KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI CAMPURAN TEPUNG TAPIOKA, KITOSAN, DAN EKSTRAK JAMBU BIJI (Psidium guajava L.) DENGAN PEMLASTIS GLISERIN SKRIPSI

KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI CAMPURAN TEPUNG TAPIOKA, KITOSAN, DAN EKSTRAK JAMBU BIJI (Psidium guajava L.) DENGAN PEMLASTIS GLISERIN

SKRIPSI

MUHAMMAD SADANI 100802005

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Bismillahirrahmanirrahim Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI TEPUNG TAPIOKA, KITOSAN, DAN EKSTRAK JAMBU BIJI (Psidium guajava L.) DENGAN PEMLASTIS GLISERIN”. Keberhasilan penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini penulis ingin berterima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Kedua orang tua, Ibunda Paidimah dan Ayahanda Sofyan. Skripsi ini penulis dedikasikan untuk kedua orang tua yang dengan penuh cinta kasih telah membesarkan dan mendidik penulis dan senantiasa memberikan dukungan materil maupun moril serta doa kepada penulis. Kakak, Leny Novita, M.pd yang selalu memberikan semangat dan masukan kepada penulis serta kepada keluarga yang selalu mendoakan penulis. Akhirnya penulis dapat menyelesaikan pendidikan hingga gelar sarjana sesuai harapan mereka. 2. Ibu Dra. Emma Zaidar, M.Si selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Drs. Firman Sebayang, M.S selaku Dosem Pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan pengarahan, pemikiran serta saran sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan skripsi ini. 3. Ibu Dr. Rumondang Bulan MS selaku Ketua Departemen Kimia dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Sekretaris Jurusan FMIPA USU yang turut memberikan pengarahan serta mengesahkan skripsi ini. 4. Bapak dan Ibu Staf Dosen jurusan Kimia FMIPA USU khususnya Bapak dan Ibu Dosen Biokimia FMIPA USU Bapak Drs. Firman Sebayang, MS, Ibu Dr. Rumondang Bulan, M.Si, Ibu Dr. Yuniarti Yusak, MS, dan Ibu Dra. Emma Zaidar M.Si. 5. Para sahabat di Laboratorium Biokimia FMIPA USU Kak Reisya, Kak Putri Pertiwi, Bang Ari, Bang Saipul, May, Sumariah, Adri, Eza, Kak Pia dan Kak Fika serta sahabat-sahabat seperjuangan stambuk 2010 Ely, Yuni, Nisa, Lisa, adikadik asisten Biokimia 2011 dan banyak lagi yang tidak dapat disebutkan satu persatu terima kasih untuk kebersamaan serta dukungan kepada penulis selama ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua. Akhirnya kepada Allah SWT jualah kita berserah diri, semoga Allah selalu menunjukan jalan yang lurus kepada kita semua. Penulis

Universitas Sumatera Utara

KARAKTERISASI EDIBLE FILM DARI TEPUNG TAPIOKA, KITOSAN, DAN EKSTRAK JAMBU BIJI (Psidium guajava L.) DENGAN PEMLASTIS GLISERIN

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian pembuatan edible film dari campuran tepung tapioka, kitosan dan ekstrak jambu biji merah (Psidium guajava L.) dengan pemlastis gliserin. Edible film dibuat dengan mencampurkan tepung tapioka dengan variasi 2;2,5;3;3,5; dan 4 gram, kitosan dengan komposisi tetap 2% (𝑤⁄𝑣) , ekstrak jambu biji merah dengan komposisi tetap 10 gram, ditambahkan dengan 2 ml gliserin, diaduk hingga homogen, dicetak di atas plat akrilik, dikeringkan didalam oven selama ± 2 hari. Edible film dengan variasi tepung tapioka memberikan hasil optimal pada 3,5 gram dan hasil ini dijadikan sebagai variabel tetap untuk pembuatan edible film kembali dengan variasi gliserin 2,5;3;3,5;4 dan 4,5 mL. Dari hasil penelitian pada variasi tepung tapioka diketahui bahwa edible film dengan penambahan 3,5 gram tepung tapioka memberikan hasil yang terbaik dengan nilai karakteristik seperti ketebalan, kuat tarik, kemuluran, SEM dan FTIR yaitu 0,262 mm, 0,0743 Kg/mm2, 15,11%, memiliki struktur permukaan yang halus dan kompatibel, serta analisa spektrum FTIR menunjukkan spektrum pada daerah 3291,69 cm-1 menunjukkan adanya gugus hidroksil (OH) atau gugus –NH. Pada variasi gliserin, edible film dengan penambahan 4,5 ml gliserin memberikan hasil yang terbaik dengan nilai yaitu 0,253 mm, 0,1841 KgF/mm2, 27,22%, memiliki permukaan yang halus dan kompatibel, serta analisa spektrum FTIR menunjukkan spektrum pada daerah 3294,29 cm-1 menunjukkan adanya gugus hidroksil (OH) atau gugus –NH. Hal ini menunjukkan adanya interaksi antara tepung tapioka, kitosan, dan gliserin dalam pembuatan edible film.

Universitas Sumatera Utara

CHARACTERIZATION OF EDIBLE FILM FROM BLENDS CASSAVA STARCH, CHITOSAN, AND GUAVA (Psidium guava L.) EXTRACT WITH GLYSERIN PLASTICISER

ABSTRACT

The research had been carried out about characterizing of edible film from blends cassava starch, chitosan, and guava (psidium guava l.) extract with glyserin plasticizer. Edible film was made by blending starch with various composition 2;2,5;3;3,5 and 4 grams, chitosan with composition constant is 2% (w/v), guava’s extract composition was constant in 10 grams, and then added with 2 Ml glyserin, stirred until homogenous, poured on the acrylic plate and dried in an oven for ± 2 days. Edible film with various composition of cassava starch gave optimum result at 3,5 grams and it be created as constant variable for making of edible film back with glyserin various composition 2,5;3;3,5,4 and 4,5 mL. From the result at cassava starch various composition known that edible film in adding 3,5 gram cassava starch gave the best result with characterization value such as thickness, stress, elasticity, SEM and FTIR namely 0,262 mm, 0,0743 Kg/mm2, 15,11%, has smooth and compatible surface structure, also FTIR spectrum analysis showed that spectrum at 3291,69 cm-1 range showed that hidrocyl group (OH) or –NH group exist. In glyserin various composition, edible film with adding 4,5 mL glyserin gave the best result with characterization value namely 0,253 mm, 0,1841 KgF/mm2, 27,22%, has smooth and compatible surface structure, also FTIR spectrum analysis showed that spectrum at 3294,29 cm-1 range showed that hidrocyl group (OH) or –NH group exist. This result showed that there was interaction between cassava starch, chitosan, and glyserin in making of edible film.

DAFTAR ISI

Halaman

Universitas Sumatera Utara

Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar isi Daftar tabel Daftar gambar Daftar lampiran

BAB 1

Pendahuluan 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7

BAB 2

ii iii iv v vi vii x xi xii

Latar belakang Perumusan masalah Pembatasan masalah Tujuan penelitian Manfaat penelitian Lokasi penelitian Metodologi penelitian

1 2 3 4 4 5 5

Tinjauan Pustaka 2.1 Jambu biji 2.1.1 Taksonomi jambu biji 2.1.2 Jenis-jenis jambu biji 2.1.2.1 Jambu sukun (Guava Sukun) 2.1.2.2 Jambu bangkok (Guava Bangkok) 2.1.2.3 Jambu merah (Guava Merah) 2.1.2.4 Jambu pasar minggu (Guava Pasar Minggu) 2.1.2.5 Jambu australia (Guava Australia) 2.2 Edible film 2.2.1 Sifat-sifat edible film 2.2.2 Aplikasi edible film 2.2.3 Zat pemlastis (Plasticizer) 2.3 Bahan yang ditambahkan dalam pembuatan edible film 2.3.1 Pati 2.3.2 Gliserin 2.3.3 Kitosan 2.3.3.1 Struktur kitosan 2.3.3.2 Kegunaan kitosan 2.3.3.3 Sifat-sifat fisika dan kimia 2.3.3.3.1 Sifat-sifat fisika 2.3.3.3.2 Sifat-sifat kimia 2.4 Karakterisasi edible film

6 8 8 8 9 9 9 9 9 11 12 13 14 14 16 18 18 19 20 20 21 22

Universitas Sumatera Utara

2.4.1 Fourier Transform Infrared (FTIR) 2.4.2 Scanning Electron Microscopy (SEM) 2.4.3 Uji tarik 2.5 Bahan pangan 2.5.1 Kerusakan dan pengemasan bahan pangan 2.6 Tepung tapioka

BAB 3

22 23 24 24 25 26

Bahan dan Metode Penelitian 3.1 Alat dab bahan 3.1.1 Alat 3.1.2 Bahan 3.2 Prosedur penelitian 3.2.1 Pengambilan sampel 3.2.2 Pembuatan larutan pereaksi 3.2.2.1 Pembuatan larutan CH3COOH 1% 3.2.2.2 Pembuatan larutan kitosan 2% 3.2.3 Cara kerja 3.2.3.1 Preparasi sampel 3.2.3.2 Pembuatan edible film 3.2.3.2.1 Variasi tepung tapioka 3.2.3.2.2 Variasi gliserin 3.2.4 Pengukuran ketebalan edible film 3.2.5 Pengukuran kuat tarik dan kemuluran 3.2.6 Analisa SEM (Scanning Electron Microscopy) 3.2.7 Analisa FT-IR (Fourier Transform Infrared)

27 27 27 28 28 28 28 28 28 28 28 29 29 29 29 31 32

3.3 Bagan penelitian 3.3.1 Preparasi sampel 3.3.2 Pembuatan edible film 3.3.2.1 Variasi tepung tapioka 3.3.2.2 Variasi gliserin 3.3.3 Pengujian edible film

33 33 34 34 35 36

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil penelitian 4.1.1 Penetuan ketebalan

37 40

Universitas Sumatera Utara

4.1.2

Kuat tarik dan kemuluran edible film dari campuran tepung tapioka, kitosan, gliserin dan ekstrak jambu biji 41 4.1.3 Analisa SEM 42 4.1.4 Analisa FTIR 43 4.2 Pembahsan 43 4.2.1 Analisa kuat tarik dan kemuliran 43 4.2.2 Analisa SEM 44 4.2.3 Analisa FTIR 45

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran

46 46

Daftar pustaka

47

Lampiran

49

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

halaman Tabel 2.1

Kandungan gizi dalam 100 g buah jambu biji

7

Tabel 2.2

Daftar komposisi nutrisi tepung tapioka

26

Tabel 4.1

Hasil analisa karakterissi edible film dari 2 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 2 ml gliserin

37

Tabel 4.2

Hasil analisa karakterissi edible film dari 2,5 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 2 ml gliserin 37

Tabel 4.3

Hasil analisa karakterissi edible film dari 3 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 2 ml gliserin

38

Tabel 4.4

Hasil analisa karakterissi edible film dari 3,5 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 2 ml gliserin 38

Tabel 4.5

Hasil analisa karakterissi edible film dari 4 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 2 ml gliserin

38

Tabel 4.6

Hasil analisa karakterissi edible film dari 3,5 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 2,5 ml gliserin 39

Tabel 4.7

Hasil analisa karakterissi edible film dari 3,5 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 3 ml gliserin 39

Tabel 4.8

Hasil analisa karakterissi edible film dari 3,5 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 3,5 ml gliserin 39

Tabel 4.9

Hasil analisa karakterissi edible film dari 3,5 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 4 ml gliserin 40

Tabel 4.10

Hasil analisa karakterissi edible film dari 3,5 g tepung tapioka, 2% kitosan, 10 g ekstrak jambu biji dan 4,5 ml gliserin 40

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1

Jambu biji merah

7

Gambar 2.2

Struktru amilosa

15

Gambar 2.3

Struktur amilopektin

16

Gambar 2.4

Struktur gliserin

17

Gambar 2.5

Struktur polimer kitosan

19

Gambar 3.1

Kurva tegangan dan regangan bahan polimer

30

Gambar 3.2

Bentuk spesimen untuk analisis kuat tarik dan kemuluran ASTM D638-72-type IV 31

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

halaman Lampiran 1.

Hasil analisa karakterisasi edible film

49

Lampiran 2.

Hasil analisa permukaan dengan SEM

53

Lampiran 3.

Hasil analisa gugus fungsi FT-IR

58

Lampiran 4.

Gambar Penelitian

57

Universitas Sumatera Utara