KAJIAN PEMBUATAN EDIBEL FILM KOMPOSIT DARI KARAGENAN SEBAGAI PENGEMAS BUMBU MIE INSTANT REBUS
ENDANG MINDARWATI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006
Judul Tesis
: Kajian Pembuatan Edibel Film Komposit dari Karagenan Sebagai Pengemas Bumbu Mie Instant Rebus
Nama
: Endang Mindarwati
NIM
: F051030041
Disetujui Komisi Pembimbing
Prof. Dr.Ir. Rizal Syarief SN, DESS Ketua
Dr. Ir. Hari Eko Irianto, APU Anggota
Diketahui Ketua Program Studi Teknologi PascaPanen
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr.Ir. I Wayan Budiastra, M.Agr.
Prof. Dr. Ir. Syafrida Manuwoto, M.Sc.
Tanggal Ujian : 20 Maret 2006
Tanggal Lulus :
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jawa Timur pada tanggal 6 April 1966 dari Ayah Imam Tegoeh dan Ibu Sulamah. Penulis merupakan anak keenam dari tujuh bersaudara. Pendidikan Sarjana ditempuh di Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan Universitas Brawijaya Malang, lulus pada tahun 1989. Pada tahun 2003, penulis diterima di Program Studi Teknologi Pasca Panen pada Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Beasiswa Pendidikan Pascasarjana diperoleh dari Dana Anggaran Proyek Peningkatan Sumberdaya Manusia Balai Besar Pengembangan dan Pengendalian Hasil Perikanan Jakarta.
ABSTRAK
ENDANG MINDARWATI. Kajian Pembuatan Edibel Film Komposit dari Karagenan Sebagai Pengemas Bumbu Mie Instant Rebus. Dibimbing oleh RIZAL SYARIEF sebagai Ketua Komisi Pembimbing dan HARI EKO IRIANTO sebagai Anggota Komisi Pembimbing. Di Indonesia, masih sangat jarang industri yang menghasilkan karagenan murni (refined carageenan) atau formula produk karagenan siap pakai yang dapat digunakan untuk industri pangan. Pembuatan karagenan menjadi edibel film merupakan salah satu upaya untuk meningkatkan pemanfaatan karagenan. Sehingga diharapkan pemanfaatan rumput laut menjadi karagenan sebagai salah satu bahan dasar pembuat edibel film dapat memacu industri untuk menghasilkan karagenan. Mie instant merupakan salah satu jenis makanan siap saji yang sangat disukai oleh sebagaian besar masyarakat Indonesia. Kemasan bumbu mie instant yang digunakan selama ini adalah kemasan dari bahan sintetik yang tidak biodegradable yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Selain itu adanya ketentuan penggunaan bahan kemasan yang ramah lingkungan (ecolabelling) dari dunia internasional memacu untuk memikirkan penggunaan kemasan yang memenuhi kriteria tersebut. Penggunaan edibel film komposit dari karagenan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus merupakan salah satu alternatif yang perlu dicoba. Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mengoptimalkan pemanfaatan karagenan sebagai bahan dasar pembuatan edible film dan tujuan khusus adalah (1) mendapatkan sifat fungsional dan formulasi pembuatan edible film komposit dari campuran hidrokoloid, protein dan lemak (2) mempelajari penggunaan edible film sebagai pengemas bumbu mie instant rebus ditinjau dari sifat-sifat organoleptik, kimia dan mikrobiologi produk yang dapat diterima konsumen. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa karagenan dapat digunakan sebagai bahan pembuatan edibel film komposit. Tahapan teknik formulasi pembuatannya adalah sebagai berikut pembuatan larutan pembentuk film, pencampuran larutan film dengan gliserol dan beeswax, pemanasan dan pengadukan, penyaringan, penghilangan gas terlarut, pencetakan, pengeringan, pendinginan, pelepasan film dan penyimpanan. Penambahan konsentrasi karagenan dapat meningkatkan ketebalan, kuat tarik dan persen pemanjangan edibel film komposit. Ketebalan film yang dipersyaratkan maksimal 0,25 mm. Edibel film yang dihasilkan memiliki kelebihan dalam hal kekuatan tarik dan transparansi yang merupakan kriteria plastik dari beberapa kriteria yang dikehendaki produsen untuk dapat digunakan sebagai pengemas bumbu. Kombinasi perlakuan karagenan 2%, tapioka 0,7%, beeswax 0,3% menghasilkan edibel film yang mempunyai nilai laju transmisi uap air yang terendah 752,6 g/m2/hari,. selanjutnya diaplikasikan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus. Sebagai pembanding dibuat edibel film komposit dari karagenan komersial. Semakin lama penyimpanan, nilai skor kesukaan panelis terhadap penampakan, warna, kelarutan dan bau edibel film komposit dari karagenan (hasil ekstraksi maupun komersial) semakin menurun, namun sampai dengan hari ke-14 panelis masih menerima edibel film komposit yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus.
© Hak cipta milik Endang Mindarwati, tahun 2006 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya
KAJIAN PEMBUATAN EDIBEL FILM KOMPOSIT DARI KARAGENAN SEBAGAI PENGEMAS BUMBU MIE INSTANT REBUS
ENDANG MINDARWATI
Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Teknologi Pasca Panen
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006
PRAKATA Puji Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala Karunia-Nya sehingga penulisan karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Karya ilmiah ini berjudul Kajian Pembuatan Edibel Film Komposit dari Karagenan sebagai Pengemas Bumbu Me Instant Rebus. Terima kasih penulis sampaikan kepada Bpk. Prof. Dr. Ir. Rizal Syarief SN, DESS dan Bapak Dr. Ir. Hari Eko Irianto, APU selaku pembimbing atas segala bimbingan dan pengarahannya, Bapak Dr. Ir. Usman Ahmad, M.Agr. selaku dosen penguji luar komisi yang telah memberikan wawasan dan pengetahuannya. Ucapan terima kasih juga kami sampaikan kepada Bapak Kepala Balai Besar Pengembangan dan Pengendalian Hasil Perikanan yang telah memberikan izin belajar, beserta staf yang telah memberi dukungan baik moril maupun materiil. Bapak Kepala Balai Besar Riset Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan yang telah memberikan fasilitas dan beaya penelitian. Bapak/Ibu Kepala Laboratorium dan Rekan-rekan di Balai Besar Riset Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan, Ibu Murdinah, Bapak Darmawan, Ibu Dina Fransiska, Bapak Said dan Rekan-rekan Mahasiswa dari IPB dan UNDIP yang banyak membantu selama penelitian, Rekan-rekan Mahasiswa Program Studi Teknologi Pasca Panen atas segala bantuan dan dukungannya. Uangkapan rasa terima kasih juga disampaikan kepada Suami Ir. Yuliadi, MM, Ayahanda (alm), Ibunda, Ananda Ardi serta seluruh keluarga tercinta, atas segala bantuan, do’a, dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Maret 2006
Endang Mindarwati
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL …………………………………………………….
vii
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………
viii
DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………..
x
PENDAHULUAN ………………………...………………………….. Latar Belakang …………………………………..……………. Tujuan Penelitian ……………………………………..……….
1 1 3
TINJAUAN PUSTAKA….…………………………………………… Klasifikasi dan Identifikasi Rumput Laut ………….………… Edibel Film …………………………………………………… Bahan-bahan Pembentuk Edibel Film …………………….….. Karagenan………………………………………………….. Struktur Molekul Karagenan …………………………… Sifat-sifat Karagenan……… …………………………… Kelarutan ……………………………………………….. Pembentukan Gel……………………………………….. Fungsi Karagenan …………….………………………… Spesifikasi Mutu Karagenan…………………………….. Tepung Tapioka..………………………………………….. Lemak .……………………………………………………. Gliserol…………………………………………………….. Bumbu …………………………………………………………
4 4 5 7 7 7 7 8 9 10 11 11 13 14 15
BAHAN DAN METODE……………………..………………………. Bahan dan Alat… …….……………………………………… Metode Penelitian….….………………………………………. Spesifikasi Mutu Karagenan……….……………………… Karakterisasi Sifat Fungsional dan Formulasi Pembuatan Edibel Film Komposit (Hidrokoloid - Lemak)…….……… Penelitian Tahap Pertama.………………………………. Penelitian Tahap Kedua ………………………………… Aplikasi Edibel Film Komposit Sebagai Pengemas Bumbu Mie Instant Rebus…….………………………… Pengamatan dan Pengukuran ……………………………… Kadar Air.. ..…………………………………………….. Kadar Abu ..……………………………………….......... Kadar Abu tak larut asam………………………………. Viskositas ………………………………………………. Kekuatan Gel……………………………………………. Titik Gel…….……………………………………………. Titik Leleh…..……………………………………………. Ketebalan…...…………………………………………….
16 16 16 16 18 18 20 21 21 21 22 22 23 23 23 24 24
Kuat Tarik dan Persen Pemanjangan….…………………. 24 Laju Transmisi Uap Air ………………………………….. 25 Kadar Protein ……………………………………………. 26 Kadar Lemak ……………………………………………. 26 Uji Organoleptik …………………………………………. 26 Aktivitas Air …….………………………………………. 27 Total Mikroba ……..……………………………………. 27 Total Kapang …………………………………………….. 27 Rancangan Percobaan……….… …………………………… 28 HASIL DAN PEMBAHASAN.............................................................. Spesifikasi Mutu Karagenan …….…………………………….. Pembuatan dan Penenentuan Konsentrasi Bahan Penyusun Edibel Film Komposit dari Karagenan ………………………... Karakterisasi dan Pemilihan Kombinasi Formula Edibel Film Komposit ………………………………………………………. Perbandingan Edibel Film yang Dihasilkan dengan Edibel Film Hasil Penelitian Sebelumnya …………………………………. Aplikasi Edibel Film Komposit sebagai Pengemas Bumbu Mie Instant Rebus ……………………………………………………
29 29 31 34 42 43
KESIMPULAN DAN SARAN ……………………………………….. Kesimpulan …………………………………………………….. Saran …………………………………………………………….
54 54 55
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………
56
LAMPIRAN …………………………………………………………..
61
DAFTAR TABEL Halaman 1
Sifat-sifat karagenan ……………………………………
8
2
Spesifikasi mutu karagenan ……….……………………
11
3
Komposisi kimia setiap 100 gr tapioka ..……………….
12
4
Spesifikasi mutu karagenan hasil ekstraksi..……………
29
5
Deskripsi edibel film komposit dari karagenan ekstraksi
34
6
Perbandingan edibel film yang dihasilkan dengan penelitian sebelumnya………………………………….
42
Karakteristik edibel film komposit dari karagenan ekstraksi dalam penelitian dibandingkan dengan edibel film dari karagenan komersial …………………………
44
Batas Aw minimal untuk pertumbuhan jasad renik penyebab kebusukan makanan…………………………
46
Kadar abu, lemak dan protein edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dan karagenan komersial yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus sebelum dan sesudah penyimpanan.………………
47
7
8 9
DAFTAR GAMBAR Halaman 1
Diagram alir ekstraksi karagenan modifikasi……………….
17
2
Diagram alir pembuatan edibel film komposit ……………..
19
3
Diagram alir pembuatan edibel film komposit ……………..
20
4
Persen pemanjangan edibel film komposit dari beberapa kombinasi karagenan, tapioka dan beeswax ……………….
35
Kekuatan tarik edibel film komposit dari beberapa kombinasi karagenan, tapioka dan beeswax.……………….
37
Laju transmisi uap air edibel film komposit dari beberapa kombinasi karagenan, tapioka dan beeswax……………….
38
Ketebalan edibel film komposit dari beberapa kombinasi karagenan, tapioka dan beeswax……..…………………….
40
Grafik hubungan lama penyimpanan dengan kadar air edibel film (EF) komposit dari karagenan (krg) hasil ekstraksi (ekst) dan komersial (kms) yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus …………………………………….
44
Grafik hubungan lama penyimpanan dengan Aw edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dan komersial yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus
46
10 Grafik perubahan jumlah total mikroba edibel film komposit selama penyimpanan…………………………………………
49
5 6 7 8
9
11
Grafik penerimaan panelis terhadap penampakan edibel film komposit yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus………………………………………………….
50
12 Grafik penerimaan panelis terhadap warna edibel film komposit yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus………………………………………………….
51
13 Grafik penerimaan panelis terhadap kelarutan edibel film komposit dalam mie instan rebus;……………………………
52
14
Grafik penerimaan panelis terhadap bau edibel film komposit dalam mie instan rebus…………………………………….…
52
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1a Rekapitulasi data persen perpanjangan edibel film komposit…….
61
1b Analisa ragam pengaruh konsentrasi karagenan, tapioka dan beeswax terhadap persen perpanjangan edibel film komposit…….
61
1c Hasil uji duncan pengaruh peningkatan konsentrasi karagenan terhadap persen perpanjangan edibel film komposit………………
61
2a Rekapitulasi data kekuatan tarik edibel film komposit………..….
62
2b Analisa ragam pengaruh konsentrasi karagenan, tapioka dan beeswax terhadap kekuatan tarik edibel film komposit…………..
62
2c Hasil uji duncan pengaruh peningkatan konsentrasi karagenan terhadap persen kekuatan tarik edibel film komposit.………………
62
3a Rekapitulasi data kekuatan tarik edibel film komposit………..….
63
3b Analisa ragam pengaruh konsentrasi karagenan, tapioka dan beeswax terhadap laju transmisi uap aire edibel film komposit….
63
3c Hasil uji duncan pengaruh peningkatan konsentrasi karagenan terhadap laju transmisi uap air edibel film komposit….………..…
63
4a Hasil uji duncan pengaruh peningkatan konsentrasi tapioka terhadap laju transmisi uap air edibel film komposit….………..…
64
4b Hasil uji duncan pengaruh interaksi tapioka dan beeswax terhadap laju transmisi uap air edibel film komposit….………..…
64
5a Hasil uji duncan pengaruh interaksi karagenan , tapioka dan beeswax terhadap laju transmisi uap air edibel film komposit...…
65
5b Rekapitulasi data ketebalan edibel film komposit……………..….
65
6a Analisa ragam pengaruh konsentrasi karagenan, tapioka dan beeswax terhadap ketebalan edibel film komposit………………..
66
6b Hasil uji duncan pengaruh peningkatan konsentrasi karagenan terhadap ketebalan edibel film komposit.…………………….……
66
6c Hasil uji homogenitas pengaruh peningkatan konsentrasi beeswax terhadap ketebalan edibel film komposit.…………………….…… 66
7a Rekapitulasi data kadar air edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dibandingkan dengan karagenan komersial yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant…………
67
7b Rekapitulasi data Aw edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dibandingkan dengan karagenan komersial yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant…………
67
8a Rekapitulasi total mikroba edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dibandingkan dengan karagenan komersial yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant…………
68
8b Hasil uji organoleptik edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dibandingkan dengan karagenan komersial yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant…………
68
9a Gambar edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dalam penelitian dibandingkan dengan edibel film komposit dari karagenan komersial ….……………………………………
69
9b Gambar edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dalam penelitian dibandingkan dengan edibel film komposit dari karagenan komersial yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus..………………………………………
69
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Kajian Pembuatan Edibel Film Komposit dari Karagenan Sebagai Pengemas Bumbu Mie Instant Rebus adalah karya saya sendiri dengan komisi pembimbing Bpk. Prof. Dr. Ir. Rizal Syarief,SN. DESS dan Bpk. Dr. Ir. Hari Eko Irianto, APU. dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Maret 2006
Endang Mindarwati NIM F051030041
PENDAHULUAN Jenis rumput laut yang mempunyai nilai ekonomis penting dalam dunia perdagangan yaitu kelas Rhodophyceae atau Phaeophyceae. Dari kelas Rhodophyceae jenis Eucheuma sp, Hypnea sp, Chondrus sp dan Gigartina sp merupakan rumput laut penghasil karagenan. Jenis lainnya seperti Gracilaria sp, Gelidium sp, sebagai penghasil agar dan Furcellaria sebagai penghasil furselaran. Sedangkan dari kelas Phaeophyceae dikenal jenis Ascophyllum sp, Laminaria sp, Macrocistis sp dan Sargasum sp sebagai penghasil algin (Istini. S dan A. Zatnika, 1991). Rumput laut dimanfaatkan secara luas, baik dalam bentuk bahan mentah seperti lalapan, sayuran, manisan, asinan, maupun dalam bentuk hasil olahan. Salah satu bentuk hasil olahan rumput laut yang paling potensial dan bernilai ekonomis tinggi yaitu polisakarida alga. Beberapa jenis polisakarida alga yang komersial sampai saat ini adalah agar, karagenan dan alginat (Satari, 1996). Karagenan merupakan getah yang bersumber dari rumput laut merah (Rhodophyceae) berupa polisakarida sulfat yang memiliki sifat-sifat hidrokoloid sehingga banyak digunakan dalam produk pangan dan industri. Selain digunakan sebagai penstabil, sifat-sifat fungsional lainnya dalam produk pangan adalah sebagai pencegah kristalisasi, pengemulsi, pembentuk gel, pengental, koloid pelindung dan penggumpal. Beberapa marga rumput laut merah penghasil karagenan antara lain Chondrus, Eucheuma, dan Gigartina, namun pada umumnya untuk daerah tropis banyak dihasilkan oleh marga Eucheuma (Winarno, 1990) Pasar dunia untuk jenis rumput laut yang mengandung karagenan ratarata mencapai 130.000 ton per tahun, sedangkan pasar karagenan mencapai 15.000 – 20.000 ton/tahun. Pasar terbesar yaitu Eropa (35%), Asia Pasifik (25%), Amerika Utara (25%), dan Amerika Selatan (15%). Perusahaanperusahaan yang mendominasi pasar rumput laut penghasil karagenan adalah FMC (Amerika), QPF (Denmark), dan France Setia (Perancis). Industri karagenan dunia mengalami pertumbuhan yang menggembirakan, khususnya produk yang konvensional dan SRC (Semi Refine Products), hal ini disebabkan karena banyaknya industri hilir yang membutuhkan seperti
2 industri daging dan dairy, khususnya di pasar Amerika Serikat (PPIP. Badan Agribisnis, 1996). Di Indonesia, masih sangat jarang industri yang menghasilkan karagenan murni (refined caragenan) atau formula produk karagenan siap pakai yang dapat digunakan untuk industri pangan.
Pembuatan karagenan
menjadi edibel film merupakan salah satu upaya untuk meningkatkan pemanfaatan karagenan. Sehingga diharapkan pemanfaatan karagenan sebagai salah satu bahan dasar pembuat edibel film dapat memacu industri untuk menghasilkan karagenan. Edibel film merupakan suatu katagori spesifik dari pengemasan makanan yang didefinisikan sebagai type pengemasan seperti film, lembaran atau lapis tipis sebagai bagian integral dari produk pangan dan dapat dimakan bersama-sama dengan produk tersebut (Guilbert, S dan Gontard, N dalam Karbowiak T. 2005). Film digunakan dalam produk pangan untuk mencegah transfer massa antara produk pangan dengan lingkungan sekitar atau antara fase yang berbeda dari produk pangan campuran (seperti Aw yang berbeda dalam produk pangan yang sama) dan oleh karenanya untuk menghindari kerusakan mutu pangan karena perubahan physiko-kimia, tekstur atau reaksi kimia (oksidasi lemak, reaksi Maillard dan reaksi enzymatis). Sekat pelindung dapat diformulasikan untuk mencegah transfer uap air, udara, flavour atau lemak dan selanjutnya untuk memperbaiki mutu pangan dan meningkatkan masa simpannya. Bahan-bahan pembentuk film biasanya dapat berupa bahan itu sendiri atau dalam bentuk kombinasi. Protein dan polisakarida digunakan untuk memperbaiki sifat-sifat mekanis dan struktural film, sedangkan bahan hidrofobik (lemak, laks, emulsifier dan lain-lain) untuk memperbaiki sifat sebagai penahan terhadap uap air. Dalam produk pangan telah banyak digunakan karagenan sebagai edibel film, sebagai pengemas daging segar dan beku, ikan untuk mencegah dehidrasi, casing sosis atau ham, produk kering, makanan berlemak dan sebagainya, tetapi juga digunakan dalam pembuatan kapsul lunak dan khususnya kapsul non gelatin.
3 Pati dapat berinteraksi dengan bahan tambahan pangan atau komponen pangan. Sebagai hasil interaksi, mungkin dipengaruhi oleh sifat-sifat yang berbeda dari bahan tambahan pangan atau pati tersebut. Pati dapat berinteraksi dengan antimikroba seperti asam sorbat
asam benzoat dan sifat alami
interaksi ini bergantung baik pada konsentrasi maupun karakteristik kimia selama penyimpanan (Fama L et al. 2005). Edibel film telah banyak digunakan sebagai pengemas produk pangan. Pada penelitian ini, edibel film yang dihasilkan dicoba digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant. Seperti kita ketahui bahwa mie instant merupakan salah satu jenis makanan siap saji yang sangat disukai oleh sebagian besar masyarakat Indonesia. Kemasan bumbu mie instant yang digunakan selama ini adalah kemasan dari bahan sintetik yang tidak biodegradable yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Selain itu adanya ketentuan penggunaan bahan kemasan yang ramah lingkungan (ecolabelling)
dari
dunia
internasional
memacu
untuk
memikirkan
penggunaan kemasan yang memenuhi kriteria tersebut.
Tujuan Penelitian Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mengoptimalkan pemanfaatan karagenan sebagai bahan dasar pembuatan edibel film. Tujuan khusus yang diharapkan dalam penelitian ini adalah : 1 Mendapatkan formulasi pembuatan dan sifat fungsional edibel
film
komposit dari campuran hidrokoloid dan lemak. 2 Mempelajari penggunaan edibel film komposit sebagai pengemas bumbu mie instant rebus ditinjau dari sifat-sifat organoleptik produk yang dapat diterima konsumen.
4
TINJAUAN PUSTAKA Klasifikasi dan Identifikasi Rumput Laut Alga merah jenis Eucheuma cottonii telah berubah nama menjadi Eucheuma alvarezii (Doty, 1985), karena karagenan yang dihasilkan adalah fraksi kappa karagenan maka jenis ini secara taksonomi dirubah namanya menjadi Kappaphycus alvarezii (Doty, 1986 dalam Atmadja, et al. 1996). Nama daerah ‘cottonii’ umumnya lebih dikenal dan biasa dipakai dalam dunia perdagangan nasional dan internasional. Klasifikasi Kappaphycus alvarezii menurut Doty (1986) yang dikutip Atmadja, et al (1996) adalah sebagai berikut : Kingdom : Plantae Divisi : Rhodophyta Kelas : Rhodophyceae Ordo : Gigartinales Famili : Solieriaceae Species : Eucheuma alvarezii Doty Kappaphycus alvarezii Doty Ciri-ciri fisik dari Eucheuma cottonii atau Kappaphycus alvarezii adalah mempunyai thallus silindris, permukaan licin, cartilogineus (lunak seperti tulang rawan), warna hijau, hijau kuning, abu-abu atau merah. Penampakan thalli bervariasi mulai dari bentuk sederhana sampai kompleks. Duri-duri pada thallus runcing memanjang, agak jarang-jarang dan tidak bersusun melingkari thallus. Percabangan ke berbagai arah dengan batangbatang utama keluar saling berdekatan ke daerah asal (pangkal). Tumbuh melekat ke substrat dengan alat perekat berupa cakram. Cabang-cabang pertama dan kedua tumbuh membentuk rumpun yang rimbun dengan ciri-ciri khusus mengarah ke arah datangnya sinar matahari (Atmadja, et al. 1996). Cabang-cabang tersebut tampak ada yang memanjang atau melengkung seperti tanduk. Jaringan tengah terdiri dari filamen-filamen yang berwarna dan dikelilingi oleh sel-sel besar dan dilapisi oleh lapisan korteks dan lapisan epidermis.
5 Edibel Film Edibel film adalah suatu lapisan tipis dan kontinu, terbuat dari bahanbahan yang dapat dimakan, dibentuk diatas komponen makanan (coating) atau diletakkan diantara komponen makanan (film) yang berfungsi sebagai penghalang terhadap transfer massa (misalnya kelembaban, oksigen, lipid dan zat terlarut) dan atau sebagai pembawa bahan makanan dan aditif serta untuk meningkatkan kemudahan penanganan makanan (Krochta, 1992). Donhowe dan Fennema (1994) membagi komponen utama penyusun edibel film ke dalam hidrokoloid, lemak dan komposit (campuran hidrokoloid dan lemak). Hidrokoloid dapat berupa protein, turunan selulosa, alginat, pektin, pati dan polisakarida lain. Sedangkan lemak yang umum digunakan antara lain lilin, asil gliserol dan asam lemak. Edibel film dengan komponen campuran (komposit) dapat berupa film emulsi lemak-hidrokoloid atau beberapa bilayer film dengan satu muka film hidrofilik dan muka lain film hidrofobik. Edibel dapat berperan sebagai lapisan yang dapat didegradasi oleh bakteri dan terbuat dari sumber daya yang dapat diperbaharui. Film ini dapat mengganti film berbasis minyak bumi atau upaya untuk meningkatkan kepedulian lingkungan. Saat ini film yang dapat didegradasi berasal dari protein dan polisakarida (Parris et al, 1995). Perbedaan antara edibel film dengan edibel coating yaitu edibel film merupakan bahan pengemas yang telah dibentuk terlebih dahulu berupa lapisan tipis (film) sebelum digunakan untuk mengemas produk pangan. Sedangkan edibel coating merupakan bahan pengemas yang dibentuk langsung pada produk dan bahan pangan (Harris, 1999). Edibel film dan coating digunakan dalam produk obat-obatan, konfeksioneri, buah-buahan dan sayuran segar serta beberapa produk dari daging (Brandenburg, 1993). Menurut Gennadios (1990), keuntungan-keuntungan yang diperoleh dari edibel film dibandingkan pengemas-pengemas tradisional non-edibel adalah : 1 Dapat langsung dikonsumsi bersama produk yang dikemas sehingga tidak ada sampah kemasan. Jika film tidak dapat dikonsumsi masih dapat didegradasi oleh bakteri sehingga mengurangi polusi lingkungan.
6 2 Meningkatkan sifat-sifat organoleptik pangan karena ke dalamnya dapat ditambahkan flavor, pewarna, dan pemanis. 3 Dapat digunakan sebagai suplemen gizi. 4 Dapat diterapkan pada produk-produk yang berukuran kecil. 5 Dapat diaplikasikan di dalam produk yang heterogen sebagai penyekat antara komponen makanan yang berbeda. 6 Dapat berfungsi sebagai pembawa senyawa antimikroba dan antioksidan. 7 Cocok digunakan untuk mikroenkapsulasi flavor pangan dan leaving agents. Edibel film dapat dipakai bersama-sama non edibel sebagai lapisan dalam untuk mencegah migrasi komponen kimia berbahan ke dalam makanan. Kittur et al (1998) menyatakan bahwa edibel coating juga edibel film telah digunakan untuk mengontrol pertukaran gas (O2, CO2, dan etilen) antara produk makanan dengan lingkungan sekitar atau antar komponen makanan, juga dapat mengontrol perubahan fisiologi, mikrobiologi, dan fisikokimia produk makanan. Sifat penahan gas dan uap air dari edibel film dan coating dipengaruhi oleh komposisi, gelembung udara dan lubang dalam film (Pasca, 1986 dalam Park dan Chinnan, 1995). Pembentukan gelembung udara dan kemungkinan adanya lubang dipengaruhi oleh teknik preparasi dan komposisi kimia, termasuk konsentrasi dari pemlastis. Keberadaan gelembung udara dan lubang mempengaruhi karakteristik permeabilitas film (Park dan Chinnan, 1995). Aplikasi yang potensial dari edibel film dan coating dari biopolimer adalah untuk memperlambat transportasi gas oksigen dan karbondioksida dari buah dan sayuran, perpindahan kelembaban sedang, serta perpindahan zat terlarut pada pangan beku. Kekurangan yang paling besar dari kebanyakan edibel film yaitu kemampuannya yang kurang dalam menghalangi air yang merupakan sifat hidrofilik dari edibel film. Kemampuan edibel film dan coating dalam menahan uap air dan oksigen dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan kesegaran dari buah, sayuran, dan pangan lainnya (Park et al., 1996).
7 Bahan-bahan Pembentuk Edibel Film Karagenan Karagenan
merupakan
nama
yang
diberikan
untuk
keluarga
polisakarida linear bersulfat yang diperoleh dari alga merah dan penting untuk pangan. Dalam bidang industri, karagenan berfungsi sebagai stabilisator (pengatur keseimbangan), thickener (bahan pengentalan), pembentuk gel, dan lain-lain. Karagenan dapat diperoleh dari hasil pengendapan dengan alkohol, pengeringan dengan alat (drum drying), dan dengan proses pembekuan. Jenis alkohol yang dapat digunakan untuk pemurnian hanya terbatas pada methanol, etanol dan isopropanol (Winarno, 1990). Berdasarkan
kandungan
sulfatnya,
Doty
(1987)
membedakan
karagenan menjadi dua fraksi yaitu kappa karagenan yang mengandung sulfat kurang dari 28% dan iota karagenan jika lebih dari 30%. Sedangkan Winarno (1990), membagi karagenan menjadi tiga fraksi berdasarkan unit penyusunnya yaitu kappa, iota, dan lambda karagenan. Menurut Reen (1986) kappa karagenan dihasilkan dari rumput laut jenis Eucheuma cottonii, sedangkan iota karagenan dihasilkan dari Eucheuma spinosum. Struktur Molekul karagenan. Karagenan merupakan senyawa hidrokoloid yang terdiri dari ester, kalium, natrium, magnesium, dan kalsium sulfat dengan galaktosa 3,6 anhidrogalaktosa kopolimer (Winarno, 1996). Sedangkan menurut Arifin (1994) yang dikutip dari Anonim (1991) menyatakan bahwa karagenan merupakan senyawa kompleks polisakarida yang dibangun oleh sejumlah unit galaktosa dan 3,6-anhidrogalaktosa, baik yang mengandung sulfat maupun yang tidak mengandung sulfat, dengan ikatan α -1,3-D galaktosa dan β -1,4-3,6 anhidrogalaktosa secara bergantian. Sifat-sifat karagenan. Di pasaran, karagenan merupakan tepung yang berwarna kekuning-kuningan, mudah larut dalam air dan membentuk larutan kental atau gel. Menurut Suryaningrum (1988), sifat-sifat karagenan meliputi kelarutan, stabilitas pH, pembentukan gel dan viskositas. Sifat-sifat karagenan dapat dilihat pada Tabel 1.
8
Tabel 1 Sifat-sifat Karagenan Kappa 25-30 % 28 – 38 %
Iota 28 – 35 % -
Lambda 32 – 34 % 30 %
Larut pada suhu > 70 0C Larut Na+
Larut pada suhu > 70 0C Larut Na+
Larut
Larut Kental Larut (panas) Tidak Larut Tidak Larut
Larut Kental Susah larut Tidak Larut Tidak larut
Larut dalam semua garam Larut Lebih Kental Larut (panas) Larut (panas) Tidak larut
Gel sangat kuat Ca+
Tidak membentuk gel
Tipe gel
Membentuk gel kuat dengan K+ Rapuh
Elastis
Tidak membentuk gel
Stabilitas PH netral dan basa Asam (pH 3,5)
Stabil Terhidrolisa
Stabil Terhambat dengan panas
Stabil Terhidrolisa
Ester Sulfat 3,6-anhidrogalaktosa Kelarutan Air Panas Air dingin Susu Panas Susu Dingin + Tspp Larutan Gula Larutan garam Larutan organik Gel Pengaruh kation
Sumber : Glicksman (1983) Kelarutan. Air merupakan pelarut utama bagi karagenan. Kelarutan karagenan dalam air dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu tipe karagenan, pengaruh ion, suhu, komponen organik larutan, dan pH (Towle, 1973). Karagenan dapat membentuk gel secara reversible artinya dapat membentuk gel pada saat pendinginan dan kembali cair pada saat dipanaskan. Pembentukan gel disebabkan karena terbentuknya struktur heliks rangkap yang tidak terjadi pada suhu tinggi. Pada suhu rendah, struktur heliks rangkap membentuk jaringan polimer yang bercabang-cabang dan selanjutnya akan membentuk suatu kesatuan (Suryaningrum, 1988). Faktor terpenting dalam pengamatan kelarutan karagenan adalah sifat hidrofilik molekul yaitu pada kelompok ester-sulfat dan unit galaktopironosa. Sedangkan unit 3,6 anhidrogalaktosa bersifat hidrofobik. Kappa karagenan memiliki ester-sulfat dalam jumlah yang rendah, tetapi mengandung 3,6
9 anhidrogalaktosa yang bersifat hidrofobik seperti kalium. Keseimbangan antara ion-ion yang larut dengan yang tidak larut akan terganggu seperti terbentuknya gel. Kappa dan lambda karagenan larut dalam larutan gula jenuh dalam keadaan panas. Sedangkan iota karagenan lebih sukar larut jika dibandingkan dengan kedua karagenan tersebut, karena iota karagenan mempunyai gel yang bersifat elastis, bebas sinersis dan reversible sehingga lebih mudah larut dalam air dingin dan larutan garam natrium (Anonim, 1977). Pembentukan Gel. Menurut Fardiaz (1989), pembentukan gel adalah suatu fenomena penggabungan atau pengikatan silang rantai-rantai polimer sehingga membentuk suatu jala tiga dimensi bersambungan. Selanjutnya jala ini dapat menangkap atau mengimobilisasikan air di dalamnya dan membentuk struktur yang kuat dan kaku. Sifat pembentukan gel ini beragam dari satu jenis hidrokoloid ke jenis lain, tergantung pada jenisnya. Gel mungkin mengandung sampai 99,9% air. Gel mempunyai sifat seperti padatan, khususnya sifat elastis dan kekakuan. Kemampuan pembentukan gel pada kappa dan iota karagenan terjadi pada saat larutan panas yang dibiarkan menjadi dingin, karena mengandung gugus 3,6-anhidrogalaktosa. Proses ini bersifat reversible artinya gel akan mencair bila dipanaskan dan apabila didinginkan akan membentuk gel kembali. Adanya perbedaan jumlah, tipe dan posisi gugus sulfat akan mempengaruhi proses pembentukan gel. Kappa karagenan dan iota karagenan akan membentuk gel hanya dengan adanya kation-kation tertentu seperti K+ , Rb+ dan Cs+. Kappa karagenan sensitif terhadap ion kalium dan akan membentuk gel yang kuat dengan adanya garam kalium (Glicksman, 1983). Dalam aplikasi pangan ada lima kation yang paling umum digunakan yaitu natrium, kalium dan kalsium serta beberapa ion lainnya seperti ammonium dan barium. Kemampuan membentuk gel adalah sifat-sifat penting kappa karagenan. Konsistensi gel dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain jenis dan tipe karagenan, konsentrasi dan adanya ion-ion. Hal lain yang dapat
10 mempengaruhi konsentrasi gel kappa karagenan yaitu letak gugus sulfat pada struktur molekulnya. Fungsi Karagenan. Karagenan sangat penting peranannya sebagai stabilisator (pengatur keseimbangan). thickener (bahan pengental), pembentuk gel, pengemulsi, koloid pelindung, penggumpal dan pencegah kristalisasi. Sifat ini sangat dimanfaatkan dalam industri makanan, obat-obatan, kosmetik, tekstil, cat, pasta gigi dan industri lainnya. Penambahan karagenan 0,01 – 0,05 % pada es krim berfungsi sebagai stabilisator yang sangat baik. Sedangkan penambahan karagenan 0,02 – 0,03 % pada susu cokelat dapat mencegah pengendapan cokelat dan pemisahan es krim serta peningkatan kekentalan lemak dan pengendapan kalsium (Winarno, 1990). Di bidang industri kue dan roti, kombinasi karagenan dengan garam natrium, lambda karagenan dengan lesitin dapat meningkatkan mutu adonan. Dengan demikian dihasilkan kue dan roti bermutu tinggi. Bila dikombinasi dengan garam kalium, maka karagenan sangat efektif sebagai gel pengikat atau pelapis produk daging. Dalam jumlah yang relatif kecil, karagenan juga dipergunakan dalam produk makanan lainnya, misalnya macaroni, jam jelly, saribuah, bir dan lain-lain. (Winarno, 1990). Diluar industri pangan, karagenan juga digunakan dalam industri obat-obatan, kosmetik, tekstil, cat serta pasta gigi. Selain sebagai pengemulsi dan penstabil, karagenan juga berfungsi sebagai pembentuk gel, pensuspensi, pengikat, protective (melindungi koloid), film former (mengikat suatu bahan), syneresis inhibitor (menghalangi terjadinya pelepasan air), dan flocculating agent (mengkilat dan mengikat bahan-bahan lain)(Anggadiredja et al. 1993)
11 Spesifikasi Mutu Karagenan. Di Indonesia belum ada standar mutu karagenan, tetapi secara internasional telah dikeluarkan spesifikasi mutu karagenan sebagai persyaratan minimum yang diperlukan bagi suatu industri pengolahan baik dari segi teknologi maupun dari segi ekonomis yang meliputi kualitas dan kuantitas hasil ekstraksi rumput laut. Spesifikasi kemurnian karagenan yang dikeluarkan oleh FAO, FCC dan EEC dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 Spesifikasi mutu karagenan Spesifikasi
FAO
FCC
EEC
Zat volatile (%)
Maks 12
Maks 12
Maks 12
Sulfat (%)
15 – 40
18 – 40
15 – 40
min 5 cps
min 5 cps
min 5 cps
15 – 40
maks 35
15 – 40
-
maks 1
maks 2
Pb (ppm)
maks 10
maks 10
maks 10
As (ppm)
maks 3
maks 3
maks 3
Cu + Zn (ppm)
-
-
maks 50
Zn (ppm)
-
-
maks 25
-
-
-
Viskositas pada larutan 1,5 % Abu (%) Abu tidak larut asam (%) Logam berat :
Kehilangan karena pengeringan
Sumber : A/S Kobenhavsn Pektifabrik, 1978
Tepung Tapioka Tapioka merupakan hasil ekstraksi pati ubi kayu yang telah mengalami proses pencucian sempurna dan dilanjutkan dengan pengeringan. Pati merupakan komponen utama tapioka dan merupakan senyawa yang tidak mempunyai rasa dan bau, sehingga modifikasi citarasa tapioka mudah dilakukan. Dalam bentuk aslinya secara alami pati merupakan butiran-butiran kecil yang sering disebut granula. Bentuk dan ukuran granula merupakan karakteristik setiap jenis pati. Pati tersusun paling sedikit oleh tiga komponen utama yaitu amilosa, amilopektin dan material antara seperti protein dan lemak (Banks dan Greenwood, 1975).
12 Pati mempunyai sifat dapat merefleksikan cahaya terpolarisasi sehingga dibawah mikroskop akan terlihat hitam putih. Sifat ini disebut sifat birefringence. Pada waktu granula mulai pecah, sifat birefringence ini akan hilang (Winarno, 1984). Gelatinisasi adalah peristiwa hilangnya sifat birefringence granula pati akibat penambahan air secara berlebih dan pemanasan pada waktu dan suhu tertentu, sehingga granula pati membengkak dan tidak dapat kembali pada kondisi semula (Belitz & Grosch, 1999). Pada proses gelatinisasi terjadi pengrusakan ikatan hidrogen intermolekuler.
Ikatan
hidrogen
ini
mempunyai
peranan
untuk
mempertahankan struktur integritas granula. Adanya gugus hidroksil yang bebas akan menyerap molekul air, sehingga terjadi pembengkakan granula pati. Semakin banyak jumlah gugus hidroksil dan molekul pati, maka kemampuan untuk menyerap air semakin besar. Peningkatan kelarutan juga diikuti oleh peningkatan viskositas. Hal ini disebabkan air yang sebelumnya bebas bergerak diluar granula pati menjadi terperangkap dan tidak dapat bergerak bebas lagi setelah mengalami gelatinisasi (Greenwood, 1979). Komposisi kimia dalam setiap 100 g tapioka dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Komposisi kimia setiap 100 gr tapioka Komponen Jumlah Kalori (kal) 362 Protein (g) 0.5 Lemak (g) 0.3 Karbohidrat 86.9 Air (g) 12.0 Sumber : Haryanto dan Pangloli (1993) dalam Budiantoro, 1997 Menurut Grace (1977) dalam Budiantoro (1997), tapioka dapat digunakan di berbagai industri pangan seperti : a. Langsung dimakan sebagai makanan, custard dan bentuk makanan lainnya. b. Sebagai pengental (thickener) seperti soup, makanan bayi, saus dan lainlain c. Sebagai pengisi (filler) untuk memadatkan kandungan soup, pil tablet, es krim dan lain-lain.
13 d. Sebagai bahan pengikat (binder) untuk menggabungkan massa dan mencegahnya dari penguapan selama pemasakan (sosis dan daging olahan). Tapioka harganya murah dan dapat memberikan dekstrin dengan kelarutan yang baik, cita rasa netral serta warna terang pada produk (Radley, 1976).
Lemak Film lemak sering digunakan sebagai penahan uap air. Penggunaan lemak dalam bentuk murni sebagai film terbatas sebab integritas dan daya tahannya yang kurang. Jenis lemak yang biasa digunakan adalah wax, asilgliserol dan asam lemak. (Krochta et al, 1994) Rumus molekul beeswax adalah C13H27CO2C26H53. Komposisinya terdiri dari 71 persen ester lilin, 1-1.25 persen alkohol bebas, 13.5 – 14.5 persen asam lemak bebas, 10.4 – 13.6 persen hidrokarbon, dan 1-2 persen air (Donhowe dan Fennema, 1992). Beeswax memiliki tekstur keras, namun menjadi plastis dan dapat diremas dengan tangan yang hangat tanpa menyebabkan lengket, serta berbentuk butiran kecil yang tidak mengkristal bila dihancurkan. Beeswax memiliki titik lebur sekitar 64 0C. Disamping itu juga bersifat sulit larut dalam pelarut organic polar maupun non polar pada kondisi dingin, namun larut dengan sempurna jika dipanaskan pada titik didihnya (Elvers dan Hawkins, 1996). Beeswax memiliki titik lebur sekitar 64 0C dengan komposisi bervariasi tergantung dari sumbernya. Demikian pula dengan warna, bervariasi mulai dari kuning, oranye sampai dengan cokelat. Beeswax kuning dapat dibleaching menjadi putih dengan bahan pengoksidasi seperti peroksida (Mark et al., 1984).
14 Gliserol Gliserol adalah senyawa alkohol polihidrat dengan tiga buah gugus hidroksil dalam satu molekul (alkohol trivalen). Rumus kimia gliserol adalah C3H8O3 dengan nama kimia 1,2,3-propanatriol. Berat molekul gliserol 92.10, massa jenisnya 1.23 g/cm2, dan titik didihnya 204 0C (Winarno, 1992). Gliserol mempunyai sifat mudah larut air, meningkatkan viskositas larutan, mengikat air dan menurunkan Aw (Lindsay, 1985). Gliserol banyak terdapat di alam sebagai ester asam lemak pada lemak dan minyak. Gliserol dihasilkan sebagai produk samping dalam pembuatan sabun dan asam lemak dengan system saponifikasi atau hidrolisis. Gliserol efektif digunakan sebagai pemlastis pada hidrofilik film, seperti pektin, gelatin, alginat, pati dan modifikasi pati, maupun pada pembuatan edibel coating berbasis protein. Penambahan gliserol akan menghasilkan film yang lebih fleksibel dan halus. Selain itu gliserol dapat meningkatkan permeabilitas film terhadap gas, uap air dan gas terlarut. Gliserol dapat meningkatkan permeabilitas film tehadap uap air karena sifat gliserol yang hidrofilik. Adanya gugus polar (-OH) pada rantai pemlastis karena menghasilkan ikatan polimer-pemlastis menggantikan interaksi polimer-polimer dalam biopolimer film, dimana gugus polar dapat mengabsorpsi dan mengikat air. Ukuran molekul, susunan dan jumlah bilangan fungsional gugus hidroksil dari pemlastis dan juga kesesuaian pemlastis dengan biopolimer dapat berpengaruh terhadap interaksi polimer-pemlastis. (Gontard et al. 1993). Transmisi uap air melalui film hidrofilik tergantung pada difusitas dan kelarutan molekul air dalam matriks film (Gontard & Guilbert, 1994). Bertambahnya ruang antar rantai disebabkan masuknya molekul gliserol antara rantai polimer menyebabkan meningkatnya difusitas transmisi uap air melelui film sehingga mempercepat transmisi uap air. sifat hidrofilik yang tinggi pada molekul gliserol dimana mudah mengabsorpsi molekul air, juga berperan meningkatkan transmisi uap air (Lieberman & Gilber, 1973).
15 Bumbu Menurut Jenkins (1991) bumbu adalah nama umum produk yang diperoleh dari berbagai macam bagian tanaman seperti kulit kayu, kuncup, bunga, buah atau biji. Pada umumnya tanaman bumbu tumbuh dengan subur di iklim semi tropis dan tropis, hal ini mungkin disebabkan bumbu dapat dipertahankan mutunya pada iklim tersebut. FDA menggambarkan bumbu sebagai aroma substansi sayuran dalam bentuk utuh, hancuran atau serbuk yang digunakan terutama untuk memberi bumbu makanan dari pada untuk memberi nutrisi. Sifat aromatik bumbu yang tinggi berasal dari kandungan minyak esensial yang tinggi. Sedangkan menurut Somoatmadja (1985) rempah-rempah didefinisikan sebagai bahan asal tumbuh-tumbuhan yang biasanya dicampurkan kedalam berbagai masakan untuk memberi aroma dan membangkitkan selera makan. Fungsi rempah-rempah dalam makanan adalah untuk meningkatkan selera dan nafsu makan, disamping itu juga digunakan sebagai bahan pengawet dan fumigan. Dalam bidang farmasi, rempah-rempah sering digunakan sebagai bahan untuk mencampur obat-obatan serta untuk mengurangi rasa yang kurang sedap. Bumbu mie instant merupakan campuran dari beberapa rempah-rempah, penyedap rasa dan flavor sehingga diperoleh rasa yang diinginkan. Bumbu mie instant rasa daging ayam terdiri dari lada, pala dan bahan tambahan makanan meliputi MSG, garam dan flavor daging ayam. Walaupun cahaya membutuhkan waktu yang lama menyebabkan
kerusakan
bumbu,
tetapi
pada
akhir-akhir
untuk dapat ini
study
menunjukkan bahwa cahaya disamping panas atau transmisi flavour aroma adalah merupakan faktor pembatas masa simpan. Berdasarkan hal tersebut, produsen menghendaki
beberapa kriteria plastik yang dapat digunakan
sebagai pengemas bumbu yaitu
barrier yang baik terhadap gas, uap air,
transparan, kuat, kemampuan proses, dan beaya produksi (Jenkins, 1991).
16
BAHAN DAN METODE Penelitian ini dilakukan pada bulan April sampai dengan Desember 2005 di Balai Besar Riset Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan Perikanan, Slipi Jakarta dan di Laboratorium Organoleptik Balai Besar Pengembangan dan Pengendalilan Hasil Perikanan Jakarta.
Bahan dan Alat Bahan baku rumput laut yang digunakan adalah jenis Eucheuma cottonii yang dipanen dari daerah Mataram dan Bali. Bahan Kimia yang digunakan untuk ekstraksi karagenan adalah Kaporit (CaOCl2), KOH, KCl, IPA. Sedangkan bahan yang digunakan untuk pembuatan edibel film adalah tepung karagenan hasil ekstraksi, karagenan komersial, air destilata, tepung tapioka, beeswax, dan gliserol. Peralatan yang digunakan adalah timbangan, stirrer, micrometer, gelas piala, pipet, pengaduk, termometer, gelas ukur, hot plate, pisau, TLC spreader, alat pengujian Tensile Strength , alat pengujian Water Vapor Transmission Rate Bergelahr, alat pengujian organoleptik dan alat-alat lain untuk analisis.
Metode Penelitian Spesifikasi Mutu Karagenan Ekstraksi karagenan dari rumput laut Eucheuma cottonii dilakukan dengan menggunakan metode ekstraksi rumput laut Suryaningrum (2003), yang bertujuan untuk mendapatkan karagenan yang akan digunakan sebagai bahan dasar pembuatan edibel film. Diagram alir proses ekstraksi tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.
17 Rumput Laut Eucheuma cottonii kering
Perendaman (Koporit CaOCl2 1%), 1 jam, pencucian
Ekstraksi (KOH 3,5 %) 90 - 95 0C, 3 jam
Penyaringan Vibrasi
Dehidrasi dengan IPA (2:1)
Pengeringan
Penepungan
Karagenan
Gambar 1 Diagram alir ekstraksi karagenan modifikasi (Suryaningrum, 2003).
Karagenan yang dihasilkan dan karagenan komersial, kemudian dianalisis. beberapa parameter mutunya antara lain kadar air, kadar abu, kadar abu tak larut asam, kekuatan gel, viskositas, titik pembentukan gel dan titik pelelehan gel.
18 Karakterisasi Sifat Fungsional dan Formulasi Pembuatan Edibel Film Komposit (Hidrokoloid - Lemak) Penelitian Tahap Pertama Pada penelitian tahap ini dilakukan pembuatan edibel film komposit dengan bahan baku karagenan dengan 3 konsentrasi dan 3 kali ulangan. Karagenan merupakan bahan baku, karena penggunaannya dalam jumlah yang paling besar yaitu 55,56 s/d 78,95 %. Sedangkan tapioka 13,16 s/d 27,78 % dan beeswax 7,89 s/d 16,67 % dari total padatan. Air destilata sebanyak 100 ml disiapkan, 5 bagian dari 100 ml digunakan untuk pengenceran tapioka. Air destilata dipanaskan sampai suhu 40 0C, ditambahkan karagenan dan dilakukan pengadukan dengan magnetik stirer. Setelah karagenan larut, pada suhu 60 0C ditambahkan tapioka yang sudah diencerkan dalam air destilata sambil diaduk selama 15 menit sehingga terbentuk suspensi yang homogen. Ditambahkan pemlastis yaitu gliserol pada saat suhu larutan mencapai 90 0C. Selanjutnya suhu diturunkan menjadi 50 0C dan terus dilakukan pengadukan selama 15 menit. Larutan dipanaskan lagi, setelah suhu mencapai 64 0C, ditambahkan beeswax. Setelah beeswax larut kemudian dilakukan penyaringan untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang ada dalam larutan. Proses selanjutnya adalah penghilangan gas dengan cara dipanaskan sampai mendidih sambil dilakukan pengadukan selama 5 menit. Setelah itu larutan dituang dalam TLC spreader untuk selanjutnya dicetak di atas plat kaca berukuran 30 x 20 cm2 dengan ketebalan 2 mm. Pencetakan harus dilakukan pada saat larutan masih panas dan dilakukan secara cepat, mengingat karagenan yang bersifat cepat membentuk gel pada suhu rendah. Film yang sudah tercetak dibiarkan 10 menit pada suhu ruang untuk selanjutnya dikeringkan dalam oven bersuhu 50 0C selama 1 jam. Setelah itu, film dikeluarkan dari dalam oven dan dibiarkan pada suhu ruang selama 24 jam kemudian film dilepas dari pelat kaca dengan cara pemotongan pada bagian tepi untuk memudahkan pelepasan film. Film yang telah dilepas segera disimpan dalam aluminium foil dan plastik berkelim untuk keperluan aplikasi dan analisa. Adapun bagan alirnya dapat dilihat pada Gambar 2.
19
100 ml air destilata
Tapioka 0,5 %
Karagenan 1, 2, 3 %
Homogenizing
Pemanasan sampai mendidih sambil diaduk
Penambahan gliserol 1 %
Homogenizing 50 0C , 15 menit Pemanasan, suhu mencapai 64 0C
Beeswax 0,3 %
Larutan Film Penyaringan Degassing (pemanasan sampai mendidih sambil terus diaduk) Penuangan pada cetakan (30 x 20) cm2 Pengeringan 50 0C, 1 jam Pengeringan pada suhu ruang 24 jam Edibel Film Komposit
Gambar 2 Diagram alir pembuatan edibel film komposit. Keterangan : prosentase bahan dari volume air destilata
20 Penelitian Tahap Kedua Formulasi pembuatan edibel film dari penelitian tahap pertama yang menghasilkan film yang terbaik (dilihat dari karakteristik fisik dan organoleptik) yaitu konsentrasi karagenan 2%. Selanjutnya digunakan sebagai acuan pembuatan edibel film komposit dengan rentang konsentrasi diperkecil dan 2 kali ulangan. Adapun bagan alirnya dapat dilihat pada Gambar 3. 100 ml air destilata
Tapioka 0,3 % ; 0,5 %; 0,7 %
Karagenan 1,5 % ; 2,0 % ; 2,5 %
Homogenizing Pemanasan sampai mendidih sambil diaduk
Penambahan gliserol 1 %
Homogenizing 50 0 C, 15 menit
Pemanasan sampai suhu mencapai 64 0C
Beeswax 0,3 % ; 0,5 %
Larutan film
Penyaringan
Degassing (pemanasan sampai mendidih sambil terus diaduk)
Penuangan pada cetakan (30 x 20) cm2
Pengeringan 50 0C, 1 jam
Pengeringan pada suhu ruang, 24 jam
Edibel Film Komposit
Gambar 3 Diagram alir pembuatan edibel film komposit.
21 Aplikasi Edibel Film Komposit sebagai Pengemas Bumbu Mie Instant Rebus. Edibel film yang mempunyai nilai laju transmisi uap air yang terendah yang dihasilkan dari penelitian tahap kedua diaplikasikan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus. Tahapan percobaan ini adalah sebagai berikut : edibel film dibuat dalam bentuk kantung dengan ukuran 3,5 x 6 cm2 dengan menggunakan Hana Impulse Sealer Model NI-450-10w skala 9 untuk edibel film karagenan ekstraksi dan skala 7 untuk edibel film komersial. Kemudian 3,5 gr bumbu mie instant rebus dimasukkan ke dalam edibel film yang telah berbentuk kantung (kemasan primer) dan dikemas dengan kemasan mie instant (kemasan sekunder). Selanjutnya disimpan dan dilakukan pengamatan pada hari ke 0, 2, 7 dan 14 hari. Ukuran kantung dan berat bumbu mie instant rebus yang dimasukkan disesuaikan dengan ukuran kantung dan berat bumbu mie instant rebus yang ada di pasaran. Pengamatan dan pengukuran pada penelitian tahap ini meliputi pengukuran kadar air, Aw, kadar lemak, protein, abu, total mikroba, total kapang serta uji organoleptik terhadap tingkat kesukaan (penampakan, warna, kelarutan dan bau) edibel film yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus.
Pengamatan dan Pengukuran Kadar air (Food Chemical Codex, 1981) Sampel sebanyak 1 – 2 gram ditimbang dan dimasukkan ke dalam cawan porselin yang telah dikeringkan pada suhu 105 0C selama 20 menit atau sampai beratnya konstan. Cawan porselin yang berisi contoh dikeringkan pada suhu 105 0C selama 4 jam. Jika I1 adalah berat contoh dan I2 adalah berat contoh setelah dikeringkan, maka : I 1 – I2 % kadar air = -------------- x 100 % I1
22 Kadar abu (Food Chemical Codex, 1981) Sampel sebanyak kurang lebih 2 gram dimasukkan ke dalam cawan porselin yang telah dipijarkan dan diketahui beratnya, kemudian dipanaskan pada suhu 600 0C sampai bebas dari arang. Cawan beserta abu didinginkan dalam desikator kemudian ditimbang. A–B % kadar abu = -------------- x 100 % Berat sampel
Keterangan : A : berat (cawan + karagenan) setelah dipanaskan B : berat cawan
Kadar Abu tak larut asam (Food Chemical Codex, 1981) Abu yang diperoleh (dalam pengukuran kadar abu) dipindahkan kedalam erlenmeyer 250 ml dan ditambahkan 25 ml larutan HCl 10%, kemudian dipanaskan sampai mendidih dan tunggu dalam keadaan mendidih selama 5 menit. Larutan disaring dengan menggunakan kertas saring tidak berabu (ashless filter paper) kemudian abu yang tertahan pada kertas saring dibilas dengan aquades beberapa kali sampai cairan yang menetes keluar dari corong tidak bereaksi asam. Kertas saring tidak berabu tersebut dipindahkan kedalam cawan abu semula, masukkan ke dalam oven sampai kering selanjutnya diabukan dalam tungku pengabuan A-B–C Kadar abu tak larut asam = -------------- x 100 % Berat sampel Keterangan : A : berat cawan + abu setelah dilarutkan dalam asam B : berat cawan C : berat abu kertas saring
23 Viskositas (Cottrel dan Kovack, 1980) Sampel ditimbang sebanyak 3 gram dan dilarutkan dalam 250 ml air destilata ke dalam beaker gelas telah diketahui bobotnya. Setelah sampel larut sempurna ditambah air destilata lagi sampai bobot total larutan 300 gram. Pengukuran
viskositas
dilakukan
dengan
menggunakan
“Brookfield
viscometer” pada suhu kamar dengan menggunakan spindle nomor 2 dan kecepatan 30 rpm. Angka yan dibaca dikalikan dengan 10. Viskositas larutan dihitung dengan satuan centipoises (cPs).
Kekuatan Gel (Marrine Colloids, 1977) Karagenan 0.8 gram, KCl 0.08 gram didispersikan ke dalam 39 ml air destilata dan dipanaskan ke dalam bak air mendidih dengan pengadukan secara teratur sampai suhu
80 0C, kemudian volume larutan ditepatkan
menjadi 50 ml dengan air destilata. Larutan panas dimasukkan ke dalam cetakan berdiameter kira-kira 4 cm dan dibiarkan pada suhu 10 0C selama 2 jam. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan curd meter. Gel dalam cetakan dimasukkan ke dalam alat ukur (curd tension meter). Kondisi pengukurannya yaitu : 1. Batang penekan nomor 5,6 Ø dengan luas permukaan (S) 0,25 cm2 dan keliling (l) 1,76 cm 2. Beban dan pegas masing-masing 100 gram 3. Laju penetrasi batang penekan sebesar 0,35 cm/detik Setelah posisi batang penekan tepat di tengah permukaan gel, curd meter diaktifkan sampai dengan batang penekan menembus permukaan gel. Pembacaan dilakukan melalui grafik recorder.
Titik Gel (Marrine colloids, 1977) Suhu pembentukan gel ditentukan dengan menggunakan termometer digital yang ketelitiannya 0,1 0C. Ke dalam Erlenmeyer dimasukkan 1,8 gr sample dan 0,18 gr KCl dan air destilata 80 ml, sample kemudian dipanaskan sampai larut dan berat akhir ditetapkan menjadi 90 gr sehingga diperoleh
24 larutan sample 2%. Larutan kemudian didinginkan sampai suhu 65 0C. Suhu pembentukan gel ditentukan dengan cara mengambil 15 ml larutan sample, kemudian dimasukkan kedalam tabung percobaan yang berukuran 16x200 mm. Tabung percobaan kemudian dimasukkan kedalam water bath yang berisi air panas. Pada saat larutan bersuhu 60 0C sensor termometer dimasukkan ke dalam. Suhu media dalam water bath kemudian diturunkan dengan kecepatan pendinginan diatur hingga penurunan suhu 0,6
0
C /menit. Pada saat suhu
berkisar antara 40 0C sensor termometer diangkat-angkat secara periodik. Suhu pada saat terbentuk gel disebut suhu pembentukan gel dan suhu ini ditentukan tepat pada saat sensor dapat mengangkat gel ke dalam tabung percobaan.
Titik leleh (Dea, 1982) Tabung reaksi yang berisi gel dengan konsentrasi 3% diletakkan dalam thermostatic bath dan dipanaskan dari suhu 20
0
C dengan kecepatan
pemanasan 1 0C setiap 15 menit. Ketika butir timah yang terendam di dalam tabung reaksi tenggelam ke dasar berarti gel telah meleleh. Suhu pada saat ini dicatat sebagai melting point.
Ketebalan Ketebalan film diukur dengan Microcal Meshmer. Alat ini memiliki ketelitian sampai 0.001 mm. Pengukuran dilakukan pada 5 tempat yang berbeda kemudian hasilnya dirata-ratakan sehingga diperoleh nilai ketebalan film rata-rata dalam satuan mm.
Kuat Tarik dan Persen Pemanjangan (ASTM, 1983) Kuat tarik dan persen pemanjangan diukur dengan menggunakan alat tensile Strength and Percen Elongation Tester Strograph-MI Toyoseiki. Sebelum dilakukan pengukuran film dikondisikan dahulu dalam suhu ruangan selama 24 jam. Alat diatur pada initial grip separation 10 cm, cross-head speed 50 mm/menit dan load cell 5 kg.
25 Kuat tarik ditentukan berdasarkan beban maksimum dan persen pemanjangan dihitung pada saat film pecah atau robek. Kuat Tarik = F / A Keterangan : F = gaya kuat tarik (kgf) A = luas (cm2) Laju Transmisi Uap Air, Metode Cawan (ASTM, 1983) Laju transmisi uap air diukur dengan menggunakan water vapor transmission rate tester Bergerlahr metode cawan. Film yang akan diukur dikondisikan sebelumnya `pada ruangan yang bersuhu 25 + 2 0C dan RH 45 + 5% selama 24 jam. Bahan penyerap uap air (desikan) diletakkan dalam cawan sedemikian rupa sehingga permukaan berjarak 3 mm dari film yang akan diuji. Tutup cawan diletakkan sedemikian rupa sehingga permukaan bagian yang teralur menghadap keatas. Film diletakkan ke dalam tutup cawan, lalu cincin karet diletakkan untuk sealing ke dalam, ditutup sehingga cincin tersebut menekan film. Selanjutnya cawan ditimbang dengan ketelitian 0,0001 g, kemudian diletakkan dalam humidity chamber, ditutup lalu kipas angin dijalankan. Cawan ditimbang tiap hari pada jam yang hampir sama dan ditentukan pertambahan berat cawan. Selanjutnya dibuat grafik hubungan antara pertambahan berat mg) dan waktu (jam). Nilai laju transmisi uap air yang melewati film dihitung dengan rumus : WVTR = 4.8 x m2/t (g/m2/24 jam) Keterangan : m2 = pertambahan berat (mg per jam) t = waktu antar 2 penimbangan terakhir
26 Kadar Protein (AOAC, 1995) Sampel sebanyak 0,5 gram dimasukkan dalam labu Kjeldahl 100 ml, lalu ditambahkan 2-3 gram katalis (1,2 gram Na2SO4 dan 1 gram CuSO4) dan 2-3 ml H2SO4 pekat lalu dilakukan detruksi hingga larutan menjadi jernih.. Kemudian sample dibiarkan dingin, lalu ditambahkan 35 ml air destilata dan 10 ml NaOH 50%, lalu didestilasi.
Hasil destilasi ditampung dalam
Erlenmeyer 125 ml yang berisi 5 ml H3BO3 dan indikator lalu dititrasi dengan HCl 0,02N. Kadar nitrogen dihitung berdasarkan rumus : % N = (HCl – blanko)ml x N HCl x 14,007 x 100% mg sampel Kadar Lemak (Apriyantono et al, 1989) Dua gram sample dibungkus dalam kertas saring dan dimasukkan ke dalam labu soxlet (Labu lemak sebelumnya dikeringkan dalam oven kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang). Dimasukkan pelarut petroleum eter kemudian dilakukan reflux selama 6 jam. Labu berisi hasil reflux dipanaskan dalam oven dengan suhu 105
0
C. Setelah kering
didinginkan dalam desikator, labu beserta lemaknya ditimbang sehingga berat lemak dapat diketahui. Kadar lemak dapat diketahui berdasarkan rumus : % lemak = berat lemak x 100 % berat sampel Uji Organoleptik (Soekarto, 1985) Uji organoleptik dilakukan dengan metode consumer preference test atau uji kesukaan konsumen (Soekarto, 1985), yaitu menggunakan panelis agak terlatih sebanyak 15 orang. Bahan disajikan secara acak dengan diberi nomor kode, kemudian panelis diminta untuk memberikan penilaian pada salah satu criteria skala hedonik. Hasil pengamatan dinyatakan dengan 7 skala hedonik 1 – 7 dengan urutan sebagai berikut : 1 (sangat tidak suka), 2 (tidak suka), 3 (agak tidak suka), 4(agak suka), 5 (suka), 6 (sangat suka), 7 (amat sangat suka). . Parameter yang digunakan pada uji ini meliputi penampakan, warna, kekentalan dan bau.
27 Aktivitas Air (Aw) (AOAC, 1994) Alat yang digunakan untuk mengukur aktivitas air adalah Aw sprint. Swiss Made – Novasiana TH 500. Sebelum digunakan alat ini dikalibrasi dengan menggunakan larutan garam jenuh yang nilai Aw-nya sudah diketahui. Sampel dipotong kecil-kecil dan dmasukkan ke dalam cawan sensor. Penutup cawan sensor dikatupkan dan tombol start ditekan untuk memulai pengukuran. Beberapa saat kemudian pada layar monitor tertera kadar Aw sampel.
Total Mikroba (Fardiaz, 1989) Contoh sebanyak 1 gr ditimbang dan dihancurkan, kemudian secara aseptis contoh dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi pengencer 9 ml. Setelah dikocok, diambil dengan pipet steril 1 ml untuk pengenceran berikutnya. Pemupukan dilakukan dengan metode agar tuang (pour plate), yaitu sebanyak 1 ml contoh yang telah diencerkan sampai pada tingkat tertentu, diambil dengan pipet steril secara aseptis, dan dipindahkan ke dalam cawan petri. Media PCA cair dengan suhu kira-kira 45 0C dituang ke dalam petri. Setelah dingin diinkubasi selama 48 jam. Penetapan total mikroba berdasarkan pada metode Standard Plate Count.
Kapang (Fardiaz, 1989) Contoh sebanyak 1 gr ditimbang dan dihancurkan, kemudian secara aseptis contoh dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi pengencer 9 ml. Setelah dikocok, diambil dengan pipet steril 1 ml untuk pengenceran berikutnya. Pemupukan dilakukan dengan metode agar tuang (pour plate), yaitu sebanyak 1 ml contoh yang telah diencerkan sampai pada tingkat tertentu, diambil dengan pipet steril secara aseptis, dan dipindahkan ke dalam cawan petri. Media PDA cair dengan suhu kira-kira 45 0C ditambahkan 2 tetes asam tartrat kemudian dituang ke dalam petri. Setelah dingin diinkubasi selama 48 jam kemudian diamati ada/tidaknya kapang.
28 Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut Rancangan Acak Lengkap Pola Faktorial dengan 3 perlakuan dan tiga kali ulangan. Faktor perlakuan dalam penelitian ini terdiri dari : 1 Konsentrasi Karagenan A1 = 1,5 % A2 = 2 % A3 = 2,5 % 2 Konsentrasi Tepung Tapioka B1 = 0,3 % B2 = 0,5 % B3 = 0,7 % 3 Konsentrasi Beeswax C1 = 0,3 % C2 = 0,5 % rumus matematikanya adalah sebagai berikut : Yijk = µ + Ai + Bj + Ck + ABij + ACik + BCjk + ABCijk + Σ (ijk) dimana : Yijk
= Nilai pengamatan dari perlakuan bersama taraf ke-I factor A, taraf ke-j faktor B, taraf ke-k faktor C, pada ulangan ke-1
µ
= Nilai tengah
Ai
= Pengaruh taraf ke-1 faktor A
Bj
= Pengaruh taraf ke-j faktor B
Ck
= Pengaruh taraf ke-k faktor C
ABij = Pengaruh interaksi taraf ke-i faktor A dengan taraf ke-j faktor B ACik = Pengaruh interaksi taraf ke-i faktor A dengan taraf ke-k faktor C BCjk = Pengaruh interaksi taraf ke-j faktor B dengan taraf ke-k faktor C ABCijk = Pengaruh interaksi taraf ke-i fakktor A, taraf ke-j faktor B dan Taraf ke-k faktor C. Σ (ijk) = Pengaruh galat percobaan pada ulangan ke-1.
29
HASIL DAN PEMBAHASAN Spesifikasi Mutu Karagenan Dalam proses ekstraksi karagenan menggunakan alkali, karena alkali mempunyai dua fungsi yaitu membantu ekstraksi polisakarida menjadi lebih sempurna dan mempercepat eliminasi 6-sulfat dari unit monomer menjadi 3,6anhydro-D-galaktosa sehingga dapat meningkatkan kekuatan gel (Towle, 1973). Disamping itu alkali berfungsi untuk mencegah terjadinya hidrolisis karagenan (Guiseley et a.l, 1980). KOH dipilih karena efek kation terhadap kappa karagenan yang menghasilkan gel lebih kuat dibandingkan dengan alkali lain seperti NaOH dan Ca(OH)2. Pengendapan karagenan hasil ekstraksi yang telah mengalami filtrasi dapat dilakukan dengan alkohol (Glicksman, 1983). Alkohol yang dapat digunakan adalah methanol, etanol dan isopropil alkohol. Kebanyakan karagenan yang dipakai dalam pangan diisolasi dengan pengendapan selektif oleh isopropil alkohol karena hasilnya lebih murni dan pekat/kental (Anonim, 2000). Hanya satu kekurangan isopropil alkohol yaitu lebih mahal dibanding methanol dan etanol. Hasil analisis terhadap mutu karagenan yang diekstrak dari rumput laut Eucheuma cottonii dan karagenan komersial dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4 Spesifikasi mutu karagenan Parameter Kadar Air (%)
Karagenan Ekstraksi 8,14
Karagenan Komersial 18,9
Kadar Abu (%)
27,17
18,92
0,128
0,0015
Kekuatan Gel (gram/cm )
475
30
0
Titik Pembentukan Gel ( C)
37,6
10,5
Titik Leleh (0C)
63,4
20
Viskositas (cPs)
25
30
Kadar Abu tak larut asam (%) 2
30 Karagenan komersial adalah karagenan yang telah distandardisasi oleh masing-masing
produsen.
Standardisasi
biasanya
dilakukan
dengan
mencampur berbagai jenis karagenan dan atau mencampur dengan sukrosa atau garam serta dextrose untuk meningkatkan kemampuan pembentukan gel dan pengental (Marcel, 1999). Titik jendal dan titik leleh karagenan berkaitan dengan kekuatan gel. Karagenan hasil ekstraksi mempunyai kekuatan gel yang tinggi, sehingga titik jendal dan titik lelehnya tinggi pula. Sedangkan karagenan komersial mempunyai kekuatan gel yang rendah, sehingga titik jendal dan titik lelehnya rendah. Konsistensi gel dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain jenis dan tipe karagenan, konsentrasi dan adanya ion-ion. Kekuatan gel yang rendah dari karagenan komersial diduga karena perbedaan tipe karagenan, adanya bahan-bahan yang ditambahkan pada karagenan komersial sehingga mengurangi kemurnian karagenan tersebut. Kadar air karagenan hasil ekstraksi dalam penelitian memenuhi standar yang ditetapkan oleh FAO, FCC maupun EEC yaitu maksimum 12 %. Sedangkan kadar air karagenan komersial yang digunakan dalam penelitian ini melebihi standar yang ditetapkan. Hal ini diduga, karagenan komersial sudah mengalami penyimpanan yang lebih lama atau mungkin cara penyimpanan yang kurang baik, sehingga terjadi penyerapan uap air. Kadar abu karagenan hasil ekstraksi dalam penelitian maupun karagenan komersial memenuhi kisaran yang ditetapkan yaitu 15 – 40 %. Demikian juga kadar abu tak larut asam, standar yang ditetapkan maks 2. Viskositas pada larutan 1,5% min 5 cps. Dari Tabel 4 terlihat bahwa secara umum karagenan hasil ekstraksi dalam penelitian ini lebih baik dari pada karagenan komersial diduga karena karagenan komersial sudah mengalami penyimpanan yang lebih lama serta adanya penambahan bahan-bahan tertentu pada karagenan komersial.
31 Pembuatan dan Penentuan Konsentrasi Bahan Penyusun Edibel Film Komposit dari Karagenan Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat larutan film edibel komposit dari karagenan adalah karagenan, tapioka, beeswax, gliserol dan air destilata. Penentuan karagenan 1, 2 dan 3 %, tapioka 0,5 %, beeswax 0,3 % dilakukan berdasarkan uji coba pendahuluan dan berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Nurrochmawati (2003) dan Harris (1998). Pembuatan edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dalam penelitian ini dengan penggunaan karagenan 1, 2 dan 3 %, tapioka 0,5 % dan beeswax 0,3 % menghasilkan larutan film edibel dengan kekentalan yang sesuai untuk pembentukan film. Secara sensory larutan dengan penambahan karagenan kurang dari 1 % menghasilkan larutan yang sangat encer dan membentuk film yang sangat tipis sehingga sulit dilepas dari cetakan dan mudah robek. Sedangkan penggunaan karagenan lebih dari 3 % menghasilkan larutan yang kental dan membentuk film dengan ketebalan yang tidak merata. Pada proses pembuatan edibel film, mula-mula air destilata dipanaskan sampai suhu 40 0C, ditambahkan karagenan dan dilakukan pengadukan sampai larut. Pada suhu 60 0C kemudian ditambahkan tepung tapioka yang sudah dilarutkan dalam air destilata sambil diaduk selama 15 menit sampai homogen.
Penambahan
tapioka
secara
langsung
dalam
air
panas,
menyebabkan tapioka menggumpal sehingga larutan menjadi kurang homogen. Penambahan tapioka pada suhu 60 0C, hal ini disesuaikan dengan suhu gelatinisasi pati dimana pada suhu 60 sampai 85 0C ini air akan menembus lapisan luar granula pati dan granula mulai menggelembung. Granula dapat menggelembung hingga volumenya lima kali lipat volume semula. Pada suhu kira-kira granula pati pecah dan isinya terdispersi merata keseluruh air sekelilingnya. (Gaman, PM dan Sherrington, KB. 1994). Penambahan tapioka pada suhu dibawah 60
0
C film yang dihasilkan sangat
tidak baik, lapisan permukaan tidak rata dan terbentuk garis-garis melingkar yang sangat jelas. Penambahan gliserol pada saat suhu larutan masih panas (+ 90 0C) dan selanjutnya suhu diturunkan sampai suhu 50 0C sambil dilakukan pengadukan
32 dan dibiarkan selama 15 menit. Dipanaskan lagi dan pada suhu 64 0C kemudian ditambahkan beeswax, sambil terus dilakukan pengadukan. Setelah beeswax larut, selanjutnya dilakukan penyaringan untuk menghilangkan kotoran-kotoran. Pemanasan dilanjutkan sehingga suhu mencapai 90 0C dan dilakukan deggasing. Selanjutnya larutan dicetak dengan menggunakan TLC Spreader, setelah itu dilakukan pengeringan dalam oven 50 0C selama 1 jam dan selanjutnya dibiarkan dalam suhu ruangan selama 24 jam. Kemudian edibel film diangkat dari cetakan dan disimpan dalam kertas aluminium foil. Pencetakan edibel film dapat dilakukan dengan metode pencetakan dengan alat atau dengan penuangan. Pada pembuatan edibel film komposit ini, pencetakan dilakukan dengan cara penyebaran larutan diatas cetakan kaca dengan ketebalan terkontrol dengan menggunakan TLC spreader. Sifat edibel film yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh jenis dan sifat bahan-bahan pembentuknya. Dalam pembuatan larutan film edibel ini digunakan air destilata sebagai pelarut. Penggunaan air destilata bertujuan untuk menghindari kemungkinan adanya pengaruh kotoran, logam atau zat terlarut lain yang dapat mengganggu pembentukan lapisan. Karagenan, tepung tapioca, beeswax adalah bahan-bahan yang digunakan untuk membuat edibel film komposit dengan penambahan pemlastis yaitu gliserol. Menurut Krochta (1994), edibel film komposit diformulasikan untuk menggabungkan kelebihan-kelebihan edibel film dari lemak dan hidrokoloid dan mengurangi kelemahan-kelemahan dari masing-masing komponen tersebut. Ketika fungsi sebagai penahan uap air dikehendaki diperlukan komponen lemak, sementara komponen hidrokoloid memberikan daya tahan yang baik. Karagenan merupakan senyawa hidrokoloid komersial dari rumput laut merah (Rhodophyceae) yang penting dalam produk pangan dan industri. Hal ini karena kemampuannya dalam mengubah sifat fungsional produk yang diinginkan. Beberapa sifat fungsional karagenan dalam produk pangan diantarannya adalah sebagai pencegah kristalisasi, pengemulsi, penstabil, pengental, pembentuk gel, koloid pelindung dan penggumpal (Glicksman, 1982). Karagenan mempunyai karakteristik khas yang tidak bisa digantikan
33 oleh gum lain, food grade, aman untuk dikonsumsi dan non toxic materials. Karagenan termasuk dalam 12 golongan bahan tambahan pangan yang diizinkan, karena sampai saat ini karagenan merupakan bahan tambahan pangan pengental yang penting dalam produk makanan olahan (Direktorat Jenderal Industri dan Pedagang Kecil Menengah, 2002). Pemilihan tepung tapioka sebagai bahan campuran adalah berdasarkan penelitian Harris (1999) yang menunjukkan bahwa edibel film dari tapioka mempunyai penampakan lebih baik dari pada edibel film dari pati aren dan sagu. Edibel film dari tapioka mempunyai karakteristik lebih baik terhadap Aw, ketebalan, derajat kejernihan, kuat tarik, persen pemanjangan, laju transmisi gas O dan CO , tetapi mempunyai laju transmisi uap air lebih tinggi. Gliserol merupakan bahan tambahan pangan yang bersifat humektan artinya bahan pangan yang dapat menyerap lembab sehingga dapat mempertahankan kadar air dalam makanan. Gliserol berfungsi sebagai pemlastis akan mengurangi kerapatan dan gaya antar molekul pati-gliserol, sehingga film yang terbentuk lebih fleksibel dan halus. Tetapi gliserol yang berlebihan menyebabkan film lunak dan lengket sehingga sukar diangkat dari cetakan. Hal ini disebabkan gliserol bersifat mengikat air dan melunakkan permukaan. Penambahan gliserol pada edible film komposit dari karagenan lebih dari 2 ml membuat larutan cepat menjendal sehingga edibel film yang terbentuk kurang merata. Hal ini disebabkan penambahan gliserol akan meningkatkan viskositas larutan. Selain itu juga karena sifat karagenan yang mempunyai kekuatan gel yang tinggi. Untuk itu pada penelitian ini digunakan penambahan gliserol 1 ml dimaksudkan untuk mendapatkan edibel film yang tipis dan merata serta diharapkan akan menghasilkan edibel film dengan nilai laju tranmisi uap air dan Aw yang rendah. Beeswax fungsinya adalah untuk menahan laju transmisi uap air. Hal ini disebabkan karena pada waktu pengeringan, beeswax membentuk jaringan kristal sehingga dapat berfungsi sebagai penahan uap air. Menurut Deberaufort et al. (1993), laju transmisi uap air akan menurun dengan meningkatnya sifat hidrofobik. Kamper dan Fennema (1984), juga menyatakan bahwa lemak merupakan komponen yang paling efektif sebagai
34 penahan
uap air. Penambahan beeswax dapat menurunkan aw karena
beeswax bersifat hidrofobik sehingga mampu menurunkan konsentrasi uap air dalam film (Gontard et al. 1996). Secara sensory/organoleptik, mutu edibel film komposit dari karagenan dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5 Deskripsi edibel film komposit dari karagenan ekstraksi Konsentrasi karagenan,
Deskripsi
tapioka, beeswax 1% ; 0,5% ; 0,3 %
bening,
rapi,
sangat
tipis,
mudah robek, tidak elastis 2% ; 0,5% ; 0,3 %
bening, rapi, ketebalan cukup, elastis
2,5% ; 0,5% ; 0,3 %
buram, kurang rapi, tebal, kaku
Dengan demikian komponen penyusun utama yang digunakan untuk pembuatan larutan film pada penelitian selanjutnya dicoba dengan penggunaan karagenan 1,5 ; 2 dan 2,5 % ; tapioka 0,3 ; 0,5 dan 0,7 % beeswax 0,3 dan 0,5 %
Karakterisasi dan pemilihan Kombinasi Formula Edibel Film Pada tahap ini dilakukan pembuatan edibel film sebelum diaplikasikan pada produk dengan tujuan untuk mengetahui karakteristik edibel film komposit terpilih. Adapun komponen penyusun utama yang digunakan adalah karagenan 1,5 ; 2 dan 2,5 %, tapioka 0,3 ; 0,5 dan 0,7 % ; beeswax 0,3 dan 0,5 % dan gliserol 1 %. Teknik formulasi pembuatan edibel film komposit memiliki beberapa tahap diantaranya pembentukan suspensi pati (karagenan dan tapioka), pencampuran larutan pembentuk film yaitu suspensi pati, gliserol dan beeswax, pemanasan, penghilangan gas terlarut, penyaringan, pencetakan, pengeringan, pendinginan, pelepasan film dari cetakan dan penyimpanan film.
35 Pemilihan kombinasi formula edibel film komposit yang akan diaplikasikan pada produk didasarkan pada hasil analisis statistik.
Persen Pemanjangan Persen Pemanjangan adalah perubahan panjang maksimum yang dialami edibel film pada saat mulai sobek (Krochta, 1992). Hasil pengukuran persen pemanjangan edibel film komposit dari karagenan berkisar antara 0,9% sampai dengan 4,8%. Rekapitulasi data persen pemanjangan dapat dilihat pada Lampiran 1a. Beeswax 0,3 % Beeswax 0,5 %
Persen Perpanjangan (%)
6 5 4 3 2 1
;0 ,7 %
2, 5%
;0 ,5 %
2, 5%
;0 ,3 %
2, 5%
;0 ,7 %
2, 0%
;0 ,5 %
2, 0%
;0 ,3 %
2, 0%
;0 ,7 %
1, 5%
;0 ,5 %
1, 5%
1, 5%
;0 ,3 %
0
Kombinasi Karagenan; Tapioka
Gambar 4 Persen pemanjangan edibel film komposit dari beberapa kombinasi karagenan, tapioka dan beeswax. Dari gambar 4 terlihat bahwa persen pemanjangan tertinggi diperoleh dari perlakuan komposit karagenan 2,5 % tapioka 0,3 % dan beeswax 0,5 %. Penggunaan karagenan dalam jumlah yang lebih besar menyebabkan kemampuan mengikat air yang lebih baik sehingga memberikan matrik gel yang dapat meningkatkan sifat mekanik (persen pemanjangan) dari edibel film. Menurut Carriedo (1994), gel yang dihasilkan dari karagenan dapat digunakan dalam pelapisan (coating) makanan. Untuk dapat menghasilkan edibel film yang baik dapat digunakan kombinasi karagenan dan locust bean gum karena mampu membentuk struktur double heliks yang mampu
36 meningkatkan elastisitas gel yang dihasilkan. Persentase pemanjangan edibel film dikatakan baik jika nilainya lebih dari 50% dan dikatakan jelek jika nilainya kurang dari 10% (Krochta dan Johnston, 1997 dalam Suryaningrum, 2005). Pada konsentrasi karagenan 2,5% dengan penambahan tapioka 0,5 dan 0,7% dapat menurunkan persen pemanjangan. Hal ini diduga karena meningkatnya prosentase padatan terhadap volume air. Hasil penelitian Poeloengasih dan Marseno (2003) mengenai edibel film dari protein biji kecipir menunjukkan bahwa penambahan tepung tapioka berpengaruh terhadap penurunan persen pemanjangan. Sedangkan menurut Suryaningrum, 2005 pembuatan edibel film dari karagenan dengan perlakuan tanpa penambahan
tapioka
dan
penambahan
volume
larutan
pengencer
menghasilkan persen pemanjangan yang lebih tinggi dibandingkan dengan penambahan tapioka. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi tapioka, beeswax, interaksi antara karagenan tapioka ; karagenan beeswax; tapioka beeswax ; karagenan, tapioka dan beeswax tidak berpengaruh terhadap persen pemanjangan film. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan tapioka 0,3 ; 0,5 ; 0,7 % dan beeswax 0,3 ; 0,5 % belum memberikan pengaruh terhadap persen pemanjangan film yang dihasilkan, karena konsentrasi tapioka dan beeswax yang ditambahkan dalam jumlah yang relatif kecil. Dari masing-masing perlakuan, hanya penambahan konsentrasi karagenan yang berpengaruh terhadap persen pemanjangan. Selanjutnya hasil uji berganda Duncan memperlihatkan bahwa penggunaan karagenan 1,5 % berbeda dengan 2,0 dan 2,5 %. Hal ini berkaitan dengan jumlah karagenan yang digunakan, dimana penggunaan karagenan dalam jumlah yang lebih besar menyebabkan kemampuan mengikat air yang lebih baik sehingga memberikan matrik gel yang dapat meningkatkan persen pemanjangan.
37 Kekuatan Tarik Kekuatan tarik adalah tekanan regangan maksimum yang dapat diterima film sampai film putus. Hasil pengukuran kekuatan tarik edibel film komposit sampai dengan 990,48 kgf/cm2.
dari karagenan berkisar antara 352,37
Rekapitulasi data kekuatan tarik dapat dilihat pada Lampiran 2a. Beeswax 0,3 %
2
Kekuatan Tarik (kgf/cm )
1200
Beeswax 0,5 %
1000 800 600 400 200
;0 ,7 %
2, 5%
;0 ,5 %
2, 5%
;0 ,3 %
2, 5%
;0 ,7 %
2, 0%
;0 ,5 %
2, 0%
;0 ,3 %
2, 0%
;0 ,7 %
1, 5%
;0 ,5 %
1, 5%
1, 5%
;0 ,3 %
0
Kombinasi Karagenan; Tapioka
Gambar 5 Kekuatan tarik edibel film komposit dari beberapa kombinasi karagenan, tapioka dan beeswax. Dari Gambar 5 terlihat bahwa kekuatan tarik tertinggi diperoleh dari perlakuan komposit karagenan 2,5 % tapioka 0,3 % dan beeswax 0,3 %. Pada konsentrasi karagenan 1,5 dan 2% penambahan tapioka belum berpengaruh pada penurunan kekuatan tarik. Hal ini diduga pada kombinasi konsentrasi tersebut molekul karagenan dan tapioka mampu berikatan dengan baik, sehingga membentuk gel yang kuat sehingga kekuatan tarik meningkat. Hasil penelitian Nurrochmawati (2003) menunjukkan bahwa penambahan tepung tapioka berpengaruh terhadap penurunan kekuatan tarik, pada penelitian ini terjadi pada konsentrasi karagenan 2,5%. Pada konsentrasi karagenan 2,5% dengan penambahan tapioka 0,5 dan 0,7% dapat menurunkan kekuatan tarik. Hal ini diduga karena meningkatnya prosentase padatan terhadap volume air.
38 Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi tapioka, beeswax, interaksi antara karagenan tapioka; karagenan beeswax; tapioka beeswax ; karagenan tapioka dan beeswax tidak berpengaruh terhadap kekuatan tarik film. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan tapioka 0,3 ; 0,5 ; 0,7 % dan beeswax 0,3 ; 0,5 % dari volume air destilata belum memberikan pengaruh terhadap kekuatan tarik film yang dihasilkan, karena jumlah tapioka dan beeswax yang ditambahkan relatif kecil. Dari masingmasing perlakuan, hanya penggunaan karagenan yang berpengaruh terhadap kekuatan tarik. Selanjutnya hasil uji berganda Duncan memperlihatkan bahwa penggunaan karagenan 1,5 % berbeda dengan
2,0 dan 2,5 %. Hal ini
berkaitan dengan jumlah karagenan yang digunakan, dimana penggunaan karagenan dalam jumlah yang lebih besar menyebabkan kemampuan mengikat air yang lebih baik sehingga memberikan matrik gel yang dapat meningkatkan kekuatan tarik.
Laju Transmisi Uap Air Hasil pengukuran laju transmisi uap air edibel film komposit dari karagenan berkisar antara 746,2 sampai dengan 1117,4 g/m2/hari. Rekapitulasi data laju transmisi uap air dapat dilihat pada Lampiran 3a. Beeswax 0,3 % Beeswax 0,5 %
Laju Transmisi Uap Air 2 ( g/m /hari)
1200 1000 800 600 400 200
,7 %
,5 %
5% ;0 2,
5% ;0
,3 % 2,
5% ;0 2,
0% ;0
,7 %
,5 % 2,
,3 %
0% ;0 2,
2,
0% ;0
,7 %
,5 %
5% ;0 1,
5% ;0 1,
1,
5% ;0
,3 %
0
Kombinasi Karagenan; Tapioka
Gambar 6 Laju transmisi uap air edibel film komposit dari beberapa kombinasi karagenan, tapioka dan beeswax.
39 Lemak dalam hal ini beeswax merupakan komponen yang ditambahkan untuk memperbaiki sifat edibel film sebagai penahan uap air. Menurut Guilbert dan Biquet (1996) didalam Permanasari (1998) komponen lemak seperti wax, emulsifier dan asam lemak dalam edibel film komposit berpengaruh dalam menurunkan laju transmisi uap air karena sifat lemak yang memiliki polaritas rendah dan struktur kristal yang padat. Gambar 6 terlihat bahwa penambahan beeswax
Namun dari
kadang-kadang dapat
meningkatkan laju transmisi uap. Hal ini diduga disebabkan oleh homogenitas larutan dan distribusi sustansi hidrofobik yang kurang merata. Laju transmisi uap air terendah dihasilkan dari kombinasi perlakuan komposit karagenan 2,0 % ; tapioka 0,7 % dan beeswax 0,3 %. Penggunaan karagenan 2 %, tapioka 0,7 % dan beeswax 0,3 % diduga pada kombinasi konsentrasi ini, molekul karagenan, tapioka, dan beeswax mampu berikatan secara baik yang menyebabkan laju transmisi uap air menjadi rendah. Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi beeswax, interaksi antara karagenan tapioka, karagenan beeswax tidak berpengaruh terhadap laju transmisi uap air film. Sedangkan konsentrasi karagenan, tapioka, interaksi antara tapioka beeswax; interaksi antara karagenan tapioka beeswax berpengaruh terhadap laju transmisi uap air film. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan tapioka 0,3 ; 0,5 ; 0,7 % dan karagenan 1,5 ; 2,0 dan 2,5 % memberikan pengaruh terhadap laju transmisi uap air film yang dihasilkan. Selanjutnya hasil uji berganda Duncan memperlihatkan bahwa penambahan karagenan 1,5 % berbeda dengan 2,0 dan 2,5 %. Penambahan tapioka 0,3 dan 0,5 % berbeda dengan 0,7 %. Perbedaan pengaruh interaksi antara tapioka beeswax terhadap laju transmisi uap air dapat dilihat pada Lampiran 4b sedangkan pengaruh interaksi karagenan tapioka dan beeswax terhadap laju transmisi uap air dapat dilihat pada Lampiran 5a. Penambahan konsentrasi karagenan dan tapioka yang digunakan menyebabkan bertambahnya ketebalan sehingga laju transmisi uap air menjadi lebih rendah.
40 Ketebalan Ketebalan merupakan parameter penting yang berpengaruh terhadap penggunaan film dalam pembentukan produk yang akan dikemas. Hasil pengukuran ketebalan edibel film komposit dari karagenan berkisar antara 0,05 sampai dengan 0,079 mm. Rekapitulasi data ketebalan dapat dilihat pada Lampiran 5b. Beeswax 0,3% Beeswax 0,5%
1200
Ketebalan (mm)
1000 800 600 400 200
% ;0 ,7
2, 5%
2, 5%
;0 ,5
%
% ;0 ,3
% 2, 5%
;0 ,7 2, 0%
;0 ,5
%
% 2, 0%
;0 ,3
% 2, 0%
;0 ,7
% 1, 5%
;0 ,5 1, 5%
1, 5%
;0 ,3
%
0
Kombinasi Karagenan; Tapioka
Gambar 7 Ketebalan edibel film komposit dari beberapa karagenan, tapioka dan beeswax.
kombinasi
Dari Gambar 7 terlihat bahwa ketebalan tertinggi diperoleh dari perlakuan komposit karagenan 2,5 % tapioka 0,3 % dan beeswax 0,3%. Hal ini diduga pada penambahan tapioka 0,5 dan 0,7 % beeswax 0,5 %, prosentase total padatan meningkat terhadap volume air yang menyebabkan proses gelatinisasi berlangsung kurang baik. Hal ini diduga berpengaruh terhadap penurunan ketebalan film yang dihasilkan. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi tapioka, interaksi antara karagenan tapioka; karagenan beeswax;
tapioka
beeswax ; karagenan tapioka dan beeswax tidak berpengaruh terhadap ketebalan film. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi tapioka 0,3%, 0,5%, 0,7% dari volume larutan belum memberikan pengaruh terhadap
41 ketebalan film yang dihasilkan, karena jumlah konsentrasi tapioka relatif kecil. Penambahan konsentrasi karagenan berpengaruh terhadap ketebalan film. Selanjutnya hasil uji berganda Duncan memperlihatkan bahwa penambahan konsentrasi karagenan 1,5% berbeda dengan konsentrasi 2,0 dan 2,5 %. Hal ini berkaitan dengan jumlah karagenan yang digunakan, dimana penggunaan karagenan dalam jumlah yang lebih besar menyebabkan jumlah total padatan terlarut bertambah sehingga ketebalan film meningkat. Penambahan konsentrasi beeswax berpengaruh terhadap ketebalan film, namun
berdasarkan
hasil
uji
homogenitas
memperlihatkan
bahwa
penambahan beeswax 0,3% tidak berbeda dengan 0,5%. Secara umum edibel film komposit yang dihasilkan memiliki sifat-sifat mekanis yang baik, terutama kekuatan tarik film dan lemah sebagai penahan uap air. Polisakarida (karagenan dan pati) merupakan komponen hidrokoloid yang dapat membentuk film dengan sifat-sifat mekanis yang baik tetapi lemah sebagai penahan uap air. Pembentukan edibel film komposit dengan penambahan lemak dimaksudkan untuk memperbaiki sifat film sebagai penahan uap air. Guilbert dan Biquet (1989) dalam Alberto, J et al (2000) mengemukakan bahwa permeabilitas uap air menurun dengan meningkatnya komponen hydrofobisitas dan lilin merupakan komponen hidrofobisitas yang paling efektif. Dalam penelitian ini, komponen hidrofobisitas (lemak) yang ditambahkan relatif kecil dan ketebalan film yang dihasilkan juga sangat tipis, sehingga kurang berpengaruh terhadap perbaikan sifat film sebagai penahan uap air. Selain itu juga disebabkan oleh homogenitas larutan dan penyebaran komponen hidrofobik yang kurang merata. Perbaikan penampakan film diperoleh dengan system multikomponen dimana hydrokoloid (polisakarida) membentuk jaringan yang kontinyu dan kohesif sementara substansi hidrofobik (lemak) memberikan sifat sebagai penahan uap air. Pada pembuatan edibel film komposit dari karagenan, lemak ditambahkan dengan cara didispersikan sehingga dapat dikategorikan sebagai film emulsi. Menurut Alberto, J et al (2000) film emulsi mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya hanya memerlukan satu tahap pengeringan dan dapat diaplikasikan pada makanan pada suhu ruang.
42 Perbandingan Edibel Film yang Dihasilkan dengan Edibel Film Hasil Penelitian Sebelumnya Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan dari penelitian sebelumnya mengenai edibel film. Beberapa penelitian tentang edibel film yang telah dilakukan dan hasil yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6 Perbandingan edibel film yang dihasilkan dengan edibel film penelitian sebelumnya Bahan Pembentuk Edibel Film Protein Bungkil Kedelai, CMC dan MC, Beeswax
P
Ktbl (mm)
PP (%)
KT (kgf/cm2)
LTUA gr/m2/hari
PEG
0,46 s/d 0,48
14,36 s/d 29,1
117,24 s/d 194,91
282,05 s/d 324,36
S
0,84 s/d 0,92
0 s/d 15
0 s/d 14,5
-
G
0,05 s/d 0,079
0,9 s/d 4,8
352,37 s/d 990,48
746,2 s/d 1117,4
Karagenan , Tapioka Karagenan, Tapioka, Beeswax
Peneliti Tirtawijaya (1998) Nurochmawati (2003)
Penelitian
P : Pemlastis; Ktbl : ketebalan ; PP: Persen Pemanjangan; KT : Kekuatan Tarik; LTUA : Laju Transmisi Uap Air; PEG : Polietilen Glikol; S : Sorbitol; G : Gliserol
Berpedoman pada JIS (Japanesse Industrial Standard) 2 1707 – 1975 dalam Utami (1998), plastik film untuk kemasan makanan yang dikategorikan film adalah yang mempunyai ketebalan maksimal 0,25 mm, persen pemanjangan minimal 70%, kekuatan tarik minimal 4 kgf/cm2 dan nilai laju transmisi uap air maksimal 7 gr/m2/hari. Jika dikonversikan dengan ketebalan yang disebutkan dalam JIS tersebut (0,25 mm) dengan nilai persen pemanjangan dan laju transmisi uap air dianggap linier dengan ketebalan. Dibandingkan dengan edibel film dari protein bungkil kedelai, CMC dan MC, beeswax ; karagenan dan tapioka, film yang dihasilkan dalam penelitian ini mempunyai persen pemanjangan yang hampir sama dengan film dari protein kedelai tetapi lebih baik dari pada film dari karagenan dan tapioka. Kekuatan tarik film penelitian merupakan yang terbaik bila dibandingkan
dengan
penelitian terdahulu, hal ini diduga oleh pengaruh kekuatan gel dari karagenan dan penambahan gliserol yang hanya berjumlah 1 %. Dimana penambahan gliserol dalam jumlah 1 % dalam penelitian ini menyebabkan kekuatan intermolekuler masih tinggi. Demikian juga dengan laju transmini uap air,
43 film penelitian merupakan yang terbaik. Hal ini diduga molekul karagenan mampu berinteraksi dengan tapioka dan lemak dengan baik
yang dapat
meningkatkan kerapatan molekul sehingga menurunkan laju transmisi uap air. Film yang dihasilkan dalam penelitian ini memiliki kelebihan dalam hal kekuatan tarik dan transparansi. Dimana kekuatan tarik dan transparansi adalah merupakan kriteria plastik dari beberapa kriteria lain yang dikehendaki produsen untuk dapat digunakan sebagai pengemas. Sedangkan persen pemanjangan dan laju transmisi uap air belum memenuhi kriteria yang dikehendaki. Sehingga perlu dicari upaya untuk memperbaiki karakteristik film dalam hal ketebalan, persen pemanjangan dan laju transmisi uap air dengan tidak mengurangi kelebihan-kelebihan yang sudah diperoleh. Misalnya dengan mencoba menambahkan protein atau CMC pada larutan pembentuk film.
Aplikasi Edibel Film Komposit Sebagai Pengemas Bumbu Mie Instant Rebus Berdasarkan hasil penelitian tahap kedua, formula yang dapat menghasilkan edible film yang mempunyai nilai laju tranmisi uap air terendah (752,64) yaitu kombinasi perlakuan karagenan 2%, tapioka 0,7% dan beeswax 0,3%). Sebagai pembanding dibuat edibel film dari karagenan komersial dengan perlakuan karagenan komersial 2,5%, tapioka 0,7% dan beeswax 0,3%. Konsentrasi karagenan komersial yang digunakan lebih tinggi (2,5%) dari karagenan penelitian (2,0%), karena dengan konsentrasi karagenan komersial 2 % menghasilkan edibel film yang sangat tipis dan sangat sulit dilepaskan dari cetakan.
44 Tabel 7 Karakteristik edibel film komposit dari karagenan ekstraksi dalam penelitian dibandingkan dengan edibel film dari karagenan komersial Parameter
Edibel Film Karagenan
Karagenan
Ekstraksi
Komersial
Kuat Tarik (kgf/cm2)
967,02
274,72
Ketebalan (mm)
0,059
0,045
3,7
1,115
752,6
731
Persen Pemanjangan (%) 2
Laju Transmisi Uap Air (gr/m /hari)
Edibel film dibuat dalam bentuk kantong dengan cara di-seal kemudian bumbu mie instant rebus dimasukkan. Selanjutnya dikemas dengan kemasan sekunder dan disimpan pada suhu ruang dengan lama penyimpanan 0, 2, 7 dan 14 hari. Kemudian dilakukan pengamatan dan pengukuran : kadar air, Aw, kadar abu. Analisa kadar abu, lemak, dan protein dilakukan pada awal dan akhir penyimpanan. Kadar air Edibel film krg ekst. Edibel film krg kms Bumbu (EF. krg ekst) Bumbu (EF krg kms)
30 Kadar Air (%)
25 20 15 10 5 0 0
2
7
14
Lama Penyimpanan (hari)
Gambar 8 Grafik hubungan lama penyimpanan dengan kadar air edibel film (EF) komposit dari karagenan (krg) hasil ekstraksi (ekst) dan komersial (kms) yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus.
45 Rekapitulasi data kadar air edibel film komposit dapat dilihat pada Lampiran 7a. Kadar air edibel film komposit dari karagenan ekstraksi adalah sebesar 21,23% dan karagenan komersial 25,07%. Kadar air edibel film dari karagenan komersial lebih tinggi dari pada edibel film dari karagenan ekstraksi dalam penelitian, hal ini diduga karena pengaruh kadar air bahan penyusunnnya yaitu kadar air karagenan komersial lebih tinggi dari pada karagenan komersial. Dari gambar 8 terlihat bahwa pada awal penyimpanan terjadi penurunan kadar air edibel film. Penurunan kadar air ini terjadi karena kandungan air yang terdapat dalam film lebih tinggi dari pada kadar air bumbu mie instant yang dikemas sehingga terjadi transfer air dari film ke dalam bumbu mie dan setelah keseimbangan tercapai kadar air akan stabil. Kadar air edibel film ini sangat berpengaruh terhadap daya simpan bumbu mie instant yang dikemas, karena erat kaitannya dengan aktivitas metabolisme yang terjadi selama penyimpanan. Syarief dan Halid (1993) menyatakan bahwa peranan air dalam bahan pangan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi aktivitas metabolisme seperti aktivitas enzim, aktivitas mikroba dan aktivitas kimiawi yaitu terjadinya ketengikan dan reaksi-reaksi non enzimatis sehingga menimbulkan perubahan sifat-sifat organoleptik dan nilai gizinya.
Aw (Water Activity) Nilai
Aw
merupakan
salah
satu
parameter
pertumbuhan
mikroorganisme, sehingga perlu membuat kondisi lingkungan yang tidak cocok untuk pertumbuhannya. Setiap mikroorganisme mempunyai Aw minimal untuk pertumbuhan seperti pada Tabel 8
46 Tabel 8 Batas Aw minimal untuk pertumbuhan jasad renik penyebab kebusukan makanan Mikroorganisme
Aw minimal
Bakteri
0.90
Kamir
0.88
Kapang
0.80
Bakteri Halofilik
0.75
Kapang Xerofilik
0.65
Khamir Osmofilik
0.60
Syarief dan Halid, 1993 0,7
aktivitas air
0,6 0,5 0,4 Edibel film krg ekst. Edibel film krg kms. Bumbu (EF. krg ekst) Bumbu (EF. krg kms)
0,3 0,2 0,1 0 0
2
7
Lama Penyimpanan (hari)
14
Gambar 9 Grafik hubungan lama penyimpanan dengan Aw edibel film komposit karagenan hasil ekstraksi dan komersial yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus. Nilai Aw edibel film komposit dapat dilihat pada Lampiran 7b. Kisaran nilai aw edibel film komposit dari karagenan ekstraksi adalah 0,487 s/d 0,584 dan edibel film dari karagenan komersial adalah 0,487 s/d 0,576. Kisaran tersebut merupakan nilai yang aman dari pertumbuhan mikroorganisme. Selama penyimpanan 0, 2, 7 dan 14 hari, nilai Aw mengalami fluktuasi. Pada awal penyimpanan
Aw edibel film komposit baik dari karagenan hasil
ekstraksi maupun karagenan komersial mengalami penurunan. Hal ini diduga
47 karena aw erat kaitannya dengan kadar air. Sehingga perubahan kadar air edibel film pada awal penyimpanan akan diikuti juga dengan perubahan nilai aw. Nilai Aw suatu bahan pangan akan mencapai keseimbangan dengan kelembaban udara relatif (RH) dari ruangan sekitar bahan pangan tersebut. Apabila RH disekitar ruangan lebih rendah dari pada Aw-nya, bahan pangan akan mengalami penguapan air. Sebalilknya jika RH ruangan lebih tinggi daripada Aw bahan pangan maka akan terjadi penyerapan air oleh bahan pangan tersebut sampai pada suatu saat dimana tercapai keadaan yang seimbang (Fardiaz, 1989).
Kadar Abu, Lemak dan Protein Tabel 9
Kadar abu, lemak dan protein edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dan karagenan komersial yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus sebelum dan sesudah penyimpanan
Parameter
Kadar Abu
Edibel Film Karagenan Ekstraksi Sebelum Sesudah Penyimpanan Penyimpanan 23,81 15,46
Edibel Film Karagenan Komersial Sebelum Sesudah Penyimpanan Penyimpanan 23,07 7,89
K. Lemak
2,98
0,88
4,80
3,29
K. Protein
1,32
2,97
1,65
2,97
Analisa kadar abu dilakukan untuk mengetahui secara umum kandungan mineral yang terdapat dalam edibel film. Menurut Apriyantono et al. (1989) bahwa nilai kadar abu suatu bahan pangan menunjukkan besarnya jumlah mineral yang terkandung dalam bahan pangan tersebut. Sudarmadji et al. (1996) menyatakan bahwa mineral yang terdapat dalam suatu bahan merupakan dua macam garam yaitu garam organik dan anorganik. Selain
48 kedua garam tersebut, kadang-kadang mineral berbentuk sebagai senyawa komplek yang bersifat organik. Data kadar abu, lemak dan protein edibel film komposit dapat dilihat pada Tabel 9. Hasil analisa kadar abu edibel film komposit dari karagenan adalah 15,46% dan karagenan komersial 7,89%. Selama penyimpanan 14 hari, kadar abu edibel film dari karagenan adalah 23,81% dan karagenan komersial 23,07%. Tujuan analisa kadar lemak dan kadar protein adalah untuk mengetahui kemungkinan daya simpan produk, karena lemak dan protein berpengaruh pada perubahan mutu selama penyimpanan. Edibel film komposit yang dalam hal ini berfungsi sebagai pengemas, adanya kandungan gizi seperti lemak dan protein merupakan nilai lebih. Akan tetapi yang perlu diperhatikan adalah kemungkinan-kemungkinan kerusakan edibel film tersebut yang diakibatkan oleh zat-zat gizi yang terkandung didalamnya. Menurut Winarno (1997), kerusakan lemak yang utama adalah timbulnya bau dan rasa tengik yang disebut dengan proses ketengikan. Hal ini disebabkan oleh otooksidasi radikal asam lemak tidak jenuh dalam lemak yang dimulai dengan pembentukan radikal-radikal bebas karena faktor-faktor pemercepat reaksi seperti cahaya, panas, peroksida lemak atau hidroperoksida, logam berat dan logam porfirin. Protein dapat mengalami kerusakan oleh pengaruh-pengaruh panas, reaksi kimia dengan asam atau basa, goncangan dan sebab-sebab lainnya. Hasil analisa menunjukkan bahwa kadar lemak edibel film komposit dari karagenan ekstraksi sebesar 2,98% dan karagenan komersial 3,8%. Selama penyimpanan 14 hari, kadar lemak edibel film dari karagenan ekstraksi adalah 0,88 % dan karagenan komersial 3,29%. Sedangkan kadar protein edibel film komposit dari karagenan ekstraksi sebesar 1,32% dan karagenan komersial 1,65%. Selama penyimpanan 14 hari, kadar protein edibel film dari karagenan ekstraksi adalah 2,97% dan karagenan komersial 2,97%.
49 Total Mikroba Bahan makanan merupakan substrat yang rata-rata sangat sesuai untuk pertumbuhan dan kehidupan mikroorganisme, baik yang datang dari lingkungan sebagai jasad kontaminasi, datang bersama bahan baku, peralatan, anggota badan pengolah ataupun yang lainnya. Total Mikroba merupakan salah satu parameter penting untuk mengetahui kualitas mutu produk pangan. Dari hasil pengamatan, jumlah total mikroba pada edibel film komposit dari karagenan mengalami kenaikan selama masa simpan sampai hari ke-14 (Gambar 10). Rekapitulasi total mikroba edibel film komposit dapat dilihat pada Lampiran 8a. 8 Total Mikroba (log)
7 6 5 4 3
Edibel film krg. ekst. Edibel film krg. kms.
2 1 0 0
2
7
14
Lama Penyimpanan (hari)
Gambar 10 Perubahan jumlah total mikroba edibel film komposit selama penyimpanan. Kapang Kapang merupakan salah satu parameter penting untuk mengetahui kualitas aw
mutu produk minimal
untuk
pengamatan, sampai
pangan. Menurut Syarief dan Halid (1993) pertumbuhan
dengan
hari
kapang adalah 0,65. Dari hasil
ke-14
tidak
ditemukan
adanya
pertumbuhan kapang pada edibel film komposit. Hal ini disebabkan karena aw edibel film komposit 0,487 s/d 0,584 merupakan kisaran aw yang aman dari pertumbuhan kapang.
\
50 Uji organoleptik Uji organoleptik dilakukan untuk mengetahui tingkat kesukaan panelis terhadap edibel film komposit yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus. Penilaian dilakukan secara subyektif dengan menggunakan 15 panelis agak terlatih. Penggunaan panelis agak terlatih dimaksudkan agar tidak terlalu banyak terjadi penyimpangan data dan hasilnya dapat diterima (Soekarto, 1985). Hasil uji organoleptik edibel film komposit dapat dilihat pada Lampiran 8b. Hasil pengamatan terhadap penerimaan panelis melalui uji organoleptik dapat dilihat pada Gambar 11 s/d 14, dimana terlihat bahwa semakin lama penyimpanan nilai skor kesukaan panelis semakin turun. Berarti semakin lama penyimpanan panelis kurang menyukai bumbu mie instant rebus yang dikemas edibel film komposit dari karagenan seperti misalnya terjadi perubahan warna yang kurang menarik dan
bumbu terlihat
menggumpal. Penampakan
Skor Uji Kesukaan
6 5 4 3 Edibel film krg. ekst.
2
Edibel film krg. kms.
1 0 0
2
7
14
Lama Penyimpanan (hari)
Gambar 11 Grafik penerimaan panelis terhadap penampakan edibel film komposit yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus. Dari hasil uji organoleptik terhadap parameter penampakan edibel film komposit dari karagenan yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie
51 instant diketahui bahwa penilaian panelis berkisar antara 4,27 s/d 5,53 (agak suka mengarah ke-suka s/d suka mengarah ke- sangat suka) untuk edibel film komposit dari karagenan ekstraksi dan 4,1 s/d 5,6 (agak suka mengarah kesuka s/d suka mengarah ke-sangat suka) untuk edibel film komposit dari karagenan komersial.
Warna
Skor Uji Kesukaan
6 5 4 3 Edibel film krg. ekst.
2
Edibel film krg. kms.
1 0 0
2
7
14
Lama Penyimpanan (hari)
Gambar 12 Grafik penerimaan panelis terhadap warna edibel film komposit yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus. Dari hasil uji organoleptik terhadap parameter warna edibel film komposit dari karagenan yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant diketahui bahwa penilaian panelis berkisar antara 4,27 s/d 5,67 (agak suka mengarah ke-suka s/d suka mengarah ke-sangat suka) untuk edibel film komposit dari karagenan ekstraksi dan 4,43 s/d 5,7 (agak suka mengarah kesuka s/d suka mengarah ke-sangat suka) karagenan komersial.
untuk edibel film komposit dari
52 Kelarutan 5,8 Skor Uji Kesukaan
5,6 5,4 5,2 5 4,8
Edibel film krg. ekst.
4,6
Edibel film krg. kms.
4,4 0
2
7
14
Lama Penyimpanan (hari)
Gambar 13 Grafik penerimaan panelis terhadap kelarutan edibel film komposit dari karagenan dalam mie instant rebus. Dari hasil uji organoleptik terhadap parameter kelarutan edibel film komposit dari karagenan dalam mie instant rebus diketahui bahwa penilaian panelis berkisar antara 5,07 s/d 5,57 (suka mengarah ke-sangat suka) untuk edibel film komposit dari karagenan ekstraksi dan 4,9 s/d 5,73 (agak suka mengarah ke-suka s/d suka mengarah ke-sangat suka) untuk edibel film komposit dari karagenan komersial. Bau Edibel film krg.ekst.
Skor Uji Kesukaan
5,8
Edibel film krg. kms.
5,6 5,4 5,2 5 4,8 4,6 4,4 0
2
7
14
Lama Penyimpanan (hari)
Gambar 14 Grafik penerimaan panelis terhadap bau edibel film komposit dari karagenan dalam mie instant rebus.
53 Dari hasil uji organoleptik terhadap parameter bau mie instant rebus dengan penambahan edibel film komposit dari karagenan yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant diketahui bahwa penilaian panelis berkisar antara 4,93 s/d 5,4 (agak suka mengarah ke-suka s/d suka mengarah ke-sangat suka) untuk edibel film komposit dari karagenan ekstraksi dan 5,27 s/d 5,6 ( suka mengarah ke-sangat suka ) untuk edibel film komposit dari karagenan komersial.
54 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Dari penelitian yang telah dilakukan
dapat diambil
beberapa
kesimpulan yaitu sebagai berikut : 1 Secara
umum karagenan hasil ekstraksi lebih baik dari pada karagenan
komersial
diduga
karena
karagenan
komersial
sudah
mengalami
penyimpanan yang lebih lama serta adanya penambahan bahan-bahan tertentu pada karagenan komersial. 2 Tahapan teknik formulasi pembuatan edibel film komposit dari karagenan adalah sebagai berikut : pembuatan larutan pembentuk film, pencampuran larutan film dengan gliserol dan beeswax, pemanasan dan pengadukan, penyaringan,
penghilangan
gas
terlarut,
pencetakan,
pengeringan,
pendinginan, pelepasan film, penyimpanan. 3 Penambahan konsentrasi karagenan dapat meningkatkan ketebalan, kuat tarik, persen pemanjangan dan menurunkan laju transmisi uap air edibel film komposit. Ketebalan film yang dipersyaratkan maksimal adalah 0,25 mm. 4 Edibel film komposit dari karagenan mempunyai ketebalan 0,05 s/d 0,079 mm, persen pemanjangan 0,9 s/d 4,8% ; kekuatan tarik 352,37 s/d 990,48 kgf/cm2 ; laju transmisi uap air 752,6 s/d 1117,4 g/m2/hari. 5 Kombinasi perlakuan karagenan 2%, tapioka 0,7%, beeswax 0,3% menghasilkan edibel film yang mempunyai nilai laju transmisi uap air terendah (752,6 g/m2/hari) yang diaplikasikan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus. 6 Edibel film yang dihasilkan memiliki kelebihan dalam hal kekuatan tarik dan transparansi yang merupakan kriteria plastik dari beberapa kriteria lain yang dikehendaki produsen untuk dapat digunakan sebagai pengemas. 7 Edibel film komposit dari karagenan ekstraksi mapun karagenan komersial yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus mempunyai kadar air, Aw, kadar abu, lemak, protein, total kapang, total mikroba dan nilai uji organoleptik yang hampir sama.
55 8 Semakin lama penyimpanan nilai skor kesukaan panelis terhadap penampakan, warna, bau dan kelarutan edibel film komposit dari karagenan (hasil ekstraksi maupun komersial) semakin menurun, namun sampai dengan hari ke-14 panelis masih menerima edibel film komposit yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus. 9 Edibel Film komposit dari karagenan (hasil ekstraksi maupun komersial) dalam penelitian ini belum mampu memberikan perlindungan yang optimal terhadap bumbu mie instant rebus.
Saran Perlu dikembangkan penelitian lanjut tentang : 1 Perbaikan edibel film komposit dari karagenan dengan pencampuran bahan (misalnya dengan protein atau CMC) yang dapat meningkatkan nilai-nilai
karakteristiknya. Terutama persen pemanjangan dan laju
transmisi uap air tanpa mengurangi penampakan film secara sensory. 2 Penelitian lanjutan tentang cara penyimpanan dan masa simpan edibel film komposit serta produk yang dikemasnya.
56
DAFTAR PUSTAKA Alberto, J. Debeaufort, F. Callegarin, F. Voilley, A. 2000. Lipid Hydrophobicity, Physical State and Distribution Effects on The Properties of Emulsion-Based Edible Films. Journal of membrane Science 180 (2000) 37 – 46. Anggadiredja, J. 1993. Ekstraksi Sodium Alginat dengan Metode CaCl2 dari Sargassum sp dan Turbinaria sp. Laporan Penelitian. Anonim, 1977. Carragenan. Marine Colloids Division, FMC. Corporation. USA. 1- 35 p. Anonim, 2000. Genus Carrageenan. Http://www.philexport.org 28 Februari 2003 AOAC, 1994. Official Methods of Analysis of The Association of Official Analytical Chemists. AOAC Inc., Benjamin Franklin Station. Washington. DC AOAC, 1995. Official Methods of Analysis of The Association of Official Analytical Chemists. AOAC Inc., Washington. Apriyantono, A., Fardiaz, D., Puspitasari, N.L., Sedarnawati, dan S. Budiyanto. 1989. Analisis Pangan. Institut Pertanian Bogor, IPB Press. Bogor. Arifin, M. 1994. Penggunaan Kappa Karagenan sebagai Penstabil (Stabilizer) pada Pembuatan Fish Meat Loaf dari Ikan Tongkol (Euthynnus sp). Skripsi. Fakultas Perikanan, Institut Pertanian Bogor. Bogor. A/S Kobenhavvsn Pektifabrik, 1978. Carrageenan. Lilleskensved. Denmark ASTM. 1983. Annual Book of ASTM Standards. American Society for Testing and Material. Philadelpia. Atmadja, W.S., A. Kadi, Sulistijo dan Rachmaniar. 1996. Pengenalan Jenisjenis Rumput Laut Indonesia. Puslitbang Oseanologi LIPI. Jakarta. Badan Agribisnis, 1996. Peta Pasar Ekspor Tuna, Udang, Rumput Laut Indonesia. Dok : 026/APE/AB300/XI/96. Pusat Pengembangan dan Informasi Pasar . Badan Agribisnis. Departemen Pertanian. Jakarta. Banks, W. dan C.T. Greenwood. 1975. Starch Its Component. Halsted Press, John Willey and Sons., New York.
57 Brandenburg, A.H., Waller, C.L. dan R.F. Testin. 1993. Edible Film dan Coatings from soy protein. J. of Food Sci. 58 (5) : 1086 – 1088. Budiantoro, Y. 1997. Aplikasi Edibel Film dari Tapioka sebagai Bahan Pengemas dengan Menentukan Umur Simpan Bumbu Mie Instant Menggunakan Metode Akselerasi. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian. IPB. Cottrell, I.W. dan Kovack, P. 1980. Alginates dalam Davidson, R.L. (Ed.). hand Book of Water Soluble Gums and esin. Mc-Graw-Hill Book Co., New York. Dea, I.C.M. 1982. Polysacharide Comformation in Solutions and Gels dalam food Corbohydrates. The AVI Publishing co., Inc. Westport, Connecticut. Debeaufort, F., Martin Polo, M. dan A. Volley. 1993. Polarity Homogenity and Structure Affect Water Vapour Permeability of Model Edible Film. J. Food Sci. 58 : 426 – 434. Direktorat Jenderal Industri dan Pedagang Kecil Menengah. 2002. Panduan Penerapan Bahan Tambahan Pangan. Proyek Pemberdayaan Industri Kecil dan Menengah, Direktorat Jenderal Industri dan Pedagang Kecil Menengah. Departemen Perindustrian dan Perdagangan. Jakarta Donhowe , G. dan O. Fennema, 1994. Edible Film and Coating : Characteristic, Formation, Definitions and Testing Methods. Di dalam Krochta et al., (Ed). Edible Coating and Film to improve Food Quality. Technomic Publ. Co. Inc. Lancaster. Doty, M.S., 1985. Eucheuma alvarezii sp (Gigartinales, Rhodophyta) from Malaysia. In : I.A. Abbot and J.N. Noris. Eds. Taxonomy of Economic Seaweeds. California Sea Grant College Program : 37 – 45. Doty, M.S., 1987. The Production and Uses of Eucheuma In : Studies of Seven Commercial Seaweeds Resources. Ed. By : MS. Doty, J.F. Caddy and B. Santelices. FAO Fish. Tech. Paper No. 281 Rome. Pp 123 - 161 Elvers,B. dan Hawkins, S. 1996. Ulmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry Vol A 28. VCH Verlagsggesellshaft. Weinheim. Fama, L. Rojas, AM. Goyanes, S. Gerschenson, L. 2005. Mechanical Properties of Tapioca-Starch Edible Films Containing Sorbates. LWT 38 (2005) 631-639. Fardiaz, D. 1989. Hidrokoloid. Laboratorium Kimia dan Biokimia Pangan, Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor.
58 Food Chemical Codex. 1981. Carrageenan. National Academy Press Washington. P.574. Gaman, P.M. dan Sherrington, K.B. 1994. Pengantar Ilmu Pangan Nutrisi dan Mikrobiologi. Edisi Kedua. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Glicksman, M. 1982. Food Hydrocoloid. Vol. I. Crc Press. Boca Raton. Florida Glicksman, M. 1983. Gum Technology in the Food Industry. Academic Press. New York. Gennadios, A. dan L.W. Curtis. 1990. Edible Film and Coating for Wheat and Corn Proteins. J. of Food Tech. 44 (10) : 63. Gontard, N., Guilbert, S., Cuq, J. 1993. Water and Glycerol as Plasticizers affect mechanical and water vapor barrier properties of an edible wheat gluten film. J. Food Sci. 58, 206 – 211. Gontard, N., Duchez, C. Cuq, J., dan S. Guilbert. 1996. Edible Composite Films of Wheat Gluten and Lipids, Water Vapour Permeability and Other Physical roperties. International Journal of Food Science and Technology 30:39-50 Harris, H. 1999. Kajian Teknik Formulasi terhadap Karakteristik Edible Film dari Pati Ubi Kayu, Aren dan Sagu untuk Pengemas Produk Pangan Semibasah. Desertasi, Program Pasca Sarjana IPB. Bogor. Istini, S., dan A. Zatnika. 1991. Optimasi Semirefine Carrageenan dari Rumput Laut Eucheuma cottonii. Prosiding Temu Karya Ilmiah Teknologi Pasca Panen Rumput Laut. Jakarta. Jenkins, WA. 1991. Packaging Foods with Plastics. Technomic Publishing Co., Inc. Lancaster Basel. Kamper S.L. dan fennema, O. 1984. Water Vapor Permeability of Edible Bilayer Films. J. Food Science. 49 : 1478 – 1481. Karbowiak T, Debeaufort F, Champion D dan Voilley A. 2006. Weetingn Properties at The Surface of Iota-carrageenan-based edible films. Journal of Colloid and Interface Science 294 (2006) 400 – 410 Kittur, F.S., K.R. Kumar dan R.N. Tharanathan. 1998. Functional Packaging Properties of Chitosan Films. Z. Lebesm Unters A. 206 : 44-47.
59 Krochta, J.M. 1992. Control of Mass Transfer in Food with Edible Coating and Film dalam Singh, R.P dan M.A. Wirakartakusumah (Eds,). Advances in Food Engineering. CRC Press: Boca Raton, F.L : 517 – 538. Krochta, J.M, Baldwin, E.A. dan M.O. Nisperos-Carriedo. 1994. Edible Coating and Film to Improve Food Quality. Technomic, Publi. Co. Inc. USA. Krochta, J.M. and C. De Mulder-Johnston. 1997. Edible and Biodegradable polymer Films : Challenges and Opportunities. J. Food Technol. 5 (12) : 61 – 74. Lindsay, R.C. 1985. Food Additives. Di dalam Fennema, O.R. (Ed). Food Chemistry. Marcel Dekker Inc. New York. Marine Colloids FMC Corp. 1977. Carrageenan. Marine Colloid Monograph Number One. Marine olloid Division FMC Coorporation. Springfield, New Jersey. USA. Nisperos-Carriedo, Mo. 1994. Edible Coating and Film Based On Polysasaccahrides dalam Krochta, J.M. (Ed.). Edible Coating and Film to Improve Food Quality. Technomic Publ. Co. Inc. Lancaster-Bosel. Nurochmawati. 2004. Studi Pembuatan Edible Film dan Karagenan serta Uji Aplikasi. Skripsi. Fakultas Perikanan. IPB. Bogor. Park, H.J. dan M.S. Chinan. 1995. Gas and Water Vapor Barrier Properties of Edible Films from Protein and Cellulose Materials. J. of Food Eng. 25 : 497. Park, J.W., R.F. Testin, D.J. Vergano, H.J. Park, dan C.L. Weller. 1996. Application of laminated edible film to potato chip packaging. J. of Food. Sci. 61 (4) : 766. Parris, N. Coffin, D. R. Joubran, R.F. dan Pessen H. 1995. Composition Factors Affecting The Water Vapour Permeability and Tensile Properties of Hydrophilic Films, J. Agri. Food. Chem. 43. 1432 – 1435. Permanasari, E D. 1998. Aplikasi Edible Coating dalam Upaya Mempertahankan Mutu dan Masa simpan Paprika. Program asca Sarjana. IPB. Bogor. Poeloengasih, C.D. dan Marseno, D.G. 2003. Karakterisai Edibel Film Komposit Protein Biji Kecipir dan tapioca. J. teknologi dan Industri Pangan. 14 (3) : 8.
60 Radley, J.A. 1976. Starch and Production Technology, Applied Science Publ. Ltd., London. Reen, D.W. 1986. Seas of Marine Algae in Biotechnology and Industry. Workshop on Marine Algae Biotechnology. Summary Report. National Academic Press, Washington D.C. Satari, R. 1996. Pengenalan jenis-jenis Rumput Laut Indonesia. Puslitbang Oceanologi, LIPI. Jakarta. Soekarto. 1985. Penilaian Organoleptik untuk Industri Pangan dan Hasil Pertanian. Bhratara Karya Aksara. Jakarta. Suryaningrum, T.D. 1988. Kajian Sifat-sifat Mutu Komoditi Rumput Laut Budidaya Jenis Eucheuma cottonii dan Eucheuma spinosum. Tesis. Fakultas Pasca Sarjana, IPB. Bogor. Suryaningrum, Th. D., Murdina., dan Erlina, M.D. 2003. Pengaruh Perlakuan Alkali dan Volume Larutan Pengekstrak terhadap Mutu aragenan dari Rumput Laut Eucheuma cottonii. Jurnal Penelitian Perikanan Indonesia. Edisi Pasca Panen. Badan Riset Perikanan dan Kelautan Departemen Kelautan dan Perikanan 9(5) : 65 - 76 Suryaningrum, Th. D., J. Basmal, dan Nurrochmawati 2005. Studi pembuatan Edibel Film dari Karagenan. Jurnal Penelitian Perikanan Indonesia. Edisi Pasca Panen. Badan Riset Perikanan dan Kelautan Departemen Kelautan dan Perikanan 2(4) : 1 - 13 Syarief, R. dan Y. Halid. 1993. Teknologi Penyimpanan Pangan. Penerbit Arcan. Jakarta. Towle, A. G. 1973. Carrageenan. dalam Industrial Gums. Editor Whistler, R. L. Academic Press. New York. Utami, B. 1998. Peningkatan Mutu Bahan kemasan Mampu Urai Hayati dari Tepung Tapioka. Laporan Penelitian. Balai Besar Industri Kimia. Jakarta. Winarno, F. G. 1990. Pengantar Teknologi Pangan. PT. Gramedia. Jakarta Winarno, F. G. 1996. Teknologi Pengolahan Rumput Laut. Pustaka Sinar Harapan. Jakarta. Winarno, F. G. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia Pustaka Umum. Jakarta.
61 Lampiran 1a Rekapitulasi data persen pemanjangan edibel film komposit (%) Kons. Beeswax 0,3
0,5
Kons. Tapioka
Karagenan 1,5 %
Karagenan 2%
Karagenan 2,5 %
U1
U2
Rt
U1
U2
Rt
U1
U2
Rt
0,3
1,1
1,7
1,4
3,4
3,5
3,45
3,2
4,8
4
0,5
2,03
1,8
1,9
4
2,55
3,28
2,2
3,2
2,7
0,7
2,5
1,7
2,1
3,7
3,7
3,7
3,5
2,03
2,75
0,3
0,83
1
0,9
2,3
3,8
3,05
3,8
5,8
4,8
0,5
2
2,3
2,15
3,2
3,7
3,45
4,6
3,9
4,25
0,7
2,4
1,6
2
3,16
3,2
3,19
2,7
3,4
3,05
Lampiran 1b Analisa ragam pengaruh konsentrasi karagenan, tapioka dan beeswax terhadap persen perpanjangan edibel film komposit Mean F Sig. Type III df Square Sum of Squares Corrected Model 35,09 17 2,06 3,85 ,00 Intercept 303,22 1 303,22 565,52 ,00 RG 24,43 2 12,21 22,78 ,00 TPK ,20 2 ,10 ,19 ,82 BW ,44 1 ,44 ,82 ,37 RG * TPK 6,45 4 1,61 3,01 ,04 RG * BW 1,98 2 ,99 1,85 ,18 TPK * BW 1,25 2 ,62 1,16 ,33 RG * TPK * BW ,31 4 7,958E-02 ,14 ,96 Error 9,65 18 ,53 Total 347,96 36 Corrected Total 44,74 35 a R Squared = ,784 (Adjusted R Squared = ,581) RG : karagenan; Tpk : tapioka; Bw : Beeswax Source
Lampiran 1c Hasil uji duncan pengaruh peningkatan konsentrasi karagenan terhadap persen perpanjangan edibel film komposit N Karagenan 1,50 2,00 2,50 Sig.
12 12 12
Subset 1 1,74 1,00
2 3,37 3,59 ,49
62 Lampiran 2a Rekapitulasi data kekuatan tarik edibel film komposit (kgf/cm2) Kons. Bw
0,3
0,5
Kons Tpk
Karagenan 1,5 %
Karagenan 2%
Karagenan 2,5 %
U1
U2
Rt
U1
U2
Rt
U1
U2
Rt
0,3
463,77
603,77
533,77
935,67
935,67
935,67
795,77
1185,19
990,48
0,5
664,15
477,6
570,87
1122,8
592,59
857,69
789,33
945,91
867,62
0,7
748,5
507,94
628,22
942,22
991,81
967,02
843,78
457,14
650,46
0,3
302,22
402,52
352,37
955,22
692,39
823,81
698,85
1264,76
981,81
0,5
477,62
589,05
533,34
888,89
698,85
793,87
698,85
861,04
779,95
0,7
558,73
480
519,37
879,53
796,02
837,78
595,67
897,35
746,51
Lampiran 2b Analisa ragam pengaruh konsentrasi karagenan, tapioka dan beeswax terhadap kekuatan tarik edibel film komposit Source
Type III Sum df Mean Square F Sig. of Squares Corrected Model 1190881,185 17 70051,83 1,94 ,086 Intercept 19863541,635 1 19863541,63 550,10 ,000 RG 876373,947 2 438186,97 12,13 ,000 TPK 13452,044 2 6726,02 ,18 ,832 BW 44523,813 1 44523,81 1,23 ,281 RG * TPK 204612,814 4 51153,20 1,41 ,269 RG * BW 22288,869 2 11144,43 ,30 ,738 TPK * BW 4503,198 2 2251,59 ,06 ,940 RG * TPK * BW 25126,500 4 6281,62 ,17 ,949 Error 649960,429 18 36108,91 Total 21704383,250 36 Corrected Total 1840841,615 35 a R Squared = ,647 (Adjusted R Squared = ,313) Lampiran 2c Hasil uji duncan pengaruh peningkatan konsentrasi karagenan terhadap kekuatan tarik edibel film komposit N karagenan 1,50 2,50 2,00 Sig.
12 12 12
Subset 1 522,98 1,00
2 836,13 869,30 ,67
63 Lampiran 3a Rekapitulasi data laju transmisi uap ir (WVTR) edibel film komposit (g/m2/hari) Kons.
Kons
Bw
Tpk
0,3
0,5
Karagenan 1,5 %
Karagenan 2%
Karagenan 2,5 %
U1
U2
Rt
U1
U2
Rt
U1
U2
Rt
0,3
1176.5
1020,9
1098,7
997,9
928,1
963,02
1084,1
1024,9
1054,5
0,5
1124,0
1087,4
1105,7
1155,6
1079,2
1117,4
1016,1
964,8
990,5
0,7
1034,9
860,7
947,8
759,0
746,2
752,6
848,1
900,7
874,4
0,3
945,18
1055,7
1000,4
857,1
889,8
873,4
1094,4
1021,2
1057,8
0,5
1083,5
1028,8
1056,2
795,6
911
853,3
1034,7
973,2
1003,9
0,7
1108,3
1100,5
1104,4
1116,0
1028,3
1072,2
754,7
881,3
818,0
Lampiran 3b Analisa ragam pengaruh konsentrasi karagenan, tapioka dan beeswax terhadap laju transmisi uap air edibel film komposit Source
Type III Sum of df Mean Square F Squares Corrected Model 416930,90 17 24525,34 6,38 Intercept 34986534,92 1 34986534,92 9114,90 RG 84046,97 2 42023,48 10,94 TPK 60678,40 2 30339,20 7,90 BW 468,07 1 468,07 ,12 RG * TPK 52318,59 4 13079,65 3,40 RG * BW 468,11 2 234,05 ,06 TPK * BW 99653,12 2 49826,56 12,98 RG * TPK * BW 119297,61 4 29824,40 7,77 Error 69090,97 18 3838,38 Total 35472556,79 36 Corrected Total 486021,87 35 a R Squared = ,858 (Adjusted R Squared = ,724)
Sig. ,000 ,000 ,001 ,003 ,731 ,031 ,941 ,000 ,001
Lampiran 3c Hasil uji duncan pengaruh peningkatan konsentrasi karagenan terhadap laju transmisi uap air edibel film komposit N karagenan 2,00 2,50 1,50 Sig.
12 12 12
Subset 1 938,68 966,55 ,285
2 1052,23 1,00
64 Lampiran 4a Hasil uji duncan pengaruh peningkatan konsentrasi tapioka terhadap laju transmisi uap air edibel film komposit N Tapioka ,70 ,30 ,50
12 12 12
Sig.
Subset 1 928,26
2 1008,01 1021,20
1,00
,61
Lampiran 4b Hasil uji duncan pengaruh interaksi tapioka dan beeswax terhadap laju transmisi uap air edibel film komposit N Interaksi tapioka beeswax t3b1 t2b2 t1b2 t3b2 t1b1 t2b1 Sig.
2 2 2 2 2 2
Subset 1
2
858,3 971,18 977,25 998,23 1038,77 1,000
,115
998,23 1038,77 1071,22 0,090
t1 : tapioka 0,3% ; t2 : tapioka 0,5% ; t3 : tapioka 0,7 % b1 : beeswax 0,3% ; b2 : beeswax 0,5%
65 Lampiran 5a Hasil uji duncan pengaruh interaksi karagenan, tapioka dan beeswax terhadap laju transmisi uap air edibel film komposit N Subset 1 2 3 4 5 6 7 interaksi krgn tapioka beeswax k2t3b1 2 752,64 k3t3b2 2 818,04 818,04 k2t2b2 2 853,35 853,35 853,35 k2t1b2 2 873,49 873,49 873,49 873,49 k3t3b1 2 874,44 874,44 874,44 874,44 k1t3b1 2 947,82 947,82 947,82 947,82 k2t1b1 2 963,02 963,02 963,02 963,02 963,02 k3t2b1 2 990,51 990,51 990,51 990,51 990,51 k1t1b2 2 1000,44 1000,44 1000,44 1000,44 k3t2b2 2 1003,98 1003,98 1003,98 1003,98 k3t1b1 2 1054,53 1054,53 1054,53 k1t2b2 2 1056,21 1056,21 1056,21 k3t1b2 2 1057,80 1057,80 1057,80 k2t3b2 2 1072,20 1072,20 1072,20 k1t1b1 2 1098,75 1098,75 k1t3b2 2 1104,45 1104,45 k1t2b1 2 1105,74 1105,74 k2t2b1 2 1117,41 Sig. ,092 ,051 ,063 ,079 ,097 ,062 ,093 k1 : karagenan 1,5% ; k2 : karagenan 2% ; k3 : karagenan 2,5 % t1 : tapioka 0,3% ; t2 : tapioka 0,5% ; t3 : tapioka 0,7 % b1 : beeswax 0,3% ; b2 : beeswax 0,5% Lampiran 5b Rekapitulasi data ketebalan edibel film komposit (mm) Kons
Kons
Bw
Tpk
0,3
0,5
Karagenan 1,5 %
Karagenan 2%
Karagenan 2,5 %
U1
U2
Rt
U1
U2
Rt
U1
U2
Rt
0,3
0,046
0,053
0,05
0,057
0,057
0,057
0,063
0,063
0,063
0,5
0,053
0,067
0,06
0,057
0,063
0,06
0,05
0,053
0,052
0,7
0,057
0,063
0,06
0,06
0,057
0,059
0,067
0.077
0,072
0,3
0,06
0,053
0,057
0,067
0,057
0,062
0,087
0,07
0,079
0,5
0,067
0,067
0,067
0,06
0,087
0,074
0,083
0,087
0,057
0,7
0,063
0,06
0,062
0,057
0,067
0,062
0,077
0,063
0,07
66 Lampiran 6a Analisa ragam pengaruh konsentrasi karagenan, tapioka dan beeswax terhadap ketebalan edibel film komposit Source
Type III Sum df Mean F Sig. of Squares Square Corrected Model 2,829E-03 17 1,664E-04 3,116 ,011 Intercept ,146 1 ,146 2738,963 ,000 RG 7,602E-04 2 3,801E-04 7,115 ,005 TPK 1,562E-04 2 7,808E-05 1,462 ,258 BW 7,934E-04 1 7,934E-04 14,852 ,001 RG * TPK 2,267E-04 4 5,667E-05 1,061 ,404 RG * BW 1,844E-04 2 9,219E-05 1,726 ,206 TPK * BW 4,337E-04 2 2,169E-04 4,060 ,035 RG * TPK * BW 2,748E-04 4 6,869E-05 1,286 ,312 Error 9,615E-04 18 5,342E-05 Total ,150 36 Corrected Total 3,791E-03 35 a R Squared = ,746 (Adjusted R Squared = ,507) Lampiran 6b Hasil uji duncan pengaruh peningkatan konsentrasi karagenan terhadap ketebalan edibel film komposit N karagenan 1,50 2,00 2,50 Sig.
12 12 12
Subset 1 5,9083E-02 6,2167E-02 ,315
2 7,0000E-02 1,000
Lampiran 6c Hasil uji homogenitas pengaruh peningkatan konsentrasi beeswax terhadap ketebalan edibel film komposit
Between Groups Within Groups Total
Sum of df Mean F Sig. Squares Square 7,934E-04 1 7,934E-04 8,999 ,005 2,997E-03 34 8,816E-05 3,791E-03 35
67 Lampiran 7a Rekapitulasi data kadar air edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dibandingkan dengan karagenan komersial yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus Penyimpanan (hari)
Edibel Film Komposit
Bumbu
0
Karagenan Ekstraksi 21,23
Karagenan Komersial 25,07
EF. Krg. Ekstraksi 4,10
EF. Krg. Komersial 4,10
2
19,695
18,575
6,30
5,70
7
17,63
20,045
7,32
5,69
14
18,40
21,18
5,91
7,695
Lampiran 7b Rekapitulasi Aw edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dibandingkan dengan karagenan komersial yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus Penyimpanan (hari)
Edibel Film Komposit
Bumbu
0
Karagenan Ekstraksi 0.584
Karagenan Komersial 0.576
EF. Krg. Ekstraksi 0.278
EF. Krg. Komersial 0.278
2
0.487
0.487
0.494
0.460
7
0.509
0.505
0.487
0.491
14
0.512
0.501
0.486
0.477
68 Lampiran 8a Rekapitulasi total mikroba edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dibandingkan dengan karagenan komersial yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus Penyimpanan (hari)
Edibel Film Karagenan Ekstraksi 2,5 x 10 4 1 x 10 5 2,3 x 10 6 6,5 x 10 6
0 2 7 14
Karagenan Komersial 4,5 x 10 4 7,5 x 10 4 0,15 x 10 6 0,7 x 10 6
Lampiran 8b Hasil uji organoleptik edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dibandingkan dengan karagenan komersial yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus Penyimpanan (hari) Parameter
0
2
7
14
EFKE
EFKK
EFKE
EFKK
EFKE
EFKK
EFKE
EFKK
Kenampakan
5,53
5,60
4,70
4,93
4,60
4,40
4,27
4,10
Warna
5,67
5,70
5,13
5,53
4,80
4,53
4,27
4,43
Kelarutan
5,57
5,73
5,37
5,06
5,13
5,00
5,07
4,90
Bau
5,40
5,60
5,03
5,60
5,00
5,27
4,93
5,27
EFKE : Edibel Film Karagenan Ekstraksi ; EFKK : Edibel Film Karagenan Komersial
69 Lampiran 9a Edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dalam penelitian dibandingkan dengan edibel film komposit dari karagenan komersial.
Edibel Film Krgn Ekstraksi
Edibel Film Krgn Komersial
Lampiran 9b Edibel film komposit dari karagenan hasil ekstraksi dalam penelitian dibandingkan dengan edibel film komposit dari karagenan komersial yang digunakan sebagai pengemas bumbu mie instant rebus.
