LAPORAN AKHIR HIBAH BERSAING
1 ~m~m~~~ 11m111 14001635 PEMBUATAN EDffiLE FILM YANG BERSIFAT ANTIMIKROBA DAN ANTIOKSIDAN DARI GALAKTOMANAN KOLANG-KALING
(Arenga pinnata) DAN EKSTRAK RIMPANG JAHE (Zingibet officinal/e)
Tahun ke dua dari rencana dua tahun
KetualAnggotaTim:
JULIATI BR. T ARIGAN SSi, MSi. NIDN : 0003057202 PROF. DR. JAMARAN KABAN, MSc NIDN : 0030065102
Dibiayai oleh DIPA Universitas Sumatera Utara Tahun Anggaran 2013, Sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Penugasan Penelitian Hibah Bersaing Nomor: 89!UN5.2.3.1/SPIKEU/2013 tanggal 04 Juni 2013
LEMBAGA PENELITIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA DESEMBER 2013
Judul Kegiatao
Pembuatan Edible Film Yang Bersifat Antimikroba dan Antioksidan Dari Galaktomanan Kolang-kaling (Arenga Pinnata) Dan Ekstrak Rimpang jahe (Zingiber Officinale)
Peneliti I Pe1aksana Nama Lengkap NIDN Jabatan Fungsional Program Studi NomorHP
: JULIATI BR TARIGAN S.Si., M.Si. : 0003057202 : Kimia : 081376844908
Surel (e-mail) Anggota Penelitl (1)
;
[email protected]
Nama Lengkap NIDN Perguruan Tinggi Institusi Mitra Oika ada) Nama Institusi Mitra Alamat Penanggung Jawab
: DJAMARAN KABAN 0030065102 : UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Tahun Pelaksanaan BJaya Tahun Berjalan BJaya Keseluruhan
: Tahun ke 2 dari rencana 2 tahun : Rp. 49.500.000,00 : Rp. 94.500.000,00 Medan, 31 - 12 - 2013, Ketua Peneliti,
(JuLIA
BR TARIGAN S.Si.. M.Si.)
NIP~IK197205031999032001
Menyetujui, Ketua Lembaga Penelitian USU
{Prof. Dr. Ir. Harmein Nasution, MSIE) NIP~ 195205251980031003
RINGKASAN Edible film telah dapat diperoleh dari galaktomanan kolang-kaling yang diinkorporasi
dengan ekstrak rimpang jahe ( ekstrak minyak atsiri rimpang jahe gajah (EMARJG), ekstrak air (ekstrak 1), ekstrak etanol ampas rimpang jahe (ekstrak 2)). Bila diinkorporasi pada galaktomanan maka film yang paling cerah adalah yang diinkorporasi dengan EMARJG. Formulasi film dibuat berdasarkan variasi konsentrasi galaktomanan 0,5 %; 0,9 %; 1,3% (g/v), EMARJG 0,5; 1,0 (g), gliserol tetap 0,6 gram dan monogliserol oleat (MGO) tetap 0,2 gram untuk masing-masing variasi edible film. Sifat antioksidan larutan edible film galaktomanan yang diinkorporasi dengan EMARJ_G (EF) diuji dengan metode
DPPH, sifat antioksidan jauh lebih meningkat hila konsentrasi galaktomanan meningkat dibanding dengan peningkatan EMARJG. demikian juga ada efek sinergi antara galaktomanan dan EMARJG dalam meningkatkan sifat antioksidan larutan edible film. Sifat antimikroba EMARJG, ekstrak 1, ekstrak 2 dan edible film galaktomanan kolangkaling yang diinkorporasi dengan EMARJG diuji dengan metode difusi agar terhadap mikroba Eschericia coli, Staphylococcus aureus, Shigella dysentrie, Salmonella typi, Pseudomonas aeureginosa, Candida albicans dan Saccaromyces cerevisiae. EMARJG
aktif terhadap ketujuh mikroba yang diuji dan sensitif pada Staphylococcus aureus yakni bakteri gram posistif. Ekstrak 1 memiliki aktivitas yang paling tinggi pada bakteri Pseudomonas aeureginosa dan tidak aktif pada jamur Saccaromyces cerevisiae. Ekstrak 2
sensitif pada jamur Candida albicans dan tidak aktif pada Saccaromyces cerevisiae. EF memilliki sifat aktivitas terhdapat ketujuh mikroba yang diuji, tetapi sifat antimikrobanya lebih rendah dibanding dengan EMARJG dan sensitif terhadap Staphylococcus aureus untuk EF 1. Estimasi kepadatn sel isolat bakteri diuji terhadap ikan nila (Oreochromis niloticus) dengan metode Standard Plate Count (SPC). Berdasarkan sifat karakteristiknya
maka EF4 digunakan sebagai pembungkus ikan nila. Ekstrak rimpangjahe (EF4, ekstrak 1, ekstrak 2 dan EMARJG) dan E~4 dapat mengurangi pertumbuhan bakteri ikan nila hingga hari kelima. Sifat antioksidan secara invivo pada ikan nila menunjukkan bahwa ekstrak rimpangjahe gajah lebih besar sifat antioksidannya dibandingkan dengan EF4_ Kata Kunci: Edible film, galaktomanan kolang-kaling, ekstrak rimpang jahe, antioksidan dan antimikroba.
PRAKATA Puji dan Syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya telah dapat diselesaikan laporan kemajuan penelitian Hibah Bersaing Desentralisasi Tahun Kedua ini dengan baik. Penelitian ini dilaksanakan atas biaya dari DIPA USU Tahun Anggaran 2013 Nomor : 4267/UNS.l.R/KEU/2013 tanggal 03 ]uni 2013. Peneliti mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia, Rektor Universitas Sumatera Utara, Ketua dan Staf Lembaga Penelitian Universitas Sumatera Utara atas bantuan dana dan perhatian yang diberikan sehingga penelitian ini dapat diselesaikan. Ucapan terima kasih ini juga ingin disampaikan kepada Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Ketua Departemen Kimia
dan Kepala
laboratorium dilingkungan FMIPA USU atas bantuan yang diberikan serta kepada semua pihak yang telah membantu penelitian ini. Semoga basil penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua pembaca dalam menambah wawasan dan pengetahuan.
Medan, Desember 2013 Ketua Peneliti,
Juliati Br. Tarigan
ii
DA.FfARISI Halaman Ringkasan .... .. .... .. .... ...... ..... ............. ... ..... ... .... ........... .. .. ... ..... .......... ........ ..... .......
i
Prakata .................................................................................................................
ii
Daftar lsi ........................ ......................................................................................
iii
Daftar Tabel .........................................................................................................
iv
Daftar Gambar ... .. .... ...... .. ... .... ... .. ... ... ...... .. ...... ..... .. ... ..... ..... ... .... ... .............. .. ... ...
v
Daftar Lamp iran .. .... ... ... .. ... ...... ..... .. .... ... .......... ..... .. ... .... ...... ... ..... ..... .... .... ... .. .... .
vi
PENDAHULUAN ..............................................................................
1
1.1. La tar Belakang .... ... .. ... .. ... ... .. ................. ... .................. .. ... .... .. ... .
1
1.2. Permasalahan .............................................................................
2
STUDI PUSTAKA ...................................... .................... ...................
3
2.1. Edible Packaging.......................................................................
3
2.2. Gliserol ......................................................................................
6
2.3. jahe ............................................................................................
8
2.4. Ikan Nila ....................................................................................
9
2.5. Oksidasi Lipida ..........................................................................
11
TUJUANDANMANFAATPENELITIAN ......................................
14
3.1. Tujuan Penelitian .......................................................................
14
3.2. Manfaat Penelitian .....................................................................
14
METODE PENELITIAN ....................................................................
15
4.1. Prosedur Penelitian ....................................................................
15
4.2. Bagan Alir Penelitian ................................................................
20
HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ ...
26
5.1. Hasil Penelitian .............................................................. ,...........
26
5.2. Pembahasan ...............................................................................
29
KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................
43
6.1. Kesimpulan .... ..... ................ ....... .... ..... ..... ............... ............... ....
43
6.2. Saran ......... ............................. ........ .......... ..... ............. .. ...... ........
43
BAB 1
BAB 2
BAB3
BAB 4
BAB 5
BAB 6
Daftar Pustaka
44
Lampiran
iii
DAFTAR TABEL Halaman Tabel2.1. Mekanisme Aktivita Antioksidan .....................................................
12
Tabel 5.1. Hasil Uji Akitivitas Antimikroba Ekstrak Rimpang jahe Gajah ......
26
Tabel 5.2. Tabel Formulas! Edible Film Galaktomanan Kolang-kaling ............
27
Tabel 5.3. Sifat Antimikroba Edible Film Galaktomanan Yang Diinkorporasi Dengan EMARJG .............................................................................
27
Tabel5.4. Hasil Estimasi Kepadatan Sel Isolat Bakteri Edible Film dan Ekstrak Rimpang jahe Gajah dengan Metode SPC ... ,......................
27
Tabel5.5. Hasil Ekstraksi Minyak Daging Ikan Nila ........................................
28
Tabel 5.6. Hasil Analisis GC Minyak Ikan Nila ................................................
28
Tabel5.7. Hasil Penentuan Bilangan Peroklsida Minyak Ikan Daging Nila dengan Metode Iodometri ............................. ................. ................... Tabel5.8. Hasil
Penentuan
%
Transmitans
Hidroperoksida
dengan
Spektrofotometer FT-IR ................................................................... Tabel 5.9. Hasil Uji Respirasi Rata-rata 0 2 dan
29
C0 2 Edible Film
Galaktomanan (EF4) pada Suhu 10°C ......................................... ......
iv
29
29
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 5.1. Grafik Sifat Antimikroba Ekstrak Rimpang jahe Gajah Dengan Metode Difusi Agar ...... ..................................................................
30
Gambar 5.2. Gambar Beberapa Hasil Uji Sifat Antimikroba Ekstrak Rimpang ]ahe Gajah ......................................................................................
31
Garnbar 5.3. Graflk Sifat Antimikroba Edible Film (EF1-EF5) Dengan Metode Difusi Agar ................................................................................... . Gambar 5.4.A. Gambar Sifat Antimikroba Larutan Edible Film........................
33
Gambar 5.4.8. Gambar Sifat Antimikroba Edible Film......................................
33
Gambar 5.4.C. Gambar Sifat Antimikroba EF3 dan EF4 .........................................................
36
Gambar 5.5. Grafik Estimasi Kepadatan Sel Isolat Bakteri lkan Nila Dengan Metode SPC ....................................................................................
37
Gambar 5.6. Gambar Jumlah lsolat Bakteri Ik.an Nila ........................................
37
Gambar 5.7. Reaksi Autooksidasi Asam Oleat ...................................................
40
Gambar 5.8. GrarJ.k Laju Respirasi Ikan Nila Tanpa Film Pelapis .....................
41
Gambar 5.9. Grafik Laju Respirasi lkan Nila Yang Dilapisi edible Film (EF4) ..
42
v
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Analisis GC Minyak Ikan .. .......... ..... .. ... ..... .. ... ... .. ... .. .......... ... ........
48
Lampiran 2. Spektrum Ff-IR Tanpa Perlakuan (Kontrol) Eo ............................
49
Lampiran 3. Spektrum Ff-IR Penambahan EMARJG (EI) ...............................
50
Lampiran 4. Spektrum Ff-IR Penambahan Ekstrak 2 (Ez) ................................
51
Lampiran 5. Spektrum Ff-IR Penambahan Ektrak 1 (E3) ..................................
52
Lampiran 6. Spektrum Ff-IR Minyak dari Daging Ikan Nila yang Dilapisi EF4
(E4)
•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
53
Lampiran 7. Hasil Respirasi Daging Ikan Nila yang Dilapisi EF4 .....................
54
Lampiran 8. Gambar Alat Cosmetektor ..............................................................
55
Lampiran 9. Perhitungan Bilangan Peroksida ....................................................
56
Lampiran 10. Formulir Evaluasi Atas Capaian Luaran ......................................
57
Lampiran 11. Surat Penerimaan Seminar Internasional ICICS 2013 .................
59
Lampiran 12. Makalah Seminar Internasional ICICS 2013 ...............................
60
Lampiran 13. Surat Penerimaan Artikel Pada jurnal Science East Borneo .......
72
Lampiran 14. Artikel Pada jurnal Science East Borneo.....................................
72
vi
BAB1
PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Kolang-kaling dihasilkan dari pohon aren rata-rata sebanyak 100 Kg/pohonl tahun apabila tidak disadap niranya. Kolang-kaling memiliki kadar air sangat tinggi mencapai 93,6% juga mengandung protein (2,344%), karbohidrat (56,57I%) serta serat kasar (I0,524%) (Tarigan dan Kahan, 2009). Komponen utama polisakarida yang terdapat pada kolang-kaling adalah galaktomanan (Rao, dkk, I96I). Galaktomanan telah banyak digunakan sebagai pengental, stabilizer emulsi dan zat aditif pada berbagai industri makanan dan obat-obatan (Reid dan Edwards, I995; Shcherbukhin, dkk, I996; Chandrasekaran, dkk, I998; Mikkonen, dkk, 2009). Polisakarida juga diketahui memiliki sifat antioksidan dari gugus hidroksinya (Sun, dkk, 20 I 0), serta dapat terdegradasi pada suhu 400°C (Tarigan, dkk, 2011). Namun demikian, pemanfaatan kolang-kaling saat ini masih sangat terbatas dan tingkat konsumsi masyarakat juga masih rendah. Tingginya kandungan karbohidrat yang terdapat pada kolang-kaling memungkinkan pemanfaatannya sebagai bahan dasar pembuatan edible film. Disamping itu galaktomanan juga diketahui memiliki sifat antioksidan (Tarigan,dkk, 20I2) Edible film berbahan dasar karbohidrat umumnya bersifat hidrofilik sehingga
memiliki ketahanan yang sangat bagus terhadap gas Oz dan COz tetapi sangat rendah terhadap uap air (Bozdemir dan Tutas, 2003). Untuk meningkatkan kemampuannya menahan kelembaban perlu ditambahkan lipida atau produk turunannya.
Disamping
itu
untuk meningkatkan ketahanan terhadap bakteri juga telah dilakukan penambahan senyawa anti bakteri pada edible film (Attarian, dkk, 2006). Peneliti sebelumnya telah memperlihatkan kemampuan ekstrak rimpang jahe (Zingiber officinale)
sebagai
antioksidan (Stoilova, dkk, 2007) dan anti mikroba (Akoachere, dkk, 2002; Tan dan Vanitha, 2004; Ekwenye dan Elegalam, 2005). Sistem kemasan yang bersifat antimikroba dan antioksidan yang bersumber dari bahan alami sangat potensial untuk aplikasi pengemasan pada makanan (Cerquera, dkk, 20IO). Berdasarkan uraian diatas peneliti tertarik untuk meneliti pembuatan edible film berbahan dasar galaktomanan yang memiliki sifat antioksidan dengan penambahan ekstrak rimpang jahe sebagai anti mikroba dan antioksidan untuk mempertahankan kesegaran bahan makanan. Sifat antimikroba di uji dengan metode difusi agar terhadap Eschericia I
coli,
Staphylococcus aureus,
Shigella dysentrie,
Salmonella typi,
Pseudomonas
aeureginosa, Candida albicans dan Saccaromyces cerevisiae.
1.2. Permasalahan Dewasa ini telah banyak dilakukan penelitian penggunaan edible coating untuk mempertahankan kesegaran dan mencegah timbulnya bakteri pada buah-buahan, daging, dan produk makanan lainnya. Lapisan dapat dimakan ini berfungsi melindungi produk dari kerusakan dengan cara memperlambat dehidrasi, menekan respirasi, menahan laju penguapan komponen yang mudah menguap, mengurangi pertumbuhan mikroba dan memperbaiki penampilannya (Debeaufort, dkk, 1998). Monogliserida pada edible film dapat berfungsi sebagai emulsifier (Debeaufort dan Voilley, 1995), meningkatkan penahanan terhadap kelembaban (yang jumlah atom karbonnya 16-18) ( Me Hugh & Krochta, 1994), meningkatkan fleksibilitas film dan sebagai pemlastis (plastisizer} (Callegarin, 1997). Ekstrak jahe mengandung senyawa polifenol (6-gingerol dan turunannya) yang diketahui memiliki si(at antioksidan yang sangat tinggi (Stoilova, 2007). Disamping itu beberapa peneliti lainnya juga telah menemukan adanya sifat anti mikroba pada rimpang jahe. Eksktrak rimpang jahe telah diketahui dapat menghambat pertumbuhan bakteri dan jamur termasuk
diantaranya
Staphylococcus and
Candida,
Rhizoctonia
solani,
Pseudomonas aeruginosa, dan Pyricularia oryzae anti mikroba (Akoachere, dkk, 2002; Tan dan Vanitha, 2004; Ekwenye dan Elegalam, 2005). Dengan demikian sebagai permasalahan dalam penelitian ini adalah: L Bagaimanakah sifat antimikroba ekstrak rimpangjahe (EMARJG, ekstrakl, ekstrak 2) dan edible film galaktomanan yang diinkorporasi dengan EMARJG terhadap Eschericia coli, Staphylococcus aureus,
Shigella dysentrie,
Salmonella typi,
Pseudomonas aeureginosa, Candida albicans dan Saccaromyces cerevisiae? 2. Bagaimanakah sifat antimikroba ekstrak rimpang jahe gajah (EMARJG, ekstrak I, ekstrak 2) dan edible film (EF 4) hila diaplikasikan pada ikan nila? 3. Bagaimanakah sifat antioksidan ekstrak rimpangjahe gajah dan EF4 hila diaplikasikan pada ikan nila?
2
BAB2 STUDIPUST
2.1. Edible Packaging Edible packaging dapat dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu pelapis (edible coating) dan yang berbentuk lembaran (edible film) (Krochta, dkk,1992). Edible film dan coating berbeda dalam cara pembentukannya dan penggunaannya pada makanan. Edible coating
dibentuk dan digunakan secara langsung pada produk makanan
dengan
menggunakan larutan pembentuk film cair atau senyawa-senyawa yang dicairkan, dengan cara mengolesi menggunakan kuas cat, penyemprotan, pencelupan atau penyiraman (Cug, dkk, 1995). Sedangkan Edible film merupakan lapisan yang dapat berdiri sendiri yang dibentuk melalui penuangan pada cetakan yang selanjutnya dikeringkan. Edible coating banyak digunakan untuk pelapis produk daging beku, makanan semi basah (intermediate moisture foods}, produk konfeksionari, ayam beku, produk hasillaut, sosis, buah-buahan dan obat-obatan terutama untuk pelapis kapsul (Krochta, dkk, 1992). Edible film dan coating dapat memberikan penahanan terhadap uap air, oksigen (0 2), karbondioksida (C02), aroma, lipida dan sebagai pembawa zat (seperti anti mikroba, anti oksidan, flavor) (Krochta dan De Mulder-Johnston, 1997). Komponen penyusun edible film dan coating umumnya berasal dari pertanian. Komponen polimer hasil pertanian adalah polipeptida {protein), polisakarida (karbohidrat) dan lipida. Ketiganya mempunyai sifat termoplastik, sehingga mempunyai potensi untuk dibentuk atau dicetak sebagai film kemasan. Keunggulan polimer hasil pertanian adalah bahannya yang berasal dari sumber yang terbarukan (renewable)
dan dapat dihancurkan secara alami
(biodegradable) Gulianti dan Nurminah, 2006). Komponen penyusun edible film dan coating mempengaruhi secara langsung bentuk morfologi maupun karakteristik pengemas yang dihasilkan. Komponen utama peyusunnya dapat dibagi menjadi tiga kelompok yaitu: hidrokoloid, lipida dan komposit. Ada juga komponen tambahan yang dapat memodifikasi film.
1. Hidrokoloid Hidrokoloid yang digunakan dalam pembuatan Edible film dapat berupa protein (kolagen, gelatin, protein kacang kedelai, corn zein dan wheat gluten) atau polisakarida seperti selulosa dan turunannya, pektin, ekstrak gannggang laut (alginat, karagenan, agar), gum (gum arab dan gum karaya), xanthan, kitosan dan lain-lain (Danhowe dan fennema, 1994;
3
Broody, 2005). Beberapa polimer polisakarida yang banyak diteliti akhir-akhir ini dalam pembuatan film adalah pati gandum, jagung. kentang dan manan (galaktomanan) yang bersumber dari Locust bean gum (Bozdemir dan Tutas, 2003 ; Aydinli, dkk, 2004) dan glukomanan dari konjac
(Cheng, dkk, 2007). Ada juga dalam bentuk film campuran
antara pati dan konjac glukomanan (Chen, dkk, 2008) dan glukomanan-kitosan (Li, dkk, 2006) dan dalam bentuk film komposit antara glukomanan (konjac glukomartan), karboksimetilselulosa dan lipida (Cheng, dkk, 2008). Sifat-sifat hidrokoloid adalah penghalangn yang bagus terhadap Oz dan COz. dapat larut dalam air (hidrofllik) dan tidak dapat larut dalam air (hidrofobik) serta kuat secara mekanik, ketahan yang jelek terhadap terhadap uap air, sehingga dibutuhkan komponen yang bersifat hidrofobik seperti lipida (Bozdemir dan Tutas, 2003). 2. Lipida
Kelompok lipida terdiri dari lilin/wax, trigliserida, monogliserida terasetilasi, asam lemak, alkohol asam lemak dan ester sukrosa asam lemak (Danhowe dan Fenema, 1994 ; Broody, 2005). Edible film yang berbasis lipida yang bersifat hidrofobik alami memberikan efektifitas yang tinggi pada penahanan uap air dan dapat memperbaiki sifat fleksibilitas serta memberikan efek kilap. Kekuatan strukturnya yang jelek sefiingga edible film yang berbasis lipida membutuhkan matriks pendukung dari polisakarida (Me Hugh dan Krochta, 1994). 3. Komposit
Komposit adalah bahan yang didasarkan pada campuran hidrokoloid dan lipida. Kebanyakan ftlm polisakarida dan protein (hidrokoloid) memiliki sifat-sifat penahanan yang jelek terhadap uap air. lni teijadi karena adanya gugus hidroksi bebas pada matriks yang berinteraksi secara kuat dengan molekul air yang bermigrasi. Sifat penahanan uap air yang jelek dapat diperbaiki dengan penambahan bahan hidrofobik dengan cara melapisi film hidrofilik dengan lapisan hidrofobik (lipida) yang disebut sebagai komposit dua lapis
(bilayeij ataupun dengan cara pembentukan komposit fllm yang kedua komponen hidrokoloid dan hidrofobik di dispersikan pada pelarut yang kemudian dikeringkan. Meskipun telah terbukti bahwa film bilayer memiliki penahanan yang baik terhadap transmisi uap air, namun film komposit emulsi lebih menguntungkan dari segi prosedumya yang sederhan dan pembuatannya yang mudah, serta memiliki kohesi struktur yang bagus (Cheng, dkk, 2008; Danhowe dan Fennema, 1994).
4
4. Komponen untuk Modifikasi Film Komponen yang biasa digunakan untuk memodifikasi film adalah
surfaktan dan
pemelastis (plastisizer). Emulsifier dari lipida yang pertama ditambahkan pada makanan adalah MG dan DG. Emulsifier ini dapat memodifikasi sifat-sifat film sehingga digunakan dalam formulasi coating lipida, yang diaplikasikan pada potongan daging beku sehingga dapat memproteksi dehidrasi dalam jangka waktu yang lama. Pemelastis adalah bahan organik dengan berat molekul rendah yang ditambahkan dengan maksud untuk memperlemah kekakuan dari polimer (Ward dan Hadley, 1993), sekaligus meningkatkan fleksibilitas dan ektensibilitas polimer (Ferry, 1980). Pemelastis yang umum digunakan dalam edible f"J.im adalah polietilen glikol 200 (PEG 200), gliserol, propilen glikol dan sorbitol (Bozdemir dan Tutas, 2003). Secara umum parameter penting karakteristik mekanik yang diukur dan diamati dari sebuah film kemasan termasuk edible film adalah kuat tarik (tensile strength}, persen pemanjangan (elongation to break) dan elastisitas (elastic modulus/young modulus). Parameter-parameter tersebut dapat menjelaskan bagaimana karakteristik mekanik dari bahan film yang berhubungan dengan struktur kimianya. Karakteristik mekanik menunjukkan indikasi integrasi film pada kondisi tekanan (stress) yang teijadi selama proses pembentukan film tersebut. Kuat tarik adalah gaya tarik maksimum yang dapat ditahan oleh sebuah film. Parameter ini menggambarkan gaya maksimum yang teijadi pada film selama pengukuran berlangsung. Hasil pengukuran ini berhubungan erat dengan jumlah pemelastis yang ditambahkan pada proses pembuatan film. Penambahan pemelastis lebih dari jumlah tertentu akan menghasilkan film dengan kuat tarik yang lebih rendah (Lai, dkk, 1997). Proses pemanjangan merupakan perubahan panjang maksimum pada saat teijadi peregangan hingga sampel film terputus. Pada umumnya keberadaan pemelastis dalam proporsi lebih besar akan membuat nilai persen perpanjangan suatu film meningkat lebih besar. Modulus elastis merupakan kebalikan dari persen pemanjangan, karena akan semakin menurun seiring meningkatnya jumlah pemelastis dalam film. Modulus elastis menurun berarti fleksibilitas film meningkat, modulus elastis merupakan ukuran dasar dari kekakuan (stiffness) sebuah film. Nilai permeabilitas suatu jenis film perlu diketahui, karena dapat dipergunakan untuk memperkirakan daya simpan produk yang dikemas didalamnya. Nilai permeabilitas juga dapat dipergunakan untuk menentukan produk atau bahan pangan apa yang sesuai
5
untuk kemasan tersebut. Nilai permeabilitas mencakup: permeabilitas terhadap uap air dan permeabilitas terhadap gas. Sifat-sifat fisik yang digunakan sebagai parameter mutu edible filmadalah ketebalan film, warna dan aw Gulianti dan Nurminah, 2006).
2.2. Gliserol
Gliserol ditemukan pertama kali pada tahun 1779 oleh Ahli Kimia Swedia bemama Carl Wilhelm Scheele saat melakukan saponifikasi minyak olive dengan alkali. Nama gliserol sendiri pertama kali diberikan oleh Ahli Kimia Perancis bemama Michel Eugene Chevreul yang diturunkan dari bahasa Yunani "glykeros" yang berarti manis (Rattray, 2006). Pemanfaatan gliserol pertama kali dilakukan pada tahun 1866 dalam pembuatan trinitrat gliserol yang merupakan bahan dasar dalam pembuatan dinamit. Saat ini gliserol telah dimanfaatkan secara luas dalam bidang farmasi, kosmetika (perawatan rambut dan kulit), sabun dan pasta gigi, bahan pelunak dalam pembuatan kue, permen dan pelapis daging, pembuatan pengemulsi mono dan digliserida, serta pemanis {60% lebih manis daripada sukrosa) (Bonnardeaux, 2006). Gliserol, 1,2,3-propanatriol telah dikenal sejak dari dua abad yang lalu. Gliserol dengan rumus kimia C3Hs(OHh mengandung tiga gugus hidroksil yang terdiri dari dua gugus hidroksil primer dan satu gugus hidroksil sekunder. Gliserol merupakan basil samping dari proses pengubahan lemak dan minyak menjadi produk turunannya. Gliserol dapat dihasilkan dari proses sebagai berikut: 1. Penyabunan minyak atau lemak dengan natrium hidroksida menghasilkan sabun dan gliserol (4- 20%) yang masih mengandung alkali. 2. Hidrolisa minyak dengan air dibawah suhu dan tekanan yang tinggi menghasilkan asam lemak dan air manis (sweet wate.r} yang mengandung gliserol sebesar 10 - 20%. 3. Transesterifikasi minyak dengan methanol menggunakan katalis natrium metoksida menghasilkan metil ester asam lemak dan gliserol (Basiron, 2000). Gliserol mempunyai sifat-sifat sebagai berikut: Merupakan cairan kental dengan rasa manis -
Tidak berwarna Densitas 1,473 Titik didih 290°C Dapat larut dalam air dan alkohol
6
Kegunaan utama dari gliserol adalah sebagai humectant (suatu zat yang berfungsi untuk menjaga kelembutan dan kelembaban). Gliserol juga dapat digunakan sebagai pelarut, pemanis, pengawet dalam makanan serta sebagai zat emolient dalam kosmetik. Berdasarkan sifatnya, gliserol banyak digunakan sebagai zat pemlastis (plastisizer} dan minyak pelumas. Gliserol juga digunakan dalam industri resin alkil untuk menjaga sifat kelarutan resin alkil yang merupakan bahan pengikat dalam cat dan tinta. Dalam penggunaannya secara keseluruhan sebagai zat aditif, sifat gliserol yang tidak beracun dan aman selalu menjadi suatu hal yang menguntungkan (Bonnardeaux, J.. 2006). Gliserol dapat digunakan dalam proses gliserolisis lemak atau metil ester untuk membentuk gliserolat monogliserida, digliserida dan trigliserida (Noureddini dan Medikonduru, 1997). Monogliserida dan digliserida ini telah luas digunakan sebagai surfaktan dalam industri makanan, kosmetika dan produk farmasetika (Rosu, 1998). 0 0
0 0
H2C/ '-{L_R 1
H2C/ '-{L_R 1
0 0 H2 C-OH
H2 C/ '-{L_R
1 o I I HC-OH + HC-O_lLR 2 I I H2C-OH
H2 C, / f ! R 3
Gliserol
0
0
Trigliserida
I I H C-OH
HC-OH 2
Monogl iserida
+
I I
HC-OH H2C"'- / f ! R2
0
0
Digliserida
Pemanfaatan turunan minyak kelapa sawit yang semakin meningkat dalam beberapa tahun terakhir terutama pada 3 dekade belakangan ini akan menyebabkan semakin banyaknya gliserol yang diproduksi. Permintaan akan minyak kelapa sawit ini juga diprediksi akan semakin meningkat sejak dikenalnya biodiesel sebagai altematif bahan bakar diesel yang terperbaharui. Gliserol diperoleh rata-rata 1 mol dari 3 mol ester asam lemak yang disintesis dari lemak I minyak, atau kira-kira sebesar 10% dari total produk yang dihasilkan. Satu ton biodiesel akan menghasilkan sekitar 110 Kg gliserol kotor atau sekitar 100 Kg gliserol murni. Saat ini, Komisi Eropa telah menyatakan bahwa pada akhir tahun 2010 seluruh bahan bakar yang digunakan di Eropa harus mengandung 5, 75% komponen yang terperbaharui. Jika hal ini tercapai maka permintaan biodiesel dari Eropa akan meningkat sekitar 10 juta ton pertahunnya yang tentunya dari proses tersebut akan menghasilkan 1 juta ton gliserol (Anonim 1, 2003). Selain itu, jika seandainya Amerika Serikat mengganti 2% dari bahan bakar dieselnya dengan biodiesel maka pada tahun 2012 akan diproduksi 362.872 juta Kg gliserol. Melimpahnya produksi gliserol ini akan menyebabkan harganya semakin lama menurun.
7
2.3.jahe jahe (Zingiber Officinale) adalah herba tegak dengan tinggi sekitar 30-60 em. Satang semu, beralur, berwama hijau. Daun tunggal, berwama hijau tua. Rimpangnya bercabang-cabang, tebal dan agak melebar (tidak silindris), berwarna kuning pucat. Dimana baunya khas dan rasanya pedas menyegarkan (Anonim, 2002). Tanamanjahe telah lama dikenal dan tumbuh baik di negara kita. jahe merupakan salah satu rempah-rempah penting. Rimpangnya sangat luas dipakai, antara lain sebagai bumbu masak, pemberi aroma dan rasa pada makanan seperti roti, kue, bisuuit, kembang gula dan berbagai minuman. jahe juga digunakan dalam industri obat, minyak wangi dan jamu tradisional. jahe muda dimakan sebagai lalaban, diolah menjadi asinan dan acar. Disamping itu, karena dapat memberi efek rasa panas dalam perut, maka jahe juga digunakan sebagai bahan minuman seperti bandrek, sekoteng dan sirup. Sejak jaman dahulu jahe sudah dimanfaatkan untuk memasak, minuman penghangat tubuh dan sebagai bahan untuk membuat jamu/obat tradisional. Digunakannya jahe sebagai bahan obat tradisional dikarenakan di dalam ubilrimpang jahe terdapat senyawa aktif yang bisa digunakan untuk mengobati beberapa macam penyakit seperti batuk, penghilang rasa sakit (antipyretic) dan sebagainya (Wahjoedi B., 1994). Sifat khas jahe disebabkan adanya minyak atsiri dan oleoresin jahe. Aroma harum jahe disebabkan oleh minyak atsiri, sedangkan oleoresinnya menyebabkan rasa pedas. Minyak atsiri dapat diperoleh atau diisolasi dengan destilasi uap dari rhizoma jahe kering. Ekstrak minyak jahe berbentuk cairan kental berwama kehijauan sampai kuning, berbau harum tetapi tidak memiliki komponen pembentuk rasa pedas. Kandungan minyak atsiri dalam jahe kering sekitar 1 - 3 persen. Komponen utama minyak atsiri jahe yang menyebabkan bau harum adalah zingiberen dan zingiberol. Oleoresin jahe banyak mengandung komponen pembentuk rasa pedas yang tidak menguap. Komponen dalam oleoresin jahe terdiri atas gingerol dan zingiberen, shagaol, minyak atsiri dan resin. Pemberi rasa pedas dalam jahe yang utama adalah zingerol. Khasiat jahe antara lain adalah: •
Menurunkan tekanan darah. Hal ini karena jahe merangsang pelepasan hormon adrenalin dan memperlebar pembuluh darah, akibatnya darah mengalir lebih cepat dan lancar dan memperingan ketja jantung memompa darah.
•
Membantu pencemaan, karena jahe mengandung enzim pencemaan yaitu protease dan lipase, yang masing-masing mencema protein dan lemak ..
8
•
Gingerol pada jahe bersifat antikoagulan, yaitu mencegah penggumpalan darah. Jadi
mencegah tersumbatnya pembuluh darah, penyebab utama stroke, dan serangan jantung. Gingeroljuga diduga membantu menurunkan kadar kolesterol. •
Mencegah mual, karena jahe mampu memblok serotonin, yaitu senyawa kimia yang dapat menyebabkan perut berkontraksi, sehingga timbul rasa mual. Termasuk mual akibat mabok peijalanan.
•
Membuat lambung menjadi nyaman, meringankan kram perut dan membantu mengeluarkan angin.
•
Jahe juga mengandung antioksidan yang membantu menetralkan efek merusak yang disebabkan oleh radikal be bas di dalam tubuh (Stoilova, 2007).
•
Eksktrak rimpang jahe telah diketahui dapat menghambat pertumbuhan bakteri dan jamur termasuk diantaranya Staphylococcus and Candida, Rhizoctonia solani, Pseudomonas aemginosa, dan Pyricularia oryzae anti mikroba (Akoachere, dkk, 2002;
Tan dan Vanitha, 2004; Ekwenye dan Elegalam, 2005).
2.4. lkan Nila
Klasifikasi ikan nila adalah sebagai berikut : kelas
: Osteichthyes
Sub-kelas
: Acanthoptherigii
Ordo
: Percomorphi
Sub-ordo
: Percoidea
Familia
: Cichilidae
Genus
: Oreochromis
Spesies
: Oreochromis niloticus
Ikan nila merupakan spesies yang berasal dari kawasan Sungai Nil dan danau-danau sekitamya di Afrika. Bentuk tubuh memanjang, pipih kesamping dan wama putih kehitaman. Jenis ini merupakan ikan konsumsi air tawar yang banyak dibudidayakan setelah ikan mas (Cyrprinus Carpio) dan telah dibudidayakan di lebih dari 85 negara. Saat ini, ikan ini telah tersebar ke negara beriklim tropis dan subtropis, sedangkan pada wilayah beriklim dingin tidak dapat hidup dengan baik. Bibit nila didatangkan ke Indonesia secara resmi oleh Balai Peneliti Perikanan Air Tawar (Balitkanwar) dari Taiwan pada tahun 1969. Setelah melalui masa penelitian dan adaptasi, ikan ini kemudian disebarluaskan kepada 9
petani di seluruh Indonesia. Nila adalah nama khas Indonesia yang diberikan oleh pemerintah melalui Direktur Jenderal Perikanan (Dinas kelautan dan perikanan, 2010). Produksi ikan nila di Indonesia tersebar di seluruh wilayah dan produsen utamanya Jawa Barat, Sumatera Selatan, Sumatera Utara dan Sumatera Barat. Volume produksi dunia diperkirakan 3 juta ton per tahun. Produksi Indonesia tahun 2008 sebesar 306.527 ton berasal dari tangkapan di perairan umum (5,05%) dan budidaya (94,95%) (Direktorat Pemasaran Dalam Negri, 2010).
Bagian-bagian dari Ikan yang Bennanfaat
Berikut merupakan informasi yang diperoleh dari Direktorat Jenderal Pengolahan dan Pemasaran Hasil Perikanan mengenai bagian-bagian dari ikan yang memiliki manfaat yang kaya akan gizi. - Kepala dan mata Kepala dan mata ikan mengandung polisakarida yang berfungsi mengontrol aliran darah.
- Duri Duri ikan mengandung kalsium dan kolagen yang sangat bermanfaat membantu pertumbuhan tulang dan gigi - Minyak ikan Minyak ikan mengandung DHA (Doca Hexaenoic Acid) yang sangat penting bagi pertumbuhan otak dan retina - Daging Daging ikan mengandung protein berkualitas tinggi dan vitamin yang sangat berguna untuk pertumbuhan dan ketahanan tubuh - Kulit Kulit ikan mengandung vitamin A dan B 12 yang sangat bermanfaat untuk kesehatan mata dan kekebalan tubuh (Hamid,2010).
Minyak dalam ikan terdapat dalam daging ikan baik daging yang berwarna merah maupun putih, selain dalam daging, minyak juga terdapat dalam bagian tubuh ikan yang lain terutama hati dengan kadar yang beragam. Minyak ikan merupakan komponen lemak dalam jaringan tubuh ikan yang telah diekstraksi dalam bentuk minyak. Sampai saat ini, pengertian minyak/lemak atau lipida secara umum belum didefinisikan dengan pasti dan 10
dapat diterima oleh semua ilmuwan. Sampai saat ini minyak ikan masih merupakan sumber asam lemak ro-3 yang utama (Estiasih, 2009). Selama hidup, ikan tidak mengalami proses pembusukan karena memiliki kandungan glikogen dan pertahanan alami. Mekanisme pertahanan alami pada ikan dapat terbentuk secara fisik (kulit dan sisik) maupun fisiologis (antibodi). Proses pembusukan akan berlangsung dengan segera setelah ikan mengalami kematian, karena mekanisme pertahanan alaminya sudah tidak berfungsi secara normal.
Ikan mengandung lemak dengan persentase yang berbeda dan sebagian besar berupa lemak tidak jenuh yang memiliki beberapa ikatan rangkap. Lemak dengan ikatan rangkap demikian bersifat tidak stabil dan relatif mudah mengalami proses oksidasi. Selama penyimpanan, reaksi oksidasi yang terjadi akan menghasilkan senyawa-senyawa yang berperan pada pembentukan aroma, cita rasa dan penampakan. Oksidasi lemak merupakan penyebab utama penurunan kualitas pada ikan segar yang disimpan pada suhu rendah. Mikroba dan enzim yang dihasilkannya dapat berperan dalam proses ketengikan lemak, tetapi proses oksidasi lemak lebih dominan sebagai penyebab proses ketengikan (Liviawaty, 2010).
2.5. Oksidasi Lipida
Lemak, minyak dan lemak pada makanan memburuk melalui beberapa reaksi degradasi baik pada pemanasan dan penyimpanan jangka panjang. Proses kerusakan utama adalah reaksi oksidasi dan dekomposisi dari produk oksidasi yang mengakibatkan penurunan nilai gizi dan kualitas sensorik. Dengan adanya proses-proses oksidasi adalah penting bagi produsen makanan dan, memang, untuk semua orang yang terlibat dalam seluruh rantai pangan dari pabrik ke konsumen. Oksidasi dapat dihambat oleh berbagai metode termasuk pencegahan akses oksigen, penggunaan suhu rendah, inaktivasi enzim mengkatalisis oksidasi, reduksi tekanan oksigen dan penggunaan kemasan yang cocok (pokomy, 2001) Metode lain perlindungan terhadap oksidasi adalah dengan menggunakan aditif spesifik yang menghambat oksidasi. Ada inhibitor dengan benar disebut oksidasi, tetapi saat ini sebagian besar disebut antioksidan. Inhibitor ini mewakili kelas zat yang sangat bervariasi dalam struktur kimia, dan memiliki mekanisme yang beragam .
11
Tabell. Mekanisme Aktivitas Antioksidan Kelas Antioksidan Antioksidan sebenarnya
Pengatur keseimbangan hidroperoksida
Sinergis
Pengkelat logam
Pemadam oksigen singlet
Mekanisme dari aktivitas antioksidan MenonaktifkanradilGU
Contoh dari antioksidan Senyawa fenolik
bebas lipid Mencegah dekomposisi dari hidroperoksida menjadi
Senyawa fenolik
radikal bebas Mendukung aktivitas
Asam sitrat, asam askorbat
antioksidan sebenarnya mengikat logam berat
Asam pospat, senyawa
menjadi senyawa tidak aktif
maiJJard, asam sitrat
Mengubah oksigen singlet
Karoten
menjadi oksigen triplet
Zat mengurangi yang hidro
Mereduksi hidroperoksida
peroksida
ke dalam jalur non-radikal
Protein, asam amino
Mekanisme yang paling penting adalah reaksi antioksidan dengan radikal bebas lipid, membentuk produk yang tidak aktif. Sebagai tambahan dengan mekanisme ini adalah antioksidan sebenarnya. Biasanya, mereka bereaksi dengan radikal bebas peroksi atau alkoksi, yang dibentuk oleh dekomposisi dari hidroperoksida lipid. Inhibitor lain menstabilkan hidroperoksida lipid, mencegah dekomposisi mereka menjadi radikal bebas. Dekomposisi hidroperoksida dikatalisis oleh logam berat, dan akibatnya logam agen pengkelat juga menghambat oksidasi. Beberapa zat yang disebut sinergis menunjukkan tidak ada aktivitas antioksidan dalam diri mereka, tetapi mereka dapat meningkatkan aktivitas antioksidan sebenarnya. Kelompok lain zat mendekomposisi hidroperoksida lipid oleh jalur non-radikal, sehingga mengurangi kandungan radikal bebas. Akhirnya, oksigen singlet mengoksidasi lipid lebih cepat dari oksigen triplet pada umumnya, dan akibatnya pemadam oksigen singlet juga memiliki efek penghambatan penting pada oksidasi lipid. Aktivitas antioksidan tergantung pada banyak faktor seperti komposisi lipid, konsentrasi antioksidan, suhu, tekanan oksigen, dan adanya antioksidan lain dan banyak komponen makanan umum, misalnya protein dan air. Antioksidan pertama kali digunakan
12
sebelum Perang Dunia TI untuk mengawetkan makanan. Antioksidan pertama sekali adalah bahan alami. Bahan alamiah ini akan segera digantikan oleh zat sintetis, yang lebih murah, kemurnian lebih konsisten, dan memiliki sifat antioksidan lebih seragam. Bahan sintetis diuji toksisitasnya dengan berbagai metode pada konsentrasi 100-200 dari konsentrasi yang lazim dikonsumsi, untuk konfmnasi penggunaan yang aman sebagai
penggunaan bahan aditif. Kemudian ada tantang;m dari konsumen untuk
penggunaan bahan sintetis, sehingga konsumen ingin bahan aditif ini digantikan oleh bahan-bahan alami, yang dianggap lebih diterima sebagai komponen makanan. Produsen industri telah mencoba untuk mematuhi keinginan konsumen, dan telah pindah ke peningkatan penggunaan antioksidan cilami. Antioksidan paling alami adalah komponen makanan umum, dan telah memiliki penggunaan dalam makanan selama ribuan tahun sehingga manusia menyesuaikan dengan konsumsi mereka. Lipid terdapat di hampir semua bahan makanan mentah dengan kelompok utama trigliserida (dikenal sebagai triasilgliserol), yang terjadi pada sel penyimpanan lipid tanaman dan hewan, dan fosfolipid, yang terjadi di membran biologis. Dalam pengolahan berbagai makanan, lemak dapat ditambahkan sebagai bagian dari formulasi makanan. Lemak yang ditambahkan adalah komponen utama pada banyak makanan seperti mayones, margarin, dan minyak goreng. Hal ini hampir sepenuhnya merupakan trigliserida, dan inilah komponen yang paling signifikansi sebagai sumber potensial oksidatif pemutus-rasa dalam makanan tersebut (pokorny, 2001).
13
BAB3 TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 3. 1. Tujuan Penelitian 1. Untuk menentukan sifat antimikroba ekstrak rimpang jahe (EMARJG, ekstrakl,
ekstrak 2) dan
edible film galaktomanan yang diinkorporasi dengan EMARJG
terhadap Eschericia coli, Staphylococcus aureus, Shigella dysentrie, Salmonella typi, Pseudomonas aeureginosa, Candida albicans dan Saccaromyces cerevisiae?
2. Untuk menentukan sifat antimikroba ekstrak rimpangjahe gajah (EMARJG, ekstrak 1, ekstrak 2) dan edible film (EF4) hila diaplikasikan pada ikan nila? 3. Untuk
mentukan sifat antioksidan
ekstrak rimpang jahe gajah dan EF4 hila
diaplikasikan pada ikan nila? 3.2. Manfaat Penelitian
Memberikan informasi tentang sifat antimikroba ekstrak rimpang jahe (EMARJG, ekstrak I, ekstrak 2) dan edible film galaktomanan galaktomanan yang diinkorporasi dengan EMARJG yang diuji dengan metode difusi agar terhadap Eschericia coli, Staphylococcus aureus, Shigella dysentrie, Salmonella typi, Pseudomonas aeureginosa, Candida albicans dan Saccaromyces cerevisiae. Sifat antimikroba ini juga diuji terhadap
ikan nila untuk mentukan sejauh mana sampel tersebut dapat mengurangi pertumbuhan bakteri yang terdapat pada ikan nila. Demikian juga memberikan informasi
sifat
antioksidan ekstrak rim pang jahe dan EF4 terhadap lemak yang terkandung pada ikan nila atau sejauh mana sampel tersebut dapat menghambat teijadinya oksidasi terhadap lemak yang terkandung pada ikan nila.
14
BAB4 METODE PENELITIAN Bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini produk E'Merck dan Sigma Aldrich diperoleh dari dealer Kimia yang ada di Medan, Rimpangjahe gajah
diperoleh dari salah
satu pedagang di Pusat Pasar Medan. Peralatan yang digunakan adalah alat-alat gelas yang terdapat dilaboratorium kimia organik dan yang ada dilingkungan
USU, Scanning
Electron Microscope (SEM) jenis JEOL JSM-6360 LA, dilengkapi dengan energy dispersive system (EDS) Bandung.
JEOL JED-2300 buatan jepang
di laboratorium geologi
Analisis FT-IR dan GC-MS jenis Simadzu di FMIPA UGM. DTA di
Laboratorium Perguruan Tinggi Teknologi Kimia lndustri Medan.
4.1. Prosedur Penelitian 4.1.1. Pengujian Sifat Antimikroba Ekstrak Rimpang Jahe Gajah Dengan Metode Difusi Agar. A. Pembuatan Media 1. Pembuatan Media Nutrien Agar (NA) dan Subkultur Bakteri Sebanyak 2,8 gram media NA dimasukkan kedalam gelas Erlenmeyer, dilarutkan dengan 100 mL air suling yang diikuti dengan pemanasan dan pengadukan, lalu disterilkan dalam autoclave pada suhu 121 OC selama 15 menit. Sebanyak 15 mL dimasukkan
kedalam masing-ma.Smg cawan
memadat. Digoreskan bakteri
petri diameter 9 em dan dibiarkan
Eschericia coli, Staphylococcus aureus, Shigella
dysentrie, Salmonella typi, Pseudomonas aeureginosa,secara aseptik kedalam masingmasing cawan petri. Diinkubasi selama 24jam pada suhu 30°C. 2. Pembuatan Media Potato Dextrose Agar (PDA) dan Subkultur Jamur Sebanyak 3,9 gram media PDA dimasukkan kedalam gelas Erlenmeyer, dilarutkan dengan 100 mL air suling yang diikuti dengan pemanasan dan pengadukan, lalu disterilkan
di dalam autoclave pada suhu 121 OC selama 15 menit kemudian
dimasukkan kedalam 2 cawan petri diameter 9 em masing-masing sebanyak 15 ml dan dibiarkan sesaat. Digoreskan jamur Candida albicans dan Saccharomyces cerevisiae secara aseptik kedalam masing-masing cawan petri. Diinkubasi selama 24 jam pada suhu 29°C.
3. Pembuatan Media Mueller Hinton Agar (MHA) Sebanyak 7,6 gram media MHA dimasukkan kedalam gelas Erlenmeyer kemudian dilarutkan dengan 200 mL air suling yang diikuti dengan pemanasan dan pengadukan, lalu disterilkan didalam autoclave pada suhu 121 OC selama 15 menit. 4. Pembuatan Suspensi Mikroba Sebanyak 10 mL air suling steril dimasukkan kedalam masing-masing tabung reaksi kemudian ditambahkan mikroba Eschericia coli, Staphylococcus aureus, Shigella
dysentrie, Salmonella typi, Pseudomonas aeureginosa, Candida albicans dan Saccaromyces cerevisiae yang sudah disubkultur dengan jarum ose steril kemasingmasing tabung reaksi, hingga kekeruhan air suling sama dengan kekeruhan standar Me Farland 108• 5. Pengukuran Sifat Antimikroba Ekstrak Rimpang Jahe Gajah (EMARJG, Ekstrak 1 dan Ekstrak 2) Aktivitas antimikroba EMARJG diuji dengan menggunakan prosedur Mohaddam, et
all., 2011 yang dimodifikasi. Kedalam cawan petri diameter 9 em dituang media Mueller-Hinton Agar (MHA) dan diratakan dengan hockey stick, setelah memadat dituang suspensi mikroba yang mengandung 108 sel/mL-1 (distandarisasi menggunakan skala McFarland) sebanyak 0,1 mL, diratakan kembali dengan hockey stick. Cakram ukuran 6 mm yang telah diimpregnasi dengan EMARJG 10 J.LL konsentrasi 0,5% dalam pelarut Dimetil Sulfoksida diinkubasi pada suhu
3fC.
(DMSO) diletakkan dipermukaan cawan petri, dan Kemudian diukur zona hambat dengan jangka sorong dan
dilakukan secara duplo. Amoxysilin 30 pg/dish digunakan sebagai kontrol posistif dan DMSO (10 pL) sebagai kontrol negatif. Zona hambat diukur secara silang dan dihitung rata-ratanya. Dengan prosedur yang sama dilakukan untuk sampel ekstrak 1 dan ekstrak 2 yang konsentrasi 0,5% dan 1,0%.
4.1.2. Pembuatan Edible Film Galaktomanan Yang Diinkorporasi Dengan Ekstrak Minyak Atsiri Rimpang jahe Gajah Pembuatan Edible film dilakukan dengan modifikasi dart penelitian yang dilakukan oleh Cerquiera et al., 2010. Konsentrasi galaktomanan yang digunakan adalah 0,5; 0,9 dan 1,3% (w/v), dan ekstrak minyak atsiri rimpangjahe gajah yang digunakan 0,5 dan 1,0 gram, gliserol 0,6 gram dan monogliserol oleat (MGO) 0,2 gram pada semua formulasi film. Film dibuat dengan melarutkan galaktomanan dalam air suling pada suhu kamar,
16
ditambahkan dengan gliserol dan monogliserol oleat sesuai dengan konsentrasi yang telah ditetapkan dan diaduk selama 2 jam, selanjutnya ditambahkan dengan EMARJG sesuai konsentrasi yang telah ditetapkan diaduk selama 5 menit dengan menggunakan blender. Campuran larutan dituang sebanyak 75 mL kedalam plat kaca ukuran 13x13 em. Film dikeringkan di oven blower pada suhu 35 OC selama 20 jam dan disimpan dalam desikator untuk digunakan selanjutnya.
4.1.3. Uji Sifat Antimikroba Edible Film Galaktomanan yang Diinkorporasi dengan Ekstrak Minyak Atsiri Rimpang jahe Uji Aktivitas antimikroba edible film Galaktomanan yang diinkorporasi ekstrak minyak atsiri rimpangjahe gajah (EF) sama dengan prosedur untuk EMARJG. Edible film (EF 1 - EF6) dipotong secara aseptik ukuran diametemya 6mm.
4.1.4. Estimasi Kepadatan Sel Isolat Bakteri Dengan Metode Standard Plate Count (SPC) lkan nila yang dibeli di pasar, dibersihkan dan dipotong. Potongan daging ikan nila dengan berat masing masing 1 g dibungkus dengan film pelapis galaktomanan yang diinkorporasi dengan EMAR]G. Potongan ikan ditempatkan dalam kotak plastik dan disimpan pada 5 - 10°C selama 10 hari. Potongan daging ikan nila tanpa pembungkus digunakan sebagai kontrol. Kepadatan sel isolat bakteri masing-masing perlakuan dihitung dengan cara SPC dengan menggunakan koloni counter pada hari ke 0, 1, 3, 5, dan 9 dengan metode cawan tuang, dimana sampel hasil perlakuan seberat 1 g dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambah air su1ing steril sehingga volume menjadi 10 ml. Perlakuan ini disebut sebagai ku1tur awal. Lalu kultur awal tersebut diencerkan sampai 10.000 kali kemudian dituang 10 m1 media PCA ke dalam tabung reaksi dan 1 m1 dari hasil pengenceran kultur awal dimasukkan ke dalam tabung reaksi berisi media lalu divorteks, kemudian dituang ke dalam cawan petri dan dihomogenkan dengan cara digoyang membentuk angka delapan. Selanjutnya diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37°C dan dihitung kepadatan sel bakterinya dengan cara :
1 pengencerm
]umlah koloni x - - - - (sellml)
( Fardiaz, 1992 ).
Dengan prosedur yang sama dilakukan untuk Ekstrak 1, ekstrak 2 dan EMARJG masingmasing dengan konsentrasi 0,5% dalam pelarut DMSO. 17
4.1.5. Penentuan Sifat Antioksidan EMARJG dan Edible Film
(EF4l Bila
Diaplikasikan Pada lkan Nila 4.1.5.1. Ekstraksi Lipida dari Sampel Daging lkan Nila (Hara, 1978) Sebanyak 100 g sampel daging ikan nila yang telah dipreparasi ditambah 400 ml heksana : isopropanol (3:2). Campuran diblender selama 2 menit. Kemudian suspensi disaring dengan penyaring Buchner hingga residu menjadi kering. Residu kembali diblender dengan 180 ml heksana : isopropanol (3:2) selama 1 menit, disaring dan residu yang diperoleh dicuci lagi dengan 150 ml heksana: isopropanol (3:2), disaring. Filtrat hasil ekstraksi dikumpulkan pada corong pisah. Kemudian dicampurkan dengan penambahan 80 ml larutan Na2S04 dan dihomogenkan selama 1 menit, didiamkan dan dipisahkan. Lapisan atas ditambah dengan 5 gram NazS04 anhidrous, disaring dan dipekatkan dengan menggunakan alat rotari evaporator. Ditimbang lipida yang diperoleh. Lipida yang diperoleh dari hasil ekstraksi sampel awal dilakukan uji GC sedangkan yang diperoleh setelah aplikasi dengan edible film
(EF4) dan ekstrak EMARJG dianalisa dengan
spektrofotometer FT-IR.
4.1.5.2. Penentuan Bilangan Peroksida Sebanyak 0.5 g minyak awal dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml. Kemudian ditambahkan 30 ml campuran larutan asam asetat glasial-kloroform dengan perbandingan (3:2). Setelah itu, ditambahkan 0.5 mllarutan KI jenuh, ditutup dan dikocok selama ± 2 menit. Kemudian ditambahkan 30 ml air suling dan dilakukan titrasi dengan larutan NazS203 0.01N hingga larutan kuning pucat, ditambahkan 1 ml indikator amilum 1% yang kemudian dititrasi kembali dengan Na2S203 0.01N sampai warna yang terbentuk hilang, dihitung dan dicatat volume Na2Sz03 0.01N. Dengan prosedur yang sama seperti diatas dilakukan untuk sampel aplikasi edible film (EFJ dan ekstrak rimpangjahe. 4.1.6. Penentuan Laju Respirasi Oz dan COz lkan Nila yang Dibungkus Dengan EF4 Pengukuran laju respirasi dilakukan pada ikan nila segar yang dilapisi dan tidak dilapisi edible film. Dimasukkan masing masing sampel ke dalam stoples sebanyak 200 gram ( yang dilapisi ) dan 200 gram ( untuk yang tidak dilapisi ) , Stoples ditutup rapat dengan penyumbat karet dan pada celah antara tutup dan ulir stoples dilapisi dengan lilin untuk mencegah keluar masuknya gas Oz dan COz. Stoples disimpan ditempat 18
penyimpanan pada suhu
w·c . Untuk pengukuran konsentrasi gas Oz
dan C02 dalam
staples, dibuat dua lubang dihubungkan dengan pipa plastik. Pengukuran Oz dan COz dilakukan dengan selang waktu 12 jam menggunakan alat cosmotektor. Menurut Sutrisno (1994) dikutip dari julianti (1997)
perhitungan laju respirasi dapat dilakukan dengan
menggunakan rumus sebagai berikut
IO:t
xM
w
x-~-C 100
x(v- W) (j
Rr = -------:---'---~ R x W x ~T x{273+ t0 )
(7)
dimana:
=laju produksi COz atau laju konsumsi Oz ( mllkg-jam) Mw = berat molekul ( COz =44 dan Oz = 32 ) Rr
6C = perbedaan konsentrasi Oz atau COz (%) antara dua pengukuran.
W
= volume kemasan (I) =konstanta gas ( 0,0821 dm3.atm/K/mol) =berat contoh (kg)
(Y
= kerapatan jenis contoh ( kg/1)
to
= suhu penyimpanan CC)
V R
~T =
interval pengamatan {jam)
19
4.2.
Bagan Alir Penelitian
4.2.1.
Uji Akdvitas Antimikroba dengan Metode Difusi Agar Biakan E.coli
.-
diambil beberapa ose dan diencerkan dalam larutan NaCI fisiologis
.-
kekeruhan dari biakan dibandingkan dengan standard Me Farland 108
,----------,
lnokulum
.-
seb anyak 1 ml diinokulasikan pada cawan petri berdiameter 9 em
.-
dit uang 10 ml Mueller Hinton Agar ke dalam ca wan petri
I
Padatan agar
+-
I
diletakkan edible film dengan diameter 6 mm
pad a agar yang memadat
+-
diin kubasi pada suhu 37°C selama 24 jam
+-
diuk ur zona antimikrobial dengan jangka sorong
Hasil
20
4.2.2. Aplikasi Edible Film Sebagai Pelapis Ikan Nila lkan Nila
.,_ dibungkus dengan edible film, dan tanpa pembungkus sebagai kontrol disimpan dalam pendingin pada suhu 5 - 10°C dengan
....--
selang waktu 9 hari 1 g dari masing masing
._ 1
nPrl~kwm
dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambah dPm~an
Kultur awal
anuadPst c;tpril hinPPa 10 ml
I
. . - diencerkan sampai 10.000 kali dimasukkan 10 ml media PCA dan 1 ml dari hasi~
penR;enceran kultur awal
. . - divorteks hingga homogen
Media PCA + Kultur
......
dituang ke dalam cawan petri dan didiamkan hingga memadat
+-- diinkubasi pada suhu 37°C selama 24 jam isolat bakteri dihitung dengan koloni counter dengan selang waktu 0, 1, 2, 3, 5, 7 dan 9 hari Hasil
21
4.2.3. Penentuan Sifat Antioksidan Ekstrak Rimpang jahe dan EF4 Blla Diaplikasikan Pada Ikan Nlla 4.2.3.1. Persiapan Sampel Daging Ikan Nita Untuk Uji Sifat Antioksidan
-~kOOI-krol
-dipsah.IIH1jcrl5 OOgiansarrpi
lOOg~·
lOOg~·
lOOg~ikan
lOOg~·
-dilimH-
dilimh- ditnrl:Eh 1rrL
-ditarrbili lrrL
rrinyakatsiri jareffiiah
aJ1lHi jare
~ffinrl
~ah~
~5% -cfullipm~
51Hi prll suln 40C
5% - disirrpmselarrn SliD Jlrli s.in 40C
sarrpi "El'
Keterangan:
Ea = minyak ikan nila awal E0 b= kontrol
E1b =lkan nil a yang ditambah dengan EMARJG E/ =lkan nila yang ditambah dengan ekstrak etanol (Ekstrak 2) rim pang jahe gajah E3b
=lkarr nila yang ditambahkan dengan ekstrak air {ekstrak 1) dan dengan prosedur yang sam a dengan E2b dilakukan untuk sam pel E3b dan E4 b.
E4 b = lkan nila yang dibungkus dengan edible film EF4
22
4.2.3.2. Ekstraksi Lipida Sampel Daging Ikan Nila
I
sarqrl"F" .-ditarrbahkan 400 mL n-reksana : isoJrqmni (3:2) .-dibleffier se1arm 2 rrnlit
l1arutan SU5JH1Si .. disaring dengan ~ b.tchm" I
1
Ifiltrat II
reiiduii ... ditarrbahkan 180 rrL
n-reksana: ~I (3:2) selanB 1 JIHlit ... disaring dengan arong l:l1chru I
1
1mtratnl
reiidunJ ... diax::i dengan 150 mL n-heksana : i.sqrqxlool (3:2) selarrn 1IT£nit .. disaring dengan mung 1:xtcbrer
I Iresidu IIII
1
mtrat IH1ing kekuningan
1
I
23
filtrat~~
dirimtid
.-di~rnJamfflernEjff
.-ditatri.E~Nm. 5 graml\bzS04 ~
.--~
~di~cagm
a1at rotarievdJXTclf:cr .-ditirrtmg
* Dengan prosedur yang sama dilakukan untuk sampel Eob. E1b. E2b. E3b dan
E4b
NB: Lipida basil ekstraksi dari sampel "Ea" banya dilakukan analisa GC Lipida basil ekstraksi dari sampel "E0b", "E1b"," E2b", "E3b", E4b" dilakukan penentuan bilangan peroksida dengan titrasi iodometri dan spektrofotometer FT-IR
24
4.2.3.3. Penentuan Bilangan Peroksida
0,5 g minyak sampel"E1Jb" ~dimasukkan
ke dalam erlenmeyer
~ditambahkan
30 ml asam asetat : kloroform (3 :2)
~ditambahkan
0,5 KI jenuh
ditutup ~ocok selama ±
2 menit ~tambahkan 30 ml aquadest dititrasi dengan Na2S20 3 O,OIN larutan kuning pucat .____..-.,·tambahkan 1 ml indikator amilum 1% dititrasi kembali dengan Na 2S 20 3 O,OIN
dicatat volume Na2S20 3 O,OIN yang terpakai
* Dengan prosedur yang sarna dilakukan untuk sampel "E1b .. , "E2b .. , "E3b" dan " E4b ..
25
BAB5 HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1. Hasil Penelitian 5.1.1. Hasil Pengujian Sifat Antimikroba Ekstrak Rimpang jahe Gajah Dengan Metode Difusi Agar. Sifat antimikroba ekstrak rimpang jahe gajah (ekstrak minyak atsiri rimpang jahe gajah (EMARJG), ekstrak 1 dan ekstrak 2) diuji terhadap mikroba Eschericia coli,
Staphylococcus aureus, Shigella dysentrie, Salmonella typi, Pseudomonas aeureginosa, Candida albicans dan Saccaromyces cerevisiae. EMARJG diperoleh melalui proses hidrodestilasi, eksytrak 1 (ekstrak air) diperoleh dari proses pemekatan ekstrak air sisa proses hidrodestilasi, dan ekstrak 2 {ekstrak etanol) diperoleh dari proses ekstraksi residu atau ampas kering sisa proses hidrodestilasi menggunakan alat soklet dengan pelarut etanol. Hasil uji sifat antimikroba ekstrak rimpangjahe ditunjukkan pada tabel5.1. Tabel 5.1. Uji Sifat Antimikroba Ekstrak Rimpang jahe Gajah Dengan Metode DifusiAgar Jenis Mikroba Amoxysilin 30~disc
Staphylococcus auretiS Shigella dysentrie Salmonella typi . Escherichia coli PseudomonaS aeureginosa Candida albicans ' Saccharomyces cerevisiae
18,25 6,50 5,25 7,00 12,50
Zona Hambat (nun) Ekstrak 1 EMARJG 0,5% 1,0% 0,5% 1,0% 10,90 4,10 11.80 4,80 4,50 4,90 2,00 3,00 2,40 2,95 4,25 4,25 . 6,40 4,75 8,50 4,00 1,00 8,75 1,65 8,00 2,90 2,50 1,00 1,00 3,20 2.00
Ekstrak2 0,5% 1,0% 3,25 3,25 3,00 3,00 4,25 4,75 4,75 6,30 3:so· 9' . 3,75 2,74
so
5.1.2. Hasil Uji Sifat Antimikroba Edible Film Galaktomanan yang Diinkorporasi
dengan EMARJG. Formulasi edible film yang diperoleh pada pembuatan edible film adalah seperti yang ditunjukkan pada tabel 5.2.
Sifat antimikroba edible film galaktomanan diuji
terhadap mikroba Eschericia coli, Staphylococcus aureus, Shigella dysentrie, Salmonella
typi, Pseudomonas aeureginosa, Candida albicans dan Saccaromyces cerevisiae dengan metode difusi agar. Edible film yang digunakan pada uji sifat antimikroba adalah edible film yang diinkorporasi dengan EMARJG hal ini disebabkan karena edible film ini memiliki kecerahan yang lebih baik dibanding dengan edible film yang dinkorporasi 26
dengan ekstrak 1 dan ekstrak
2. data ini telah dilaporkan pada basil penelitian tahun
pertama. Hasil uji sifat antimikroba edible film yang diinkorporasi dengan EMARJG ditunjukkan pada tabel 5.3. Tabel 5.2. Formulasi Edible Film yang Diinkorporasi dengan EMARJG Jenis Film
Galaktomanan (g) 0,5 0,5 0,9 0,9
EF1 EFz EF3 EF 4 EFs EF6
1.3 1,3
Komposisi Campuran Edible Film EMARJG (g) Gliserol (g) 0,5 0,6 1,0 0,6 0,5 0,6 1,0 0,6 0,5 0,6 1,0 0,6
MGO (g) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Tabel 5.3. Sifat Antimikroba Edible Fihn Galaktomanan yang Diinkorporasi dengan EMARJG Mikroba
Staphylococcus aureus Shigella dysentrie Salmonella typi Escherichia coli Pseudomonas aeureginosa Candida albicans Saccharomy_ces cerevisiae
EF1 7,50 2,20 1,50 5,50 0,50 1,50 1,50
Zona Hambat Edible Film (mm) EF.t EFs EFz EF3 9,10 9,50 6,00 8,00 1,20 4,00 2,95 2,60 1,75 2,00 2,15 0,50 4,75 6,50 5,65 7,00 1,15 1,00 1,50 0,75 2,10 1,50 0,60 1,50 1,65 1,70 1,70 1.50
EFs 7.50 1,25 1,90 5,15 1,00 1,50 1,80
5.1.3. Hasil Estimasi Kepadatan Sel Isolat Bakteri Edible Film dan Ekstrak Rimpang jahe Gajah Dengan Metode Standard Plate Count (SPC). Sifat antimikroba edible film dan ekstrak rimpangjahe jahe gajah diuji terhadap daging ikan nila dengan metode Standard Plate Count (SPC), hasilnya ditunjukkan pada tabel5.4. Tabel 5.4. Hasil Estimasi Kepadatan Sel Isolat Bakteri Edible Film dan Ekstrak Rimpang Jahe Gajah dengan Metode Standard Plate Count (SPC). Hari
0 1 2 3 5 7 9
Kontrol (xl04)
55,50 41,50 81,00 35,00 90,00 120,00 270,00
Sampel (x10)
· Edible Film
Edible Film Tidakdil~
EMARJG (0.5%}
Ekstrakl
dile~
42,00 4,50 3,00 4,00 30,00 70,00
53,50 10,50 2,50 6,00 42,00 80,00
26,00 32,00 1,50 2,00 18,50 20,00
0,50 1,00 6,00 4,00 14,00 240,00
(0,5%}
EkstrakZ , (0,5%} 13,00 11,00 2,00 2,00 6,50 63,00 27
5.1.4. Hasil Ekstraksi Minyak Ikan Nila yang Ditarnbahkan dengan Ekstrak Rimpang jahe Gajah dan Dilapisi dengan EF4 Ekstraksi minyak dari daging ikan nila dilakukan secara triplo dengan metode Hara yang dimodifikasi (Hara, 1978). Masing-masing daging ikan nila sebanyak 100 gram ditambahkan dengan EMARJG (EI'J, ekstrak 2 atau ekstrak etanol (Ezb), ekstrak 1 atau ekstrak air (E3b), dengan jumlah masing-masing sebanyak 1 mL dan konsentrasi 5%. E4b adalah minyak dari daging ikan nila yang dilapisi dengan edible film EF4 dan sebagai kontrol adalah daging ikan nila tanpa penambahan ekstrak rimpang jahe gajah atau pun dilapisi dengan edible film, semua perlakuan terhadap daging ikan nila tersebut disimpan di lemari pendingin pada suhu 4-5 °C selama 5 hari. Hasil ekstraksi minyak daging ikan nila ditunjukkan pada tabel 5.5.
Tabel 5.5. Hasil Ekstraksi Minyak Daging Ikan Nila
Parameter Ea Berat Minyak lkan Nila (g) Kadar Minyak lkan Nila (%)
3,575 0,036
Sampel Daging Ikan Nila Eo6 El El E36 3,876 0,038
3,856 0,039
3,879 0,038
3, 763 0,038
3,843 0,038
Minyak ikan nila yang diperoleh (sampel Ea) dianalisa dengan GC untuk menentukan komposisi asam lemak yang terkandung pada minyak ikan nila, adapun hasil analisa GC ditunjukkan pada tabel 5.6. dan lampiran 1.
Tabel 5.6. Hasil Analisis GC Minyak Ikan Nila -~o~~isi ~~ ~-~mak ~ada lkan
Nila______
Asam Laurat (Ct2) Asam Miristat (C14) Asam Palmitat (C 1s) Asam Stearat (Cts) Asam Oleat (Cts:t)
Persentase {~}_______ _____ 0,190 3,652 24,153 7,474 32,981
-~s~ Li~ole_~t (Cis:zL _____ ------------------ 2~§2!. 5.1.5. Hasil Penentuan Bilangan Peroksida Minyak
----------~-----
Daging Ikan Nila dengan
Metode Iodometri Untuk mengetahui sejauh mana terjadinya oksidasi terhadap ikatan rangkap yang terdapat pada minyak ikan nila takjenuh dapat dilakukan
dengan penentuan bilangan
peroksida secara iodometri. Hasil penentuan bilangan peroksida minyak daging ikan nila ditunjukkan pada tabel 5. 7.
28
Tabel 5.7. Hasil Penentuan Bilangan Peroksida Minyak Daging Ikan Nila dengan Metode Iodometri Parameter 16,488
Bilangan Peroksida
Sampel D~ Ikan Nila E2 E6 E 1L 3 12,600 13,176 14,472
15,840
Minyak daging ikan nila yang diperoleh dari proses ekstraksi selanjutnya dianalsis % transmitans dan puncak gugus peroksidanya dengan menggunakan spektrofotometer FTIR. Adapun hasilnya ditunjukkan pada tabel 5.8. dan lampiran 2-6.
Tabel 5.8.
Hasil Penentuan % Spektrofotometer Ff-IR.
Transmitans
Hidroperoksida
dengan
Sampel Da~ Ikan Nlla E2 EL E16 3 20,700 32,521
Parameter % Transmitans -OOH
5.1.6. Hasil Uji Laju Respirasi Daging lkan Nila yang Dilapisi Edible Film (EF4) pada Suhu 10° C. Laju konsumsi 02 dan produksi C02 oleh daging ikan nila yang dilapisi dengan EF 4 pada proses respirasi dapat ditunjukkan pada tabel 5.9. dan lampiran 7. Proses respirasi ini dilakukan pada suhu 10°C dan diukur setiap 12 jam. Tabel5.9. Hasil Uji Laju respirasi Rata-Rata 0 2 Dan C02 Edible Film Galaktomanan (EF4). Parameter Laju respirasi ikan nila tanpa dilapisi
Gas (mLikgJam)
02 56,997
COz 96,900
13,203
101,812
Laju respirasi ikan nila yang dilapisi EF4
5.2. Pembahasan
5.2.1. Hasil Pengujian Sifat Antimikroba Ekstrak Rimpang Jahe Gajah Dengan Metode Difusi Agar. Sifat antimikroba ekstrak rimpang jahe gajah (ekstrak minyak atsiri rimpang jahe gajah (EMARJG), ekstrak 1 dan ekstrak 2) diuji terhadap mikroba Eschericia coli,
Staphylococcus aureus, Shigella dysentrie, Salmonella typi, Pseudomonas aeureginosa, Candida albicans dan Saccaromyces cerevisiae. Hasil uji sifat antimikroba ekstrak rimpang jahe ditunjukkan pada tabel 5.1. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa
29
EMARJG mempunyai sifat aktif terhadap mikroba Eschericia coli, Staphylococcus aureus, Shigella dysentrie, Salmonella typi, Pseudomonas aeureginosa, Candida albicans and Saccaromyces cerevisiae. Zona hambat yang paling besar pada Staphylococcus aureus, ini
menunjukkan bahwa EMARJG lebih aktif pada bakteri gram positif. Perbedaan zona hambat secara langsung berhubungan terhadap kerentanan masing-masing organisme terhadap essensial oil (Auta et al., 2011). Essensial oil mengandung senyawa terpenoid yang lebih aktif melawan bakteri gram positif dari pada gram negatif (Cosentino et al., 1999), disamping itu komponen senyawa yangjumlahnya lebih keciljuga mempengaruhi aktivitas antibakteri minyak atsiri, yang kemungkinan melibatkan beberapa tipe sinergi dengan komponen aktif lainnya. Studi aktivitas antimikroba EMARJG sulit dan bahkan tidak mungkin dibandingkan dengan literatur yang lain hal ini disebabkan karena perbedaan metodologi, kandungan dan komposisi herbal berbeda dari daerah yang geografisnya berbeda. Cara atau tindakan minyak atsiri terhadap mikroba secara umum merupakan gangguan membran sitoplasma, gaya gerak proton, aliran elektron, transport aktif dan koagulasi kandungan sel (Burt, 2004). Adapaun gambar garaf:tk aktivitas ekstrak rimpangjahe gajah terhadap ketujuh mikroba tersebut seperti pada gambar 5.1. 20 18
e
16 .§. 14
....nl
.D
E
nl
::1: nl
c:
0 N
12 10 8
• Amoxysilin • EMARJG 0,5%
6
EMARJG 1,0%
4 2 0
• Ekstrak 1 0,5% • Ekstrak 1 1,0% Ekstrak 2 0,5% Ekstrak 2 1,0%
Jenis Mikroba
Gambar 5.1. Grafik Sifat Antimikroba Ekstrak Rimpang jahe Gajah Dengan Metode DifusiAgar
30
Gambar 5.2. Gambar Beberapa Hasil Uji Sifat Antimikroba Ekstrak Rimpang jahe Gajah: a. S. typi, b. S. aureus, c. S.dysentie, d. E. coli, e. P. aureginosa, f. S. cerevisiae, g. C. albicans. 5.2.2. Hasil Uji Sifat Antimikroba Edible Film Galaktomanan yang Diinkorporasi dengan EMARJG. Formulasi edible film yang diperoleh pada pembuatan edible film adalah seperti yang ditunjukkan pada tabel 5.2. Sifat antimikroba edible film galaktomanan diuji terhadap mikroba Eschericia coli, Staphylococcus aureus, Shigella dysentrie, Salmonella typi,
Pseudomonas aeureginosa, Candida albicans dan Saccaromyces cerevisiae dengan metode difusi agar. Edible film yang digunakan pada uji sifat antimikroba adalah edible film yang diinkorporasi dengan EMARJG hal ini disebabkan karena edible film ini
memiliki tingkat
kecerahan yang lebih baik dibanding dengan edible film yang
dinkorporasi dengan ekstrak 1 dan ekstrak 2, data ini telah dilaporkan pada hasil penelitian tahun pertama. Hasil uji sifat antimikroba edible film yang diinkorporasi dengan EMARJG ditunjukkan pada gambar 5.3.
31
12 . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
10 8
=
= N
6 4
• EMARJG 0,5%
2
• EF1
0
EF2
Q
• EF3 • EF4 EFS EF6
Jenis Mikroba Gam bar 5.3. Grafik Sifat Antimikroba Edible Film (EF1 - EF6) Dengan Metode Difusi Agar Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sifat-sifat antimikroba edible film lebih rendah dibandingkan
dengan EMARJG. Hal ini disebabkan karena sumber dan konsentrasi
senyawa-senyawa ekstrak aktif tumbuhan dan komposisi edible film mempunyai efek utama pada sifat biologi edible film (Pelissari et a/., 2009). Disamping itu juga jumlah EMARJG yang terdapat pada film lebih sedikit dibanding EMARJG, ini disebabkan karena adanya proses pengeringan. Edible film memiliki sifat antimikroba pada ketujuh mikroba uji yang digunakan tetapi edible film (EF2, EF3 dan EF4) sensitifpada bakteri Stapilococcus aureus (bakteri gram positif) sama dengan EMARJG. Dari data tersebut ditunjukkan bahwa EMARJG dapat dilepas dari film sehingga mampu menghambat pertumbuhan mikroba. Untuk memperjelas sifat antimikroba masing-masing edible film dapat ditunjukkan gambar 5.4.
32
Gambar 5.4. A. Gambar Sifat Antimikroba Larutan Edible Film: F3 = Larutan Edible Film EF3 dan K = Kontrol (tanpa EMARJG) a. Staphylococcus aureus, b. Shigella dysentrie, c. Escherichia coli, d.
Pseudomonas aureginosa, e. Candida albicans, f. Sacharomyces cereviseae. Uji sifat antimikroba larutan edible film menunjukkan bahwa kontrol yang terdiri dari campuran galaktomanan, monogliserol oleat (MGO), dan gliserol memiliki sifat antimikroba yang ditunjukkan dengan adanya halo disekitar cakram, hal ini disebabkan karena adanya senyawa yang bersifat antimikroba yaitu senyawa MGO. Pada gambar dibawah ini ada beberapa basil uji sifat antimikroba masing-masing edible film terhadap ketujuh mikroba yang diuji, namun demikian hanya beberapa mikroba yang dicamtumkan pada laporan penelitian ini.
33
34
Gambar 5.4. B. Gam bar Sifat Antimikroba Edible Film (EF 1 -EF6): K = Kontrol (tanpa EMARJG) a. Sacharomyces cereviseae, b. Escherichia coli, c. Shigella dysentrie, d. Salmonella typi, e. Pseudomonas aureginosa.
Sifat antimikroba pada gambar 5.4. B. Menunjukkan bahwa keenam edible film tersebut memiliki sifat antimikroba, dan terlihat bahwa film yang digunakan agak mengembang
pada saat uji berlangsung untuk itu
digunakan metode lain sehingga
terbentuknya uap air pada permukaan cakram pada saat penuangan media kedalam cakram dihilangkan,dengan demikian edible film yang diuji tidak mengembang. Hasilnya ditunjukkan pada gambar dibawah ini (gambar 5.4. C)
35
Gambar 5.4.C. Gambar Sifat Antimikroba Edible Film EF3 dan EF4 terhadap a. Salmonella typi, b. Eschericia coli, c. Staphylococcus aureus. 5.2.3. Basil Estimasi Kepadatan Sel Isolat Bakteri Edible Film dan Ekstrak Rimpang Jahe Gajah Dengan Metode Standard Plate Count (SPC). Sifat antimikroba edible film dan ekstrak rimpang jahe jahe gajah diuji terhadap daging ikan nila dengan metode Standard Plate Count (SPC), hasilnya ditunjukk:an pada tabel 5.4. Aplikasi pada ikan nila merupakan salah satu uji sifat antimikroba secara invivo sehingga dapat diketahui sejauh mana ekstrak rimpang jahe dan edible film
dapat
menghambat pertumbuhan bakteri pada ikan nila. Aplikasi pada ikan nila secara invivo menunjukk:an bahwa jumlah bakteri hingga hari kelima
masih memenuhi standart
(maksimum 105) sedangkan untuk ekstrak 2 hingga hari ketujuh, namun demikian untuk EMARJG dan ekstrak 1 pada hari ketujuh terjadi peningkatan jumlah bakteri. Terjadinya penurunan jumlah bakteri dibanding kontrol menunjukk:an bahwa senyawa aktif yang bersifat antimikroba mampu mengurangi pertumbuhan jumlah bakteri pada ikan nila. Bila dibandingkan ketiga ekstrak tersebut maka ekstrak 1 yang merupakan ekstrak air sisa proses hidrodesti1asi memi1iki kandungan senyawa
antimikroba yang
lebih aktif
dibandingkan dengan EMARJG, ekstrak 2 dan yang di1apisi EF4 • Mulai hari pertama pertumbuhan bakteri langsung turon dan kembali naik pada hari ketujuh. Gupta and Ravishankar, (2005) melaporkan bahwa pasta jahe (pelarut air) efektif terhadap E. Coli. Demikian juga hila film yang dilapisi pada ikan nila di1epas pada saat melarutkan daging ikan nila, jumlah bakteri lebih sedikit dibanding dengan tanpa dilepas. Terjadinya penurunan jumlah bakteri dibanding kontrol menunjukk:an bahwa senyawa aktif yang bersifat antimikroba dilepas dari film ke daging ikan nila dan bersifat aktif hingga hari kelima.
36
300
::i"
250
..
200
-
270 240
E
"Ill iii 0
'1""1
~
-.:: Q1
...
150
.X
fV
Ul
..c
100
e.....:s
50
fV
63
20 0
1
0
2
3
5
7
9
Waktu (Hari) ~ Kontrol
-
EMARJG (0,5%}
Ekstrak 1 (0,5%}
~ Ekstrak
2 (0,5%}
Gambar 5.5. Grartk Estimasi Kepadatan Sellsolat Bakteri Dengan Metode Standard Plate Count (SPC)
Gambar 5.6. Gambar Jumlah Isolat Bakteri Ikan Nila a,c, e. Kontrol hari 1,2 dan 5; b,d,f. Dilapis Edible film (EF3) Hari 1, 2 dan 5.
37
5.2.4. Hasil Ekstraksi Minyak Ikan Nila yang Ditambahkan dengan Ekstrak Rimpang Jahe Gajah dan Dilapisi dengan EF•. Kandungan minyak yang terdapat pada daging ikan nila ditentukan
secara
gravimetri dimana kadar minyak ikan nila diperoleh sebesar 0,036-0,039% (tabel 5.5). Komposisi asam lemak yang terkandung pada minyak ikan nila dapat ditentukan dengan GC
(lampiran 1), dirnana komposisi asam lemak tak jenuhnya adalah 36,585% yang
terdiri dari asam oleat 32,981% dan linoleat 13,604%. Kandungan asam lemak tak jenuh pada ikan nila cukup tinggi. sehingga bermanfaat bagi kesehatan. Menurut Hamid, (2000), asam lemak tak jenuh yang terdapat pada ikan dibutuhkan pada masa pertumbuhan dan dapat menurunkan kolesterol yang ada dalam darah. Tingginya kandungan asam lemak tidakjenuh pada minyak ikan nila memungkinkan terjadinya oksidasi pada ikatan rangkap. Ada sejumlah langkah analitik kerusakan oksidatif minyak dan lemak. Yang paling banyak digunakan adalah nilai peroksida (PV) yang mengukur kandungan hidroperoksida dengan titrasi iodometri. Spektroskopi Ff-IR adalah metode sederhana, cepat, dan sangat tepat. itu menunjukkan korelasi yang tepat dengan metode iodometri dan menghindari masalah pembuangan pelarut dan reagen terkait dengan standar metode kimia basah (Shahidi, 2005). Van devoort, 1999 telah menggunakan spektroskopi . Ff-IR untuk mengukur senyawa hidroperoksida dalam berbagai minyak yang dapat dikonsumsi. Untuk menguji sifat antioksidan ekstrak rimpang jahe gajah secara invivo, maka dilakukan penambahan ekstrak kemasing-masing daging ikan nila sebanyak 100 gram ditambahkan dengan EMARJG (E 1b), ekstrak 2 atau ekstrak etanol (E2b), ekstrak 1 atau ekstrak air (E3b), dengan jumlah masing-masing sebanyak 1 mL dan konsentrasi 5%. E4b adalah daging ikan nila yang dilapisi dengan edible film EF4 dan sebagai kontrol adalah daging ikan nila tanpa penambahan ekstrak rimpang jahe gajah atau pun dilapisi dengan edible film, semua perlakuan terhadap daging ikan nila tersebut disimpan di lemari
pendingin pada suhu 4-5 °C selama 5 hari. Pengaruh antioksidan dilihat dari bilangan peroksida dan FT-IR, yang menunjukkan adanya autoksidasi yang terjadi selama penyimpanan. Autoksidasi biasanya terjadi pada rantai asam lemak yang memiliki ikatan rangkap dua yang terdapat dalam jaringan hewan. Dan peroksidasi lipida juga merupakan penyebab utama dari penurunan kualitas dalam produk daging (Min,2005). Nilai bilangan peroksida pada masing-masing perlakuan terhadap daging ikan nila ditentukan dengan metode iodometri (tabel 5.7). Hasil tersebut menunjukkan bahwa nilai bilangan peroksida untuk masing-masing perlakuan lebih rendah dibandingkan dengan 38
kontrol (Eob). Penambahan ekstrak etanol
(E2b) menunjukkan bilangan peroksida yang
paling rendah kemudian penambahan ekstrak air/ekstrak 1 (E3b), EMARJG
(E 1b) dan
dilapisi dengan EF4 (E4b), hal ini sesuai demgan sifat aktivitas antioksidannya masingmasing bahwa sifat antioksidan ekstrak 2 lebih besar dibandingkan dengan lainnya (sudah dilaporkan pada hasil p [enelitian tahun pertama). Adapun reaksi yang tetjadi apabila terjadi autooksidasi terhadap asam oleat yang menghasilkan hidroperoksida dapat dilihat pada gambar 5.6. yang mana reaksi ini merupakan modiflkasi dari literatur
(Porter, 1995). Adanya antioksidan
(komponen
senyawa dari EMAR]G ataupun ekstrak 1 dan ekstrak 2) maka akan tetjadi suatu tahap inhibisi yang mampu memperlambat pembentukan hidroperoksida (Huang, 2005; Pokorny, 2001). Analisis minyak dari daging ikan nila dengan spektrofotometer FT-IR untuk melihat gugus-gugus fungsional yang terbentuk dari sampel minyak ikan nila tersebut, dari absorbansi pita serapan yang dihasilkan, yang mana absorbansi (A) itu adalah berbanding terbalik terhadap %Transmitansi. Menurut Hamed(2006) analisis dengan FT-IR dapat mendukung data dari penentuan bilangan peroksida suatu sampel minyak, tetapi hanya untuk sampel dengan bilangan peroksida berkisar 0-100 meq/kg (Sun, 2011). Apabila oksidasi berlangsung maka gugus kelompok hidroperoksida akan meningkat dan intensitas absorbansi pita serapan juga meningkat. Absorbansi dari pita serapan ini dapat memberikan informasi tentang hidroperoksida selama proses oksidasi yaitu pada bilangan gelombang 3300- 3600 cm- 1 (Hamed, 2006). Berdasarkan data yang diperoleh bahwa intensitas %Transmitansi gugus hidroperoksida (-OH) untuk minyak ikan nila tanpa penambahan antioksidan "E0b" (Iampiran 2) lebih kecil bila dibandingkan dengan penambahan antioksidan (EMAR]G dan ekstrak 2) lampiran 3 dan 4 , namun demikian untuk ekstrak 1 (lampitran 5) dan EF4 (lampiran 6) tidak dapat dilihat dengan jelas hal ini disebabkan karena penggunaan alat spektrofotometer yang berbeda. lni menunjukkan bahwa EMAR]G, ekstrak 1, ekstrak 2 dan EF4 mampu memperlambat tetjadinya autoksidasi pada lipida daging ikan nila.
39
asam oleat
~~~s~
t
oo•
00
OOH 9-trans
•
OOH
~ ~ -,lr- s -,lr-11-d,
I
o0" 11
OOH
)N~~
11-trans
OOH
-J-
•
~
t •
y
RH ___.
.co
S-cis
y
HOC
10-trans
Gambar 5. 7. Reaksi Autooksidasi Asam Oleat
40
5.2.5. Hasil Uji Laju Respirasi Daging Ikan Nila yang Dilapisi Edible Film (EF4) pada Suhu tOo C. Respirasi adalah pemecahan bahan-bahan kompleks dalam sel, seperti pati, asamasam organik dan gula menjadi molekul sederhana seperti karbon dioksida dan air, bersamaan dengan terbentuknya energi dan molekul lain yang dapat digunakan sel untuk reaksi sintesa (Wills et a/. , 1981 ). Perubahan laju respirasi biasanya ditentukan dengan pengukuran laju konsumsi 02 atau dengan penentuan laju produksi C02 (Pantastico, 1993). Perbandingan laju produksi C02 terhadap laju konsumsi 0 2 disebut Respiratory Quotient (RQ). RQ berguna untuk mendeduksi sifat substrat yang digunakan dalam respirasi, sejauh mana reaksi telah berlangsung, dan sejauh mana proses tersebut bersifat aerobik atau anaerobik.
Hasil
pengukuran laju respirasi rata-rata 0 2 dan C02 film EF4 yang
diaplikasikan pada ikan nila dengan selang waktu 12 jam pada suhu lOOC dapat dilihat pada Tabel 5.9. Tabel perlakuan dari pengukuran laju respirasi 02 dan C02 dan gambar alat cosmotektor untuk pengukuran laju respirasi gas 0 2 dan C02 ditunjukkan
pada
lampiran 7 dan 8. Dari basil pengukuran laju respirasi 02 dan C02 edible film yang diaplikasikan pada ikan nila jauh lebih kecil untuk 0 2 hila dibandingkan dengan ikan nila tanpa dibungkus dengan edible film tetapi untuk C02 lebih besar. Ini menunjukkan bahwa laju respirasi 0 2 edible film lambat hal ini disebabkan karena bahan dasar pembuatan film dari hidrokoloid, yang mampu menghambat migrasi oksigen. Laju konsumsi 0 2= 13,204 mL/kg-jam dan laju produksi C02= 101, 812 mL/kg-jam, maka RQ= 7,71. Nilai RQ lebih besar dari 1, yang menunjukkan bahwa yang digunakan dalam respirasi tersebut adalah substrat yang mengandung oksigen yaitu asam-asam organik dan bersifat aerobik (Pantastico, 1993). Grafik laju respirasi ikan nila tanpa film pelapis gambar 5.7. 200 ~Laju
Konsumsi 02
---Laju Produksi C02
0
0
12
24
36
48
60
72
84
96
108
120
132
144
Waktu(jam) Gam bar 5.8. Graf"Ik Laju Respirasi Ikan Nlla Tanpa Film Pelapis
41
-
200
s
~
bil ..:.:: ....... ~
s .... ....:a..
--- -
-- ------
180 160 140
..._ 120 {I)
~
;... W2 ~
== ";' ~
100 80 60 40
32,621
20 0
0
12
24
36
48
60
72
Waktu (jam) - - - Laju Produksi C02
- . - Laju Konsumsi 02
Gambar 5.9. Grafik Laju Respirasi Ikan Nila yang Dilapisi Edible Film (EF4)
42
BAB6 KESIMPULAN DAN SARAN 6.1. Kesimpulan 1. EMARJG aktif terhadap ketujuh mikroba yang diuji dan sensitif pada Staphylococcus
aureus yakni bakteri gram posistif. Ekstrak 1 memiliki aktivitas yang paling tinggi
pada bakteri Pseudomonas aeureginosa dan tidak aktif pada jamur Saccaromyces cerevisiae. Ekstrak 2 sensitif pada jamur
Candida albicans dan tidak aktif pada
Saccaromyces cerevisiae. EF memilliki sifat aktivitas terhdapat ketujuh mikroba yang
diuji, tetapi sifat antimikrobanya lebih rendah dibanding dengan EMARJG dan sensitif terhadap Staphylococcus aureus untuk EF 1. 2. Ekstrak rimpangjahe ( ekstrak 1, ekstrak 2 dan EMARJG) dan EF4 dapat mengurangi pertumbuhan bakteri ikan nila hingga hari kelima. 3. Sifat antioksidan diuji secara invivo pada ikan nila, menunjukkan
bahwa ekstrak
rim pang jahe gajah memiliki sifat antioksidan yang lebih besar dibandingkan dengan EF4.
6.2. Saran
Uji sifat antimikroba untuk edible galaktomanan yang diinkorporasi dengan EMARJG dibandingkan dengan metode lain.
43
DAFfAR PUSTAKA Anonim, 2002, Budidaya Pertanian ]ahe, Teknologi Tepat Guna, IPTEKnet. Akoachere, ]-F T.K., R.N. Ndip, E.B. Chenwi, L.M. Ndip, T.E. Njock dan D.N. Anong, 2002, Antibacterial Effect of Zingiber Offlcinale and Garcinia Kola on Respiratory Tract Pathogens, East African Medical journal, Vol. 79, No. 11. Attarian, A.C.L., V. Kechichian, P. Veiga-Santos, C. Ditchfield dan C.C. Tadini, 2006, Effect of Antimicrobial Edible Additives on Cassava Starch Biobased Films Characterization, 2006 CIGR Section VI International Symposiwn on Future of Food Engineering. Warsawa, Polandia. Auta, K.I., Galadima, A.A., Bassey, ].U., Olowoniyi, O.D., Moses, 0.0. and Yako, A.B., 2011, Antimicrobial Properties of the Ethanolic Extracts of Zingiber officinale (Ginger) on Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa, Research Journal of Biological Sciences, 6 (1), 37- 39. Aydinli, M., M. Tutas ·dan A. Bozdemir, 2004, Mechanical and Light Transmittance Properties ofLocust Bean Gum Based Edible Films, Turk.]. Chern., 28, 163- 171. Bozdemir, O.A., dan Mehmet T., 2003, Plasticiser Effect on Water Vapour Permeability Properties of Locust bean gum-Based Edible Film, Turk. ]. Chern., 27, 773 - 782. Brody, A.L., 2005, Packaging, Food Technology. 59, 2, 65- 66. Burt, S. A., 2004, Essential oil: Their Antibacterial Properties and Potential Applications in Foods: a review. International Journal of Food Microbiology, 94: 223 - 253. Chandrasekaran, , R., Radha, A., dan Okoyuma, K. (1998). Morphology of Galactomannans: An X-Ray Structure Analysis of Guaran, Carbohydr Res, 306, 243-255., dalam Moreira, L.R.S. dan E.X.F. Filho,. (2008). An Overview of Mannan Structure and Mannan Degrading Enzyme Systems, Appl. Microbial. Biotechnol, 79, 165- 178. Chen, ]., Changhua L., Yanqing C., Yun Chen dan Peter R.C., 2008, Structural Characterization and Properties of Starch/Konjac Glucomannan Blend Films, Carbohydrate Polymers, 74, 946- 952. Cheng, L.H., A. Abd Karim dan C. C. Seow, 2007, Effect of Acid Modification on Physical Properties of Konjac Glucomannan (KGM) Films, Food Chemistry, 103, 994 1002. Cheng, L.H., A. Abd Karim dan C. C. Seow, 2008, Characterisation of Composite Films Made of Konjac Glucomannan (KGM}, Carboxymethyl Cellulose (CMC) and Lipid, Food Chemistry, 107, 411-418. Cerqueira, M.A., M.]. Sousa-Gallagher, Isabel Macedo, R. Rodriguez-Aguilera, B.W.S. Souza, ].A. Teixeira dan A.A. Vicente, 2010, Use of galactomannan edible coating application and storage temperature for prolonging shelflife ofRegional cheese, journal of Food Engineering, 97, 87- 94. Cerqueira, M.A.. B.W.S. Souza, ].T. Martins, ].A. Teixeira dan A.A. Vicente, 2010, Seed extracts of Gleditsia triaconthos: Functional properties evaluation and incorporation into galactomannan films. Food Research International, 43, 20312038. 44
Cuq, B., Gontard N. Dan Guilbert S., 1995, Edible Films and Coatings as Active Layers. In: Active Food Packaging. Rooney, M.L., (Ed), Blackie Academic and Professional, Glasgow, 111 - 142, didalam Weber, C.J. (Ed), 2000, Biobased Packaging Materials for the Food Industry, A European Concerted Action, Denmark. Cosentino, S., Tuberoso, C.I.G., Pisano, B., Satta, M.V., Arzedi, E., Palmas, F., 1999, In
vitro antimicrobial activity and chemical composition of Sardinian Thymus essential oils, Lett. Appl. Microbial .. 29, 130- 135. Danhowe, G dan 0. Fennema, 1994, Edible Film and Coating: Characteristic, Formation, Defenitions adn Testing Methods, didalam Krochta, ].M., Elizabeth A.B., dan Myrna O.N.C., Edible Coating and Film to Improve Food Quality, Technomic Publ. Co. Inc., Lancaster, USA. Debeaufort, F., ].A. Quezada-Gallo dan A. Voilley, 1998, Edible Films and Coatings: Tomorrow's Packagings A Review, Crit. Rev. Food Sci., 38, 299- 313. Dinas Kelautan dan Perikanan Provinsi Sulawesi Tengah. 2010. Petunjuk Teknis
Pembenihan
dan Pembesaran Ikan Nila (Oreochromis Niloticus}.
V·r ww.dkp.sulteg.go.id
Direktorat Pemasaran Dalam Negri. 2010. Wana Pasar Ikan. Edisi Juli 2010. Volume 83. ISSN : 1829-5576 Ekwenye, U.N. dan N.N. Elegalam, 2005, Antibacterial Activity of Ginger {Zingiber 0/lJcinale Roscoe} and Garlic {Allium Sativum L.} Extracts on Escherichia Coli and Salmonella typhi, International Journal of Molecular Medicine and Advance Science, 1, 4, 411 - 416. Estiasih,T. 2009. Minyak Ikan. Cetakan.J. Yogyakarta : Graha Ilmu. Halaman 1; 43; 53. Ferry, ].D., 1980, Concentrated Solutions, Plasticized Polymers and Gels, in Viscoelastic Properties of Polymers, 3rd ed, Wiley, New York, 486 - 598, didalam Julianti, E. dan M. Nurminah, 2006, Teknologi Pengemasan, Buku Ajar Departemen Teknologi Pertanian- Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara. Gupta, S., and Sadhana, R., 2005, A Comparison of The Antimikrobial Activity of Garlic,
Ginger, Carrot, and Turmeric Pastes Against Eschericia coli 0157:H7 in Laboratory Buffer and Ground Beef, Foodborne Pathogens and Disease, vol. 2 (4) : 330-340. Hamed, S.F. and M.A.Allam. 2006. Application of FT-IR Spectroscopy in the Determination Antioxidant Efficiency in Sunflower Oil. journal of Applied Sciences Research 2(1) : 27-33 Hamid,A. 2010. ]enis-jenis Ikan untuk Kesehatan dan Kecerdasan Anak. Cetakan I. ]ogjakarta: Buku biru. Halaman 13-14 Hara,A. and N.S. Radin. 1978. Lipid Extractiomn of Tissues with a Low-Toxicity Solvent. Academic Press, Inc. Analytical Biochemistry 90, 420-426 Julianti, E. dan M. Nurminah, 2006, Teknologi Pengemasan, Buku Ajar Departemen Teknologi Pertanian- Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara. Krochta, ].M., 1992, Control of Mass Transfer in Food with Edible Coatings and Film, didalam Singh, R.P. dan M.A. Wirakartakusumah {ed):, Advances in Food 45
Engineering, CRC Press, Boca Raton, F.L., 517 - 538, didalam ]ulianti, E. dan M. Nurminah, 2006, Telmologi Pengemasan, Buku Ajar Departemen Teknologi Pertanian- Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara. Krochta, ].M. dan De Mulder-Jhonston C. 1997, Edible and Biodegradable Polymer Films: Challenges and Opportunities, Food Technology, 51, 61 - 74, didalam Weber, C.J. (Ed), 2000, Biobased Packaging Materials for the Food Industry, A European Concerted Action, Denmark.
Li, B., ].F. Kennedy, J.L. Peng, X. Yie dan B.]. Xie, 2006, Preparation and Performance Evaluation of Glucomannan-Chitosan-Nisin Ternary Antimicrobial Blend Film, Carbohydrate Polymers, 65, 488 - 494. Lai, H.M., G.W. Padua dan L.S. Wei, 1997, Properties and Microstructure of Zein Sheets Plastisized with Palmitic and Stearic Acid, Cereal Chern. 74 (1), 83- 90, didalam julianti, E. dan M. Nurminah, 2006, Teknologi Pengemasan, Buku Ajar Departemen Teknologi Pertanian- Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara. Liviawaty,E. dan E.Afrianto. 2010. Penanganan Ikan Segar. Bandung: Widya Padjadjaran. Halaman 8; 21; 25; 33; 38-40 Me Hugh, T.H. dan ].M. Krochta, 1994, Permeability Properties of Edible Films, didalam Krochta, ].M., B.A. Baldwin dan M.O. Nesperos- Carriedo (ed), Edible Coating and Film to Improve Food Quality, Technomic Publ. Co. Inc., Lancaster, USA. Mikkonen, K.S., Maija, T., Peter, C.,Chunlin, X., Hannu, R.,Stefan, W., Bjarne, H., Kevin, B. H., dan Madhav, P. Y. (2009). Mannan As Stabilizers of Oil-In-Water Beverage Emulsions, LWT-Food Science and Technology, 42, 849-855 Min,B. and D.V.Ahn. 2005. Mechanism of Lipid Peroxidation in Meat and Meat Products. Food Science and Biotechnology. Volume 4(1). Pages 152-163 Moghaddam, A. M. D., Shayegh, ]., Mikaili, P., and Sharaf, ]. D., 2011, Antimicrobial Activity of Essential Oil Extract of Ocimm basillicum L. Leaves on Variety of Pathogenic Bacteria, Journal of Medicinal Plants Research, 5, 15: 3453 - 3456. Pelissari, F. M., Grossmann, M. V. E., Yamashita, F., and Pineda, E. A. G., 2009, Antimicrobial, Mechanical, and Barrier Properties of Cassava Starch - Chitosan Films Incorporated with Oregano Essential Oil, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57: 7499- 7504. Pokorny,)., N.Yanishlieva and N.Gordon. 2001. Antioxidants in Food. Woodhead Publishing Limited : England. Porter,N.A., S.E.Caldwell and K.A.Mills. 1995. Mechanisms of Free Radical Oxidation of
Unsaturated Lipids. JAOCS vol 30, no.4. Pages 277-290 Putro, S., 2008, Handling and Processing of Tuna for Sashimi and Fresh Chilled Product, lnfofish Technical Handbook Series. Rao. C. V. N .. Choudhury, D., dan Bagghi, P. (1961). Can.]. Chem, 39, 1408. dalam Koiman, P. (1971). Structures of The Galactomannan Seeds of Annona muricata, Arenga saccharifera, Cocos nucifera, Convolvulus tricolor, and Sophora japonica, Carbohyd. Res, 20,329-337.
46
Reid,]. S. G., dan Edwards, M. E. (1995). Food Polysaccharides and Their Apllication, Stephen, A.M., Ed., New York, M. Dekker Inc., 155-186, dalam Egorov, A.V., Mestechkin, N. M., dan Shcherbukhin, V. D. (2004). Composition and Structure of Galactomannan from The Seed of Gleditsia Ferox Desf, Apllied Biochemistry and Microbiology, 40(3), 370-375. Shahidi,F. And Ying zhang. 2005. Bailey's Industrial Oils and Fat Products. Sixth edition. Six volume. Canada : john Wiley and sons. Pages 362-363 Stoilova, I, A. Krastanov, A. Stoyanova, P. Denev dan S. Gargova, 2007, Antioxidant activity of a ginger extract {Zingiber ofl1cinale), Food Chemistry, 102, 764 - 770. Sun, Y.X, ].C. liu, X.D. Yang dan ].F. Kennedy, 2010, Purification, structural analysis and hydroxyl radical-scavenging capacity of a polysaccharide from the fruiting bodies of Russula virescens, Process Biochemistry, 45, 874 - 879. Tan, B.K.H. dan]. Vanitha, 2004, lmmunomodulatory and Antimicrobial Effects of Some Traditional Chinese Medicinal Herbs: A Review, Current Medicinal Chemistry, 11, 1423- 1430. Tarigan, j. dan J. Kahan, 2009, Analisis Thermal dan Komponen Kimia Kolang-kaling, Biologi Sumatera, Vol. 4, No.1.
1
Tarigan.]., ]amaran, K., Herlince, S., dan Riko, ]., 2011, Ekstraksi dan Karakterisasi Galaktomanan dari Kolang- Kaling, Proseding Seminar Nasional Kimia- Medan. Tarigan, J., Tonel, B., jamaran, K., dan Marpongahtun, 2012, Characteristic and Study of Antioxidant Activity Galactomannan from "Kolang-Kaling" (Arenga pinnata), Proceeding of MAMIP, Asian International Conference on Materials, Minerals and Polymer, Vistana Hotel, Penang, Malaysia. Van de voort,F.R., M.H.Moh, Y.B. CheMan and W.j.W. Abdullah. 1999. Determination of Peroxide Value in Thennally Oxidized Crude Palm Oil by Near Infra Red Spectroscopy. ]AOCS, Vol.76, No.1 Wahjoedi, B., 1994, Beberapa Data Fannakologi dari ]ahe, Warta Perhipba, Perhimpunan Peneliti Bahan Obat Alami, Vol 2, 4 - 6. Wills, R. H., Lee, T. H., Graham, D., Me Glasson, W. B., and Hall, E. G., 1981, Postharvest, New South Wales University Press, Australia.
47
Laml!iran 1. Analisis GC Mini:ak Ikan ;:,~t'1c-LE
t~AME
:
M... :YAK IKAN N:::-A
FID1 A, (1201191FA000003 D) ..co .....
CD ..... (_)
pA 1800 1600
..-
1400
~ N
u..
(_)
t'-
0
"<;)"
CD
,...:
1200
~ ..-
(_)
1000
co ..-
.....
800
(_)
t'-
co
N
N
..-
600
10
o) ("')
co ("')
200
("')
'V
.....
10
(")
t'-
0
O'l
O'l
c:i
..-
co ("') 10
N
.,_
10
0
NO
t'-
.....
RT
..-
N
(_)
400
CD
Main
t'CD
.....
<>
CD ..- N 0
10
("')
o.::i ..-
t't'-
c:i N
20 p
Area
("')
co
~ CD N
CD
10
0 o) N
0 N ~
.....
("')
30
Normal %
co co 0
o.ri
("')
40 mm Compound Name
------------------------------------------------------------------------, .1.
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 Total
0.000 2.526 3.138 3.591 0.000 7.543 9.521 9. 768 9.894 10.135 10.693 11.476 11.740 12.271 12.538 12.687 12.860 13.229 13.617 13.874 14 . 167 14.707 14.915 16.435 16.917 17.640 17.778 18.092 18.302 18.922 19.608 20.436 20.775 21.666 25.381 26.483 27.012 27. 911 29.056 30.395 31.120 35.088
0.000 0.131 0. 489 0.101 0.000 0.038 0.043 0.053 0.050 0.056 0.051 0.091 0.082 0.076 0.084 0.078 0.094 0.124 0.118 0.087 0.105 0.112 0.086 0.126 0.143 0.158 0.083 0.113 0.137 0.141 0.150 0.159 0.159 0.181 0.187 0.218 0.205 0.202 0.206 0.226 0.241 0.261
0.0000 63.1044 315.7062 24.5875 0.0000 76.2295 1461.2485 19.4077 78.0120 18.9369 92.9845 18.4178 24.1208 9665.4219 265.5560 2284.0012 42.9264 87.6740 79.6903 23.2777 142.2399 100.3024 31.4631 18.1735 2990.9260 13197.9062 924.6875 41.4892 123.1381 5444.0747 254.9060 43.1662 414.2639 64.1804 83.3051 591.9609 65.5948 76.3066 149.7131 194.0605 250.5349 173.1420
0.000 0.158 0.789 0.061 0.000 0.190 3.652 0.048 0.195 0.047 0.232 0.046 0.060 24.153 0.664 5.708 0.107 0.219 0.199 0.058 0.355 0.251 0.079 0.045 7.474 32.981 2.311 0.104 0.308 13.604 0.637 0.108 1.035 0.160 0.208 1. 4 79 0.164 0.191 0. 374 0.485 0.626 0. 433
40016.8385
100.000
C6
C8 C10 C12 C14
C16
Cl8 C18Fl
Cl8F2
C20
48
Lamp iran 2. Spektrum FT-IR Tanpa Perlakuan (Kontrol) Eo 00-r------.-------.------.------.-----~.------.------,------,-------.------.-
50
40
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
t"''
:
:
I
I
I
I
I
N
~ ;!.
I
~
I
I
\
I
\
1
("1 1
I
11
I ,,
\
:
/'J
r: I
~
~~
I
mN
I
N
::
N
,'
/
~
I
,/
I
I.
~\/
: I I
II IIi:!.
'I •' :11,1:'i 1 t I I1 :1,,, I I :J. ~
M
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
t
I
I
1:
~ --~- --
-~ ~-1 ~ 1 :&
1 1
I"' ~
I•
1:
I
I I
?
~-----I
I
I
i
I
'I
I •
!
:
f
I t I I
11 I
I
II
: :' I II I
·"',fV\
I
I
I /\_
t 1\
I
,,1
..;
:~
1 .
I 1 I I
I~
: I I
1
I I
'
I
I
I
I
I!:::
______ J_,_______ ~ UJL iJ__L ~ __ J__ Lu___ ---~ _______ l_ I• I I I ~ I
~f ,,
I
I
III 'i'• ~ I I
I v
: I
..
I
k ;:~_..; \\ ~-
~
I I
I I
1
I
;'
I
\
f•,' I 31' I I i;t I .i I I -------~r-------r--- ~ ---7-- ~ T---,- x ------r-- - ----Tlj
fl
I
;
I
~
I
rS
I
~
I
~
I
~
I
on
:
~:::
I
It"!
I
~
~
:
l
I
I
tl ~ ~~ ----- -:V'-
q
I 1 I I
ol
I
\j
----~i~
.,
II
---- ~ -------
I
------ -~- ~- -----H -------i-----!-+\-,--- t -~~~--- --- f-
I
- - - - - - - 4 - - M- - - - - .-1-f- ~ -
I
~
N
I : I ------- ~\-- _ j_ -- -:~--- -- --~ ------I I
I I
I
I
I
{ ..,,.....; II ~~
.
I,
10
n
~ ~ t : ! f : ------ ~l _____ L _~ __ j _____ ~------1,:
20
_,--../ '
-1 -r r-~-------~---JLl--~------\ 8
30
/ 'I
I~'
-------~-------~------~- -rt -~-~ I
: I: ;0·\:1;/1: ;: J\+\I £_\:--- -1---1 -f--
-~
I
I;! I ;f,
I
I
I
I
I
-------~--------~-------~-------4--------~-------·I
I
I
I
'I
I
,., l m
,:!. I~
I
o-;-.-.-..-+-.,~-.-r~-..---~r,-.-.-.,_.-.,~-+-.-..-.-r,. .-.-.-r.-.-.,r;-.-.-..-+-.,~-.-r~
4000
3500
3000
2500
2000
Peak
1750
1250
1500
nte nsity
::=!~~
4. f\r:l
::::!
717 .. 5:2
~
R17 R?
4
~4R ~R
5
1134.1
21.7 35
lfi
11 S7 ?H
-H'f? A~
7 8
3 -.4 95 29.6 67 25.0 6 -1 26.247 49.8 91 1 B. 42 55.7 33 56.0 26 54.5 61 53.7 58 5.::!.0 8 5 .9 5 3 43.4 96 4.::!.5 55 14.05
223
1-42.·16 -1303.88 •1373.32 1458. -1 e 1658.78 1743.65 1897.95 1fll75. -1 1 2 83. -1 219 .. 13 2345.4 2368.59 266 .77 2723.49 2854.65 2924-.09 3356 . -1-4
2 25
3749.6 ~
9..48 16. 25 4 .5 99
3873.06
39.8 33
2 21
750
500
II
s
39.9 5:2 41 () ? ?5 ::\4 ?
9 "1 -11 -1.:! -1 3 •14 15 ·16 17 -1 8 1fll
1000
[I
--~
-
--
-
49
Lampiran 3. Spektrum FT-IR Penambahan EMARJG (E 1} M-.-------.-------.-------.-------.-------.-------.-------.-------.-------.-------.I
%T
50
40
I
-------L-------~-------L------1
I
:
I
I
:"1 \
I I
::
0
I I
I I
-------~-------~-------~-------~-~]~-------~~ ,
~/
r-
\
::l
g
:/! 1 I
u; ;;)
I
I
I
,._ "'
I
I
I
I
: /..r1,:'1 :
•'I
II I' j
: f, :;;,,·\~ : ~ :I :
I
'
/I
'
I t
II
II
:;;
I
'
v
I
I
t ~ I I ~ 'I fI
,
~
I
I
I
'\
I
I ~
I ....
~
I
I
' I' : II
l Il
:; -
:~ ~ ~
:
I
I -
:
I
I
I
,,
I
I
~
I
:
I
:
I
I
't:t+'
I
I
I
l
'
I
I
I
\
I
.
\
I I
I ,\ I :i : I: --~~ - \-:-- --~ t- -~ - ---:------- -------,I::t r-----r r--~I - -- :r1 -,11--- r- ~ -----r------ V2QJ
I
I
I
I
I
I
I
!
I
f\
I
V
1
~~
I
~
., I
I
: : I
-------~-r-----r-J -----~------, :;; ,I ''I I I
:=.
I
...,
•' II
I
I \
I
I' : \, I
:
I
I
I
1
: g~
: . ., 10
I
I I
---~-----~ ~~~~------~~-- -- -~-------;-------;---7---. -~~---- ---=-----~, ~ ~-k--- -H----~ 1 I t'-, 10~
20
I
:
1
30
I I
t
~
:2
'\ ~
-------~-------~-------~--~ ----~-------~-------~I
I
I \
d
I
I
I
1
I
\
~
:
I
~
-------~-------~t~-----~-------
:!
I
'
-------~-------~-------~-------~-------~-------~1
I
I
l;t
·I ~
I
I
I
I
I
'
'
I
I
0 4000
3500
3000
2500
1 2 3 4
5 6 7 8
~ 1~
·13 •1 4 15 ·16 •17 18 •19
2
2000
Peak 4 .19 7 1 7 .52 8 1 7.82 87 .82 948.98 1 1 03 .2 •11 57. 29
1750
1250
1000
750
500
I tensity 9 4~.4
4 8. 7
-
L34.44 1373.32 1458. 1 •1658. 76 ·1743.65 ·1&05. 67 23 4 . 56 2376 .3 2854. 65 2924 .09 337 .57
-
3749 . 6~
-
3603.63
1500
5~.3
36.6 29.8 24.4 3~.9
3-.6 29.4 42 1 6.2 47.4 42.7 4 1.4
114.6 ' 1 1 .6 2 .7 35.9 36.3
,, II
J I
50
Lampiran 4. Spektrum FT-m Penambaban Ekstrak 2 (E~ w -.------.-------.------.------.-------.------.------.-------.------.-------.%T
:
50
-------~-------~--------: -~11--~~8 1
I
l
I
: t
N
i~ 30
I
~ ~
I
/',a I ,.
~
$
"'
t
\
I
\J f
:8 :1:
: I
\'
0 I
I I 't
l t
~
t
It
,.._.
I+
.0 nn
'•
:
II III
• 1
I
1
I
.~.+
:
Tt
I
.
I
I
f\;
:
ftJ
·~~
I
11
2-
t
I
f
:
I
I
'I I ;~ 1~I I j: 4 1 I I I' '! ""' I I
:
~
'I I
1 '-i
~
'I I"' .. ~
I... I -
f
\
I
I f
I,
I
!
i
I
I
I
•j
I
I I
(Q
I
:
t
a.
1( '"
\
'
\
I I
1\
f(\ 1; ~
I '
·V li! ' 1--f-- ----- +t'
Ch
- - - - _:_ - - - - - -
I
I
·~ I~
1
I
1""
I
I I I
I I
I
I 1
I
-~--
I
-----
i-
I I
I I
I I
I
I
I
I
t I
I I
I I
I I
~
I I
1 :
~
::
~
~
I
I
I
I
I
-------,--------r---- ---7------- ,--------r-------T-
IIlliI
If~
I
I
J
~
:~ I
-------~-------~-~------~-------
4000
'
~I
: k :t
I
I
;'
I'
I
h
I"
fT\1'\{ ~ ~
I
•1
I
~ I -~-·~----4--r- :6----H--------f-------..t--t-~--- _,... __ It I oD ., I I,~ «; IN a.
:~~"' I
-------~ ~~-----~~lt _____ ~------1;1,.-.
20
f
--- ____ jl __ -- ---~ ~ __ §_- _J.~-- ~I --1~~,-:----~-r:--~- ----:------II ,....
40
!~
!
-~~
I
I
•
I
I
I I
I I
I I
3500
3000
2500
I I I t I I -------~--------~-------4-------~--------~- - -----+-
2000
Peak
1500
750
500
ntensity
354_9 8.37 56-405 - - - - t l '€ 09_51 5'L 57 3 7 7-5:2 4 817_82 53_406 55.686 5 864-11 948_98 6 46.8 3 7 115729 39<.99 45.585 8 1:!34.44 9 44.676 1373.3:! 43_729 1458.1 e 10 1 ~--- 1635.64 5~.532 36_273 _ _ _ __ 1.::! 174:::u55 13 1897.95 542 53.9-:::3-~--14 1959.66 15 2306.-96 :5 .698 2337 .7=2 =----16 51278 17 2376.3 50.386 266 _77 46_946 16 19 2654.65 3 .087 20 2924D9 24.563 32_521 .21 3387 3425.56 - - - - ' - ;32.40 1 23 :=:::13749_6.2 39.948 36_974 24 - = = r3665.35 1
·-
-- - ·-
51
10D-j
- - - - - - - -......
~
~ C:!
1-
"$
e
7
~
e
~
""
5
28!ilt.71cm-1, 54.13W.T
2823.2Van-1 , ~1 .-T
4
3500
r:=:,:
MIWir F4 27122013
Vl
N
3000
~
""
~
11OO.o40cm- 1, 51 .30% T 174<1 .4,~·1, 40.71"T
2500
cm-1
2000
1500
---· .----
Sample 004 By Adminiatrator Date Friday, December 27 2013
1000
~ e5o
~
1:1"
~
=
~
I ~ ~ ~ ~
Lampiran 6. Spektrum FT-IR Minyak dari Daging Ikan Nila yang Dilapisi EF4 (E4}
~--...._.........,010'7\-1.
21t• .J8cm.1 , tOO 81
2217~1 97.~T 2179 .. 7(;1J1-1 9782"T 211&71c:m-1 . 98~T
96".6T
199927cm-1. 102
1744
%T
1 ..Oo&I6T
40 4000
3500 Mawar Mlnyek '"-"27122013
3000
2000
2500
1500
1000
650
cm-1
Sample 004 By Ad'"'"''..., DolO Fridoy. Oecembef 27 2013
53
Lampiran 7. Hasil Respirasi Daging lkan Nila Yang Dilapisi EF4
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA FAKULTAS PERTANIAN PROGRAM STUDIILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN LABORATORIUM ANALISA KIMIA PANGAN Jalan Prof.A.Sofyan No.3 Kampus USU Medan Telp. (061) 8223196
DATA BASIL PENGUJIAN
Pemohon Alamat Jenis Sampel Jumlah Sam pel Tanggal Terima Tanggal Analisis Analisa
: Juliati Tarigan : FMIPA USU : lkan Nila : I (satu) sampel :23 Desember 2013 : 23 Desember 2013-27 Desernber 2013 : Laju respir.tsi daging ikan nilai pada suhu dingin {10°C)
Jam
Rata-rata
21.0 20.6 20.5 20.4 20. 1 20.1 19.2
lkan Yang Dilapisi dengan Edible C(h 4ju Konsumsi 0:! Laju 0 .0 0.000 7.249 3.6 3.7 9.061 4.2 10.874 5.2 16.311 5.7 16.311 6 .2 32.621 13.204
Produksi C02 0.000 89.708 92.200 104.659 129.578 142.038 154.497 101.812
Laju Respirasi ikan gununi yang dilapisi edible nlm : a. Terhadap 0:! = 13.204 mllk.g-jam b. Terhadap COz = 101.812 mllk.g-jarn
Medan. 27 Desember 2013
Dr.Ir.Elisa Julianti. MSi NIP. 196706161991032003
54
Lampiran 8.
Gambar Alat Cosmetektor 06 dan C06 untuk Pengukuran Laju Respirasi
55
Lampiran 9. Perhitungan Bilangan Peroksida 'd volume NazSzOJ x Normalitas NazSzOJ x 1000 Bilangan pero ks 1 a = 0.5 gr
Normalitas NazS203 yang dipakai
a.
= 0,0036N
Bilangan Peroksida dari Lipida Daging lkan Nila (penyimpanan 5 hari) /"Eob"
'} ks'd B1 angan pero 1 a
= 2,29 =
X
8 244 ' 0,5
0,0036 X 1000 , 05
= 16' 488 meq/kg
b. Bilangan Peroksida Lipida dari Daging lkan Nila + 1 ml EMARJG 5% (penyimpanan 5 hari) I "E 1b"
'l k 'd 2,01 X 0,0036 X 1000 B1 angan pero s1 a = o,5
=~ = 14,472 meq/kg 0,5 c.
Bilangan Peroksida Lipida dari Daging lkan Nila + 1 ml Ekstrak 2 5% (penyimpanan 5 hari) I
"El"
X 1000 B1'}angan pero ks1'd a = 1,75 X 0,0036 , 05 = 6'30 = 12 600 meqlkg
0,5
'
Dengan cara yang sama sperti diatas dilakukan untuk menghitung "E3b" (Volume
natrium tiosulfat = 1,83 ml) dan
"E4b"
(volume= 2,20 ml).
56
Lampiran 10. Formulir Evaluasi Atas Capaian Luaran FORMULIR EVALUASI ATAS CAPAIAN LUARAN KEGIATAN
Ketua
: Juliati Br. Tarigan SSi, MSi.
Perguruan Tinggi
:Universitas Sumatera Utara
]udul
: Pembuatan Edible Film Yang Bersifat Antimikroba Dan Antioksidan Dari Galaktomanan Kolang-Kaling (Arenga pinnata) Dan Ekstrak Rimpang jahe (Zingiber officinalle).
Waktu Kegiatan
: tahunke dua dari rencana dua tahun
Luaran yang direncanakan dan capaian tertulis dalam proposal awal:
Capaian
No Luaran yang Direncanakan 1
2 3
Nasional Publikasi Jurnal Terakreditasi!ferakreditasi Seminar Nasinal dan Intemasional Seminar Nasional
tidak Publikasi jurnal nasional Seminar Intemasional
1. PUBLIKASI ILMIAH Keterangan Artikeljumal Ke-1 Nama Jurnal yang dituju Klasifikasi jumal
] ournal Science East Borneo Tidak terakreditasi
Impact factorjumal
-
judul artikel
Aktivitas antioksidan dan antimikroba ekstrak rimpang jahe gajah (Zingiber offlcinale Rose) dan aplikasinya pada
II
Status naskah -Draf artikel -Sudah dikirim ke jumal -Sedang ditelaah -Sedang direvisi -Revisi sudah dikirim u1ang -Sudah diterima -Sudah terbit
2.
.ikan niJ~ (O_r(}ot;!JFQ!Jlj~ Ni!otjcus) -
--J
BUKUAJAR
57
3.
PEMBICARA PADA PERTEMUAN ILMIAH (SEMINAR/SIMPOSIUM)
Nasional
Tempat Pelaksanaan Waktu Pelaksanaan
Internasional Antioxidant and Antimicrobial Activity of Edible Film Galactomannan "Kolangkaling" (Arenga pinnata) Incorporated with Extract Essential Oil of Ginger Rhizomes (Zinf?iber offlcinalle Rose) Yogyakarta-lndoneisia October 22-23, 2013
-Dr.U Makalab
Drof mM.~_all
-Sedang direv.iew -Sudah dilaksanakan
~
Judul Makalah
4.
SEBAGAI PEMBICARA KUNCI (KEYNOTE SPEAKER)
5.
UNDANGAN SEBAGAI VISITING SCIENTIST PADA PERGURUAN TINGGI LAIN
6.
CAPAIANLUARANLAINNYA
Medan, Desember 2013 Ketua,
Juliati Br. Tarigan, SSi, MSi. NIP: 19720503 199903 2 001
58
Lampiran 11. Surat Penerimaan Seminar lnternasional ICICS 2013
Dr. Riyanto
1c!cs
ICICS 2013 Chairman
2o13
Department of Chemsitry Islamic University of Indonesia
The 2"" International Conference of The Indonesian
Yogyakarta
Chemical Society (ICICS 2013)
Tel.: +62 274 896439, 895920 (ext. 3012)
October 22-23, 2013
Fax.: +62 274 896439
Yogyakarta. Indonesia
55584, Indonesia
Email: [email protected]
http://icics2013.seminar.uii.ac.id/
Acceptance Letter September 30"'. 2013 Abtract title: Antioxsidant and Antimicrobial Activity of Edible Film Galactomannan "Kolang·kaling' (Arenga pinnata) Incorporated with
Extract Essential Oil of Ginger Rhizomes (Zingiber officinale Rose)
Authors: Jufiati Br. Tarigan and Jamaran Kaban Dear Corresponding Author,
The above abstract title has been submitted to ICICS 2013. On behalf of the organizing Committee, I am pleased to inform you that this abstract has been accepted for oral presentation at the 2"" International Conference of the Indonesian Chemical Society 2013 (ICICS 2013). This abstract can be included in the Book of Abstracts, ICICS 2013, and a special issue of international proceeding conference (Proceedia Chemistry, Elsevier, ISSN: 1876-6196). Detail information about the http://icics2013.seminar.uii.ac.id/
conference
can
be
downloaded
from
website:
Thank you again for your participation in ICICS 2013. I am looking forward to meet you in conference at 22th to 23"' October, 2013, Yogyakarta, Indonesia Best regards,
cQ::~ cs 2013 Riyanto, Ph.D. Chairman Organizing Committee of the 21h ICICS 2013 Conference
59
Lampiran 12. Makalah Seminar Intemasional ICICS 2013
Antimicrobial and Antioxidant Activities of Edible Film Galaktomanan "Kolang-kaling" (Arenga pinnata) Incorporated with Essensial Oil Extract of Ginger Rhizomes (Zingiber of11cinale Rose.) juliati Br. Tarigan* dan Jamaran Kahan Departemen Kimia - FMIPA USU Medan jl. Bioteknologi No. 1 Kampus USU, Medan *Email: [email protected]
Abstract Antioxidant and antimicrobial activities of galactomannan edible film from "kolang-kaling" (Arenga pinnata) was incorporated with essential oil extract of ginger rhizomes (Zingiber officinale Rose.) has been studied. Variation galactomannan of weight were used ranging from 0.5 to 1.3 gram and essential oil .extract of ginger rhizomes at 0.5 and 1.0 gram. A weight of 0.6 g glycerol and 0.2 g mono glycerol oleat (MGO) were used in all edible films formulations. Antioxidant activities of edible fllm of solution were measured with DPPH method and antimicrobial activities of essensial oil of ginger and edible fllm with agar diffussion method. The edible film was aplicated for Nila fish (Oreochromis nilaticus) to see the bacterial of population with disc method. Edible film solution has antioxidant properties (%inhibition) between 24.51 and 33.77%. The antioxidant activitiy has increased in the increasing of galactomannan and essenti4J oil of ginger concentration. The edible film and essential oil extract of ginger rhizomes had antimicrobial activities and sensitive against Staphylococcus aureus. Aplication edible film in Nila fish showed the decreasing of bacterial population for 5 day about 2 x 104 CFU/mL value. Keywords: Antioxidant, antimicrobial, galactomannan, edible film, "kolang-kaling".
Introduction Edible film can provide additional protection for food, while being a fully biodegradable~ environmental friendly packaging system. They can be used to improve food quality and
prolong life sh.elf-llfe of fresh. products and tlley c.an lie used to ccm-y functionm. ingredients such as antioxidants, antimicrobials, nutrients, and flavours to futher enhance food stability, quality, functionality and safety (Lin & Zhao, 2007) .In addition, there is a very strong interest in identifying antiooxidant properties from products of natural sources in view of their application in food preservation; e.g., active substances such as plant extracts can be added, conferringe.g. antimicrobial or antioxidant properties to the foods (Lee, 2005). Edible film with antimicrobial properties can preventing growth of pathogenic and spoilage microorganisms as a result of their lag-phase extension or their growth rate reduction (Quintavalla and Viccini, 2002), and the antioxidants properties could control the the oxidation of fatty components in foods. Several researchers has studied the
60
incorporation of natural extracts to make hidrokoloids edible film with have antioxidant and antimicrobial properties (Pranoto et al., 2005; Seydim and Sarikus, 2006, 2006; Gomez Guillen et al., 2007); Ponce at al., 2008; Pellissari at al., 2009; Cerquiera at al., 2010). The edible film with antioxidant and antimicrobial properties has been formed from !kolangkaling' incorporated with basil essential oils without using any emulsifier (Tarigan, 2012). One of the abundant hidrokoloid coumpounds is galactomannan. They resulted from immature aren seeds (arenga pinnata) as "kolang-kaling". Precentage of galactomannan from Mkolang-kaling" is 4.58% andhad antioxidant properties tested with DPPH methode resulted IC 50 was 20.45 ppm (Tarigan at al., 2012). Galactomannan are polysaccarides built up of a
~-(1-4)-D-mannan
backbone with single D-galactose branches linked a-(1-6)
(Srivastava & Kapoor, 2005). Small concentration galactomannan can make viscous solution with water to form film (Cerqueira et al., 2009a; 2009b dan 2010). Galactomannan from "kolang-kaling" presents a ratio mannose/galactose of 1:2,2 (Tarigan, 2012). Therefore, the preparation edible film from galactomannan 'kolang-kaling' that have antioxidant and antimicrobial properties still scarce. The antioxidants of the extracts of ginger are essential oils, water extract and the pulp extract has been tested with DPPH• (Tarigan and Kahan, 2013). Extracts of essential oil from ginger can be resulted with hidrodestilation method (Sultan at al., 2005; Toure and Xiaoming, 2007), and had antimicrobial activities on bacteria (B. Subtilis, S. Aureus, K.
Pneumonia) and fungi (A. Niger, P. Notatum, Mheimalis, F. Oxysporum) (El-baroty at al., 20 10). Ethanol and water extract of ginger had antibacterial for Eschericia coli and
Pseudomonas aureginosa (Auta at al., 2011). The essential oil of ginger never been incorporated to edible film galactomannan "kolang-kaling". Thus, the objective of this study were to investigate the properties antioxidant by DPPH• method and antimicrobial of edible film with incorporation extracts essential oil of ginger by agar diffusion method. Material and methods R.~g_~~~
Galactomannan "kolang-kaling" and extracts essential oil of ginger were obtained from collection .of The Organic Chemistry Laboratory and Chemistry Departement of University of North Sumatera (USU) and Eschericia coli, Staphylococcus aureus, Shigella dysentrie,
Salmonella typi, Pseudomonas aeureginosa, Candida albicans dan Saccaromyces cerevisiae were obtained from the culture collection of The Microbiology Laboratory and 61
Biology Departement of USU. Monoglycerol oleat (MGO) was obtained from Sigma, Germany, Nutrien Agar (NA}, Plate Count Agar (PCA}, Mueller Hinton Agar (MHA) and Glycerol were obtained from E'Merck. Antimicrobial determinations were agar diffusion method and antioxidant were performed using 1,1-diphenyl--2-picrylhydrazyl (DPPH•) (Sigma, Germany).
Edible ftlm preparation The edible film formulation were based on method Cerquiera et al., 2010 with slightly modification. Galactomannan "kolang-kaling" weight of 0.5, 0.9 and 1.0 g were used, together with extract essential oil of ginger weight of 0.5, 1.0 g. A weight of 0.6 g of glycerol and 0.2 g MGO were used in all edible films formulations in 100 mL aquadest. The edible film were prepared by dissolving galactomannan in distilled water at 2o·c. Each mixture of galactomannan, glycerol and MGO was stirred for 2 hat room temperature and the extract essential oil of ginger were added at the corresponding weight, the obtained suspensions were homogenized with an blender Kitchen Cook made in Korea for 5 min. The edible film were prepared with a constant amount (7 5 mL) of solution which was cast onto a 13x13 em plate. The edible film were dried in an oven at 35·c for 20 h and maintained at
zo·c and 0% RH, until further use.
Table 1. Galactomannan "kolang-kaling" and extract essential oil of ginger weigth used in edible films formulation Edible Flbn EFt EFz EF3 E.h EFs EFs
Weight of Galactomannan 'Kolang-kaling' (gr) 0.5 0.5 0.9 0.9 1.3 1.3
Extract Essential Oil of Ginger {mL) 0.5 1.0 0.5 1.0 0.5 1.0
Antimicrobial activity Antimicrobial activity of extract essential oil of ginger The disc diffusion method was used to determine the antimicrobial activities. Fresh culture of microorganisms that were grown for 24 h were used and diluted with sterile physiological saline solution (0.85% NaCI). The sterile discs with a diameter of 6 mm were impregnated with lOpL of the extracts (concentration 0.5% and 1,0%) and place onto
62
plates containing Mueller hinton agar (MHA). which had been previously spread with 0.1 mL of inoculums, each containing 108 CFU mL- 1 of
microbial cultures, previously
standardized using the McFarland scale. Antimicrobial activity of edible film The disk inhibition zone assay was used to qualitatively evaluate the antimicrobial activity of the edible films according to Pelissari et al., 2009, with modification. The edible film were aseptically cut into 6 mm discs and place on plates containing Mueller hinton agar (MHA), which had been previously spread with 0.1 mL of inoculums, each containing 108 CFU mL- 1 of microbial cultures, previously standardized using the McFarland scale. The plate were incubated at 3'7°C for 24 h. The diameters of inhibition zones were measured in millimetres on all plate. All experiments were repeated two times.
Antioxidant activity The DPPH-scavenging potential of the edible film solution was measured, base and the scavenging ability of stable DPPH radicals by edible film solution. The ability of extracts to scavenge DPPH radicals was determined by the method of Blois (1958). Briefly, I mL of methanolic solution of DPPH (0.4 mM) was mixed with 1 mL of edible film solution (containing 0.5-5.0 mg/mL of film or Ft. Fz= 0.5 mg/mL; F3, F4 = 0.9 mg/mL and Fs, Fs =
1,3 mg/mL). The mixture was then vortexed vigorously and left for 30 min at room temperature in the dark. The absorbance was measured at 515 nm (UV-VIS Spectrophotometer) and activity was expressed as percentage DPPH-scavenging activity relative to the control, using the following equation: OJ.: 70
. . . (RSA) ra d"zca l scavengzng actzvzty
= IAcontrol-Asample] A . lOO control
Where Acontroi represents the absorbance value of the control sample and
Asample
represents
the absorbance value of the analysed sample. All experiments were carried out two times.
Estimation Population of Bacteria Isolate With Standart Plate Count (SPC) Nila fish were purchased from the market, cleaned and be cut to make 1 g each pieces and wrapped with a galactomannan film that has been incorporated with EMARJG. Every pieces of the fish were placed in a plastic box and stored at 5-l0°C for 9 days. The meat of nila fish without wrapping were used as controls. Cell density of bacterial isolates each treatment was calculated by using SPC method with a colony counter on days 0, 1, 3, 5.7
63
and 9 with cast plate methodwhere 1 gr of samples inserted into a test tube and sterile distilled water added to a volume of 10 ml.This treatment was referred to as the initial culture. Then the initial culture was diluted up to 10,000 times and then poured into 10 ml of PCA medium in a test tube and 1 ml of the initial dilution culture put into the test tubes
containing the media to vortexs and poured into petri dishes and homogenized. Further, incubated for 24 hours at 37 °C and bacterial cell density was calculated using the following equation: Colony cell x
1 (ceWml) dilution
( Fardiaz, 1992 ).
ResuJts and Discussion
The antimicrobial properties of essential oil of ginger was showed in table 2. The results .
~
...
showed that the essential oil of ginger had antimicrobial activity aggainst Eschericia coli, ~!?PJ1Yl9~f!~~'!~ §1'!!~1_:!~, S_f!jgella dy~~Ptrif!, $almonefla typi, Pseudomonas ael_lregjnosa,
Candida albicans and Saccaromyces cerevisiae. The inhibition zone showed highest for
gram positive strains of Staphylococcl!s .aurel!s ashas be.en published in our previus research (Tarigan and Kaban, 2013). Antimicrobial activities of essential oil was used as comparison to the antimicrobial properties of edible film. The difference in the zone of inhibition may be directly to the related to the susceptibility of each test organism to the essential oil (Auta et al., 2011). The essential oil contains terpenoid compounds that are more active against gram-positive than gram negative bacteria (Cosentino et al., 1999), and also component of compounds with smaller numbers also affect the antibacterial activity of essential oils, which probably involves some type of synergy with other active components. EMARJG antimicrobial activity are hard to studies and even impossible to compare with other literature due to the differences in methodology, content and composition of different herbs from different geographical regions. The mode of action is generally considered to be the disturbance of the cytoplasmic membrane membrane disruption the proton motive force, electron flow, active transport and coagulation of cell contents (Burt, 2004).
64
Table 2. Antimicrobial activity of EMARJG Bacterial Staphylococcus aureus Shigella dysentrie Salmonella typi Escherichia coli Pseudomonas aeureginosa Candida albicans Saccharomyces cerevisiae
EMARJG (0,5%) 10,90 4,50 2,40 6,40 1,90 2,90 2,00
Inhibition Zone (mm) Amoxysilin EMARJG (1%) JOJJ.g/disc 18,25 11,80 4,90 6,50 5,25 2,95 7,00 8,50 1,65 12,50 2,50 3,20 -
DMSO lOfJL 0 0 0 0 0 0 0
S. Aureus S. Typi E. Coli Fig 1. Inhibitin zone of EMARJG against S. Au reus, S. typi and E. coli
Edible films were tested against the microorganisms to determine the antimicrobial activity. Antimicrobial activity of edible film properties were shown in Table 3. The results of this study showed that the antimicrobial properties of edible films was lower than EMARJG. Therefore, we can conclude that the source and concentration of the active plant extract compounds and the film composition have a major effect on the biological action of films (Pelissari et al., 2009). Furthermore, EMARJG amount contained in the film was less than EMARJG, was due to the drying process. The edible films has antimicrobial properties at seven microbial test used but edible film (EF2, EF3 and EF4) had affect only to Staphylococcus bacteria (gram-positive) same with the EMARJG. The result indicated that EMARJG can be released from the film to inhibit the growth of microbes. Table 3. Antimicrobial activity of Edible Film Galactomannan 'Kolang-kaling' incorporated with EMARJG Bacterial Staphylococcus aureus Shigella dysentrie Salmonella typi Escherichia coli
Inhibition Zone of Edible Film (mm)
7,50 2,20 1,50 5,50
8,00 2,95 1,75 6,50
9,10 2,60 2,00 5,65
9,50 1,20 2,15 7,00
6,00 4,00 0,50 4,75
7,50 1,25 1,90 5,15 65
Pseudomonas aeureginosa Candida albicans Saccharomyces cerevisiae
0,50
1,15
1,00
1,50
0,75
1,00
1,50
2,10
1,50
0,60
1,50
1,50
1,50
1,70
1,65
1,50
1,70
1,80
Fig. 2. Edible Film Inhibition Zone against a. E. coli; b. S. Aureus Antimicrobial properties were measured by in vivo to the wrapped nila fish meat. The result showed that the amount ofbacterial has been decreased until the day of fifth and the seventh incresed for all of treatment. Similarly, if the film was coated on nila fish released at the time of dissolving flesh of nila, the number of bacteria was less than without removable. The decrease in the number of bacteria compared to controls showed that the antimicrobial active compounds that were released from the film to nila fish meat and active until the fifth day. The application ofEMARJG to the nila fish has been published in the previous report (Tarigan and Kahan, 2013) and the data has been used in this report as comparison to the data of edible film coated to the nila fish meat.
66
Fig 3. Number of Bacterial Isolates from Nila Fish Meat (a, c, e) and Coated with Edible Film (EF3) (b, d, t) on First, Second and Fifth Day Table 4. The Amount of Bacterial on Nila Fish Meat Storage Time (Day)
Control
0 1 2 3 5 7 9
55,50 41,50 81,00 35,00 90,00 120,00 270,00
Number of Bacterial ( x 104 sellmL) Removeable Non-Removeable Edible Film Edible Film 42,00 4,50 3,00 4,00 30,00 70,00
53,50 10,50 2,50 6,00 42,00 80,00
EMARJG (0,5%) 26,00 32,00 1,50 2,00 18,50 20,00
DPPH free radical was a stable free radical that has been used extensively as a tool for estimating activity of antioxidants in the capturing of free radicals. Antioxidants interact with DPPH•, transfers electrons or hydrogen atoms to DPPH• resulting in the neutralization of free radicals characters (Archana et al., 2005). Reaction is characterized by the occurrence of the reaction mixture changes color from purple to yellow. Table 5 shows the catching activity of free radicals by edible film solution was incorporated with EMARJG.
Table 5. Antioxidant Activity of Edible Film Solution Incorporated with EMARJG Parameter Absorbance % Inhibition
Sample EFt
EF2
EF3
EF4
EFs
EF6
0,693 24,51
0,693 24,51
0,676 26,36
0,661 28,00
0,641 29,74
0,608 33,77
From the table above, it can be seen that the increasing of the galactomannan concentration will increase the inhibition percentage. This was due to increasing of the reduction of DPPH • radical by the compound and can be monitored by the decrease in the maximum absorbance wavelength (color intensity decreased DPPH •) due to the reaction between DPPH • radical with galactomannan compounds. It is similar to those reported in our previous study that galactomannan can reduce free radicals with ICso valued of 22.109 mg/mL (Tarigan and Kahan, 2012). The antioxidant properties of galactomannan more 67
lowest than polysaccharide from Ganoderman lucidium but more higher than vitamin C when the concentration is 2 - 2,6 mg/mL (Xiao Ping et al., 2009). The Guar Gum had inhibition valued in 40% on 2 mg/mL concentration (Wang et al., 2010) while galactomannan 'kolang-kaling' only had 16,41% (Tarigan and Kahan, 2012). Furthermore, the rise of EMARJG in the edible film solution (EFt and EFz: EF3 and EF4; EFs and EFs) had increased inhibition percentage. The compounds in EMAR]G also have antioxidant properties (Tarigan
and
Kahan, 2013). However, the increasing of EMARJG
concentration had small affect compared to increasing of galactomannan concentration according to the rise of inhibition valued. The inhibition valued will increased in the increasing of EMARJ and Galactomannan concentration (EFz and EF4; EF4 and EFs) due to the synergy effect between galactomannan and EMARJG.
Conclusion
Edible film solution had antioxidants properties with inhibition percentages valued 24,51 33,77 and had antimicrobial properties againts Staphylococcus aureus (gram-positive bacterial). Application edible fllm (EF3) on nila fish meat depict the decreasing of bacterial number until day of filth valued 2 x 104 cell/mL.
Acknowledgment
The authors would like to acknowledge the funding given by Directorate of Higher General of Education, Ministry of Education and Culture Indonesia and University of Sumatera Utara with grant number: 89/UN5.2.3.1/SP/KEU/2013 on 4 Juni 2013.
References
Archana, B., Dasgupta, N. De, B., 2005, In vitro study of antioxidant activity of Syzgium cumini fruit, Food Chern., 90, 727-733. Auta, K.I., Galadima, A.A., Bassey, J.U., Olowoniyi, O.D., Moses, 0.0. and Yako, A.B., 2011, Antimicrobial Properties of the Ethanolic Extracts of Zingiber offlcinale {Ginger) on Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa, Research Journal of Biological Sciences, 6 (1), 37- 39. Burt, S. A., 2004, Essential oil: Their Antibacterial Properties and Potential Applications in Foods: a review. International Journal ofFood Microbiology, 94: 223 - 253.
68
Cerqueira, M.A., Lima, A.M., Souza, B.W.S., Teixeira, ].A., Moreira, R.A., and Vicente, A.A., 2009a, Functional Polysacchrides as Edible Coatings for Cheese, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57, 4: 1456- 1462. Cerqueira, M.A., Lima, A.M., Teixeira, ].A., Moreira, R.A., and Vicente, A.A., 2009b,
Suitability of Novel Galactomannans as Edible Coating for Tropical Fruits, Journal of Food Engineering, 94: 372-378. Cerqueira, M.A., Souza, B.W.S., Martins, J.T.. Teixeira, J.A.. and Vicente, A.A., 2010a,
Seed Extracts of Gleditsia triacanthos: Functional Properties Evaluation and Incorporation into Galactomannan Films, Food Research International, 43, 8: 2031 -2038. Cerqueira, M.A. Gallagher, M.J.S., Macedo, I., Aguilera, R.R., Souza, B.W.S., Teixeira, ].A. and Vicente, A.A., 2010b, Use of Galactomannan Edible Coating Application
and Storage Temperature for Prolonging Shelf-life of Regional Cheese, Journal of Food Engineering, 97: 87- 94. Cerqueira, M.A., Pinheiro, A. C., Souza, B. W .S., Lima, A.M. P., Ribeiro, C., Miranda, C., Teixeira,
J. A., Moreira, R. A., Coimbra, M. A., Goncalves, M. P., 2009c,
Extraction, Purification and Characterization of Galactomannans from NonTraditional Sources, Carbohydrate Polymers, 75: 408-414. Cosentino, S., Tuberoso, C.I.G., Pisano, B., Satta, M.V., Arzedi, E., Palmas, F., 1999, In
vitro antimicrobial activity and chemical composition of Sardinian Thymus essential oils, Lett. Appl. Microbial., 29, 130- 135. El-Baroty, G.S., Abd El-Baky, H.H., Farag, R.S., and Saleh, M.A., 2010, Characterization
of Antioxidant and Antimicrobial Compounds of Cinnamon and Ginger Essential Oils, African Journal of Biochemistry Research, 4 (6), 167- 174. Gomez-Guillen, M.C., Ihl, M., Bifani, V., Silfa, A., and Montero, P., 2007, Edible films
made from tuna-fish gelatine with antioxidant extracts of two different murta ecotypes leaves {Ugni molinae Turcz}, Food Hydrocolloids, 21, 1133- 1143. Kahan,]., Tarigan, ]., dan Tantono, E., 2011, Aktivitas Antioksidan Komponen Minyak
Atsiri Bahan Segar dan Ekstrak Etanol dari Ampas Rimpang ]ahe Gajah {Zingiber offlcinale Rose) Serta Aplikasi Terhadap Ikan Nila (Oreochromis Niloticus), Prosiding SEMIRAT A BKS PTN B MIP A. Universitas Negeri Medan.
-=-·- ..
. !.
69
Lee, D.S., 2005, dalam Jung Han (editor), Packaging Containing Natural Antimicrobial or
Antioxidative Agents, Innovations in Food Packaging, Elsevier Science & Technology Books, 108- 122. Lin, D., and Zhao, Y., 2007, Innovations in the Development and Application of Edible
Coatings
for
Fresh
and Minimally Processed Fruits
and
Vegetables,
Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 6, 3: 60-75. Moghaddam, A. M. D., jalal, S., Peyman, M., and jalil, D. S., 2011, Antimicrobial Activity of Essential Oil Extract of Ocimum basilicum L. Leaves on a Variety of Pathogenic Bacteria, journal of Medicinal Plants Research, Vol. 5, 15: 3453-3456. Quintavalla, S., and Vicini, L., 2002, Antimicrobial Food Packaging in Meat Industry, Meat Science, 62: 373 - 380. Pelissari, F. M., Grossmann, M. V. E., Yamashita, F., and Pineda, E. A. G., 2009, Antimicrobial, Mechanical, and Barrier Properties of Cassava Starch - Chitosan Films Incorporated with Oregano Essential Oil, Journal of Agricultural and Food
Chemistry, 57: 7499- 7504. Ponce, A., Roura, S.l., del Valle, C.E., and Moreira, M.R., 2008, Antimicrobial and
Antioxidant Activities of Edible Coatings Enriched with Natural Plant Extracts: in vitro and in vivo studies, Postharverst Biology and Technology, 49: 294 - 300. Pranoto, Y., Salokhe, V.M., and Rakshit, S.K., 2005, Physical and Antibacterial
Properties of Alginate-Based Edible Film Incorporated with Garlic Oil, Food Research International, 38: 267-272. Seydim, A., and Sarikus, G., 2006, Antimicrobial Activity of Whey Protein Based Edible Films Incorporated with Oregano, Rosemary and Garlic Essential Oils, Food
Research International, 39: 639 - 644. Sultan, M., Bhatti, M.H.N., and Iqbal, Z., 2005, Chemical Analysis of Essential Oil of
Ginger {Zingiber officinale), Pakistan Journal of Biological Sciences, 8 (11), 1576 -1578. Tarigan, ]., 2012, Karakterisasi Edible Film yang Bersifat Antioksidan dan Antimikroba
dari Galaktomanan Biji Aren (Arenga pinnata} yang diinkorporasi dengan Minyak Atsiri Daun Kemangi (Ocimum basilicum, L.), Disertasi, Program Doktor llmu Kimia, FMIPA- USU, Medan.
70
Tarigan,].. Barns, T .. Kahan,]., and Marpongahtun, 2012, Characteristic and Study of
Antioxidant Acitivity Galactomannan from 'Kolang-kaling' (Arenga pinnata), Proceeding ofMAMIP2012, Asian International Conference on Materials, Minerals and Polymer, Penang - Malaysia. Tarigan, ]., dan Kahan,]., 2013, Aktivitas antioksidan dan antimikroba ekstrak rimpang
jahe gajah (Zingiber officinale) dan Aplikasi Terhadap Ikan Nila (Oreochromis Niloticus).Joumal Science East Borneo, 1 (4). Toure, A., and Xiaoming, Z.. 2007, Gas Chromatographic Analysis of Volatile
Components of Guinean and Chinese Ginger Oils {Zingiber officinale} Extracted by Steam Destillation.Joumal of Agronomy, 6 (2). 350-355. Xiao Ping, C., Yan, C., Shui Bing, L., You Guo, C.,]i(!,Il Yun, L., and Lan Ping, L., 2009, Free Radical Scavenging of Ganoderma lucidum Polysaccharides and its Effect on Antioxidant Enzymes and Immunity Activities in Cervical Carcinoma Rats,
Carbohydrate Polymers, 77: 389- 393. Wang, X., Wang, ]., Zhang,
1.. Zhao, B., Yao, ]., and Wang, Y., 2010, Structure-
Antioxidant Relationships
of Sulfated
Galactomannan from
Guar Gum,
International Journal of Biological Macromolecules, 46, 59 - 66.
71
Lampiran 13. Surat Penerimaan Artikel pada Jurnal Science East Borneo
-
ISSN: 2338-7629 Alamat Redaksi : FMlPA Universitas Mulawannan, Jalan Barong Tongkok No.4 Kampus Gunung Kelua Samarinda 75123 TelPfFax. (0541) 749140,749153,749156
email :[email protected] Samarinda, 10 November 2013
SURAT KETERANGAN Dengan ini Editor Pelaksana "'Journal Science East Borneo" menerangkan babwa naskah berikut :
Judul
: Aktivitas Antioksidan dan Antimikroba Ekstrak Rimpang Jahe Gajah (Zingiber offidnale Rose) dan Aplikasinya pada Ikan Nila ( Oreochromis Niloticus)
Penu1is : Juliati Br. Tarigan 1)amaran Kaban2 (Departemen Kimia FMlPA Universitas Sumatera Utara Medan) Edisi
: Volume 1, Nomor. 3, September 2013
Dengan ini menerangkan bahwa judul artikel ini sudah disetujui untuk dimuat dalam jurnal Ilmiah
"Journal Science East Borneo", Volume I Nomor. 3 Edisi September 2013 yang akan segera terbit..
Demik.iao swat keterangan ini kami buat, agar dapat digunakan sebagaimana mestinya.
72
Lampiran 14. Artikel padaJournal Science East Borneo
Aktivitas Antioksidan dan Antimikroba Ekstrak Rimpang Jahe Gajah (Zingiber offlcinale Rose) Dan Aplikasinya pada lkan Nila (Oreochromis Niloticus) Juliati Br. Tarigan dan Jamaran Kahan Departemen Kimia F. MIPA USU Email: [email protected]
Abstrak
Telah dilakukan penelitian tentang aktivitas antioksidan dan antimikroba ekstrak rimpang jahe gajah {Ekstrak minyak atsiri rimpang jahe gajah (EMAR]G}, ekstrak air (ekstrak 1} dan ekstrak etanol dari ampas kering sisa hasil hidrodesti1asi (ekstrak 2}. Masing-masing ekstrak dizlji sifat antioksidan dengan metode DPPH• dan antimikroba metode difusi agar. Aktivitas antioksidan untuk EMARJG, ekstrak 1 dan ekkstrak 2 masing-masing IC50 adalah = 14,100 mg/mL; 0,249 mg/mL dan 0,184 mg/mL. Sifat antimikroba ekstrak rimpang jahe gajah diuji terhadap mikroba Eschericia coli, Staphylococcus aureus, Shigella dysentrie, Salmonella typi, Pseudomonas aeureginosa, Candida albicans and Saccaromyces cerevisiae. EMARJG sensitif pada Staphylococcus aureus (bakteri gram positif) sedangkan ekstrak 1 & 2 sensitif pada Pseudomonas aeureginosa {bakteri gram negatif) dan tidak memilild aktivitas pada pada jamur Saccaromyces cerevisiae. Sifat antibakteri dizlji secara invivo menunjukkan bahwa EMARJG dan ekstrak 1 efektif hingga hari kelima {jumlah bakteri untuk EMARJG = 7, 00 x 1rl seJ/mL dan ekstrak 1 = 4, 00 x 1rl seJ/mL) sedangkan ekstrak 2 hingga hari ketujuh {jum1ah bakteri 6,50x1rf seJ/mL). Kata Kunci: Antioksidan, Antimikroba, Ekstrak Rimpang jahe Gajah, lkan Nila
PENDAHULUAN Jahe termasuk tanaman monokotil
keluarga Zingiberaceae, yang merupakan
rempah-
rempah penting dan tanaman obat asli di Asia Tenggara serta telah diperkenalkan di beberapa belahan dunia (Park and Pizzuto, 2002; Burkill, 1996). Ekstrakjahe {etanol dan air) dapat berfungsi sebagai antioksidan {Purnomo et al., 2010; Morakinyo et al., 2011)
dan anti mikroba {Patel et al., 2011; Gupta and Ravishankar, 2005). Ekstrak minyak atsiri rimpangjahe dapat diperoleh dengan metode hidrodestilasi {Sultan et al., 2005; Toure and Xiaoming, 2007) yang memiliki aktivitas mikrobiologis terhadap bakteri (B. Subtilis, S.
73
Aureus, K. Pneumonia) dan jamur (A. niger, P. notatum, M heimalis, F. oxysporum) (El-
baroty, et al., 2010). Minyak atsiri dari keluarga zingiberaceae wnumnya mengandung terpenoid dan fenilpropanoid (Katzer, 1998). Ekstrak etanol dan air rimpang jahe juga bersifat anti hakteri terhadap Escherichia coli dan Pseudomonas aureginosa (Auta et al., 2011). Ekstrakjahe dari sifat medisnya memiliki aktivitas antioksidan (Shirin and Prakesh, 2010) yang mana lebih baik ataupun hampir sama dengan asam askorbat (Khalaf et al., 2008). Aktivitas antioksidan dapat diuji dengan metode DPPH (Khalaf et al.. 2008; Stoilova et al., 2007; Elbaroty et al., 2010). Kebanyakan
efek membahayakan yang potensial pada
oksidan berasal dari spesies oksigen reaktif (ROS) seperti radikal bebas, yang berasal dari polusi ataupun debu yang diproduksi secara berulang-ulang sebagai konsekuensi dari metabolisme normal. Antioksidan merupakan senyawa berberat molekul kecil yang dapat bereaksi dengan oksidan (Langseth, 1995). Ekstrak jahe yang digunakan oleh peneliti sebelwnnya merupakan ekstrak yang diperoleh melalui ekstraksi langsung terhadap rimpang jahe (Lee et al.. 1986; Gupta and Ravishankar, 2005; Yulia, 2006). Dalam penelitian ini ekstrak rimpang jahe gajah dibagi menjadi 3 bagian yaitu ekstrak minyak atsiri rimpang jahe gajah (EMARJG) yang diperoleh dengan metode hidrodestilasi, ekstrak air diperoleh dari pemekatan sisa air proses hidrodestilasi, dan ekstrak etanol dari hasil ekstraksi ampas kering sisa proses hidrodestilasi. Dengan demikian akan diteliti sifat antioksidan dengan metode DPPH radikal bebas dan antimikroba terhadap mikroba Eschericia coli, Staphylococcus aureus, Shigella dysentrie, Salmonella typi, Pseudomonas aeureginosa, Candida albicans and Saccaromyces cerevisiae dengan metode difusi agar menggunakan ketiga jenis ekstrak
jahe rimpangjahe gajah serta aplikasinya pada ikan nila (Oreochromis Niloticus).
BAHAN DAN METODE Bahan Bahan kimia yang digunakan merupakan prodak E'Merckjenis pro analis, 1,1-diphenyl-2picrylhydrazyl (DPPH) p.a. Aldrich. Ikan nila dan rimpangjahe dibeli di Pasar Tradisional Di Padang Bulan Medan.
74
Metode Penelitian Ekstraksi Minyak Atsiri Rimpang jahe Gajah Dengan Metode Hidrodestilsai Ekstraksi minyak atsiri dari rimpang jahe gajah dilakukan dengan metode hidrodestilasi menggunakan alat stahl. Sebanyak 600 gram jahe g.gah segar yang telah dirajang kecil dimasukkan kedalam labu stahl 2 L, ditambahkan air suling sebanyak % labu. Dipanaskan selama 5 jam hingga minyak atsiri menguap. Minyak atsiri ditampung di botol vial yang telah dipisahkan dari uap air. Minyak atsiri tersebut dikeringkan dengan Na2S04 anhidrus. Minyak atsiri yang diperoleh ditimbang dan dihitung kadamya. Minyak atsiri disimpang di lemari pendingin pada suhun 4°C hingga digunakan selanjutnya. Uji sifat antioksidan dilakukan dengan metode DPPH• dan sifat antimikroba dengan metode difusi agar.
Ekstraksi Ampas Rimpang jahe Gajah Sisa Hidrodestilasi Residu dari proses hidrodestilasi disaring, diperoleh filtrat dan ampas. Filtrat (ekstrak air) digunakan untuk memperoleh ekstrak 1. Ampas dari basil hidrodestilasi Sthal kemudian dikeringkan di oven blower pada suhu 35°C . Setelah kering, diblender halus sehingga diperoleh serbuk am pas jahe gajah kering. Sebanyak 25 g serbuk am pas jahe gajah kering disokletasi dengan 150 mL pelarut etanol 96% selama 5 jam. Setelah itu, dilakukan perulangan soklet selama 3 jam kembali dengan 125 mL etanol 96%. Ekstrak yang diperoleh kemudian dipekatkan dengan alat rotarievaporator sampai diperoleh ekstrak etanol ampas jahe gajah kering (ekstrak 2) ditimbang dan diuji sifat antioksidan dengan metode DPPH• dan sifat antimikroba dengan metode difusi agar.
Pemekatan Ekstrak Air Sisa Hidrodestilasi Ekstrak air
(ekstrak 1) yang diperoleh dari proses hidrodestilasi, dipekatkan di oven ·
blower pada suhu 35°C hingga diperoleh ekstrak pekat. Sifat antioksidan diuji dengan metode DPPH• dan sifat antimikroba dengan metode difusi agar. Hasil yang diperoleh di simpan dalam lemari pendingin hingga digunakan selanjutnya.
Uji Sifat Antimikroba Ekstrak Rimpang jahe Gajah Aktivitas antimikroba Ekstrak 1 diuji dengan menggunakan prosedur Mohaddam et al., 2011 yang dimodifikasi. Sampel EMARJG dibuat yang konsentrasinya 0,5% dan 1,0%
menggunakan pelarut dimetil sulfoksida (DMSO). Kertas cakram ukuran 6 mm ditetesi dengan EMARJG
konsentrasi
tertentu
sebanyak 10 J!L. Kertas cakram tersebut 75
diletakkan diatas permukaan
cawan petri diameter 9 em yang telah
dituang media
Mueller-Hinton Agar (MHA) dan mengandung 0,1 mL suspensi mikroba IO~sellmL- 1 yang telah distandarisasi menggunakan skala McFarland. Kemudian diinkubasi pada suhu 37°C sclama 24 jam untuk bakteri dan jamur selama 48 jam pada suhu 30°C. Kemudian diukur zona hambat dengan jangka sorong dan dilakukan secara duplo. Amoxysilin 30 pg/dish digunakan sebagai kontrol posistif dan DMSO (10 pL) sebagai kontrol negatif. Zona hambat diukur secara silang dan dihitung rata-ratanya. Dengan prosedur yang sama dilakukan untuk ekstrak 1 dan ekstrak 2.
Uji Sifat Antioksidan Ekstrak Rimpang jahe Gajah dengan Metode DPPH• Sebanyak 5 mL larutan DPPH• 0,4 mM dimasukkan kedalam labu takar ukuran 25 mL, kemudian ditambahkan larutan
ekstrak 0,05
mg/mL sebanyak 5 mL, kemudian
ditambahkan air suling hingga garis tanda. Dikocok selama satu menit, didiamkan selama 30 menit dalam gelap, kemudian diukur absorbansinya dengan spektrofotometer UV-VIS pada panjang gelombang 515 nm. Aktivitas ditunjukkan sebagai persentase aktivitas DPPH• relatif terhadap kontrol, dengan persamaan berikut:
% Aktivitas Penangkapan Radikal (% inhibisi)
=
100%
Harga IC 50 juga dihitung sebagai konsentrasi senyawa yang menyebabkan hambatan 50%
_dMi aktivitas penangkapan radikal. Dengan prosedur yang sama dilakukan untuk pengukuran variasi konsentrasi lainnya (0,15 mg/mL, 0,25 mg/mL, 0,50 mglmL) dan kontrol {tanpa sampel). Panjang gelombang yang digunakan merupakan panjang gelombang maksimum pada uji pendahuluan.
Estimasi Kepadatan Set Isolat Bakteri Dengan Metode Cawan Tuang dan Standard Plate Count (SPC)
Estimasi atau jumlah bakteri pada ikan nila dilakukan dengan metode cawan tuang dan Standard Plate Count (SPC). Ikan nila yang dibeli di pasar, dibersihkan dan dipotong. Potongan daging ikan nila dengan berat masing masing 1 g di impregnasi dengan larutan ekstrak 1 konsentrasi 0,5%. Potongan ikan ditempatkan dalam kotak plastik dan disimpan
76
pada 5 - 10°C selama 9 hari. Potongan daging ikan nila tanpa impregnasi digunakan sebagai kontrol. Kepadatan sel isolat bakteri masing-masing perlakuan dihitung dengan cara SPC dengan menggunakan koloni counter pada hari ke 0, 1, 3, 5, 7 dan 9 dengan metode cawan tuang, dimana sampel hasil perlakuan seberat 1 g dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambah air suling steril sehingga volume menjadi 10 ml. Perlakuan ini disebut sebagai kultur awal. Lalu kultur awal tersebut diencerkan sampai 10.000 kali kemudian dituang 10 ml media PCA ke dalam tabung reaksi dan 1 ml dari hasil pengenceran kultur awal dimasukkan ke dalam tabung reaksi berisi media lalu divorteks, kemudian dituang ke dalam cawan petri dan dihomogenkan dengan cara digoyang membentuk angka delapan. Selanjutnya diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37°C dan dihitung kepadatan sel bakterinya dengan cara :
Jumlah
x
koloni
1 pengencerm
- - - - (seVml) ( Fardiaz, 1992 ).
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Ekstraksi Minyak Atsiri Rimpang jahe Gajah Dengan Metode Hidrodestilasi. Hidrodestilasi rimpang jahe gttlah menghasilkan ekstrak minyak atsiri jehe gttlah sebesar 0,61 gram dari 600 gram sampel basah (0,101 % w/w) ditentukan secara triplo. Analisis komponen senyawa kimia minyak atsiri
jahe gajah secara kuantitatif dan kualitatif
dilakukan menggunakan alat GC-MS menghasilkan 34 senyawa, dan ada 5 komponen senyawa kimia yang paling dominan, senyawa tersebut dapat dilihat pada tabel 1. Hasil ini telah dipublikasi pada artikel kami sebelumnya (Kahan, dkk, 20 12)
Tabell. Komponen-komponen Senyawa Kimia Ekstrak Minyak Atsiri jahe Gajah Berdasarkan GC-MS P!~
(%) vv~~!!~J -Kandun__g_an ..:;._-" - • - -
~!~Y~~
17
13,238
13,97
Geranial
8
9,800
12,60
1,8-Cineole
15
12,705
10,94
Neral
4
6,558
8,63
Kamfen
24
16,718
6,17
Zingiberen
-~·-">-----~A
77
Hasil Ekstraksi Ampas Rimpang jahe Kering dan Air
Residu dati proses hidrodestilasi disating, diperoleh fi.ltrat dan ampas. Filtrat (ekstrak air) dipekatkan sehingga diperoleh dalam bentuk oleoresin diberi nama ekkstrak 1, persentase ekstrak 1 yang diperoleh sebesar 15%. Ampas dikeringkan kemudian disokletasi dengan etanol, dipekatkan hingga diperoleh oleoresin (ekstrak 2). Persentase ekstrak 2 yang diperoleh 12,4%. Hasil uji skrining fitokimia ditunjukkan pada Tabel2. Tabel 2. Hasil Uji Skrining Fitokimia Ekstrak 1 dan 2
Parameter
Preaksi · · Dragendorf · Bouchardart Maeyer Wagner
Terpenoida/Steroida Lieberman-Bouchard art CeS04 1% dalam HzS04 10% Salkowsky Flavonoida NaOH 10% FeCh 1% HzS04
Sampel Ekstrak 1 Ekstrak 2 + + +
+
+
+
+
+
Ada dua kelompok utama senyawa tanaman yang biasa diekstraksi yaitu senyawa yang dapat larut dalam air atau dan senyawa yang tidak dapat larut dalam air (lipofi.lik). Komponen senyawa yang terkandung pada rimpang jahe gajah dikelompokkan menjadi tiga bagian yaitu: yang mudah menguap tergolong pada EMARJG, yang larut air ke ekstrak 1 dan yang tidak larut air ke ekstrak 2. Ekstyraksi dengan menggunakan etanol menghasilkan ekstrak yang lebih kental ctanaroma serta warna yang lebih kuat dibandingkan dengan ekstrak yang diperoleh menggunakan air. Beberapa substansi lipofi.lik dapat diekstraksi dengan etanol meskipun etanol bukanlah yang terbaik untuk mengekstraksi substansi senyawa lipofilik. Meskipun demikian , Hugoes (2002) menyatakan bahwa etanol merupakan pelarut yang paling efisien untuk mengekstraksi bahan aktif dati tanaman. Dari analisis ekrining fitokimia menunjukkan bahwa ekstrak satu dan ekstrak dua positif terhadap uji flavonoida untuk preaksi FeCb. Ini menunjukkan bahwa ekstrak satu dan dua mengandung senyawa flavonoida yang bersifat antioksidan.
78
Hasil Uji Sifat Antioksidan Ekstrak Rimpang jahe Gajah Dengan Metode DPPH•
Sifat antioksidan ekstrak rimpang jahe gajah menggunakan
ditentukan dengan metode DPPH•
alat spektrofotometer ultra violet (UV) pada bilangan gelombang
maksimum (A. max) 515 nm. Nilai absorbansi yang diperoleh digunakan untuk menghitung % inhibisi, hasilnya dapat dilihat pada Tabel 3 dan dengan menggunakan persamaan Least square akan diperoleh nilai ICso (Ramawasmy, 2011). Nilai ICso untuk ekstrak 1 = 0,249 mglmL, ekstrak 2 == 0,184 mglmL dan EMARJG == 14, 100 mglmL. Tabel 3. Hasil Uji Sifat Antioksidan Ekstrak Rimpang jahe Gajah Dengan Metode DPPH•
Parameter
% Inhibisi EMARJG % Inhibisi Ekstrak 1 % lnhibisi Ekstrak. 2
Konsentrasi Ekstrak Rimpang jahe Gajah (mg/mL) 0 0,05 0,15 0,25 0,50 0 6,17 6,48 6,79 7,57 0 43,90 49,38 57,19 68,52 0 51,63 60,57 67,21 73,96
DPPH radikal bebas adalah radikal bebas stabil yang telah digunakan secara luas sebagai alat untuk memperkirakan aktivitas penangkapan radikal bebas dari antioksidan. Antioksidan berinteraksi dengan DPPH, transfer elektron atau atom hidrogen ke DPPH sehingga terjadi netralisasi karakter radikal bebas (Archana et al., 2005). Teijadinya reaksi ditandai dengan perubahan warna campuran reaksi dari ungu menjadi kuning dan absorbansi yang ditunjukkan menjadi menurun pada panjang gelombang yang digunakan. Nilai ICso (Konsentrasi antioksidan yang dibutuhkan untuk menghambat radikal bebas senayak 50%) yang paling kecil menunjukkan aktivitas antioksidan yang paling besar. Ketiga ekstrak yang diuji menunjukkan ICso untuk ekstrak 2 yang paling kecil sehingga aktivitas antioksidan yang paling besar adalah ekstrak dua.
Hasil Uji Sifat Antimikroba Ekstrak Rimpang jahe Gajah Dengan Metode Difusi Agar
Hasil uji sifat antimikroba EMARJG terhadap mikroba ditunjukkan pada tabel 2. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa EMARJG mempunyai sifat antimikroba terhadap Eschericia coli, Staphylococcus aureus, ShigeJJa dysentrie, SalmoneJJa typi, Pseudomonas aeureginosa, Candida albicans and Saccaromyces cerevisiae. Zona hambat yang paling
besar pada Staphylococcus aureus.
Data ini telah kami publikasi pada artikel kami
sebelumnya (Tarigan dan Kahan, 2013). Aktivitas antimikroba EMARJG dalam artikel ini 79
digunakan sebagai pembanding terhadap data sifat antimikroba edible film. Perbedaan zona hambat secara langsung berhubungan terhadap kerentanan masing-masing organisme terhadap essensial oil (Auta et al., 2011). Essensial oil mengandung senyawa terpenoid yang lebih aktif melawan baktert gram positif daripada gram negatif (Cosentino et al., 1999), disamping itu komponen senyawa yang jumlahnya lebih kecil juga mempengaruhi aktivitas antibakteri minyak atsiri, yang kemungkinan melibatkan beberapa tipe sinergi dengan komponen aktif lainnya. Studi aktivitas antimikroba EMARJG sulit dan bahkan tidak mungkin dibandingkan dengan literatur yang lain hal ini disebabkan karena perbedaan metodologi, kandungan dan komposisi herbal berbeda dari daerah yang geografisnya berbeda. Cara atau tindakan minyak atsiri terhadap mikrob secara umum merupakan gangguan membran sitoplasma, gaya gerak proton, aliran elektron, transport aktif dan koagulasi kandungan sel (Burt, 2-004)
Tabel 4. Uji Sifat Antimikroba Ekstrak Rimpang Jahe Gajah Dengan Metode Difusi Agar Jenis Mikroba Amoxysilin 301J.g/disc Staphylococcus aureus Shif?ella dysentrie Salmonella typi Escherichia coli Pseudomonas aeuref?inosa Candida albicans Saccharomyces cerevisiae
18,25 6,50 5,25 7,00 12,50
-
Zona Hambat (mm) Ekstrak 1 EMARJG 0,5% 1,0% 0,5% 1,0% 10,90 4,50 2,40 6,40 1,90 2,90 2,00
11,80 4,90 2,95 8,50 1,65 2,50 3,20
Ekstrak 2 0,5% 1,0%
4,80 2,00 4,25 4,00 8,00 1,00
4,10 3,00 4,25 4,75 8,75 1,00
3,25 3,00 4,75 4,75 9,50 3,75
-
-
-
3,25 3,00 4,25 6,30 3,80 2,74 -
Hasil Estimasi Kepadatan Sel Isolat Bakteri Dengan Metode Standard Plate Count (SPC) Tabel5. Estimasi Kepadatan Set Isolat Bakteri Dengan Metode Standard Plate Count (SPC)
Lama Penyimpanan (Hari)
Kontrol
0 1 2 3 5 7 9
55,50 41,50 81,00 35,00 90,00 120,00 270,00
Jumlah Bakteri ( x to• seJ!mL) Ekstrakl EMARJG (0,5%) (0,5%) 55,50 26,00 32,00 1,50 2,00 18,50 20,00
55,50 0,50 1,00 6,00 4,00 14,00 240,00
Ekstrak2 (0,5%) 55,50 13,00 11,00 2,00 3,00 6,50 63,00
80
Aplikasi pada ikan nila merupakan salah satu uji sifat antimikroba secara invivo yang menunjukkan bahwa jumlah bakteri hingga hari kelima
masih memenuhi standart
(maksimum 105) sedangkan untuk ekstrak 2 hingga hari ketujuh, namun demikina untuk EMARJG dan ekstrak l pada hari -ketujuh terjadi peningkatan jumlah -bakteri. Terjadinya penurunan jumlah bakteri dibanding kontrol menunjukkan bahwa senyawa aktif yang bersifat antimikroba mampu mengurangi jumlah bakteri. Bila dibandingkan antara ketiga ekstrak tersebut maka ekstrak 1 yang merupakan ekstrak air sisa proses hidrodestilasi memiliki kandungan senyawa
antimik.roba yang
lebih aktif dibandingkan dengan
EMARJG dan ekstrak 2. Mulai hari pertama pertumbuhan bakteri langsung turun dan kembali naik pada hari ketujuh.
KESIMPULAN 1. Ekstrak rimpang jahe gajah yang terdiri dari EMARJG, ekstrak 1 dan ekkstrak 2
bersifat antioksidan dan nilai IC 50
berturut-turut adalah = 14,100 mg/mL; 0,249
mg/mL dan 0,184 mg/mL.
2. Ekstrak rimpang jahe gajah bersifat antimikroba terhadap Staphylococcus
aureus,
Shigella
dysentrie,
Salmonella
Eschericia coli,
typi,
Pseudomonas
aeureginosa, Candida. albicans and Saccaromyces cerevisiae. EMARJG sensitif pada Staphylococcus aureus (bakteri gram positif) sedangkan ekstrak 1 & 2 sensitif pada Pseudomonas aeureginosa (bakteri gram negatif) dan tidak memiliki aktivitas pada pada jamur Saccaromyces cerevisiae.
3. Sifat antibakteri diuji secara invivo menunjukkan bahwa EMARJG dan ekstrak 1 efektif hingga hari kelima Qumlah bakteri untuk EMARJG
= 7,00 x
104 sellmL dan
ekstrak 1 = 4,00 x 104 sellmL) sedangkan ekstrak 2 hingga hari ketujuh Qumlah bakteri
6,50 x104 sel/mL). DAFfAR PUSTAKA Archana, B., Dasgupta, N. De, B., 2005, In vitro study of antioxidant activity of Syzgium cumini fruit, Food Chern., 90, 727- 733. Auta, K.I., Galadima, A.A., Bassey, ].U., Olowoniyi, O.D., Moses, 0.0. and Yako, A.B., 2011, Antimicrobial Properties of the Ethanolic Extracts of Zingiber ollJcinale (Ginger) on Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa, Research Journal of ~jQlQgical Scien~e~.
p (1), 37 - _39.
Burt, S. A, 2004, Essential oil: Their Antibacterial Properties and Potential Applications in Foods: a review. International Journal of Food Microbiology, 94: 223 - 253.
81
Cosentino, S., Tuberoso, C.I.G., Pisano, B., Satta, M.V., Arzedi, E., Palmas, F., 1999,
In
vitro antimicrobial activity and chemical composition of Sardinian Thymus essential oils, Lett. Appl. Microbial., 29, 130- 135~ El-Baroty, G.S., Abd El-Baky, H.H., Farag, R.S., and Saleh, M.A., 2010, Characterization
of Antioxidant and Antimicrobial Compounds of Cinnamon and Ginger Essential Oils, African Journal of Biochemistry Research, 4 (6), 167 - 174. .Kahan, ]., Tarigan, ]., dan Tantono, E., 2012, Aktivitas Antioksidan Komponen Minyak
Atsiri Bahan Segar dan Ekstrak Etanol dari Ampas Rimpang Jahe Gajah {Zingiber officinale Rose) Serta Aplikasi Terhadap lkan Nila {Oreochromis Niloticus), Prosiding SEMIRATA BKS PTN B MIP A, Universitas Negeri Medan. Moghaddam, A. M. D .. Jalal. S .. Peyman. M .. and Jalil. D. S., 2011, Antimicrobial Activity of Essential Oil Extract of Ocimum basilicum L. Leaves on a Variety of Pathogenic Bacteria, Journal of Medicinal Plants Research, Vol. 5, 15 : 3453-3456. Sultan, M., Bhatti, M.H.N., and Iqbal, Z., 2005, Chemical Analysis of Essential Oil of Ginger (Zingiber officinale}, Pakistan Journal of Biological Sciences, 8 (11), 1576 - 1578. Toure, A., and Xiaoming,
z.: ·2007,
Gas Chromatographic Analysis of Volatile Cf!mpf!nent~ qf 9l1im;an C1IJd t:;hinese 9inger Qil!j {Zingiber officinale} Extrac;?f!c! by Steam Destillation, Journal of Agronomy, 6 (2), 350-355. . -
Xiao Ping, C., Yan, C., Shui Bing, L., You Guo, C., ]ian Yun, L., and Lan Ping, L., 2009, Free Radical Scavenging of Ganoderma Jucidum Polysaccharides and its Effect on Antioxidant Enzymes and Immunity Activities in Cexvical Carcinoma Rats, Carbohydrate Polymers, 77: 389 - 393.
82
Lampiran 15. Daftar Riwayat Hidup Peneliti 1. Ketua Peneliti
Data Pribadi Nama
: Juliati Br. Tarigan SSi, MSi.
NIP
: 197205031999032001
Tempat & tanggallahir
: Kutambelin, 3 Mei 1972
J enis Kelamin
: Perempuan
Pekerjaan
: StafPengajar FMIPA USU
Pangkat I Gol.
: Pembina I IV a
Jabatan Fungsional
: Lektor Kepala
Alamat Rumah
: Jl. Jamin Ginting Gg. Selamat No.8 Medan
Telepon
: HP. 081376844908
Riwayat Pendidikan Sarjana Kimia (SSi)
: Jurusan Kimia, Departemen Kimia FMIPA-USU (1996)
Magister Sains (MSi)
: Jurusan Kimia, Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara (1999).
Penelitian Dana Rutin USU (Ketua Peneliti)
2000
Sintesis 1,9-Nonana Diamida Dari Hasil Amidasi Diasil Klorida Azelat dan Dimetil Azelat dengan Pengaliran Amonia
2002
Pembuatan Trietanolamin (TEA) Lauril Sulfat PPD-HEDS Dari Limbah Padat (B-3) Pada Pengolahan PKO (Ketua Pene1iti) (Palm Kernel Oil) Menjadi Alkohol Asam Lemak Meningkatkan Mutu Minyak Nilam DP2M DIKTI (PatchoulyAlkohol) Melalui Destilasi Fraksinasi (Ketua Peneliti) pengurangan Tekanan (Vacuum Destilation) Meningkatkan Rendemen Dan Mutu Minya Nilam DP2M. DIKTI Menggunakan Kasein Sebagai Aktivator (Anggota Peneliti)
2003
Pembuatan pengganti Mentega Coklat (Cocoa TPSDP Butter Substituted) Melalui Rekasi Interesterifikasi (Ketua Peneliti) Antara RBDPO (Refmed Bleached Deodorized Palm Oil) dan Minyak Inti Kelapa Sawit dengan Menggunakan Katalis Natrium Metoksida 83
2004
Sintesis Surfaktan Non Ionik 2-Metil-2-(2-t-Butil PPD-HEDS Dekano-)-il4-Hidroksi Metil1,3-Dioksolan. (Ketua Peneliti) Metode Diskusi Kelompok dan Peragaan pada TPSDP Pengajaran Mata Kuliah Kimia Organik II (Anggota Peneliti) Semester IV Program S-1 Kimia FMIPA-USU Medan
2005
Pemisahan Sinamil Alkohol Dari kemenyan Dana Rutin USU Sumatera (Styrax Benzoin) Dengan Metode (Ketua peneliti) Campuran Dua Pelarut (n-Heksana : Isopropil Alkohol) Pada Temperature 60±3°C Pembuatan Bahan Pengganti Mentega Cokelat PPD HEDS (Cocoa Butter Substituted) Melalui Blending (Anggota Peneliti) Antara Minyak Biji Mangga dengan RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil)
2006
Pembuatan Bahan Pengganti Mentega Cokelat PPD HEDS Melalui (Anggota Peneliti) (Cocoa Butter Substituted) Interesterifikasi Antara Minyak Biji Mangga dengan PKO (Palm Kernel Oil)
2007
Skrining Fitokimia Tumbuhan Yang Digunakan Kajian Wanita , oleh Pedagang Jamu Gendong Untuk merawat DP2M DIKTI Kulit Wajah di Kecamatan Medan Barn. (Ketua Peneliti) Aktivitas Antioksidan Senyawa Flavonoida dari Kajian Wanita Daun Katuk (Saoropus Androgunus (L) Merr) DP2M. DIKTI (Anggota)
2009
Pemanfaatan Asam Lemak Bebas dan Gliserol Hibah Bersaing Dalam Pembuatan Mono dan Digliserida Melalui DP2M. DIKTI Zat Antara Gliserol Karbonat (Ketua Peneliti) Gliserolisis Refined Bleached Deodorized Palm Dana Mandiri Stearin (RBDPS) dan Gliserol Menggunakan Katalis Natrium Metoksida Pada Temperatur 150°C
2010
Pengaruh Alkil Alkohol Bercabang Terhadap Titik DIPA Kopertis Wilayah I Kabut, Titik Tuang dan Angka Setana Biodisel Medan Dari Minyak Kelapa Sawit dan Minyak Jarak
84
Publikasi Jumal Sains Kimia, Vol. 1, No. 3. Dept. Kimia FMIPAUSU
1998
Manfaat Oleokimia pada Industri Plastik
1999
Sintesis 4-Hidroksi-4-Metil-2-pentanon DariHasil Jumal Agrokimia Vol. 4, Kondensasi Aseton Menggunakan Katalis Barium NO. 1 ISSN 0852-5285 Hidroksida Dept. Kimia FMIPA-USU
2001
Sintesis 4-(4-Metil-2-Pentanoil) Dekanoat Melalui Reaksi Esterifikasi 4-Hidroksi 4-Metil Pentanon Dengan Dekanoat Anhidrida.
Jumal Agrokimia Vol. 6 NO. I ISSN 0852-5285 Dept. Kimia FMIPA-USU
2001
Ester Asaro lemak
Karya llmiah, Perpustakaan
2004
Meningkatkan Rendemen dan Mutu minyak Nilam Menggunakan Kasein Sebagai aktivator
2005
usu
Jumal Kimia Andalas, Vol10. No. 1 ISSN 0853-8018 (Terakreditasi) Pembuatan Etil Ester Asam Lemak Dari Limbah Jumal Sains Kimia, Vol. 8 No. Padat (B3) Pada Pengolahan PKO (Palm Kernel 1 Dept. Kimia FMIPA-USU Oil) Menjadi Alkohol Asam Lemak
Pembuatan Mentega Coklat (Cocoa Butter Jumal Sains Kimia, Vol. 9 No. Substitutes) Melalui Reaksi Interesterifikasi 3. Dept. Kimia FMIPA-USU Antara Refined Bleached Deodorized Palm Oil (RBDPO) dan Palm Kernel Oil (PKO) dengan Menggunakan Katalis Natrium Metoksida 2008
Pemisahan Sinamil Alkohol dari Kemenyan Jumal Komunikasi Penelitian, Sumatera (Styrax benzoin) dengan Metode Vol. 17 No.5 LP-USU Campuran Dua Pelarut (n-Heksana : Isopropil Alkohol) pada temperature 60±3°C Jumal Biologi Sumatera, Vol. Skrining Fitokimia Tumbuhan Yang Digunakan 3 No.1 Dept. Biologi FMIPAoleh Pedagang Jamu Gendong untuk Merawat USU Kulit Wajah di Kecamatan Medan Baru Aktivitas Antioksidan Senyawa Flavonoid dari Jumal Biologi Sumatera, Vol. Daun Katuk (Sauropus andogunur (L) Merr) 3 No. 1 Dept. Biologi FMIPA-
usu
Gliserol Karbonat: Aplikasinya
2009
Sintesis,
Sifat-sifat
dan Warta Pusat Penelitian Kelapa Sawit, Vol. 16 No. 1 Medan
Studi Sintesis Senyawa Gliserol Karbonat (4- Bioprospek, Jumal Ilmiah Hidroksimetil1,3-Dioksolan-2-on) Melalui Biologi, Vol. 6 No. 11, 85
I
Reaksi Antara Gliserol dan Urea Menggunakan UNMUL Samarinda Katalis ZnS04 Gliserolisis Refined Bleached Deodorized Palm Pemakalah pada SEMIRATA Stearin (RBDPS) dan Gliserol Menggunakan MIP A BKS PTN, wilayah Katalis Natrium Metoksida Pada Temperatur barat, Banda Aceh. 150°C Preparation of Cocoa Butter Substituted by Poster pada International Interesterification Reaction of RBD (Refined Seminar on Chemistry and Bleached Deodorized) Stearin and Passiflora oil Polymer, Medan Revisi, Ester Asam Lemak
Karya llmiah, Perpustakaan
usu
2010
Analisis Termal dan Komponen Kimia Kolang- Jumal Biologi Sumatera, Vol. 4 No. 1 Dept. Biologi FMIPAKaling (Arenga Pinata) USU
2011
Karakterisasi Pinata)
2011
Ekstraksi dan Karakterisasi Galaktomanan dari Prosiding Seminar Nasional Kolang-kaling Kimia 2011 di Dept Kimia FMIPA-USU
2012
Sintesa Bahan Surfaktan N-etanol Alkanolamida Pemakalah, Hasil Penelitian Hasil Amidasi dari RBDPKO, RBD Olein dan Dies Natalis USU RBD Stearin Dengan Etanolamina Ke-59
Ekstrak
Kolang-kaling
(Arenga
Prosiding SEMIRATA BKS PTN wilayah Barat Di UNRI Pekanbaru
Characteristic and Study of Antioxidant Activity Prosiding MAMIP 2012, Galactomannans from Kolang-kaling (Arengan Asian International pinnata) Conference on Materials, Minerals and Polymer Aktivitas Antioksidan dan Antimikroba Edible Film Galaktomanan Kolang-kaling (Arengan Prosiding Seminar Nasional pinnata) yang Diincorporasi dengan Minyak Atsiri Kimia 2012-Program Ilmu Kemangi (Ocimum bacilicum L.) Kimia Pascasarjana USU
86
2.
Anggota Peneliti a. ldentitas Pribadi Nama
: Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc.
~
: 195106301980021001
Tempat & tanggallahir
: Bintang Meriah, 30 Juni 1951
Jenis kelamin
: Laki-laki
Pekeijaan
: Staf Pengajar FMIPA USU
Pangkat I Go I
: Pembina Utama Muda I IVc
Jabatan Fungsional
: Guru Besar
Alamat Rumah
: Jl. Karya Wisata Kompleks Citra Wisata Blok V 18 Me dan
Telepon
: 061-7880343
b. Riwayat Pendidikan
- Saijana Kimia (SSi) FMIPA Universitas Sumatera Utara- Medan (1977) - Magister Science (MSc) Bidang Food Science- Leeds University (1985) - Doktor Kimia (Dr) Bidang llmu Kimia, Universitas Sumatera Utara - Medan (2007) c. Pengalaman Penelitian
1. Sintesis Kitosan Sulfat Melalui Reaksi Sulfonasi Kitosan dengan Asam Klorosulfonat, 2004. 2. Pembuatan Membran Kitin dan Pengujian Permeabilitasnya, 2005. 3. Pembuatan Membran Kompleks Polielektrolit Alginat -
Kitosan dan
Karakterisasinya, 2005. 4. Studi Pemanfaatan Komposit Khelat Kalsium Alginat - Kitosan Sebagai Film Pelapis yang Dapat Dimakan dan Bersifat Antibakteri, 2007. 5. Pembuatan Bahan Surfaktan Kosmetik Melalui Modifikasi Kimia dari Kitosan Menjadi Kitosan Palmi tat, 2009.
1 lI
87
