Juntaf'Iifunfogi Sertanian, 1(1):
S-13,
Agtutus
i551'1858-2419
2005
MEKAI\IK EDIBLE FTLM DARI EKSTRAK DAUN JANGGELAN (Mesona palustris Bl.\
SIFA'T F-ISIK DAN
I'lrysical and Mechanicul Properties o/ fidible Film from Junggelun Leaves Extract (Mesonu palustris lll.) Wiwit Murdianto I>roce.ssirrg cttrcl Quality' Control l-ahrtratory, Sndy ProS4ram o.f
Agriultural Procluct 7'echnel-tgt, [,-autlty
rf',lgricultrtrc, Mulqv'drnratt (lniversily, Jalan 'lqnah Grogot Kampu,s'(iunung Kelua, Santarincla lleceived
I April 2005 Accepted
7S
t 23
26lvlcty 2005
ABSTRACT The obiectives
of this research were to
determine chemical composition of
.ittrtggelatr leaves extract and study the influence of the extract on physical and mechanical properties of edible film. This research was divided into two steps. The first step was
extraction and characterization of janggelan leaves extract, while the second step was making edible film from various concentrations of janggelan leaves extract. Edible film was made from 0.25 -1.?5 % (wlv) of junggelan leaves extract, I % (wlv) of tapioca, and 05 % (w/v) of glycerol. Janggelan leaves extract c,f 100 g containbd moisture, protein, lipid, ash, crude fiber, carbohydrate, and yield of 9.66, 2.21,0.15, 24.87,2.26,59.44, and 1972 g, respectively. Increase of junggelan leaves extract concentration in the edible film resulted an increase of thickness, tensile strength, and solubility, however decreasing elongation and water vapor transmission rate. Ke.y, y1'r,r4t:
janggelag edihle .fi lm, tapioca.
PENDAHULUAN Gel cincau hitarn dibuat dari carnpuran ekstrak daun janggelan (Mesona palustri,s Bl.) dan tapioka. Gel ini dikonsumsi untuk carnpuratr rninuman es buah atau c'ocktail yang disalikan berupa potongan berbentuk dadu.
Sarnpai saat
ini, penggunaan
tanaman
janggelan baru sebatas sebagai bahan dasar
penrbuat gel cincau hitam dan belum digunakal untuk pembuatan produk larn. Meskipun sekarang sudah diperoleh produk dalarn bentuk cincau hitam instant (Kartikarringrurn et al., 2000), namun perlu upaya lain untuk diversifikasi produk sehingga dapat diperoleh nilai tambah yang lebih tinggi. Gel cincau hitam ini mempunyai sifat yang rnenarik untuk diteliti lebih lanjut karena kita dapat menghasilkan lapisan tipis yang bila kering mempunyai sifat amat rekat pada cetakan dan tidak mudah robek sefta tembus pandang. Berdasarkan sifat-sifat tersebut, kemungkinan tanaman janggelan bisa digunakan dalam pernbuatan edible -/iln.
Diperoleh banyak keuntungan dari
penggunaan edible
/ilm
sebagai pengkemas
dibandingkan pengkernas sintetis, yang sebagian besar berasal dari plastik. Keuntungan tersebut antara lain dapat dikonsumsi langsung bersama produk yang dikemas, tidak mencemari lingkungan, rnemperbaiki sifat organoleptik produk yang dikernas, berfungsi sebagai suplemen gizi, sebagai pembawa flavor, pewarn4 zat antimikrobia dan antioksidan (Gennadios et al., 1990; Giese, 1993).
Beberapa penelitian telah dilakukan untuk menguji sifat fisik, mekanik dzur penghambatan terhadap uap air serta rnenguji kemampuan edible film dalam memperpanjang kesegaran buah. Edible Jilm tersebut dibuat dari berbagai jenis bahan, antara lain:
pati batang
a.ren (Pranat4 1998), pektin albedo semangka (Anugrahati, 2001), pektin dagurg buah pala (Layuk, 2001), dan protein biji kecipir (Poeloengasih, 2002).
Tujuan penelitian
ini
adalah meng-
evaluasi sifat fisik dan rnekanik etlible ./ilnt
yang dibuat dari ekstrak daun janggelan dengan berbagai konsenh'asi. Tapioka dan gliserol digunakan pada penelitian ini untuk memperbaiki sifat edible f lm yang dihasilkan.
8 ]i i:
A-il
WiUt
tut
urdi^anto
cPftysicaf
an[ *tecfwnicafrProperties of Etifite fifm from Jangge{an Leaves E4;ract
BAHAI\ DAN METODE
Daun janggelan diperoleh dari Kabupaten Wonogiri. Tapioka merk rose brand Bahan-bahan kimia yang digunakan adalah etanol, aquades, gliserol, serta bahanbahan kirnia lain untuk analisis diperoleh dari Merck. Pembuatan Tepung Daun Janggelan
Pembuatan tepung daun janggelan, dimulai dengan mernisahkan bagian daun dari batang dan ranting tanaman janggelan. Daun janggelan kemudian dikeringkan dengan cabinet drier selama 12 jam pada suhu 50 t'C. Daun janggelan kering selanjutnya digiling menggunakan hammer mill. Kemudian tepung yang diperoleh diayak menggunakan ayakan 60 mesh.
Ekstraksi daun janggelan Ekstraksi 25 g tepung daun janggelan dilakukan dengan merebusnya dalarn 500 mL aquades, selama 60 rnenit pada suhu 95-100 t'C. Selarna ekstraksi berlangsung ditzunbahkan 50 rnl aquades mendidih pada menit ke-
20 dan 40, untuk
mengganti air yang menguap. Setelah didiarnkan selama 30 rnenit, ekstrak daun janggelan dipisahkan dari ampas dengan penyaringan. Selanjutn),q ditambahkan etanol 96 % dengan perbandingan l:l (v/v), divortek selama I rnenit dzur disentrifuse selama 20 menit, pada 3800 rpm. Endapan yang diperoleh kernudian dicuci derrgan etanol 96 o/o, disentrifuse selarna l0
rnenit, pada 3800 rpm dan
selanjutnya
dikeringkan dengan cabinet clrier pada suhu o(' selama 5 jarn. Ekstrak 50 daun jarnggelan kering kernudian digiling dan diayak dengan ayakan berukuran 100 rnesh.
Pembuatan cdible
Jilm dengan variasi
konsentrasi ekstrak daun janggelan
Pernbuatan edihle
.film dilakukan
0,75 1,0 dan 1,25 g eksffak daun janggelan dalam 100 rnlaquades kernudian ditzunbahkan padanya I g tapioka sambil dilakukarr pengadukan dan pernanasan menggunakan stirer plate sampai dengan melarutkan 0,25; 0,50;
tercapai suhu 50-55 oC, selama l0 menit. Selanjutnya ditarnbahkan gliserol sebanyak 0,5 mL dan dilakukan pemanasan sarnpai oC suhu 75 selama 5 menit, kernudian ditam-
bahkan aquades sampai tercapai volurne [00 mL untuk mengganti pelarut yang menguap. Pencetakan dilakukan dengan menuangkan larutan ke dalam plat berukuran 25 x 16 x 2
cm.
Kemudian dilakukan pengeringan larutan edihle "film dengan menggunakan
oven pada suhu 60 oC selama 12 jam. Ilctibte
.film yang sudah kering dilepas dari plat pencetak dan disirnpan dalam kotak tertutup yang berisi silika gel.
Analisis Analisis komponen kimia ekstrak daun janggelan dilakukan dengan metode AOAC tahun 1990 rneliputi kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar serat (Sudarmadji et ol., 1997), sedangkan kadar lernak dianalisis dengan metode Woodman (Sudannadji et al., 1997), dan rendernen dihitung menggunahan rnetode gravirnetri (Pranat4 1998). Kadar
karbohidrat dihitung berdasarkan
b.y
di/fbrent. Analisis yang dilakukan terhadap edible ./ilm yang dihasilkan adalah meliputi ketebalan (Grranasambandarn
et al.,
1997).
pernanjangan dan kuat regarrg putus diukur
dengan menggunakan Llo.vd',s (lnivcrsal 'l'esting lntrumen I (Chang et ql., 2000), kelarutan (Contard et al., 1992), dan laiu ffartsmisi uap air (trater vapor tran.smis,sirtrr rate) (Gontard et al., 1993). Rancangan percobaan Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan percobaan acak lengkap. Untuk rnengkaji pengaruh perlakuan. data yang diperoleh dianalisa dengan Anava. Jika terdapat pengaruh perlakuan, perhitulrgarr dilan jutkan dengan uji l)uncan's Multiple Range Test (DMRT) pada tingkat signifikasi 57o untuk rnelihat perbedaan antar perlakuan.
HASIL DAN PEMBAHASAN Komposisi kimia ekstrak daun janggelan
Analisis proksirnat dilakukan untuk rnengetahui komposisi kirnia ekstrali daun janggelan dan memberikm garnbaran secara umum komponen-komponen yang terkandung didalarnnya (Tabel l.). Ekstralisi tepung daun janggelan menggunakan pelarut aquades dan dilakukan penambahan serta pencucian dengan etanol untuk menghasilkan ekstrak daun jzurggelan
/st9r
lurnatlbfr-nofitgi cPertanian, 1(1): 8-13, Agustus 2005
yang mengandung kornponen pembentuk gel
(KPG) yang lebih munri dan bebas dari irnpurities. Rendemen yang dihasilkan dalarn
penelitian ini adalah sebesar 19,72 %. KPG merupakan kornponen dasar yang berperan dalam pernbentuk gel dalarn cincau hitarn (Haryadi et al., 2002). Kartikanigrum (2000) menggunakan pelarut basa (NaOH) pH I I untuk mengekstrak tepung daun janggelan dan menghasilkan rendeman ekstrak daun janggelan sebesar 22,76 o/o. Penggunaan pelarut basa mampu mendestruksi jaringan daun janggelan dan memudahkan pengeluaran ekstrak dari dalam sel. Hal ini rnenyebabkan rendemen yang dihasilkan lebih tinggi, namun diduga ada tambahan komponen selain KPG yang ikut terekstrak. Ekstrak tersebut apabila dibuat dalam bentuk gel cincau hitam, berasa pahit, lembek, dan kurang begitu disukai oleh konsunen. Table
l.
1658-2419
gandurn dalam bentuk skema (Gambar 2.). Diduga ada kemiripan dengan pembentukan gel pada cincau hitam, yaitu antara ekstrak daun janggelan (Mesona palustris Bl.) dan tapioka. Kuat regang putus edible flm antara I
,03-5,67 MPa (Gambar
3).
Peningkatan
konsentrasi ekstrak daun janggelan menyebabkan semakin banyak komponen pembentuk gel (KPG) yang tersedia untuk berikatan dengan molekul pati tapioka sehingga edible
film yang terbentuk
semakin kokoh dan kompak, dibutuhkan gaya tarik yang lebih besar untuk rnemutuskan edible Jiln dibandingkan edible Jilm yang rapuh dan mudah sobek.
E E
o .t o
c
Chemical composition of 100 g janggelan leaves extract
Component Moisture
.l .9 E F
Content (o/o wet basis) 9,66
Protein Fat
Ash Fiber Carbohydrate'
Yield
0.25
2,21
0,15 24,87 2,62
0.50
0.75
1.6
1,8
Janggalen leaves extnact concanbation (wlv)
Figure
L Effect of
janggelan leaves extract
concentration
59,44 19,72
to
thickness
of
edible
film. The same character fiollowing the
bar shown no obvious
by dillerent
difference
among treatments (a = 0.05).
Pengaruh konsentrasi ekstrak daun janggelan terhadap ketebalan ediblefilm Ketebalan edible
fihn eksfiak daun
janggelan antara 0,03-0,07 mm (Gambar l.).
Semakin besar konsentrasi ekstrak daun janggelan mengakibatkan ketebalan edible Jilm semakin besar. Hal tersebut disebabkan peningkatan konsenhasi bahan dalam larutan
edible film menyebabkan jurnlah total padatan terlarut yang terkandung dalam
&
Irlnly
rmykcpoctln
Xrlen-lrro lcal gum Amylorr
film semakin besar, sehingga setelah larutan edible flm dlkeringkan rnaka edible f lm yang diperoleh semakin tebal.
Figure
Pengaruh konsentrasi ekstrak daun janggelan terhadap kust regang puhts edible film Lu et al., (2000), melaporkan pernben-
Menurut Anugrahati (2001), edible komposit dari pektin albedo semangka ./ilm
edible
tukan gel yang terjadi antara gum daun hsian tsao (Me:iona procumben.s Heml.) dan pati
t0
-t
h
2. Gel
scheme and wheat.
of
hsian tsao leaves gum
dan tapioka dengan variasi konsentrasi tapioka 0-2 % memiliki nilar kuat regang
Wiwit *Lurtianto
Sfiysicaf and fulecfnnicafQrcputies of E[i6te Fitm lFrom Janllgefart
putus antara 0-9,14 kPa.
Sedangkan
Poeloengasih (2002) rnelaporkan edible .filnt komposit dari bUi kecipir dan tapioka rnerniliki kuat regang putus antara 3,46-12,55 MPa.
f..ea,r,es
E^{ract
Penggunaan plasticizer dilakukan untuk rnengatasi sifat rapuh ./ilm. Mcl{ugh er al., ( 1994) rnelaporkan pla:;(icizer dapat rnereduksi ikatan hidrogen internal dan meningkatkan jarak intennolekuler serta rneningkatkan rnobilitas rantai polimer, sehingga rneningkatkan fleksibili tas./i I m.
(05
o-
30
b
=
5(')
2.5
OJ
ba ot 6 c
f,z.o
a
c
';o r,
Pt
o10 lrJ
0 0.25
0.75
1.m
0.5
1%
00
Jangelan leaws extact concentration (u/v)
Figure
.rc,
c
0.25 0.s
3. Effect ol' janggelan leaves e.\tract concentration to tensile strength of edible film. the same character shown
no obvious difference among
treat-
Japgda lea/e edrd
Figure
nilai pernanjangarr eclible ,/ilm berbanding terbalik dengan nilai konsentrasi ekstrak daun janggelan. Peningkatan konsentrasi ekstrak daun janggelan berakibat pada sernakin banyaknya rnatriks etlihle f lm yang terbentuk, sehingga eclihle Jilm yang diperoleh sernakin kuat dan semakin kecil mengalarni pemanjangan apabila dilakukan penarikan terhadap edible film. Nilai 7o penranjangan edible./ilnt adalah antara 0,27-2,42 %. Nilai pernanjangm edihle /ilm tercebut lebih kecil jika dibandingkan dengan ecliblc Jilm protein biji kecipir dan tapioka, yang rnerniliki nilai pernanjangan antara l.l2-3,78 % (Poeloengasih. 2002). Perbedaan besarnya nilai penrmjangan antara kedua eclible,/ilm tersebut disebabkan perbedaan konsentrasi plasticizer (gliserol) yang digunakan. Iidible film protein biji kecipir dan tapioka menggunakan pla.sticizer sebesar I% (b/v), sedangkan pada edible f;tnr ekstrak daun janggelan dan tapioka menggunakan plasticizer sebesar 0,5o (b/v). Semakin besar konsentrasi plasticizer yang digunakan, nilai pemarjangan edihle flm kemungkinan akan sernakin besar.
corc€rtrdion(Wv)
Eflect of janggelan leaves extract obvious difference amons treatments
daun
(a:0 05)
janggelan terhadal) pemanjangan edible film Garnbar 4. rnenunjukkan
4
125
concentration to elongation of edible film. The same character shown no
ments(cr=005).
Pengaruh konsentrasi ekstrak
0.75 100
d
80
q
ro
F60
iso ioo : 3r) o
4/
20
o 0
025
0
50 0.75 100
,Japgd at lea/€s od
Figure
rd
1.25
cornsl rd ion (w/r)
5. Eflect of janggelan leavcs
extract
concentration to solutrility of edible fllrn. The sarne character shown no obvious diff'ercnce atnong treatrnents
(cr
:
0 05)
Pengaruh konsentrasi ekstrak daun janggelan terhadap kelarutan ctlible.filnt
Nilai kelarutan edihle ./ilm eksrrak
daun janggelan antara 19,72-73,99
%.
Berdasarkan Gambar 5. diketahui bahwa nilai kelarutan semakin meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi ekstrak daun
janggelan. Hal
ini diduga karena ekstrak daun janggelan merupakan hidrokoloid yang rnernpurryai silat rnudah larut dalarn air.
ll
I unat te ftpw fogi Qe rtanian, 1 (1) :
6-1
3,
Ag
Daun janggelan (Mesona palustris Bl.) kemungkinan rnempunyai kemiripan sifat dengan daun hsian tsao (Me.rona procumbens Hernsl.). Menurut Lu et al. (2000), komponen
penyusun gum daun hsian tsao adalah galaktos4 glukos4 rhamnos4 arabinosa dan asam uronat. Dalam komponen-komponen tersebut terdapat gugus-gugus hidroksil dalam jumlah besar, sehingga mudah sekali larut dan berikatan dengan molekul air. Semakin rneningkat konsentrasi bahan yang ditambahkan, proporsi bahan dalam edible akan semakin besar. Dernikian juga
"fi|*
dengan peningkatan konsentrasi ekstrak daun janggelan, turut menyumbang kelarutan yang
relatif besar edible film.
o E E .Y^
1.95
1.m
UD? t^'-
H
q
EI cL
1.75
(U
1l0
0.25 0.50 0.75 1.m Jagd n
lea\,€s odrad
1.%
wrcerffi m (WV)
6. Effect of janggelan leaves extract concentration to water vapor transmission rate of edible film. The
same character shown no obvious difference among treatments (a = 0.0s).
Pengaruh konsenfrasi ekstrak daun janggelan terhadap laju transmisi uap air edible film Nilai laju transmisi uap air berkisar antara 1,92-1,77 g mm 6-2.jarn-r. Peningkatan konsentrasi ekstrak daun janggelan menurunkan nilai laju fransmisi uap air edible "fi\*.Gambar 6 menunjukan nilai laju transmisi uap air terendah diperoleh dari edible Jilm dengan konsentrasi eksfiak daun janggelan 1,25 o/o sedangkan nilai laju transmisi uap air tertinggi diperoleh dari edible
film
yang
ga semakin meningkatkzur kemampuan edible .film untuk menahan uap air yang melewatinya. Menurut Gontard et al. (1992), fungsi
utama edible
filn
dan coating pada produk
rnakanan adalah menghambat migrasi uap air antara bahan makanan dengan lingkungan,
atau antara dua kornponen bahan makanarr pada produk rnulti komponen. Fungsi tersebut berkaitan erat dengan sifat penghambatan edible Jilm dan coaling. namun juga harus mempertimbangkan sifat fisik dan mekanik yang lain serta di3esuaikan dengan produk
Penggunan€m ekstrak daun janggelan
o(')
Figure
struktur dan jaringan edible
terbentuk sernakin kornpak dan rapat sehing-
KESIMPULAN
:ocE 180
'
Peningkatan konsentrasi bahan meningkatkan ketersediaan komponen pembentuk gel pada edible Jilm dari ekstrak daun janggelan, sehingga ikatan intermole-kuler antara pati dan ekstrak daun janggelan akan semakin kuat. Hal tersebut rnengakibatkan
yang akan dikemas.
t85
:o -
ISSt\r fi58-2419
ru t us 2 00 5
flm
dengan konsentrasi ekstrak daun janggelan 0,25 o/o dan 0,5 7o.
mampu membentuk edible film. Sifat-sifat fisik dan mekanik edible lilm terbaik dihasilkan pada konsentrasi ekstrak daun janggelan 1,25 % (b/v), tapioka I o/o (b/v), gliserol 0,5o/o (b/v). Edible Jiln tersebut memiliki sifat penghambatan terhadap laju fiansmisi uap air dan pemanjangan terendah masingrnasing 1,77 g rnm m-2 jarn-l dan 0,27 o/o, serta nilai ketebalal kuat regang putus dan kelarutan tertinggi masing-masing 0,07 rnm, 5,67 MPa dan73,99 oh.
DAFTAR PUSTAKA Anugrahati NA (2001) Karakterisasi Edible Film Komposit Pektin Albedo Semangka (Citrullus vulgaris Schard.) dan Tapioka. Tesis Program Pasca Sarjan4 Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
Chang YP, Cheah PB, Seow CC (2000) Plasticizing-antiplasticizing effects of water on physical properties of tapioka starch film in the glosy state, J Food Sci 445-451.
Donhowe IG, Fennema OR (1993) Water vapor and oxygen perrneability of wax
T2
h
Wiwit
*{.urdwnto
Qfiysicaf ant gvtecfwnicafcPropertics of
films. J Am Oil Chem Sci 70(9): 867873. Gennadios A, Weller CL (1990) Edible films
and coatings from wheat and com proteins. Food Tech (10): 63-69.
Giese J ( 1993) Packaging, storage, and delivery of ingredients. Food Tech.: 54-63.
R, Heffiarachchy NS, (1997) Mechanical and Colemarr M barrier properties of rice bran fihns. J
Gnanasambandam
Food Sci 62(2): 395-398.
IL (1992) Edible wheat gluten films: Influences of the main process on fihns properties using response surface methodology. J Food Sci 57(l): 190-195, 199.
Gontard N, Guilbert S, Cuq
Gontard N, Guilbert S, Cuq IL (1993) Water and glyserol as plasticizer affect mechanical and water vapor barrier
properties of an edible wheat gluten film. J Food Sci 58(l): 206-21I Haryadi, Purnorno D, Nusrurtoro PB, (2002) Purification of gel fonning frorn janggelan leaf (Mesona palustris Bl.) and characterization of the resulted gel. Serninar Nasional PATPI, Malang.
E[i6b fifm
lFrom Janggefan Learns
@ract
Lai LS, Chao SJ (2000) Effects of salts on the thermal reversibility of starch and hsizur tsao (Mesona procumbens Hemsl.) leaf gum mixed system. J Food Sci 65(6): 954-958
Layuk P (2001) Karakterisasi Edible Fihn Komposit Pektin Daging Buah Pala dan Tapioka. Tesis Program pasca Saljana UGM, Yogyakarta. McHugh TH, Aujard IF, Krochta IM ( 1994) Plasticized whey protein edible films: water vapor penneability properties. J Food Sci 59(2): 416-419,423. Poeloengasih CD (2002) Karakterisasi Edible
Film Kornposit Protein BUi Kecipir L. Dc.) dan Tapioka. Tesis. Program Pasca
(Psophocarpus tetragonolobus Sarjana. UGM. Yogyakarta.
Pranata FS ( 1998) Karakterisasi Sifat-sifat
Fisik dan Mekanik Edible Film Pati Batang Aren. Tesis. Program Pasca Sarjana. UGM. Yogyakarta.
Sudannadji S, Haryono
B, Suhardi (1997)
Prosedur Analisa Untuk Bahan Makanan dan Pertanian. Penerbit Liberty, Yogyakarta.
Kartikaningrum AA, Haryadi, Djagal WM (2000) Pengaruh variasi pH ekstraksi janggelan (Mesona palustris Bl.) dan rasio ekstrak kering, tapioka terhadap
sifat-sifat gel cincau hitam instant yang dihasilkan. Seminar Nasional Industri Pangan. Yogyakarta.
13
