BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Jambu Biji
Jambu biji (Psidium guajava L.) atau sering disebut juga jambu batu, jambu siki dan jambu klutuk adalah tanaman tropis yang berasal dari Brasil, disebarkan ke Indonesia melalui Thailand. Jambu biji memiliki buah yang berwarna hijau dengan daging buah berwarna putih atau merah dan berasa asam-manis. Buah jambu biji dikenal mengandung banyak vitamin C. Selain itu, jambu biji mengandung banyak serat sehingga sangat cocok sekali dikonsumsi untuk menjaga kesehatan. Warna daging jambu biji yang merah mengindikasikan jambu biji kaya akan vitamin A untuk kesehatan mata dan antioksidan.
Jambu biji atau bahasa latinnya Guava, merupakan jenis tanaman perdu dengan cabang yang banyak. Tinggi pohon ini rata-rata 10-12 meter. Tanaman yang berasal dari Amerika Tengah ini dapat tumbuh di dataran rendah maupun dataran tinggi. Adapun besar buahnya sangat bervariasi. Buah jambu biji sangat digemari oleh masyarakat karena buahnya yang segar dan manis (Susilo, 2009).
Gambar 2.1 Jambu Biji Merah (psidium guajava L.) Tabel 2.1 Kandungan Gizi dalam 100 gram Buah Jambu Biji
Komponen Gizi Kandungan
Kalori 36-50
Air 77-86 g
Serat 2,8-5,5 g
Protein 0,9-1,0 g
Lemak 0,1-0,5 g
Abu 0,43-0,7 g
Karbohidrat 9,5-10 g
Kalsium 9,1-17 mg
Fosfor 17,8-30 mg
Besi 0,30-0,70 mg
asam askorbat (vitamin C) 200-400 mg
Thiamin (vitamin B1) 0,046 mg
2.1.1 Taksonomo Jambu Biji
Jambu biji adalah tanaman dari keluarga melati (Myrtaceae) genus Psidium dengan sekitar 100 spesies. Jambu biji sekarang dibudidayakan dan dikembangkan diseluruh daerah tropis karena permintaaan terhadap jambu biji meningkat.
Tanaman ini, jika diklasifikasikan termasuk jenis tanaman berkeping dua. Klasifikasi tanaman jambu biji adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Subkingdom : Tracheobionta Divisio : Spermatophyta Subdivisio : Angiospermae Kelas : Magnoliopsida
Ordo : Myrtales Famili : Myrtaceae Genus : Psidium
2.1.2 Morfologi Pohon Jambu Biji
Tanaman jambu biji selalu hijau, memiliki akar dangkal, merupakan tanaman semak atau pohon kecil yang tingginya dapat mencapai 10 meter, dan memiliki cabang yang menyebar. Kulit batang mulus dengan bintik-bintik hijau atau cokelat kemerahan dan melepas serpihan tipis untuk mengganti lapisan luar. Cabang tanaman dekat dengan tanah dan sering menghasilkan akar yang dekat pangkal batang. Ranting muda berbentuk segi empat serta berbulu halus.
2.1.3 Jenis-Jenis Jambu biji
2.1.3.1 Jambu Sukun (Guava Sukun)
Menurut Soedarya (2009) tedapat beberapa jenis jambu biji diantaranya jambu sukun. Kata “sukun” berarti “tidak berbiji”. Beberapa kelebihan dari jambu jenis ini diantaranya: relatif tahan terhadap serangan hama dan penyakit.
2.1.3.2 Jambu Bangkok (Guava Bangkok)
Jambu bangkok berukuran besar dengan daging yang tebal dan sedikit biji, rasanya agak hambar dan berbentuk bulat sempurna dengan garis tengah sekitar 10 cm.
2.1.2.3 Jambu Merah (Guava Merah)
Bentuk buah jambu jenis ini bulat dan bermoncong di pangkalnya, kulitnya agak tebal, daging buahnya berwarna merah, dengan banyak biji serta memiliki rasa yang manis.
2.1.3.4. Jambu Pasar Minggu (Guava Pasar Minggu)
2.1.4 Manfaat Guava
Terdapat beberapa manfaat dari jambu biji, diantaranya: 1. Manfaat untuk makanan dan minuman
2. Manfaat untuk mengobati dan menjaga kesehatan
Beberapa penyakit yang dapat diobati menggunakan jambu biji yaitu:
Demam Berdarah Dengue (DBD), Diare , Mag, Luka, Keputihan, Perut kembung pada anak, Penyakit kulit, Diabetes, Beser (sering buang air kecil), Sariawan, Luka berdarah atau borok di sekitar tulang, Ambeien Dll.
2.2 Edible film
Secara umum edible film dapat didefenisikan sebagai lapis tipis yang melapisi suatu bahan pangan dan layak dimakan, digunakan pada makanan dengan cara pembungkusan atau diletakkan diantara komponen makanan yang dapat digunakan untuk memperbaiki kualitas makanan, memperpanjang masa simpan, meningkatkan efisiensi ekonomis, menghambat perpindahan uap air (Krochta, 1994).
Metode pembuatan edible film yang sering digunakan yaitu metode casting, yaitu dengan mendispersikan bahan baku edible film, pengaturan pH larutan, pemanasan larutan, pencetakan, pengeringan, dan pelepasan dari cetakan.Tidak ada metode standart dalam pembuatan edible film sehingga dapat dihasilkan film dengan fungsi dan karakteristik fisikokimia yang diingin kan akan berbeda (Wahyu,2008)
Fungsi dari edible film sebagai penghambat perpindahan uap air, menghambat pertukaran gas, mencegah kehilangan aroma, mencegah perpindahan lemak, meningkatkan karakteristik fisik, dan sebagai pembawa zat aditif. Edible film yang terbuat dari lipida dan juga film dua lapis (bilayer) ataupun campuran yang terbuat dari lipida dan protein atau polisakarida pada umumnya baik digunakan sebagai penghambat perpindahan uap air dibandingkan dengan edible film yang tebuat dari protein dan polisakarida dikarenakan lebih bersifat hidrofobik (Hui,2006).
2.2.1 Sifat-sifat edible film
Sifat fisik film meliputi sifat mekanik dan penghambatan. Sifat mekanik menunjukkan kemampuan kekuatan film dalam menahan kerusakan bahan selama pengolahan, sedangkan sifat penghambatan menunjukkan kemampuan film melindungi produk yang dikemas.
Beberapa sifat edible film antara lain sebagai berikut :
1. Ketebalan edible film
Ketebalan film merupakan sifat fisik yang dipengaruhi oleh konsentrasi padatan terlarut dalam larutan film. Ketebalan film akan mempengaruhi laju transmisi uap air, gas dan senyawa volatile.
2. Perpanjangan edible film atau elongasi
Perpanjangan edible film atau elongasi merupakan kemampuan perpanjangan bahan saat diberikan gaya tarik. Nilai elongasi edible film menunjukkan kemampuan rentangnya.
3. Kelarutan film
4. Laju transmisi uap air
Laju transmisi uap air merupakan jumlah uap air yang hilang per satuan waktu dibagi dengan luas area film.Oleh karena itu salah satu fungsi edible film adalah untuk menahan migrasi uap air maka permeabilitasnya terhadap uap air harus serendah mungkin (Gontard, 1993).
2.2.2 Aplikasi Edible Film
Aplikasi dari edible film atau edible coating dapat dikelompokkan atas : 1. Sebagai kemasan primer dari produk pangan.
Contoh dari penggunaan edible film sebagai kemasan primer adalah pada permen, sayur-sayuran dan buah-buahan segar, sosis, daging dan produk hasil laut.
2. Sebagai barrier.
3. Sebagai pengikat (Binding).
Edible film juga dapat diaplikasikan pada snack atau crackers yang diberi bumbu yaitu sebagai pengikat atau adesif dari bumbu yang diberikan agar dapat lebih merekat pada produk. Pelapisan ini berguna untuk mengurangi lemak pada bahan yang dengan penambahan bumbu.
4. Sebagai Pelapis (Glaze).
Edible film dapat bersifat pelapis untuk meningkatkan penampilan dari produk-produk bakery, yaitu untuk menggantikan palapisan dengan telur. Keuntungan dari palapisan ini adalah dapat menghindari masuknya mikroba yang dapat terjadi jika dilapisi dengan telur. ((Julianti dan Nurminah, 2007).
2.3. Pati
Pati merupakan polisakarida paling melimpah kedua. Pati dapat dipisahkan menjadi dua fraksi utama berdasarkan kelarutan bila dibubur (triturasi) dengan air panas : sekitar 20% pati adalah amilosa (larut) dan 80% amilopektin (tidak larut).
Amilosa. Hidrolisis amilosa menghasilkan 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 selulosa ialah ikatan glikosidanya : β dalam selulosa dan α dalaam amilosa.Perbedaan ini menyebabkan perbedaan sifat antara kedua polisakarida , dapat dilihat struktur amilosa dari gambar 2.2 .
Amilopektin. Suatu polisakarida yang jauh lebih besar daripada amilosa, mengandung 1000 satuan glukosa atau lebih per molekul. Sepertirantai dalam amilosa, rantai utama dari amilopektin mengandung 1,4’-α-D-glukosa. Tidak seperti amilosa, amilopektin bercabang sehingga terdapat satu glukosa ujung untuk kira-kira tiap 25 satuan glukosa. Struktur amilopektin dapat dilihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Struktur Amilopektin (fessenden, 1982)
Namun hidrolisis tak lengkap menghasilkan suatu campuran disakarida maltosa dan isomaltosa, yang kedua ini berasal dari percabangan-1,6’. Campuran oligosakarida yang diperoleh dari hidrolisis parsial amilopektin, yang biasa dirujuk sebagai dekstrin,digunakan untuk membuat lem,pasta,dan kanji tekstil (Fessenden,1982).
2.4. Gliserin
Gliserol (gliserin) ialah suatu trihidroksida alkohol yang terdiri atas tiga atom karbon. Jadi tiap atom karbon mempunyai gugus –OH. Satu molekul gliserol dapat mengikat satu, dua atau tiga molekul asam lemak (Poedjiadi,2009).
HO-CH2 | HO-CH | HO-CH2
Gambar 2.4 Struktur Gliserin (Poedjiadi,2009).
Gliserol, gliserin, atau 1,2,3-propanatriol adalah alkohol jenuh bervalensi tiga, alkohol primer, atau alkohol sekunder. Pada suhu kamar, berupa zat cair yang tidak berwarna, kental, netral terhadap lakmus, dan rasanya manis. Dalam keadaan murni, mempunyai sifat higroskopis. Dapat bercampur dengan air tetapi tidak larut dalam karbon tetraklorida, kloroform, dietil eter, karbon disulfida, dan benzene (Sumardjo, 2009).
Gliserin yang merupakan produk samping dari industri oleokimia yang memiliki sifat higroskopis, larut dalam air dan alkohol, tidak berwarna, tidak berbau dan memiliki rasa manis. Gliserol banyak digunakan untuk farmasi, bahan makanan, kosmetik, emulsifier dan minyak pelumas. Adapun kegunaan gliserol adalah sebagai berikut :
a) Farmasi
b) Bahan makanan
Gliserin digunakan sebagai pelarut ekstrak buah seperti vanili, kopi, kumarin. Gliserin juga digunakan untuk minuman berkarbonat, pembuatan keju, permen jeli. c) Kosmetik
Gliserin yang memiliki sifat tidak beracun, tidak iritasi dan tidak berwarna digunakan untuk pelembut dan pelembab kulit, krem kulit, sabun, pembersih wajah. Gliserin juga digunakan sebagai pelarut parfum, pewarna dan pembersih kendaraan (Minner,1953).
2.5. Kitosan
Kitosan merupakan padatan amorf yang berwarna putih kekuningan dengan rotasi spesifik [α] D11-3 hingga -100 (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.
Proses deasetilasi kitosan dapat dilakukan dengan cara kimiawi maupun cara enzimatik.Namun proses kimiawi menghasilkan kitosan dengan bobot molekul yang beragam dan deasetilasinya juga sangat acak. Deasetilasi secara enzimatik bersifat selektif dan tidak merusak struktur rantai kitosan, Sehingga menghasilkan kitosan dengan karakteristik yang lebih seragam agar dapat memperluas bidang aplikasinya (Sumariah, 2014).
Kitosan adalah polisakarida alam yang diperoleh dari deasetilasi kitin. Jika sebagian besar gugus asetil pada kitin disubstitusikan oleh atom hidrogen menjadi gugus amino dengan penambahan larutan basa kuat berkonsentrasi tinggi, hasilnya dinamakna kitosan atau kitin terdeasetilasi. Kitosan mempunyai rumus umum (C6H9NO3) atau disebut sebagai poli (β-(1,4)-2-amino-2-deoksi-D-glukopiranosa). Kitosan bukan merupakan senyawa tunggal, tetapi merupakan kelompok yang terdeasetilasi sebagian dengan derajat polimerisasi yang berbeda. Kitin dan kitosan adalah nam untuk dua kelompok senyawa yang dibatasi dengan stoikiometri, kitin adalah poli N-asetilglukosamin (Sadani,2014).
2.6. Analisa Kadar Nutrisi Edible Film 2.6.1 Analisa Kadar Air
Air juga dapat melarutkan berbagai bahan seperti garam, vitamin yang larut dalam air, mineral, dan senyawa-senyawa cita rasa seperti yang terkandung dalam teh dan kopi. Kadar air sangat berpengaruh terhadap mutu bahan pangan, dan hal ini merupakan salah satu sebab mengapa di dalam pengolahan pangan air tersebut sering dikeluarkan atau dikurangi dengan cara penguapan atau pengentalan dan pengeringan. Pengurangan air disamping bertujuan mengawetkan juga untuk mengurangi besar dan berat bahan pangan (Winarno, 1980).
2.6.2 Analisa Kadar Abu
Abu adalah zat anorganik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik. Kandungan abu dan komposisinya tergantung pada macam bahan dan cara pengabuannya.
Penentuan abu total dapat digunakan untuk berbagai tujuan yaitu antara lain: 1.Untuk menentukan baik tidaknya suatu proses pengolahan.
2. Untuk mengetahui jenis bahan yang digunakan.
Penentuan abu total sangat berguna sebagai parameter nilai gizi bahan makanan. adanya kandungan abu yang tidak larut dalam asam yang cukup tinggi menunjukkan adanya pasir atau kotoran yang lain. Penentuan kadar abu adalah dengan mengoksidasi semua zat organik pada suhu yang tinggi, yaitu sekitar 500-6000 C dan kemudian melakukan penimbangan zat yang tertinggal setelah proses pembakaran tersebut.
Lama pengabuan tiap bahan berbeda-beda dan berkisar antara 2-8 jam. Pengabuan dianggap selesai apabila diperoleh sisa pengabuan yang umumnya berwarna putih abu-abu dan beratnya konstan dengan selang waktu pengabuan 30 menit ( Sudarmadji, 1992).
2.6.3 Analisa Kadar Protein
Protein merupakan zat gizi yang sangat penting, karena yang paling erat hubungannya dengan proses-proses kehidupan. Semua makhluk hidup seperti sel berhubungan dengan zat gizi protein. 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).
1. Tahap destruksi
Pada tahapan ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi penguraian sampel menjadi unsur-unsurnya. Nitrogen (N) akan berubah menjadi (NH4)2SO4. Hal ini sesuai dengan reaksi sebagai berikut:
Selenium
(C, H, O, N) + H2SO4 CO2 + SO2 + (NH4)2SO4 +H2O
2. Tahap destilasi
Pada tahap destilasi, (NH4)2SO4 dipecah menjadi NH3 dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. NH3 yang dibebaskan selanjutnya diikat oleh larutan asam borat 4% dalam jumlah yang berlebih. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebih maka diberi indikator Tashiro. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
(NH4)2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2NH4OH NH4OH NH3 + H2O
2NH3 + 4H3BO3 (NH4)2B4O7 + 5H2O
(Bintang, 2002) 3. Tahap titrasi
Apabila penampung destilat digunakan asam borat, maka banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan asam klorida 0,1 N dengan indikator Tashiro. Akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna larutan dari hijau menjadi ungu. Reaksi yeng terjadi adalah:
(NH4)2B4O7 + HCl NH4Cl + H2B4O7 + H2O
2.6.4 Kadar Karbohidrat
Karbohidrat merupakan sumber kalori utama bagi hampir seluruh penduduk dunia, khususnya bagi penduduk negara yang sedang berkembang. Karbohidrat merupakan sumber kalori yang murah. Selain itu beberapa golongan karbohidrat menghasilkan serat-serat (dietary fiber) yang berguna bagi pencernaan. Karbohidrat juga mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur, dan lain-lain.
Ada beberapa cara analisis yang dapat digunakan untuk memperkirakan kandungan karbohidrat dalam bahan makanan. Yang paling mudah adalah dengan cara perhitungan kasar (proximate analysis) atau juga disebut Carbohydrate by difference.
Yang dimaksud dengan proximate analysis adalah suatu analisis dimana kandungan karbohidrat termasuk serat kasar diketahui bukan melalui analisis tetapi melalui perhitungan, sebagai berikut :
% karbohidrat = 100 % - % ( protein + lemak + abu + air )
Perhitungan Carbohydrate by difference adalah penentuan karbohidrat dalam bahan makanan secara kasar, dan hasilnya ini biasanya dicantumkan dalam daftar komposisi bahan makanan (Winarno, 1992).
2.6.5 Kadar Lemak
Lemak dalam bahan makanan ditentukan dengan metoda ekstraksi di dalam alat soxhlet, mempergunakan pelarut lemak, seperti n-heksan, petroleum benzene atau ether. Bahan makanan yang akan ditentukan kadar lemaknya, dipotong-potong setelah dipisahkan dari bagian yang tidak tidak dimakan seperti kulit dan lainnya. Bahan makanan kemudian dihaluskan atau dipotong kecil-kecil dan dimasukkan kedalam alat soxhlet, untuk diekstraksi. Ekstraksi dilakukan berturut-turut beberapa jam dengan dipanaskan. Setelah diperkirakan selesai, cairan ekstrans diuapkan dan residu yang tertinggal ditimbang dengan teliti. Persentase lemak (residu) terhadap berat jumlah asal bahan makanan yang diolah dapat dihitung dan kadar lemak bahan makanan tersebut dinyatakan dalam gram persen (Sediaoetama, 1989).
2.7. Karakterisasi Edible Film
2.7.1 Fourier Transform Infrared (FTIR)
Spektrofotometer inframerah pada umumnya digunakan untuk menentukan gugus fungsi suatu senyawa organik dan mengetahui informasi struktur suatu senyawa organik dengan membandingkan daerah sidik jarinya. Cahaya tampak terdiri dari beberapa range frekuensi elektromagnetik yang berbeda. Radiasi inframerah juga mengandung beberapa range frekuensi tetapi tidak dapat dilihat oleh mata. Pengukuran pada spektrum inframerah dilakukan pada daerah cahaya inframerah tengah (mid-infrared) yaitu pada panjang gelombang 2.5-50 µm atau bilangan gelombang 4000 – 200 cm-1. Metoda ini sangat berguna untuk mengidentifikasi senyawa organik dan organometalik. FTIR telah membawa tingkat keserbagunaan yang lebih besar ke penelitian-penelitian struktur polimer (Sagala, 2013).
2.7.2 Uji Tarik
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 (Emaks) yang digunakan untuk memutuskan spesimennya bahan dibagi dengan luas penampang awal (A0).
Spesimen yang digunakan untuk uji kekuatan tarik berdasarkan ASTM D 638 seperti terlihat pada gambar 2.6 rangkaian alat uji tarik diset sesuai denagn yang diperlukan. Kecepatan tarik 100 mm/menit dan beban maksimum 100 kg.f. sampel yang sudah berbentuk dumbell dijepitkan pada alat uji tarik, kemudian alat dijalankan dan data yang dihasilkan diamati pada monitor.
Gambar 2.6 Bentuk Spesimen Untuk Analisis Kuat Tarik dan Kemuluran ASTM D-638-72-Type IV.
( Wirjosentono, 1996).
110 mm
64 mm
6 mm
25,5 mm
19
2.7.3 Scanning Electron Microscopy (SEM)
Struktur permukaan suatu benda diuji dapat dipelajari dengan menggunakan scanning elektron mikroskop karena jauh lebih mudah untuk mempelajari struktur permukaan ini secara langsung. Dengan berkas sinar elektron difokuskan kesuatu titik dengan diameter sekitar 100 À dan digunakan untuk melihat permukaan dalam suatu layar. Elektron – elektron dari benda diuji difokuskan dengan suatu elektroda elektrostatik pada suatu alat pemantul yang dimiringkan. Sinar yang dihasilkan diteruskan melalui suatu pipa sinar pantulan kesuatu alat pembesar foto dan sinyal yang dapat digunakan untuk memodulasikan terangnya suatu titik osiloskop yang melalui suatu layar dengan adanya persesuaian dengan berkas sinar elektron pada permukaan benda uji.
