BAB 3
METODE PENELITIAN 3.1. Alat-alat
- Hotplate Corning
- Oven Hammert
- Neraca analisis Acis
- Gelas beaker Pyres
- Gelas ukur Pyrex
- Labu takar Pyrex
- Blender Philips
- Erlenmeyer 500 ml Pyrex
- Pipet volume Pyrex
- Labu Takar Permacolor
- Termometer 100ᵒC Pyrex
- Labu leher tiga 1000 ml Pyrex
- Spektrofotometer FT-IR - Scanning Electron Microscope
- Spektrofotometer UV-Visible Spectronic 300 - Jangka Sorong
- Karet sumbat - Panci
- Kondensor - Pipa bengkok - Statif dan klem - Plat Akrilik - Spatula
- Kertas saring Whattman No. 42
- Kertas saring Biasa
- Corong vakum - Jangka Sorong - Cawan Petri - Tabung Reaksi - Rak Tabung - Plastik 3.2. Bahan-bahan
- Ekstrak Kulit Manggis
- Kitosan % DD 90,2%
- Tepung Tapioka Gunung Agung
- Gliserin PT.SOCI - CH3COOH(aq) 6% - Akuades - Metanol teknis 3.3. Prosedur Penelitian 3.3.1. Pengambilan Sampel
Sampel berupa ekstrak kulit manggis yang diperoleh dari pedagang buah Langkat. Buah manggis memiliki nama latin Garciniae Mangostanae L. dan nama latin dari kulit manggis adalah Garciniae Mangostanae Radix.
3.3.2. Pembuatan Larutan Pereaksi
3.3.2.1. Pembuatan Larutan CH3COOH 1% (w/v)
Dipipet 16,6 ml larutan CH3COOH(aq) 6% kemudian dimasukkan kedalam labu
3.3.2.2. Pembuatan Larutan Kitosan 2% (w/v)
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. Preparasi Sampel
Buah manggis dikupas dan di ambil bagian kulitnya, kemudian dipotong tipis-tipis, dikeringkan dibawah sinar matahari selama ±2 hari, kemudian dimasukkan didalam blender. Setelah halus, dimaserasi selama 7 hari dengan pelarut methanol, disaring vakum, kemudian dipekatkan dengan rotary evaporator dengan suhu 65ᵒC selama ±10 jam dan didapatkan ekstrak antioksidan kulit manggis.
3.3.4. Pembuatan Edible Film
Sebanyak 3 g tepung tapioca dimasukkan kedalam gelas beaker yang telah diisi dengan 50 ml akuades. Diaduk hingga homogen. Dipanaskan di atas hotplate pada suhu± 650C hingga mengental. Ditambahkan kitosan 2% (w/v) sebanyak 3 ml.
Ditambahkan 1 g ekstrak kulit manggis sambil diaduk hingga homogen. Kemudian ditambahkan 1 ml gliserin. Diaduk hingga homogen dan dibiarkan mengental. Campuran dituang di plat akrilik dan diratakan. Dikeringkan didalam oven pada suhu ± 300C selama ± 3 hari. Dilakukan prosedur yang sama untuk sampel ektraks kulit manggis dengan variasi 2 g, 3 g, 4 g, 5 g dan akuades dengan variasi 45 ml, 40 ml, 35 ml, 30 ml.
3.3.5. 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
suatu bahan didefinisikan sebagai besarnya beban maksimum (Fmax) yang
digunakan untuk memutuskan spesimennya bahan dibagi dengan luas penampang awal (A0).
Perhitungan Uji Kuat Tarik :
Kekuatan tarik(σ) = Fmaks
𝐴𝑜 =
𝐿𝑜𝑎 𝐴𝑜
Keterangan : Load = Tegangan (KgF)
Ao = Luas specimen (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
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 dumbbell dijepitkan pada alat uji tarik, kemudian alat dijalankan dan didata yang dihasilkan diamati pada monitor.
Gambar 3.2 Bentuk Spesimen Untuk Analisis Kuat Tarik dan Kemuluran ASTM D-638-72 Tipe IV
Disamping uji sifat mekanik kekuatan tarik (σ), juga diamati kemuluran (ԑ) yang didefinisikan sebagai perubahan panjang specimen (I0) dengan perubahan
panjang specimen setelah diberi beban (It) maupun terhadap regangan (stroke).
Perhitungan Kemuluran : Kemuluran(ԑ) = 𝐼𝑡 − 𝐼0 𝐼0 x 100% Kemuluran(ԑ) = 𝑆𝑡𝑟𝑜𝑘 𝐼0 x 100% Keterangan: ԑ = kemuluran (%)
Stoke = Regangan (mm/menit)
I0= Panjang specimen mula-mula (mm)
It = Panjang specimen setelah diberi beban (mm)
(Wirjosentono, 1996).
penimbangan. Sampel dimasukkan kembali kedalam wadah yang berisi akuades selama 10 detik. Kemudian sampel diangkat dari wadah dan ditimbang kembali. Prosedur perendaman dan penimbangan dilakukan kembali sampai diperoleh berat akhir sampel konstan (Ban et al. 2005). Selanjutnya air yang diserap oleh sampel dihitung melalui persamaan :
Daya Serap Air (%) = 𝑊−𝑊𝑜
𝑊𝑜 𝑥 %
Dimana : W = berat edible film basah
Wo = berat edible film kering
3.3.8. Analisa SEM ( Scanning Electron Microscope)
Analisa SEM (Scanning Electron Microscope) merupakan pemeriksaan dan analisa permukaan serta mempelajari sifat morfologi sampel. Dalam hal ini, dilihat dari permukaan edible film hasil campuran tepung tapioka dengan kitosan, ekstrak kulit manggis, dan gliserin berdasarkan sifat mekanik edible film yang optimal.
3.3.9. Analisa FT-IR (Fourier Transform Infra Red)
Analisa FT-IR (Fourier Transform Infra Red) merupakan analisa terhadap interaksi senyawa-senyawa yang terkandung dalam edible film berupa uluran atau lekukan gugus fungsi yang ditampilkan dalam bentuk spectrum gelombang. Dalam hal ini, dilihat dari spectrum interaksi gugus fungsi dari edible film hasil campuran tepung tapioka dengan kitosan, ekstrak kulit manggis, dan gliserin berdasarkan sifat mekanik edible film yang optimal.
3.3.10. Uji Aktivitas Antibakteri
3.3.10.1. Uji Aktivitas dengan Metode Kirby Bauer
Dituang media MHA (Mueller Hinton Agar) steril kedalam cawan petri secara aseptis dan biarkan hingga memadat. Dibuat suspensi bakteri uji dengan cara mengambil biakkan bakteri tersebut untuk selanjutnya dihomogenkan kedalam 10 mL garam fisiologis (0,9 %). Konsentrasi bakteri uji selanjutnya
disamakan dengan konsentrasi larutan McFarland (108 CFU/mL). Suspensi bakteri uji tersebut selanjutnya diinokulasikan dengan cara menggoresnya menggunakan
cotton bud steril hingga merata pada media MHA yang telah memadat. Dimasukkan potongan edible film kedalam media uji untuk selanjutnya diinkubasi pada suhu 34 oC. Diamati dan diukur hasil uji antimikroba yang dihasilkan edible
film dimulai dari hari pertama, kedua dan ketiga setelah masa inkubasi.
3.3.10.2. Uji Aktivitas dengan Metode Total Plate Count
Disiapkan 5 buah tabung reaksi yang masing-masing berisi 9 mL akuades steril. Selanjutnya ditimbang sebanyak 1 g sampel uji untuk dimasukkan kedalam tabung reaksi pertama. Dari hasil homogenisasi antara 9 mL akuadest steril dengan 1 g sampel uji diperoleh faktor pengenceran dengan konsetrasi 10-1. Dari hasil pengenceran 10-1 diambil sebanyak 1 mL untuk dimasukkan kedalam tabung ke 2. Hasill homogenisasi pada tabung ke dua akan memperoleh faktor pengenceran dengan konsentrasi 10-2 begitu seterusnya hingga diperoleh faktor pengenceran 10-5. Diambil masing-masing sebanyak 0,1 mL dari pengenceran 10-4 dan 10-5 untuk diinokulasikan kedalam 2 cawan petri yang berbeda. Dituangkan media PCA (Plate Count Agar) pada kisaran suhu ±36 oC kedalam cawan petri yang telah berisi 0,1 mL larutan dari hasil faktor pengenceran 10-4 dan 10-5. Diinkubasi hasil TPC dengan metode cawan tuang tersebut pada suhu 34 oC selama 1 x 24 jam. Dihitung jumlah koloni yang tumbuh setelah masa inkubasi.
3.4. Bagan Penelitian 3.4.1. Preparasi Sampel
Dikupas
Dibersihkan
Diiris tipis-tipis
Dikeringkan dibawah sinar
matahari selama ± 2 hari
Dihaluskan dengan blender
Dimaserasi dengan methanol
selama ± 7 hari
Disaring vakum
Dipekatkan dengan rotary
evaporator pada suhu 65
ᵒC
selama ± 10 jam
Kulit Manggis
3.4.2. Pembuatan Edible Film
Ditimbang sebanyak 3 g
Dimasukkan ke dalam gelas beaker Ditambahkan 50 ml akuades
Dipanaskan diatas hotplate (± 65oC) Ditambahkan 3ml larutan kitosan 2% Ditambahkan 1 g ekstrak kulit manggis
Ditambahkan 1ml gliserin
Diaduk hingga homogen dan mengental
Dituang di plat akrilik dan diratakan Dikeringkan didalam oven (± 30oC) selama 2 hari
Dilakukan perlakuan yang sama untuk ekstrak kulit manggis dengan variasi 2 g, 3 g, 4 g, 5 g dan akuades dengan variasi 45 ml, 40 ml, 35 ml, dan 30 ml.
Tepung Tapioka
3.4.3 Karakterisasi dan Pengujian Edible Film
3.4.4. Pengujian Aktivitas Antibakteri Edible Film
3.4.4.1. Uji Aktivitas Edible Film dengan Metode Kirby Bauer Biakan bakteri Escherichia coli dan
Staphyloccus aureus
disuspensi dalam akuades steril dihomogenkan dengan vortex dibandingkan dengan kekeruhan Suspensi bakteri
diencerkan dengan akuades Steril sampai kekeruhan
6 CFU/ml Media MHA
diinkubasi di atas media
Suspensi Bakteri MHA
di inkubasi di atas media MHA
Media MHA Cakram
Edible Film
diletakkan cakram edible film diatas media MHA diinkubasi secara terbaik dalam inkubator pada suhu 32-34ºC selama 3x24 jam
diukur diameter zona antibakteri
3.4.4.2 Uji Aktivitas Edible Film dengan Metode Standart Plate Count (SPC) pada Apel
Apel
dibungkus dengan edible film
diletakkan pada suhu kamar
dipotong seberat 1 g
dihaluskan dan dimasukkan dalam tabung reaksi
ditambah akuades steril sebanyak 9 ml
Kultur awal pengenceran 10-1
diencerkan hingga 10-5
dimasukkan 0,1 ml ke dalam media PCA padat didalam cawan petri
diratakan dengan hockey stick
Media PCA dan kultur
diinkubasi pada suhu 32-34ºC selama 24 jam
dihitung isolate bakteri
Hasil
Dilakukan perlakuan yang sama untuk apel yang dibungkus dengan plastik biasa dan edible film liquid untuk perbandingan.
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
4.1.1. Hasil Analisa Karakateristik Meliputi Ketebalan, Kuat Tarik, Kemuluran, Dan Elastisitas Edible Film
Dari hasil penelitian pembuatan dan karakterisasi serta uji aktivitas edible film dari campuran tepung tapioka, kitosan, gliserin, dan ekstrak kulit manggis (Garciniae mangostana) untuk kemasan buah apel malang (Malus domestica
B.) yang telah dilakukan, diperoleh karakteristik dari edible film sebagai berikut :
Tabel 4.1. Hasil Analisa Karakteristik Edible Film dari Campuran Tepung Tapioka, Kitosan, Gliserin, dan Ekstrak Kulit Manggis (Garciniae mangostana) Untuk Kemasan Buah Apel Malang (Malusdomestica B.)
No. Parameter Penambahan Ekstrak Kulit Manggis (Garciniae
mangostana) 1 g 2 g 3 g 4 g 5 g 1. Ketebalan (mm) 0,20 0,30 0,30 0,32 0,26 2. Kuat Tarik (KgF/mm2) 1,730 1,111 0,660 0,502 0,428
4.1.2. Hasil Analisa Uji Ketahanan Air (Water Uptake) Edible Film dari Campuran Tepung Tapioka, Kitosan, Gliserin, dan Ekstrak Kulit Manggis (Garciniae mangostana) Untuk Kemasan Buah Apel Malang (Malus domestica B.)
Dari hasil penelitian pembuatan dan karakterisasi serta uji aktivitas edible film dari campuran tepung tapioka, kitosan, gliserin, dan ekstrak kulit manggis (Garciniae mangostana) untuk kemasan buah apel malang (Malusdomestica
B.) yang telah dilakukan, diperoleh % ketahanan air dari edible film sebagai berikut :
Tabel 4.2. Hasil Analisa Uji Ketahanan Air (Water Uptake) Edible Film
Edible Film Ketebalan edible film
(mm)
Daya Serap Air (Water Uptake) (%) 1 g 0,20 17,766 2 g 0,24 25,378 3 g 0,26 26,638 4 g 0,30 32,175 5 g 0,34 73,529
4.1.3. Hasil Uji Aktivitas Antibakteri Edible Film dengan Metode Kirby Bauer
Pada Edible film dilakukan uji aktivitas antibakteri menggunakan metode Kirby Bauer. Aktivitas Antibakteri pada edible film menunjukkan zona hambat pada pertumbuhan beberapa bakteri patogen yaitu Escherchia colidan
Staphyloccocus aureus. Hasil pengukuran diameter zona hambat beberapa kultur bakteri akan ditunjukkan pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Diameter Zona Hambat Beberapa Kultur Bakteri oleh Edible Film
No. Spesies Bakteri
Bahan UjiEdible film Diameter Zona Hambat (mm) Indeks Antimikrobial 1. Staphyloccocus aureus (gram positif) 1 g 3 0,13 2 g 1 0,04 3 g 4 0,18 4 g 5 0,23 5 g 5 0,23 2. Escherchia coli (gram negatif) 1 g 3,5 0,16 2 g 0,25 0,01 3 g 3,25 0,15 4 g 1,25 0,05 5 g 1 0,04
4.1.4. Pertumbuhan Koloni Bakteri Pada Apel Malang (Malus dulcus B.) Yang Dibungkus Dengan Edible Film, Yang dibungkus dengan Edible Film liquid, Yang Dibungkus dengan Plastik Biasa, dan Yang tanpa Pembungkus dengan Metode Standart Plate Count (SPC)
Dengan menggunakan metode Standart Plate Count (SPC) pada media Plate
Count Agar (PCA) jumlah koloni yang tumbuh pada apel malang (Malus
dulcus B.) yang telah dibungkus edible film dapat dihitung. Perhitungan jumlah koloni dilakukan dengan counter pada hari ke 1, 5, 10, dan 15. Sebagai kontrol perhitungan jumlah koloni juga dilakukan terghadap apel malang (Malus dulcus B.) tanpa pembungkus. Berikut hasil pengamatan jumlah koloni yang tumbuh pada media PCA ditunjukkan pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4. Hasil Pengamatan Pertumbuhan Koloni pada Apel Malang (Malus dulcus B.)
No.
Jumlah Koloni Pada Apel Malang (Malus dulcus B.) selama 14 hari dibungkus dengan :
Tanpa
Pembungkus Plastik Biasa Edible Film
Edible film Liquid
4.1.5. Hasil Analisa FT-IR (Fourier Transform Infra Red)
Spektroskopi FTIR digunakan untuk karakterisasi interaksi antara campuran tepung tapioka, kitosan, gliserin, dan ekstrak kulit manggis pada pembuatan
edible film dapat dilihat pada gambar berikut :
a
Tabel 4.5. Interpretasi Gugus Fungsi Edible Film Hasil Analisis FT-IR Gugus Fungsi Rentang daerah serapan
(cm-1) Daerah serapan (cm -1 ) C - H 2885 – 3000 2989,66 (E) 2931,80 (T) 2924,09 (EK) 2880,17 (G) O – H 3200 – 3500 3576,02 (E) 3421,72 (T) 3446,79 (K) 3421,72 (EK) 3297,00 (G) N – H 3100 – 3500 3576,02 (E) 3421,72 (T) 3446,79 (K) 3421,72 (EK) Gugus C=C cincin aromatis 1500 – 1700 1604,77 (E) 1608,63 (EK) Keterangan: E = Edible film ; T = Tapioka ; K = Kitosan ; EK= Ekstrak Kulit Manggis Kering; G = Gliserin
4.1.6. Hasil Analisa SEM (Scanning Electrone Microscopy)
Hasil pemeriksaan SEM menunjukkan bentuk permukaan dari Edible film dari campuran tepung tapioka, kitosan, gliserin, dan ekstrak kulit manggis (Garciniae mangostana) untuk kemasan buah apel malang (Malus dulcus B.). Dari karakterisasi uji aktivitas antibakteri pada edible film dengan campuran tepung tapioka, kitosan, gliserin, dan 5 g ekstrak kulit manggis (Graciniae
mangostana) menunjukkan hasil terbaik, sehingga dilakukan uji fisik SEM (Scanning Electrone Microscopy) pada perbesaran 500 kali yang menunjukkan hasil permukaan yang rata serta kompatibel dengan tipe bentuk morfologi yang teratur.
Gambar 4.2. Hasil SEM edible film dengan campuran tepung tapioka, kitosan, gliserin, dan 5 g ekstrak kulit manggis (Graciniae mangostana) pada perbesaran 500 kali.
4.2. Pembahasan Penelitian 4.2.1. Analisa Ketebalan
Grafik penambahan ekstrak kulit manggis terhadap ketebalan edible film dari campuran tepung tapioka, kitosan 2%, dan gliserin ditampilkan pada gambar 4.3.
Gambar 4.3. Grafik Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Terhadap Ketebalan Edible Film dari Campuran Tepung Tapioka, Kitosan 2%, dan Gliserin
Pada gambar 4.3 menunjukkan bahwa pada penelitian ini formulasi edible film dari campuran 3 g tepung tapioka, 3 ml kitosan 2%, 1 ml gliserin, dan 4 g ektrak kulit manggis memiliki ketebalan tertinggi dibandingkan dengan yang lainnya yang ditunjukkan dengan nilai ketebalan yang paling besar yaitu sebesar 0,32 mm. Peningkatan ketebalan tersebut dipengaruhi oleh konsentrasi padatan terlarut dalam larutan film dan juga dipengaruhi oleh jumlah volume air dalam bahan, semakin besar volume air dalam bahan, maka akan meningkatkan ketebalan edible film dengan luas pemukaan yang sama, sehingga dapat disimpulkan bahwa ketebalan edible film berkaitan erat dengan kadar air pada bahan.
Jenis plastik yang banyak digunakan dalam bahan pangan biasanya memiliki ketebalan antara 0,03-0,06 mm. Ketebalan plastik berhubungan dengan kemudahannya untuk dibentuk. Semakin tebal suatu plastik maka plastik makin kaku dan sulit dibentuk namun akan memberikan perlindungan
0.20 0.30 0.30 0.32 0.26 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0 1 2 3 4 5 6 K e te b al an ( m m )
Penambahan Ekstrak Kulit Manggis (g)
Ketebalan (mm)
mekanis yang lebih baik terhadap bahan yang dikemas (Buckle, K.A. 1985). Ketebalan edible film dapat disesuaikan dengan bahan pangan yang akan dikemas.
4.2.2. Analisa Kuat tarik
Grafik penambahan ekstrak kulit manggis terhadap ketebalan edible film dari campuran tepung tapioka, kitosan 2%, dan gliserin ditampilkan pada gambar 4.4.
Gambar 4.4. Grafik Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Terhadap Kuat Tarik Edible Film dari Campuran Tepung Tapioka, Kitosan 2%, dan Gliserin
Pada gambar 4.4 menunjukkan bahwa pada penelitian ini formulasi edible film dari campuran 3g tepung tapioka, 3 ml kitosan 2%, 1 ml gliserin, dan 1 g ektrak kulit manggis memiliki kuat tarik yang terbaik dibandingkan dengan yang lainnya yang ditunjukkan dengan nilai kuat tarik yang paling besar yaitu sebesar 1,730 KgF/mm2. Parameter kuat tarik tersebut dapat menjelaskan bagaimana karakteristik mekanik dari bahan edible film yang berkaitan dengan
1.730 1.111 0.660 0.502 0.428 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 0 1 2 3 4 5 6 K u at Tar ik (K g F/m m 2)
Penambahan Ekstrak Kulit Manggis (g)
Kuat tarik (KgF/mm^2)
tekanan (stress) yang terjadi selama proses pembentukkan.Penurunan kuat tarik tersebut juga dipengaruhi oleh penambahan pemplastis gliserin. Karena adanya gugus –OH dari gliserin dengan gugus –CH dari ekstrak kulit manggis mengakibatkan terjadinya interaksi sehingga molekul-molekul akan terdispersi dan berinteraksi dengan struktur rantai polimer dan menyebabkan rantai polimer sukar bergerak. Hal ini juga yang menyebabkan kekuatan tarik meningkat karena adanya gaya intermolekuler diantara rantai struktur.
4.2.3. Analisa Kemuluran
Grafik penambahan ekstrak kulit manggis terhadap kemuluranedible film dari campuran tepung tapioka, kitosan 2%, dan gliserin ditampilkan pada gambar 4.5.
Gambar 4.5. Grafik Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Terhadap Kemuluran Edible Film dari Campuran Tepung Tapioka, Kitosan 2%, dan Gliserin
Pada gambar 4.5 menunjukkan bahwa pada penelitian ini formulasi edible film dari campuran 3 g tepung tapioka, 3 ml kitosan 2%, 1 ml gliserin, dan 5 g ektrak kulit manggis memiliki kemuluran yang terbaik dibandingkan dengan yang lainnya yang ditunjukkan dengan nilai kemuluran yang paling besar yaitu sebesar 12,165%. Nilai kemuluran menggambarkan ukuran kemampuan film untuk merenggang atau memanjang. Kemuluran film dinyatakan dalam kemuluran saat putus dengan satuan % yang menunjukkan pertambahan panjang sebelum putus dibandingkan panjang awal. Sifat keregangan atau kemuluran ini sangat berguna mengingat sifat pembungkus harus mampu melindungi makanan yang ada didalam edible film.
2.971 3.006 4.696 8.730 12.165 0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 0 1 2 3 4 5 6 K e m u lu ran
Penambahan Ekstrak Kulit Manggis (g)
Kemuluran (%)
4.2.4. Analisa Elastisitas
Grafik penambahan ekstrak kulit manggis terhadap elastisitasedible film dari campuran tepung tapioka, kitosan 2%, dan gliserin ditampilkan pada gambar 4.5.
Gambar 4.5. Kurva Regresi Hubungan Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Terhadap Elastisitas Edible Film dari Campuran Tepung Tapioka, Kitosan 2%, dan Gliserin
Pada gambar 4.5 menunjukkan bahwa pada penelitian ini formulasi edible film dari campuran 3g tepung tapioka, 3 ml kitosan 2%, 1 ml gliserin, dan 1 g ektrak kulit manggis memiliki elastisitas yang terbaik dibandingkan dengan yang lainnya yang ditunjukkan dengan nilai elastisitas yang paling besar yaitu sebesar 0,5822. Hal ini juga disebabkan oleh adanya penggunaan pemplastis gliserin pada edible film yang akan menurunkan gaya antar molekul sehingga akan meningkatkan mobilitas antar polimer yang akibatnya edible film menjadi lebih elastis dan fleksibel. Modulus elastisitas merupakan kebalikan dari persentase kemuluran karena akan semakin menurun seiring meningkatnya jumlah pemplastis dalam edible film. Modulus elastisitas menurun berarti fleksibilitas edible film meningkat (Kramer, 2009).
0.5822 0.3695 0.1405 0.0575 0.0352 0.0000 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000 0.5000 0.6000 0.7000 0 1 2 3 4 5 6 E lasti si tas
Penambahan Ekstrak Kulit Manggis (g)
Gambar 4.6. Grafik Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Terhadap Daya Serap Air (Water Uptake)Edible Film dari Campuran Tepung Tapioka, Kitosan 2%, dan Gliserin
Sifat ketahanan edible film terhadap air ditentukan dengan analisis water
uptake. Gambar 4.6 menunjukkan bahwa pada penelitian ini formulasi edible
film dari campuran 3 g tepung tapioka, 3 ml kitosan 2%, 1 ml gliserin, dan 1 g ektrak kulit manggis memiliki ketahanan air yang terbaik dibandingkan dengan yang lainnya yang ditunjukkan dengan nilai water uptake yang paling kecil yaitu sebesar 17,766%. Hal ini disebabkan oleh semakin banyak jumlah ektrak kulit manggis yang ditambahkan berbanding lurus dengan ketebalan
edible film yang dihasilkan. Sedangkan ketebalan edible film tersebut berbanding lurus pula dengan daya serap air (water uptake), yaitu semakin tebal produk maka daya serapnya terhadap air semakin besar (Setiani et al. 2013).
Selain ketebalan, penambahan kitosan yang semakin besar juga cenderung meningkatkan sifat ketahanan airnya dengan menunjukkan water
uptake yang semakin kecil. Sedangkan semakin besar konsentrasi pati maka nilai water uptake semakin besar dikarenakan kecenderungan pati yang memiliki lebih banyak gugus hidroksil (OH) sehingga lebih banyak dalam menyerap air (Setiani et al. 2013). Namun dalam penelitian ini jumlah konsentrasi penambahan kitosan dan konsetrasi penambahan pati sama, dengan tujuan bisa diketahui formulasi penambahan ekstrak kulit manggis berapa dihasilkan edible film yang memiliki ketahanan air yang tinggi.
17.766 25.378 26.638 32.175 73.529 0.000 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000 0 1 2 3 4 5 6 E lasti si tas
Penambahan Ekstrak Kulit Manggis (g)
Daya Serap Air (%)
4.2.6. Analisa Aktivitas Antibakteri Edible Film Metode Kirby Bauer Grafik penambahan ekstrak kulit manggis terhadap sifat antibakteri (S. Aureus dan E. Coli)edible film dari campuran tepung tapioka, kitosan 2%, dan gliserin ditampilkan pada gambar 4.7 dan gambar 4.8.
Gambar 4.7. Grafik Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Terhadap Sifat Antibakteri (S. Aureus)Edible Film dari Campuran Tepung Tapioka, Kitosan 2%, dan Gliserin
Pada gambar 4.7 menunjukkan bahwa pada penelitian ini formulasi edible film dari campuran 3 g tepung tapioka, 3 ml kitosan 2%, 1 ml gliserin, dan 4 g ektrak kulit manggis serta formulasi edible film dari campuran 3g tepung tapioka, 6 ml kitosan 2%, 5 tetes gliserin, dan 5 g ektrak kulit manggismemiliki indeks antimikrobial pada bakteri gram positif yaitu S.
Aureus yang terbaik dibandingkan dengan yang lainnya yang ditunjukkan dengan nilai indeks antimikrobial yang paling besar yaitu sebesar 0,23. Hal ini disebabkan oleh semakin banyak jumlah ektrak kulit manggis yang ditambahkan berbanding lurus dengan sifat antibakteri edible film yang dihasilkan.
Beberapa zat aktif yang ada didalam kulit buah manggis setelah diekstrak dengan etanol 95% adalah flavonoid, xanton, tannin, terpenoid, dan
0.13 0.04 0.18 0.23 0.23 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0 1 2 3 4 5 6 In d e ks Z o n a A n tim ikr o b ial (S. Au re u s)
Penambahan Ekstrak Kulit Manggis (g)
Indeks Zona Antimikrobial (S. Aureus)
Gambar 4.8. Grafik Penambahan Ekstrak Kulit Manggis Terhadap Sifat Antibakteri (E. coli) Edible Film dari Campuran Tepung Tapioka, Kitosan 2%, dan Gliserin
Pada gambar 4.8 menunjukkan bahwa pada penelitian ini formulasi edible film dari campuran 3 g tepung tapioka, 3 ml kitosan 2%, 1 ml gliserin, dan 1 g ektrak kulit manggismemiliki indeks antimikrobial pada bakteri gram positif yaitu E. coli yang terbaik dibandingkan dengan yang lainnya yang ditunjukkan dengan nilai indeks antimikrobial yang paling besar yaitu sebesar 0,16. Hal ini disebabkan oleh semakin banyak jumlah ektrak kulit manggis yang ditambahkan berbanding terbalik dengan sifat antibakteri edible film yang dihasilkan.
Beberapa zat aktif yang ada didalam kulit buah manggis setelah diekstrak dengan etanol 95% adalah flavonoid, xanton, tannin, terpenoid, dan saponin yang dilakukan dengan metode maserasi (Puspitasari, L. 2013). Hal ini menunjukkan bahwa zat aktif tersebut dapat aktif dan menghasilkan zona radikal terhadap bakteri E. coli seperti yang terlihat pada gambar 4.8. Dinding sel bakteri E. coli dan bakteri gram negatif lainnya, memiliki lapisan peptidoglikan, lopoprotein, dan polisakarida yang kompleks. Pembungkus luar atau selaput dari E. coli memiliki fungsi menolak molekul hidrofobik sekaligus hidrofilik yang baik, dan jika dari molekul zat yang besar tidak akan dapat masuk kedalam bakteri ini, sedangkan zat yang memiliki molekul yang kecil dapat masuk kedalam bakteri E. coli. Perbedaan antara zona radikal menyebablan bateri E. coli lebih resisten (Muhardi, E dkk. 2007).
0.16 0.01 0.15 0.05 0.04 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0 1 2 3 4 5 6 In d e ks Z o n a A n tim ikr o b ial (S. C o li )
Penambahan Ekstrak Kulit Manggis (g)
Indeks Zona Antimikrobial (S. Coli)
4.2.7. Analisa Aktivitas Antibakteri Edible Film Metode Standart Plate Count (SPC)
Hasil analisa aktivitas antibakteri dari apel yang dibungkus dengan edible film,
edible film liquid, plastik biasa, dan tanpa pembungkus didapatkan hasil terbaik adalah apel yang dibungkus dengan edible film liquid yaitu dengan jumlah koloni sebesar 12 x 105 CFU/ml. Hal ini disebabkan karena edible film yang digunakan mengandung ekstrak kulit manggis (Garcinia mangostana) dimana ekstrak kulit manggis mengandung senyawa antioksidan yang dapat berfungsi sebagai antibakteri, juga dengan pelapisan menggunakan kitosan (chitosan coating) telah terbukti meminimalisasi oksidasi, ditunjukkan oleh angka peroksida, perubahan warna, dan jumlah mikroba pada sampel (Yingyuad et al., 2016).
4.2.8. Analisa FT-IR (Fourier Transform Infra Red)
Pada spektrum dari edible film yang dibuat dari campuran tepung tapioka, kitosan, gliserin, dan ektrak kulit manggis, menunjukkan bahwa terjadi perubahan karakteristik pada puncak spektrum peregangan OH dan atau NH pada bilangan gelombang 3576,02 cm-1. Juga terjadi perubahan karakteristik pada puncak spektrum CH pada bilangan gelombang 2989,66 cm-1 , juga terdapat puncak yang ditafsikan sebagai inti benzen pada bilangan gelombang 1604,77 cm-1 . Hal ini menunjukkan adanya interaksi antara tapioka, kitosan, gliserin, dan ektrak kulit manggis. Pada spektra edible film dari campuran tepung tapioka, kitosan, gliserin, dan ektrak kulit manggis (Garcinia
mangostana) yang di tampilkan pada lampiran 8.4 menunjukkan bahwa tidak adanya gugus fungsi baru yang muncul. Sehingga dapat disimpulkan bahwa
edible film dari campuran tepung tapioka, kitosan, gliserin, dan ektrak kulit manggis (Garcinia mangostana) yang terbentuk merupakan hasil pencampuran secara fisik.
4.2.9. Analisa SEM (Scanning Electrone Microscope)
Analisa SEM bertujuan untuk melihat permukaan penampang, permukaan melintang, dan membujur suatu spesimen secara mikroskopis dengan perbesaran tertentu. Sehingga topografi, tonjolan, lekukkan, dan pori-pori pada permukaan dapat terlihat. Pada prinsipnya bila terjadi perubahan pada suatu
Analisis SEM edible film dilakukan dari hasil optimal pada uji mekanik yaitu pada edible film dari campuran 3g tepung tapioka, 6 ml kitosan 2%, 5 tetes gliserin, dan 5g ekstrak kulit manggis.Berdasarkan hasil SEM
edible film pada perbesaran 500x seperti yang terlihat pada gambar 4.2 dapat diketahui permukaan edible film menunjukkan permukaan yang kurang rata, hal ini disebabkan oleh pencampuran tepung tapioka, kitosan, gliserin dan ekstrak kulit manggis tidak tercampur secara merata.
Permukaan yang merata atau tidak ini tergantung pada bahan-bahan pennyusunnya apakah tercampur dengan sempurna atau tidak. Dimana antara matriks, filler, dan plasticizer harus tercampur dengan baik untuk menghasilkan permukaan edible film yang baik pula (Rambe, K, 2014).
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari penelitian ini diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. Karakteristik terbaik dari edible film yang dihasilkan, diperoleh edible dengan ketebalan 0,20 mm, kuat tarik sebesar 1,730 KgF/mm2, kemuluran sebesar 12,165 %, dan modulus young sebesar 0,5822. Daya serap air (water uptake) sebesar 17, 766%. Hasil SEM menunjukkan bentuk morfologi permukaan film yang rata, rapat dan berpori kecil. Dari hasil FT-IR menunjukkan bahwa terjadi perubahan karakteristik pada puncak spektrum peregangan OH dan atau NH pada bilangan gelombang 3576,02 cm-1. Juga terjadi perubahan karakteristik pada puncak spektrum CH pada bilangan gelombang 2989,66 cm-1 , juga terdapat puncak yang ditafsikan sebagai inti benzen pada bilangan gelombang 1604,77 cm-1 . Hal ini menunjukkan adanya interaksi antara tapioka, kitosan, gliserin, dan ektrak kulit manggis.
2. Hasil uji aktivitas antibakteri terbaik metode Kirby Bauer dengan menggunakan bakteri gram positif yaitu S. aureus menghasilkan indeks zona antimikrobial sebesar 0,23. Sedangkan dengan menggunakan bakteri gram negatif (E. coli) menghasilkan indeks zona antimikrobial sebesar 0,16.
