i
KAJIAN KARAKTERISTIK EDIBLE F ILM PATI SINGKONG UTUH MODIFIKASI CROSS-LINKING ASAM SITRAT
Skripsi
Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret
Oleh: Sri Lestariana
H0912125
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS NEGERI SEBELAS MARET SURAKARTA
ii
KAJIAN KARAKTERISTIK EDIBLE F ILM PATI SINGKONG UTUH MODIFIKASI CROSS-LINKING ASAM SITRAT
Yang dipersiapkan dan disusun oleh Sri Lestariana
H 0912125
Telah dipertahankan didepan dewan penguji Pada Tanggal : 10 Oktober 2016 Dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Susunan Dewan Penguji
Ketua
Ir. Kawiji, M.P NIP. 196112141986011001
Anggota I
Ir. Windi Atmaka, M.P NIP. 196108311988031001
Anggota II
Godras Jati Manuhara, S.TP., M.Sc NIP. 198103302005011001 Surakarta, Oktober 2016
Mengetahui,
Universitas Sebelas Maret
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan yang Maha Esa karena atas segala karunia dan bimbingan-Nya sehingga penulis dapat melaksanakan dan menyelesaikan Skripsi dengan judul “Kajian Karakteristik Edible Film Pati Singkong Utuh Modifikasi Crosslinking Asam Sitrat” disusun untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Seluruh kelancaran dan keberhasilan dalam pembuatan Skripsi ini tentunya tidak terlepas dari bantuan, arahan, bimbingan, serta dukungan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu, dengan terselesaikan laporan ini, Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. Ir Bambang Pujiasmanto, M.S. selaku dekan Fakultas Pertanian Universitas Negeri Sebelas Maret
2. Ir. Bambang Sigit Amanto, M.Si selaku ketua program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Negeri Sebelas Maret
3. Bapak Ir. Kawiji, MP. dan Ir. Windi Atmaka, MP. selaku Dosen Pembimbing yang banyak memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis.
4. Bapak Godras Jati Manuhara S.TP, M.Sc selaku Dosen Penguji yang banyak memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis.
5. Ibu Dwi Ishartani, S.TP, M. Sc. selaku Pembimbing Akademik yang selalu memberi nasihat dan motivasi demi meningkatkan prestasi akademik selama perkuliahan di ITP UNS.
6. Staf pengajar di Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan, Universitas Negeri Sebelas Maret.
iv
8. Bapak Sutopo dan Ibu Siti Marsiyah selaku kedua orangtua penulis atas doa restu, motivasi dan dukungannya.
9. Kedua adik penulis (Niko dan Rido) serta seluruh kerabat atas segala bentuk motivasi dan dukungannya.
10.Tri mardianti selaku partner penelitian, yang selalu menemani selama proses penyusunan skripsi.
11.Della N.A, Dhita Ekariski, N. Cholisyoh, N. Retnosari, N. Nisa A., Rahayu S.R, Rohmah Fitri U., Sakinah Ummu Z., Siti Mardiyah, Tri Mardianti, Y. R. Almalia, Aditya P., M. Iqbal S.P, M. S. H. Aziz, Prakoso Adi, R. Gunawan, dan Rosyid K.A. dan teman-teman dari Samawa Family, Zona Sharing, Keluarga KKN Boyolali serta teman-teman dari ITP’12 yang telah menemani, membantu, memotivasi, dan memberi semangat selama perkuliahan hingga proses penyusunan skripsi.
12.Salis, Da’u, mbak Nisa, mbak Hana, mbak Beta, mbak Santi, mbak Chita, mbak Unun, mbak Terry teman-teman dari kos pondok ceria yang selalu menemani selama masa perkuliahan di UNS
13.Teman-teman seperjuangan selama pelaksanaan skripsi. Dan pihak-pihak lain yang tidak dapat kami sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan dalam penulisan Skripsi ini. Oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Semoga laporan ini dapat bermanfaat.
Surakarta, Oktober 2016
v DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR LAMPIRAN... ix
RINGKASAN... x
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Perumusan Masalah ... 3
C. Tujuan Penelitian ... 3
D. Manfaat Penelitian... 4
BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka... 5
1. Singkong ... 5
2. Pati Singkong... 6
3. Cross-linking ... 7
4. Asam Sitrat... 8
5. Plasticizer (Gliserol) ... 9
6. Edible Film ... 10
7. Karakteristik Edible Film ... 10
B. Kerangka Berpikir ... 13
vi BAB III METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu... 14
B. Bahan dan Alat... 14
1. Bahan ... 14
2. Alat ... 15
C. Tahapan penelitian... 16
1. Pembuatan pati singkong utuh ... 16
2. Pembuatan Edible film ... 16
3. Karakteristik Edible film ... 17
D. Rancangan Percobaan ... 20
E. Metode Analisis ... 20
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Karakteristik pati singkong utuh ... 21
B. Karakteristik Edible film ... 22
1. Ketebalan ... 22
2. Laju Tranmisi Uap Air... 23
3. Kelarutan ... 25
4. Kuat tarik ... 27
5. Pemanjangan... 29
6. Uji FT-IR (fourier transform infrared) ... 30
BAB V PENUTUP 1. Kesimpulan ... 35
2. Saran ... 35
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Rancangan Percobaan ...20 Tabel 3.2. Metode Analisis ...20 Tabel 4.1. Pengaruh Konsentrasi Asam Sitrat terhadap Ketebalan Edible
Film...22 Table 4.2 Pengaruh Konsentrasi Asam Sitrat terhadap Permeabilitas Uap Air
Edible Film... ...23 Tabel 4.3 Pengaruh Konsentrasi Asam Sitrat terhadap Kelarutan Edible Film 25 Tabel 4.4 Pengaruh Konsentrasi Asam Sitrat terhadap Kuat Tarik Edible Film 27 Tabel 4.5 Pengaruh Konsentrasi Asam Sitrat terhadap Pemanjangan Edible
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Struktur kimia asam sitrat ... 8 Gambar 2.2 Kerangka Berpikir Penelitian ...13 Gambar 3.1 Ekstraksi Pati kulit singkong (Juliana, 2007) dengan modifikasi...18 Gambar 3.2 Diagram alir pembuatan edible film (Ghanbarzadeh, 2011 dengan
modifikasi). ...19 Gambar 4.1 Hasil uji FT-IR edible film dengan penambahan asam sitrat 0% 31 Gambar 4.2 Hasil uji FT-IR edible film dengan penambahan asam sitrat 10% 31 Gambar 4.3 Hasil uji FT-IR edible film dengan penambahan asam sitrat 20% 32 Gambar 4.4 Hasil uji FT-IR edible film dengan penambahan asam sitrat 30% 32 Gambar 4.5 Skema reaksi esterifikasi asam sitrat dan pati pada pembuatan
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Metode Analisis ...40
Lampiran 2. Analisis Data Karakteristik Pati Singkong Utuh...42
Lampiran 3. Analisis Data Karakteristik Edible Film...43
Lampiran 4. Dokumentasi penelitian ...48
x
KAJIAN KARAKTERISTIK EDIBLE F ILM PATI SINGKONG UTUH MODIFIKASI CROSS-LINKING ASAM SITRAT
Sri Lestariana1), Ir. Kawiji, M.P.2), Ir. Windi Atmaka, M.P.2)
1)
Mahasiswa Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan 2)
Staff Pengajar Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan
RINGKASAN
Singkong merupakan bahan mentah sumber pati. Pati merupakan jenis polimer polisakarida yang cocok digunakan sebagai bahan pembuatan edible film. Edible film dari pati memiliki permeabilitas uap air yang rendah dan rapuh. Salah satu metode yang dapat dilakukan untuk memperbaiki sifat edible film adalah metode crosslinking. Metode Crosslinking dapat dilakukan menggunakan agen crosslinking seperti asam sitrat. Asam sitrat merupakan produk hasil metabolisme (siklus krebs) yang aman digunakan sebagai tambahan dalam pembuatan bahan pengemas. Pada penelitian ini akan dipelajari pengaruh penggunaan asam sitrat sebagai agen cross-linking terhadap karakteristik dari edible film pati singkong utuh. Pati singkong utuh didapat dari ekstraksi pati singkong tanpa proses pengupasan yang akan membuat pekerjaan lebih efisien dan menghasilkan rendemen pati yang lebih banyak.
Pembuatan edible film dilakukan dengan menggunakan 5 gram pati singkong utuh, 2 ml gliserol, dan asam sitrat kristal (0%, 10%, 20%, dan 30% dari berat pati kering). Hasil analisis ANOVA dengan signifikasi 5% menunjukkan penambahan asam sitrat dapat meningkatan ketebalan dan kelarutan edible film serta penurunan laju tranmisi uap air dan pemanjangan. Penambahan asam sitrat 10% akan meningkatkan kuat tarik, pada penambahan 20% dan 30% akan menyebabkan penurunan kuat tarik edible film. Pada pengujian FTIR adanya reaksi crosslinking pada pembuatan edible film dari pati singkong utuh yang menghasilkan gugus ester dapat terbaca pada rentang 1725,4 - 1730,22 cm-1.
xi
STUDY OF CHARACTERISTICS WHOLE CASSAVA STARCH BASED EDIBLE FILM WITH CITRIC ACID CROSSLINKING MODIFICATION
Sri Lestariana1), Ir. Kawiji, M.P.2), Ir. Windi Atmaka, M.P.2)
1)
Student of Food Science and Technology Departement, Sebelas Maret University
2)
Lecturer of Food Science and Technology Departement, Sebelas Maret University
SUMMARY
Cassava is a raw materials for starch. Polysaccharide polymer as such a starch is suitable base materials for edible film. Edible film from cassava starch had low water vapor permeability and brittle. Crosslinking is one of a method to improve characteristics from cassava starch based edible films. Citric acid is product of metabolism process (kreb’s cycle) who recognized as safe addictive for food packaging applications as crosslinking agent. The aim of the research is to study effect of citric acid as crosslinking agent on whole cassava starch based edible films. Whole cassava starch was extracted from cassava starch without peeling which had more starch content and more efficient.
Edible film made from 5 gram of whole cassava starch, 2 ml gliserol and citric acid (0%, 10%, 20%, 30% w/w starch). Results of ANOVA analysis with 5% significance shows added citric acid could improved thickness and solubility of edible film, and shows degrease of water vapor tranmission rate and elongation. Whole cassava starch based edible film with 10% citric acid show improved tensile streght, but added 20% and 30% citric acid shows reduction tensile streght. In FT-IR analysis, crosslinking reaction in whole cassava starch based edible films recognized at the peak 1725,4 - 1730,22 cm-1 which demonstrates the existence of an ester group.