BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Edible FilmPola kehidupan manusia sekarang ini hampir tidak terpisahkan dari keberadaan bahan pengemas. Peningkatan laju konsumsi dan teknologi pangan dapat meningkatkan laju pembuangan kemasan bekas bahan pangan yang dapat menimbulkan limbah. Sehingga mulai di dapatilah masalah-masalah yang berasal dari sampah kemasan bahan pangan, apalagi kemasan dengan bahan yang sukar di degradasi secara alami seperti gelas, plastik, dan kaleng. Hal tersebut memunculkan dorongan untuk mengkaji dan mencari solusi permasalahan ini, diantaranya adalah penelitian mengenai bahan kemasan yang bersifat ramah lingkungan tetapi juga mempunyai keunggulan khas jika diterapkan sebagai kemasan pada bahan pangan. Hasil pengkajian dan penelitian tersebut antara lain adalah bahan kemasan Edible film.(Galih, 2009)
Pengemasan telah berkembang sejak lama, sebelum manusia membuat kemasan, alam sendiri telah menyajikan kemasan misalnya jagung terbungkus daun atau yang disebut selundang, buah-buahan terbungkus oleh kulitnya. Fungsi dari pengemasan pada bahan pangan adalah mencegah atau mengurangi kerusakan. Dengan adanya persyaratan bahwa kemasan yang digunakan harus ramah lingkungan, maka penggunaan Edible film adalah suatu yang sangat menjanjikan, baik yang terbuat dari lipida, karbohidrat, protein, maupun campuran ketiganya.(Krochta,1992)
2.1.1 Komponen penyusun edible film
Komponen penyusun edible film dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu ; hidrokoloid, lipida, dan komposit. Hidrokoloid yang cocok antara lain senyawa polisakarida yeti selulosa, modifikasi selulosa, pati, agar, alginat, pectin. Lipida yang biasa digunakan yaitu kolagen, gelatin, dan asam lemak. Sedangkan komposit merupakan campuran, terdiri dari lipid dan hidrokoloid serta mampu menutupi kelemahan masing-masing.(Danhowe dan fennema, 1994).
a. Hidrokoloid
Hidrokoloid yang digunakan dalam pembuatan edible film adalah protein atau karbohidrat. Film yang dibentuk dari karbohidrat dapat berupa pati, gum (alginat, dan pectin), dan pati yang dimodifikasi secara kimia. Pembentukan film berbahan dasar protein antara lain dapat menggunakan kassein, protein kedelai, gluten gandum, dan protein jagung. Film yang terbuat dari hidrokoloid sangat baik sebagai penghambat perpindahan oksigen, karbondioksida, dan lemak, serta memiliki karakteristik mekanik yang sangat baik, sehingga sangat baik digunakan untuk memperbaiki struktur film agar tidak mudah hancur.(Danhowe dan Fennema, 1994)
b. Lipida
Film yang berasal dari lipida sering digunakan sebagai penghambat uap air, atau bahan pelapis untuk meningkatkan kilap pada produk-produk permen. Film yang terbuat dari lemak murni sangat terbatas dikarenakan menghasilkan kekuatan struktur film yang kurang baik.(Danhowe dan Fennema, 1994). Lipida yang sering digunakan sebagai edible film antara lain, lilin (wax), asam lemak, monogliserida, dan resin.(Lee dan Wan dalam Hui, 2006) c. Komposit
2.1.2 Kegunaan Edible Film
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.
Kelebihan edible film yang dibuat dari hidrokoloid diantaranya memiliki kemampuan yang baik untuk melindungi produk terhadap oksigen, karbondioksida, dan lipida serta memiliki sifat mekanis yang diinginkan dan meningkatkan kesatuan struktur produk. Kelemahannya, film dari karbohidrat yang kurang bagus digunakan untuk mengatur migrasi uap air, sementara film dari protein sangat dipengaruhi oleh perubahan pH.(Anonim, 2009)
Kelebihan edible film dari lipid adalah memiliki kemampuan yang baik untuk melindungi produk dari penguapan atau sebagai bahan pelapis. Tetapi, kegunaannya sebagai film murni terbatas karena integritas dan ketahanannya tidak terlalu baik. Edible film dari komposit (gabungan hidrokoloid dan lipid) dapat meningkatkan kelebihan dari film hidrokoloid dan lipid, serta mengurangi kelemahannya. Pembentukan edible film merupakan proses pertumbuhan fragmen kecil atau penggabungan polimer-polimer. Prinsip pembentukan edible film adalah interaksi rantai polimer menghasilkan agregat polimer yang lebih besar dan stabil.(Anonim, 2009)
2.2 Rumput Laut
Gambar 2.1 Rumput Laut
Luas perairan laut Indonesia serta keragaman jenis rumput laut merupakan cerminan dari potensi rumput laut Indonesia. Dari 782 jenis rumput laut di perairan Indonesia, hanya 18 jenis dari 5 genus (marga) yang sudah diperdagangkan. Dari kelima marga tersebut, hanya genus-genus Eucheuma dan glacilaria yang sudah dibudidayakan.
Jenis rumput laut yang digunakan oleh peneliti adalah rumput laut dengan nama latin Eucheuma sp.
Wilayah sebaran budi daya genus Eucheuma berada di Sumatera Barat, Sumatera Selatan, Bangka-Belitung, Kepulauan Riau, Banten, DKI Jakarta, Jawa Tengah, Jawa Timur, Bali, Nusa Tenggara Barat, Nusa Tenggara Timur, Sulawesi Selatan, Sulawesi Tengah, Sulawesi Tenggara, Sulawesi Utara, Gorontalo, Kalimantan Selatan, Maluku, serta Papua.
Secara umum, beberapa faktor keberhasilan yang perlu diperhatikan dalam budi daya rumput laut sebagai berikut:
a. Pemilihan lokasi yang memenuhi persyaratan bagi jenis rumput laut yang di budidayakan
b. Pemilihan atau seleksi bibit yang baik, penyediaan bibit , dan cara pembibitan yang tepat
c. Metode budi daya yang tepat d. Pemeliharaan tanaman
e. Metode panen dan perlakuan pascapanen yang tepat
f. Pembinaan dan pendampingan secara kontiniu kepada petani.(Anggadiredja,J,T, 2002)
2.2.1 Ciri – ciri rumput laut Eucheuma spinosum
Ciri-ciri dari rumput laut jenis Eucheuma sp. adalah thallus silindis; perpanjangan thallus berujung runcing atau tumpul; dan ditumbuhi nodulus (tonjolan-tonjolan), berupa duri lunak yang tersusun berputar teratur mengelilingi cabang, lebih banyak yang terdapat pada E.cottoni. Eucheuma spinosum tumbuh melekat pada rataan terumbu karang, batu karang, batuan, benda keras, dan cangkang kerang. Eucheuma sp. memerlukan sinar matahari untuk proses fotosintesis sehingga hanya dapat hidup pada lapisan fotik. Indikator jenis bagi Eucheuma sp. antara lain jenis-jenis Euchema lainnya.
2.2.2 Kandungan Rumput Laut
Sebagai sumber gizi, rumput laut memiliki kandungan karbohidrat , protein, sedikit lemak, dan abu yang sebagian besar merupakan senyawa garam natrium dan kalium. Selain itu, rumput laut juga mengandung vitamin-vitamin, seperti vitamin A, B1, B2, B6, B12, dan C;
betakaroten; serta mineral, seperti kalium, kalsium, fosfor, netrium, zat besi, dan yodium. Adapun kandungan dari rumput laut Eucheuma sp. seperti pada tabel berikut ;
Jenis Rumput
Beberapa jenis rumput laut di Indonesia, ternyata sudah biasa digunakan sebagai obat tradisional, kosmetika tradisional, seperti untuk bedak atau lotions penyegar dan pengobatan kelengar atau tidak sadarkan diri akibat sinar matahari. Selain digunakan untuk bahan makanan dan obat, ekstrak rumput laut yang merupakan hidrokoloid seperti agar, karaginan, dan alginat juga banyak diperlukan dalam berbagai industri. Rumput laut dimanfaatkan sebagai bahan penstabil, pengemulsi, pembentuk gel, pengental, pensuspensi, pembentuk busa, dan pembentuk film. Agar digunakan dalam pembuatan lapisan/film untuk foto. Dalam hal ini, agar lebih baik dari gelatin karena memiliki kekuatan gel yang lebih kuat. Dengan demikian, lapisan/film tidak meleleh di daerah tropis yang suhunya relatif lebih panas. (Anggadiredja,J,T, 2002)
2.3 Kitosan
2.3.1 Struktur Kitosan
2.3.2 Sifat Kitosan
Kitosan adalah padatan amorf putih yang tidak larut dalam alkali dan asam mineral kecuali pada keadaan tertentu Kelarutan kitosan yang paling baik adalah dalam larutan asam asetat 1%, asam format 10%, dan asam sitrat 10%. Kitosan tidak dapat larut dalam asam piruvat, asam laktat, dan asam-asam anorganik pada pH tertentu, walaupun setelah di panaskan dan di aduk dengan waktu yang agak lama. Keterlarutan kitosan dalam larutan asam format ataupun asam asetat dapat membedakan kitosan dan kitin karena kitin tidak dapat melarut dalam keadaan pelarut asam tersebut.
Kitosan dibedakan dari kitin oleh kelarutannya dalam larutan asam encer. Kitosan bermuatan positif karena kelompok amina pada pH asam, yang besarannya tergantung pada tingkat deasetilasi, dan dengan demikian kitosan diklasifikasikan sebagai polielektrik kationik, sedangkan polisakarida yang lain memberikan muatan netral ataupun ionic.(Hwang dan Shin,2001)
Kitosan yang digunakan peneliti dalam pembuatan edible film ini adalah kitosan yang terbuat dari limbah udang.
Udang merupakan salah satu komoditas perikanan Indonesia yang mulai di tarik oleh pasar dunia. Hal ini dapat kita lihat dengan meningkatnya permintaan dari Negara lain terhadap komoditas udang. Limbah udang yang diperoleh berpotensi menimbulkan pencemaran lingkungan, karena sifatnya yang mudah terdegradasi secara enzimatik oleh mikroorganisme. Selama ini, sebagaimana yang kita ketahui limbah udang d Indonesia hanya dimanfaatkan untuk pakan ternak, hidrolisat protein, silase, bahan baku terasi, petis, dan kerupuk udang. Sementara itu, limbah di Negara-negara maju seperti Jepang dan Amerika Serikat telah diisolasi kitinnya. Kitin dalam kulit udang sebesar 15-20% dan dapat diisolasi melalui proses deproteinase yang diikuti dengan demineralisasi. Kitin juga dapat diubah manjadi kitosan setelah lebih dari 70% gugus asetil (CH3CO-)-dihilangkan. Dimana kitosan banyak
2.3.3 Kegunaan Kitosan
Di bidang industri, kitin, dan kitosan berperan antara lain sebagai koagulan polielektrolit pengolahan limbah cair, pengikat dan penjerap ion logam, mikroorganisme, mikroalga, pewarna, residu pestisida, lemak, tanin, mineral dan asam organic, media kromatografi kertas, gel dan pertukaran ion, pembentuk film dan membran mudah terurai, meningkatkan kualitas kertas, pulp, dan produk tekstil. (Sugita.P,dkk., 2009)
Menurut (Van Tiainen et al, 2004), fungsi dari penambahan kitosan pada pembentukan film adalah dengan membentuk film tanpa penambahan aditif, menunjukkan oksigen yang baik dan permeabilitas karbondioksida, serta mengetahui sifat mekanik dan aktivitas mikroba terhadap bakteri, ragi, dan jamur.
2.4 Gliserin
Menurut Syarief, et.al.,1989 dalam Karina A, untuk memperbaiki sifat plastic maka ditambahkan berbagai jenis tambahan atau additive. Bahan tambahan ini sengaja ditambahkan dan berupa komponen bukan plastic yang diantaranya berfungsi sebagai plasticizer, penstabil pangan, pewarna, penyerap UV dan lain-lain. Bahan itu dapat berupa senyawa organic maupun anorganik yang biasanya mempunyai berat molekul rendah. Plasticizer merupakan bahan tambahan yang diberikan pada waktu proses agar plastic lebih halus dan lebih luwes. Fungsinya untuk memisahkan bagian-bagian dari rantai molekul yang panjang. Plasticizer adalah bahan non volatile dengan titik didih tinggi yang apabila ditambahkan ke dalam bahan lain akan merubah sifat fisik dan atau sifat mekanik dari bahan tersebut (Krochta,et.al., 1994). Plasticizer ditambahkan untuk mengurangi gaya intermolekul antar partikel penyusun pati yang menyebabkan terbentuknya tekstur edible film yang mudah patah (getas).
yang dikenal sebagai trigliserida. Gliserol (gliserin) memiliki rasa manis dan toksisitas yang rendah.
Gliserin merupakan humektan yang biasa digunakan untuk kosmetik (handand body lotion dan cream pelembab dan sebagainya), untuk bahan dasar dalam pembuatan sabun dan merupakan bahan utama untuk pasta gigi. Fungsinya adalah untuk mengikat air/ sebagai pelembab sehingga cream selalu basah dan tidak cepat mengering di udara bebas. Pemakaian gliserin relative aman untuk kulit.(Ab Christoph, 2006)
2.4.1 Kegunaan Gliserin
Gliserin mempunyai peran hampir di setiap industry. Industri kertas, dimana gliserin berfungsi sebagai bahan pelunak adalah penggunaan terbesar berikutnya, yaitu 2500 ton/tahun. Industri nitrogliserin sebesar 7500 ton/tahun, tetapi pemasarannya berkurang 25 tahun terakhir, dengan digantikannya oleh bahan lain yang lebih murah.
a. Makanan dan minuman
Gliserin mudah di cerna dan tidak beracun dan metabolisme bersama karbohidrat, meskipun dalam bentuk kombinasi pada sayuran dan lemak. Untuk produk makanan dan pembungkus makanan yang kontak langsung dengan konsumen, tidak beracun merupakan syarat utama. Gliserin, sejak 1959 diakui sebagai satu diantara bahan yang aman oleh Food and Drug Adminstration. Kegunaan sebagai pelarut untuk pemberian rasa (seperti vanilla) dan pewarna makanan, agen pengental dalam sirup, pengisian dalam produk makanan rendah lemah (biscuit).
b. Obat-obatan dan kosmetik
Pada obat-obatan dan kedokteran, gliserin adalah bahan dalam larutan alcohol dan obat penyakit. Gliserin pada kanji, dapat digunakan dalam selai dan obat salep. Gliserin juga digunakan pada obat batuk dan juga obat bius, seperti larutan gliserin –fenol.
c. Industri tembakau
d. Pelumas
Gliserin dapat digunakan sebagai pelumas, jika minyak tidak ada. Ini di sarankan untuk kompresor oksigen karena lebih tahan terhadap oksidasi daripada minyak mineral, pada pelumas pompa dan bantalan fluida seperti bensin, pada industry makanan, farmasi, dan kosmetik.
e. Bahan pembungkus dan pengemas
Pembungkus daging, jenis khusus ketas, seperti greasproof, dan edible film memerlukan bahan atau plasticizer untuk memberi kelenturan dan kekerasan pembungkus.(Girindra,S.N, 2009)
2.5 Kadar Nutrisi
2.5.1 Kadar air
Air dapat berfungsi sebagai bahan yang dapat mendispersi berbagai senyawa yang terdapat dalam bahan makanan. Untuk beberapa bahan, dapat juga berfungsi sebagai pelarut. Air juga dapat melarutkan berbagai bahan seperti garam, vitamin yang larut dalam air, mineral, dan senyawa-senyawa cita rasa seperti yang terkandung dalam the dan kopi. Penentuan kandungan air, dapat dilakukan dengan beberapa cara. Hal ini tergantung pada sifat bahannya. Pada umumnya, penentuan kadar air dilakukan dengan mengeringkan bahan dalam oven pada suhu 105-1000C selama 3 jam atau sampai didapat berat yang konstan. Selisih berat sebelum dan sesudah pengeringannya adalah banyaknya air yang diuapkan. (Winarno, 1984)
2.5.2 Kadar abu
2.5.3 Kadar Protein
Protein merupakan zat gizi yang sangat penting, karena yang paling erat hubungannya dengan proses-proses kehidupan. Molekul protein mengandung unsur-unsur C,H,O dan unsur-unsur khusus yang terdapat di dalam protein dan tidak terdapat di dalam molekul karbohidrat dan lemak ialah nitrogen (N). Penentuan protein berdasarkan jumlah N menunjukkan protein kasar karena selain protein juga terikut senyawaan nitrogen (N) bukan ptotein, misalnya urea, asam nukleat, ammonia, nitrat, nitrit, asam amino, amida, purin, dan pirimidin. Penentuan cara ini yang paling terkenal adalah cara Kjeldhal, yang terbagi atas tiga tahapan, yaitu :
a. Tahap destruksi
Pada tahap ini, sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi penguraian sampel menjadi unsur-unsurnya yaitu C,H,O,N,S, dan P. Unsur N dalam protein ini dipakai untuk menentukan kandungan protein dalam suatu bahan. Dimana N protein diubah menjadi ammonium sulfat. Proses ini berlangsung selama sampel yang ditambah dengan katalisator direaksikan dengan H2SO4 pekat dan didihkan diatas pemanas labu kjeldhal. Pada tahap ini
juga menghasilkan CO2, H2O, dan SO2 yang terbentuk dalam sebuah hasil reduksi dari
sebagian asam sulfat dan menguap. Reaksi yang terjadi selama tahap destruksi adalah :
(C,H,O,N,S)n + H2SO4(p) → (NH4)2SO4 + SO2↑ + CO2↑ + H2O↑
b. Tahap destilasi
Pada dasarnya tujuan dari destilasi adalah memisahkan zat yang diinginkan, yaitu memecah ammonium sulfat menjadi ammonia dengan menambahkan NaOH-natrium sulfide kemudian di panaskan. Prinsip destilasi adalah memisahkan cairan atau larutan berdasarkan perbedaan titik didih. Ammonia yang dihasilkan akan ditangkap oleh larutan asam standar, digunakan asam borat dalam Erlenmeyer dan telah ditambahkan indicator tashiro menghasilkan larutan biru. Hasil destilasi ditangkap oleh larutan H3BO3 yang terdapat dalam labu Erlenmeyer, akan
dihasilkan larutan berwarna hijau bening setelah penyulingan selesai. Reaksi yang terjadi : (NH2)2SO4 + NaOH → Na2SO4 + 2NH4OH
2NH3 + 4H3BO3 → (NH4)2B4O7 + 5H2O
c. Tahap titrasi
Titrasi merupakan tahap akhir dari seluruh metode Kjeldhal pada penentuan kadar protein dalam bahan pangan yang di analisis. Dengan melakukan titrasi, dapat diketahui banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia. Untuk tahap titrasi, destilat dititrasi dengan HCl yang telah di standarisasi (telah disiapkan) sebelumnya. Jadi, banyaknya HCl yang diperlukan untuk menetralkan ekuivalen dengan banyaknya N. Titrasi HCl dilakukan sampai titik ekuivalen yang ditandai dengan berubahnya warna larutan biru menjadi merah muda karena adanya HCl berlebih yang menyebabkan suasana asam.
Reaksi yang terjadi pada tahap titrasi :
(NH4)2B4O7 + 2HCl → 2NH4Cl + H3B4O7 + 5H2O
(Sudarmadji, 1992)
2.5.4 Kadar Lemak (Lipid)
Lipid merupakan unsure makanan yang penting, tidak hanya karena nilai kalorinya yang tinggi, tetapi juga karena vitamin-vitamin yang larut dalam lemak dan asam-asam lemak essensial yang terdapat dalam lemak makanan alam. Dalam tubuh, lemak berfungsi sebagai sumber energy yang efisien, baik secara langsung maupun secara potensial, bila disimpan dalam jaringan lemak.(Harper, H.A, 1979)
Lemak dalam bahan makanan ditentukan dengan metode ektraksi beruntun di dalam alat soxhlet, mempergunakan ekstrans pelarut lemak, seperti petroleum benzene atau eter. Ekstraksi dilakukan berturut-turut selama beberapa jam dengan di panaskan. Setelah diperkirakan selesai, cairan ekstrans diuapkan dan residu yang tertinggal ditimbang dengan teliti.(Sediaoetomo,A.D, 2008)
2.5.5 Kadar Karbohidrat
Karbohidrat dapat di klasifikasikan menjadi 2 kelompok besar, seperti di bawah ini : 1. Karbohidrat sederhana ( monosakarida )
1. Karbohidrat sederhana ( Monosakarida )
Monosakarida adalah suatu karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi molekul yang lebih sederhana lagi. Glukosa dan fruktosa termasuk kedalam golongan monosakarida. 2. Karbohidrat kompleks ( Disakarida )
Disakarida adalah suatu karbohidrat yang jika dihidrolisis menghasilkan dua molekul monosakarida.
Beberapa contoh disakarida sebagai berikut : - Maltosa
- Sukrosa - Laktosa - Polisakarida
( Riswiyanto, 2009)
Karbohidrat merupakan sumber kalori utama bagi hampir seluruh penduduk dunia, khususnya bagi penduduk Negara yang sedang berkembang. Fungsi utama karbohidrat dalam metabolism adalah sebagai bahan bakar untuk oksidasi dan menyediakan energy untuk proses-proses metabolism lainnya. Dalam peranan ini, karbohidrat dipakai oleh sel-sel terutama dalam bentuk glukosa.(Harper,H.A, 1979)
Cara yang paling mudah untuk memperkirakan kandungan karbohidrat dalam makanan adalah dengan cara perhitungan kasar ( proximate analysis) atau juga disebut Carbohydrate by difference, yaitu :
% karbohidrat = 100% - % ( protein + lemak + abu + air )
