kualitas edible film dari nata de coco dan sorbitol
Post on 22-Oct-2021
8 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PENGARUH PERBANDINGAN KONSENTRASI ZAT
ADITIF (CARBOXYMETHYL CELLULOSE, GLISEROL,
DAN SORBITOL) TERHADAP PEROLEHAN DAN
KUALITAS EDIBLE FILM DARI NATA DE COCO
Laporan Penelitian
Disusun untuk memenuhi tugas akhir guna mencapai gelar
sarjana di bidang ilmu Teknik Kimia
Oleh:
Vivian
(2016620094)
Pembimbing:
Ir. Y.I.P. Arry Miryanti, M.Si.
Kevin Cleary Wanta, S.T., M.Eng.
PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN
2020
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat
dan kasih-Nya, penulis dapat menyelesaikan laporan Pengaruh
Perbandingan Konsentrasi Zat Aditif (Carboxymethyl Cellulose, Gliserol, Dan Sorbitol)
terhadap Perolehan dan Kualitas Edible Film dari Nata De Coco
disusun untuk memenuhi salah satu prasyarat kelulusan Program Studi Sarjana Teknik
Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Katolik Parahyangan. Penulis menyadari
bahwa proses penyelesaian penyusunan laporan penelitian ini tidak terlepas dari dukungan
berbagai pihak. Oleh karena itu, melalui kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima
kasih kepada:
1. Ir. Y.I.P. Arry Miryanti, M.Si. selaku dosen pembimbing yang senantiasa meluangkan
waktu untuk mengarahkan, membimbing serta memberikan masukan kepada penulis
selama proses penyusunan laporan penelitian ini.
2. Kevin Cleary Wanta, S.T., M.Eng. selaku dosen pembimbing yang senantiasa
meluangkan waktu untuk mengarahkan, membimbing serta memberikan masukan
kepada penulis selama proses penyusunan laporan penelitian ini.
3. Orang tua dan keluarga yang selalu memberikan dukungan dan semangat selama proses
penyusunan laporan penelitian ini.
4. Teman-teman terkhususnya Teknik Kimia UNPAR atas semangat dan dukungannya
selama proses penyusunan laporan penelitian ini.
5. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah ikut berkontribusi
membantu dalam proses penyusunan laporan penelitian ini.
Penulis menyadari bahwa laporan penelitian ini masih memiliki banyak kekurangan.
Oleh karena itu, penulis sangat terbuka dan mengharapkan kritik serta saran yang
membangun sebagai bahan untuk perbaikan laporan penelitian ini. Akhir kata, penulis
berharap agar laporan penelitian ini dapat memberikan informasi dan manfaat bagi para
pembaca.
Bandung, 2 Januari 2020
Penulis
vi
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ................................ ................................ ............................... ii
SURAT PERNYATAAN ................................ ................................ ................................ . iii
LEMBAR REVISI ................................ ................................ ................................ ............iv
KATA PENGANTAR ................................ ................................ ................................ ....... v
DAFTAR ISI ................................ ................................ ................................ ....................vi
DAFTAR GAMBAR ................................ ................................ ................................ ........ix
DAFTAR TABEL................................ ................................ ................................ .............xi
INTISARI ................................ ................................ ................................ ...................... xiii
ABSTRACT ................................ ................................ ................................ ..................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ................................ ................................ ................................ .. 1
I.1 Latar Belakang ................................ ................................ ................................ ........ 1
I.2 Tema Sentral Masalah ................................ ................................ ............................. 4
I.3 Identifikasi Masalah ................................ ................................ ................................ 4
I.4 Premis ................................ ................................ ................................ ..................... 5
I.5 Hipotesis ................................ ................................ ................................ ................. 5
I.6 Tujuan Penelitian ................................ ................................ ................................ .... 5
I.7 Manfaat Penelitian ................................ ................................ ................................ .. 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................ ................................ ........................ 8
II.1 Selulosa Mikrobial ................................ ................................ ................................ . 8
II.2 Pemanfaatan Selulosa Mikrobial ................................ ................................ ............ 9
II.3 Nata ................................ ................................ ................................ ..................... 13
II.3.1 Nata de Pina ................................ ................................ ............................... 15
II.3.2 Nata de Soya ................................ ................................ .............................. 15
II.3.3 Nata de Cassava ................................ ................................ ......................... 16
II.3.4 Nata de Corn ................................ ................................ .............................. 16
II.3.5 Nata de Coco ................................ ................................ .............................. 16
II.4 Edible Film ................................ ................................ ................................ ........... 18
II.4.1 Zat Aditif Dalam Pembuatan Edible Film ................................ .................... 21
II.4.2 Proses Pembuatan Edible Film................................ ................................ ..... 24
II.4.3 Aplikasi Edible Film ................................ ................................ ................... 25
vii
II.5 Berbagai Penelitian Pembuatan Edible Film Dari Nata ................................ ........ 27
II.5.1 Pengolahan Edible Film Nata de Coco dan Aplikasinya sebagai Coating pada
Daging Kelapa Muda ................................ ................................ .................. 27
II.5.2 Pembuatan Edible Film Dari Nata de Soya (Ampas Tahu) Sebagai Bentuk
Waste to Product UKM Tahu ................................ ................................ ..... 29
II.5.3 Karateristik Ketebalan Edible Film Berbahan Dasar Bioselulosa Nata de
Siwalan Dengan Penambahan Gliserol ................................ ........................ 30
II.5.4 Characteristics Of Water Solubility And Color On Edible Film From
Bioselulosa Nata Nira Siwalan With The Additional Of Glycerol ................ 30
II.5.5 Aplikasi Sorbitol Pada Produksi Biodegradable Film Dari Nata de Cassava
................................ ................................ ................................ .................... 31
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................ ................................ .......... 34
III.1 Bahan ................................ ................................ ................................ ................. 34
III.2 Alat ................................ ................................ ................................ .................... 34
III.3 Prosedur Percobaan ................................ ................................ ............................ 34
III.3.1 Persiapan Bahan ................................ ................................ ........................ 34
III.3.2 Pembuatan Edible Film ................................ ................................ .............. 34
III.4 Analisis Data ................................ ................................ ................................ ...... 35
III.4.1 Uji Ketebalan (Murni, et al., 2013) ................................ ............................. 35
III.4.2 Uji Kelarutan Dalam Air (Arham, et al., 2016) ................................ ........... 35
III.4.3 Uji Ketahanan Air atau Daya Serap Air/Water Uptakes (Setiani, et al., 2013)
................................ ................................ ................................ ................. 37
III.4.4 Uji Kuat Tarik (Shabrina, et al., 2017) ................................ ....................... 37
III.4.5 Uji Persen Elongasi (Shabrina, et al., 2017) ................................ ............... 37
III.5 Rancangan Penelitian ................................ ................................ ......................... 38
III.6 Lokasi dan Pelaksanaan Penelitian................................ ................................ ...... 39
BAB IV PEMBAHASAN ................................ ................................ ................................ 41
IV.2 Produk Edible Film dari Nata de Coco ................................ ............................... 41
IV.2 Berat Kering dan Ketebalan Edible Film dari Nata de Coco ............................... 44
IV.3 Kelarutan Edible Film dari Nata de Coco dalam Air Pada Kondisi Ruang .......... 47
IV.4 Penyerapan Air (Water Uptakes) Edible Film dari Nata de Coco ........................ 48
IV.5 Kuat Tarik dan Pemanjangan dari Edible Film dari Nata de Coco ...................... 51
IV.6 Hasil Analisis Edible Film Secara Keseluruhan ................................ .................. 52
viii
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................ ................................ ............ 56
DAFTAR PUSTAKA ................................ ................................ ................................ ...... 57
LAMPIRAN A MATERIAL SAFETY DATA SHEET ................................ ................... 62
LAMPIRAN B PROSEDUR ANALISIS ................................ ................................ ........ 66
LAMPIRAN C HASIL ANTARA ................................ ................................ .................. 69
LAMPIRAN D CONTOH PERHITUNGAN ................................ ................................ .. 76
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Impor Plastik dan Barang Dari Plastik Indonesia Tahun 2014-2018 ............... 1
Gambar 2.1 Struktur Selulosa (Dos Santos & Grenha, 2015) 8
Gambar 2.2 Pemanfaatan Selulosa Mikrobial Sebagai Perban Luka (Czaja, et al., 2007). 10
Gambar 2.3 Selulosa Mikrobial Berbentuk Silinder (Bodin, et al., 2007) ........................ 10
Gambar 2.4 Headphone Sony yang Menggunakan Selulosa Mikrobial (Niyazbekova, et al.,
2018) ................................ ................................ ................................ ............................... 12
Gambar 2.5 Pemanfaatan Selulosa Mikrobial (Nata de Cassava) Dengan Campuran Tandan
Kosong Kelapa Sawit Sebagai Kertas (Syamsu, et al., 2014) ................................ ............ 13
Gambar 2.6 Jalur Biosintesis Selulosa Oleh A. xylinum (Chawla, et al., 2009) ............... 14
Gambar 2.7 Nata de Pina yang Telah Dipasarkan ................................ ........................... 15
Gambar 2.8 Nata de Coco (Halib, et al., 2012) ................................ ................................ 17
Gambar 2.9 Edible Film Berbahan Baku Bioselulosa Nata de Coco ............................... 20
Gambar 2.10 Struktur Gliserol (Sothornvit & Krochta, 2005) ................................ ......... 23
Gambar 2.11 Struktur Sorbitol (Sothornvit & Krochta, 2005) ................................ ......... 23
Gambar 2.12 Struktur CMC (Carboxy-Methyl-Cellulose) (Chaplin, 2018) ..................... 24
Gambar 2.13 Edible Film sebagai kemasan (Forcinio, 2013) ................................ .......... 26
Gambar 2.14 Hasil Edible Film Penelitian Barlina, et al. (2018) ................................ ..... 28
Gambar 2.15 Hasil Edible Film Penelitian Harianingsih dan Suwardiyono (2017) .......... 29
Gambar 2.16 Hasil Edible Film Penelitian Hidayati, et al. (2015) ................................ ... 33
Gambar 3.1 Diagram Alir Persiapan Bahan ................................ ................................ .... 36
Gambar 3.2 Diagram Alir Pembuatan Edible Film Dari Nata de Coco ............................ 36
Gambar 4.1 Edible Film Tanpa Zat Aditif ................................ ................................ ....... 41
Gambar 4.2 Interaksi Molekul Serat Selulosa ................................ ................................ . 42
Gambar 4.3 Edible Film dengan Aditif CMC ................................ ................................ .. 42
Gambar 4.4 Interaksi Molekul Serat Selulosa dan CMC ................................ ................. 43
Gambar 4.5 Edible Film dari Nata de Coco ................................ ................................ .... 43
Gambar 4.6 Interaksi Molekul Serat Selulosa dan Plasticizer ................................ .......... 44
Gambar 4.7 Berat Kering Edible Film dari Nata de Coco................................ ............... 45
Gambar 4.8 Ketebalan Edible Film dari Nata de Coco ................................ .................... 46
Gambar 4.9 Kelarutan Edible Film dari Nata de Coco ................................ .................... 47
Gambar 4.10 Penyerapan Air (Water Uptakes) Edible Film dari Nata de Coco ............... 49
x
Gambar 4.11 Modulus Young Edible Film dari Nata de Coco ................................ ......... 53
Gambar 4.12 Edible Film dan Plastik Kemasan Konvensional ................................ ........ 54
Gambar B.1 Diagram Alir Pengukuran Ketebalan Edible Film ................................ ....... 66
Gambar B.2 Diagram Alir Pengujian Kelarutan Edible Film Dalam Air ......................... 67
Gambar B.3 Diagram Alir Pengujian Water Uptakes Edible Film ................................ ... 67
Gambar B.4 Diagram Alir Pengujian Kuat Tarik dan persen elongasi Edible Film .......... 68
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Premis Pembuatan Edible Film Dari Nata ................................ .......................... 7
Tabel 2.1 Syarat Media Tumbuh Bakteri Acetobacter xylinum (Mayasti & N., 2013) ...... 14
Tabel 2.2 Kandungan dalam nata de coco (Palungkun, 1992 dalam Hamad, et al., 2017) . 17
Tabel 3.1 Rancangan Percobaan Variasi CMC-Gliserol 38
Tabel 3.2 Rancangan Percobaan Variasi CMC-Sorbitol ................................ ................... 38
Tabel 3.3 Analisis Varian Percobaan Faktor Tunggal (Montgomery, 2005) ..................... 38
Tabel 3.4 Rancangan Rencana Penelitian................................ ................................ ......... 40
Tabel 4.1 ANOVA Berat Kering Edible Film dari Nata de Coco (CMC:Gliserol) ............ 45
Tabel 4.2 ANOVA Berat Kering Edible Film dari Nata de Coco (CMC:Sorbitol)............ 45
Tabel 4.3 ANOVA Ketebalan Edible Film dari Nata de Coco (Gliserol) .......................... 46
Tabel 4.4 ANOVA Ketebalan Edible Film dari Nata de Coco (Sorbitol) .......................... 46
Tabel 4.5 Ketebalan Edible Film dari Nata de Coco ................................ ........................ 47
Tabel 4.6 ANOVA Kelarutan Edible Film dari Nata de Coco (Gliserol) .......................... 48
Tabel 4.7 ANOVA Kelarutan Edible Film dari Nata de Coco (Sorbitol) .......................... 48
Tabel 4.8 LSD Kelarutan Edible Film dari Nata de Coco................................ ................. 49
Tabel 4.9 ANOVA Penyerapan Air Edible Film dari Nata de Coco (Gliserol) ................. 50
Tabel 4.10 ANOVA Penyerapan Edible Film dari Nata de Coco (Sorbitol) .................... 50
Tabel 4.11 LSD Penyerapan Air Edible Film dari Nata de Coco ................................ ...... 51
Tabel 4.12 Kuat Tarik dan Persen Elongasi Edible Film dari Nata de Coco .................... 52
Tabel C.1 Uji Berat Kering CMC:Gliserol................................ ................................ ....... 69
Tabel C.2 Uji Berat Kering CMC:Gliserol (Duplo) ................................ ......................... 69
Tabel C.3 Uji Berat Kering CMC:Sorbitol................................ ................................ ....... 69
Tabel C.4 Pengujian Berat Kering CMC:Sorbitol (Duplo) ................................ ............... 69
Tabel C.5 Pengujian Berat Kering Rata-Rata ................................ ................................ ... 70
Tabel C.6 Pengujian Ketebalan CMC:Gliserol ................................ ................................ 70
Tabel C.7 Pengujian Ketebalan CMC:Gliserol (Duplo) ................................ ................... 70
Tabel C.8 Pengujian Ketebalan CMC:Sorbitol ................................ ................................ 70
Tabel C.9 Pengujian Ketebalan CMC:Sorbitol (Duplo) ................................ ................... 70
Tabel C.10 Pengujian Ketebalan Rata-Rata ................................ ................................ ..... 71
Tabel C.11 Pengujian Kelarutan CMC:Gliserol ................................ ............................... 71
Tabel C.12 Pengujian Kelarutan CMC:Gliserol (Duplo) ................................ .................. 71
xii
Tabel C.13 Pengujian Kelarutan CMC:Sorbitol ................................ ............................... 71
Tabel C.14 Pengujian Kelarutan CMC:Sorbitol (Duplo) ................................ .................. 72
Tabel C.15 Pengujian Kelarutan (%) Rata-Rata ................................ ............................... 72
Tabel C.16 Pengujian Ketahanan Air CMC:Gliserol................................ ........................ 72
Tabel C.17 Pengujian Ketahanan Air CMC:Gliserol (Duplo) ................................ .......... 73
Tabel C.18 Pengujian Ketahanan Air CMC:Sorbitol................................ ........................ 73
Tabel C.19 Pengujian Ketahanan Air CMC:Sorbitol (Duplo) ................................ .......... 74
Tabel C.20 Pengujian Ketahanan Air (%) Rata-Rata ................................ ....................... 74
Tabel C.21 Pengujian Kuat Tarik dan Persen Elongasi CMC:Gliserol ............................. 74
Tabel C.22 Pengujian Kuat Tarik dan Persen Elongasi CMC:Gliserol (Duplo) ................ 75
Tabel C.23 Pengujian Kuat Tarik dan Persen Elongasi CMC:Sorbitol ............................. 75
Tabel C.24 Pengujian Kuat Tarik dan Persen Elongasi CMC:Sorbitol (Duplo) ................ 75
Tabel C.25 Pengujian Kuat Tarik dan Persen Elongasi Rata-Rata ................................ .... 75
xiii
INTISARI
Edible film merupakan sebuah alternatif pengganti plastik kemasan yang lebih ramah
lingkungan. Edible film dapat terbuat dari berbagai bahan dasar, salah satunya adalah
selulosa. Mikrobial selulosa merupakan selulosa yang dihasilkan dari aktifitas bakteri dan
memiliki kemurnian yang tinggi jika dibandingkan dengan selulosa yang berasal dari
tanaman. Mikrobial selulosa dapat ditemukan pada produk pasaran nata de coco. Kandungan
mikrobial selulosa dalam nata de coco dapat dimanfaatkan sebagai bahan untuk membuat
edible film. Akan tetapi, edible film yang dihasilkan memiliki kualitas yang kurang baik
terutama pada sifat mekaniknya sehingga diperlukan penambahan zat aditif untuk
memperbaiki sifat edible film. Hingga saat ini, kajian pengaruh zat aditif terhadap edible film
dari selulosa masih belum banyak dilakukan. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan
kajian mengenai pengaruh perbandingan zat aditif terhadap berat kering, ketebalan,
kelarutan, ketahanan atau daya serap air, kuat tarik dan persen elongasi edible film dari
selulosa.
Pada penelitian ini, nata de coco dihancurkan menjadi slurry dan dicampurkan
dengan zat aditif berupa carboxymethyl cellulose (CMC) - gliserol atau carboxymethyl
cellulose (CMC) sorbitol kemudian dicetak dan dikeringkan. Percobaan menggunakan
rancangan percobaan faktor tunggal dengan variasi perbandingan konsentrasi CMC terhadap
Gliserol dan CMC terhadap sorbitol (10:0, 8:2, 6:4, 4:6, 2:8, dan 0:10). Pengaruh variasi
dilihat menggunakan metode analisis varian (ANOVA) dan metode Fisher Least Significant
Difference (LSD) untuk uji signifikansi. Analisis yang dilakukan terhadap edible film dari
nata de coco adalah berat kering, ketebalan, uji kelarutan dalam air, uji ketahanan/daya serap
air, uji kuat tarik (tensile strength), dan uji persen elongasi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada tingkat kepercayaan 95%, perbandingan
konsentrasi CMC-Gliserol maupun CMC-Sorbitol tidak berpengaruh terhadap berat kering
edible film, namun berpengaruh terhadap kelarutan dalam air dan ketahanan airnya.
Perbandingan konsentrasi CMC-Gliserol tidak berpengaruh terhadap ketebalan edible film
namun perbandingan konsentrasi CMC-Sorbitol berpengaruh terhadap ketebalan edible film.
Semakin kecil persentase CMC dan semakin besar persentase gliserol atau sorbitol, maka
edible film akan semakin tahan terhadap air. Semakin kecil persentase CMC dalam edible
film dan semakin besar persentase gliserol atau sorbitol, maka kuat tarik edible film akan
bertambah. Hasil kelarutan yang didapatkan berada pada rentang 27,04 64,13% dan
penyerapan air sebesar 263 1254%. Nilai kuat tarik terbesar yang dapat terukur adalah 76
MPa dan nilai terkecil 24,4 MPa, berdasarkan nilai tersebut edible film dari nata de coco
dapat digolongkan dalam kategori kelas Good namun nilai persen elongasinya berada pada
rentang 0,8 1,3% yang tergolong kelas inferior marginal.
Kata kunci : carboxymethyl cellulose, edible film, gliserol, nata de coco, sorbitol
xiv
ABSTRACT
Edible film is a biodegradable alternative to plastic packaging. Edible film can be
made from many materials, such as cellulose. Microbial cellulose is synthesized by bacteria
activity. Microbial cellulose has higher purity than plant cellulose. Microbial cellulose can
be found in nata de coco. This cellulose in nata de coco can be used as material for edible
film. However, edible film produced from cellulose
its mechanical properties. Therefore, additives are needed to improve its properties. There
are not many studies about the effect of additives on edible film made from cellulose. Thus,
this research attempts to study the effect of additives ratio on dry weight, thickness,
solubility, water retention or water uptakes, tensile strength and elongation of edible film
from cellulose.
In this research, nata de coco was made into a slurry and mixed with additiives
carboxymethyl cellulose (CMC) glycerol or carboxymethyl cellulose (CMC) sorbitol then
poured into cast and dried. This experiment is a single factor experiment with variation
additives ratio of CMC to glycerol and CMC to sorbitol (10:0, 8:2, 6:4, 4:6, 2:8, and 0:10).
Effect of variation analyzed with the Analysis of Variance method (ANOVA) and Fisher
Least Significant Difference (LSD) methods. The analyses done in this research are dry
weight, thickness, solubility in water, water retention or water uptake, tensile strength and
elongation.
The result showed at the confidence level of 95%, ratio concentration of CMC-
glycerol or CMC-sorbitol does not take effect on the dry weight of edible film, but the
solubility and water retention test showed a significant result. The Ratio concentration of
CMC-glycerol does not take effect on the thickness of edible film while the ratio
concentration of CMC-sorbitol takes effect. The decrease of CMC ratio and increase of
glycerol or sorbitol ratio result in an edible film with greater water retention and tensile
strength. Solubility and water uptake percentage are in the range of 27,04 64,13% and
263-1254%. Highest tensile strength measured is 76 MPa while the lowest is 24,4 MPa so
that edible film from nata de coco can be classified in a Good grade, but elongation
percentage are in range of 0,8-1,3% which classified as an Inferior-Marginal grade.
Keywords : carboxymethyl cellulose, edible film, glycerol, nata de coco, sorbitol
.
1
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Plastik merupakan salah satu material dari polimer sintetis yang paling banyak
ditemukan dalam kehidupan sehari-hari karena sifatnya yang kuat, ringan, fleksibel, tahan
karat, serta mudah dibentuk (Surono & Ismanto, 2016). Setiap tahun, kebutuhan plastik di
Indonesia semakin meningkat. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik yang diolah
Kementrian Perdagangan Republik Indonesia, impor plastik dan barang dari plastik
mengalami kenaikan yang cukup signifikan dari tahun ke tahun. Gambar 1.1 menunjukkan
data impor Indonesia untuk plastik dan barang dari plastik tahun 2015 hingga 2018.
Kenaikan impor plastik dari tahun ke tahun menunjukkan bahwa kebutuhan dan penggunaan
plastik di Indonesia terus meningkat. Tingginya angka impor juga menunjukkan bahwa
Indonesia belum mampu memenuhi kebutuhan plastik dan barang dari plastik sehingga perlu
mengimpor dari negara lain.
Gambar 1.1 Impor Plastik dan Barang Dari Plastik Indonesia Tahun 2014-2018
Penggunaan plastik yang semakin bertambah setiap tahunnya mulai menimbulkan
permasalahan. Permasalahan disebabkan oleh sifat plastik yang non-biodegradable atau sulit
untuk diurai dan telah menjadi fokus utama dalam berbagai diskusi mengenai lingkungan
karena jumlah limbah plastik yang tertimbun semakin bertambah setiap tahunnya. Salah satu
hal yang telah menjadi isu adalah pencemaran laut oleh limbah-limbah plastik, terutama
limbah plastik kemasan.
6.831,6 6.999,87.729
9.210,6
2015 2016 2017 2018
Impor Plastik dan Barang Dari Plastik Indonesia
Dalam Juta US$
2
Jambeck, et al (2015) menyatakan bahwa pada 2010, setiap orang di Indonesia
menghasilkan kurang lebih 0,52 kilogram limbah plastik setiap harinya. Sebesar 11% dari
jumlah tersebut adalah plastik dan jumlah limbah yang tidak dikelola dengan benar mencapai
83%. Jika ditotalkan, setiap tahunnya terdapat 3,22 juta ton limbah plastik yang tidak
dikelola dengan benar dengan limbah plastik yang mencemari laut mencapai 0,48 1,29 juta
ton (Jambeck, et al., 2015). Angka tersebut menjadikan Indonesia sebagai penghasil limbah
plastik terbesar kedua diantara 192 negara.
Setiap tahunnya, diperkirakan sebanyak 300 juta ton plastik di produksi. Pada April
2018, dalam laut di dunia terdapat 150 juta ton plastik. Angka ini akan terus meningkat jika
tidak terdapat perubahan dalam gaya hidup manusia. Aliran sampah ke lautan disebabkan
oleh limbah yang tidak terpungut dan dari pengelola sampah padat perkotaan. Untuk setiap
metric ton limbah plastik yang tidak terpungut disekitar aliran sungai, terdapat 7 kilogram
yang memasuki lautan dan untuk setiap metric ton yang limbah yang berhasil dipungut, juga
terdapat 7 kilogram yang memasuki lautan. (World Bank Group, 2018)
Daur ulang tidak dapat menjadi solusi untuk permasalahan ini karena plastik yang
memiliki nilai untuk didaur ulang hanya mencapai 20% (World Bank Group, 2018).
Sehingga dibutuhkan alternatif pengganti plastik yang lebih ramah lingkungan. Salah satu
alternatif tersebut adalah edible film. Dibandingkan dengan kemasan berbahan sintetik yang
telah banyak digunakan, edible film memiliki kelebihan yaitu dapat dimakan (edible), alami,
non-toksik dan praktis. Edible film bersifat lebih ramah lingkungan karena lebih mudah
terdegradasi daripada kemasan berbahan sintetik. Dalam penelitian yang dilakukan oleh
Hidayati, et al (2015), edible film yang dihasilkan dari nata de cassava dengan zat aditif
sorbitol hanya membutuhkan waktu lima minggu untuk terdegradasi dalam tanah.
Berdasarkan Global Edible Films and Coatings Market Research Report 2019,
industri edible film dan coating mengalamami peningkatan pada dari tahun 2014 ke 2018,
yaitu dari 45 Juta $ menjadi 55 Juta $. Peningkatan ini diperkirakan akan mencapai angka
72 Juta $ pada tahun 2023 (Mach, 2019). Hal ini menunjukkan bahwa industri edible film
dan coating memilki potensi yang sangat besar untuk dikembangkan.
Selain sebagai pengganti plastik kemasan, edible film memiliki banyak kegunaan
lainnya. Edible film dapat digunakan sebagai pembungkus bahan makanan segar seperti
sayuran, buah-buah hingga daging dan ikan karena Edible film dapat mempertahankan
kesegaran dari produk yang dikemasnya. Edible film bersifat non-toksik dan dapat
dikonsumsi sehingga edible film dapat ditambah dengan pewarna, pemanis ataupun perasa
3
untuk meningkatkan rasa dan penampilannya. Edible film juga dapat ditambahkan dengan
zat antimikroba untuk menjaga bahan dari kontaminasi mikroba. Penggunaan edible film
yang lainnya adalah dalam bidang farmasi dan agrokimia yaitu sebagai kapsul, mikrokapsul,
soluble strip dan lainnya (Suput, et al., 2015). Dalam bidang tersebut, edible film
dimanfaatkan sebagai pembawa senyawa aktif yang waktu pelepasan senyawanya dapat di
kontrol.
Secara umum, penyusun dasar edible film dapat dibagi menjadi tiga yaitu
hidroklorid, lipid, dan komposit (Bourtoom, 2008). Salah satu yang termasuk dalam
golongan hidroklorid terdapat polisakarida. Polisakarida yang paling umum dijumpai adalah
selulosa yang dapat ditemui pada tumbuh-tumbuhan. Selain itu, selulosa juga dapat
ditemukan pada hasil fermentasi bakteri yang dikenal dengan nama selulosa mikrobial.
Produk selulosa mikrobial yang telah secara komersil dipasarkan adalah nata. Nata
merupakan makanan penutup (dessert) yang umumnya berbahan dasar kelapa, sehingga
disebut juga dengan nata de coco walaupun nata dapat di produksi menggunakan bahan
dasar lainnya. Nata de coco diproduksi dengan memfermentasi air kelapa dengan bantuan
bakteri. Bakteri yang umum digunakan adalah Acetobacter xylinum.
Indonesia memiliki sumber daya air kelapa yang sangat besar. Menurut Kementrian
Perindustrian Republik Indonesia, Negara dengan lahan tanaman kelapa terbesar didunia
adalah Indonesia dengan luar areal mencapai 3,88 juta hektar yang 97% merupakan
perkebunan rakyat (Kementrian Perdagangan Republik Indonesia, 2015). Dari tahun 1969
hingga 2005, telah terdapat peningkatan sebesar 2,23 juta hektar. Dengan jumlah lahan yang
sangat besar, terdapat berbagai industri yang mengolah hasil produksi kelapa tersebut.
Namun, industri-industri tersebut biasanya hanya menggunakan daging buah kelapa
sehingga tersisa limbah air kelapa.
Di Indonesia, produksi air kelapa dapat mencapai 900 juta liter per tahun (Gultom &
Prabatiwi, 2017). Pengolahan kelapa sebanyak 1ton dapat menghasilkan air kelapa sebanyak
1,17 ton (Barlina, et al., 2013). Didalam air kelapa, masih terkandung berbagai zat gizi serta
vitamin dan mineral yang dapat dimanfaatkan. Limbah air kelapa yang tidak diolah dapat
menyebabkan polusi asam asetat karena air kelapa tersebut menjadi media bertumbuhnya
mirkoorganisme. Salah satu bentuk pemanfaatan air kelapa tersebut adalah sebagai nata de
coco.
Kandungan selulosa dalam nata de coco dapat dimanfaatkan sebagai edible film
untuk menggantikan penggunaan plastik. Namun, pembuatan edible film menggunakan
4
selulosa belum banyak diteliti. Dalam beberapa penelitian yang telah dilakukan, sifat dari
edible film yang dihasilkan masih memiliki kekurangan seperti dalam fleksibilitas ataupun
ketebalan dan kelarutan film yang dihasilkan. Pembuatan edible film dari nata tanpa
penambahan zat aditif menghasilkan edible film yang rapuh dan kurang elastis (Barlina, et
al., 2018). Untuk memperbaiki sifat dari edible film tersebut, perlu ditambahkan zat aditif.
Zat aditif yang biasa ditambahkan adalah gliserol, sorbitol dan carboxy methyl cellulose
(CMC). Penggunaan zat aditif tersebut akan mempengaruhi sifat-sifat dari edible film dan
penelitian yang dilakukan masih sangat terbatas. Oleh karena itu, dilakukan penelitian
terhadap variasi komposisi zat aditif terhadap peubahan-perubahan sifat edible film.
Penelitian edible film dari nata de coco diharapkan dapat menjadi salah satu solusi alternatif
untuk mengurangi limbah plastik di Indonesia, terutama limbah plastik kemasan serta
mengoptimalkan penggunaan limbah air kelapa.
I.2 Tema Sentral Masalah
Penelitian ini berfokus pada pembuatan edible film dari nata de coco dengan berbagai
zat aditif yaitu gliserol, sorbitol dan carboxy methyl cellulose (CMC) dan pengaruh
komposisi zat aditif tersebut terhadap berat kering, ketebalan, tensile strength, persen
elongasi, kelarutan dalam air, dan ketahanan atau daya serap air edible film dari nata de coco
yang dihasilkan.
I.3 Identifikasi Masalah
Beberapa permasalahan yang diidentifikasi dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut.
1. Bagaimana pengaruh perbandingan zat aditif gliserol dan carboxy methyl cellulose
(CMC) terhadap berat kering, ketebalan, tensile strength, persen elongasi, kelarutan
dalam air, dan ketahanan atau daya serap air edible film dari nata de coco yang
dihasilkan?
2. Bagaimana pengaruh perbandingan zat aditif sorbitol dan carboxy methyl cellulose
(CMC) terhadap berat berat kering, ketebalan, tensile strength, persen elongasi,
kelarutan dalam air, dan ketahanan atau daya serap air edible film dari nata de coco yang
dihasilkan?
5
I.4 Premis
Premis mengenai berbagai penelitian tentang edible film dari nata untuk referensi
pembuatan edible film dari nata de coco disajikan pada Tabel 1.1
I.5 Hipotesis
Berdasarkan studi literatur yang telah dilakukan, terdapat beberapa hipotesis yang
dapat ditarik untuk penelitian pembuatan edible film dari nata de coco.
1. Perbandingan zat aditif gliserol dan carboxy methyl cellulose (CMC) berpengaruh
terhadap ketebalan, berat kering, tensile strength, dan persen elongasi edible film dari
nata de coco. Semakin besar perbandingan gliserol terhadap CMC, maka ketebalan dan
berat kering edible film semakin besar, persen elongasi, kelarutan dalam air, serat daya
serap air akan bertambah, sedangkan tensile strength akan berkurang.
2. Perbandingan zat aditif sorbitol dan carboxy methyl cellulose (CMC) berpengaruh
terhadap ketebalan, berat kering, tensile strength, dan persen elongasi edible film dari
nata de coco. Semakin besar perbandingan sorbiotl terhadap CMC, maka ketebalan dan
berat kering edible film semakin besar, persen elongasi, kelarutan dalam air, serat daya
serap air akan bertambah sedangkan tensile strength akan berkurang.
I.6 Tujuan Penelitian
Berdasarkan identifikasi masalah, tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Mengetahui pengaruh perbandingan zat aditif gliserol dan carboxy methyl cellulose
(CMC) terhadap berat kering, ketebalan, kelarutan dalam air, ketahanan atau daya serap
air, tensile strength, dan persen elongasi edible film dari nata de coco yang dihasilkan.
2. Mengetahui pengaruh perbandingan zat aditif sorbitol dan carboxy methyl cellulose
(CMC) terhadap berat kering, ketebalan, kelarutan dalam air, ketahanan atau daya serap
air, tensile strength, dan persen elongasi edible film dari nata de coco yang dihasilkan.
6
I.7 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan beberapa manfaat bagi berbagai
kalangan, antara lain:
1. Bagi ilmu pengetahuan, penelitian ini diharapkan dapat memberikan pengetahuan baru
untuk kemajuan pendidikan di Indonesia mengenai pembuatan edible film dari nata de
coco.
2. Bagi masyarakat, penelitian ini diharapkan dapat memberikan wawasan dan informasi
mengenai pembuatan edible film dari nata de coco serta memperkenalkan edible film
sebagai alternatif penggunaan plastik.
3. Bagi industri, penelitian ini diharapkan dapat memberikan solusi untuk permasalahan
limbah air kelapa sehingga limbah air kelapa yang dihasilkan tidak mencemari
lingkungan dan memiliki nilai jual yang lebih tinggi.
4. Bagi pemerintah, penelitian ini diharapkan dapat memberikan inovasi dalam mengatasi
permasalahan limbah plastik.
top related