TUGAS PAPER TEKNOLOGI PENGOLAHAN NABATI II

PEMANFAATAN PATI GEMBILI (DIOSCOREA ESCULENTA LOUR. BURKILL) DENGAN PENAMBAHAN PLASTICIZER SEBAGAI EDIBLE COATING PADA STROBERI

(FRAGARIA ANANASSA)

Oleh :

Nanda Puspita Sari 125100101111026

Kelas D

JURUSAN TEKNOLOGI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYAMALANG

2015

BAB I PENDAHULUAN

Edible film atau edible coating merupakan lapisan tipis yang berfungsi sebagai pengemas

atau pelapis makanan yang juga dapat dimakan bersama dengan produk yang dikemas. Selain

itu, juga dapat memperpanjang masa simpan, edible film juga dapat digunakan sebagai pembawa

komponen makanan yaitu vitamin, mineral, antioksidan, antimikroba, pengawet serta bahan

tambahan untuk memperbaiki rasa dan warna produk yang dikemas. Edible film merupakan

bahan yang relative murah, bersifat biodegradable, dan teknologi pembuatannya sederhana

(Yulianti dan Ginting, 2012)..

Pati tersusun atas dua komponen, yaitu amilosa dan amilopektin. Kestabilan edible film

dipengaruhi oleh kadar amilopektin, sedangkan amilosa berpengaruh pada kekompakannya. Pati

yang memiliki kadar amilosa yang tinggi akan menghasilkan edible film yang lentur dan kuat,

karena struktur amilosa akan menghasilkan gel yang kuat ketika terjadi pembentukan ikatan

hydrogen antarmolekul glukosa penyusunnya selama pemanasan yang mampu membentuk

jaringan tiga dimensi yang dapat memerangkap air (Meyer dalam Yulianti dan Ginting, 2012).

Gembili (Dioscorea esculenta L.) merupakan umbi dari kelurga Dioscoreacea.

Kelompok Dioscoreaceae yang ada di Indonesia meliputi Dioscorea alata, Dioscorea hispida,

Dioscorea pentaphylla, dan Dioscorea bulbilfera. Keluarga Dioscoreacea mempunyai

keunggulan dapat tumbuh dibawah tegakan hutan tetapi sampai saat ini masih merupakan

tanaman substituent, yaitu bukan tanaman pokok yang dibudidayakan, karena pemanfaatannya

masih terbatas (Harijono dkk, 2012).Gembili dimanfaatkan sebagai substitusi dalam pembuatan

produk olahan dengan cara dikeringkan menjadi tepung atau diekstrak patinya. Pati dari umbi

gembili tersebut kemudian dapat diaplikasikan sebagai edible film dengan penambahan

plasticizer pada buah stroberi, sehingga dapat memperpanjang umur simpannya.

BAB II PEMBAHASAN

Umbi gembili

Umbi gembili merupakan jenis tumbuhan yang berbuah dibawah tanah.

Jenis umbi ini tumbuh merambat dan dapat mencapai tinggi antara 3-5 m dengan

daun berwarna hijau dan batang berduri disekitar umbi serta terdapat duri berwarna

hitam. Umbi gembili menyerupai ubi jalar dengan ukuran sebesar kepalan tangan

orang dewasa, berwarna coklatmuda dan berkulit tipis. Umbi tersebut berwarna putih

bersih dengan menyerupai ubi jalar dengan rasa yang khas (Prabowo dkk, 2014).

Kandungan gizi zat umbi gembili dapat dilihat pada tabel berikut (Yuniar, 2010) :

Zat gizi Satuan Jumlah

Protein g 1.10

Lemak g 0.20

Karbohidrat g 31.30

Serat g 1.00

Abu g 14.00

Kalsium mg 56.00

Fosfor mg 0.60

Besi mg -

Beta karoten SI 0.08

Vitamin B1 mg 4.00

Vitamin C mg 66.40

Air g 85.00

Pati gembili

Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan α-glikosodik yang banyak dijumpai

pada umbi-umbian dan biji-bijian. Secara alami, bentuk pati yaitu berupa granula atau butiran –

butiran kecil. Pati tersusun oleh tiga komponen utama yaitu amilosa, amilopektin, dan material

antara seperti lemak dan protein. Pada umumnya pati mengandung 15-30% amilosa, 70-85%

amilopektin, dan 5-10% material antara (Listyaningsih, 2013). Kadar amilosa dan amilopektin

sangat berperan pada proses gelatinisasi, retrogradasi, dan lebih menetukan karakteristik pati

(Jane et al, 1999). Pati yang berkadar amilosa tinggi mempunyai kekuatan hodrogen yang lebih

besar karena jumlah rantai lurus yang besar dalam granula, sehingga membutuhkan energy yang

lebih besar untuk gelatinisasi (Smith et al, 1982). Ukuran granula pati gembili sebesar 0.75 µm.

Ukurannya lebih kecil dibandingkan umbi ganyong, suweg, dan ubi kelapa. Gambar granula pati

gembili sebagai berikut :

Edible film

Edible film merupkan salah satu jenis pengembangan edible packaging yang berbentuk

seperti lembaran untuk pengemas pangan secara langsung (Safitri dkk, 2014). Komponen

penyususn edible film ada tiga kelompok yaitu hidrokoloid, lemak, dan komposit. Salah satu

bahan utama yang digunakan dalam pembuatan edible film ini yaitu pati yang termasuk

kelompok hidrokoloid (Darni dan Utami, 2010). Pati yang digunakan memiliki kadar amilosa

yang cukup tinggi agar menghasilkan edible film yang lentur dan kuat. Selain sebagai pengemas,

edible film juga dapat berfungsi untuk memperpanjang umur simpan dan pembawa komponen

makanan yang dikemas. Contohnya yaitu untuk pembungkus permen, sosis, dan buah.

Plasticizer

Plasticizer merupakan bahan yang ditambahkan ke dalam suatu bahan pembentuk film

untuk meningkatkan fleksibilitasnya, karena dapat menurunkan gaya intermolekuler sepanjang

rantai polimernya, sehingga film akan lentur ketika dibengkokkan (Rodriguez et al, 2006).

Karakteristik fisik edible film dipengaruhi oleh jenis bahan dan konsentrasi plasticizer. Jenis

plasticizer yang biasa digunakan yaitu gliserol, sorbitol atau PEG 400, yang dimana masing-

masing dari jenis plasticizer tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing pada

penggunaannya sebagai bahan tambahan pada pembuatan edible film. Penambahan plasticizer

yang digunakan pada pembuatan edible film dari pati gembili diaplikasikan pada buah stroberi,

dimana edible film akan meng-coating atau pelapis buah stroberi dengan tujuan untuk

memperpanjang umur simpannya.

Metodologi

Bahan yang digunakan yaitu umbi gembili yang telah mencapai kematangannya dengan

panjang 7-10 cm dan buah stroberi matang. Bahan kimia dan reagen yang digunakan yaitu air

demineralisasi, gliserol food grade, sorbitol food grade, polietilen glikol 400 food grade, larutan

Na2S2O5, NaOH 10%, larutan asam sulfat, metilen biru, Fehling A, Ffehling B, indicator

phenolphthalein, NaOH 0.1N, asam hidroklorik, media Potato Dextrose Agar (PDA), dan media

Plate Count Agar (PCA). Peralatan yang digunakan yaitu autoklaf, refrigerator, muffle furnace,

texture analyzer, cabinet laminar flow, timbangan analitik, blender, oven, desikator, heater,

magnetic stirrer, film applicator, stainless pan, spatula, pH meter, thermometer, buret, glassware,

micrometer, bunsen burner, cawan penguapan, batu didih, cheese cloth, kertas saring, botol

steril, cawan petri, dan mikropipet.

a. Proses ekstraksi pati umbi gembili

Filtrat

Diseparasi dengan cheese cloth

Dihancurkan dengan blender selama 2 menit

4 L larutan Na2S2O5 0.02%

Direndam selama 10 menit

Ditimbang 1000 g

Dipotong kubus

Disortasi

Dikupas

Umbi gembili

Diayak 60 mesh

Digiling

Dikeringkan dalam oven (500C) selama 18 jam

Dibilas

Didiamkan dalam refrigerator (4-50C) selama 5 jam

Filtrat

Air demineralisasi

Dipisahkan

Bubuk halus (pati gembili)

b. Pembuatan edible film

c. Pengujian edible film

Pengujian edible film menggunakan pengukuran tensile strength dan elongasi

dengan menggunakan texture analyzer-Llyod instrument. Selain itu, juga pengukuran

ketebalan dengan menggunakan micrometer digital. Untuk uji laju transmisi uap air, air

dituang ke dalam ke dalam gelas kaca dan ditutup dengan edible film, kemudian di

timbang berat awalnya. Setelah penimbangan, gelas kaca berisi air dimasukkan dalam

desikator yang berisi silica gel. Penurunan berat gelas kaca yang berisi air diukur setiap 1

jam selama 12 jam untuk menghitung transmisi uap air. Dari pengujian tersebut, dipilih 3

kombinasi terbaik yaitu 4.5% pati-2.5% gliserol, 4.5% pati-5.5% sorbitol, dan 6.5% pati-

5.5% sorbitol (Pokatong dkk, 2014).

Edible film

Dikeringkan selama 18 jam

Dituang menggunakan film applicator dalam oven (500C)

Didinginkan (500C)

Didinginkan (500C)

100 mL Air demineralisasi (750C)

Dilarutkan (750C) selama 30 menit

plasticizer

Dicampur

Ditimbang

Pati gembili

d. Pengaplikasian edible film pada stroberi

Untuk menguji umur simpan stroberi, dilakukan dengan mengamati stroberi yang

dilapisis pada hari pertama, jika telah berkapang, maka lama penyimpanan stroberi kedua

merupakan umur simpan dari stroberi tersebut.

e. Pengujian kekerasan, total asam tertitrasi, dan total gula

Pengujian kekerasan stroberi menggunakan texture analyzer-XT plus. Total asam

tertitrasi ditentukan dengan titrasi NaOH dan dinyatakan dalam persentase. Total gula

dianalisis berdasarkan metode Lane-Eynon.

Stroberi terlapis dengan edible film

Disimpan pada suhu ruang (26-280C) dan suhu dingin (1-30C)

Dikeringkan pada suhu ruang

Dicelupkan lagi selama 10 detik

Diangkat dan dibiarkan 30 menit

Edible coating

Dicelupkan selama 10 detik

Dicuci

Stroberi

Hasil

Rendemen dan komponen kimia pati gembili

Rendemen ekstraksi pati gembili yang diperoleh adalah 59.24±4.80 (bk). Kadar

amilosa dan amilopektinnya adalah 6.79±0.22% dan 73.88±0.21% (bk) (Pokatong dkk,

2014)

Karakteristik stroberi terlapis dan umur simpan

a. Susut berat stroberi

Aplikasi edible coating dengan perlakuan pati-plasticizer yang berbeda memberikan

pengaruh secara signifikan pada presentase susut berat stroberi.

Menurut Amal dkk (2010), adanya edible coating pada buah digunakan sebagai media

penghambat selektif terhadap O2 dan CO2, memodifikasi atmosfer internal, dan

memperlambat laju respirasi buah, sehingga dapat menurunkan susut berat.

b. Kekerasan

Dari hasil tersebut, nilai kekerasan stroberi di awal penyimpanan, baik yang uncoated dan

yang diaplikasikan edible coating menunjukkan perbedaan dengan nilai kekerasan

menurun pada akhir penyimpanan. Aplikasi edible coating dapat mempertahankan

kekerasan stroberi, karena edible coating mampu menahan migrasi air dari buah ke

lingkungan (Colla dkk, 2006).

c. pH

Nilai pH pada stroberi, pada awal penyimpanan baik uncoated dan yang diaplikasikan

edible coating pada penyimpanan suhu ruang maupun suhu dingin, menunjukkan

perbedaan dengan nilai pH menurun pada akhir penyimpanan.

Pada awal penyimpanan terdapat perbedaan signifikan nilai pH stroberi, ini dapat

disebabkan oleh nilai pH awal stroberi sebelum di-coating juga bervariasi. Penurunan pH

stroberi pada akhir penyimpanan dapat bergantung pada kultivar buah, dimana tidak

terdapat perubahan pH selama penyimpanan stroberi, namun terjadi penurunan pH untuk

kultivar tertentu (Cordenunsi dkk, 2003).

d. Total gula dan total asam tertitrasi

Secara keseluruhan, persentase total gula mengalami penurunan penurunan pada akhir

penyimpanan. Pada awal penyimpanan, total gula stroberi berkisar 2.92-3.04%. Nilai

total gula stroberi pada awal penyimpanan, baik uncoated dan yang diaplikasikan edible

coating menunjukkan perbedaan dengan nilai total gula menurun pada akhir

penyimpanan suhu dingin maupun suhu ruang. Pada akhir penyimpanan, stroberi

uncoated mempunyai persentase total gula yang terendah dibandingkan dengan stroberi

lainnyayang diaplikasikan edible coating. Hal ini dikarenakan stroberi yang diaplikasikan

edible coating dapat menurunkan laju respirasi pada stroberi, sehingga dapat menunda

penggunaaan total gula dalam reaksi enzimatik dari respirasi (Amal dkk, 2010).

Penurunan persentase total gula pada akhir penyimpanan dibandingkan pada saat awal

penyimpanan dapat dikarenakan hilangnya gula selama proses respirasi (Amal dkk,

2010).

Pada awal penyimpanan, total asam tertitrasi stroberi berkisar dari 0.75-0.78%. secara

keseluruhan, persentase total asam tertitrasi stroberi mengalami peningkatan pada akhir

penyimpanan baik pada suhu ruang maupun dingin. Tingginya persentase total asam

tertitrasi pada stroberi uncoated dikarenakan edible coating merupakan media

penghambat selektif terhadap O2 dan CO2, memodifikasi atmosfer internal, dan

memperlambat laju respirasi buah (Amal dkk, 2010), sehingga aplikasi edible coating

dapat memperlambat peningkatan total asam tertitrasi pada seluruh stroberi.

e. Analisis mikrobiologi

Secara keseluruhan, total PCA dan PDA stroberi pada kahir penyimpanan mengalami

peningkatan. Total PCA dan PDA stroberi pada awal penyimpanan, baik uncoated dan

yang diaplikasikan edible coating menunjukkan perbedaan dengan nilai TPC PCA dan

PDA dengan nilai TPC meningkat pada akhir penyimpanan suhu dingin maupun suhu

ruang. Gol dkk, (2013) menyatakan edible coating dapat menurunkan persentase

kebusukan akibat kapang atau infeksi mikroorganisme pada stroberi selama

penyimpanan.

f. Umur simpan stroberi

Pada penyimpanan suhu ruang, stroberi yang tidak diaplikasikan edible coating

mempunyai umur simpan 2 hari. Stroberi yang diaplikasikan edible coating mempunyai

umur simpan yang lebih panjang dibandingkan dengan stroberi uncoated pada

penyimpanan suhu ruang maupun suhu dingin. Stroberi yang disimpan pada suhu dingin

mempunyai umur simpan yang lebih panjang daripada stroberi yang disimpan suhu ruang

Stroberi yang diaplikasikan edible coating dengan perlakuan 4.5% pati dan 5.5% sorbitol

mempunyai umur simpan yang paling lama yaitu 28 hari (Pokatong, 2014).

Kesimpulan

Aplikasi edible film dengan penambahan plasticizer yang baik yaitu dengan perlakuan

pati 4.5%-2.5% gliserol, 4.5% pati-5.5% sorbitol, dan 6.5% pati-5.5% sorbitol. Aplikasi

edible coating pada stroberi mempengaruhi karakteristiknya secara signifikan yaitu susut

berat, kekerasan, nilai pH, total gula, total asam tertitrasi, dan total mikroba PDA. Umur

simpan stroberi yang disimpan pada suhu dingin lebih lama dibandingkan dengan stroberi

yang disimpan pada suhu ruang. Stroberi yang diaplikasikan edible coating mempunyai umu

simpan yang lebih lama daripada stroberi uncoated.

Daftar Pustaka

Amal, S.H.A., El-Mogy, M.M., Aboul-Anean, H.E., dan Alsanius, B.W. 2010. Improving

strawberry fruit storability by edible coating as a carrier of thymol or calcium

chloride. J Hort Sci & Ornamen Plants, 2 (3), pp. 88-97.

Colla, E., Sobral, P., dan Menegalli, F. 2006. Effect of composite edible coating from

Amaranthus cruentus flour and stearic acid on refrigerated strawberry quality,

Latin Am Appl Research, 36, pp. 249-254.

Cordenunsi, B.R., Nascimento, J.R.O., dan Lajolo, F.M. 2003. Physico-chemical changes

related to quality of five strawberry fruit cultivars during cool-storage. Food

Chem, 83, pp. 167-173.

Darni, Y dan Herti U. 2010. Studi Pembuatan dan karakteristik Sifat Mekanik dan

Hidrofobisitas Bioplastik dari Pati Sorghum. Jurnal Rekayasa Kimia dan

Lingkungan, 7 (4): 88-93.

Gol, N.B., Patel, P.R., dan Rao, T.V.R. 2013. Improvement of Quality and Shelf-Life of

Strawberries with Edible Coatings Enrich with Chitosan. Postharvest Biol Tec, 85,

pp. 185-195.

Harijono, Teti, E., Wenny, B., I Komang, S. 2012. Efek Hipoglikemik Polisakarida Larut

air Gembili yang diekstrak dengan Berbagai Metode. Malang : Prodi Ilmu dan

Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya.

Jane, J., Y.y. chen, C.F. Lee., A.E. McPherson, K.S. Wong, M. Radosavljevics, and T.

kasemsuwan. 1999. Effect of amylopectin brain chain length and amylose content

on the gelatinization and pasting properties of starch. Cereal Chem. 76 (5) : 629-

637.

Listiyaningsih, D. 2013. Pembuatan dan Karakterisasi Biofilm Pati Gembili-Kitosan

dengan Plasticizer Polivinil Alkohol (PVA). Jurusan Kimia Fakultas MIPA

Universitas Negeri Semarang.

Pokatong, W.D.R., Carolina, L., Titri, M. 2014. Pemanfaatan Pati Gembili dengan

Penambahan Plasticizer Sebagai edible Coating pada Stroberi. Banten : Jurusan

Teknologi Pangan, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Pelita Harapan

Prabowo, A., Teti., E., Indria, P. 2014. Umbi gembili sebagai bahan pangan mengandung

senyawa bioaktif : kajian pustaka. Malang : Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, FTP

Universitas Brawijaya

Rodriguez, M., J. Oses., K. Ziani., dan J.I Mate. 2006. Combined effect of plasticizer and

surfactants on the physical properties of starch based edible film. Food Res. Int. 39

: 840-846.

Safitri, Imam, T., Purwadi. 2014. Karakteristik sifat Fisiko-Mekanis Edible Film

Komposit dengan rasio Protein whey dan Tepung Porang yang berbeda. Malang :

Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya.

Smith, P.S. 1982. Starch derivates and their uses in foods. Didalam G.M.A. Van

Beynum and J.A Rolls (eds). Food Carbohydrate. AVI. Publ. Co. Inc., Westport,

Connecticut

Yulianti, R. dan Ginting. 2013. Perbedaan Karakteristik Fisik Edible Film dari Umbi-

Umbian yang Dibuat dengan Penambahan Plasticizer. Malang : Balai Penelitian

Tanaman Kacang-kacangan dan Umbi-umbian.

Yuniar, Dina. 2010. Karakteristik beberapa Umbi Uwi dan Kajian Potensi kadar

Inulinnya. Skripsi. Fakultas teknologi Industri Universitas Pembangunan Nasional

“Veteran” Surabaya.