. Kelarutan Edible Film yang dilarutkan pada pH 4 dan Berbagai Suhu (75oC dan 100oC) ... 19
3.1.2. Kelarutan Edible Film yang dilarutkan pada pH 7 dan Berbagai Suhu (75oC dan 100oC) ... 21
vii
3.1.4. Kelarutan Edible Film yang dilarutkan pada suhu 75oC dan Berbagai
pH ( 4, 7, 10) ... 23
3.1.5. Kelarutan Edible Film yang dilarutkan pada suhu 100oC dan Berbagai pH (4,7,10)... 24
3.1.6. Kelarutan Edible Film yang dilarutkan pada Larutan yang Mengandung Lemak pada Berbagai Suhu (75oC dan 100oC) ... 25
3.1.7. Kelarutan Edible Film yang dilarutkan pada Larutan Tanpa Lemak pada Berbagai Suhu (75oC dan 100oC) ... 26
3.2. Laju Transmisi Uap Air (WVTR) yang Melewati Edible Film... 27
3.3. Kuat Tarik (Tensile Strength) Edible Film ... 28
3.4. Pemanjangan (Elongasi) Edible Film ... 28
4. PEMBAHASAN ... 29
4.1.Kelarutan Edible Film Berbasis Karagenan ... 29
4.1.1. Pengaruh Penambahan Plasticizer terhadap kelarutan Edible Film ... 29
4.1.2. Pengaruh Tingkat Keasaman (pH) terhadap Kelarutan Edible Film ... 30
4.1.3. Pengaruh Suhu terhadap Kelarutan Edible Film ... 31
4.1.4. Pengaruh Penambahan Larutan yang Mnegandung Lemak terhadap Kelarutan Edible Film ... 31
4.2. Pengaruh Penambahan Plasticizer pada Tingkat WVTR Edible Film ... 32
4.3. Pengaruh Penambahan Plasticizer terhadap Kuat Tarik (Tensile Strength) dan Pemanjangan (Elongasi) Edible film... 34
5. KESIMPULAN ... 36
6. DAFTAR PUSTAKA ... 37
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Komposisi Kimia Eucheuma cottonii ... 6
Tabel 2. Jenis Alga Merah Penghasil Karagenan ... 6
Tabel 3. Jenis perlakuan terhadap uji kelarutan edible film. ... 15
Tabel 4. Kelarutan edible film yang dilarutkan pada pH 4 dan berbagai Suhu (75oC dan 100oC) ... 19
Tabel 5. Kelarutan edible film yang dilarutkan pada pH 7 dan berbagai Suhu (75oC dan 100oC) ... 21
Tabel 6. Kelarutan edible film yang dilarutkan pada pH 10 dan berbagai Suhu (75oC dan 100oC) ... 22
Tabel 7. Kelarutan edible film yang dilarutkan pada suhu 75oC dan berbagai pH (4, 7, 10) ... 23
Tabel 8. Kelarutan edible film yang dilarutkan pada suhu 100oC dan berbagai pH (4,7,10) ... 24
Tabel 9. Kelarutan edible film yang dilarutkan pada larutan yang mengandung lemak pada berbagai suhu (75oC dan 100oC) ... 25
Tabel 10. Kelarutan edible film yang dilarutkan pada larutan tanpa lemak pada berbagai suhu (75oC dan 100oC) ... 26
Tabel 11. WVTR Edible Film ... 27
Tabel 12. Tensile Strengthedible film ... 28
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Alga Merah Eucheuma cottonii ... 5
Gambar 2. Struktur kimia kappa karagenan ... 7
Gambar 3. Pembentukan Gel Kappa Karagenan secara Thermoreversible ... 8
Gambar 4. Struktur Kimia Gliserol ... 9
Gambar 5. Rancangan Percobaan Penelitian ... 11
Gambar 6. Diagram Alir Proses Pembuatan Tepung Karagenan ... 13
Gambar 7. Diagram Alir Proses Pembuatan Edible Film... 14
Gambar 8. Diagram Alir Proses Uji Kelarutan Edible Film ... 16
Gambar 9. Pengujian WVTR Edible film karagenan ... 17
Gambar 10. Edible film kontrol (a), Edible film dengan 0,5% gliserol sebagai plasticizer (b) ... 19
xii
DAFTAR GRAFIK
Halaman Grafik 1. Kelarutan Edible Film pada pH 4 dan Berbagai Suhu (75oC dan 100o) ... 20
Grafik 2. Kelarutan Edible Film pada pH 7 dan Berbagai Suhu (75oC dan 100oC)
... 21
Grafik 3. Kelarutan Edible Film pada pH 10 dan Berbagai Suhu (75oC dan
100oC) ... 22
Grafik 4. Kelarutan Edible Film pada suhu 75oC dan Berbagai pH (4,7,10) ... 23
Grafik 5. Kelarutan Edible Film pada suhu 100oC dan Berbagai pH (4,7,10) ... 24
Grafik 6. Kelarutan Edible Film pada Larutan yang Mengandung Lemak pada
Berbagai Suhu (75oC dan 100oC) ... 25
Grafik 7. Kelarutan Edible Film pada pada Larutan Tanpa Lemak pada Berbagai
Suhu (75oC dan 100oC) ... 26
