Post on 14-Aug-2015
description
BAB IV
PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini dilakukan pembuatan Edible Film dari komposisi kitosan dan pati
ubi ungu dimana komposisi kitosan lebih dominan daripada pati ubi ungu, hal ini karena
kitosan memiliki sifat antibakteri yang cukup besar sehingga baik untuk menjaga makanan
dari bakteri yang tidak menguntungkan dan pati ubi ungu memiliki kandungan antosianin
yang cukup besar sehingga memiliki sifat antioksidan yang cukup baik dibandingkan
dengan pati yang lain. Dengan menggabungkan kedua sifat ini, kualitas dari edible film
yang dihasilkan dapat memperbaiki sifat antibakteri dan antioksidan, dan untuk menambah
kualitas dari edible film, digunakan gliserol sebagai plastisizer agar edible film yang
dihasilkan tidak mudah rapuh.
Gambar 4.1. Pati Ubi Ungu dan Kitosan
Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari pengaruh komposisi kitosan/pati
terhadap sifat dan kualitas edible film yang dihasilkan. Variasi komposisi kitosan/pati
dibuat dengan konsentrasi 100/0, 90/10, 80/20, 70/30, 60/40, 50/50, 0/100 (dibuat dalam
100 mL pelarut), untuk kitosan digunakan asam asetat sebagai pelarut dan pati
menggunakan proses gelatinasi untuk pelarutan pati ubi ungu, untuk plastisizer
menggunakan gliserol sebagai pemlastis sebanyak 3%. Pada saat pencetakkan (casting),
film dicetak diatas kaca film dan loyang yang berbahan stainless steel dan diberi mentega
yang berfungsi sebagai pelumas agar film mudah dilepas.
Pembuatan Edible Film Berbasis Kitosan dan Pati Ubi Jalar Ungu untuk Memperbaiki Sifat Anti Bakteri dan Antioksidan Pada Kemasan Makanan
Gambar 4.2. edible film yang dihasilkan
Untuk mengatahui kualitas dari edible film, dilakukan dengan mengamati
karakterisasi edible film melalui uji mekanik yang meliputi uji antibakteri, uji antioksidan,
kuat tarik dan uji swelling. Berdasarkan dari hasil pengamatan diperoleh hasil sebagai
berikut :
4.1 Uji Anti Bakteri
Sifat antibakteri pada edible film merupakan hal yang penting, karena sifat ini sangat
mempengaruhi kualitas film dalam menjaga makanan yang dikemas. Untuk mengetahui
seberapa baik kemampuan edible film sebagai antibakteri, dapat dilakukan dengan cara
yang sederhana. Yaitu dengan menghitung total koloni bakteri pada bahan uji. Total koloni
bakteri didapat dengan perhitungan manual, yaitu dengan menghitung banyak koloni yang
terlihat secara kasat mata. Sedangkan faktor pengenceran pada percobaan ini adalah 10 -2
dan 10-3. Pada penelitian kali ini bahan uji yang digunakan adalah buah anggur yang
dilapisi oleh larutan edible film dengan variable rasio dan tanpa dilapisi (control) sebagai
perbandingan. Dapat dilihat pada tabel hasil uji antibakteri menunjukkan total koloni
bakteri yang terdapat pada anggur selama 0, 4 dan 7 hari.
Astari Silmy 114090017 Siti Zahrotul Hayati 114090026 30
Pembuatan Edible Film Berbasis Kitosan dan Pati Ubi Jalar Ungu untuk Memperbaiki Sifat Anti Bakteri dan Antioksidan Pada Kemasan Makanan
Gambar 4.3. Pengamatan uji antibakteri
Untuk mengetahui seberapa besar daya hambat bakteri yang dimiliki oleh film maka
dilakukan perhitungan persen inhibisi. Perhitungan inhibisi ini dapat mempermudah untuk
menganalisa atau mempelajari pengaruhnya pada tiap-tiap film.
Untuk memudahkan dalam menganalisa maka dibuat dalam bentuk grafik sebagai berikut :
Gambar 4.4. Pengaruh komposisi terhadap persen inhibisi
Grafik 4.1. Menjelaskan pengaruh daya hambat (inhibisi) bakteri terhadap
komposisi, seiring dengan bertambahnya hari. Pada gambar tersebut tiap-tiap komposisi
memiliki persen inhibisi yang besar, yaitu diatas 90%. Ini sangat menarik, karena dengan
Astari Silmy 114090017 Siti Zahrotul Hayati 114090026 31
Pembuatan Edible Film Berbasis Kitosan dan Pati Ubi Jalar Ungu untuk Memperbaiki Sifat Anti Bakteri dan Antioksidan Pada Kemasan Makanan
daya hambat bakteri yang besar edible film dapat menjaga mutu produk yang dikemasnya
menjadi lebih lama.
Besarnya persen inhibisi ini disebabkan karena kemampuan kitosan dalam
menghambat dan membunuh mikroba. Menurut jeon dan kim, Kitosan memiliki gugus
fungsional amina (–NH2) yang bermuatan positif yang sangat reaktif, sehingga mampu
berikatan dengan dinding sel bakteri yang bermuatan negatif. Ikatan ini terjadi pada situs
elektronegatif di permukaan dinding sel bakteri. Selain itu, karena -NH2 juga memiliki
pasangan elektron bebas, maka gugus ini dapat menarik mineral Ca2+ yang terdapat pada
dinding sel bakteri dengan membentuk ikatan kovalen koordinasi.
Dari grafik 4.1. terlihat persen inhibisi mengalami pengurangan dan peningkatan
terhadap waktu, tetapi perubahan persen inhibisi ini tidak terlalu beda jauh, hal ini karena
kemampuan kitosan yang baik dalam menghambat dan membunuh mikroba. pada
komposisi 90/10, daya hambat bakterinya lebih stabil dibandingkan komposisinya lainnya,
sehingga dapat disimpulkan bahwa penambahan pati ubi ungu pada kitosan dapat
menambah sifat antibakteri.
4.2 Uji Antioksidan
Untuk pengujian antioksidan dilakukan dengan cara mengukur nilai absorbansi yang
terkandung didalam variasi komposisi kitosan/pati menggunakan alat spektrofotometer
UV-VIS.
Gambar 4.5 Spektrofotometer UV-VIS
Astari Silmy 114090017 Siti Zahrotul Hayati 114090026 32
Pembuatan Edible Film Berbasis Kitosan dan Pati Ubi Jalar Ungu untuk Memperbaiki Sifat Anti Bakteri dan Antioksidan Pada Kemasan Makanan
Pengukuran kadar antosianin dilakukan dengan metode pH differensial, dimana
penentuan jumlah kadar antosianin dilakukan dengan cara perbedaan pH yaitu pH 1.0 dan
pH 4.5, cara kerjanya adalah setiap masing-masing variasi komposisi kitosan/pati
ditambahkan pelarut yang memiliki pH 1.0 dan dan pH 4.5 dimana pelarut yang digunakan
pada pH 1.0 adalah adalah larutan potassium chloride buffer atau larutan KCl dimana
antosianin membentuk senyawa berwarna oxonium dan untuk pH 4.5 digunakan larutan
sodium asetat buffer dimana antosianin membentuk hemiketal tidak berwarna, setelah itu
diukur nilai absorbansinya dengan panjang gelombang 700 nm sebagai standar, dan
panjang gelombang visual maksimalnya (λvis-max) adalah 510 nm, panjang gelombang visual
maksimal ditentukan berdasarkan literatur, karena jenis antosianin pada sampel belum
diketahui sehingga ditetapkan bahwa pigmen antosianin yang terkandung sebagai
cyanidin-3-glucoside dengan panjang gelombangnya adalah 510 nm. Pada hasil
pengamatan diperoleh nilai absorbansi.
Setelah diperoleh nilai absorbansi pada masing-masing panjang gelombang, dihitung
nilai absorbansi pada sampel yang telah dilarutkan menggunakan rumus :
Kemudian jumlah antosianin dihitung dengan rumus :
Astari Silmy 114090017 Siti Zahrotul Hayati 114090026 33
A = (A λ 510 – A λ 700)pH 1.0 – (A λ 510 – A λ 700)pH 4.5
Total Antosianin (mg/g) = (A x MW x DF x V x 1000)/𝛆 x L x W
Pembuatan Edible Film Berbasis Kitosan dan Pati Ubi Jalar Ungu untuk Memperbaiki Sifat Anti Bakteri dan Antioksidan Pada Kemasan Makanan
Gambar 4.6. Kadar Antosianin pada variasi komposisi kitosan/pati
Berdasarkan data perhitungan dan grafik diperoleh jumlah kadar antosianin pada
variasi komposisi 100/0 (kitosan murni) memiliki jumlah antosianin sebesar 1,085 mg/L
dan 0/100 (pati murni) sebesar 64,291 mg/L, sehingga dapat dilihat bahwa pati ubi ungu
memiliki kandungan antosianin yang besar dibandingkan dengan kitosan,hal ini
membuktikan bahwa ubi ungu memiliki sifat antioksidan yang baik. Sedangkan untuk
variasi komposisi campuran kitosan/pati diperoleh jumlah antosianin terbesar pada
komposisi 50/50 yaitu sebesar 44,419 mg/L. Berdasarkan literatur dijelaskan bahwa
semakin besar jumlah antosianin yang terkandung maka semakin baik sifat antioksidan
yang dimiliki, sehingga komposisi 50/50 memiliki sifat antioksidan terbaik.
4.3 Uji Kuat Tarik
Kuat tarik merupakan tarikan maksimum yang dapat dicapai sampai film dapat tetap
bertahan sebelum putus. Pengukuran kuat tarik berguna untuk mengetahui besarnya gaya
yang dicapai, untuk mencapai tarikan maksimum pada setiap satuan luas area film untuk
merenggang atau memanjang (Krochta dkk, 1997). Pengukuran kuat tarik diuji
menggunakan alat Tensile tester (Strograp-R1 Toyo Seiki)
Astari Silmy 114090017 Siti Zahrotul Hayati 114090026 34
Pembuatan Edible Film Berbasis Kitosan dan Pati Ubi Jalar Ungu untuk Memperbaiki Sifat Anti Bakteri dan Antioksidan Pada Kemasan Makanan
Gambar 4.7 Tensile tester (Strograp-R1 Toyo Seiki)
Berdasarkan pengujian yang dilakukan, diperoleh data hasil pengamatan yaitu,
pada data pengamatan untuk komposisi 90/10 tidak dilakukan uji kuat tarik, hal ini karena
film yang dihasilkan sangat tipis dan rapuh sehingga tidak dapat dilakukan uji kuat tarik.
Gambar 4.8. Nilai Kuat Tarik
Berdasarkan data hasil pengamatan dapat dilihat bahwa nilai kuat tarik yang paling
besar terdapat pada komposisi 100/0 (kitosan murni) yaitu 39,48 MPa dan untuk komposisi
campuran kitosan/pati 80/20 yaitu sebesar 37,22 MPa, sedangkan pada komposisi 0/100
(pati murni) memiliki nilai kuat tarik paling kecil yaitu 5,80 MPa, pada tabel untuk uji kuat
Astari Silmy 114090017 Siti Zahrotul Hayati 114090026 35
Pembuatan Edible Film Berbasis Kitosan dan Pati Ubi Jalar Ungu untuk Memperbaiki Sifat Anti Bakteri dan Antioksidan Pada Kemasan Makanan
tarik, berdasarkan penelitian Mashaw,2009, untuk pati ubi ungu memiliki kandungan
amilosa sebesar 19% dan amilopektin sebesar 39% dan menurut penelitian Arie,2010, film
dengan penyusunan pati yang mengandung amilosa tinggi akan memiliki nilai kuat tarik
yang tinggi, hal ini terjadi karena amilosa mempunyai struktur rantai yang linier dimana
kelinieran struktur molekul amilosa berpengaruh terhadap dispersi energi saat dilakukan uji
kuat tarik sedangkan amilopektin menyebabkan film menjadi mudah rapuh dan mudah
putus karena struktur pada amilopektin berupa struktur bercabang dimana energi yang
diteruskan pada rantai linier jauh lebih besar dibanding pada rantai bercabang. Sehingga
dapat dijelaskan bahwa pati ubi ungu memiliki nilai kuat tarik yang kecil karena
kandungan amilosa yang sedikit sedangkan amilopektin cukup besar, hal ini dapat dilihat
pada tabel hasil uji kuat tarik, nilai kuat tarik terbesar terdapat pada komposisi 100/0
(kitosan murni) dan komposisi campuran 80/20 sedangkan nilai kuat tarik yang terkecil
terdapat pada komposisi 0/100 (pati murni), sehingga dapat dijelaskan bahwa semakin
banyak komposisi pati ubi ungu yang digunakan maka nilai kuat tarik yang dihasilkan akan
semakin kecil yang disebabkan oleh kandungan amilopektin yang semakin besar sehingga
membawa sifat mudah rapuh dan mudah putus pada film.
4.4 Uji Swelling
Uji ini dilakukan untuk mengetahui terjadinya ikatan dalam polimer serta tingkatan
atau keteraturan ikatan dalam polimer yang ditentukan melalui prosentase penambahan
berat polimer setelah mengalami penggembungan. Proses terdifusinya molekul pelarut
kedalam polimer akan menghasilkan gel yang menggembung.
Gambar 4.9 Uji Swelling
Astari Silmy 114090017 Siti Zahrotul Hayati 114090026 36
Pembuatan Edible Film Berbasis Kitosan dan Pati Ubi Jalar Ungu untuk Memperbaiki Sifat Anti Bakteri dan Antioksidan Pada Kemasan Makanan
Sifat ketahanan edible film terhadap air ditentukan dengan uji swelling, yaitu
prosentase penggembungan film oleh adanya air. Nilai prosentase swelling pada masing-
masing film dapat dilihat pada tabel persen (%) swelling. Jika dibuat dalam grafik, maka
akan terlihat :
Gambar 4.10. pengaruh komposisi terhadap persen swelling
Dari grafik diatas persen swelling yang paling besar terdapat pada komposisi 60/40.
Pada komposisi 60/40 edible film mampu menyerap air dengan baik. Peningkatan persen
swelling ini berbanding terbalik dengan komposisi kitosan hal ini disebabkan karena
kitosan bersifat hidrofobik sehingga tidak larut dalam air. Peningkatan persen inhibisi
meningkat dengan bertambahnya komposisi pati karena pati larut dalam air.
Astari Silmy 114090017 Siti Zahrotul Hayati 114090026 37
Pembuatan Edible Film Berbasis Kitosan dan Pati Ubi Jalar Ungu untuk Memperbaiki Sifat Anti Bakteri dan Antioksidan Pada Kemasan Makanan
Astari Silmy 114090017 Siti Zahrotul Hayati 114090026 38