KITOSAN DENGAN POLIETILEN GLIKOL (PEG) SEBAGAI PLASTICIZER. Oleh : FENNY SUPRIOTO F

SKRIPSI

PENGEMBANGAN EDIBLE FILM KOMPOSIT PEKTIN/KITOSAN DENGAN POLIETILEN GLIKOL (PEG) SEBAGAI PLASTICIZER

Oleh : FENNY SUPRIOTO F24061488

2010 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

SKRIPSI

PENGEMBANGAN EDIBLE FILM KOMPOSIT PEKTIN/KITOSAN DENGAN POLIETILEN GLIKOL (PEG) SEBAGAI PLASTICIZER

Oleh : FENNY SUPRIOTO F24061488

SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

2010 DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

Judul Skripsi

: Pengembangan Edible Film Komposit Pektin/Kitosan dengan Polietilen Glikol (PEG) sebagai Plasticizer

Nama

: Fenny Suprioto

NIM

: F24061488

Menyetujui Bogor, 2 September 2010

Pembimbing Akademik,

(Dr. Nugraha Edhi Suyatma, STP, DEA) NIP: 19701220.199512.1.001

Mengetahui, Ketua Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan

(Dr. Ir. Dahrul Syah) NIP: 19650814. 199002. 1. 001

Tanggal Lulus: 25 Agustus 2010

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 03 September 1988 dan merupakan anak ke empat dari lima bersaudara pasangan Hoover Suprioto dan Lina Setiawan. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada tahun 2000 di SD Dharma Buddhi Bhakti, Jakarta, kemudian melanjutkan pendidikan menengah pertama di SLTP Dharma Buddhi Bhakti, Jakarta, hingga tahun 2003, dan menamatkan pendidikan menengah atas di SMAK IPEKA Sunter, Jakarta, pada tahun 2006. Penulis melanjutkan pendidikan tinggi di Institut Pertanian Bogor, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian melalui jalur SPMB pada tahun 2006. Selama menjalani studi di Institut Pertanian Bogor, penulis aktif di berbagai kegiatan dan organisasi kemahasiswaan, diantaranya menjadi pengurus KMB IPB (Keluarga Mahasiswa Buddhis IPB), anggota HIMITEPA (Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan), anggota FPC (Food Processing Club) Himitepa bidang bakery, serta aktif di berbagai kepanitiaan, seperti “Vegetarian Day: Seminar and Training” tahun 2007, “7th National Student Paper Competition” tahun 2008, dan “Dhammapada Reading Competition” tahun 2008. Beberapa prestasi yang diperoleh penulis antara lain menjadi Finalis pada Pekan Ilmiah Nasional XXII, memperoleh penghargaan dalam Program Kreativitas Mahasiswa Gagasan Tertulis (PKM GT) dari Departemen Pendidikan Nasional, dan menjadi pemenang pertama lomba poster Pimnas XXII bidang PKM GT pada tahun 2009. Sebagai tugas akhir, penulis melakukan penelitian dengan judul “Pengembangan Edible Film Komposit Pektin/Kitosan dengan Polietilen Glikol (PEG) sebagai Plasticizer” di bawah bimbingan Dr. Nugraha Edhi Suyatma, STP, DEA.

v

Development of Pectin/Chitosan Composite Edible Film with Polyethylene Glycol (PEG) as Plasticizer Fenny Suprioto1, Nugraha E. Suyatma2 1, 2

Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Institut Pertanian Bogor, Kampus IPB Darmaga Bogor 16002, Indonesia.

Abstract Interest in maintaining food quality while reducing packaging waste has encouraged further research on edible films. Considerable attention has been given to pectin because it is widely available from underutilized agricultural waste material and is readily modified through demethylation to form excellent films. The scope of composite films made from pectin and other polysaccharides was widened to include chitosan for several reasons. The aims of this study were to prepare homogenous pectin/chitosan composite edible films, characterize and investigate the effect of different pectin to chitosan ratio on film properties. Pectin/chitosan composite edible film with PEG (10%) as plasticizer was prepared by solution casting method in this study. Five pectin to chitosan ratios (100:0, 75:25, 50:50, 25:75, 0:100) were used. The prepared films were characterized in terms of physicochemical and mechanical properties. Result showed that as chitosan content in composite edible film increased; pH, yellowish color, film thickness, and elongation percentage increased, while tensile strength and water vapor transmission rate decreased. PEG addition as plasticizer in edible film increased film thickness, elongation percentage, and water vapor transmission rate, whereas water activity of the plasticized film decreased. Keywords: Pectin, chitosan, composite edible film, properties

Fenny Suprioto. F24061488. Pengembangan Edible Film Komposit Pektin/Kitosan dengan Polietilen Glikol sebagai Plasticizer. Dibawah bimbingan Dr. Nugraha Edhi Suyatma, STP, DEA.

RINGKASAN Perhatian pemerintah dan masyarakat untuk mengurangi limbah pengemas pangan serta permintaan konsumen yang terus meningkat terhadap kualitas, kemudahan, dan keamanan pangan mendorong dilakukannya penelitian lebih lanjut mengenai kemasan edible. Pektin sering digunakan sebagai bahan baku kemasan edible karena banyak terdapat pada bahan limbah pertanian yang tidak termanfaatkan lagi dan dapat dimodifikasi melalui demetilasi guna memperoleh kemampuan membentuk film yang baik. Lingkup pembuatan kemasan edible dari komposit pektin dengan polisakarida lainnya meluas mencakup kitosan untuk beberapa alasan. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan kemasan edible yang homogen dari komposit pektin/kitosan, mengkarakterisasi kemasan edible komposit pektin/kitosan, dan mempelajari pengaruh perbandingan komposisi pektin/kitosan dan penggunaan PEG terhadap karakteristik kemasan edible yang dihasilkan. Lima perbandingan komposisi pektin/kitosan yang digunakan yaitu 100:0, 75:25, 50:50, 25:75, dan 0:100, sedangkan PEG yang digunakan sebesar 10% dari total berat padatan. Analisis yang dilakukan meliputi sifat fisikokimia dan sifat mekanik, dengan parameter yang diujikan yaitu pH larutan edible, warna, aktivitas air, ketebalan, nilai kuat tarik dan persen pemanjangan, serta aktivitas antimikroba film. Selain itu dilakukan juga analisis terhadap edible film yang dihasilkan dengan DSC, XRD, dan FTIR. Edible film yang dihasilkan memiliki pH yang berkisar antara 2,02 - 3,36, berwarna transparan hingga kekuningan, nilai aw yang berkisar 0,63 - 0,70, ketebalan film berkisar 41,7 - 118,3 µm, nilai kuat tarik 5,3 - 35,4 MPa, persen pemanjangan 28,3 - 97,9%, laju transmisi uap air berkisar 27,9 - 442, 7 g/m²/24 jam, aktivitas antimikroba dengan diameter penghambatan terhadap Escherichia coli 1,31 - 1,47 cm, dan diameter penghambatan terhadap Bacillus cereus 1,76 - 2,51 cm. Suhu transisi gelas dari edible film yang dihasilkan tidak dapat diamati dengan analisis menggunakan DSC. Dari hasil analisis dengan XRD terlihat bahwa edible film komposit pektin/kitosan memiliki struktur semikristalin. Analisis film menggunakan FTIR menunjukkan adanya interaksi antara pektin dan kitosan dalam film komposit. Semakin tinggi komposisi kitosan dalam film komposit maka pH, warna kekuningan, ketebalan, dan persen pemanjangan film semakin meningkat, sedangkan kuat tarik dan laju transmisi uap air film menurun. Penambahan PEG sebagai plasticizer dalam edible film menurunkan nilai aw, meningkatkan ketebalan film, meningkatkan persen pemanjangan, dan memperbesar laju transmisi uap air film.

i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur yang tak terhingga penulis haturkan ke hadirat TRI RATNA yang telah melimpahkan bimbingan dan perlindungan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penyusunan skripsi, yang berjudul “PENGEMBANGAN EDIBLE FILM KOMPOSIT PEKTIN/KITOSAN DENGAN POLIETILEN GLIKOL (PEG) SEBAGAI PLASTICIZER” ini didasarkan pada pelaksanaan penelitian yang telah dilaksanakan sejak Januari 2010 sampai Juli 2010 di Laboratorium Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penghargaan dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada: 1.

Papa Hoover Suprioto dan Mami Lina Setiawan, yang tiada henti-hentinya memberikan kasih sayang, doa, nasihat, dan dukungan moril maupun materi kepada penulis.

2.

Almh. Mama Nancy Mantik yang telah menunjukkan betapa berharganya sebuah kehidupan kepada penulis, dan mengajari penulis untuk belajar hidup mandiri.

3.

Bapak Dr. Nugraha Edhi Suyatma, STP, DEA selaku dosen pembimbing yang selalu menyediakan waktu di tengah-tengah kesibukannya memberikan saran, arahan, dan bimbingan yang sangat berarti kepada penulis.

4.

Bapak Ir. Arif Hartoyo, M.Si dan Bapak Faleh Setiabudi, ST, MT atas waktu dan kesediannya sebagai dosen penguji pada sidang skripsi penulis.

5.

Ibu Elvira Syamsir, STP, M.Si, Ibu Dr. Ir. C. Hanny Wijaya, M.Agr, Ibu Dr. Dra Suliantari M.S, dan Ibu Dr. Ir. Nuri Andarwulan, M.Si. Terima kasih atas bimbingan dan konsultasi yang diberikan selama penulis menjalani penelitian dan menyusun skripsi.

6.

Seluruh staf pengajar Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan atas semua ilmu yang telah diberikan kepada penulis.

ii

7.

Antony Demas tersayang, yang selama ini selalu bersabar menghadapi semua sifat buruk dan ego penulis, yang selalu memotivasi dan menyayangi penulis dengan tulus.

8.

Sofian Suprioto, Jimmy Suprioto, Albert Setiawan, dan William Suprioto, atas nasehat, kepedulian, dan hiburan yang diberikan kepada penulis.

9.

Arini Handayani, sebagai teman yang telah menjalankan penelitian satu proyek bersama, atas kerja keras dan dukungan yang diberikan kepada penulis.

10. Sahabat-sahabat terbaik penulis di Perwira 99, Puri Riveria: Feriana Chandra, Margaret Octavia, Yurina Haryanti, Limas Agung, Ivan Suwandi, Deni Setiawan, Suhendri, Glenn Chandra, Kenchi Tantra, Handika Gani, Dial Sugianto, Martin Dwiko, Henricus Ramadhani, Stevanus Budi Santoso, Loisa, Rheiner Sukarya, Goto Giok, Steffany Dharmawan, Ferry Rianto, Irsha, dan semua penghuni lainnya yang telah memberi dukungan, hiburan, dan kehangatan kepada penulis layaknya keluarga. 11. Sahabat terbaik penulis sejak IPEKA Sunter hingga ITP 43: Syenny Ihsan, Richie Rich, Stephanie Gabriela Handy, Yoanna Anggraini Wiryadi, yang memberikan keberanian kepada penulis untuk akhirnya memutuskan berkuliah bersama di kampus tercinta ini, terima kasih atas dukungan, kebersamaan, dan kepedulian yang diberikan kepada penulis. 12. Sahabat-sahabat terbaik penulis di ITP 43: Erinna Nidya Wijaya, Stephanie, Leonardus Stefanus, Felicia, Dyas, Daisy Natalia, Nina Ivana, Stella Darmadi, Jessica, Dessyana, Prima, Federika, Safiera Karleen, Mario Wibowo, Septi, Sandra Mariska, Riza Albarn, Wonojatun, Manik Kharda, Anto, Rijali Aroni, Helena Suri, Dhimas, Yohanes Zega, dan teman-teman ITP 43 yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Terimakasih atas dukungan, doa, kebersamaan, dan nasehatnya. 13. Sahabat-sahabat terbaik penulis KMB IPB: Yuni Alfian, Theresia, Diana, Nadya Belatrix Paramita, Leo Mualim, Steve Mualim, Andy, Yohan, Penfen Fealty, Andi Setiawan, Veronica, Gilang Sutanto, Eliana Susilo, Trancy Chandra, Kenny, Yunny Kosasih, Edi, Sally, Wahyu, Irene, Siska, dan teman-

iii

teman KMB yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Terima kasih atas dukungan, kehangatan, dan motivasi kalian selama ini. 14. Kakak-kakak ITP 42 dan IPN: Leonardus Adi Wijaya, Marcel Segara, Irene, Eveline, Teresia, Stella, Yusi, Catherine Haryasyah, Diana Lo, Belinda, Cha Cha, Kalista, Esther, Tuthie, Midun, Sina, Nono, Alina, Meivie Lintang, Mutiara, Anas, Dito. Terima kasih atas bantuan, motivasi, saran, dan bimbingannya selama penelitian dan saat pengolahan data 15. Sahabat-sahabat terbaik penulis di Jakarta: Christina Agustin, Stephanie Rosanto, Fransisca Tania, Vina Stephanie, Kenny Shibaura, Rudi, Ciputra, Andreas, Maria Gunawan, Cynthia, dan seluruh alumni IPEKA Sunter. Terima kasih atas dukungan dan motivasinya. 16. Pak Wahid, Pak Gatot, Pak Yahya, Pak Rojak, Bu Antin, Bu Rubiah, Pak Sobirin, Mbak Ari, Bu Sari, Mas Edi, Mas Aldi, dan teknisi lainnya. Terimakasih atas bantuannya, bimbingannya, masukkan, dan nasehat yang diberikan kepada penulis selama di melaksanakan penelitian. 17. Bapak dan Ibu di PITP, yang selalu melayani penulis dengan senang hati mencari skripsi, buku, artikel, jurnal, dan fotokopi semua bahan-bahan tersebut untuk kepentingan penulisan skripsi ini. 18. Para staf di UPT ITP: Bu Novi, Mbak Ani, Bu kokom, dan Bu Sofi. Terima kasih atas kesediaannya membantu penulis dalam menyelesaikan masalah birokrasi dan administrasi. Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak untuk memperbaiki dan menyempurnakan penulisan skripsi ini. Penulis juga berharap semoga skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi semua pihak.

Bogor, Agustus 2010

Penulis

iv

DAFTAR ISI

Halaman RINGKASAN ....................................................................................................

i

KATA PENGANTAR ....................................................................................... ii RIWAYAT HIDUP ............................................................................................ v DAFTAR ISI ...................................................................................................... vi DAFTAR TABEL ............................................................................................. viii DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... ix DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xi I.

PENDAHULUAN ................................................................................. 1 A. LATAR BELAKANG ...................................................................... 1 B. TUJUAN ........................................................................................... 2 C. MANFAAT ....................................................................................... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 3 A. KEMASAN EDIBLE ........................................................................ 3 B. PEKTIN ............................................................................................ 6 C. KITOSAN ......................................................................................... 8 D. PEMBENTUKAN EDIBLE FILM KOMPOSIT PEKTIN/KITOSAN .......................................................................... 10 E. PLASTICIZER ................................................................................... 12 III. BAHAN DAN METODOLOGI ........................................................... 15 A. BAHAN DAN ALAT ....................................................................... 15 B. METODE PENELITIAN.................................................................. 15 1. Pembuatan Edible Film ............................................................... 15 2. Karakterisasi Film Komposit Pektin/Kitosan ............................. 17 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. 24 A. PEMBUATAN EDIBLE FILM......................................................... 24 B. KARAKTERISASI FILM KOMPOSIT PEKTIN/KITOSAN ......... 27 1. Pengukuran Warna dengan Chromameter .................................. 27 2. Pengukuran Aktivitas Air (aw) .................................................... 30 3. Pengukuran Ketebalan Film ........................................................ 31

vi

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1. Tujuan Penggunaan Edible Film ....................................................... ..4 Tabel 2. Perbandingan bobot pektin/kitosan dalam formulasi ........................ 16 Tabel 3. Penurunan kualitas yang berkaitan dengan aw .................................. 30

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1. Transfer yang berpotensi untuk dikontrol oleh kemasan edible . 5 Gambar 2. Segmen berulang dari molekul pektin dan grup fungsional (a): karboksil (b), ester (c), amida dalam rantai pektin (d) ................ 6 Gambar 3. Diagram skematik percabangan rantai pektin, S = gula netral ... 7 Gambar 4. Perbandingan struktur kimia kitin (a) dan kitosan (b) ................ 9 Gambar 5. Pembentukan edible film komposit ............................................. 11 Gambar 6. Mekanisme plastifikasi tingkat molekuler .................................. 14 Gambar 7. Diagram pembuatan edible film dari komposit pektin dan kitosan .................................................................................. 17 Gambar 8. Pengukuran nilai aw Edible film .................................................. 18 Gambar 9. Pengukuran kuat tarik dan persentase pemanjangan edible film ................................................................................... 19 Gambar 10. Pengukuran laju transmisi uap air metode gravimetri: (a) kontrol dan (b) edible film ..................................................... 20 Gambar 11. Diagram alir persiapan kultur uji ................................................ 21 Gambar 12. Diagram alir metode cakram ....................................................... 22 Gambar 13. Grafik nilai pH larutan komposit pektin/kitosan ........................ 25 Gambar 14. Proses pelepasan film yang telah terbentuk dari cawan ............. 26 Gambar 15. Grafik pengukuran nilai L edible film komposit pektin/kitosan . 27 Gambar 16. Grafik pengukuran nilai a edible film komposit pektin/kitosan .. 28 Gambar 17. Grafik pengukuran nilai b edible film komposit pektin/kitosan . 29 Gambar 18. Grafik pengukuran aw edible film ............................................... 31 Gambar 19. Grafik pengukuran ketebalan edible film .................................... 32 Gambar 20. Grafik pengukuran nilai kuat tarik edible film ............................ 33 Gambar 21. Grafik pengukuran persentase pemanjangan film ...................... 34 Gambar 22. Efek perubahan fase pada transfer massa ................................... 36 Gambar 23. Grafik pengukuran laju transmisi uap air edible film ................. 37 Gambar 24. Film pektin murni (a) dan film kitosan murni (b) setelah diinkubasi pada nutrient agar yang berisi kultur uji................... 39

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1.

Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Nilai pH Larutan Edible ........................................................................ 56

Lampiran 2.

Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Nilai L Edible Film .... 57

Lampiran 3.

Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Nilai a Edible Film ..... 59

Lampiran 4.

Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Nilai b Edible Film ..... 60

Lampiran 5.

Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap aw Edible Film ............ 62

Lampiran 6.

Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Ketebalan Edible Film ............................................................................. 63

Lampiran 7.

Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Kuat Tarik (TS) Edible Film ............................................................................. 64

Lampiran 8.

Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Persen Elongasi Edible Film ............................................................................. 66

Lampiran 9.

Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Laju Transmisi Uap Air (WVTR) Edible Film ............................................... 68

Lampiran 10. Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Diameter Penghambatan Edible Film terhadap Escherichia coli .......... 70 Lampiran 11. Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Diameter Penghambatan Edible Film terhadap Bacillus cereus ............ 71

xi

Gambar 25. Daerah penghambatan edible film komposit pektin/kitosan terhadap: (a) Escherichia coli dan (b) Bacillus cereus ............... 39 Gambar 26. Grafik hasil pengamatan kapasitas antimikroba edible film komposit pektin/kitosan (D = 1 cm) terhadap Escherichia coli dan Bacillus cereus .............................................................. 40 Gambar 27. Representasi skematik sistem DSC ............................................ 42 Gambar 28. Kurva hasil analisis termal sampel dengan DSC ........................ 44 Gambar 29. Hasil analisis sampel dengan difraksi sinar-X ............................ 47 Gambar 30. Spektra FTIR edible film: (a) pektin + PEG, (b) pektin, (c) 50 : 50 + PEG, (d) 50 : 50, (e) kitosan + PEG, dan (f) kitosan ............................................................................. 48

x

4. Pengukuran Kuat Tarik dan Persentase Pemanjangan ................ 32 5. Laju Transmisi Uap Air Metode Gravimetri............................... 35 6. Pengujian Aktivitas Antimikroba................................................ 38 7. Analisis dengan Differential Scanning Calorimeter (DSC) ........ 42 8. Analisis dengan X-ray Diffraction .............................................. 45 9. Analisis dengan FTIR Spectroscopy ........................................... 48 V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 50 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 51 LAMPIRAN .................................................................................................. 56

vii

I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG Peningkatan jumlah penduduk ditambah dengan penggunaan sumber daya alam dan energi secara besar-besaran mengakibatkan terciptanya sampah yang menumpuk dalam jumlah sangat besar. Sebagian besar dari sampah tersebut merupakan limbah kemasan pangan (food package waste) yang umumnya terbuat dari material yang tidak dapat terurai secara biologis (non-biodegradable), yaitu berupa plastik dan laminat. Sepanjang daur hidup kemasan pangan, dari pembuatannya hingga menjadi limbah, memberikan dampak terhadap lingkungan yang tidak sedikit. Dampak keseluruhan (resultant impacts) proses pembuatan, penggunaan dan pembuangan bahan pengemas mencakup konsumsi energi, emisi gas-gas yang menyebabkan rumah kaca, dan deplesi sumber daya alam. Pembuangan limbah kemasan pangan secara bebas ke lingkungan maupun penimbunan terpusat di Tempat Pembuangan Akhir (TPA) serta proses insenerasi akan menimbulkan pencemaran, meskipun dalam aras yang berbeda (Widianarko, 2010). Perhatian pemerintah dan masyarakat untuk mengurangi limbah pengemas pangan serta permintaan konsumen yang terus meningkat terhadap kualitas, kemudahan, dan keamanan pangan mendorong dilakukannya penelitian lebih lanjut mengenai kemasan edible. Kemasan edible memiliki potensi untuk mengurangi kompleksitas kemasan (Melia, 1997) sehingga dapat mengurangi limbah pengemas pangan jika digunakan dalam industri. Kemasan edible tersebut juga dapat menggantikan beberapa jenis material kemasan sintetis yang digunakan untuk mengawetkan dan melindungi makanan (Schou et al., 2004). Pektin sering digunakan sebagai bahan baku kemasan edible karena banyak terdapat pada bahan limbah pertanian yang tidak termanfaatkan lagi dan dapat dimodifikasi melalui demetilasi guna memperoleh kemampuan membentuk film yang baik. Pektin merupakan polisakarida struktural utama pada dinding tanaman selain selulosa. Lingkup pembuatan kemasan edible dari komposit pektin dengan polisakarida lainnya meluas mencakup kitosan untuk beberapa alasan. Pertama, kitosan merupakan hasil derivatisasi kitin, polisakarida terbanyak kedua setelah

1

selulosa (Tuil et al., 2000), dan tersedia secara komersial dari sumber yang dapat diperbaharui. Kedua, kitosan memiliki kemampuan membentuk film yang baik, bersifat edible, biodegradable, biocompatible, dan mempunyai kapasitas sebagai anti bakteri dan anti kapang (Tsai et al., 2000; Coma et al., 2003). Ketiga, kitosan dapat berinteraksi secara elektrostatis dengan pektin yang telah mengalami demetilasi parsial. Hingga saat ini aplikasi kemasan edible berbahan dasar pektin dan kitosan dalam bidang pangan masih terbatas pada aplikasi secara multilayer. Dalam penggunaan metode multilayer ini diperlukan beberapa langkah sehingga waktu pembuatannya lebih lama, pelarut yang digunakan lebih banyak, dan penanganannya lebih sulit (Perez-Gago dan Krochta, 2005). Pembentukan kemasan edible secara langsung dari komposit pektin/kitosan dengan sistem emulsi diharapkan dapat menghasilkan film dengan sifat yang lebih baik dibandingkan dengan film yang dihasilkan dengan metode multilayer. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan kemasan edible yang homogen dari komposit pektin/kitosan, mengkarakterisasi, dan mempelajari pengaruh perbandingan komposisi pektin/kitosan terhadap karakteristik kemasan edible yang dihasilkan.

B. TUJUAN PENELITIAN 1. Menghasilkan

kemasan

edible

yang

homogen

dari

komposit

pektin/kitosan. 2. Mengkarakterisasi kemasan edible komposit pektin/kitosan. 3. Mempelajari pengaruh perbandingan komposisi pektin/kitosan dan penggunaan PEG terhadap karakteristik kemasan edible yang dihasilkan.

C. MANFAAT PENELITIAN Manfaat yang diharapkan dalam penelitian ini adalah dihasilkan edible film dari komposit pektin/kitosan yang bersifat homogen dengan karakteristik tertentu, dan informasi mengenai pengaruh perbandingan komposisi pektin/kitosan terhadap karakteristik edible film. Edible film komposit pektin/kitosan diharapkan dapat dimanfaatkan dan diaplikasikan terutama untuk buah terolah minimal. 2

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. KEMASAN EDIBLE Kemasan edible didefinisikan sebagai bermacam bahan yang digunakan untuk menutupi (coating atau wrapping) makanan, dapat dimakan bersama dengan makanan tersebut, dan bertujuan untuk memperpanjang umur simpan produk (Pavlath dan Orts, 2009). Menurut Krochta (1992), kemasan edibel adalah suatu lapisan tipis yang dibuat dari bahan yang dapat dimakan, dibentuk di atas komponen makanan (coating) atau diletakkan di antara komponen makanan (film) dan dapat berfungsi sebagai penahan (barrier) perpindahan massa (seperti kelembaban, oksigen, lipida, zat terlarut) dan atau sebagai pembawa (carrier) bahan tambahan makanan seperti bahan pengawet untuk meningkatkan kualitas dan umur simpan makanan. Film dan coating dibedakan berdasarkan konsep bahwa coating diaplikasikan dan dibentuk langsung di atas permukaan makanan, sedangkan film merupakan struktur yang diaplikasikan pada makanan setelah dibentuk secara terpisah (Gontard dan Guilbert, 1994). Edible film banyak mendapat perhatian karena beberapa keunggulannya dibanding kemasan sintetis. Keunggulan utama edible film terhadap kemasan sintetis tradisional adalah edible film dapat dikonsumsi bersamaan dengan produk yang dikemas. Tidak ada kemasan yang dibuang, dan meskipun tidak dikonsumsi edible film tetap berkontribusi dalam mereduksi pencemaran lingkungan. Proses produksi edible film menghasilkan lebih sedikit limbah dan polusi. Selain itu, edible film secara eksklusif dibuat dari bahan yang dapat diperbaharui, bersifat edible, dan lebih mudah terdegradasi dibanding material polimer (Bourtoom, 2008). Edible film diproduksi dari material yang memiliki kemampuan membentuk film. Komponen yang digunakan untuk pembuatan edible film dapat diklasifikasikan menjadi tiga kategori, yaitu hidrokoloid (termasuk protein, turunan selulosa, alginat, pektin, pati, dan polisakarida lainnya), lipid (lilin, asilgliserol, dan asam lemak), dan komposit. Secara umum, lipid digunakan untuk menurunkan transmisi air, hidrokoloid digunakan untuk mengkontrol transmisi oksigen/gas lainnya dan perlindungan terhadap lemak, sedangkan film protein

3

memberikan stabilitas mekanis. Materi tersebut dapat dimanfaatkan secara individual atau sebagai komposit untuk membentuk film dengan sifat yang diinginkan. Edible film harus memenuhi beberapa persyaratan fungsional spesifik seperti barrier terhadap kelembaban, padatan, dan/atau gas, solubilitas dalam air atau lemak, warna dan penampakan, karakteristik mekanis dan rheologi, keamanan, dan sebagainya. Sifat fungsional tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu material yang digunakan, pembentukan film, dan pengaplikasian film. Berbagai tujuan fungsional penggunaan edible film tertera pada Tabel 1, sedangkan ilustrasi transfer yang dapat dikontrol dengan edible film ditunjukkan pada Gambar 1. Tabel 1. Tujuan Penggunaan Edible Film (Donhowe dan Fennema, 1994) Penggunaan

Materi yang sesuai

Menghambat migrasi kelembaban

Lipid, komposit

Menghambat migrasi gas

Hidrokoloid, komposit

Menghambat migrasi minyak/lemak

Hidrokoloid

Menghambat migrasi padatan

Hidrokoloid, lipid, atau komposit

Meningkatkan integritas struktural atau Hidrokoloid, lipid, atau komposit kemudahan penanganan Mempertahankan komponen flavor


yang bersifat volatil Membawa bahan tambahan pangan


Menurut Pavlath dan Orts (2009), edible film yang ideal harus memiliki karakteristik sebagai berikut:  Tidak mengandung senyawa berbahaya, komponen yang menimbulkan alergi dan yang tidak dapat dicerna  Memberikan kestabilan struktural dan mencegah kerusakan mekanis selama transportasi, penanganan, dan penjualan  Memiliki kemampuan adhesi yang baik dan seragam pada permukaan makanan yang dilindungi  Mengkontrol migrasi air baik masuk maupun keluar dari makanan yang dilindungi untuk menjaga tingkat kelembaban yang diinginkan

4

 Memberikan sifat semi permeable untuk menjaga equilibrium internal gas yang terlibat dalam respirasi aerobik dan anaerobik, sehingga menghambat senescense  Mencegah kehilangan komponen yang menstabilkan aroma, flavor, nutrisi, dan karakteristik organoleptik yang penting bagi penerimaan konsumen, dan tidak mempengaruhi rasa atau penampakan  Memberikan kestabilan biokimia dan mikrobial permukaan sekaligus melindungi dari kontaminan, infestasi serangga, proliferasi mikroba, dan kerusakan lainnya  Menjaga dan meningkatkan nilai estetik dan atribut sensori (penampakan, rasa, dan lainnya) dari produk  Berfungsi sebagai pembawa bahan tambahan yang diinginkan seperti flavor, aroma, pewarna, nutrisi, dan vitamin. Penambahan antioksidan dan agen antimikroba dapat dibatasi pada permukaan dengan penggunaan edible film sehingga meminimalkan biaya dan perubahan rasa  Mudah diproduksi dan terjangkau secara ekonomi

Gambar 1. Transfer yang berpotensi untuk dikontrol oleh kemasan edible (Debeaufort dan Voilley, 2009) Menurut Han (2002), penggunaan edible film merupakan salah satu penerapan dari pengemasan aktif karena sifatnya yang edible dan biodegradable merupakan fungsi tambahan yang tidak terdapat pada sistem pengemasan konvensional.

5

B. PEKTIN Pektin adalah gabungan kompleks polisakarida yang menyusun sepertiga bagian dari substansi dinding sel tanaman tingkat tinggi. Proporsi pektin yang lebih rendah ditemukan dalam rerumputan. Pektin terkonsentrasi dalam lamela tengah dinding sel, dan jumlahnya semakin menurun pada dinding sel yang berbatasan dengan membran plasma. Pektin sering digunakan sebagai bahan baku kemasan edible karena banyak terdapat pada bahan limbah pertanian yang tidak termanfaatkan lagi dan dapat dimodifikasi melalui demetilasi guna memperoleh kemampuan membentuk film yang baik. Seperti kebanyakan polisakarida lainnya, pektin bersifat polidispersi dan polimolekular, komposisinya bervariasi tergantung sumber dan kondisi yang diterapkan pada saat isolasi. Pektin secara utama tersusun oleh unit asam Dgalakturonat (GalA) dengan ikatan a-(1-4) glikosidik. Asam uronat ini memiliki grup karboksil, beberapa di antaranya secara natural berada dalam bentuk metil ester dan sisanya yang telah mengalami modifikasi dengan amonia menjadi grup karboksamide. Susunan rantai molekul pektin dapat dilihat pada Gambar 2 (Sriamornsak, 2003).

Gambar 2. Segmen berulang dari molekul pektin dan grup fungsional (a): karboksil (b), ester (c), amida dalam rantai pektin (d) (Sriamornsak, 2003) Selain segmen galakturonan yang ditunjukan pada Gambar 2, pektin tersusun pula oleh gula netral. Rhamnosa (Rha) merupakan komponen minor dari rantai utama pektin yang menyebabkan percabangan pada rantai lurus, dan gula netral lainnya yang terdapat pada rantai cabang pektin (Gambar 3). 6

Gambar 3. Diagram skematik percabangan rantai pektin, S = gula netral (Sriamornsak, 2003) Pektin diklasifikasi berdasarkan derajat esterifikasinya (DE). Jika derajat esterifikasi (DE) pektin lebih besar dari 50% maka pektin dikategorikan ke dalam derajat esterifikasi tinggi (high methoxyl pectin), sedangkan bila derajat esterifikasinya kurang dari 50% diklasifikasikan ke dalam derajat esterifikasi rendah (low methoxyl pectin). Kisaran nilai DE untuk pektin HM komersial adalah 60 -75% dan untuk pektin LM berkisar antara 20 - 40%. Karena kemampuan pektin untuk membentuk gel bergantung pada ukuran molekul dan derajat esterifikasi, pektin yang berasal dari sumber yang berbeda memiliki kemampuan membentuk gel yang berbeda pula. Pektin digunakan dalam makanan terutama karena kemampuan membentuk gel yang dipengaruhi oleh DE. Karakteristik pembentukan gel juga dikaitkan dengan ikatan rantai interpolimer dan pembentukan film yang lebih baik. Pektin akan membentuk film yang lebih baik ketika kondisi pembentukan gel dipenuhi. Berdasarkan DE, pektin HM yang memiliki DE lebih besar dari 69% disebut rapid-set (RS) pectin, pektin dengan DE 60-61% disebut slow-set (SS) pectin, dan pektin dengan DE 50-60% disebut extra slow-set pectin. Ketika kondisi untuk pembentukan gel dipenuhi, pektin RS akan membentuk gel pada suhu yang lebih tinggi, dan bergantung pada laju pendinginan pembentukan gel akan terjadi lebih cepat dibanding pektin SS. Dengan kata lain, pembentukan gel tidak hanya dipengaruhi oleh DE pektin, tetapi juga suhu dan waktu (Nieto, 2009).

7

Untuk pembentukan gel, pektin HM membutuhkan pH di bawah 3,5 dengan kisaran optimum 2,8-3,0 dan keberadaan padatan gula 60-65%, pemanasan juga diperlukan untuk sepenuhnya menghidrasi dan mengaktivasi molekul pektin. Pengaturan pH diperlukan untuk protonasi unit asam galakturonat yang tidak teresterifikasi untuk mengurangi muatan negatif dan penolakan antar sesama molekul pektin. Kombinasi konsentrasi gula yang tinggi dan protonasi atau penetralan muatan negatif pada grup asam galakturonat menyebabkan asosiasi intermolekular dari rantai polimer melalui ikatan hidrogen, menghasilkan pembentukan gel. Pektin LM konvensional membutuhkan penambahan kalsium, gula berkisar 20-55% dan pH antara 3,0-5,0 untuk membentuk gel. Pembentukan gel pektin LM dengan jembatan kalsium di antara dua rantai heliks, membentuk struktur yang disebut dengan ‘egg-box’ junction zone. Dibutuhkan minimal 14-20 residu asam galakturonat untuk membentuk junction zone. Kekuatan gel meningkat seiring peningkatan Ca2+, tetapi menurun dengan meningkatnya suhu dan keasaman atau penurunan pH di bawah 3,0. Pektin yang diamidasi, sebaliknya, hanya membutuhkan sumber kalsium dan pengaturan pH. Pektin amida ini dapat membentuk gel, baik dalam formula bebas gula maupun dalam formula gula tinggi yang mengandung gula hingga sebesar 80%. Gel yang dihasilkan oleh pektin LM bersifat thermoreversible, artinya gel tersebut dapat dicairkan dan dibentuk kembali saat pendinginan. Film dari pektin bersifat tidak terlalu kuat dibanding film dari polisakarida lainnya. Substitusi gugus metil (gugus yang lebih besar dibanding –COOH) dan keberadaan cabang pada rantai molekul pektin memberikan formasi yang kurang kompak (Nieto, 2009).

C. KITOSAN Kitosan merupakan produk derivatisasi kitin (material yang menyusun eksoskeleton dari crustacea dan moluska), diproduksi dengan deasetilasi alkali dari

kitin.

Kitosan

adalah

poli-β-(1-4)-2-amino-deoksi-D-glukopiranosa,

strukturnya dapat dilihat pada Gambar 4. Kitosan komersial telah mengalami 85% deasetilasi. Dalam larutan, segmen polisakarida kitosan yang sepenuhnya terasetilasi membentuk agregat menyerupai misel, saling dihubungkan oleh

8

polisakarida yang hampir sepenuhnya terasetilasi, dan diregangkan oleh penolakan elektrostasis. Kitosan dalam bentuk amina bebas tidak larut dalam air pada pH netral. Kitosan larut dalam asam asetat glasial dan HCl, tetapi tidak larut dalam larutan asam sulfat pada suhu ruang. Lebih rendahnya pH pelarut tidak menjamin kelarutan kitosan yang lebih besar, mengindikasikan bahwa mekanisme pelarutan kitosan tidak hanya dengan protonasi dari gugus amina, tetapi juga interaksi antara kitosan dan asam (Po et al., 2007). Dari Gambar 4, dapat dilihat bahwa kitosan memiliki 3 grup reaktif yaitu gugus -OH pada atom C3 dan C6 serta gugus –NH2 pada atom C2.

Gambar 4. Perbandingan struktur kimia kitin (a) dan kitosan (b) Pelarut kitosan yang paling banyak digunakan hingga saat ini adalah asam asetat dan asam formiat. Kedua asam tersebut adalah monoasam (hanya memiliki satu gugus karboksil), dan hanya berfungsi sebagai donor proton dalam larutan. Selain asam asetat, banyak jenis asam karboksilat alami lainnya seperti asam glikolat, asam tartarat, asam malat, dan asam sitrat. Di antara asam organik tersebut, asam glikolat adalah yang paling mirip struktur molekulnya dengan asam asetat, perbedaannya hanyalah pada gugus hidroksilnya, sedangkan asam lainnya adalah asam biner atau tersier. Beberapa asam biner dan tersier dapat bereaksi dengan dua atau lebih gugus amina pada rantai kitosan yang berbeda, menyebabkan ikatan silang dari kitosan menjadi struktur yang lebih besar (Po et al., 2007).

9

Kitosan memiliki banyak gugus amina di sepanjang rantainya (bersifat kationik) sehingga mampu membentuk kompleks atau berinteraksi dengan komponen lain dan memperoleh karakter spesifik dari interaksi tersebut. Pada pH asam, terjadi protonasi gugus –NH2 menjadi -NH3+, yang dapat berasosiasi dengan polianion untuk membentuk kompleks dan mengikat sisi anionik pada permukaan sel bakteri dan fungi. Pada pH yang lebih tinggi (>4), kitosan dapat membentuk kompleks dengan pewarna dan logam berat (Nieto, 2009). Kemampuan kitosan ini dapat bermanfaat dalam hal memperpanjang umur simpan dan keamanan produk makanan, serta mencegah proses oksidasi yang dikatalis oleh logam bebas pada makanan. Edible film kitosan yang telah banyak digunakan pada buah dan sayur menunjukkan aktivitas antimikroba terhadap Bacillus cereus, Brochothrix thermosphacta,

Lactobacillus

curvatus,

Lactobacillus

monocytogenes,

Pediococcus

acidilactici,

sakey,

Photobacterium

Listeria

phosphoreum,

Pseudomona fluorescens, Candida lambica, Cryptococcus humiculus, dan Botrytis cinerea (Olivas dan Barbosa-Cánovas, 2009). Karena kemampuannya membentuk

film

semipermeabel

yang

baik,

kitosan

diharapkan

dapat

memodifikasi atmosfer internal juga menurunkan kehilangan karena transpirasi dan memperlambat pematangan dari buah dan sayuran. Film kitosan memiliki sifat mekanik yang baik, fleksibel, dan sulit dirusak, juga merupakan barrier yang baik terhadap oksigen. Selain itu, film kitosan juga mampu mengkontrol pencoklatan enzimatis pada buah (Lacroix dan Tien, 2005). Meskipun sifat hidrofilik dari film kitosan dapat mempengaruhi karakteristiknya sebagai kemasan, film tersebut tetap menunjukkan hasil yang baik saat diaplikasikan terhadap buah dan sayuran segar (Olivas dan Barbosa-Cánovas, 2009).

D. PEMBENTUKAN EDIBLE FILM KOMPOSIT PEKTIN/KITOSAN Proses blending dua polimer atau lebih mempunyai tujuan untuk menemukan material baru dengan sifat-sifat fungsional yang lebih baik. Terlebih lagi, upaya menemukan material baru dengan cara blending polimer adalah jauh lebih murah, lebih mudah dibandingkan mensintesis suatu polimer yang baru dari suatu monomer dimana sifat-sifatnya belum diketahui. Dari sudut pandang lingkungan,

10

campuran dari dua atau lebih polimer memungkinkan untuk meningkatkan laju biodegradasi film kompositnya dibandingkan polimer asal (Ikejima et Inoue, 2000). Dalam proses blending ini, perlu dipelajari kriteria miscibilitas antar polimer penyusunnya untuk mencegah adanya pemisahan fase selama proses dan penggunaannya. Edible film komposit pektin/kitosan dapat diproduksi sebagai film multilayer, bi-layer, atau dispersi yang stabil. Pada film multilayer dan bi-layer, kitosan membentuk lapisan lain di atas lapisan pektin, sedangkan pada komposit film dispersi, kitosan dilarutkan bersamaan dengan larutan pektin. Sistem film multilayer dan bi-layer dibuat dengan teknik dua langkah yang melibatkan casting lapisan kitosan di atas film pektin yang telah dibuat sebelumnya. Sistem film dispersi melibatkan dispersi larutan kitosan ke dalam larutan pektin membentuk campuran yang stabil dan tahap pengeringan untuk pembentukan film. Stabilisasi dispersi dihasilkan dari keseimbangan gaya dari materi yang berbeda, terutama gaya elektrostatis dan hidrofobik. Gambar 5 menunjukkan struktur edible film yang dibuat dengan sistem multilayer, bi-layer, dan sistem dispersi.

Bi-layer film:

Dispersion film:

Gambar 5. Pembentukan edible film komposit (Perez-Gago dan Krochta, 2005) Pembentukan film pektin/kitosan dengan metode multilayer telah dilakukan oleh Hoagland dan Parris (1996). Pada penggunaan metode multilayer tersebut ditemui adanya pertumbuhan fungi di antara kedua lapisan film dan permukaan film yang terbentuk tidak rata. Film bi-layer memiliki kecenderungan untuk

11

terlepas antara lapisannya dan memberikan sifat mekanik yang lebih buruk dibanding film emulsi. Kesulitan lainnya adalah teknik ini membutuhkan beberapa langkah sehingga waktu pembuatannya lebih lama, penggunaan pelarut lebih banyak, dan penanganan lebih sulit (Perez-Gago dan Krochta, 2005).

E. PLASTICIZER Plasticizer seringkali dibutuhkan pada edible film, terutama yang terbuat dari polisakarida dan protein. Struktur film ini sering bersifat rapuh dan mudah patah karena interaksi antara molekul polimer yang kuat (Krochta, 2002). Han dan Gennadios (2005) mendefinisikan plasticizer sebagai bahan berbobot molekul rendah yang ditambahkan dalam materi pembentuk film polimerik, yang dapat menurunkan suhu transisi gelas polimer. Menurut Lee dan Wan (2006), plasticizer adalah substansi bersifat non volatil, memiliki titik didih yang tinggi, tidak memisah, yang ketika ditambahkan ke dalam materi lain mengubah sifat fisik dan mekanik dari material tersebut. Plasticizer mampu menempatkan dirinya di antara molekul polimer sehingga mengganggu interaksi polimer-polimer dan meningkatkan fleksibilitas. Plasticizer meningkatkan volume bebas struktur polimer atau mobilitas molekular molekul polimer. Sifat ini menunjukkan bahwa plasticizer menurunkan perbandingan bagian kristalin terhadap bagian amorf yang menyebabkan menurunnya suhu transisi gelas. Penggunaan plasticizer tidak hanya mempengaruhi modulus elastik dan sifat mekanik lainnya, tetapi juga permeabilitas edible film terhadap gas dan uap air. Kebanyakan plasticizer bersifat sangat hidrofilik dan higroskopis sehingga mengikat molekul air dan membentuk kompleks dinamik plasticizer air. Pada edible film yang terbuat dari polisakarida dan air, plasticizer mengganggu ikatan hidrogen inter- dan intra-molekular, dan memperbesar jarak antara molekul polimer (Krochta, 2002). Molekul air dalam film juga berfungsi sebagai plasticizer. Air merupakan plasticizer yang sangat baik, tetapi dapat dengan mudah hilang karena dehidrasi pada RH relatif rendah. Oleh karena itu, penambahan plasticizer kimia yang bersifat hidrofilik dapat menurunkan kehilangan air (Han dan Gennadios, 2005) sehingga fungsi air sebagai plasticizer dapat dipertahankan.

12

Menurut Sothernvit dan Krochta (2001) ada dua tipe plasticizer, yaitu: 1. Bahan yang mampu membentuk banyak ikatan hidrogen dan berinteraksi dengan polimer dengan cara mengganggu ikatan polimer-polimer serta menciptakan jarak antara rantai polimer 2. Bahan yang mampu berinteraksi dengan air dalam jumlah besar untuk mencegah kehilangan lebih banyak molekul air, sehingga menghasilkan kadar air yang lebih tinggi dan radius hidrodinamik yang lebih besar. Akan tetapi, karena air, biopolimer, dan plasticizer secara alami memiliki sifat hidrofilik, dan karena banyaknya ikatan hidrogen di dalam strukturnya, sangatlah sulit untuk memisahkan dua mekanisme tersebut. Sothernvit dan Krochta (2001) menyebutkan bahwa terdapat beberapa faktor dari plasticizer yang digunakan yang mempengaruhi efisiensi plastifikasi, termasuk ukuran/bentuk dari molekul plasticizer, jumlah atom oksigen, jarak spasial dalam struktur plasticizer, dan kapasitas mengikat air. Disamping efek dari ikatan hidrogen, gaya tolak menolak di antara molekul yang bermuatan sama atau antara polimer polar-non polar dapat memperbesar jarak antara polimer dan memberikan fungsi yang sama dari plastifikasi pada kasus struktur film polimerik yang bermuatan. Dibandingkan dengan film polimer yang netral, fleksibilitas film dari polimer bermuatan dapat dipengaruhi lebih signifikan oleh pengaturan pH dan penambahan garam pada tingkat aktivitas air yang sama (Han dan Gennadios, 2005). Verrier (2005) mengemukakan beberapa teori untuk menjelaskan mekanisme cara kerja plasticizer:  Teori lubrifikasi: menyatakan bahwa plasticizer dengan menginsersikan dirinya diantara dua ikatan polimer, akan menurunkan interaksi intermolekuler (Gambar 6)  Teori gel: menyatakan bahwa rigiditas suatu polimer disebabkan karena struktur tridimensional. Plasticizer bekerja dengan melemahkan sejumlah besar interaksi intermolekuler yang ada  Teori volume bebas: menjelaskan bahwa plasticizer dapat meningkatkan volume bebas yang memungkin pergerakan yang lebih leluasa elemen-elemen dari struktur bahan

13

Gambar 6. Mekanisme plastifikasi tingkat molekuler (Trotignon et al, 1996) Plasticizer yang umum digunakan dalam sistem film adalah monosakarida, disakarida, atau oligosakarida (glukosa, fruktosa-glukosa sirup, sukrosa, madu), poliols (gliserol, sorbitol, turunan gliseril, polietilen glikol), dan lipid serta turunannya (fosfolipid, asam lemak, dan surfaktan). Pemilihan plasticizer dilakukan berdasarkan kompatibilitas antara plasticizer dan substansi yang akan diplastifikasi. Untuk film polisakarida (umumnya berbasis air), plasticizer paling efektif adalah yang paling mendekati struktur polisakarida, sehingga plasticizer hidrofilik yang memiliki gugus hidroksil adalah yang paling sesuai. Jumlah dan posisi gugus hidroksil serta jumlah ikatan hidrogen yang dapat berikatan dengan makromolekul mempengaruhi efisiensi plastifikasi. Plasticizer yang umum digunakan dalam film polisakarida antara lain gliserol, sorbitol, xylitol, mannitol, polietilen glikol (dengan bobot molekul 400-8000), etilen glikol, dan propilen glikol. Secara umum plasticizer dibutuhkan sekitar 10-60% dari berat kering, tergantung dari kekakuan polimer (Sothernvit dan Krochta, 2005). Penggunaan beberapa plasticizer dapat menghambat pertumbuhan fungi (Lacroix dan Tien, 2005).

14

III. BAHAN DAN METODOLOGI

A. BAHAN DAN ALAT Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah pektin citrus komersial HM SS (high methoxyl slow set) yang diperoleh dari Cargill Deutschland GmbH, dan kitosan DD 90,2% yang diperoleh dari Biotech Surindo, Indonesia. Bahan kimia yang digunakan antara lain aquades, asam sitrat, polietilen glikol (PEG) 400, dan HCl 0,1 N. Bahan-bahan yang digunakan untuk uji aktivitas antimikroba, yaitu Nutrient Agar, Nutrient Broth, alkohol 70% dan kultur uji yaitu Bacillus cereus dan Eschericia coli. Peralatan yang digunakan antara lain neraca analitik, gelas piala, gelas ukur, erlenmeyer, magnetic stirrer, sudip, pipet tetes, pipet mohr, labu takar, penyaring vakum, cawan petri, pH meter, oven pengering, aluminium foil, kertas saring, kaleng, mikropipet, ose, bunsen, tabung reaksi, heater, dan autoklaf. Sedangkan peralatan analisis yang akan digunakan adalah chromameter, aw meter, tensile strength elongation tester, micrometer, permeabilitas uap air dengan metode gravimetri, Differential Scanning Calorimetry (DSC), X-Ray Diffraction (XRD), dan FTIR Spectroscopy. B. METODE PENELITIAN Penelitian ini dibagi menjadi dua tahap, yaitu: (1) pembuatan edible film komposit pektin/kitosan yang homogen, dan (2) karakterisasi edible film komposit pektin/kitosan yang dihasilkan.

1.

Pembuatan Edible Film Larutan edible film komposit pektin kitosan dibuat dengan memodifikasi

metode pembentukan gel yang homogen oleh Hiorth et al. (2005). Sebanyak 1% (b/v) pektin dilarutkan dalam aquades menggunakan magnetic stirrer selama 20-30 menit hingga larut sempurna. Dalam wadah yang terpisah, kitosan dilarutkan dengan cara yang sama ke dalam asam sitrat 1%. Larutan pektin dan kitosan yang telah disiapkan dicampur dalam 75 ml HCl 0,1 N pada perbandingan berat pektin dan kitosan tertentu. Berat total padatan

15

adalah 1,5 gram dengan volume total pelarut 150 ml (1% dari total pelarut), tidak termasuk volume HCl 0,1 N yang digunakan. Khusus untuk film yang akan diplastifikasi, ke dalam larutan kemudian ditambahkan 10% PEG 400 yang berfungsi sebagai plasticizer. Pengadukan dilakukan dengan menggunakan magnetic stirrer saat pencampuran dilakukan dan diteruskan selama 15 menit setelah penambahan PEG hingga terbentuk campuran yang homogen. Formulasi pembuatan edible film dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Perbandingan bobot pektin/kitosan dalam formulasi Formula F1 F2 F3 F4 F5 F1P F2P F3P F4P F5P

Perbandingan Bobot Pektin 100 75 50 25 0 100 75 50 25 0

Kitosan 0 25 50 75 100 0 25 50 75 100

PEG 10% 10% 10% 10% 10%

1.1 Pengukuran Nilai pH Larutan Larutan komposit pektin/kitosan yang dihasilkan kemudian diukur derajat keasamannya menggunakan pH-meter. Sebelum pengukuran, pH-meter harus distandarisasi dengan menggunakan buffer standar pH 4 dan pH 7. Pengukuran dilakukan dengan cara elektroda dibilas dengan akuades dan dikeringkan dengan kertas tisue. Sampel dimasukkan ke dalam gelas piala 100 ml kemudian elektroda dicelupkan hingga tenggelam pada larutan sampel dan dibiarkan kurang lebih selama satu menit hingga diperoleh angka yang stabil lalu nilai dicatat. Larutan komposit pektin/kitosan kemudian disaring dengan pompa vakum dan dicasting dalam cawan petri berdiameter 20 cm, lalu dikeringkan dalam oven bersuhu 50oC selama kurang lebih 2x24 jam hingga terbentuk edible film. Edible film yang terbentuk dikondisikan dalam desikator berisi larutan NaCl jenuh sebelum dikarakterisasi. Diagram pembuatan edible film dari komposit pektin dan kitosan dapat dilihat pada Gambar 7.

16

2.

Karakterisasi Film Komposit Pektin/Kitosan Edible film yang telah dikondisikan selanjutnya dikarakterisasi sifat

fisikokimia, sifat mekanis, dan sifat termal, pengamatan mikrostruktur, serta dilakukan pengukuran kapasitas antimikroba. Kitosan

Pektin

Dilarutkan dalam asam sitrat 1%

Dilarutkan dalam aquades

C Blending + Homogenisasi

A

+ PEG 10% dari total padatan*

B

Casting dalam cawan Petri

Pengeringan

Output film: A = Film kitosan murni B = Film pektin murni C = pectin/chit blends (w/w): 25/75; 50/50; 75/25 w/w): Conditioning *hanya untuk film yang akan diplastifikasi

Gambar 7. Diagram pembuatan edible film dari komposit pektin dan kitosan

17

2.1 Pengukuran Warna dengan Chromameter Pengukuran warna dilakukan menggunakan Chromameter CR 300 Minolta. Sampel edible film ditempatkan pada alas putih. Pengukuran menghasilkan nilai L, a, dan b. L menyatakan parameter kecerahan (warna akromatis, 0: hitam sampai 100: putih). Sedangkan a dan b adalah koordinat-koordinat chroma. Parameter a adalah cahaya pantul yang menghasilkan warna kromatik campuran merah - hijau dengan nilai +a (positif a) dari nol sampai 100 (merah) dan nilai -a (negatif a) dari nol sampai 80 (hijau). Parameter b adalah warna kromatik campuran biru kuning dengan nilai +b (positif b) dari nol sampai 70 (kuning) dan nilai -b (negatif b) dari nol sampai 70 (biru).

2.2 Pengukuran Aktivitas Air (aw) Pengukuran aktivitas air dilakukan dengan menggunakan aw-meter Shibaura WA-360. Sebelum dilakukan pengukuran, terlebih dahulu alat dikalibrasi dengan menggunakan larutan garam jenuh NaCl. Pencatatan dilakukan terhadap nilai aw.

Gambar 8. Pengukuran nilai aw Edible film

2.3 Pengukuran Ketebalan Film yang dihasilkan diukur ketebalannya dengan menggunakan pengukur ketebalan mikrometer dengan nilai ketelitian 0,001 mm pada tiga titik berbeda. Nilai ketebalan ditentukan dari rata-rata tiga nilai pengukuran ketebalan film.

18

2.4 Pengukuran Kuat Tarik dan Persentase Pemanjangan Kuat tarik dan persentase pemanjangan diukur dengan menggunakan Tensile Strength and Elongation Tester Industries model SSB 0500. Kuat tarik ditentukan berdasarkan beban maksimum pada saat film pecah dan persentase pemanjangan didasarkan atas pemanjangan film saat film pecah. Kuat tarik (MPa) = F/A Keterangan:

F = gaya kuat tarik (N) ; A = luas bidang gaya (mm2) % Elongasi =

Keterangan:

b−a × 100% a

a: panjang awal b: panjang setelah putus

Gambar 9. Pengukuran kuat tarik dan persentase pemanjangan edible film

2.5 Laju Transmisi Uap Air Metode Gravimetri Laju transmisi uap air terhadap film diukur dengan menggunakan metode gravimetri. Bahan penyerap uap air (CaCl2) diletakkan dalam kaleng. Kemudian sampel berukuran 3x3 cm diletakkan di atas kaleng tersebut dengan metode jendela menggunakan aluminium foil sedemikian rupa sehingga menutupi kaleng tersebut. Tutup dengan parafin untuk menutupi bagian antara wadah dengan aluminium foil sehingga tidak ada udara masuk. Cawan ditimbang dengan ketelitian 0.0001 g kemudian diletakkan dalam lemari kaca yang RH ruangannya terukur menggunakan RH-meter. Cawan ditimbang tiap hari pada jam yang sama dan ditentukan

19

pertambahan berat dari cawan. Selanjutnya dibuat grafik hubungan antara pertambahan berat dan waktu. Nilai WVTR dihitung dengan rumus: WVTR = slope / luas sampel (m2) = g/m2/24 jam (90% RH, 30oC) k/x

= WVTR / [(P2-P1) x RH ruangan]

P2 : tekanan uap air jenuh di luar kaleng (mm Hg) P1 : tekanan uap air jenuh di dalam kaleng (mm Hg) a

b

Gambar 10. Pengukuran laju transmisi uap air metode gravimetri: (a) kontrol dan (b) edible film

2.6 Analisis dengan Differential Scanning Calorimeter (DSC) Sifat-sifat termal film komposit pektin/kitosan dianalisis dengan DSC (M-DSC 2920, TA Instruments, USA) untuk menentukan suhu transisi gelas (Tg) dan titik leleh bahan (Tm). Sebanyak 7-10 mg bahan diletakkan pada cawan aluminium DSC dengan menggunakan cawan DSC kosong sebagai pembanding. Scanning dilakukan dengan kecepatan peningkatan panas diatur 10°C/menit.

2.7 Analisis dengan X-Ray Diffraction (XRD) Pola difraksi sinar-X film komposit pektin/kitosan dianalisis dengan Rigaku X-ray diffractometer (Rigaku D/maks 2500v/pc) pada kondisi operasi 40kV dan 200 mA. Sebelum dianalisis, film terlebih dahulu dikeringkan secara alami pada suhu ruang.

20

2.8 Analisis dengan FTIR Spectroscopy Analisis dengan FTIR spectroscopy digunakan untuk melihat ada tidaknya interaksi spesifik pektin dan kitosan dalam campuran. Analisis dengan spectroskop FTIR dilakukan dengan pellet KBr dengan menambahkan 1 mg film dalam bentuk tepung halus ke dalam 200 mg KBr. Spektra FTIR untuk setiap sampel direkam pada suhu kamar dalam selang 400-4000 cm-1, dengan menggunakan 100 scan dan resolusi 4 cm-1.

2.9

Pengujian Aktivitas Antimikroba (Pranoto et al., 2005) Pengujian aktivitas antimikroba edible film dilakukan dengan metode

cakram (Pranoto et al., 2005). a) Persiapan kultur uji Kultur uji disiapkan terlebih dahulu dengan menginokulasikan satu ose kultur murni dari agar miring Nutrient Agar (NA) ke dalam 10 ml medium cair Nutrient Broth (NB) secara aseptik. Kultur uji kemudian diinkubasi 37oC selama 24 jam. Kultur uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah Bacillus cereus dan Eschericia coli. Diagram alir persiapan kultur uji dapat dilihat pada Gambar 11. Kultur murni bakteri Diinokulasikan ke dalam 10 ml Nutrient Broth Diinkubasi pada suhu 37ºC selama 24 jam Kultur uji Gambar 11. Diagram alir persiapan kultur uji b) Pengujian aktivitas antimikroba dengan metode cakram Pengujian aktivitas antimikroba film komposit pektin/kitosan dapat diukur dengan menggunakan metode cakram. Kultur uji diinokulasikan sebanyak 0,2 ml ke dalam media NA 100 ml sehingga diperoleh konsentrasi 0,2% yang telah siap dituang ke cawan petri steril. Selanjutnya 20 ml media NA yang telah berisi kultur uji dituangkan ke cawan petri.

21

Media agar dibiarkan membeku, kemudian film yang berdiameter 1 cm diletakkan di atas media yang berisi kultur uji tersebut. Media yang telah diletakkan film kemudian disimpan pada inkubator 37oC selama 24 jam. Setelah diinkubasi, akan terlihat zona penghambatan yang diperlihatkan dengan daerah bening di sekitar film yang telah ditempelkan di atas media. Diagram alir metode cakram dalam pengujian aktivitas antimikroba film komposit pektin/kitosan dapat dilihat pada Gambar 12. Kultur uji Diinokulasikan 0,2% ke dalam 20 ml NB

Dituang ke dalam petri dan dibiarkan membeku

Dibuat potongan film biokomposit pektin/kitosan dengan diameter 1 cm

Ditempelkan potongan film (D = 1 cm) ke dalam cawan

Diinkubasi pada suhu 37oC selama 24 jam Diukur diameter penghambatan (mm) Gambar 12. Diagram alir metode cakram

3.

Rancangan Percobaan dan Analisis Data Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan

acak lengkap faktorial dengan dua faktor. Perlakuan yang diterapkan berturutturut adalah penggunaan plasticizer PEG (dengan dan tanpa PEG) dan formulasi perbandingan pektin/kitosan (100:0, 75:25, 50:50, 25:75, dan 0:100). Rancangan

22

ini digunakan untuk uji statistika terhadap analisis nilai pH, warna, aw, ketebalan, kuat tarik, persentase pemanjangan, nilai WVTR, dan diameter penghambatan terhadap Escherichia coli dan Bacillus cereus. Model rancangan percobaan yang digunakan yaitu: Yijk=μ+αi+βj+(αβ)ij+εijk Dimana: Yijk

= Respon yang ditimbulkan pengaruh bersama oleh faktor ke-i (i =1, 2) faktor penggunaan plasticizer PEG, dan faktor ke-j (j=1, 2, 3, 4, 5) faktor formulasi perbandingan pektin/kitosan

μ

= Nilai tengah (rata-rata) dari seluruh nilai pengamatan

α1

= Pengaruh yang ditimbulkan oleh faktor penggunaan plasticizer PEG

βj

= Pengaruh yang ditimbulkan oleh faktor formulasi perbandingan pektin/kitosan

(αβ)ij

= Pengaruh yang ditimbulkan oleh interaksi interaksi antara α1 dan βj

εijk

= Pengaruh kesalahan percobaan Apabila perlakuan berbeda nyata, maka akan dilanjutkan dengan uji Duncan

pada taraf 5% untuk mengetahui apakah ada perbedaan nyata antar perlakuan. Analisis ini dilakukan menggunakan software SPSS 15.0.

23

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. PEMBUATAN EDIBLE FILM Larutan edible film komposit pektin kitosan dibuat dengan memodifikasi metode pembentukan gel yang homogen oleh Hiorth et al. (2005). Film dibuat dengan solution casting method dari campuran larutan kedua polimer yang telah disiapkan terlebih dahulu. Pektin dilarutkan dalam aquades hingga larut sempurna, artinya tidak ada pektin yang masih menggumpal, sedangkan kitosan dilarutkan dalam asam sitrat 1%. Kitosan tidak larut dalam air, larut pada hampir semua larutan asam organik pada pH sekitar 4,0 tapi tidak larut pada pH lebih besar. Salah satu pelarut yang dapat digunakan adalah asam organik lemah seperti asam asetat 10% dan asam sitrat 10% (Sugita et al., 2009). Dalam penelitian ini, asam sitrat dipilih sebagai pelarut kitosan karena asam sitrat lebih cocok digunakan untuk aplikasi film terhadap buah. Proses pembuatan film komposit pektin kitosan sangat dipengaruhi oleh nilai pH. Kombinasi pektin dan kitosan membentuk polielektrolit kompleks (PEC) pada kisaran nilai pH 3-6. Selain melalui pembentukan PEC, pada pH rendah (pH<2) pektin dan kitosan juga berinteraksi melalui ikatan hidrogen. Pada pH ini, pektin hampir tidak bermuatan dan interaksi elektrosatik ditekan, sehingga interaksi antara pektin dan kitosan akan mungkin terjadi melalui ikatan hidrogen (Nordby et al., 2003). Ghaffari et al. (2007) merepresentasikan reaksi pembentukan PEC antara pektin (P - COOH) dan kitosan (C - NH2) secara skematik sebagai berikut: P - COOH + C - NH3+ ⇄ P - COO-+NH3 - C + H+ Pada penelitian ini, pencampuran pektin dan kitosan tanpa penambahan HCl membentuk PEC berupa agregat (gumpalan) dan menyebabkan film menjadi tidak homogen. Hal ini dikarenakan pembentukan PEC yang sangat kuat antara pektin dan kitosan sehingga menyebabkan air keluar dari struktur gel membentuk gumpalan. Oleh karena itu, dalam proses pencampuran digunakan HCl 0,1 N untuk menurunkan nilai pH sehingga mengurangi interaksi antara molekul pektin dan kitosan

agar edible film yang dihasilkan homogen. HCl sebagai bahan

tambahan pangan pengasam diizinkan dan diatur dalam CODEX General

24

Standards for Food Additives. Hasil pengukuran nilai pH larutan komposit pektin/kitosan dapat dilihat pada Gambar 13. 4.00 3.50 3.00 pH

2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00

100 : 0

75 : 25

50 : 50

25 : 75

0 : 100

PEG

3.36

2.03

2.14

2.24

3.00

Tanpa PEG

3.32

2.02

2.13

2.23

2.96

Formulasi (Pektin : Kitosan)

Gambar 13. Grafik nilai pH larutan komposit pektin/kitosan Larutan komposit pektin/kitosan memiliki nilai pH yang berada pada kisaran 2,02 - 3,36. Penambahan plasticizer PEG ke dalam larutan tidak menyebabkan perubahan nilai pH yang signifikan. Berdasarkan analisis sidik ragam pada taraf α = 5% terhadap nilai pH (Lampiran 1), terdapat perbedaan yang signifikan dalam setiap formulasi larutan. Larutan pektin atau kitosan murni memiliki pH yang lebih tinggi dibandingkan larutan kompositnya karena dalam pembuatan larutan komposit pektin/kitosan digunakan HCl 0,1 N untuk menurunkan pH agar dapat melarutkan PEC. Jumlah HCL 0,1 N yang digunakan untuk setiap larutan komposit adalah sama. Pada grafik terlihat adanya peningkatan nilai pH seiring dengan peningkatan jumlah kitosan dalam larutan komposit. Hal ini sesuai dengan yang dinyatakan oleh Chen et al. (2007) bahwa kitosan dalam larutan berperan sebagai reagen dasar dan menetralisasi proton yang dilepaskan oleh asam. Proses netralisasi ini juga menyebabkan kitosan larut dalam fase aquaeous karena gugus amina kitosan terionisasi oleh proton menjadi bermuatan positif. PEG ditambahkan ke dalam larutan edible film sebagai plasticizer. Penambahan plasticizer bertujuan untuk meningkatkan fleksibilitas atau plastisitas dari polimer. Beberapa studi terhadap plastifikasi film kitosan menunjukkan

25

bahwa PEG dapat memperbaiki elastisitas film. Suyatma et al. (2005) menyebutkan bahwa PEG memiliki efisiensi dan stabilitas plastifikasi yang lebih baik terhadap kitosan dibanding beberapa plasticizer lainnya. Selain berfungsi sebagai plasticizer, PEG juga dapat berfungsi sebagai antifoaming yang diperlukan untuk mencegah pembentukan busa akibat pengadukan saat proses pembuatan edible film. Pengadukan terus dipertahankan agar interaksi antara pektin/kitosan dengan pelarutnya dan PEG dapat berjalan dengan baik. Penyaringan dengan kertas saring dilakukan karena pektin yang digunakan adalah pektin teknis, sehingga masih ada pengotor yang tidak ikut terlarut dalam aquades. Pengotor tersebut dapat merupakan bagian tanaman tidak berpektin (pectin-less plant raw material) yang ikut terbawa saat proses ektraksi pektin. Pengeringan dilakukan pada suhu 50oC selama kurang lebih 2x24 jam, pada suhu dan waktu tersebut tidak terjadi reaksi pencoklatan yang berlebihan dari edible film yang dikeringkan. Suhu yang digunakan untuk pengeringan akan sangat berpengaruh terhadap kecepatan pembentukan film dan penguapan bahan pelarut. Jika suhu terlalu tinggi akan mengakibatkan film menjadi sangat tipis, kering, dan mudah retak, karena proses pengeringan berjalan lebih cepat dibandingkan proses pembentukan film. Jika suhu terlalu rendah akan mengakibatkan lamanya proses pengeringan larutan sehingga mudah terjadi kontaminasi dan proses tidak efisien (Sumarto, 2008).

Gambar 14. Proses pelepasan film yang telah terbentuk dari cawan Karena edible film yang dihasilkan memiliki karakter hidrofilik, maka film dikondisikan pada RH 75% (di dalam desikator berisi larutan NaCl jenuh) sebelum dianalisis untuk mengevaluasi karakteristik film pada lingkungan dengan

26

kelembaban tinggi. Meskipun RH mendekati 50% lebih sering digunakan, namun RH 75% juga banyak digunakan (Veiga-Santos et al., 2005). RH lingkungan terbuka terlalu tinggi untuk penyimpanan dalam jangka waktu yang dibutuhkan selama analisis.

B. KARAKTERISASI FILM KOMPOSIT PEKTIN/KITOSAN 1.

Pengukuran Warna dengan Chromameter Pengukuran intensitas warna edible film dilakukan dengan Chromameter

Minolta CR-310. Alat ini menggunakan sistem Hunter Lab. 100.0 80.0 L value

60.0 40.0 20.0 0.0

100 : 0

75 : 25

50 : 50

25 : 75

0 : 100

PEG

86.7

88.2

86.3

83.6

84.8

Tanpa PEG

85.4

84.4

84.3

84.3

84.6


Gambar 15. Grafik pengukuran nilai L edible film komposit pektin/kitosan L menyatakan parameter kecerahan (warna kromatis, 0: hitam dan 100: putih). Semakin tinggi nilai L yang terukur, maka semakin cerah warna aktual yang terlihat. Nilai L dari edible film yang tidak diplastifikasi (tanpa PEG) berkisar antara 84,3 - 85,4, sedangkan nilai L yang diplastifikasi (PEG) berkisar antara 83,6 - 88,2. Analisis sidik ragam menggunakan SPSS 15.0 terhadap nilai L pada taraf α = 5% (Lampiran 2), menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara film yang diplastifikasi dengan film yang tidak diplastifikasi, yaitu film dengan penambahan PEG cenderung memiliki tingkat kecerahan yang lebih tinggi dibanding film tanpa PEG. Namun secara subjektif, tidak terlihat perbedaan tingkat kecerahan yang signifikan dari kedua kelompok film.

27

Pada kedua kelompok film, teramati bahwa jumlah kitosan berbanding terbalik dengan tingkat kecerahan film, semakin besar kitosan yang digunakan dalam formulasi maka tingkat kecerahan film akan semakin menurun. Film yang terbuat dari pektin murni lebih cerah dibandingkan dengan film yang dibuat dengan kitosan murni. Oleh karena itu, film komposit pektin/kitosan dengan jumlah pektin lebih banyak memiliki tingkat kecerahan yang lebih tinggi. Kecerahan merupakan salah satu parameter kualitas kemasan edible yang penting. Dari hasil pengukuran diketahui bahwa edible film komposit pektin/kitosan yang dihasilkan memiliki tingkat kecerahan yang cukup tinggi. Nilai a dan b merupakan koordinat-koordinat chroma. Parameter a adalah cahaya pantul yang menghasilkan warna kromatik campuran merah - hijau dengan nilai +a (positif a) dari nol sampai 100 (merah) dan nilai -a (negatif a) dari nol sampai 80 (hijau). Parameter b adalah warna kromatik campuran biru - kuning dengan nilai +b (positif b) dari nol sampai 70 (kuning) dan nilai -b (negatif b) dari nol sampai 70 (biru). Hasil pengukuran nilai a dan b edible film komposit pektin/kitosan dapat dilihat pada Gambar 16 dan Gambar 17.

a value

1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8

100 : 0

75 : 25

50 : 50

25 : 75

0 : 100

PEG

1.0

0.1

0.2

0.4

-0.3

Tanpa PEG

0.5

-0.3

-0.2

-0.1

-0.6


Gambar 16. Grafik pengukuran nilai a edible film komposit pektin/kitosan Penambahan PEG dalam pembentukan film memperbesar nilai a, artinya penambahan PEG menyebabkan peningkatan intensitas warna merah edible film yang dihasilkan. Analisis sidik ragam pada taraf α = 5% terhadap nilai a (Lampiran 3), mengindikasikan adanya perbedaan yang signifikan untuk setiap

28

formulasi. Film pektin murni memiliki nilai a positif yang menunjukkan warna cenderung merah, sedangkan film kitosan murni memiliki nilai a negatif yang menunjukkan warna cenderung hijau. Namun pada film komposit, jumlah kitosan dalam film berbanding lurus dengan nilai a. 10.0 8.0

b value

6.0 4.0 2.0 0.0 -2.0 -4.0

100 : 0

75 : 25

50 : 50

25 : 75

0 : 100

PEG

-1.8

2.3

2.9

7.0

3.5

Tanpa PEG

-1.2

2.2

3.2

3.7

3.8


Gambar 17. Grafik pengukuran nilai b edible film komposit pektin/kitosan Hasil analisis sidik ragam menggunakan SPSS 15.0 terhadap nilai b pada taraf α = 5% (Lampiran 4), menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan terhadap warna edible film komposit pektin/kitosan. Semakin besar jumlah kitosan yang digunakan, maka semakin besar nilai b, artinya warna film cenderung semakin kuning. Hal ini disebabkan karena sifat alami kitosan yang berwarna kekuningan. Hasil analisis sidik ragam juga menunjukkan bahwa penggunaan PEG tidak memberikan perbedaan yang signifikan terhadap nilai b edible film. Faktor utama yang mempengaruhi pembentukan warna (L, a, dan b) edible film komposit pektin/kitosan adalah formulasi film dan penggunaan plasticizer, sedangkan pada film pektin atau kitosan murni, warna film dipengaruhi oleh sifat alami bahan dan penggunaan plasticizer. Perbedaan warna yang terjadi antara film komposit dengan film pektin atau kitosan murni terutama disebabkan karena adanya interaksi antara pektin dan kitosan yang melibatkan asam pada film komposit.

29

2.

Pengukuran Aktivitas Air (aw) Aktivitas air (aw) adalah jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh

mikroorganisme untuk pertumbuhannya. Air bebas merupakan air yang secara fisik dalam jaringan matriks bahan seperti membran, kapiler, dan serat. Air tipe ini mudah diuapkan dan dapat dimanfaatkan untuk pertumbuhan mikroba dan reaksi-reaksi kimiawi (Winarno, 1997). Nilai aw sangat menentukan kualitas edible film yang akan digunakan sebagai bahan pengemas primer. Jika edible film yang dihasilkan mempunyai nilai aw yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme perusak makanan, maka film tersebut mempunyai potensi yang besar untuk melindungi makanan (Sumarto, 2008). Tabel 3 menunjukkan masalah penurunan kualitas yang berkaitan dengan perubahan nilai aw. Tabel 3. Penurunan kualitas yang berkaitan dengan aw (Pavlath dan Orts, 2009) aw

Masalah Penurunan Kualitas

0,2

Pencoklatan non enzimatis

0,4

Kehilangan kerenyahan

0,6

Pertumbuhan kapang

0,7

Pertumbuhan khamir

0,8

Pertumbuhan bakteri

Hasil pengukuran nilai aw edible film yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 18. Nilai aktivitas air film yang diplastifikasi berkisar antara 0,63 - 0,68, sedangkan untuk film yang tidak diplastifikasi berkisar antara 0,65 - 0,70. Menurut Winarno (1997) aw minimum yang dibutuhkan oleh pertumbuhan kapang adalah 0,60 - 0,70, khamir 0,80 - 0,90, dan bakteri 0,90. Berdasarkan nilai aw yang diperoleh, maka dapat disimpulkan bahwa edible film tersebut aman dari pertumbuhan mikroba, terutama bakteri dan khamir. Dari grafik dapat dilihat bahwa penambahan PEG menyebabkan menurunnya aktivitas air dalam film. Analisis sidik ragam terhadap nilai aw pada taraf α = 0,5% (Lampiran 5), menunjukkan adanya perbedaan nyata antara film yang diplastifikasi dengan film yang tidak diplastifikasi. PEG dapat menurunkan aw karena bersifat sebagai humektan (mengikat air) sehingga air bebas dalam film

30

menurun. Farhat et al. (2002) juga menyebutkan bahwa PEG memiliki tekanan uap rendah yang mengakibatkan penurunan aw. 0.72 0.70 0.68 aw

0.66 0.64 0.62 0.60 0.58

100 : 0

75 : 25

50 : 50

25 : 75

0 : 100

PEG

0.68

0.63

0.66

0.67

0.65

Tanpa PEG

0.70

0.65

0.68

0.69

0.67


Gambar 18. Grafik pengukuran aw edible film

3.

Pengukuran Ketebalan Film Ketebalan film dipengaruhi oleh banyaknya total padatan dalam larutan, luas

cetakan, dan tinggi (volume) larutan saat pencetakan (Park et al., 1992). Dengan cetakan yang sama, film yang terbentuk dapat berbeda ketebalannya apabila volume yang dituangkan berbeda. Semakin besar volume, semakin tebal film yang dihasilkan. Demikian juga dengan total padatan, semakin banyak total padatan maka film akan semakin tebal. Total padatan dalam semua larutan edible film yang dibuat dalam penelitian ini sama, yaitu 1% dari volume pelarut, dan volume larutan yang dicetak adalah keseluruhan dari satu formulasi. Ketebalan juga mempengaruhi sifat barrier dan sifat mekanik film. Ketebalan edible film yang diplastifikasi berkisar antara 58,9 - 118,3 µm, sedangkan ketebalan film yang tidak diplastifikasi berkisar antara 41,7 - 95,6 µm. Grafik hasil pengukuran ketebalan film dapat dilihat pada Gambar 19. Analisis sidik ragam terhadap ketebalan film pada taraf α = 5% (Lampiran 6), menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan antara film PEG dengan film tanpa PEG. Penggunaan PEG menambah jumlah padatan dan meningkatkan

31

volume dalam film sehingga film yang terbentuk lebih tebal dibandingkan dengan film tanpa PEG. Formulasi film juga memberikan perbedaan yang signifikan terhadap ketebalan film. Semakin banyak kitosan yang digunakan, semakin tebal film yang dihasilkan. Hal ini dapat dijelaskan dengan perbedaan berat molekul dari pektin dan kitosan yang digunakan. Berat molekul rata-rata pektin berkisar antara 50 150 kDa (Sriamornsak, 2003), lebih rendah bila dibandingkan dengan rata-rata berat molekul kitosan yang berkisar antara 100 – 500 kDa (Kumar, 1999). Oleh karena itu, film dengan konsentrasi kitosan yang lebih tinggi memiliki ketebalan yang lebih tinggi pula. 160.0

Ketebalan (µm)

140.0 120.0 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0

100 : 0

75 : 25

50 : 50

25 : 75

0 : 100

PEG

58.9

66.1

84.4

92.8

118.3

Tanpa PEG

41.7

56.1

62.2

79.4

95.6


Gambar 19. Grafik pengukuran ketebalan edible film

4.

Pengukuran Kuat Tarik dan Persentase Pemanjangan Kuat tarik (tensile strength) merupakan gaya tarik maksimum yang dapat

ditahan oleh sebuah film hingga terputus. Kuat tarik merupakan parameter penting bagi sebuah edible film. Kuat tarik yang kecil mengindikasikan bahwa film yang bersangkutan tidak dapat dijadikan kemasan karena karakter fisiknya kurang kuat dan tidak dapat dicetak untuk kemasan rigid (Astuti, 2008). Nilai kuat tarik film PEG berkisar antara 10,6 - 34,8 MPa, dan nilai kuat tarik film tanpa PEG berkisar antara 5,3 - 35,4 MPa. Gambar 20 menunjukkan grafik pengukuran nilai kuat tarik film. Dari grafik terlihat bahwa pada film pektin atau

32

kitosan murni, penambahan PEG menyebabkan penurunan nilai kuat tarik, sesuai dengan sifat umum penggunaan plasticizer. Pada film komposit, efek penggunaan plasticizer terhadap nilai kuat tarik film tidak terlihat, sebaliknya terjadi peningkatan nilai kuat tarik. Efek yang berkebalikan dari penggunaan plasticizer ini dikenal dengan fenomena antiplastifikasi. Interaksi yang kuat antara polimer dan plasticizer dalam jumlah kecil menghasilkan efek ikatan silang (Suyatma et al., 2005), yang memungkinkan terjadinya peningkatan distribusi kuat tarik dalam film. Perbedaan efek plastifikasi terhadap nilai kuat tarik antara film murni dengan film komposit juga ditemui oleh García et al. (2009) yang melakukan plastifikasi pada film komposit kitosan/metil selulosa dengan gliserol.

Tensile Strenght (MPa)

45.0 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0

100 : 0

75 : 25

50 : 50

25 : 75

0 : 100

PEG

26.7

24.1

12.0

10.6

34.8

Tanpa PEG

32.0

21.2

10.9

5.3

35.4


Gambar 20. Grafik pengukuran nilai kuat tarik edible film Analisis sidik ragam terhadap nilai kuat tarik pada taraf α = 5% menggunakan SPSS 15.0 (Lampiran 7) menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan antara formulasi. Film pektin atau kitosan murni memiliki nilai kuat tarik yang lebih besar dibandingkan film komposit pektin/kitosan. Hal ini sesuai dengan yang dinyatakan oleh Kim et al. (2006) bahwa keberadaan counter ion (pektin negatif sedangkan kitosan positif) dapat mengurangi kekuatan film yang dihasilkan. Semakin besar kitosan dalam film komposit, semakin menurun nilai kuat tarik. Hal ini menunjukkan bahwa kitosan memiliki adhesi interfasial yang rendah terhadap matriks komposit sehingga menurunkan distribusi kuat tarik dalam film

33

komposit pektin/kitosan, atau dapat pula berkaitan dengan efektivitas PEG sebagai plasticizer. Krochta dan Johnston (1997) melaporkan bahwa kisaran nilai kuat tarik yang dapat diaplikasikan untuk edible film yang standar antara 10 – 100 MPa. Dengan demikian, meskipun terjadi penurunan nilai kuat tarik dalam film komposit pektin/kitosan, film yang dihasilkan tersebut masih sesuai untuk diaplikasikan sebagai edible film karena nilai kuat tariknya masih berada pada kisaran tersebut. Pengukuran kuat tarik film biasanya diikuti dengan pengukuran persen pemanjangan (elongasi). Persen pemanjangan merupakan perubahan panjang maksimum sebelum edible film terputus (Sumarto, 2008). Persen pemanjangan mempresentasikan kemampuan film untuk meregang secara maksimum. Persen pemanjangan edible film yang diplastifikasi berkisar antara 29,1 - 97,9%, dan pada film yang tidak diplastifikasi persen pemanjangan berkisar antara 28,3 60,3%. Grafik hasil pengukuran persen pemanjangan film dapat dilihat pada Gambar 21. 100.0

% Elongasi

80.0 60.0 40.0 20.0 0.0

100 : 0

75 : 25

50 : 50

25 : 75

0 : 100

PEG

51.7

29.1

54.9

60.8

97.9

Tanpa PEG

30.9

28.3

53.1

52.3

60.3


Gambar 21. Grafik pengukuran persentase pemanjangan film Analisis sidik ragam terhadap persentase pemanjangan pada taraf α = 5% (Lampiran 8) menunjukkan perbedaan yang signifikan akibat penggunaan plasticizer dan formulasi film. Film yang diplastifikasi dengan PEG memiliki persen pemanjangan yang lebih besar dari film yang tidak diplastifikasi. Plasticizer meningkatkan fleksibilitas film dengan mengurangi derajat ikatan

34

hidrogen dan meningkatkan jarak intermolekular dari polimer (Lee dan Wan, 2006). Persen pemanjangan film berbanding lurus dengan jumlah kitosan. Semakin besar jumlah kitosan dalam film, semakin besar pula persen pemanjangan. Hal ini menunjukkan bahwa plasticizer yang digunakan, yaitu PEG 400, lebih sesuai atau efektif terhadap kitosan dibandingkan terhadap pektin. Efektivitas plasticizer ini juga terlihat dari nilai kuat tarik film komposit yang semakin rendah seiring dengan peningkatan jumlah kitosan. Krochta dan Johnston (1997) melaporkan karakteristik edible film standar mempunyai persen pemanjangan 10 - 50%. Edible film komposit pektin/kitosan yang dihasilkan memiliki persentase pemanjangan yang mendekati kisaran tersebut. Penggunaan plasticizer cenderung menurunkan nilai kuat tarik dan meningkatkan persen pemanjangan karena plasticizer dapat mengurangi gaya antar molekul, dan meningkatkan mobilitas rantai biopolymer (McHugh dan Krochta, 1994). Plasticizer mengganggu ikatan rantai dan menurunkan rigiditas sehingga menghasilkan struktur film yang tidak teratur. Kondisi lingkungan saat produksi, penyimpanan, dan penggunaan bahan mempengaruhi sifat mekanis film. Fenomena ageing juga menyebabkan penurunan sifat mekanis, terutama persentase pemanjangan film (García et al., 2009). Edible film memiliki nilai kuat tarik yang lebih rendah daripada plastik (PET, PVC, polistiren, dan poliamide), sedangkan persen pemanjangannya sangat bervariasi. Beberapa edible film memiliki persen pemanjangan yang dapat dibandingkan dengan plastik pada umumnya. Pada kondisi RH yang tinggi, kekuatan fisik film lebih rendah dibanding pada kondisi RH rendah karena uap air yang diserap berfungsi sebagai plasticizer. Suhu juga merupakan variabel penting yang mempengaruhi sifat fisik dan mekanis edible film. Kekuatan fisik bahan menurun secara dramatis ketika suhu meningkat di atas suhu transisi gelas (Han dan Gennadios, 2005).

5.

Laju Transmisi Uap Air Metode Gravimetri Permeabilitas merupakan sifat dari materi yang mengkuantifikasi kemudahan

relatif sebuah substansi untuk melewati materi tersebut. Dalam industri pangan,

35

permeabilitas kemasan terhadap transport substansi seperti uap air dan oksigen sangat penting dalam mendesain kemasan yang mampu menjaga kualitas makanan (Figura dan Teixeira, 2007). Salah satu karakteristik penting dari edible film adalah permeabilitasnya terhadap uap air. Menurut McHugh dan Krochta (1994), permeabilitas uap air adalah ukuran kemudahan sebuah materi dapat dipenetrasi oleh uap air. Permeabilitas berbeda dengan transport melewati pori-pori bahan. Permeabilitas terdiri dari proses pelarutan dan difusi dimana uap air larut pada salah satu sisi film dan kemudian berdifusi melewati sisi lain film. Kondisi lingkungan saat pembuatan film dapat mempengaruhi sifat barrier film yang dihasilkan. Suhu yang terlalu tinggi saat pengeringan film dapat menyebabkan molekul polimer terimobilisasi sebelum molekul sempat bergabung membentuk film yang kontinu dan koheren, memungkinkan cacat pada film seperti lubang atau ketebalan film yang tidak rata, yang dapat meningkatkan permeabilitas terhadap uap air (Rhim dan Shellhammer, 2005). Sifat barrier dari edible film juga dipengaruhi secara signifikan oleh komposisi film dan keadaan lingkungan (RH dan suhu). Plasticizer dalam edible film menurunkan suhu transisi gelas sehingga meningkatkan permeabilitas film. Pada RH tinggi kadar air film meningkat dan film terplastifikasi, mobilitas rantai polimer meningkat dan menyebabkan peningkatan permeabilitas. Peningkatan suhu menyediakan energi lebih besar untuk migrasi substansi dan meningkatkan permeabilitas (Gambar 22) (Han dan Gennadios, 2005).

Gambar 22. Efek perubahan fase pada transfer massa (Han dan Gennadios, 2005)

36

Hasil perhitungan laju transmisi uap air (WVTR) edible film dapat dilihat pada Gambar 23. Karena sifat alami polisakarida yang hidrofilik, film berbasis polisakarida memiliki kemampuan barrier terhadap uap air yang terbatas. WVTR film PEG berkisar antara 55,8 - 442,7 g/m²/24 jam, sedangkan film tanpa PEG memiliki nilai WVTR yang berkisar antara 27,9 - 276,9 g/m²/24 jam. Seperti yang telah djelaskan di atas, penggunaan plasticizer meningkatkan permeabilitas film terhadap uap air, terlihat dari nilai WVTR film PEG yang lebih besar dibanding film tanpa PEG. Hal ini dikarenakan adanya modifikasi struktural dalam jaringan film yang dihasilkan oleh plasticizer dan karena sifat hidrofilik dari PEG, yang

WVTR (g/m²/24 jam)

mempermudah absorpsi molekul air sehingga meningkatkan permeabilitas. 500.00 450.00 400.00 350.00 300.00 250.00 200.00 150.00 100.00 50.00 0.00

100 : 0

75 : 25

50 : 50

25 : 75

0 : 100

PEG

442.7

369.8

325.9

344.3

55.8

Tanpa PEG

276.9

265.1

260.4

266.5

27.9


Gambar 23. Grafik pengukuran laju transmisi uap air edible film Analisis sidik ragam dengan SPSS 15.0 terhadap WVTR film pada taraf α = 5% (Lampiran 9) menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan untuk formulasi film. Film kitosan murni memiliki nilai WVTR paling rendah dan film pektin murni memiliki WVTR paling besar. Pektin memiliki gugus hidrofilik yang lebih banyak dibandingkan kitosan sehingga laju transmisi uap airnya jauh lebih besar dibanding kitosan. Di antara film komposit pektin/kitosan, film dengan perbandingan pektin : kitosan = 50 : 50 memiliki nilai WVTR yang paling rendah meskipun tidak berbeda nyata, diperkirakan bahwa pembentukan kompleks polielektrolit 1 : 1 antara pektin dan kitosan menghasilkan susunan molekul yang

37

lebih kompak dibandingkan dengan film komposit lainnya, sehingga memiliki permeabilitas uap air yang lebih rendah.

6.

Pengujian Aktivitas Antimikroba Penyebab utama kerusakan pada produk pangan adalah pertumbuhan

mikroba. Penurunan aktivitas air dan perlindungan dengan kemasan yang tahan terhadap kelembaban merupakan metode yang paling banyak digunakan untuk mencegah kerusakan pada produk pangan. Meskipun demikian, reorganisasi air dalam kemasan yang disebabkan perubahan suhu, dapat mendorong terjadinya kondensasi air pada permukaan makanan dan meningkatkan kemungkinan pertumbuhan mikroba. Pertumbuhan kapang, khamir, dan bakteri dalam penyimpanan produk dapat secara drastis menurunkan kualitas dan keamanan makanan (Quezada-Gallo, 2009). Kemasan antimikroba merupakan salah satu sistem kemasan aktif yang secara efektif mampu membunuh atau menghambat pertumbuhan bakteri pembusuk dan patogen pada makanan (Dutta et al., 2009). Menurut Han (2009), kemasan antimikroba merupakan sistem yang dapat membunuh atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme sehingga memperpanjang masa simpan produk dan meningkatkan keamanan produk yang dikemas. Studi terhadap kitosan sebagai bahan pengemas antimikroba telah banyak dilakukan, namun mekanisme antimikroba dari kitosan belum diketahui secara pasti. Salah satu penyebab dari sifat antimikroba kitosan adalah gugus amina yang bermuatan positif yang berinteraksi dengan membran sel mikroba yang bermuatan negatif sehingga menyebabkan kebocoran protein dan konstituen intraselular lainnya dari mikroorganisme (Shahidi et al., 1999). Dutta et al. (2009) juga menyebutkan bahwa kitosan berfungsi sebagai agen pengkelat yang mengikat logam menyebabkan penghambatan produksi toksin dan pertumbuhan mikroba. Kitosan berikatan dengan air dan menghambat aktivitas bermacam enzim. Selain itu, kitosan berikatan dengan DNA dan menghambat sintesis mRNA dan protein (Sudarshan et al., 1992). Dalam studi ini, diameter penghambatan film pektin dan kitosan murni (baik yang diplastifikasi dengan PEG maupun film tanpa PEG) tidak dapat diukur

38

karena kedua film tidak dapat ditempelkan secara sempurna pada permukaan nutrient agar. Film pektin murni mencair sesaat setelah ditempelkan, dan film kitosan murni menekuk ketika menempel pada permukaan agar kemudian mengalami swelling (Gambar 24). Astuti (2008) dan Sumarto (2008) berhasil melakukan pengujian kapasitas antimikroba film kitosan murni dengan pelarut asam asetat dan asam laktat menggunakan metode yang sama, dapat disimpulkan bahwa perbedaan karakter film kitosan saat ditempelkan ke permukaan agar disebabkan oleh perbedaan bahan baku kitosan dan pelarut yang digunakan. Film pektin murni mencair sesaat setelah ditempelkan pada agar mungkin disebabkan oleh sifatnya yang larut air. a

b

Gambar 24. Film pektin murni (a) dan film kitosan murni (b) setelah diinkubasi pada nutrient agar yang berisi kultur uji

a

b

Gambar 25. Daerah penghambatan edible film komposit pektin/kitosan terhadap: (a) Escherichia coli dan (b) Bacillus cereus Gambar 25 memperlihatkan daerah penghambatan edible film komposit pektin/kitosan terhadap Escherichia coli (gram negatif) dan Bacillus cereus (gram positif), sedangkan grafik hasil pengamatan kapasitas antimikroba edible film

39

ditampilkan pada Gambar 26. Analisis sidik ragam terhadap kapasitas antimikroba dengan taraf α = 5% untuk kedua bakteri

(Lampiran 10 dan Lampiran 11)

menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan pada film yang diplastifikasi dan film yang tidak diplastifikasi. Film yang diplastifikasi dengan PEG cenderung memiliki kapasitas antimikroba yang lebih rendah, yang terlihat dari diameter

D penghambatan E. coli (cm)

penghambatan yang lebih kecil. 1.60 1.55 1.50 1.45 1.40 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15

75 : 25

50 : 50

25 : 75

PEG

1.31

1.45

1.39

Tanpa PEG

1.41

1.47

1.38

D penghambatan B. cereus (cm)

Formulasi (Pektin : Kitosan) 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00

75 : 25

50 : 50

25 : 75

PEG

2.20

1.76

1.80

Tanpa PEG

2.51

2.18

2.48


Gambar 26. Grafik hasil pengamatan kapasitas antimikroba edible film komposit pektin/kitosan (D = 1 cm) terhadap Escherichia coli dan Bacillus cereus Analisis sidik ragam terhadap aktivitas antimikroba pada bakteri Escherichia coli (gram negatif) juga menunjukkan hasil tidak berbeda secara signifikan untuk setiap formulasi. Namun, pada bakteri Bacillus cereus (gram positif) terjadi

40

perbedaan aktivitas antimikroba yang signifikan dalam formulasi film. Sebagai contoh, berdasarkan Astuti (2008) film kitosan murni dengan pelarut asam laktat memiliki zona penghambatan (= D penghambatan - D film) terhadap Escherichia coli sebesar 7,645 mm, sedangkan terhadap Bacillus cereus sebesar 10,705 mm. Dari contoh tersebut, film kitosan murni diperkirakan memiliki aktivitas antimikroba yang lebih tinggi dibanding film komposit pektin/kitosan. Penggabungan kitosan dengan pektin menghasilkan film komposit dapat meningkatkan aktivitas antimikroba film bila dibandingkan dengan film pektin murni. Film pektin murni memiliki kapasitas antimikroba yang rendah, terlihat dari sulitnya pembentukan film tanpa terjadi kontaminasi makroskopik pada proses pengeringan. Dari grafik terlihat bahwa edible film komposit pektin/kitosan memberikan penghambatan yang lebih besar terhadap Bacillus cereus dibanding Escherichia coli. Diameter penghambatan untuk Escherichia coli berkisar antara 1,31 - 1,48 cm, sedangkan untuk Bacillus cereus berkisar antara 1,76 - 2,51 cm. Pada bakteri gram positif, konstituen utama dari dinding selnya adalah peptidoglikan dan sedikit protein. Sebaliknya, dinding sel bakteri gram negatif lebih tipis, tetapi lebih kompleks dan mengandung berbagai polisakarida, protein, dan lipid, disamping peptidoglikan. Dinding sel bakteri gram negatif juga memiliki membran luar yang menyusun permukaan luar dinding sel (Black, 1996). Selain itu, menurut Sumarto (2008), kitosan mampu merusak peptidoglikan pada dinding sel bakteri, sehingga fungsi dinding sel bakteri menurun dan permeabilitas sel terganggu. Bakteri gram positif memiliki jumlah peptidoglikan yang lebih banyak dibanding bakteri gram negatif. Menurut Zheng dan Zhu (2003), mekanisme aktivitas antimikroba kitosan berbeda untuk bakteri gram positif dan gram negatif. Untuk gram positif, aktivitas antimikroba meningkat seiring dengan peningkatan bobot molekul dari kitosan. Untuk gram negatif, aktivitas antimikroba meningkat seiring dengan penurunan bobot molekul kitosan. Disebutkan bahwa pada bakteri gram positif, kitosan pada permukaan sel membentuk membran polimer yang menghambat nutrien masuk ke dalam sel, sedangkan pada bakteri gram negatif, kitosan yang berbobot molekul rendah dapat masuk ke dalam sel melalui penyebaran.

41

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi aktivitas antimikroba dari kitosan. Kitosan berbobot molekul rendah (lebih kecil dari 10 kDa) memiliki aktivitas antimikroba yang lebih tinggi dibanding kitosan alami. Derajat polimerisasi minimal 7 dibutuhkan, fraksi bobot molekul yang lebih rendah memiliki aktivitas yang rendah atau tidak ada sama sekali. Kitosan yang tinggi derajat deasetilasinya lebih bersifat antimikroba dibanding kitosan dengan proporsi gugus amina terasetilasi tinggi karena peningkatan kelarutan dan densitas muatan yang lebih tinggi. Untuk alasan yang sama, pH yang lebih rendah juga meningkatkan aktivitas antimikroba kitosan, sebagai tambahan hurdle effect dari stress yang ditimbulkan asam pada mikroorganisme target (Dutta et al., 2009). Asam kuat seperti HCl terdisosiasi secara sempurna pada pH normal dan memberikan efek terhadap mikroba hanya dalam hal penurunan pH atau peningkatan konsentrasi proton. Mikroorganisme memiliki kisaran pH eksternal untuk pertumbuhan dan bertahan hidup, asidifikasi umumnya efektif untuk mengontrol pertumbuhan mikroba (Booth dan Stratford, 2003).

7.

Analisis dengan Differential Scanning Calorimeter (DSC) DSC merupakan teknik untuk mengukur energi yang dibutuhkan untuk

menjaga perbedaan suhu mendekati nol antara substansi dan kontrol (reference) inert saat kedua spesimen dikondisikan pada sistem suhu yang identik dalam lingkungan yang dipanaskan atau didinginkan dengan laju terkontrol (Gambar 27). Suhu transisi gelas dan evolusi dari struktur kristalin film selama penyimpanan dapat dievaluasi dengan menggunakan DSC (García et al., 2009).

Gambar 27. Representasi skematik sistem DSC (Hatakeyama dan Quinn, 1999)

42

Suhu transisi gelas didefinisikan sebagai suhu dimana materi polimer mengalami perubahan dari kondisi glassy menjadi rubbery. Fenomena transisi gelas memisahkan materi ke dalam dua bagian, berdasarkan perbedaan sifat dan struktural, yang mempengaruhi kondisi proses dan aplikasinya (suhu dan ketahanan terhadap air). Secara umum, penggunaan bio-plastik amorf dibatasi oleh fakta bahwa Tg polimer sangat dipengaruhi oleh kelembaban relatif (terutama untuk polimer hidrofilik). Di bawah Tg, materi bersifat kaku, dan di atas Tg, polimer bersifat visko-elastik. Di bawah batasan kritis ini, hanya vibrasi dan rotasi lokal non-kooperatif yang lemah yang mungkin terjadi. Di atas Tg, pergerakan kooperatif yang kuat dari keseluruhan molekul dan polimer teramati (Guilbert dan Gontard, 2005).

Kurva hasil analisis termal edible film dengan DSC ditunjukkan pada Gambar 28. Secara teoritis, penggunaan plasticizer cenderung menyebabkan pergeseran suhu transisi gelas dan titik leleh film ke suhu yang lebih rendah. Plasticizer meningkatkan volume bebas struktur polimer atau mobilitas molekular molekul polimer dan menurunkan perbandingan bagian kristalin terhadap bagian amorf sehingga menyebabkan menurunnya suhu transisi gelas (Krochta, 1992). Penggunaan plasticizer dalam film membatasi pertumbuhan kristal sehingga terjadi penurunan entalpi (∆H) dan titik leleh film (García et al., 2009). Tg dari edible film pektin murni tidak terdeteksi baik pada sampel yang diplastifikasi maupun yang tidak diplastifikasi. Menurut Iijimaa et al. (2000), pektin memiliki suhu transisi gelas pada suhu sekitar 35ºC, yang mana pada kurva DSC ini tertutup karena adanya start-up hook endotermik pada awal pemanasan. Start-up hook ini terjadi terutama bergantung pada perbedaan kapasitas panas sampel dengan reference. Karena kapasitas panas berkaitan secara langsung dengan berat, adanya pergeseran endotermik menunjukkan bahwa reference pan yang digunakan terlalu ringan untuk menyeimbangkan berat sampel (Thomas, undated).

43

Exothermic

Pektin : Kitosan = 100 : 0 Pektin : Kitosan = 100 : 0 + PEG

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

Exothermic

Temperatur (ºC)


0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

Exothermic

Temperatur (ºC)


0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

Temperatur (ºC)

Gambar 28. Termogram edible film dengan DSC: (a) pektin dan pektin + PEG, (b) 50 : 50 dan 50 : 50 + PEG, (c) kitosan dan kitosan + PEG

44

Suhu transisi gelas sampel edible film kitosan murni dan komposit pektin/kitosan juga tidak dapat ditentukan secara tepat dari kurva hasil analisis termal dengan DSC ini. Pada kurva DSC sampel tersebut tidak dapat dipastikan apakah pergeseran yang terjadi diakibatkan karena transisi gelas, relaksasi bahan, atau penguapan air dalam sampel. Tg kitosan untuk sampel kitosan murni dan komposit pektin/kitosan diperkirakan berada pada suhu sekitar 130ºC - 150ºC, dan sampel yang diplastifikasi PEG memiliki Tg yang lebih rendah. Menurut Abiad (2010), pengukuran sampel yang berkadar air rendah sulit dilakukan dengan DSC karena transisi yang sulit dibedakan dan akurasi yang terbatas. Suhu transisi gelas kitosan masih kontroversi hingga saat ini. Penyebab utamanya adalah kitosan sebagai polimer alami memiliki sifat seperti kristalinitas, bobot molekul, dan derajat deasetilasi yang bervariasi bergantung sumber dan/atau metode ekstraksi sehingga mempengaruhi suhu transisi gelas (Neto et al., 2005). Ratto et al. (1995) mendeteksi Tg kitosan pada suhu 30ºC untuk kadar air berkisar antara 8 - 30%. Lazaridou and Biliaderis (2005) menemukan Tg kitosan berkisar antara -23 - 67ºC, tergantung pada kadar air, yang mengindikasikan efek plastifikasi air. Sebaliknya, Sakurai et al. (2000) mendeteksi Tg pada 203ºC, sedangkan Kittur et al. (2002) tidak mendeteksi Tg dan menyebutkan bahwa Tg kitosan terletak pada suhu yang lebih tinggi, dimana degradasi menutupi penentuannya.

8.

Analisis dengan X-ray Diffraction (XRD) Pola difraksi sinar x dari edible film, baik yang terbuat dari satu komponen

maupun komposit, menunjukkan karakteristik struktur amorf-kristalin dengan peak tajam. Semakin besar zona yang bersifat amorf, semakin rendah kristalinitas. Secara umum, kristalinitas dari film komposit bergantung dari kondisi proses berikut ini: (1) sumber biopolimer dan plasticizer, (2) kelarutan biopolimer dalam air, (3) kondisi pengeringan film (laju pengeringan dan suhu), dan (4) kadar air akhir dari sampel. Bentuk dan lebar dari profil difraksi ditentukan oleh rata-rata ukuran kristal (dan distribusi dari ukuran kristal dalam spesimen) dan cacat yang terjadi dalam susunan kristal (García et al., 2009).

45

Polimer dapat dikategorikan dalam semikristalin, yaitu memiliki zona kristalin dan zona amorf. Zona kristalin berfungsi susunan penguat, dan meningkatkan kinerja pada kisaran suhu yang luas. Meskipun demikian, kristalinitas yang terlalu besar dapat menyebabkan kerapuhan. Bagian kristalin ditunjukkan dengan peak difraksi yang tajam dan sempit dan komponen amorf ditunjukkan dengan peak yang sangat luas (halo). Rasio di antara intensitas ini dapat dipergunakan untuk menghitung kristalinitas dalam suatu materi. Pola difraksi sinar-X sampel edible film disajikan pada Gambar 29. Dari gambar terlihat bahwa penggunaan plasticizer PEG pada film menurunkan ketajaman peak yang berarti penurunan kristalinitas dalam sampel. Plasticizer meningkatkan mobilitas rantai makromolekular sehingga

memungkinkan

penyusunan ulang dari struktur kristalin dan menurunkan kristalinitas sampel. Selain itu, dalam hal penyimpanan, film yang diplastifikasi memiliki pola difraksi yang stabil pada tahap awal penyimpanan, sedangkan film yang tidak diplastifikasi membutuhkan waktu lebih untuk mencapai kestabilan pola difraksi. Penggunaan plasticizer juga memungkinkan perkembangan struktur yang stabil, dan menurunkan pertumbuhan kristal dengan mengganggu susunan rantai polimer (García et al., 2009). Difraktogram dari edible film pektin murni menunjukkan peak yang luas pada 2θ = 15,02º yang mengindikasikan bahwa secara alami sebagian besar struktur pektin bersifat amorf. Penggunaan PEG dalam film pektin murni menimbulkan peak pada 2θ = 22,58º yang berkaitan dengan karakteristik struktur PEG yang bersifat kristalin. Film kitosan murni menunjukkan peak pada 2θ = 10,54º, 17,68º, dan 19,64º. Difraktogram kitosan murni memiliki garis kurva yang luas, mengindikasikan adanya ketidakteraturan dalam polimer sampel (Tripathi et al., 2010) dan menunjukkan tipikal polimer yang bersifat semikristalin. Untuk film komposit pektin/kitosan, difraktogram menunjukkan peak pada 2θ = 8,44º, 11,1º, 14,60º, dan 23,84º. Film komposit pektin/kitosan memiliki zona kristalin lebih banyak bila dibandingkan dengan film pektin atau kitosan murni. Hal ini dapat disebabkan karena pembentukan polielektrolit kompleks antara pektin dan kitosan sehingga mengakibatkan peningkatan kristalinitas film.

46

0

10

20

30

40

50

60

70

2Teta (θ) Pektin : Kitosan = 100 : 0 Pektin : Kitosan = 100 : 0 + PEG

0

10

20

30

40

50

60

70


0

10

20

30

40

50

60

70


Gambar 29. Difraktogram sinar-X edible film: (a) pektin dan pektin + PEG, (b) 50 : 50 dan 50 : 50 + PEG, (c) kitosan dan kitosan + PEG

47

9.

Analisis dengan FTIR Spectroscopy Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) adalah teknik yang berguna

untuk karakterisasi tambahan mikrostruktural dari film komposit karena dapat digunakan untuk mengevaluasi interaksi antara komponen film. Region spektral yang penting pada 3300 - 3000 cm-1 umumnya adalah untuk elusidasi dari gugus hidroksil (-OH) yang bebas atau berinteraksi, pada 2950 - 2850 cm-1 untuk rantai alkil (-CH2-), dan pada 1750 - 1650 cm-1 menunjukkan gugus karbonil (-C=O) dan amida (-C-N-) (Lacroix dan Le Tien, 2005). Spektra FTIR edible film pektin, kitosan, dan komposit pektin/kitosan ditunjukkan pada Gambar 30. Spektra FTIR pektin memperlihatkan peak pada 1744 cm-1 yang berkaitan dengan peregangan –C=O dari ester dan pada 1634 cm-1 yang berkaitan dengan peregangan gugus karboksil. Vibrasi –C=O dari gugus asetil pada 1726 cm-1 dan ikatan N-H dari gugus amina pada 1625 cm-1 teramati pada spektra kitosan. Spektra dari film komposit pektin/kitosan menunjukkan karakteristik peak dari kedua polimer. 0.65

a

0.60 0.55 0.50

1260

1033

1073

915

1139

1232 1229

1445 1378 1398 1329 1390 1330

1634 1522

1154

800

946 895

f

1971

2340

0.10 0.05

1744

2550

e

0.15

1726

2930

3433

0.20

3082

d

0.25

1625

c

0.30

2362 2340

0.35

b 2929

Absorbansi

0.40

2860

3410

0.45

0.00 4000

4000

3000

3000

2000

2000

Wavenumbers (cm-1)

1000 1000

Wavenumber (cm-1)

Gambar 30. Spektra FTIR edible film: (a) pektin + PEG, (b) pektin, (c) 50 : 50 + PEG, (d) 50 : 50, (e) kitosan + PEG, dan (f) kitosan Menurut Wanchoo dan Sharma (2003), ikatan hidrogen maupun interaksi lainnya di antara gugus kimia dari polimer yang berbeda dapat menyebabkan

48

pergeseran dari posisi peak gugus yang bersangkutan secara teoritis. Dalam film komposit pektin/kitosan, gugus amina dari kitosan berinteraksi secara ionik dengan gugus karboksil dari pektin, menyebabkan peak pada 1634 cm-1 dan 1625 cm-1 bergeser menjadi 1630 cm-1. Spektra komposit pektin/kitosan ini mengindikasikan adanya perubahan terutama region 1800 - 1600 cm-1, yang membuktikan adanya interaksi dari gugus amina dan karboksil (Rashidova et al., 2004; Ghaffari et al., 2007). Pembentukan kompleks antara pektin dan kitosan terjadi melalui interaksi elektrostatis antara gugus karboksil yang bermuatan negatif pada C-5 cincin piranosa pektin dengan gugus amina yang bermuatan positif pada C-2 cincin piranosa kitosan. Spektra edible film menunjukkan bahwa penambahan PEG mempengaruhi region spektral -OH, yaitu pada region sekitar 3300 - 3000 cm-1. PEG dapat berinteraksi dengan pektin dan kitosan melalui ikatan hidrogen. Peak -OH semakin besar dan luas dengan penambahan PEG. Semakin tinggi peak, semakin kuat ikatan hidrogen dan interaksi antara molekul. Telah diketahui bahwa bila vibrasi peak hidroksil menguat dan bergeser ke panjang gelombang yang lebih rendah setelah pencampuran dua polisakarida, maka ikatan hidrogen dalam molekul meningkat, sehingga interaksi kedua molekul menguat (He et al., 2001). Untuk proporsi PEG yang tepat, ikatan hidrogen yang terbentuk akan maksimal, namun bila PEG yang digunakan terlalu banyak maka kelebihan gugus hidroksil dari PEG dapat berinteraksi dengan gugus -OH lainnya dan menyebabkan penurunan interaksi yang diinginkan (Zhang et al., 2001), yaitu antara pektin dengan kitosan.

49

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN Edible film komposit pektin/kitosan yang homogen dapat dibuat dengan pengaturan pH menggunakan asam untuk mengurangi interaksi elektrostatis antara pektin dan kitosan. Edible film yang dihasilkan memiliki pH yang berkisar antara 2,02 - 3,36, berwarna transparan hingga kekuningan, nilai aw yang berkisar 0,63 - 0,70, ketebalan film berkisar 41,7 - 118,3 µm, nilai kuat tarik 5,3 - 35,4 MPa, persen pemanjangan 28,3 - 97,9%, laju transmisi uap air berkisar 27,9 442,7 g/m²/24 jam, aktivitas antimikroba dengan diameter penghambatan terhadap Escherichia coli 1,31 - 1,47 cm, dan diameter penghambatan terhadap Bacillus cereus 1,76 - 2,51 cm. Suhu transisi gelas dari edible film yang dihasilkan tidak dapat diamati dengan analisis menggunakan DSC. Dari hasil analisis dengan XRD terlihat bahwa edible film komposit pektin/kitosan memiliki struktur semikristalin. Analisis film menggunakan FTIR menunjukkan adanya interaksi antara pektin dan kitosan dalam film komposit. Semakin tinggi komposisi kitosan dalam film komposit maka pH, warna kekuningan, ketebalan, dan persen pemanjangan film semakin meningkat, sedangkan kuat tarik dan laju transmisi uap air film menurun. Penambahan PEG sebagai plasticizer dalam edible film menurunkan nilai aw, meningkatkan ketebalan film, meningkatkan persen pemanjangan, dan memperbesar laju transmisi uap air film.

B. SARAN Saran yang dapat diberikan untuk pengembangan edible film komposit pektin/kitosan lebih lanjut adalah perlunya diteliti hal-hal sebagai berikut: 1. Dicari metode analisis termal yang lebih sesuai untuk mengamati suhu transisi gelas film. 2. Analisis ekonomi dan kelayakan edible film komposit pektin/kitosan. 3. Aplikasi edible film terhadap komoditi target, yaitu buah-buahan. 4. Perbaikan sifat dan kinerja film dengan penambahan komponen lain seperti asam lemak dan protein. 50

DAFTAR PUSTAKA Abiad, M. G., Campanella, O. H. dan Carvajal, M. T. 2010. Assessment of thermal transitions by dynamic mechanical analysis (DMA) using a novel disposable powder holder. J. Pharmaceutics, 2: 78-90. Astuti, B. C. 2008. Pengembangan Edible Film Kitosan dengan Penambahan Asam Lemak dan Esensial Oil: Upaya Perbaikan Sifat Barrier dan Aktivitas Antimikroba. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Black, J. G. 1996. Microbiology: Principles and application, pp. 80-82. New Jersey: Prentice-Hall Inc. Booth, I. R. dan Stratford, M. 2003. Acidulants and low pH. Di dalam: N. J. Russell dan G. W. Gould (Eds.). Food Preservatives, pp. 25-47. New York: Kluwer Academic/Plenum Publisher. Bourtoom, T. 2008. Edible films and coatings: characteristics and properties. International Food Research Journal 15(3): 237-248. Chen, P., Hwang, Y., Kuo, T., Liu, F., Lai, J., dan Hsieh, H. 2007. Improvement in the properties of chitosan membranes using natural organic acid solutions as solvents for chitosan dissolution. J. Medical and Biological Engineering. 27(1): 23-28. Coma, V., Martial-Gros, A., Garreau, S., Copinet, A., Salin, F., dan Deschamps, A. 2002. Edible antimicrobial films based on chitosan matrix. J. Food Sci. 67: 1162-1169. Debeaufort, F. dan Voilley, A. 2009. Lipid-based edible films and coatings. Di dalam: Milda E. Embuscado dan Kerry C. Huber (Ed.). Edible Films and Coatings for Food Applications, pp. 135-168. New York: Springer. Dong-Bao, H., Yi, S., Dong-Feng, Z., dan Feng, F. 2001. Chitosan-pectin synergistic interaction and gelation. Wuhan University Journal of Natural Sciences, 6(4): 826 - 830. Donhowe, I. G. dan Fennema, O. 1994. Edible films and coatings: characteristic, formation, definition, and testing methods. Di dalam: J.M. Krochta (Ed.). Edible Coatings and Films to Improve Food Quality, pp. 1-24. Lancaster: Technomic Publication. Dutta, P. K., Tripathi, S., Mehrotra, G. K., dan Dutta, J. 2009. Perspectives for chitosan based antimicrobial films in food applications. J. Food Chemistry 114: 1173–1182. Farhat, A., Maddox, C. W., Edwards, M. E., Costell, M. H., Hadley, J. A., dan Vasilatos-Younken, R. 2002. Oral lavage with polyethylene glycol reduces microbial colonization in the gastrointestinal tract of broilers. J. Poultry Science 81: 585–589. Figura, L. O. dan Teixeira, A. A. 2007. Food Physics, Physical Properties Measurement and Applications. Berlin: Springer. García, M. A., Pinotti, A., Martino, M. N., dan Zaritzky, N. E. 2009. Characterization of starch and composite edible films and coatings. Di 51

dalam: Milda E. Embuscado dan Kerry C. Huber (Ed.). Edible Films and Coatings for Food Applications, pp. 169-210. New York: Springer. Ghaffari, A., Navaee, K., Oskoui, M., Bayati, K., dan Rafiee-Tehrani, M. 2007. Preparation and characterization of free mixed-film of pectin/ chitosan/Eudragit® RS intended for sigmoidal drug delivery. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 67: 175–186. Gontard, N., dan Guilbert, S. 1994. Bio-packaging: technology and properties of edible and/or biodegradable material of agriculture origin. Di dalam: M. Mathlouthi (Ed.). Food Packaging and Preservation, pp. 159-181. London: Blackie Academic and Professional. Guilbert, S. dan Gontard, N. Agro-polymers for edible and biodegradable films: review of agricultural polymeric materials, physical, and mechanical characteristic. 2005. Di dalam: J. H. Han (Ed.). Innovations in Food Packaging, pp. 263-276. London: Elsevier Academic Press. Han, J. H. 2002. Protein-based edible films and coatings carrying antimicrobial agents. Di dalam: A. Gennadios (Ed.). Protein-based Films and Coatings, pp. 485-499. Boca Raton, FL: CRC Press. Han, J. H. 2005. Antimicrobial packaging systems. Di dalam: J. H. Han (Ed.). Innovations in Food Packaging, pp. 80-107. London: Elsevier Academic Press. Han, J. H. dan Gennadios, A. 2005. Edible films and coatings: a review. Di dalam: J. H. Han (Ed.). Innovations in Food Packaging, pp. 239-262. London: Elsevier Academic Press. Hatakeyama, T. dan Quinn, F. X. 1999. Thermal Analysis Fundamentals and Applications to Polymer Science, Second Edition. New York: John Wiley and Sons. Hiorth, M., Kjøniksen, A., Knudsen, K. D., Sande S. A., dan Nyström, B. 2005. Structural and dynamical properties of aqueous mixtures of pectin and chitosan. European Polymer Journal 41: 1718-1728. Hoagland, P. D. dan Nicholas, P. 1996. Chitosan/pectin laminated films. J. Agric. Food. Chem. 44: 1915 – 1919. Iijimaa, M., Nakamura, K., Hatakeyama, T., dan Hatakeyama, H. 2000. Phase transition of pectin with sorbed water. J. Carbohydr. Polym. 41: 101-106. Ikejima, T. dan Inoue, Y. 2000. Crystallization behavior and environmental biodegradability of the blend films of poly (3-hydroxybutiric acid) with chitin and chitosan. J. Carbohyd. Polymer 41: 351-356. Kim, S. H., No, H. K., Kim, S. D., dan Prinyawiwatkul, W. 2006. Effect of plasticizer concentration and solvent types on shelf-life of eggs coated with chitosan. J. Food. Sci.7(4): S349-S353. Kittur, F. S., Prashanth, K. V. H., Udaya Sankar, K., dan Tharanathan, R. N. 2002. Characterization of chitin and their carboxymethyl derivatives by differential scanning calorimetry. J. Carbohydrate Polymers, 49: 185-193.

52

Krochta, J. M. 2002. Proteins as raw materials for films and coatings: definitions, current status, and opportunities. Di dalam: A. Gennadios (Ed.). ProteinBased Films and Coatings, pp. 1-41. Boca Raton, FL: CRC Press Krochta, J. M. dan De Mulder-Johnston, C. 1997. Edible and biodegradable polymer films: challenges and opportunities. J. Food Tech 51: 61-73. Krochta, J. M. 1992. Control of mass transfer in foods within edibel coatings and films. Di dalam: Singh, R. P. dan M. A. Wirakartakusumah (Ed.). Advances in Food Engineering, pp. 517-538. Boca Raton, FL: CRC Press. Kumar, M. N. V. Ravi. 1999. Chitin and chitosan fibres: a review. Bull. Mater. Sci., 22(5): 905-915. Lacroix, M. dan Tien, C. L. 2005. Edible films and coatings from non-starch polysaccharides. Di dalam: J. H. Han (Ed.). Innovations in Food Packaging, pp. 338-361. London: Elsevier Academic Press. Lazaridou, A. dan Biliaderis, C. G. 2005. Thermophysical properties of chitosan, chitosan-starch and chitosan-pullulan films near the glass transition. J. Carbohydrate Polymers, 48: 179-190. Lee, S. Y. dan Wan, V. C. H. 2006. Edible films and coatings. Di dalam: Y. H. Hui (Ed.). Handbook of Food Science, Technology, and Engineering Volume 3. Boca Raton: Taylor & Francis Group. McHugh, T. H. dan Krochta, J. M. 1994. Plasticized whey protein edible films: water vapor permeability properties. J Agric. Food Chem. 59(2): 416-419. Melia, S. 1997. Pengaruh Penambahan Beeswax dan Methylcellulose dengan Plasticizer Gliserol terhadap Karakteristik Edible Film Bungkil Kacang Kedelai. Skripsi. Fateta, IPB. Neto, C. G. T., Giacometti, J. A., Job, A. E., Ferreira, F. C., Fonseca, J. L. C., Pereira, M. R. 2005. Thermal analysis of chitosan based networks. J. Carbohydrate Polymers 62: 97-103. Nieto, M. B. 2009. Structure and function of polysaccharide gum-based edible films and coatings. Di dalam: Milda E. Embuscado dan Kerry C. Huber (Ed.). Edible Films and Coatings for Food Applications, pp. 57-112. New York: Springer. Nordby, M. H., Kjøniksen, A., Nyström, B., dan Roots, J. 2003. Thermoreversible gelation of aqueous mixtures of pectin and chitosan rheology. Biomacromolecules 4: 337 – 343. Olivas, G. I. dan Barbosa-Cánovas, G. 2009. Edible films and coatings for fruits and vegetables. Di dalam: Milda E. Embuscado dan Kerry C. Huber (Ed.). Edible Films and Coatings for Food Applications, pp. 57-112. New York: Springer. Park H. J., Testin, R. F., Vergano, P. J., dan Weller C. L. 1992. Factors affecting barrier and mechanical properties of protein-based edible, degradable films. Di dalam: 53rd Annual Meeting of Inst. of Food Technologists.

53

Pavlath, A. E. dan Orts, W. 2009. Edible films and coatings: why, what, and how? Di dalam: Milda E. Embuscado dan Kerry C. Huber (Ed.). Edible Films and Coatings for Food Applications, pp. 1-24. New York: Springer. Perez-Gago, M. B. dan Krochta, J. M. 2005. Emulsion and bi-layer edible films. Di dalam: J. H. Han (Ed.). Innovations in Food Packaging, pp. 384-402. London: Elsevier Academic Press. Po, H. C., Ya, H. H., Ting, Y. K., Fang, H. L., Juin, Y. L., Hsyue, J. H. 2007. Improvement in the properties of chitosan membranes using natural organic acid solutions as solvents for chitosan dissolution. J. of Medical and Biological Engineering, 27(1): 23 - 28. Pranoto, Y., Rakshit, S. K., dan Salokhe, V. M. 2005. Enhancing antimicrobial activity of chitosan film by incorporating garlic oil, potassium sorbate, and nisin. LWT. 38 : 859-865. Quezada-Gallo, J. 2009. Delivery of food additives and antimicrobials using edible films and coatings. Di dalam: Milda E. Embuscado dan Kerry C. Huber (Ed.). Edible Films and Coatings for Food Applications, pp. 295-314. New York: Springer. Rashidova, S. S., Milusheva, R. Y., Semenova, L. N., Mukhamedjanova, M. Y., Voropaeva, N. L., Vasilyeva, S., Faizieva, R., dan Ruban, I. N. 2004. Characteristics of interactions in the pectin - chitosan system. J. of Chromatographia, 59: 779 - 782. Ratto, J., Hatakeyama, T., dan Blumstein, R. B. 1995. Differential scanning calorimetry investigation of phase transition in water/chitosan systems. J. Polymer, 36(15): 2915-2919. Rhim, J. W. dan Shellhammer, T. H. 2005. Lipid-based edible films and coatings. Di dalam: J. H. Han (Ed.). Innovations in Food Packaging, pp. 362-383. London: Elsevier Academic Press. Sakurai, K., Maegawa, T. T., dan Takahashi, T. 2000. Glass transition temperature of chitosan and miscibility of chitosan/poly(n-vinyl pyrrolidone) blends. J. Polymer, 41: 7051-7056. Schou, M., Longares, A., Montesinos-Herrero, C., Monahan, F. J., O’Riordan, D., dan O’Sullivan, M. 2004. Properties of edible sodium caseinate films and their application as food wrapping. Lebensm.-Wiss. u.-Technol. 38: 605610. Shahidi, F., Arachchi, J. K. V., dan Jeon, Y. J. 1999. Food application of chitin and chitosans. J. Trends in Food Science and Technology, 10(2): 37-51. Sothornvit, R. dan Krochta, J. M. 2001. Plasticizer effect on mechanical properties of β-lactoglobulin films. J. Food Eng. 50: 149-155. Sothornvit, R. dan Krochta, J. M. 2005. Plasticizers in edible films and coatings. Di dalam: J. H. Han (Ed.). Innovations in Food Packaging, pp. 403-433. London: Elsevier Academic Press. Sriamornsak, P. 2003. Chemistry of pectin and its pharmaceutical uses: a review. Silpakorn University International Journal 3: 206–228.

54

Sudarshan, N. R., Hoover, D. G., dan Knorr, D. 1992. Antibacterial action of chitosan. J. Food Biotechnology, 6(3): 257–272. Sugita, P., Wukirsari, T., Sjahriza, A., dan Wahyono, D. 2009. Kitosan Sumber Biomaterial Masa Depan. Bogor: IPB Press. Sumarto. 2008. Mempelajari Pengaruh Asam Lemak dan Natrium Benzoat terhadap Sifat Fisik, Mekanik, dan Aktivitas Antimikroba Film Edibel Kitosan. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Suyatma, N. E., Tighzert, L. dan Copinet, A. 2005. Effects of hydrophilic plasticizers on mechanical, thermal, and surface properties of chitosan films. J. Agric. Food Chem. 53: 3950-3957. Thomas, L. C. (Undated). Interpreting Unexpected Events and Transitions in DSC Results.http://www.tainstruments.com/library_downloads.aspx?file=TA039. pdf. [16 Juli 2010]. Tripathi, S., Mehrotra, G. K., Dutta, P. K. 2010. Preparation and physicochemical evaluation of chitosan/poly(vinyl alcohol)/pectin ternary film for foodpackaging applications. J. Carbohydrate Polymers 79: 711-716. Trotignon, J., P., Verdu, J., Dobraczynski, A., dan Piperaud, M. 1996. Matières Plastiques: Structures-propriétés, Mise en Oeuvre, Normalisation. Paris: AFNOR/Nathan. Tsai, G. J. dan Su, W. H. 1999. Antimicrobial activity of shrimp chitosan against Escherichia coli. J. Food Protect. 62: 239-243. Tuil, R., Fowler, P., Lawther, M., Weber, C. J. 2000. Properties of biobased packaging materials. Di dalam: C. J. Weber (Ed.). Biobased Packaging Materials for the Food Industry: Status and Perspectives, pp. 13-45. Denmark: The Royal Veterinary and Agricultural University. Veiga-Santos, P., Oliveira, L. M., Cereda, M. P., Alves, A. J., dan Sacmparini, A. R. P. 2005. Mechanical properties, hydrophilicity and water activity of starch-gum films: effect of additives and deacetylated xanthan gum. J. Food Hydrocolloids 19: 341–349. Verrier, P. 2005. Plastifiants. Technique de l'Ingineurs, A 3 231, p.11. Wanchoo, R. K. dan Sharma, P. K. 2003. Viscometric study on the compatibility of some water-soluble polymer-polymer mixtures. Eur. Polym. Journal, 39: 1481 - 1490. Widianarko, B. 2010. Limbah Kemasan Pangan Peluang Extended Producer Responsibility. http://www.foodreview.biz/preview.php?view&id=55887. [20 Januari 2010]. Winarno, F. G. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT Gramedia. Zhang, M., Li, X. H., Gong, Y. D., Zhao, N. M., dan Zhang, X. F. 2002. Properties and biocompatibility of chitosan films modified by blending with PEG. J. of Biomaterials, 23(13): 2641 – 2648. Zheng, L. Y. dan Zhu, J. F. 2003. Study of antimicrobial activity of chitosan with different molecular weight. J. Carbohydrate Polymers, 54(4): 527–530.

55

Lampiran 1. Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Nilai pH Larutan Edible Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: pH Ty pe II I Sum of Squares 8.110a 193.904 .006 8.103 .001 .003 202.017 8.113

Source Corrected Model Intercept Plasticizer Formulasi Plasticizer * Formulasi Error Total Corrected Total

df 9 1 1 4 4 20 30 29

Mean Square .901 193.904 .006 2.026 .000 .000

F 6286.876 1352817 39.093 14133.407 2.291

Sig. .000 .000 .000 .000 .095

a. R Squared = 1.000 (Adjusted R Squared = .999)

pH a,b

Duncan

Formulasi F2 F3 F4 F5 F1 Sig.

N

1 2.0250

6 6 6 6 6

Subset 3

2

4

5

2.1350 2.2350 2.9800 1.000

1.000

1.000

1.000

3.3367 1.000

Means f or groups in homogeneous subset s are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = .000. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 6.000. b. Alpha = .05. Group Statistics

pH

Plasticizer PEG Non PEG

N 15 15

Mean 2.5560 2.5287

St d. Dev iation .54433 .53179

St d. Error Mean .14055 .13731

56

Lampiran 2. Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Nilai L Edible Film Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: L Source Corrected Model Intercept Plasticizer Formulasi Plasticizer * Formulasi Error Total Corrected Total

Ty pe II I Sum of Squares 54.312a 218045.630 13.028 22.622 18.661 1.558 218101.500 55.870

df 9 1 1 4 4 20 30 29

Mean Square 6.035 218045.630 13.028 5.655 4.665 .078

F 77.460 2798806 167.231 72.593 59.884

Sig. .000 .000 .000 .000 .000

a. R Squared = . 972 (Adjusted R Squared = .960)

L a,b

Duncan

Subset Formulasi F4 F5 F3 F1 F2 Sig.

N

1 83.9250

6 6 6 6 6

2

3

4

84.6967 85.3183

1.000

1.000

1.000

86.0367 86.2917 .129

Means f or groups in homogeneous subset s are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = .078. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 6.000. b. Alpha = . 05. Group Statistics

L


N 15 15

Mean 85.9127 84.5947

St d. Dev iation 1.69433 .43513


57

L Duncan

a,b

Sampel PEG-F4 Non PEG-F4 Non PEG-F3 Non PEG-F2 Non PEG-F5 PEG-F5 Non PEG-F1 PEG-F3 PEG-F1 PEG-F2 Sig.

N 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

1 83.5567

2

Subset 3

4

5

84.2933 84.3233 84.3667 84.6200 84.7733 85.3700 86.3133 86.7033 1.000

.071

1.000

.102

88.2167 1.000

Means f or groups in homogeneous subsets are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = . 078. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000. b. Alpha = .05.

58

Lampiran 3. Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Nilai a Edible Film Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: a Source Corrected Model Intercept Plasticizer Formulasi Plasticizer * Formulasi Error Total Corrected Total

Ty pe II I Sum of Squares 5.701a .154 1.236 4.386 .079 .194 6.049 5.895

df 9 1 1 4 4 20 30 29

Mean Square .633 .154 1.236 1.096 .020 .010

F 65.299 15.885 127.451 113.031 2.030

Sig. .000 .001 .000 .000 .129


a a,b

Duncan


N

1 -.4267

6 6 6 6 6

2

3

4

-.1133 -.0067 .1767 1.000

.075

1.000

.7283 1.000

Means f or groups in homogeneous subset s are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = .010. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 6.000. b. Alpha = . 05. Group Statistics

a


N 15 15

Mean .2747 -.1313

St d. Dev iation .45674 .35232


59

Lampiran 4. Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Nilai b Edible Film Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: b Source Corrected Model Intercept Plasticizer Formulasi Plasticizer * Formulasi Error Total Corrected Total


df 9 1 1 4 4 20 30 29

Mean Square 19.169 197.890 1.830 38.791 3.882 .501

F 38.259 394.964 3.653 77.422 7.747

Sig. .000 .000 .070 .000 .001


b a,b

Duncan


N 6 6 6 6 6

1 -1.4917

2 2.2500 3.0633

1.000

.060

3

4

3.0633 3.6467 .169

5.3733 1.000

Means f or groups in homogeneous subset s are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = .501. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 6.000. b. Alpha = . 05.

60

b Duncan

a,b

Sampel PEG-F1 Non PEG-F1 Non PEG-F2 PEG-F2 PEG-F3 Non PEG-F3 PEG-F5 Non PEG-F4 Non PEG-F5 PEG-F4 Sig.

N 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

1 -1.7600 -1.2233

2

Subset 3

2.1833 2.3167 2.9367 3.1900

.364

.125

2.3167 2.9367 3.1900 3.5400

.065

4

5

2.9367 3.1900 3.5400 3.7033 3.7533 .218

7.0433 1.000

Means f or groups in homogeneous subsets are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = . 501. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000. b. Alpha = .05.

61

Lampiran 5. Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap aw Edible Film Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: Aw Source Corrected Model Intercept Plasticizer Formulasi Plasticizer * Formulasi Error Total Corrected Total

Ty pe II I Sum of Squares .012a 13.363 .003 .009 8.69E-005 .000 13.375 .012

df 9 1 1 4 4 20 30 29

Mean Square .001 13.363 .003 .002 2.17E-005 1.40E-005

F 93.412 956755,3 217.671 154.204 1.555

Sig. .000 .000 .000 .000 .225


Aw a,b

Duncan


N

1 .63967

6 6 6 6 6

Subset 3

2

4

5

.65817 .67150 .68033 1.000

1.000

1.000

1.000

.68733 1.000

Means f or groups in homogeneous subset s are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = 1.40E-005. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 6.000. b. Alpha = .05.

Group Statistics

Aw


N 15 15

Mean .65733 .67747

St d. Dev iation .017195 .018597

St d. Error Mean .004440 .004802

62

Lampiran 6. Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Ketebalan Edible Film Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: Tebal Source Corrected Model Intercept Plasticizer Formulasi Plasticizer * Formulasi Error Total Corrected Total

Ty pe II I Sum of Squares .014a .171 .002 .012 .000 .001 .186 .015

df 9 1 1 4 4 20 30 29

Mean Square .002 .171 .002 .003 4.94E-005 4.33E-005

F 35.795 3952.853 50.451 66.787 1.140

Sig. .000 .000 .000 .000 .366


Tebal a,b

Duncan


N

1 .05050

6 6 6 6 6

Subset 3

2

4

5

.06117 .07317 .08600 1.000

1.000

1.000

1.000

.10683 1.000

Means f or groups in homogeneous subset s are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = 4.33E-005. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 6.000. b. Alpha = .05.

Group Statisti cs

Tebal


N 15 15

Mean .08407 .06700

St d. Dev iation .023057 .019250

St d. Error Mean .005953 .004970

63

Lampiran 7. Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Kuat Tarik (TS) Edible Film Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: TS Source Corrected Model Intercept Plasticizer Formulasi Plasticizer * Formulasi Error Total Corrected Total


df 9 1 1 4 4 20 30 29

Mean Square 366.537 13623.909 3.767 799.470 24.297 3.073

F 119.296 4434.145 1.226 260.202 7.908

Sig. .000 .000 .281 .000 .001


TS a,b

Duncan


N 6 6 6 6 6

1 7.9583

2

Subset 3

4

5

11.4433 22.6733 29.3533 1.000

1.000

1.000

1.000

35.1233 1.000

Means f or groups in homogeneous subset s are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = 3.073. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 6.000. b. Alpha = .05.

64

TS Duncan

a,b

Subset Sampel Non PEG-F4 PEG-F4 Non PEG-F3 PEG-F3 Non PEG-F2 PEG-F2 PEG-F1 Non PEG-F1 PEG-F5 Non PEG-F5 Sig.

N 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

1 5.2700

2

3

4

5

6

10.6467 10.8733 12.0133 21.2000 24.1467

24.1467 26.7067 32.0000 34.8100

1.000

.378

.053

.089

.064

34.8100 35.4367 .666

Means f or groups in homogeneous subsets are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = 3.073. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000. b. Alpha = .05.

65

Lampiran 8. Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Persen Elongasi Edible Film Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: E Source Corrected Model Intercept Formulasi Plasticizer Formulasi * Plasticizer Error Total Corrected Total


df 9 1 4 1 4 20 30 29

Mean Square 1264.121 80870.592 2123.019 1453.248 357.941 16.128

F 78.381 5014.298 131.636 90.107 22.194

Sig. .000 .000 .000 .000 .000


E a,b

Duncan


N

1 28.6667

6 6 6 6 6

2

3

4

41.3333 54.0000 56.5333 1.000

1.000

.288

79.0667 1.000

Means f or groups in homogeneous subset s are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = 16.128. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 6.000. b. Alpha = . 05.

Group Statistics

E


N 15 15

Mean 58.8800 44.9600

St d. Dev iation 23.29988 13.74777

St d. Error Mean 6.01600 3.54966

66

E Duncan

a,b

Subset Sampel Non PEG-F2 PEG-F2 Non PEG-F1 PEG-F1 Non PEG-F4 Non PEG-F3 PEG-F3 Non PEG-F5 PEG-F4 PEG-F5 Sig.

N 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

1 28.2667 29.0667 30.9333

2

51.7333 52.2667 53.0667 54.9333

.452

3

4

54.9333 60.2667 60.8000

.382

.105

97.8667 1.000

Means f or groups in homogeneous subsets are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = 16.128. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000. b. Alpha = .05.

67

Lampiran 9. Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Laju Transmisi Uap Air (WVTR) Edible Film Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: WVTR Source Corrected Model Intercept Plasticizer Formulasi Plasticizer * Formulasi Error Total Corrected Total

Ty pe II I Sum of Squares 431629,691a 2225145,256 59704,775 334177,983 37746,933 32390,896 2689165,843 464020,587

df 9 1 1 4 4 20 30 29

Mean Square 47958,855 2225145,256 59704,775 83544,496 9436,733 1619,545

F 29,613 1373,933 36,865 51,585 5,827

Sig. ,000 ,000 ,000 ,000 ,003

a. R Squared = , 930 (Adjusted R Squared = ,899)

WVTR a,b

Duncan


N 6 6 6 6 6

1 67,3340

Subset 2

3

299,1117 300,1117 326,8700 1,000

,272

326,8700 368,2950 ,090

Means f or groups in homogeneous subsets are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = 1619,545. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 6,000. b. Alpha = , 05.

Group Statisti cs

WVTR


N 15 15

Mean 316,9557 227,7333

St d. Dev iation 139,94946 96,40462

St d. Error Mean 36,13479 24,89156

68

WVTR Duncan

a,b

Sampel Non PEG-F5 PEG-F5 Non PEG-F2 Non PEG-F1 Non PEG-F3 Non PEG-F4 PEG-F3 PEG-F2 PEG-F4 PEG-F1 Sig.

N 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

1 56,2230 78,4450

2

251,1833 257,4433 279,1867 294,6300 319,0367

,507

Subset 3

279,1867 294,6300 319,0367 349,0400

,077

,064

4

5

294,6300 319,0367 349,0400 359,1100 ,085

479,1467 1,000

Means f or groups in homogeneous subsets are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = 1619,545. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 3,000. b. Alpha = ,05.

69

Lampiran 10. Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Diameter Penghambatan Edible Film terhadap Escherichia coli Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: E.coli Source Corrected Model Intercept Plasticizer Formulasi Plasticizer * Formulasi Error Total Corrected Total

Ty pe II I Sum of Squares ,067a 47,180 ,008 ,045 ,013 ,061 47,308 ,127

df 5 1 1 2 2 18 24 23

Mean Square ,013 47,180 ,008 ,023 ,007 ,003

F 3,965 14008,113 2,505 6,711 1,948

Sig. ,013 ,000 ,131 ,007 ,171


E. coli a,b

Duncan

Formulasi F2 F4 F3 Sig.

N 8 8 8

Subset 1 1,3625 1,3812 ,526

2

1,4625 1,000

Means f or groups in homogeneous subset s are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = ,003. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 8,000. b. Alpha = ,05.

70

Lampiran 11. Hasil Analisis Sidik Ragam terhadap Diameter Penghambatan Edible Film terhadap Bacillus cereus Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: B.cereus Source Corrected Model Intercept Plasticizer Formulasi Plasticizer * Formulasi Error Total Corrected Total

Ty pe II I Sum of Squares 2,051a 111,370 1,307 ,604 ,140 ,169 113,590 2,220

df 5 1 1 2 2 18 24 23

Mean Square ,410 111,370 1,307 ,302 ,070 ,009

F 43,751 11879,511 139,378 32,211 7,478

Sig. ,000 ,000 ,000 ,000 ,004


B.cereus a,b

Duncan

Formulasi F3 F4 F2 Sig.

N 8 8 8

1 1,9688

Subset 2

3

2,1375 1,000

1,000

2,3563 1,000

Means f or groups in homogeneous subsets are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = ,009. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 8,000. b. Alpha = , 05.

Group Statistics

B. cereus


N 12 12

Mean 1,9208 2,3875

St d. Dev iation ,22101 ,18479

St d. Error Mean ,06380 ,05334

71

B.cereus Duncan

a,b

Sampel PEG-F3 PEG-F4 Non PEG-F3 PEG-F2 Non PEG-F4 Non PEG-F2 Sig.

N 4 4 4 4 4 4

1 1,7625 1,8000

Subset 2

3

2,1750 2,2000

,591

,719

2,4750 2,5125 ,591

Means f or groups in homogeneous subsets are display ed. Based on Ty pe III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = ,009. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 4,000. b. Alpha = ,05.

72

KITOSAN DENGAN POLIETILEN GLIKOL (PEG) SEBAGAI PLASTICIZER. Oleh : FENNY SUPRIOTO F

Recommend Documents