PENGARUH KONSENTRASI PEMLASTIS GLISEROL
TERHADAP KARAKTERISTIK
EDIBLE FILM
KALSIUM ALGINAT
SKRIPSI
FERNANDUS SIMANJUNTAK 110822023
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PENGARUH KONSENTRASI PEMLASTIS GLISEROL TERHADAP KARAKTERISTIK EDIBLE FILM KALSIUM ALGINAT
Kategori : SKRIPSI
Bidang : KIMIA ORGANIK
Nama : FERNANDUS SIMANJUNTAK Nomor Induk Mahasiswa : 110822023
Program Studi : KIMIA (S1) EKSTENSI Departement : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Disusun di Medan, Juli 2013
Pembimbing II Pembimbing I
Dr. Adil Ginting . MSc
NIP. 195307041980031002 NIP. 195106301980021001 Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc
Diketahui/Disetujui oleh
Ketua Depertemen Kimia FMIPA USU
PENGARUH KONSENTRASI PEMLASTIS GLISEROL
TERHADAP KARAKTERISTIK
EDIBLE FILM
KALSIUM ALGINAT
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjanan sains
FERNANDUS SIMANJUNTAK 110822023
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERNYATAAN
PENGARUH KONSENTRASI PEMLASTIS GLISEROL TERHADAPKARAKTERISTIK EDIBLE FILM
KALSIUM ALGINAT
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2013
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini sesuai rencana dan kehendak-Nya. Banyak hal sebagai pembelajaran dan pembentukan dalam setiap waktu penulis rasakan sehingga semakin melihat dan merasakan kebaikan dan kebesarannya. Dalam pelaksaan penelitian hingga penyelesaian skripsi ini, penulis menyadari banyak mendapat bantuan, motivasi dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban M.Sc sebagai pembimbing I dan juga seleku ketuan bidang Kimia Organik FMIPA USU dan Bapak Dr. Adil Ginting M.Sc sebagai pembimbing II yang dengan sabar telah memberikan dorongan, bimbingan dan saran sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. 2. Ibu Dr.Rumondang Bulan,M.S dan Bapak Drs.Albert pasaribu, M.Sc
sebagai Ketua dan sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU.
3. Koordinator Kimia Ekstensi FMIPA USU Bapak Dr. Darwin Yunus Nasution, M.S
4. Kepala Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan Bapak Dr Mimpin Ginting,MS beserta Dosen dan Staf Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU.
5. Bapak/ibu staf pengajar kimia ekstensi yang telah memberikan pengetahuan kepada kami selama perkuliahan
6. Kepada Asisten Laboratorium Kimia Organik
7. Kepada semua teman, sahabat, dan semua pihak yang membantu terlaksananya dan selesainya penelitian ini.
PENGARUH KONSENTRASI PEMLASTIS GLISEROL TERHADAP KARAKTERISTIK EDIBLE FILM
KALSIUM ALGINAT
ABSTRAK
Pembuatan edible film kalsium alginat dilakukan dengan cara mereaksikan natrium alginat dengan kalsium klorida (CaCl2) sehingga terbentuk gel kalsium
alginat. Dalam hal ini digunakan gliserol sebagai pemlastis dengan kadar 10%, 20%, 30% dan tanpa gliserol. Karakterisasi edible film seperti ketebalan, keteguhan tarik, kemuluran, DTA, SEM, swelling, biodegradable dan spektroskopi inframerah. Hasil karakterisasi edible film diperoleh ketebalan 0,128 – 0,164 mm, keteguhan tarik 0,355 – 1,660 MPa, kemularan 7,18 – 31,8 %. Hasil SEM menunjukkan dengan penambahan gliserol permukaan lebih rata, DTA menunjukkan dengan adanya penambahan gliserol suhu pelepasan uap air meningkat. Hasil FT-IR menunjukkan dengan penambahan pemlastis gliserol maka terjadi pita melebar pada daerah 3436,0 cm-1, sedangkan untuk uji biodegradible menunjukkan adanya penurunan berat edible film serta penguraian pada hari ke-21.
THE EFFECT OF CONCENTRATION GLYCEROL PLASTICIZER ON THE CHARACTERISTICS OF CALCIUM ALGINATE
EDIBLE FILM
ABSTRACT
The formation of calcium alginate edible film made by reacting sodium alginate with calcium chloride (CaCl2) to form calcium alginate gel. In this case the use of glycerol as a plasticizer content of 10%, 20%, 30% and without glycerol. Characterization of edible films such as thickness, tensile strength, elongation, DTA, SEM, swelling, biodegradable and infrared spectroscopy. Characterization results obtained edible film thickness from 0.128 to 0.164 mm, thckness from 0.355 to 1.660 MPa, elongation 7.18 to 31.8%. SEM results showed the addition of glycerol over flat surfaces, DTA shows with the addition of glycerol release temperature water vapor increases. FT-IR results showed that the addition of glycerol plasticizer occurred widened bands in the region 3436.0 cm-1, whereas for biodegradible test showed a decrease in weight of edible films and decomposition on day 21.
DAFTAR ISI
BAB 1 Pendahuluan 1
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Permasalahan 4
1.3. Pembatasan Masalah 4
1.4. Tujuan Penelitian 4
1.5. Manfaat Penelitian 4
1.6. Lokasi Penelitian 5
1.7. Metodologi Penelitian 5
BAB 2 Tinjauan Pustaka 6
2.1. Alginat 6
2.1.1. Produksi 7
2.1.6. Kengunaan Alginat 16
2.2. Edibble Fackaging 17
2.2.1. Edible Coating 19 2.2.2. Edible Film 21 2.2.2.1 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Edible Film 24 2.3. Edible Film Anti Mikroba 25 2.4. Plasticizer pada Edible Film . 27
2.4.1. Gliserol 28
2.5. Karakteristik Edible Film 29
2.5.1. Sifat Mekanik 29
2.5.2. Biodegradable 31 2.5.3. Scanning Electron Microscopy (SEM) 32 2.5.4. Defferential Thermal Analysis (DTA) 33 2.5.5. Infra Merah (IR) 33
2.5.6. Swelling 34
BAB 3 Metodologi Penelitian 36
3.1. Bahan dan Alat 36
3.1.1. Bahan 36
3.1.2. Alat 36
3.4. Bagan Penelitian 46 3.4.1. Bagan Penelitian Pembuatan Edible Film Kalsium Alginat
tanpa gliserol 46
3.4.2. Bagan Penelitian Pembuatan Edible Film Kalsium alginat dengan penambahan gliserol 47
BAB 4 Hasil dan Pembahasan 48
4.1. Hasil Penelitian 48 4.1.1. Ketebalan Edible Film 48 4.1.2. Hasil Uji keteguhan Tarik dan Kemuluran 48 4.1.3. Hasil Uji Defferential Thermal Analysis (DTA) 49 4.1.4. Hasil Scanning Electron Microscope (SEM) 50 4.1.5. Hasil Uji Swelling 52 4.1.6. Uji Biodegradable Edible Film 54 4.1.7. Hasil Analisa Infra Merah (FT-IR) 55 4.1.3.1. Spektrofotometer Natrium Alginat 55 4.1.3.2. Spektrofotometer Kalsium Alginat 56 4.1.3.3. Spektrofotometer Kalsium Alginat dengan
Penambahan Pemlastis Gliserol 56
4.2. Pembahasan 57
4.2.1. Uji Ketebalan Edible Film 57 4.2.2. Hasil Uji Tarik dan Kemuluran 57 4.2.3. Hasil Analisa Differential Thermal Analysis (DTA) 59 4.2.4. Hasil Analisis Scanning Electron Microscope (SEM) 60 4.2.5. Hasil Uji Swelling 61 4.2.6. Hasil Uji Biodegradable Edible Film 63 4.2.7. Uji Spektrofotometer Inframerah (FT-IR) 64
BAB 5 Kesimpulan dan Saran 66
5.1. Kesimpulan 66
5.2. Saran 66
Daftar Pustaka 67
DAFTAR TABEL
No. Judul
4.1. Keteban Edible Film Kalsium Alginat dengan Pemlastis dan Tanpa
Pemlastis 48
4.2 . Harga Keteguhan Tarik dan Kemuluran 49 4.3. Hasil Uji DTA Terhadap Edible Film Kalsium Alginat dan edible film
kalsium alginat dengan Pemlastis Gliserol 49 4.4. Persentase Swelling Edible Film Kalsium Alginat tanpa Pemlastis Gliserol53 4.5. Persentase Swelling Edible Film Kalsium Alginat Pemberian Pemlastis
Gliserol 10% 53
4.6. Persentase Swelling Edible Film Kalsium Alginat Pemberian Pemlastis
Gliserol 20% 53
4.7. Persentase Swelling Edible Film Kalsium Alginat Pemberian Pemlastis
Gliserol 30% 54
4.8. Biodegradable Edible Film Kalsium Alginat tanpa gliserol dengan Edible film Kalsium Alginat menggunakan pemlastis gliserol 54
DAFTAR GRAFIK
No. Judul
4.1. Kurva Pengaruh Variasi Konsentrasi Gliserol Terhadap Keteguhan Tarik
dari Edible Film 58
4.2. Kurva Pengaruh Variasi Konsentrasi Gliserol Terhadap Kemuluran Edible
Film 59
4.3. Berat Edible Film Kalsium Alginat Dengan Variasi Waktu
Perendaman 62
4.4. %Swelling Edible Film Kalsium Alginat (Tanpa Menggunakan Pemlastis Gliserol) dengan Variasi Waktu Perendaman 62 4.5. %Swelling Edible Film Kalsium Alginat (Menggunakan Pemlastis
Gliserol) Dengan Variasi Waktu Perendaman 63 4.6. Biodegradible Edible Film Kalsium Alginat Tanpa Gliserol Versus Edible
Film Kalsium Alginat dengan Penambahan Variasi Pemlastis Gliserol yaitu 10%, 20% dan 30% dengan Menggunakan Jamur Aspergillus niger
sp. 64
DAFTAR GAMBAR
No Judul
2.1. Struktur Kimia Alginat 9 2.2. Ikatan 1,4 Di-equatorial dari Natrium Manuronat 9 2.3. Ikatan 1,4 Di-axial dari Asam Guluronat 10 2.4. Alginat Sebagai Ligan 13 2.5. Pembentukan Gel dalam Alginat 14 2.6. Ion Ca2+ pada Gugus COO- dari Blok G yang Parallel 14 2.7. Kurva Tegangan – Regangan Bahan Polimer 30 3.1. Bentuk Sampel Pengujian Keteguhan Tarik dengan Standar
ASTM D-638 38
3.2. Alat SEM (Scanning Electron Microscope) jenis JEOL JSM6360 LA
-EDX JED-2200 Series 44
4.1. Foto SEM Edible Film Kalsium Alginat tanpa Pemlastis Gliserol dengan
Pembesaran 5000x 50
4.2. Foto SEM Edible Film Kalsium Alginat + 10% Gliserol dengan
Pembesaran 5000x 51
4.3. Foto SEM Edible Film Kalsium Alginat + 20% Gliserol dengan
pembesaran 5000x 51
4.4. Foto SEM Edible Film Kalsium Alginat + 30 Gliserol dengan Pembesaran
5000x 52
4.5. Data Spektrum FT-IR dari Natrium Alginat 55 4.6. Data Spektrum FT-IR Edible Film Kalsium Alginat 56 4.7. Data Spektrum FT-IR Edible Film Klasium Alginat dengan Penambahan
Pemlastis Gliserol 56
DAFTAR LAMPIRAN
No. Judul
1. Hasil Perhitungan Keteguhan Tarik dan Kemuluran 72 2. Grafik Uji Keteguhan Tarik dan Kemuluran 73 3. Rumus Perhitungan %Swelling 74 4. Grafik Hasil Uji DTA Edible Film Kalsium Alginat Tanpa Gliserol 75 5. Grafik Hasil Uji DTA Edible Film Kalsium Alginat + 10% Gliserol 76 6. Grafik Hasil Uji DTA Edible Film Kalsium Alginat + 20% Gliserol 77 7. Grafik Hasil Uji DTA Edible Film Kalsium Alginat + 30% Gliserol 78 8. Proses Biodegradible Edible Film Kalsium Alginat Tanpa Gliserol dengan
Edible Film Kalsium Alginat + Pemlastis Gliserol dengan Menggunakan Jamur Aspergillus niger sp. 79
