KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI CAMPURAN TEPUNG TAPIOKA, KITOSAN, GLISERIN, DAN EKSTRAK MANGGA (Mangifera indica L.) SKRIPSI J I M M Y

(1)

KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI CAMPURAN TEPUNG TAPIOKA, KITOSAN, GLISERIN, DAN EKSTRAK MANGGA

(Mangifera indica L.)

SKRIPSI

J I M M Y 080802032

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2013

(2)

(3)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

J I M M Y 080802032

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2013

(4)

PERSETUJUAN

Judul : KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI

CAMPURAN TEPUNG TAPIOKA, KITOSAN, GLISERIN, DAN EKSTRAK MANGGA(Mangifera indica L.)

Kategori : SKRIPSI

Nama : JIMMY

Nomor Induk Mahasiswa : 080802032

Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di

Medan, Mei 2013

Komisi Pembimbing :

Pembimbing II, Pembimbing I,

DR. Rumondang Bulan,M.S Dra.Emma Zaidar,M.Si NIP.195408301985032001 NIP.195512181987012001

Diketahui/Disetujui oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

DR. Rumondang Bulan,M.S NIP.195408301985032001

(5)

PERNYATAAN

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Mei 2013

JIMMY 080802032

(6)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan pengkajian, penelitian, dan penyusunan skripsi dengan judul “Karakterisasi Edible Film dari Campuran Tepung Tapioka, Kitosan, Gliserin, dan Ekstrak Mangga (Mangifera indica L.)”

Dalam pelaksanaan pengkajian, penelitian hingga penyelesaian skripsi ini, penulis menyadari banyak bimbingan,bantuan, dan motivasi dari berbagai pihak.Untuk itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu Dra. Emma Zaidar Nasution, M.Si selaku pembimbing I dan Dr. Rumondang Bulan, MS yang telah meluangkan waktu, pikiran dan tenaga dalam membimbing dan memberikan arahan kepada penulis hingga skripsi ini selesai.Kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS selaku ketua Departemen Kimia FMIPA USU, Bapak Drs. Albert Pasaribu, MSc selaku sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU,Ibu Dra. Yuniarti Yusak, MS dan Bapak Drs. Firman Sebayang, MSi selaku kepala Laboratorium Biokimia/ KBM FMIPA USU yang telah sabar dalam membimbing dan menyampaikan saran kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.Tidak lupa, penulis menyampaikan terima kasih kepada Bapak Drs. Syamsul Bachri Lubis, M.Si (alm.) selaku dosen pembimbing akademik yang telah banyak membantu dan memberikan motivasi selama masa kuliah serta kepada seluruh dosen maupun pegawai di Departemen Kimia FMIPA USU yang telah membantu penulis di dalam menjalani perkuliahan maupun penelitian.

Tidak lupa juga penulis mengucapkan terima kasih kepada teman-teman Asisten Laboratorium Biokimia/ KBM FMIPA USU yang telah membantu penulis selama penelitian.Teman-teman Stambuk 2008 yang memberikan saran, semangat dan sepenggal cerita membantu penulis dalam memulai penyusunan skripsi ini serta banyak nama yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah memberikan bantuan, dukungan dan perhatian selama penulis menyelesaikan skripsi ini.

Akhirnya, penulis mengucapkan terima kasih yang tidak terhingga kepada Ayah Tan Bun Kuang (alm.) dan Ibu Ng. Lie-Lie serta adik yang baik, Johny yang memberikan dukungan, baik secara moril maupun materil sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan.Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna karena keterbatasan penulis.Akhir kata, penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi kemajuan ilmu pengetahuan.

Penulis

(7)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian pembuatan edible film dari campuran tepung tapioka, kitosan,gliserin, dan ekstrak mangga (Mangifera indica L.).Edible film dibuat dengan mencampurkan tepung tapioka dengan variasi 2;4,6;8 dan 10 gram, kitosan dengan komposisi tetap 2% (^w/v), dan ekstrak mangga dengan komposisi tetap 10 gram, dipanaskan, ditambahkan dengan gliserin, dan diaduk kembali hingga homogen.Setelah homogen, dicetak di atas plat akrilik, dikeringkan di dalam oven selama ± 2 hari.Karakterisasi edible film ditentukan dengan pengukuran ketebalan,sifat- sifat mekanik,morfologi dengan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope), dan interaksi di antara senyawa-senyawa dengan menggunakan FTIR (Fourier Transform Infra Red).Hasil optimal dari karakterisasi meliputi ketebalan 0,2480 mm; kuat tarik 0,2285 KgF/mm²; kemuluran 48,91%; dan swelling 6,42%.Berdasarkan uji morfologi SEM terhadap film yang dibuat menghasilkan film yang rata, rapat dan berpori kecil.Berdasarkan Spektroskopi FTIR dari edible film pada panjang gelombang 3230 - 3400 cm^-1 merupakan regangan gugus –OH dan atau gugus –NH, dan pada panjang gelombang 1800 - 2200 cm^-1 merupakan vibrasi gugus NH⁺.Hal ini menunjukkan adanya interaksi antara tapioka, kitosan, dan gliserin dalam pembuatan edible film.

(8)

CHARACTERIZATION OF EDIBLE FILM FROM BLENDS CASSAVA STARCH, CHITOSAN, GLYCERIN, AND MANGO’S EXTRACT

ABSTRACT

The research had been carried out about characterizing edible film from blends cassava starch, chitosan, mango’s extract (Mangifera indica L.)and glycerin as plasticizer.In this research, edible film was made by blending cassava starch with various composition 2;4;6;8 and 10 grams,chitosan composition is constant 2%

(^w/v),mango’s extract composition was constant in 10 grams, and then added glycerin with compostion was constant in 2 grams until homogeneous,poured on the acrylic plate and dried out at oven for ± 2 days.Characterization of edible film was determined by measuring the thickness,mechanical properties,morphology with SEM (Scanning Electron Microscope),and interaction between compounds with FTIR (Fourier Transform Infra Red).The optimum results of characterization included thickness 0,2480 mm; stress 0,2285 KgF/mm²; elasticity 48,91%; and swelling 6,42%.Based on morphology test with SEM of the film produced flat film, not hollow, and compatible.Based on FTIR Spectroscopy of the edible film in the range wavelength 3230 - 3400 cm^-1 was the -OH and/or -NH stretching and the band at 1800 - 2200 cm^-1 was the -NH⁺ vibration.This result showed that the interaction between cassava starch, chitosan and glycerin in edible film.

(9)

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak v

Abstract vi

Daftar Isi vii

Daftar Tabel ix

Daftar Gambar x

Daftar Lampiran xi

BAB 1 Pendahuluan

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Perumusan masalah 4

1.3 Pembatasan Masalah 5

1.4 Tujuan Penelitian 5

1.5 Manfaat Penelitian 6

1.6 Metodologi Penelitian 6

1.7 Lokasi Penelitian 7

BAB 2 Tinjauan Pustaka

2.1 Mangga (Mangifera indica L.) 7

2.1.1 Taksonomi dan Morfologi Mangga 8 2.1.2 Komposisi Kimia dan Nilai Gizi Mangga 9 2.1.3 Jenis dan Varietas Mangga 10

2.2 Gliserin 11

2.3 Karbohidrat 13

2.3.1 Monosakarida 13

2.3.2 Oligosakarida 15

2.3.3 Polisakarida 15

2.4 Tepung Tapioka 15

2.5 Pati 16

2.6 Kitosan 17

2.7 Edible film 18

2.8 Spektroskopi Infra Merah 20

2.9 Scanning Electron Microscope (SEM) 20 BAB 3 Metode Penelitian

3.1 Alat-Alat 21

3.2 Bahan 21

3.3 Prosedur Penelitian 22

3.3.1 Pengambilan Sampel 22

3.3.2 Pembuatan Larutan Pereaksi 22

(10)

3.3.2.1 Larutan CH3COOH 1% (^v/v) 22 3.3.2.2 Larutan kitosan 2% (^w/v) 22

3.3.3 Cara Kerja 22

3.3.3.1 Preparasi Sampel 22

3.3.3.2 Pembuatan Edible Film 23

3.3.4 Pengukuran Ketebalan Edible Film 23 3.3.5 Pengukuran Kuat Tarik dan Kemuluran 23 3.3.6 Pengujian swelling edible film 25 3.3.7 Analisa SEM (Scanning Electron Microscope) 26 3.3.8 Analisa FT-IR (Fourier Transform Infra Red) 26

3.4 Bagan Penelitian 27

3.4.1 Preparasi Sampel 27

3.4.2 Pembuatan Edible Film 27

3.4.3 Karakterisasi dan Pengujian Edible Film 28 BAB 4 Hasil dan Pembahasan

4.1 Hasil Penelitian 29

4.1.1 Penentuan Ketebalan 31

4.1.1.1 Penentuan Ketebalan Edible Film

Perbandingan Tapioka - Gliserin 1:1 31 4.1.1.2 Penentuan Ketebalan Edible Film

Perbandingan Tapioka - Gliserin 2;1 31 4.1.1.3 Penentuan Ketebalan Edible Film

Perbandingan Tapioka - Gliserin 5:1 33

4.1.2 Perhitungan Kuat Tarik 33

4.1.2.1 Perhitungan Kuat Tarik Edible Film

Perbandingan Tapioka - Gliserin 1:1 33 4.1.2.2 Perhitungan Kuat Tarik Edible Film

Perbandingan Tapioka - Gliserin 2:1 34 4.1.2.3 Perhitungan Kuat Tarik Edible Film

Perbandingan Tapioka - Gliserin 3:1 34 4 1.2.4 Perhitungan Kuat Tarik Edible Film

Perbandingan Tapioka - Gliserin 4:1 35 4.1.2.5 Perhitungan Kuat Tarik Edible Film

Perbandingan Tapioka - Gliserin 5:1 35

4.1.3 Perhitungan Kemuluran 36

4.1.3.1 Perhitungan Kemuluran Edible Film

Perbandingan Tapioka - Gliserin 1:1 37 4.1.3.2 Perhitungan Kemuluran Edible Film

(11)

4.1.3.5 Perhitungan Kemuluran Edible Film

4.1.4 Perhitungan Swelling 39

4.1.4.1 Perhitungan Swelling Edible Film

Perbandingan Tapioka - Gliserin 1:1 39 4.1.4.2 Perhitungan Swelling Edible Film

Perbandingan Tapioka - Gliserin 2:1 40 4.1.4.3 Perhitungan Swelling Edible Film

4.2 Pembahasan Penelitian 42

4.2.1 Kuat Tarik dan Kemuluran 42

4.2.2 Swelling 43

4.2.2 Analisa SEM 43

4.2.3 Analisa FT-IR 43

BAB 5 Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan 44

5.2 Saran 44

DAFTAR PUSTAKA 45

LAMPIRAN 49

(12)

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Daftar Komposisi Kimia dan Nilai Gizi Buah Mangga 10 Tabel 4.1 Hasil Karakterisasi Edible Film dari 2 g Tepung Tapioka,

2% Kitosan, 10 g Ekstrak Mangga dan 2 g Gliserin 29 Tabel 4.2 Hasil Karakterisasi Edible Film dari 4 g Tepung Tapioka,

2% Kitosan, 10 g Ekstrak Mangga dan 2 g Gliserin 30

(13)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Buah Mangga 8

Gambar 2.2 Struktur Gliserin 13

Gambar 2.3 Struktur Amilosa 17

Gambar 2.4 Struktur Amilopektin 17

Gambar 2.5 Struktur Kitosan 18

Gambar 3.1 Kurva Tegangan dan Regangan Bahan Polimer 24 Gambar 3.2 Bentuk Spesimen Untuk Analisis Kuat Tarik dan Kemuluran

ASTM D-638-72 Tipe IV 24

Gambar 4.1 Grafik plot permukaan kuat tarik edible film dari ekstrak

mangga dengan campuran tepung tapioka, kitosan,dan gliserin 36 Gambar 4.2 Grafik plot permukaan kemuluran edible film dari ekstrak

mangga dengan campuran tepung tapioka, kitosan,dan gliserin 39 Gambar 4.3 Grafik persentase swelling dari edible film dengan perbandingan

tepung tapioka : gliserin (1; 1 , 2;1 , 3;1 , 4;1 , 5;1) 41

(14)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran A Hasil Karakterisasi Edible Film 49

Lampiran B Sertifikat Analisis Kitosan 50

Lampiran C Gambar Penelitian 51

Gambar a Edible Film dengan Komposisi 2 g tepung tapioka, kitosan 2%, 10 g ekstrak mangga, dan 2 g gliserin 51 Gambar b Edible Film dengan Komposisi 4 g tepung tapioka, kitosan 2%, 10 g ekstrak mangga, dan 2 g gliserin 51 Gambar c Edible Film dengan Komposisi 6 g tepung tapioka, kitosan 2%, 10 g ekstrak mangga, dan 2 g gliserin 52 Gambar d Edible Film dengan Komposisi 8 g tepung tapioka, kitosan 2%, 10 g ekstrak mangga, dan 2 g gliserin 52 Gambar e Edible Film dengan Komposisi 10 g tepung tapioka, kitosan 2%, 10 g ekstrak mangga, dan 2 g gliserin 53 Gambar f Hasil SEM dari Edible Film dengan Uji Mekanik

Optimal dengan perbesaran 250 x 53

Gambar g Hasil SEM dari Edible Film dengan Uji Mekanik

Gambar h Hasil SEM dari Edible Film dengan Uji Mekanik

Lampiran D Spektrum FT-IR Edible Film 55

(15)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pengemasan merupakan suatu cara dalam memberikan kondisi sekeliling yang tepat bagi bahan pangan dan dengan demikian membutuhkan pemikiran dan perhatian yang lebih besar daripada yang biasanya diketahui.Semua bahan pangan mudah rusak dan itu berarti bahwa setelah suatu jangka waktu penyimpanan tertentu, ada kemungkinan untuk membedakan antara bahan pangan segar dengan bahan pangan yang telah disimpan dalam jangka waktu tertentu.Perubahan demikian dinamakan sebagai kerusakan bahan pangan.

Kerusakan yang terjadi mungkin saja bersifat spontan, namun ini lebih sering disebabkan keadaan di luar dan kebanyakan pengemasan digunakan hanya untuk membatasi antara bahan pangan dan keadaan normal di sekelilingnya untuk menunda terjadinya proses kerusakan dalam jangka waktu yang diinginkan.Ini merupakan waktu di mana bahan pangan harus dikonsumsi atau harus dijual.Ini disebut sebagai daya awet bahan pangan.Penggunaan bahan pengemas yang banyak pada saat ini memiliki banyak kekurangan terhadap bahan pangan (Buckle,1985).

Edible film, telah digunakan sejak beberapa abad sebelumnya untuk menghindari terjadinya kehilangan kelembapan pada bahan pangan.Penelitian demi penelitian mengenai hal ini telah dilakukan bahkan hingga sekarang.Edible film sangat berhubungan terhadap bidang pangan sejak 50 tahun belakangan.Fungsi dari film ini adalah untuk membungkus bahan pangan menggunakan lapisan tipis dari komposisi bahan tertentu. Pada saat ini, edible film digunakan untuk memperbaiki kualitas dari berbagai jenis bahan pangan. (Embuscado,2009).

(16)

Polisakarida larut dalam air, seperti pati, pektin, alginat, karagenan, kitosan, dan turunan selulosa, sudah umum diketahui sesuai sifat dalam pembentukan lapisan yang secara khusus dilakukan penelitian hingga saat ini.Berdasarkan diversitas yang tinggi dari polisakarida, sifat-sifat pembentuk lapisan secara luas dapat dibentuk(Alves,2011).

Kitosan merupakan produk yang dihasilkan dari kulit hewan Crustaceae yang didapatkan dengan deasetilasi kitin.Kitosan merupakan polisakarida kationik dengan massa molekular yang besar, kemampuan membentuk lapisan film yang baik serta aktivitas antimikroba(Zhong,2008).Kitosan merupakan kopolimer β-(1,4)-2-asetamido D-glukosa.Kitosan mampu membentuk pelapis(coating) semipermeabel yang tahan terhadap pertukaran atmosfer, menunda pemasakan dan mengurangi laju transpirasi di dalam buah dan makanan(Bourtoom,2008).

Pada masa sekarang,polimer dengan bahan- bahan sintetik, biokompatibel, dan biodegradable sangat terbatas dibandingkan polimer alamiah seperti selulosa, kitin, kitosan, dan turunannya(Kumar,2000).Dalam penggunaannya, kitosan telah dievaluasi untuk beragam penggunaan di dalam makanan, pengobatan, kosmetik, pertanian, dan industri kimia karena sifat-sifat tidak beracun, biokompatibel, adhesif, dan mudah terurai(Abugoch, 2011).

Kehadiran pemlastis dibutuhkan untuk meningkatkan sifat-sifat mekanik dari edible film yang dibuat.Pemlastis yang pada umumnya digunakan untuk edible film adalah air, gliserol, sorbitol, dan senyawa - senyawa polihidroksi dengan berat molekular rendah lainnya.Biasanya gliserol dan sorbitol secara luas digunakan sebagai pemlastis karena kestabilan dan kelarutan(Cerqueira, 2011).

Agen pemlastis seperti gliserol, sorbitol, atau polietilen glikol, mono-, di-, atau oligosakarida, asam-asam lemak, lipid dan turunannya, biasanya digunakan untuk mengatasi kerapuhan yang terjadi pada edible film dan meningkatkan kelenturan dan kemuluran.(Flores, 2006)

(17)

Berdasarkan penelitian Siti Wafiroh (2010) yang berjudul “Pembuatan dan Karakterisasi Edible film dari Komposit Kitosan-Pati Garut(Maranta arundinaceae L.) Dengan Pemlastis Asam Laurat” menjelaskan tentang penggunaan asam laurat sebagai pemlastis dan dengan komposisi pati garut 1% (^w/v), kitosan 4% (^w/v) dan asam laurat 1 gram memberikan hasil terbaik.Menurut Maulana Karnawidjaja Wahyu (2008) yang berjudul “Pemanfaatan Pati Singkong sebagai Bahan Baku Edible Film”

menjelaskan bahwa Edible Film yang dibuat dari pati singkong dapat digunakan untuk mengemas apel potong sehingga dapat mempertahankan kecerahan warna apel.Menurut Evi Sulistiani (2011) yang berjudul “Pembuatan Edible Film dari Campuran Kanji dengan Ekstrak Wortel (Daucus carota L.) dan Gliserin Sebagai Bahan Pengemas” menghasilkan permukaan edible yang lentur dengan uji kuat tarik 0.015 ^KgF/mm2, kemuluran 33.74 % dan permukaan berpori-pori kecil,rapat dan halus.Menurut Dwi Raafiah Ulpa (2011) yang berjudul “Pembuatan Edible Film dari Campuran Kanji, Ekstrak Pepaya (Carica papaya L.),dan Gliserin Sebagai Bahan Pengemas” menghasilkan permukaan edible yang lentur dengan uji kuat tarik sebesar 0,02 ^KgF/mm2, kemuluran 24%,dan permukaan berpori-pori rapat.Menurut Arini Aulia (2012) yang berjudul “Pembuatan Edible Film dari Ekstrak Buah Pepaya (Carica papaya L.) Dengan Campuran Tepung Tapioka, Tepung Terigu ,Dan Gliserin”

menghasilkan permukaan edible dengan perbandingan 7,5 g tepung tapioka dan 2,5 g tepung terigu yang optimal dibuktikan dari uji kuat tarik 0,1442 ^KgF/mm2, kemuluran 48,82 %, dan permukaan yang rata serta kompatibel.Menurut Zoraya Mashithah (2012) yang berjudul “Karakterisasi Edible Film dari Campuran Ekstrak Wortel (Daucus carota L.) Dengan Tepung Tapioka, Tepung Terigu, Dan Gliserin”

menghasilkan permukaan edible dengan perbandingan 5 g tepung tapioka dan 5 g tepung terigu yang optimal dibuktikan dari uji kuat tarik 0,1028 ^KgF/mm2, kemuluran 39,83%, dan permukaan halus, berpori-pori kecil, rapat, dan kompatibel.Menurut D.F.

Parra (2004) dalam “Mechanical Properties and Water Vapor Transmission in Some Blends of Cassava Starch Edible Films” menjelaskan bahwa penggunaan glutaraldehid dalam edible film memiliki ketahanan terhadap air yang rendah dibandingkan polietilen glikol.

(18)

Mangga(Mangifera indica L.) merupakan tanaman yang berasal dari Famili Anacardiaceae dan tumbuh di India, Srilangka, dan Pakistan, kemudian menyebar ke seluruh dunia.Mangga merupakan tanaman hutan yang tingginya mencapai 30 m.Semua bagian tanaman bergetah agak kental.Tanaman mangga lebih senang tumbuh di tempat terbuka.Buah mangga relatif besar,bentuknya bulat hingga panjang.Bijinya besar, gepeng, diliputi oleh daging yang tebal dan lunak serta enak dimakan.(Sunarjono,2008).

Komponen daging buah mangga yang paling banyak adalah air dan karbohidrat.Selain itu,juga mengandung protein, lemak, macam-macam asam,vitamin, mineral,tanin,zat warna,dan zat yang mudah menguap sehingga menciptakan aroma harum khas buah mangga.Karbohidrat daging buah mangga terdiri dari gula sederhana,tepung dan selulosa(Pracaya,2011).

Oleh sebab itu,dengan menggunakan kitosan yag memiliki sifat antimikroba, biodegradasi dan biokompatibel, dan tidak mengandung racun akan menghasilkan edible film yang dapat diaplikasikan.Di samping itu,ekstrak buah mangga yang kaya akan air dan karbohidrat inilah,peneliti berharap edible film yang diteliti dapat diaplikasikan lebih jauh.Di samping itu, dengan kandungan gula buah yang tinggi pada buah mangga akan memberikan alternatif rasa, penampilan serta aroma yang baik pada edible film yang dihasilkan

1.2 Perumusan Masalah

1. Apakah pengaruh variasi tepung tapioka yang digunakan dalam pembuatan edible film?

2. Apakah kitosan yang digunakan dalam pembuatan edible film dari ekstrak mangga memiliki pengaruh signifikan terhadap edible film yang dihasilkan?

3. Apakah ekstrak mangga dengan penambahan campuran tepung tapioka, kitosan dan gliserin dapat dijadikan sebagai edible film yang baik?

4. Bagaimana karakteristik edible film dengan penambahan ekstrak mangga,tepung tapioka, gliserin dan kitosan.?

(19)

1.3 Pembatasan Masalah

Untuk menghindari meluasnya permasalahan,dalam penelitian ini, masalah dibatasi sebagai berikut:

1. Sampel Mangga yang digunakan berasal dari jenis dan varietas Mangga Golek.

2. Perolehan Sampel berasal dari Pasar Sentral Medan.

3. Tepung Tapioka yang digunakan diproduksi dari Bogor, Indonesia.

4. Kitosan yang digunakan memiliki Persentase Derajat Deasetilasi 90,2 % 5. Gliserin yang digunakan adalah Gliserin dengan kadar 87%

6. Ekstrak mangga yang ditambahkan adalah sebanyak 10 g, kitosan yang ditambahkan adalah sebanyak 2%, gliserin yang ditambahkan adalah sebanyak 2 g .

7. Parameter yang diteliti adalah sifat mekanik (ketebalan, persen pemanjangan film/

elongation dan kuat tarik/ tensile strength),sifat kimia (derajat penggelembungan film/ swelling) dan sifat fisik (analisa Scanning Electron Microscope/ SEM dan analisa Spectroscopy Fourier Transform Infra Red/ FT-IR)

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun yang menjadi tujuan penelitian ini adalah:

1. Untuk mengetahui pengaruh variasi penambahan tepung tapioka terhadap edible film yang dihasilkan.

2. Untuk mengetahui karakteristik dari edible film yang dihasilkan.

3. Untuk mengetahui pengaruh penambahan kitosan terhadap edible film yang dihasilkan.

4. Untuk mengetahui pengaruh penambahan ekstrak mangga terhadap edible film yang dihasilkan.

(20)

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah diharapkan dapat menjadi sebuah solusi tersendiri yang diharapkan dapat menambah pengetahuan masyarakat tentang adanya pengganti penggunaan kemasan makanan yang ramah lingkungan ,penggunaan mangga(Mangifera indica L.) sebagai bahan dasar pembuatan edible film serta peluang pemanfaatan edible film di masa mendatang dengan variasi sampel yang beragam.

1.6 Metodologi Penelitian

Penelitian ini bersifat eksperimental laboratorium, dengan langkah – langkah sebagai berikut:

- Edible film dibuat dengan melarutkan tepung tapioka ke dalam gelas beaker yang berisi akuades pada suhu 65⁰C, diaduk hingga homogen, ditambahkan larutan kitosan 2% pada saat campuran homogen, ditambahkan ekstrak mangga sambil diaduk diikuti dengan penambahan gliserin, kemudian didiamkan hingga mengental, dicetak di atas plat akrilik, dikeringkan di dalam oven pada suhu ± 30^oC selama ± 2 hari.

- Edible film yang dihasilkan dilakukan pengukuran ketebalan menggunakan jangka sorong.

- Edible film yang dihasilkan dilakukan pengukuran massa edible film sebelum dan sesudah direndam dalam gelas beaker yang berisi akuades

- Edible film yang dihasilkan kemudian dilakukan pengujian kuat tarik dan kemuluran menggunakan alat Torsee’s Electronic System Tokyo Testing Machine.

- Edible film yang dihasilkan dilakukan analisa SEM dengan penentuan secara mikroskopi.

- Edible film yang dihasilkan dilakukan analisa FT-IR dengan penentuan secara spektroskopi.

(21)

1.7 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Biokimia FMIPA USU, Laboratorium Penelitian FMIPA USU Medan,Laboratorium Geologi Kuarter ITB Bandung, dan Laboratorium Direktorat Bea dan Cukai Belawan.

(22)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mangga (Mangifera indica L.)

Mangga yang berkembang di Indonesia diperkirakan berasal dari India,yang dipercaya pemeliharaannya telah ada seiring peradaban India.Sejarah mencatat bahwa mangga pertama kali ditemukan oleh Alexander Agung di lembah Indus,India.Sedangkan rang pertama yang menulis mengenai mangga di India diperkirakan Huien T’Sang, yakni pada tahun 632-645 SM.

Kata mangga sendiri berasal dari bahasa Tamil,India,yaitu mangas atau man- kay.Dalam bahasa botani,mangga disebut Mangifera indica L. yang berarti tanaman mangga berasal dari India.

Sekitar abad ke-4 atau ke-5 SM,tanaman mangga menyebar ke berbagai negara,yakni melalui para pedagang India yang berkelana ke timur sampai ke Semenanjung Malaysia.Penyebaran tanaman mangga di negara Barat baru terjadi pada abad pertengahan,yakni pada pertengahan abad ke-18 di Lisabon dan Brasil oleh orang Portugis(Pracaya,2011).

Gambar 2.1. Buah Mangga

(23)

2.1.1 Taksonomi dan Morfologi Mangga

Di dalam taksonomi (tatanama) tumbuhan,mangga dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta Sub divisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae Ordo : Sapindales Famili : Anacardiaceae Genus : Mangifera

Spesies : Mangifera indica L.

Tanaman mangga tumbuh dalam bentuk pohon berbatang tegak,bercabang banyak, serta bertajuk rindang dan hijau sepanjang tahun.Tinggi tanaman dewasanya bisa mencapai 10 – 40 m dengan umur bisa mencapai lebih dari 100 tahun.

Morfologi tanaman mangga terdiri atas akar, batang, daun, dan bunga.Bunga menghasilkan buah dan biji (pelok) yang secara generatif dapat tumbuh menjadi tanaman baru(Pracaya,2011).

Akar pada pohon mangga bisa besar.Memiliki akar tunggang dan akar samping yang dalam dan kuat.Batang pohon mangga pada umumnya bergetah.Daunnya panjang dengan ujung meruncing serta sedikit bergetah.Tanaman menyerbuk silang melalui serangga lebah madu (Apis mellifera).Umumnya,bunga terdapat dalam tandan atau rangkaian.Setiap tandan dapat mempunyai lebih dari 1000 kuntum bunga.Tandan bunga muncul pada ujung cabang atau ranting.Umumnya, tanaman ini hanya berbunga setahun sekali yang jatuh pada musim kemarau.

Buah mangga relatif besar, bentuknya bulat hingga panjang,bentuknya bulat hingga panjang.Bijinya besar,gepeng,diliputi oleh daging yang tebal dan lunak serta

(24)

enak dimakan.Bijinya berkulit tebal dan liat,tetapi tidak tahan disimpan lama.(Sunarjono,2008)

2.1.2 Komposisi Kimia dan Nilai Gizi Buah Mangga

Komponen daging buah mangga yang paling banyak adalah air dan karbohidrat.

Karbohidrat daging buah mangga terdiri dari gula sederhana,tepung dan selulosa.Gula sederhananya berupa sukrosa, glukosa, dan fruktosa yang memberikan rasa manis sehingga bermanfaat bagi pemulihan tenaga pada tubuh manusia.Selulosa dan pektin pada buah mangga dipercaya akan melancarkan saluran pencernaan sehingga memudahkan proses buang air besar.

Tabel 2.1 Daftar Komposisi Kimia dan Nilai Gizi Buah Mangga Kandungan Zat Nilai Rata-rata Buah Mangga

Mentah Matang

Air(%) 90,00 86,10

Protein(%) 0,70 0,60

Lemak(%) 0,10 0,10

Gula total(%) 8,80 11,8

Serat(%) - 1,10

Mineral 0,40 0,30

Kapur(%) 0,03 0,01

Fosfor(%) 0,02 0,02

Besi(%) 4,50 0,30

Vitamin A 150 U.I. 4.800 U.I.

Vitamin B1(mg/100g) - 0,04

Vitamin B2(mg/100g) 0,03 0,05

Vitamin C(mg/100g) 3,00 13,00

Asam nikotinat(mg/100g) - 0,30

Nilai kalori per 100 g 39 50-60

Sumber: Laroussilhe, LE MANGUIER, 1960

Selain gula,rasa dan karakteristik buah mangga juga dipengaruhi oleh tanin dan campuran asam.Tanin pada buah mangga menyebabkan rasa kelat(sepet) dan menyebabkan buah mangga menjadi hitam setelah diiris.Terkadang tanin juga

(25)

membuat buah mangga menjadi pahit.Sementara itu,rasa asam pada buah mangga disebabkan oleh adanya asam sitrat(Pracaya,2011).

2.1.3 Jenis dan Varietas Mangga

Pengembangan varietas mangga dapat dilakukan secara generatif maupun vegetatif.Melalui cara generatif akan dihasilkan banyak varietas-varietas baru.Sementara itu,melalui cara vegetatif akan diperoleh populasi tanaman baru yang tak akan berubah sifatnya dan memiliki mutu tinggi.

Di Indonesia ada beberapa jenis dan varietas mangga komersial yang sudah terkenal bagus mutunya,antara lain: golek, arumanis, manalagi, endog, madu, lalijiwo, keweni, pakel,dan kemang.

Buah mangga golek berujung runcing dengan berat per buah bisa mencapai 500 g dan panjang buah sekitar 17 cm.Kulit buah berselaput lilin tipis serta halus.pada permukaan kulit buah terdapat bintik-bintik kelenjar berwarna putih kehijauan yang akan berubah menjadi putih coklat tua setelah masak.Daging buahnya tebal, lunak, berwarna kuning tua, tidak berserat, tidak berair (kalau diiris tidak banyak mengeluarkan air), beraroma cukup harum, serta memiliki rasa manis.Pelok/ biji berserat pendek serta berbentuk pipih memanjang dengan panjang sekitar 14 cm.

Buah mangga arumanis yang telah tua berkulit hijau tua tertutup lapisan lilin sehingga warnanya seperti hijau kelabu.Pada buah yang sudah masak,pangkalnya berwarna hijau kekuningan dengan ketebalan kulit sedang.Pada permukaan kulit terdapat bintik – bintik kelenjar berwarna putih kehijauan.Bobot buah rata – rata bisa mencapai 450 g per buah.Bentuk buah bulat panjang dengan panjang rata – rata 15 cm.Daging buahnya tebal lunak,berwarna kuning, dan tidak berserat(seandainya ada hanya sedikit).Selain itu,buah mangga arumanis tidak terlalu berair.

Bobot buah mangga manalagi bisa mencapai 0,5 kg per buah dengan panjang buah sekitar 16 cm.Daging buahnya tebal,tak begitu berair,berserat amat

(26)

halus,berwarna kuning,dan lunak.Buah yang sudah tua,walaupun belum masak rasanya sudah enak dan manis.

Buah mangga madu berbobot sekitar 375 g per buah, memiliki panjang sekitar 10,5 cm dan berbentuk bulat panjang dengan pangkal dan pucuk buah bulat.Daging buah yang sudah masak berwarna kuning dengan bagian dalamnya terlihat semakin berwarna kuning tua seperti warna madu.Daging buahnya berserat sedikit,kadar airnya sedang, dan beraroma harum.

Buah mangga kemang berbentuk elips,berukuran panjang 12 – 16 cm dan lebar 6 – 10 cm, berwarna kuning kecoklatan saat telah masak dan berbau seperti terpentin, serta memiliki rasa yang beragam(ada yang asam, manis, atau sepet).Buah mangga ini seringkali dimakan sebagai rujak atau asinan.Peloknya berukuran besar dan tebal.

Berat buah mangga lalijiwo adalah 200 g per buah,berbentuk bulat panjang, dan memiliki panjang sekitar 7 cm.Ujung buah bulat,berparuh sedikit,dan berlekuk sedikit.Warna kulit buah saat masak adalah hijau tua dan terdapat bintik – bintik kelenjar putih kehijauan.Daging buah yang sudah masak berwarna kuning tua, berkadar air hanya sedikit, beraroma kurang harum, dan memiliki rasa yang manis.Buah yang masih muda pun memiliki rasa yang tidak begitu asam.

2.2 Gliserin

Gliserin adalah senyawa netral, dengan rasa yang manis, tidak berwarna, cairan kental dan sangat higroskopis.Gliserin dapat menjadi berbentuk pasta bila berada mendekati titik beku Gliserin dapat larut sempurna dalam air dan alkohol, tapi tidak larut dengan minyak. Sebaliknya, banyak zat lebih mudah larut dalam gliserol dibanding dalam air maupun alkohol.Oleh karena itu gliserin merupakan sebuah pelarut yang baik (http://www.pioneerthinking.com/crafts/crafts- soapmaking/glycerin.html).

Gliserin dengan rantai HO-CH2-CH-(OH)-CH2-OH adalah produk samping dari reaksi hidrolisis antara minyak nabati dengan air untuk menghasilkan asam

(27)

lemak. Senyawa ini bisa menurunkan titik beku pelarutnya dengan mengganggu pembentukan kristal es pelarut.

Gliserin juga dapat meningkatkan titik didih pelarutnya dengan menghalangi molekul-molekul pelarut saling bertumbukan, dengan demikian mengurangi tekanan uap pelarutnya. Gliserin berbentuk cairan jernih, tidak berbau dan memiliki rasa manis.

CH2 – OH |

CH – OH |

CH2 – OH

Gambar 2.2 Struktur Gliserin

Gliserin merupakan derivat dari minyak nabati yang biasa dipakai untuk kosmetik (hand and body lotion, krim pelembab, dll), untuk bahan dasar pembuatan sabun juga merupakan bahan utama untuk pasta gigi. Fungsinya adalah untuk mengikat air/ pelembab sehingga krim selalu basah dan tidak cepat mengering di udara bebas.

Gliserin mudah dicerna dan tidak beracun dan mengalami metabolisme bersama karbohidrat, meskipun berada dalam bentuk kombinasi pada sayuran dan lemak binatang. Untuk produk makanan dan pembungkus makanan yang kontak langsung dengan konsumen, syarat utamanya adalah tidak beracun.

Kegunaannya di dalam produk makanan dan minuman antara lain sebagai : - Pelarut untuk pemberi rasa

- Pengental dalam sirup

- Bahan pengisi dalam makan rendah lemak (biskuit) - Pencegah kristalisasi gula pada permen dan es (http:susyanairi.blogspot.com/gliserin.html).

(28)

2.3 Karbohidrat

Karbohidrat adalah senyawa yang mengandung unsur-unsur C, H dan O,terutama terdapat di dalam tumbuh-tumbuhan yaitu kira-kira 75%,di samping itu bagian yang padatpun dari tanaman ini tersusun dari zat ini (Sastrohamidjojo,2009).Karbohidrat ini tidak hanya terdapat sebagai amilum atau pati.Karbohidrat ini tidak hanya terdapat sebagai pati saja,tetapi terdapat pula sebagai gula misalnya dalam buah-buahan, madu lebah, dan sebagainya(Poedjiadi,2006).

Karbohidrat yang penting dalam ilmu gizi dibagi dalam dua golongan, yaitu karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks.Sesungguhnya semua jenis karbohidrat terdiri atas karbohidrat sederhana atau gula sederhana.Karbohidrat kompleks mempunyai lebih dari dua unit gula sederhana di dalam satu molekul(Almatsier,2009).

2.3.1 Monosakarida

Monosakarida(sering disebut gula sederhana) adalah satuan karbohidrat yang tersederhana;tidak dapat dihidrolisis menjadi molekul karbohidrat yang lebih kecil lagi.Monosakarida dapat diikat secara bersama-sama untuk membentuk dimer, trimer, dan polimer.

Glukosa,monosakarida yang terpenting, kadang-kadang disebut gula darah(karena dijumpai di darah), gula anggur, atau dekstrosa.Binatang menyusui dapat mengubah sukrosa, laktosa, maltose dan pati menjadi glukosa kemudian dapat digunakan sebagai energi oleh organisme itu, atau disimpan sebagai glikogen (suatu polisakarida).Bila organisme itu memerlukan energi,glikogen diubah lagi menjadi glukosa(Fessenden, 1986).

(29)

2.3.2 Oligosakarida

Senyawa yang termasuk oligosakarida mempunyai molekul yang terdiri atas beberapa molekul monosakarida.Dua molekul monosakarida yang berikatan satu dengan yang lain,membentuk satu molekul disakarida.Oligosakaida yang lain ialah trisakarida yaitu yang terdiri atas tiga molekul monosakarida dan tetrasakarida yang terbentuk dari empat molekul monosakarida.Oligosakarida yang paling banyak terdapat di alam ialah disakarida(Poedjiadi,2006).

2.3.3 Polisakarida

Polisakarida merupakan senyawa yang di dalamnya terikat lebih dari satu gula sederhana yang dihubungkan dalam ikatan glikosida.Polisakarida meliputi:

pati,selulosa dan dekstrin, merupakan substan yang amorf sebagian besar tak larut dalam air dan tak berasa(Sastrohamidjojo,2009).Polisakarida secara umum merupakan senyawa hidrofil dalam sifat-sifat penghalang udara dan penguapan air yang lemah(Bourtoom,2007).

Polisakarida merupakan kelompok karbohidrat yang paling banyak terdapat di alam.Sebagian dari polisakarida membentuk struktur tanaman yang tak dapat larut misalnya selulosa dan hemiselulosa.Sebagian lagi membentuk senyawa cadangan pangan berbentuk pati dalam tanaman atau glikogen pada sel-sel hewan(Sudarmadji,1984).

2.4 Tepung Tapioka

Tepung tapioka yang dibuat dari ubi kayu mempunyai banyak kegunaan, antara lain sebagai bahan pembantu dalam berbagai industri.DIbandingkan dengan tepung jagung, kentang, dan gandum atau terigu, komposisi zat gizi tepung tapioka cukup baik sehingga mengurangi kerusakan tenun, juga digunakan sebagai bahan bantu berwarna putih

(30)

Tapioka yang diolah menjadi sirup glukosa dan dekstrin sangat diperlukan oleh berbagai industri.Tapioka juga banyak digunakan sebagai bahan pengental, bahan pengisi, bahan pengikat dalam industri makanan.Ampas tapioka banyak dipakai sebagai campuran makanan ternak.Pada umumya masyarakat kita mengenal dua jenis tapioka, yaitu tapioka kasar dan tapioka halus.Kualitas tepung tapioka ditentukan oleh beberapa faktor, misalnya warna, kandungan air, banyak kotoran, dan tingkat kekentalan.(http://www.iptek.net.id)

2.5 Pati

Pati (amilosa) merupakan karbohidrat, kandungan utama pada tanaman tingkat tinggi yang diproduksi melalui fotosintesis dalam tanaman hijau. Pati diperoleh dalam seluruh organ tanaman tingkat tinggi yang disimpan dalam biji, umbi, akar dan jaringan batang tanaman sebagai cadangan energi untuk masa pertumbuhan dan pertunasan. Selain sebagai bahan makanan pati juga digunakan dalam non-makanan, diantaranya perekat, detergen, dalam industri tekstil dan polimer. Pati merupakan polisakarida alami yang dapat diperbaharui (renewable), mudah rusak (biodegradable) dan harga murah(Winarno,1984).

Pati dapat dipisahkan menjadi dua fraksi utama berdasarkan kelarutan bila ditambahkan dengan air panas: sekitar 20% pati adalah amilosa (larut) dan 80%

sisanya ialah amilopektin (tidak larut).Struktur Amilosa merupakan struktur lurus dengan ikatan α- (1,4)-D-glukosa.Amilopektin terdiri dari struktur bercabang dengan dengan ikatan α- (1,4)-D-glukosa dan titik percabangan amilopektin merupakan ikatan α- (1,6).Berat molekul amilosa dari beberapa ribu hingga 500.000, begitu pula dengan amilopektin(Lehninger, 1982)

Amilosa. Hidrolisis lengkap amilosa meghasilkan hanya D-Glukosa; hidrolisis parsial menghasilkan maltosa sebagai satu-satunya disakarida. Disimpulkan bahwa amilosa adalah polimer linear dari α-D-glukosa yang dihubungkan secara-1,4. Beda antara amilosa dan selulosa ialah ikatan glikosidanya. β dalam selulosa, dan α dalam amilosa. Hal ini menyebabkan perbedaan sifat antara kedua polisakarida ini. Terdapat

(31)

250 satuan glukosa atau lebih per molekul amilosa, banyaknya satuan bergantung spesi hewan atau tumbuhan itu.

Gambar 2.3. Struktur Amilosa

Amilopektin. Suatu polisakarida yang jauh lebih besar daripada amilosa, mengandung 1000 satuan glukosa atau lebih per molekul. Seperti rantai dalam amilosa, rantai utama dari amilopektin mengandung 1,4-α-D-glukosa. Tidak seperti amilosa, amilopektin bercabang sehingga terdapat satu glukosa ujung kira-kira tiap 25 satuan glukosa. Ikatan pada titik percabangan ialah ikatan 1,6-α-glikosida(Fessenden, 1986).

Gambar 2.4. Struktur Amilopektin

Pati untuk aplikasi di dalam bahan makanan dikategorikan menjadi tiga, yaitu pati dalam bentuk serbuk,pati modifikasi dan pati pragelatinasi.Pati bahan makanan dalam bentuk serbuk digunakan oleh industri di dalam produksi dan merupakan awal dari diversifikasi pangan.Pati modifikasi merupakan kombinasi terkini dalam bahan pangan sesuai perkembangan.Pati pragelatinasi mengalami pertumbuhan signifikan pada beberapa tahun belakangan dan mengalami peningkatan permintaan(Whistler,1984).

(32)

2.6 Kitosan

Kitosan merupakan padatan amorf yang berwarna putih kekuningan dengan rotasi spesifik [α]D11 -3 hingga -10^o (pada konsentrasi asam asetat 2%).Kitosan larut pada kebanyakan larutan asam organik pada pH sekitar 4,0 tetapi tidak larut pada pH lebih besar dari 6,5, juga tidak larut dalam pelarut air, alkohol, dan aseton(Sugita,2009).

Kitosan diturunkan dari kitin dengan melakukan deasetilasi oleh pengaruh alkali.Kitosan dapat diketahui dari derajar deasetilasi dan berat molekular rata-rata yang terkandung di samping kegunaannya sebagai antimikroba dengan sifat-sifat kationik yang dimiliki.

Kitosan dapat membentuk pelapis yang bersifat semipermeabel yang mana dapat mempengaruhi kondisi internal,termasuk memperlambat pemasakan dan mengurangi laju transpirasi buah dan sayur.Lapisan yang berasal dari larutan kitosan adalah bening, elastis namun sedikit rapuh.Pelapis yang terbuat dari kitosan biasanya digunakan pada produk seperti buah dan sayur(Bourtoom,2008).

Gambar 2.5 Struktur Kitosan

2.7 Edible Film

Edible film adalah lapisan tipis dan kontinu terbuat dari bahan-bahan yang dapat dimakan, dibentuk melapisi komponen makanan (coating) atau diletakkan diantara komponen makanan (film) yang berfungsi sebagai penyangga terhadap transfer massa (misalnya kelembaban, oksigen, lipid, cahaya dan zat terlarut), dan atau sebagai pembungkus bahan makanan dan bahan tambahan, serta untuk mempermudah penanganan makanan, sebagai alternatif bahan pengemas yang tidak berdampak terhadap lingkungan, harga relatif murah dan mudah terurai oleh bakteri di alam.

(33)

Edible film layak sebagai bahan pengemas apabila memenuhi standar antara lain:

memiliki sifat mekanik yang tinggi, tidak larut terhadap air, bersifat elastis atau mudah dibentuk dan juga memiliki sifat biodegradable (Bourtoom,2007) .

Edible film diaplikasikan pada makanan dengan cara pembungkusan, pencelupan, penyikatan atau penyemprotan. Bahan hidrokoloid dan lemak atau campuran keduanya dapat digunakan untuk membuat edible film. Hidrokoloid yang dapat digunakan untuk membuat edible film adalah protein (gelatin, kasein, protein kedelai, protein jagung dan gluten gandum) dan karbohidrat (pati, alginat, pektin, gum arab, dan modifikasi karbohidrat lainnya), sedangkan lipid yang digunakan adalah lilin/wax, gliserol dan asam lemak.

Kelebihan edible film yang dibuat dari hidrokoloid diantaranya memiliki kemampuan yang baik untuk melindungi produk terhadap oksigen, karbondioksida dan lipid serta memiliki sifat mekanis yang diinginkan dan meningkatkan kesatuan struktural produk. Kelemahannya, film dari karbohidrat kurang bagus digunakan untuk mengatur migrasi uap air sementara film dari protein sangat dipengaruhi oleh perubahan pH. Kelebihan edible film dari lipid adalah memiliki kemampuan yang baik untuk melindungi produk dari penguapan air atau sebagai bahan pelapis untuk mengoles produk makanan(Krochta,1997).

Edible film yang berasal dari komposit yang heterogen di antara polisakarida,protein, atau lemak.Hal ini dimaksudkan untuk meniadakan kekurangan masing – masing penyusun film yang ada.Kombinasi dengan polimer untuk membentuk film dimungkinkan berasal dari protein dan karbohidrat,protein dan lemak,karbohidrat dan lemak atau polimer sintetik dan polimer alamiah.Hal ini dimaksudkan untuk meningkatkan permeabilitas atau sifat mekanis untuk aplikasi yang spesifik. Metode yang digunakan akan mempengaruhi sifat – sifat lapisan yang dihasilkan(Bourtoom,2008).

2.8 Spektroskopi Infra Merah

(34)

Spektrum infra merah terletak pada daerah dengan panjang gelombang berkisar 0,78 – 1000 µm atau bilangan gelombang 12.800 sampai 10^-7.Instrumentasi spektrum infra merah dibagi ke dalam tiga radiasi,yaitu inframerah dekat,inframerah pertengahan, dan inframerah jauh.

Aplikasi spektroskopi infra merah sangat luas,baik untuk analisis kuatitatif maupun kualitatif.Penggunaan yang paling banyak adalah pada daerah pertengahan dengan kisaran bilangan gelombang 4000 sampai 670 cm^-1 atau dengan panjang gelombang 2,5-15 µm.Kegunaan yang paling penting adalah untuk identifikasi senyawa organik, karena spektrumnya sangat kompleks, yaitu terdiri dari banyak puncak-puncak(Bintang,2010).

Frekuensi radiasi infra merah adalah sekitar 100 cm^-1(panjang gelombang lebih besar dari 100 µm) diserap dan dikonversi oleh molekul organik menjadi energi rotasi molekular.Adsorpsi yang terbentuk diplot dalam satuan;serta spektrum rotasi menghasilkan data tunggal.Jangkauan infra merah adalah pada rentang 10,000 – 100 cm^-1(1-100µm) diserap dan dikonversi oleh molekul organik menjadi energi vibrasi molekular(Silverstein,1981).

2.9 Scanning Electron Microscope ( SEM )

SEM adalah alat yang dapat membentuk bayangan permukaan spesimen secara makroskopik. Berkas elektron dengan diameter 5 – 10 nm diarahkan pada spesimen interaksi berkas elektron dengan spesimen menghasilkan beberapa fenomena yaitu hamburan balik berkas elektron, sinar x, elektron sekunder, absorbsi elektron(Wirjosentono,1996).

Prinsip dasar dari SEM adalah electron.Di dalam SEM, digunakan sinyal elektron BSEs (Backscaterred Electrons) dan Ses (Secondary Electrons).Yang membedakan topografi dan spesimen permukaan dipengaruhi oleh keluarnya intensitas sinyal elektron yang dikumpulkan berdasarkan gelombang-gelombang pemindaian (Stokes,2008).

(35)

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Alat-Alat

- Hotplate Gallenkamp

- Oven Bender and Hobein

- Neraca analisis Mettler Toledo

- Gelas Beaker Pyrex

- Gelas Ukur Pyrex

- Labu takar Permacolor

- Alat Torse Tokyo Testing Machine

- Termometer G H Zeal

- Spektrofotometer FT-IR Perkin Elmer

- SEM (Scanning Electron Microscope) JSM-6360 - Jangka sorong

(36)

- Plat akrilik - Spatula - Pipet tetes - Blender - Botol reagen - Botol akuades

- Magnetik Stirer

3.2 Bahan

- Mangga Golek

- Kitosan % DD 90,2 %

- Tepung Tapioka Sanghee

- Gliserin E-Merck

- CH3COOH(aq) 1%

- Akuades

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Pengambilan Sampel

Sampel berupa buah mangga dari jenis mangga golek yang diperoleh dari Pasar Sentral Medan.Buah Mangga memiliki nama Latin Mangifera indica L.

3.3.2 Pembuatan Larutan Pereaksi

3.3.2.1. Pembuatan Larutan CH3COOH 1% (^w/v)

Dipipet 1 mL larutan CH3COOH(aq) kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 100 mL.Diencerkan dengan akuades hingga garis tanda.

3.3.2.2. Pembuatan Larutan Kitosan 2% (^w/v)

(37)

Ditimbang 1 g kitosan kemudian dimasukkan ke dalam gelas beaker.Ditambahkan 50 mL larutan CH3COOH 1% (^v/v).Didiamkan selama ± 1 jam hingga seluruh kitosan larut.

3.3.3 Cara Kerja

3.3.3.1. Preparasi Sampel

Kulit buah Mangga Golek dikupas kemudian dibersihkan.Buah Mangga Golek yang diperoleh diiris tipis-tipis hingga disisakan biji buah.Kemudian dihaluskan dengan blender hingga didapatkan ekstrak mangga.

3.3.3.2. Pembuatan Edible Film

Sebanyak 2 g tepung tapioka dimasukkan ke dalam gelas beaker yang telah diisi dengan 84 mL akuades.Diaduk hingga homogen.Dipanaskan di atas hotplate pada suhu ± 65^oC hingga mengental.Ditambahkan kitosan 2% (^w/v).Ditambahkan 10 g ekstrak mangga sambil diaduk hingga homogen.Kemudian ditambahkan 2 g gliserin.

Diaduk hingga homogen dan dibiarkan mengental.Campuran dituang ke plat akrilik dan diratakan.Dikeringkan di dalam oven pada suhu ± 30 ^oC selama ± 2 hari.Dilakukan prosedur yang sama untuk tepung tapioka dengan variasi 4 g, 6g, 8g, dan 10 g dan akuades dengan variasi 82 mL, 80 mL, 78 mL dan 76 mL.

3.3.4 Pengukuran Ketebalan Edible Film

Edible film yang diperoleh dipotong dengan ukuran 10 cm x 10 cm,kemudian dilakukan pengukuran dengan menggunakan jangka sorong sebanyak dari lima sisi, yaitu sudut sisi kiri atas, sudut sisi kanan atas, sudut sisi kiri bawah, sudut sisi kanan bawah dan tengah.Kemudian, dicari rata-rata dari ketebalan tersebut.

3.3.5 Pengukuran Kuat Tarik dan Kemuluran

(38)

Kekuatan tarik adalah salah satu sifat dasar dari bahan polimer yang terpenting dan sering digunakan untuk karakteristik suatu bahan polimer. Kekuatan tarik suatu bahan didefinisikan sebagai besarnya beban maksimum (Fmaks) yang digunakan untuk memutuskan spesimennya bahan dibagi dengan luas penampang awal (A0).

Perhitungan Uji Kuat Tarik : Kekuatan tarik(σ) =

Ao Load Ao

Fmaks=

Keterangan : Load = Tegangan (KgF) Ao = Luas spesimen (mm²)

σ = Kekuatan tarik bahan (KgF/ mm²)

Bila suatu bahan dikenakan beban tarik yang disebut tegangan, maka bahan akan mengalami regangan.Kurva tegangan terhadap regangan merupakan karakteristik dari sifat mekanik suatu bahan. Untuk bahan polimer bentuk kurva tegangan regangan terlihat pada gambar 3.1

Tegangan lumer

Kuat tarik Tegangan putus

Perpanjangan Lumer

Tegangan

Regangan

Gambar 3.1 Kurva Tegangan dan Regangan Bahan Polimer

Spesimen yang digunakan untuk uji kekuatan tarik berdasarkan ASTM D 638 seperti terlihat pada gambar 3.2. rangkaian alat uji tarik diset sesuai dengan yang diperlukan. Kecepatan tarik 100 mm/menit dan beban maksimum 100 kgf. sampel yang sudah berbentuk dumbell dijepitkan pada alat uji tarik, kemudian alat dijalankan dan data yang dihasilkan diamati pada monitor.