i
LAPORAN AKHIR PKM PENELITIAN
PEMANFAATAN KULIT BUAH KAKAO SEBAGAI EDIBLE FILM
BERBASIS PEKTIN
Oleh :
Ach. Haris Efendy 101810301021 2010
Kamaludin Husna H. 101810301017 2010
Rizqon Ahmad 091810301027 2009
Didin Puspitasari 121810401084 2012
UNIVERSITAS JEMBER
JEMBER
2013
ii
iii
ABSTRAK
Buah kakao (Theobroma cacao) terdiri dari 70 – 75 % kulit buah, 27 – 29 %
biji kakao, dan sisanya plasenta. Kulit buah kakao mengandung senyawa pektin
(18%), tannin (2%), catekin (0,01%), dan antosianin (1,04%). Senyawa pektin
pada kulit buah kakao dapat digunakan sebagai bahan baku untuk membuat edible
film. Edible film merupakan lapisan tipis yang terbuat dari bahan – bahan yang
dapat dimakan dan dibiodegradasi, berfungsi sebagai barrier terhadap transfer
massa, dan carrier bahan makanan atau bahan tambahan. Tujuan penelitian adalah
untuk membuat edible film berbasis pektin dari ekstrak kulit buah kakao, serta
mengkaji pengaruh konsentasi pektin pada sifat fisikokimia dan mekanik edible
film. Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Organik Jurusan Kimia Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember.
Analisa gugus fungsi pada serbuk hasil ekstraksi menunjukkan bahwa
serbuk mengandung senyawa pektin yang belum murni (protopektin). Massa
serbuk yang diperoleh dari 100 gram kulit buah kakao sebesar 1,277 gram serbuk
pektin, dan 250 gram kulit buah kakao dan dihasilkan 1,99 gram serbuk pektin.
Variasi konsentrasi pektin dalam pembuatan edible film berbasis pektin adalah 0,5
dan 1 gram serbuk pektin. Film dengan konsentrasi 0,5 gram serbuk pektin
mempunyai kadar air sebesar 0,134% dan 1 gram pektin kadar air sebesar
0,128%. Ketebalan rata – rata film dari 0,5 gram serbuk pektin sebesar 0,7286 mm
dan konsentrasi 1 gram serbuk pektin sebesar 0,8313 mm.
Kata kunci: kulit buah kakao, pektin, edible film
iv
KATA PENGANTAR
Alhamdulilla kami ucapkan kepada Allah SWT, karena atas segala rahmat
yang telah diberikan-Nya, kami dapat menyelesaikan karya tulis ilmiah ini dengan
semaksimal mungkin. Karya tulis ini mengambil pokok bahasan tentang
“Pemanfaatan Kulit Buah Kakao sebagai Edible Film Berbasis Pektin”.
Dalam penyelesaikan karya tulis ini tentunya tidak lepas dari peran serta
berbagai pihak baik dari segi moral, material, maupun keilmuan. Untuk itu kami
mengucapkan terima kasih kepada pihak – pihak yang banyak membantu sebagai
berikut :
1. Bapak Prof. Dr. H. Mohammad Saleh, S.E., M.Sc. selaku Pembatu Rekstor
III Universitas Jember.
2. Bapak Drs. Achmad Sjaifullah, M.Sc, PhD selaku Ketua Jurusan Kimia
(FMIPA) Universitas Jember, yang selalu memotivasi semangat kami.
3. Dr. Bambang Piluharto, M.Si selaku dosen pembimbing kami yang telah
membantu mengarahkan dan membimbing kami.
4. Kedua orang tua kami yang telah memberikan doa restu dan dukungannya
kepada kami.
5. Semua pihak yang telah membantu dan memberikan sumbangan pemikiran
dalam menyelesaikan makalah ini yang tidak dapat kami sebutkan.
Akhirnya penyusun menyadari bahwa karya tulis ilmiah ini masih belum
dikatakan sempurna, masih banyak kekurangan yang harus diperbaiki. Untuk itu,
kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat kami harapkan bagi perbaikan
di masa yang akan datang. Semoga karya tulis ilmiah ini nantinya dapat
membawa manfaat dan menambah wacana keilmuan. Sekian dari kami, terima
kasih.
Jember, 14 Agustus 2013
Penyusun
1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Komoditas kakao menempati peringkat ketiga ekspor sektor perkebunan
dalam menyumbang devisa negara, setelah komoditas karet dan CPO (Crude
Palm Oil) atau minyak kelapa sawit. Disamping menghasilkan biji, dalam proses
penanganannya juga menghasilkan produk samping (limbah) berupa kulit buah.
Hal ini dikarenakan komponen buah kakao terdiri 70% kulit buah, 25% biji kakao,
dan sisanya adalah plasenta (Ashadi, 1988). Apabila limbah kulit buah kakao
tidak ditangani secara serius dapat menimbulkan masalah lingkungan.
Pemanfaatan kulit buah kakao sebagai pakan ternak dan pupuk dirasa masih
kurang efektif dalam memanfaatkan kulit buah kakao. Dilihat dari kandungan
kimianya, kulit buah kakao mengandung pektin 18%, tanin 2%, catekin 0,01%,
dan antosianin 1,04% (Rachmawan, 2005). Senyawa pektin kulit buah kakao
dapat dibuat sebagai bahan pembuatan edible film. Edible film merupakan lapisan
tipis yang terbuat dari bahan-bahan yang dapat dimakan, dibentuk melapisi
komponen makanan (coating) dan berfungsi sebagai transfer massa (kelembaban,
oksigen, lipid, cahaya, dan zat larut), dan atau sebagai bahan tambahan (Krochta
dan De Mulder-Johnson, 1997). Edible film juga dapat menggantikan plastik
konvensional pengemas makanan dan dapat dibiodegradasi.
Berdasarkan fakta di lapangan dan penelitian – penelitian yang telah
dilakukan. Muncul ide kreatif untuk memanfaatkan limbah kulit buah kakao
sebagai bahan baku pembuatan edible film berbasis pektin. Proses kulit buah
kakao sebagai edible film memerlukan tiga tahapan. Pertama, ekstraksi pektin dari
kulit buah kakao. Kedua, pembuatan edible film berbasis pektin. Dan ketiga,
karakterisasi edible film yang dihasilkan.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang di atas, dapat di susun rumusan masalah
sebagai berikut:
1. Bagaimana mengekstrak pektin dari limbah kulit buah kakao?
2. Bagamaina pengaruh konsentrasi pektin pada sifat fisikokimia edible film
yang terbentuk?
1.3 Tujuan Program
Tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian ini adalah:
1. Membuat edible film berbasis pektin dari ekstrak kulit buah kakao.
2. Mengkaji pengaruh konsentasi pektin pada sifat fisikokimia dan mekanik
edible film.
1.4 Manfaat Program
1. Memberikan nilai tambah kulit buah kakao baik dari segi manfaat dan
ekonomi.
2. Memberikan informasi kepada masyarakat dan sivitas akademika untuk
pengembangan material edible film yang dapat dibiodegradasi.
2
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kulit Buah Kakao dan Potensinya
Kakao merupakan satu – satunya di antara 22 jenis marga Theobroma.
Sistematika tanaman ini sebagai berikut: Divisi: Spermatophyta; anak divisi:
Angioospermae; kelas: Dicotyledoneae; suku: Sterculiaceae; marga: Theobroma;
Jenis: Theobroma cacao L. Dilihat dari kandungan kimianya, kulit buah kakao
mengandung pektin 18%, tanin 2%, catekin 0,01%, dan antosianin 1,04%
(Rachmawan, 2005). Dan potensi limbah kulit buah kakao dari suatu pabrik
pengolahan kakao sebesar 15-22 m3/ha/tahun (Yusianto, 2005).
2.2 Pektin
Istilah pektin berasal dari bahasa Yunani yang berarti mengental atau
menjadi padat. Kelompok senyawa pektin secara umum disebut substansi pektat
yang terdiri atas protopektin, asam pektinat, dan asam pektat. Pektin merupakan
komponen tambahan penting dalam industri pangan, kosmetika, dan obat-obatan.
Senyawa pektin juga berfungsi sebagai dehydrating agents, emulsyng agents, dan
protective colloids sehingga penggunaan pektin makin meningkat baik sebagai
bahan baku industri pangan maupum industri non pangan (Hawley, 1981). Berikut
struktur seenyawa pektin:
Gambar 1. Rantai molekul pektin.
2.3 Edible Film
Film didefinisikan sebagai lembaran fleksibel, yang tidak berserat dan tidak
mengandung bahan metalik. Film terbuat dari turunan selulosa dan sejumlah resin
thermoplastik. Edible film adalah lapisan tipis yang terbuat dari bahan-bahan
yang dapat dimakan, dibentuk melapisi komponen makanan (coating) atau
diletakkan di antara komponen makanan (film) yang berfungsi sebagai
barrier terhadap transfer massa (misalnya kelembaban, oksigen, lipid,
cahaya, dan zat larut), dan atau sebagai carrier bahan makanan atau bahan
tambahan, serta untuk mempermudah penanganan makanan (Krochta dan De
Mulder-Johnson, 1997).
III. METODE PENDEKATAN
Penelitian dilakukan dengan teknik observasi dengan alur penelitian sebagai
berikut:
Studi literatur Persiapan alat
dan bahan Ekstraksi pektin
(Sari, dkk, 2012) Uji IR
Pembuatan edible film berbasis
pektin (Herdigenarosa, 2013) Karakterisasi
Evaluasi
dan
Pembahasa
n Penyusuna laporan akhir dan publikasi STOP
3
IV. PELAKSANAAN PROGRAM
4.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan
Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Organik, Fakultas Matematikan
dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Jember selama empat bulan.
4.2 Tahap Pelaksanaan
Kegiatan yang dilakukans April Mei Juni Juli
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Preparasi alat dan bahan
Studi litarur
Ekstraksi pektin
Evaluasi dan konsultasi
Analisa gugus fungsi (infra red)
Pembuatan dan karakterisasi Film
Pembuatan laporan
4.3 Instrumen Pelaksanaan
4.3.1 Alat dan Bahan
a. Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah penangas, gelas kimia,
pipet, termometer, labu leher tiga, statif, kondensor, pH meter, blender, bunchner,
cetakan kaca, kain saring, erlenmeyer, mortar, oven, stirer magnetik, anak stirer,
aluminium foil, botol sampel, botol bahan, dan mikrometer skrup.
b. Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit buah kakao, alkohol
96%, asam klorida 5%, aseton, aquades, aqua D-min, CMC (Karboksimetil
selulosa), gelatin, sorbitol, asam lemak stearat, dan etanol.
4.3.2 Rangkaian alat
Menurut Puspitasari, et al. (2008), rangkaian alat yang digunakan untuk
mengekstrak pektin secara sederhana adalah sebagai merikut:
Gambar 2. Rangkaian alat sederhana untuk ekstraksi pektin dari kulit buah kakao
4.4 Rekapitulasi Rancangan dan Realisasi Biaya
4.4.1 Rekapitulasi Rancangan Awal
No. Keperluan Total
1. ATK, birokrasi Rp. 3.240.000,-
2. Peralatan Rp. 2.845.000,-
3. Bahan Rp. 2.610.000.-
Jumlah total rancangan awal Rp. 8.695.000,-
Keterangan: 1. Kondensor; 2.
Termometer; 3. Labu leher tiga;
4. Stirrer; 5. Pemanas listrik; 6.
Statif dan holder
4
Sampel A (0,5 gram pektin) Sampel B (0,5 gram pektin) Sampel B (1 gram pektin)
Sampel A
(Serbuk pektin, ekstraksi kedua) Sampel B
(Serbuk pektin, ekstraksi keempat)
4.4.2 Pemasukan Sebelum Dana DIKTI Turun
No. Sumber Total
1. Pinjaman Jurusan Kimia FMIPA UNEJ Rp. 900.000,-
2. Iuran anggota @500.000/orang Rp. 2.000.000,-
3. Pinjaman Rp. 500.000,-
Jumlah pemasukan sebelum dana DIKTI Rp. 3.400.000,-
4.4.3 Realialisasi Biaya*)
No. Keperluan Total
1. ATK, proposal, surat menyurat, administrasi Rp. 193.000,-
2. Peralatan penelitian Rp. 1.626.000,-
3. Bahan – bahan penelitian Rp. 203.000,-
4. Transport dan komunikasi Rp. 71.000,-
5. Perawatan laboratorium Rp. 500.000,-
6. Honorarium kegiatan @ 5 orang Rp. 1.500.000,-
Jumlah total pengeluaran Rp. 4.093.000,-
*) Biaya yang dikeluarakan berdasarkan pemasukan sementara (sebelum dana
DIKTI diterima) dan penelitian sekala kecil / mikro.
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Hasil
5.1.1 Penampilan Fisik
5.1.2 Uji FTIR (gugus fungsi) Serbuk Hasil Ekstraksi Pektin
5.1.3 Hasil Karakterisasi Kadar Air pada Edible Film Berbasis Pektin
Parameter Sampel A (0,5
gram pektin)
Sampel B (0,5
gram pektin)
Sampel B (1 gram
pektin)
Masa awal 1,55 gram 3,03 gram 2,98 gram
Masa akhir 1,45 gram 2,81 gram 2,77 gram
Kadar air 0,102 % 0,134 % 0,128 %
5
5.1.4 Hasil Uji Ketebalan Edible Film
Parameter Sampel A (0,5) Sampel B (0,5) Sampel B (1)
Film contoh 1 0,04 mm 0,726 mm 0,872 mm
Film contoh 2 - 0,732 mm 0,808 mm
Film contoh 3 - 0,728 mm 0,814 mm
Rata – rata ketebalan 0,04 mm 0,7286 mm 0,8314 mm
5.2 Pembahasan
Sampel A merupakan hasil ekstraksi 100 gram kulit buah kakao dan
menghasilkan serbuk sebesar 1,277 gram, dan sampel B hasil ekstraksi 250 gram
kulit buah kakao dan dihasilkan 1,99 gram serbuk pektin. Analisa gugus fungsi
pada serbuk pektin menggunakan spektro IR (infra red), dan dihasilkan spektrum
sinyal yang mengindikasikan bahwa serbuk mengandung pektin yang belum
murni (protopektin). Serbuk hasil ekstraksi digunakan dalam pembuatan edilble
film dengan variasi konsentrasi 0,5 dan 1 gram serbuk pektin. Film dengan
konsentrasi 1 gram pektin memiliki terkstrur lebih tebal dan lebih kuat dari pada
konsentrasi 0,5 gram pektin. Hal ini dibuktikan dengan data konsentrasi 1 garm
pektin memiliki ketebalan rata – rata 0,83 mm, sedangkan konsentrasi 0,5 gram
ebesar 0,72 mm. Kedua variasi film yang dihasilkan larut dalam air.
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Berdasarkan hasil dan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa:
a) Ekstraksi pektin kulit buah kakao dilakukan dengan ekstraksi cair – cair.
b) Serbuk hasil ekstraksi merupakan senyawa pektin yang tidak murni (masih
ada pengotor senyawa lain).
c) Film dengan ketebalan 0,04 mm memliki kadar air sebesar 0,102 %, tebal
0,7286 mm sebesar 0,134 %, dan tebal 0,8314 mm sebesar 0,128 %.
6.2 Saran
Larutan film harus disaring agar tidak ada padatan pengotor pada film. Dan
variasi konsentrasi pektin harus dengan jumlah yang cukup banyak untuk variasi
konsentrasi dengan data yang valid.
VII. DAFTAR PUSTAKA
Ashadi, R.W. 1988. Pembutaan Gula Cair dari Pod Coklat dengan Menggunakan
Asam Sulfat, Enzim, serta Kombinasi Keduanya. Skripsi. Fakultas. Bogor:
Institut Pertanian Bogor.
Hawley, Gesseier G. 1981. The Condensed Chemical Dictionary 10th
Edition.
New York: Van Nostrandreinhold Co. Inc.
Herdigenarosa, Muren. 2013. Pembuatan Edible Film Coating dari Pektin Kulit
Buah Jeruk Bali (Citrus maxima) dengan Variasi Sorbitol sebagai
Plasticizer. Yogyakarta: UIN Sunan Kalijaga.
Krochta, J. M., and C. M., Johnson, 1997. Edible Film and Biodegradable
Polymer Film Challenger and Opportunities, Food Tech, 51 ( 2 ); 61-74.
6
Puspitasari, Dwi. et al. 2008. Ekstraksi Pektin dari Ampas Nanas. Surabaya: UPN
Veteran Jatim.
Rachmawan, Arief. 2005. Ekstraksi dan karakterisasi pektin dari kulit buah kakao
Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Sari, Ellyta, dkk. 2012. Peningkatan Kualitas Pektin dari Kulit Buah Kakao
melalui Metode Ekstraksi dengan Penambahan NaHSO3. Pekanbaru:
PROSIDING STNK TOPI.
Yusianto dan Mulato Sri. 2005. Pengolahan Dan Komposisi Kimia Biji Kopi :
Pengaruhnya Terhadap Cita Rasa Seduhan dalam Uji Cita Rasa Kopi.
Jember: Puslit Koka.
LAMPIRAN
Foto Kegiatan
Scan Bukti Pembayaran
Top Related