PENGARUH VARIASI KONSENTRASIASAM PALMITAT TERHADAP KUALITAS EDIBLE FILM DARI TEPUNG PISANG KLUTUK (Musa balbisiana L.) Sahat 1) , F. Sinung Pranata 2 ', Kianto Atmodjo 3 '
ABSTRACT The objective of this research is to know the effect of starch and palmitic acid level to edible film quality of "pisang klutuk" starch. This research was divided into two steps. The first step is isolating starch from "pisang klutuk". The second step is preparation accompanied by defining the characters of edible films. The first group of edible film was prepared using 2-5% w/v starch, and the second group of edible film was prepared using various concentration of palmitic acid (1-4 w/w). The result showed that amylose content on "pisang klutuk" is 29.55%. Characteristics of first group of film showed that the addition of 3% starch produces the best quality of films. Observations conducted in the second group of films showed that the addition of 4% palmitic acid produces the best quality of films. Keywords: "Pisang klutuk", Starch, Edible film
PENDAHULUAN Umumnya makanan membutuhkan pengemas, agar makanan dapat tersimpan dengan baik. Biasanya jenis pengemas yang digunakan berupa plastik yang secara langsung kontak pada bahan pangan. Plastik merupakan jenis pengemas yang dapat mencemari lingkungan, karena sukar terdegradasi. Pengemas plastik yang umum digunakan adalah jenis polyethyelen, polystyrene, polyvinylchloride (PVC) dan resin yang banyak menimbulkan dampak yang tidak baik. Pengemas alternatif yang digunakan selain plastik adalah edible dan biodegradable polymer films yang tidak menyebabkan kerusakan lingkungan (Krochta & Johnson, 1997). Edible film sangat potensial untuk meminimalkan penggunaan pengemas sintetik dan untuk membatasi migrasi uap air, aroma, dan lemak pada bahan makanan yang dikemasnya. Edible film tersusun dari biopolimer seperti pati, protein, dan lemak (McHugh & Krochta, 1994). 11 21 31
Alumni Fakultas Biologi Universitas Atma Jaya Yogyakarta Dosen Fakultas Biologi Universitas Atma Jaya Yogyakarta Dosen Fakultas Biologi Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Jurnal llmu dan Teknologi Pangan, Vol. 3, No 1, April 2005
73
Edible film dapat dibuat dari polisakarida, seperti karbohidrat yang terdapat dalam buah pisang. Semua buah pisang mempunyai kandungan ratarata pati cukup tinggi yaitu 88,60% (Santoso, 1995). Amilosa merupakan salah satu penyusun pati yang berperan daiam pembuatan film dengan membentuk gel yang kuat (Myrna, 1994). Pisang klutuk jarang dimanfaatkan sebagai hidangan, dagingnya manis tetapi penuh biji sehingga sukar untuk dikonsumsi. Pisang klutuk mempunyai kandungan amilosa sebesar 20,5%. Pada kulit pisang klutuk yang mentah terdapat kandungan tanin cukup banyak yang dapat dipakai sebagai antimikroba. Keuntungan yang lain pisang klutuk mudah dijumpai dan relatif murah harganya. Oleh karena itu, pisang klutuk berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai bahan dasar edible film. Dalam pembuatan edible film selain amilosa, ada senyawa lain yang perlu ditambahkan untuk memperbaiki sifat edible film, misalnya asam palmitat yang berfungsi untuk menurunkan permeabilitas uap air. Menurut McHugh & Krochta (1994), asam palmitat dapat meningkatkan sifat hidrofobisitas larutan sehingga akan meningkatkan ketahanan edible film terhadap uap air. Tujuan penelitian ini adalah menentukan konsentrasi pati yang terbaik untuk pembuatan edible film dari pisang klutuk. Selain itu juga akan ditentukan konsentrasi asam palmitat terbaik yang menghasilkan sifat-sifat fisik dan mekanik terbaik. METODOLOGI Tahap Pembuatan Pati Pisang Pisang klutuk yang yang telah dikupas dari kulitnya kemudian diblender dan ditambah air secukupnya. Setelah itu disaring dan ampasnya dipisahkan (dilakukan ekstrasi berulang dengan cara menambah air pada ampas dan dilakukan penyaringan lagi sampai jernih). Filtrat diendapkan dan dikeringkan dengan penjemuran sampai kering. Pati yang sudah kering diayak dengan menggunakan ayakan 100 mesh sehingga didapatkan pati pisang klutuk. Tahap Pembuatan Edible Film (Warastuti, 1999) Tahap pembuatan edible film ini ada 2 tahap, yaitu pembuatan edible film dengan variasi konsentrasi pati dan konsentrasi asam palmitat. a. Pembuatan Edible Film dengan Variasi Konsentrasi Pati Edible film dari tepung pisang dibuat dengan cara melarutkan pati pisang dalam akuades sebanyak 100 ml dengan kombinasi perlakuan konsentrasi
74
Jurnal llmu dan Teknologi Pangan, Vol. 3, No. 1, April 2005
pati pisang (2, 3, 4, dan 5 % b/v). Campuran diaduk dengan hot plate magnetic strer dan dipanaskan sampai suhu 70°C selama 15 menit. Selanjutnya larutan ditambah plastiticizer gliserol sebanyak 30 % (b/b pati). Larutan dipanaskan kembali pada suhu 70° C selama 15 menit. Pencetakan dilakukan dengan menuang 100 ml larutan edible film kedalam plat kaca ukuran 20 x 20 x 2 cm3. Selanjutnya dilakukan pengeringan dengan menggunakan oven pada suhu 55 °C selama 3-5 jam. Setelah dilakukan pendinginan selama 10 menit pada suhu ruang, film kemudian dilepas dari plat kaca dan disimpan dalam wadah plastik berisi silika gel, kemudian dilakukan analisis film yaitu ketebalan film, tensile strengh, elongasi, dan WVTR. b. Pembuatan Edible Film dengan Variasi Konsentrasi Asam Palmitat Pembuatan edible film dengan variasi konsentrasi asam palmitat ini menggunakan komposisi konsentrasi pati yang menghasilkan sifat-sifat fisik dan mekanik edible film terbaik (dari Percobaan a). Variasi konsentrasi asam palmitat yang digunakan adalah 1, 2, 3, dan 4 % (b/b polimer). Analisis Analisis yang dilakukan pada pati pisang klutuk meliputi kadar amilosa (AOAC, 1984), kadar tanin (AOAC, 1984), serta uji proksimat (AOAC, 1984). Analisis pada edible film meliputi ketebalan film (Gontard ef a/., 1992), kekuatan renggang putus film (Gontard ef a/., 1992), elongasi film (Gontard ef a/., 1992), dan WVTR (Kamper& Fennema,1984). Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 4 taraf perlakuan yaitu konsentrasi pati pisang klutuk (Musa balbisiana L), dan variasi konsentrasi asam palmitat. Setiap perlakuan diulang 2 kali. Analisis statistik lebih lanjut menggunakan ANAVA dan untuk mengetahui beda nyata antar perlakuan digunakan Uji Ducan's Multiple Range Test (DMRT) pada taraf kepercayaan 95%. HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Pati Pisang Klutuk Analisis yang telah dilakukan pati pisang klutuk meliputi kadar amilosa, kadar protein, kadar lemak, kadar air, dan kadar abu. Hasil analisis dapat dilihat pada Tabel 1.
Jurnal llmu dan Teknologi Pangan, Vol. 3, No. 7, April 2005
75
Tabel 1. Komposisi Kimia Pati Pisang Klutuk Pati pisang klutuk (%) Komponen Pati ganyong (%) * Amilosa (%bk) 32,53 29,55 Protein (%bk) 0,25 1,79 0,37 Lemak (%bk) 0 10,7 1,08 Air (%bk) 1,48 Abu (%bk) 0,51 Tanin (%bk) 0,375 Keterangan: * Wijoyo (i1004), - belum dilakukan anaisis Komponen pati yang sangat diperlukan untuk membentuk matriks film adalah amilosa. Berdasarkan hasil analisis pati pisang klutuk menunjukkan hasil bahwa kadar amilosa adalah 29,55 %, sedangkan kandungan amilosa pati ganyong adalah 32,53 %. Menurut Myrna (1994), amilosa dapat digunakan untuk pembuatan film dan gel yang kuat. Menurut Garcia et al., (2000), kadar amilosa yang tinggi akan membuat film menjadi kompak karena amilosa bertanggungjawab dalam pembentukan matriks film. Hal ini menunjukkan bahwa pati pisang klutuk berpotensi sebagai bahan dasar pembuatan edible film. Pada pisang klutuk terdapat kandungan tanin, yang tidak dimiliki oleh pati ganyong. Pengaruh Konsentrasi Pati Pisang Klutuk terhadap Sifat Fisik dan Mekanik Edible Film a. Ketebalan Edible Film Hasil pengukuran ketebalan film dari penelitian ini dengan variasi konsentrasi pati klutuk berkisar antara 0,056-0,124 mm. Ketebalan film tertinggi pada konsentrasi pati 5% yaitu 0,124 mm, sedangkan yang terendah pada konsentrasi pati klutuk 2% yaitu 0,056 mm. Berdasarkan uji statistik menunjukkan bahwa pati konsentrasi pati pisang klutuk untuk 2-3% tidak berbeda nyata, sedangkan konsentrasi 3-5% menghasilkan ketebalan film yang berbeda nyata. Hal ini disebabkan adanya peningkatan konsentrasi pati yang berakibat terhadap peningkatan total padatan yang terdapat di dalam film. Gambar 1 menunjukkan bahwa ketebalan ff/mjuga dipengaruhi oleh konsentrasi bahan. Konsentrasi pati pisang klutuk yang terbaik adalah konsentrasi pati 2%. Peningkatan konsentrasi bahan yang digunakan akan menyebabkan peningkatan ketabalan film (McHugh & Krochta, 1994).
76
Jurnal llmu dan Teknologi Pangan, Vol. 3, No. 7, April 2005
Gambar 1. Ketebalan Film Pisang Klutuk pada Variasi Konsentrasi Pati b. Kekuatan Renggang Putus (Tensile Strength) Edible Film Tensile strength didefinisikan sebagai tarikan maksimum yang dapat dicapai sebelum film putus atau sobek (Briston, 1988). Kekuatan renggang putus film yang dihasilkan dan variasi konsentrasi pati pisang klutuk berkisar antara 846,251887,79 kg/m2. Kekuatan renggang putus tertinggi pada konsentrasi pati pisang klutuk 4 % yaitu 1887,79 kg/m2, sedangkan terendah pada konsentrasi pati pisang klutuk 1 % yaitu 846,25 kg/m2. Semakin tinggi konsentrasi pati pisang yang ditambahkan maka kekuatan renggang putus film yang dihasilkan cenderung meningkat. Hal ini disebabkan semakin banyak pati yang digunakan maka mengakibatkan semakin rapat matriks film terbentuk, sehingga yang diperiukan untuk menarik film hingga putus lebih besar, maka berdampak pada peningkatan nilai dan tensile strength film yang dihasilkan (Krochta et al., 1994). Untuk hasil analisis stastistik terhadap uji tensile strength, pada konsentrasi pati pisang klutuk 2-5 % tidak berbeda nyata, sehingga pada kisaran konsentrasi pati tersebut tidak berpengaruh terhadap kekuatan tarik film yang dihasilkan. Hal ini disebabkan adanya amilosa yang sangat sedikit, yang akan berdampak pada jumlah padatan dalam larutan pembentuk film yang terbentuk sedikit sehingga akan mengakibatkan penurunan kerapatan matriks yang terbentuk. Tensile strength meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi pati yang digunakan (Krochta era/., 1994).
Jurnal llmu dan Teknologi Pangan, Vol. 3, No 1, April 2005
11
Gambar 2. Kekuatan Renggang Putus Film Pisang Klutuk pada Variasi Konsentrasi Pati c. Perpanjangan (Elongasi) Edible Film Perpanjangan adalah perubahan panjang maksimum yang dialami film pada saat pengujian kekuatan renggang putus pada saat film mengalami sobek (Hay, 1968). Perpanjangan film tertinggi dihasilkan dari dari kosentrasi pati pisang klutuk 5% yaitu 11,508%, sedangkan perpanjangan film terendah dihasilkan pada konsentrasi pati pisang klutuk 2% yaitu 5,82%. Peningkatan kosentrasi pati akan menyebabkan peningkatan matriks film yang dibentuk melalui ikatan intermolekuler antar polimer pati. Berdasarkan dari perhitungan statistik diperoleh hasil bahwa konsentrasi pati 2 - 5 % tidak berpergaruh nyata terhadap perpanjangan film yang dihasilkan. Hal ini disebabkan penambahan konsentrasi pati pisang klutuk masih tidak dapat berpengaruh dalam peningkatan matriks film yang dibentuk melalui ikatan intramolekuler antar polimer pati yang mempergaruhi perpanjangan film dari bahan dasar pati.
Gambar 3. Perpanjangan Film Pisang Klutuk pada Variasi Konsentrasi Pati 78
Jurnal llmu dan Teknologi Pangan, Vol. 3, No. 1, April 2005
d. WVTR (Water Vapour Transmission Rate) Edible Film Salah satu sifat paling penting dari sebuah edible film adalah efektivitas dalam menghambat migrasi uap air yang dievaluasi dari nilai laju transmisi uap air (WVTR) yang dinyatakan sebagai jumlah uap air yang hilang persatuan waktu dibagi dengan luas area film yang digunakan (McHugh and Krochta, 1994). WVTRyang dihasilkan dalam penelitian ini berkisar antara 0,219-3,172 (g .mm/ m2. jam). Nilai yang diperoleh tertinggi konsentrasi pati pisang klutuk adalah 3% yaitu adalah 3,172 (g .mm/m2. jam), sedangkan konsentrasi terendah diperoleh dari pati pisang klutuk 2% yaitu 0,219 (g .mm/m2. jam). Hasil uji stastistik dengan variasi konsentrasi pati pisang klutuk terhadap WVTR film, bahwa konsentrasi pati pisang klutuk 2% berbeda nyata terhadap konsentrasi pati pisang klutuk 3-5% terhadap WVTR film, sedangkan pati pisang klutuk 3-5% tidak berbeda nyata terhadap hasil WVTR film. Hal ini disebabkan adanya komponen penyusun polimer pati yang bersifat hidrofilik, sehingga ditunjukkan dengan hasil WVTR yang tidak berbeda nyata dengan konsentrasi 3-5%. Hasil penelitian Garcia ef a/., (2000) menyatakan bahwa migrasi uap air umumnya terjadi pada bagian yang hidrofilik. Rasio antara bagian hidrofilik dan hidrofobik film akan mempengaruhi nilai WVTR. 3,53J7*
1 3_
3J0*
1
|2.5. 2^25* 3
J 1.5-
0,51
H 2
I
1
3 4 konsentrasi pati (%) b/w
'
5
Gambar 4. WVTR Film Pisang Klutuk Variasi Konsentrasi Pati Pengaruh Konsentrasi Asam Palmitat terhadap Sifat Fisik dan Mekanik Edible Film a. Ketebalan Edible Film Konsentrasi pati yang digunakan dalam pembuatan edible film dengan penambahan asam palmitat ini adalah komposisi konsentrasi pati dengan edible film yang mempunyai sifat-sifat fisik dan mekanik (kekuatan renggang putus dan perpanjangan) terbaik dengan konsentrasi pati 3%. Ketebalan edible
Jurnal llmu dan Teknologi Pangan, Vol. 3, No. I April 2005
79
ff/m dengan adanya penambahan asam palmitat berkisardiantara 0,071-0,081 mm. Berdasarkan uji stastistik menunjukkan bahwa konsentrasi asam palmitat yang ditambahkan beda nyata antara konsentrasi 4% dengan konsentrasi 1 sampai 3 %. Penambahan asam palmitat belum dapat berpengaruh terhadap ketebalan film.
Gambar 5. Ketebalan Film Pisang Klutuk pada Variasi Asam Palmitat b. Perpanjangan (Elongasi) film Pada Gambar 6 dapat dilihat bahwa perpanjangan film dari pati pisang klutuk dengan penambahan asam palmitat berkisar antara 3,435-11.199%. Perpanjangan yang tertinggi diperoleh dari konsentrasi penambahan asam palmitat 1% yaitu 11,199, sedangkan yang terendah dari konsentrasi penambahan asam palmitat 3%. Uji statistik menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata pada tiap-tiap variasi konsentrasi asam palmitat (1-4 % b/b pati), sehingga belum memberikan pengaruh yang nyata terhadap perpanjangan film tersebut. Lai & Huey (1997), mengemukakan bahwa penambahan asam palmitat akan meningkatkan perpanjangan film sampai tercapai titik kritis kemudian akan mengalami penurunan. c. Kekuatan Renggang Putus Edible Film Kekuatan renggang putus yang dihasilkan berkisar antara 268,26-519,79 kg/m2. Kekuatan renggang putus film yang tertinggi diperoleh dari konsentrasi asam palmitat 4% yaitu 519,79 kg/m2, sedangkan yang terendah diperoleh dari konsentrasi 3% asam palmitat yaitu 268,26 kg/m2. Dengan semakin meningkatnya konsentrasi asam palmitat yang ditambahkan maka kompleks amilosa-asam palmitat akan semakin kompak, sehingga film yang diperoleh semakin kokoh akibatnya diperlukan gaya yang lebih besar untuk memutuskan film tersebut (Krochta et al., 1994). Namun mencapai titik kritisnya kekuatan film kemudian menurun.
80
Jurnal llmu dan Teknologi Pangan, Vol. 3, No. 1, April 2005
1211.199"
gioi,4-
1° - 2 -
6.354"
111 1
2 3 konsentrasi asam palmitat (%) b/b pati
•(•a*
4
Gambar 6. Perpanjangan Film Pisang Klutuk pada Variasi Asam Palmitat Untuk uji statistik dengan adanya penambahan konsentrasi asam palmitat yang ditambahkan tidak berbeda nyata terhadap kekuatan renggang putus film yang dihasilkan, sehingga dapat dikatakan bahwa peningkatan konsentrasi asam palmitat tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap kekuatan renggang putus.
Gambar 7. Kekuatan Renggang Putus Film Pisang Klutuk pada Variasi Asam Palmitat d. WVTR dari Penambahan Asam Palmitat Edible Film WVTR film yang terbesar diperoleh panambahan asam palmitat konsentrasi 2 %yaitu sebesar2,1905 (g. mm./m2 jam), sedangkan WVTR terkecil
Jurnal llmu dan Teknologi Pangan, Vol. 3, No. 1, April 2005
81
dan film dengan penambahan konsentrasi asam palmitat 4% yaitu 0,2065 (g. mm./m2.jam). Hasil analisis WVTR edible film semakin menurun dengan meningkatnya konsentrasi asam palmitat yang ditambahkan. Uji statistik dengan variasi konsentrasi asam palmitat memberikan hasil yang tidak beda nyata terhadap WVTR edible film, sehingga dapat dikatakan pada penelitian ini WVTR tidak dipengaruhi oleh konsentrasi asam palmitat, tetapi dapat dipengaruhi oleh faktor lain, seperti RH , suhu, dan ketebalan. 2.5! 2,1905* 2-
1
1.5665'
H i i I 1
i-
il,\
I
11
•
I
•
1 2 3 konsentrasi asam palmitat (%) b/b pan
0,2065"
•
4
Gambar 8. WVTR Film Pisang Klutuk pada Variasi Konsentrasi Asam Palmitat KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh maka dapat disimpulkan bahwa konsentrasi pati pisang klutuk yang optimal untuk pembuatan edible film adalah 3%. Pembuatan edible film dengan variasi asam palmitat yang memberikan pengaruh terhadap sifat-sifat fisik dan mekanik terbaik adalah konsentrasi asam palmitat 4%. DAFTAR PUSTAKA Briston, J.H. 1988. Plastic Films. 3 rd Edition. John Wiley dan Sons Inc. Garcia, M.A., Martino, M.N. and Zaritzky, N.E. 2000. Plastized Strach-Based to Improve Strawberry (Fragaria x Ananassa) Quality and Stability. J Agric. Food Chem. 46 (9): 3758-3767. Gontard. N.,S., Guilbert and CuQ, J.L. 1992. Edible Wheat Glutien Film, Influnce of the Main Process Variabel on Properties Using Response Surface Methodology. J. Food Tech. 57 (1) 190-199.
82
Jurnal llmu dan Teknologi Pangan, Vol. 3, No. 1, April 2005
Hay, P.M. 1968. Properties and Methods of Indentification of Commercial Films. Di dalam. O. J (ed) the Science and Tecnology of Polymer Film Interscince, London. Kamper, S.L., and Fennema, O.R. 1984. Water Vapour Permebiality of Edible Films. J.Food Sci. 49 (1): 1478. Krochta, J.M., Baldwin, E.A., and Nisperos-Cariedo, M.0.1994. Edible Coating and Film to Improve Food Quality. Technomic Publi. Co. Inc. London. Krochta, J.M., and Johnson, C M . 1997. Edible and Biodegradable Polymer Film Challenger and Opportunities. Food Tech. 51 (2): 61-74. McHugh.T.H., and Krochta, J.M. 1994. Milk-Protein-based Films and Coatings. Food Tech. 48(1): 97-103. Lai, M. and Huey. 1997. Properties of Microstructures of Sheets Plasticized with Palmitic Acid. J. Cereal Chemistry 42 (4): 126-140. Myrna, O.N.C 1994. Edible Coating and Films Based on Polisacacaharides dalam J.M. Krochta, E. A. Baldwin and M. O. Nisperos-Corriedo (eds), Edible Coating and Films to Improve Food Quality. Technomic Publ, Co. Inc. Lancoster, Basel. Santoso, H. B. 1995. Tepung Pisang. Kanisius. Yogyakarta. Warastuti, M. 1999. Pengaruh Penambahan Sorbitol dan asam Palmitat terhadap Sifat Mekanik dan Ketebalan Edible Film dari Pati Ubi Kayu. Skripsi Fakultas Teknologi Pertanian UGM. Yogyakarta. Wijoyo, A. 2004. Karakterisasi Edible Film dari Pati Ganyong (Canna edulis Kerr). Skripsi Fakultas Biologi Universitas Atma Jaya Yogyakarta.
Jurnal llmu dan Teknologi Pangan, Vol. 3, No. /, April 2005
83
