CMC (CARBOXYMETHYL CELLULOSE) SEBAGAI PENGEMAS BUBUK BUMBU MIE INSTAN
PROSPECT OF EDIBLE FILM BASED ON CARRAGEENAN FLOUR AND CMC (CARBOXYMETHYL CELLULOSE) AS EDIBLE PACKAGING OF
INSTANT NOODLE SEASONING POWDER
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Syarat-Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi Pangan
Oleh :
Septina Melisa Cahyadi 04.70.0040
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG 2008
EVALUASI PROSPEK EDIBLE FILM BERBASIS TEPUNG KARAGINAN DAN CMC (CARBOXYMETHYL CELLULOSE) SEBAGAI PENGEMAS
BUBUK BUMBU MIE INSTAN
PROSPECT OF EDIBLE FILM BASED ON CARRAGEENAN FLOUR AND CMC
(CARBOXYMETHYL CELLULOSE) AS EDIBLE PACKAGING OF
INSTANT NOODLE SEASONING POWDER
PENGESAHAN
Oleh :
Nama : Septina Melisa Cahyadi NIM : 04.70.0040
Laporan Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan di hadapan sidang penguji pada tanggal 18 Februari 2008.
Semarang, Februari 2008 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata
Semarang
Pembimbing I, Dekan,
Ir. Bernadetha Soedarini, MP V. Kristina Ananingsih, ST., MSc Pembimbing II,
RINGKASAN
Teknologi pengemasan berkembang sangat pesat seiring dengan perkembangan teknologi pengolahan pangan. Dewasa ini kian banyak orang yang mengunakan produk-produk instan seperti mie instan. Sifatnya yang siap saji dengan menggunakan kemasan plastik yang siap buang pada bahan-bahan pelengkapnya termasuk bubuk bumbu tentu menambah beban limbah kemasan sehingga perlu adanya pengemas edible yang dapat menggantikan plastik
sebagai pengemas bubuk bumbu. Beberapa bahan utama yang dapat digunakan dalam pembuatan edible film adalah karaginan (polisakarida hidrokoloid) dan CMC
(Carboxymethylcellulose). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat fisik edible film
berbasis tepung karaginan dan CMC, menentukan komposisi edible film yang tepat sebagai
pengemas bubuk bumbu mie instan serta mengetahui umur simpan bubuk bumbu yang dikemas dengan edible film tersebut. Penelitian yang dilakukan meliputi penelitian
pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan dilakukan untuk menentukan perlakuan film yang akan dipilih sebagai pengemas bubuk bumbu. Penelitian utama yang
dilakukan terdiri dari tiga tahap yaitu pembuatan edible film berbasis tepung karaginan dan CMC, pengujian karakteristik fisik film, aplikasi film sebagai pengemas bubuk bumbu serta
pengujian karakteristik kimia selama penyimpanan metode ASLT (Accelerated Shelf Life Test). Pemilihan film untuk penelitian utama dilakukan dengan pengujian fotomikroskop film dengan menggunakan mikroskop Novex-Holland. Penelitian utama menggunakan film
dengan penampilan yang rata, tidak banyak rongga, tidak banyak bintik yaitu film dengan
perlakuan A (Karaginan 3 %w/v – CMC 0.5 %w/v), B (Karaginan 3 %w/v – CMC 0.75 %w/v), D (Karaginan 3.5 %w/v – CMC 0.5 %w/v), E (Karaginan 3.5 %w/v – CMC 0.75 %w/v). Pengujian karakteristik film meliputi penyusutan berat, ketebalan film diukur
dengan mikrometer sekrup, gramatur, kekuatan regang dan persen pemanjangan film diukur
dengan Texture Analyzer Llyod’s Universal Testing Instrument. Penyusutan berat film (%)
paling besar didapati pada perlakuan A yaitu 96.101 ± 0.635% dan paling kecil pada perlakuan E yaitu 95.253 ± 0.470%. Kekuatan regang putus paling besar dimiliki oleh perlakuan A yaitu 88.760 ± 12.368 kgf/cm2 sedangkan kekuatan regang putus paling kecil dimiliki oleh perlakuan D yaitu 53.117 ± 7.313 Kgf/cm2. Persen pemanjangan film paling
besar dimiliki oleh perlakuan E yaitu 57.779 ± 24.360% dan paling kecil dimiliki oleh perlakuan B yaitu 42.540 ± 18.536%. Gramatur film paling besar dimiliki oleh perlakuan E
yaitu 174.700 ± 13.161g/m2 dan paling kecil dimiliki oleh perlakuan A yaitu 168.267 ± 15.769 g/m2. Prospek film berbasis tepung karaginan dan CMC dilakukan dengan
pengaplikasian film sebagai pengemas bubuk bumbu. Pengujian kimia selama penyimpanan
metode ASLT selama 36 hari meliputi kadar air (pengemas film dan bubuk bumbu), Aw,
angka TBA. Film yang terbaik digunakan sebagai pengemas bubuk bumbu adalah film
perlakuan E (Karaginan 3.5 %w/v – CMC 0.75 %w/v) dengan peningkatan kadar air film,
kadar air bubuk bumbu, Aw, dengan angka TBA berturut-turut adalah 16.15%, 221.30%, 33.862%, 715.804%. Selama penyimpanan mengakibatkan perubahan warna bubuk bumbu menjadi coklat kekuningan. Umur simpan bubuk bumbu pada suhu ruang 250C dengan kemasan film adalah 1.21 bulan sedangkan untuk kontrol dengan kemasan Alu/PE adalah
SUMMARY
Packaging technology expand very fast along with the growth of food processing. This time many people use instant products like a instant noodle. Its instant properties by using plastic package which readily throw away at ezuipment ingredients include seasoning powder of course add the burden of waste package, therefore, the existence of edible packing which can replace plastic as packing of seasoning powder are needed. Some primary substances which can be used to make an edible film are carrageenan flour (hydrocolloid polysaccharide) and CMC (Carboxymethyl Cellulose). This research aims to know the physical properties of edible film based on the flour of carrageenan and CMC, to determine exactly the composition of edible film as packing of seasoning and also to know the shelf life of the seasoning powder packaged by edible film. This research conduct the antecedent and primary research. Antecedent research aim to determine the film treatment that would be selected as packing of seasoning powder. Primary research consisted of three phase that are making of edible film based on the flour of carrageenan and CMC, examination of physical characteristics of edible film, film application as packing of seasoning powder and also examination of chemical characteristics during storage using ASLT (Accelerated Shelf Life Test) method. Film selection for the primary research examined with microscope photo film by Novex-Holland microscope. Primary research used the film with the appearances flatten, not many cavity, not many blot, which are film with the treatment A (Carrageenan 3 %w/v – CMC 0.5 %w/v), B (Carrageenan 3 %w/v – CMC 0.75 %w/v), D (Carrageenan 3.5 %w/v – CMC 0.5 %w/v), E (Carrageenan 3.5 %w/v – CMC 0.75 %w/v). Characteristic examination of film cover the heavy decrease, thickness of film measured by the spanner micrometer, gramatur, tensile strength and film elongation measured by Texture Analyzer Llyod'S Universal Testing Instrument. The biggest heavy decrease of film (%) discovered at treatment A that is 96.101 ± 0.635% and the smallest at treatment E that is 95.253 ± 0.470%. The biggest tensile strength owned by treatment A that is 88.760 ± 12.368 kgf /cm2 while the smallest owned by treatment D that is 53.117 ± 7.313 kgf /cm2. The biggest film elongation owned by treatment E that is 57.779 ± 24.360% and smallest owned by treatment B that is 42.540 ± 18.536%. The biggest gramatur film owned by treatment E that is 174.700 ± 13.161g/m2 and smallest owned by treatment A that is 168.267 ± 15.769 g/m2. The film based on the flour of carrageenan and CMC is applied as packaging of seasoning powder. Chemical examination during storage with ASLT method during 36 days cover the water content (film packing and seasoning powder), Aw (Water Activity), number of TBA. The best film used as packing of seasoning powder is film of treatment E (Carrageenan 3.5 %w/v - CMC 0.75 %w/v) with the increasing the water content of film, water content of seasoning powder, Aw, and with the number of TBA successively are 16.15%, 221.30%, 33.862%, 715.804%. During storage with ASLT method result the colour change of the seasoning powder become brown yellownish. The shelf life of the seasoning powder at space temperature 250C with the film packaged is 1.21 month while control with ALU/PE packaged is 6.06 month.
KATA PENGANTAR
Terima kasih kepada Tuhan Yesus Kristus, karena atas anugerah dan kasihNya penulis bisa menyelesaikan penulisan laporan skripsi ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Banyak pengalaman dan pengetahuan baru yang dapat menambah wawasan, pola pikir dan cara pandang penulis untuk menempuh kehidupan selanjutnya. Penulis menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari sempurna yang disebabkan karena keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis. Namun berkat bimbingan, nasihat, dorongan baik secara materiil maupun spirituil dari berbagai pihak, akhirnya laporan skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada :
1. Ibu Kristina Ananingsih, ST, MSc selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang selaku dosen pembimbing skripsi yang telah banyak memberi arahan untuk melakukan skripsi serta membantu memberikan bimbingan hingga laporan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
2. Ibu Ir. Bernadetha Soedarini, MP selaku dosen pembimbing skripsi yang telah banyak memberi arahan untuk melakukan skripsi serta membantu memberikan bimbingan hingga laporan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
3. Segenap dosen FTP Unika Soegijapranata yang selama ini telah memberikan ilmu dan wawasan pada penulis.
4. Mas Pri dan Mas Soleh selaku laboran yang telah meluangkan waktu untuk membantu penulis selama melakukan percobaan di laboratorium.
5. Papa, Mama tercinta dan saudara-saudaraku yang tanpa henti memberikan dukungan dan semangat baik secara material maupun spiritual dalam pembuatan laporan skripsi.
6. Ritania yang menemani dan membantu penulis selama melakukan percobaan di laboratorium, memberi semangat menyelesaikan laporan skripsi.
7. Tika, Rita, Vani, Sri, Vonny. Teman-teman selama kuliah dalam berbagi suka dan duka. Untuk Pamungkas, Kartika, Hendra yang selama ini membantu penulis sebagai tentor semasa tes-tes kuliah.
8. Teman-teman dan semua pihak especially angkatan 2004 yang tidak dapat saya sebutkan
satu persatu yang telah memberikan bantuan dan dukungan sehingga laporan skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.
Penulis juga mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak demi kemajuan penulis dan kesempurnaan laporan skripsi ini. Semoga laporan skripsi ini dapat berguna dalam menambah wawasan bagi penulis sendiri maupun pihak-pihak yang membutuhkannya.
Semarang, Februari 2008 Penulis,
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL...i HALAMAN PENGESAHAN... ii RINGKASAN...iii SUMARRY...iv KATA PENGANTAR...v DAFTAR ISI...vii DAFTAR TABEL...ix DAFTAR GAMBAR...x DAFTAR LAMPIRAN...xi 1. PENDAHULUAN...1
2. MATERI DAN METODE...11
2.1 Bahan dan Alat... ...11
2.2 Penelitian Pendahuluan...12
2.2.1 Pengujian Kadar Air Tepung Karaginan...12
2.2.2 Pembuatan Edible Film Berbasis Tepung Karaginan dan CMC...13
2.2.3 Fotomikroskop EdibleFilm...14
2.3 Penelitian Utama...14
2.3.1 Pengujian Fisik Edible Film...16
2.3.1.1 Pengujian Penyusutan Berat...16
2.3.1.2 Pengujian Ketebalan...16
2.3.1.3 Pengujian Gramatur...16
2.3.1.4 Pengujian Kuat Regang Putus dan Persen Pemanjangan...16
2.3.2 Analisa Kimia Selama Penyimpanan (Metode ASLT/Accelerated Shelf Life Test)...17
2.3.2.1 Konversi Waktu Penyimpanan...17
2.3.2.2 Penyimpanan ASLT...18
2.3.2.2.1 Pengujian Kadar Air Pengemas Film dan Bubuk Bumbu Mie Instan...19
2.3.2.2.2 Pengujian Aktivitas Air (Aw) Bubuk Bumbu Mie Instan...20
2.3.2.2.3 Pengujian Angka TBA (Thiobarbituric Acid) Bubuk Bumbu Mie Instan Metode Tarladgis (1960)... 20
2.3.3 Analisa Data...20
3. HASIL PENGAMATAN...21
3.1 Karakteristik Fisik EdibleFilm...21
3.1.1 Penyusutan Berat dan Ketebalan Edible Film...22
3.1.2 Kekuatan Regang Putus, Persen Pemanjangan, dan Gramatur Edible Film...23
3.2 Karakteristik Kimia Selama Penyimpanan (Metode ASLT/ Accelerated Shelf Life Test)...24
3.2.1 Kadar Air EdibleFilm Sebagai Pengemas Bubuk Bumbu Mie Instan…...24
3.2.2 Kadar Air Bubuk Bumbu Mie Instan...27
3.2.3 Aktivitas Air (Aw) Bubuk Bumbu Mie Instan...30
3.2.4 Angka TBA (Thiobarbituric Acid) Bubuk Bumbu Mie Instan...33
3.2.5 Hubungan Antar Karakteristik Kimia Selama Penyimpanan Metode ASLT...36
4. PEMBAHASAN...37
4.1 Karakteristik Fisik Edible Film...38
4.2 Karakteristik Kimia Selama Penyimpanan Metode ASLT (Accelerated Shelf Life Test)...40
5. KESIMPULAN DAN SARAN...48
5.1 Kesimpulan...48
5.2 Saran...48
6. DAFTAR PUSTAKA...49
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Komposisi Kimia Dari Euchema cottonii...3
Tabel 2. Karakteristik Karaginan Kappa...5
Tabel 3. Pengaruh Suhu Terhadap Umur Simpan pada Berbagai Nilai Q10...9
Tabel 4. Variasi Perlakuan Pembuatan Edible Film dalam Penelitian...13
Tabel 5. Konversi Waktu Penyimpanan Selama ASLT...19
Tabel 6. Penyusutan Berat dan Ketebalan Film...22
Tabel 7. Kekuatan Regang Putus, Persen Pemanjangan, dan Gramatur Film...23
Tabel 8. Kadar Air Edible Film Berbasis Tepung Karaginan dan CMC Sebagai Pengemas Bubuk Bumbu Mie Instan Selama Penyimpanan ASLT...25
Tabel 9. Kadar Air Bubuk Bumbu Mie Instan Pada Kemasan Kontrol dan pada Kemasan Edible Film Selama Penyimpanan ASLT...28
Tabel 10.Aw Bubuk Bumbu Mie Instan Pada Kemasan Kontrol dan pada Kemasan Film Berbasis Tepung Karaginan dan CMC selama penyimpanan ASLT...31
Tabel 11.Angka TBA Bubuk Bumbu Mie Instan Pada Kemasan Kontrol dan yang Dikemas dengan Film Berbasis Tepung Karaginan dan CMC Selama Penyimpanan ASLT ...34
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Rumus Bangun Karaginan Kappa...4
Gambar 2. (a) Koil acak (b) Double helix (c) Agregat...6
Gambar 3. Struktur Kimiawi Sorbitol...7
Gambar 4. Struktur Kimiawi Carboxymethyl Cellulose...8
Gambar 5. (a) Rumput Laut Eucheuma cottonii Kering Tawar (b) Tepung Karaginan, dan (c) CMC...11
Gambar 6. Mikroskop Novex-Holland...14
Gambar 7. Diagram Alir Penelitian...15
Gambar 8. (a) Texture Analyzer (b) Pengujian Kuat Regang Putus Edilbe Film...17
Gambar 9. (a) Penempatan Wadah Air Dalam Kotak ASLT (b) Penataan Sampel dalam Toples Plastik Selama Penyimpanan ASLT...19
Gambar 10.Grafik Kadar Air EdibleFilm Sebagai Pengemas Bubuk Bumbu Selama Penyimpanan 36 hari...26
Gambar 11. Grafik Kadar Air Bubuk Bumbu Mie Instan Selama Penyimpanan 36 hari...29
Gambar 12. Grafik Perubahan Aw Bubuk Bumbu Mie Instan Selama Penyimpanan 36 hari...32
Gambar 13. Grafik Angka TBA Bubuk Bumbu Mie Instan Selama Penyimpanan 36 hari...35
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Hasil Pengujian Kadar Air Tepung Karaginan...53
Lampiran 2. Tabel Normalitas Pengujian Penyusutan Berat Film Setelah Pengeringan...53
Lampiran 3. Deskriptif Statistik Pengujian Penyusutan Berat Film Setelah Pengeringan...53
Lampiran 4. Tabel Anova dan Post Hoc Pengujian Penyusutan Berat Film Setelah Pengeringan...54
Lampiran 5. Tabel Normalitas Pengujian Ketebalan Film...54
Lampiran 6. Deskriptif Statistik Pengujian Ketebalan Film...55
Lampiran 7. Tabel Anova dan Post Hoc Pengujian Ketebalan Film...55
Lampiran 8. Tabel Normalitas Pengujian Gramatur Film...56
Lampiran 9. Deskriptif Statistik Pengujian Gramatur Film...56
Lampiran 10. Tabel Anova dan Post Hoc Pengujian Gramatur Film...56
Lampiran 11. Tabel Normalitas Pengujian Kekuatan Regang (Tensile Strength) Film...57
Lampiran 12. Deskriptif Statistik Pengujian Kekuatan Regang (Tensile Strength) Film...57
Lampiran 13. Tabel Anova dan Post Hoc Pengujian Kekuatan Regang (Tensile Strength) Film...58
Lampiran 14. Tabel Normalitas Pengujian Persen Pemanjangan Saat Putus (Elongation at Break) Film...58
Lampiran 15. Deskriptif Statistik Pengujian Persen Pemanjangan Saat Putus (Elongation at Break) Film...59
Lampiran 16. Tabel Anova dan Post Hoc Pengujian Persen Pemanjangan Saat Putus (Elongation at Break) Film...59
Lampiran 17. Tabel Normalitas Pengujian Aw, Kadar Air Bubuk Bumbu Mie Instan, Kadar Air Film Sebagai Pengemas Bubuk Bumbu Mie Instan, Angka TBA Bubuk Bumbu Mie Instan Selama Penyimpanan ASLT ...60
Lampiran 18. Deskriptif Statistik Pengujian Aw Bubuk Bumbu Mie Instan Selama Penyimpanan ASLT...63
Lampiran 19. Post Hoc Pengujian Aw Bubuk Bumbu Mie Instan Selama Penyimpanan ASLT………...…...64
Lampiran 20. Deskriptif Statistik Pengujian Kadar Air Bubuk Bumbu Mie Instan Selama Penyimpanan ASLT...65
Lampiran 21. Post Hoc Pengujian Kadar Air Bubuk Bumbu Mie Instan Selama Penyimpanan ASLT...66
Lampiran 22. Deskriptif Statistik Pengujian Kadar Air Film Sebagai Pengemas Selama Penyimpanan ASLT...67
Lampiran 23. Post Hoc Pengujian Kadar Air Film Sebagai Pengemas Selama Penyimpanan ASLT...68
Lampiran 24. Deskriptif Statistik Pengujian Angka TBA Bubuk Bumbu Mie Instan Selama Penyimpanan ASLT...69
Lampiran 25. Post Hoc Pengujian Angka TBA Bubuk Bumbu Mie Instan
Selama Penyimpanan ASLT...70
Lampiran 26. Korelasi Antara Pengujian Kimia Selama Penyimpanan ASLT...71
Lampiran 27. Gambar Edible Film yang Dihasilkan Dari Perlakuan Pendahuluan
(Tabel 4)...72 Lampiran 28. Fotomikroskop Film Berbasis Tepung Karaginan dan CMC dari
Hasil Perlakuan Pendahuluan (Tabel 4) dengan Perbesaran 10 X...73 Lampiran 29. Gambar Kemasan Kontrol dan Kemasan Edible Film Berbasis
Tepung Karaginan dan CMC (Carboxymethyl Cellulose) Sebagai
Pengemas Bubuk Bumbu Mie Instan...74 Lampiran 30. Gambar Bubuk Bumbu Mie Instan Kemasan Kontrol dan Bubuk Bumbu
