12

III. METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada Februari – April 2018, bertempat di

Laboratorium Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian – Peternakan

Universitas Muhammadiyah Malang dan Laboratorium Kimia dan Teknologi

Pangan Balai Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi (BALITKABI)

Malang.

3.2 Alat dan Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan edible film adalah jagung

kuning dengan usia panen 89 hari yang didapat dari pasar Babat - Lamongan,

mahkota bunga mawar segar lokal, akuades, gliserol teknis, karagenan, silika gel,

Na-Bisulfit, NaOH, NaCl, Nutrient Agar, bakteri Escherichia coli dan bakteri

Salmonella thypimurium yang diperoleh dari Laboratorium Keamanan Pangan dan

Pengendalian Mutu Universitas Brawijaya Malang.

Alat-alat yang digunakan dalam penilitian ini adalah cabinet dryer,

timbangan analitik digital Ohauss, ayakan, hot plate strirrer Barnstead

Thermolyne Cimarec 2, tekstur analyzer Shimadzu, Spektofotometer Genesys20

Thermo Spectronic, saringan 100 mesh, micrometer sekrup Mitutoyo, Oven WTC

Binder 7200 Tutlingen, cawan porselen, desikator, kain saring, gelas beker, gelas

ukur, pipet volume, bola hisap, blender, loyang, kaca, plastik HDPE, plastik PP,

pisau, gunting, toples kaca, spatula, penggaris, jarum inoculum, batang L,

autoclave, LAF (Laminary Air Flow) dan sarung tangan.

13

3.3 Metode Penelitian

Penelitian ini hanya memiliki satu tahapan, yaitu tahapan pembuatan

edible film. Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok

(RAK) Faktorial dengan dua faktor. Faktor pertama adalah konsentrasi pati jagung

dan faktor kedua adalah pigmen antosianin. Data yang diperoleh dianalisis dengan

menggunakan Analysis of Variant (ANOVA) dan dilanjutkan uji banding DMRT

(Duncan’s Multiple Range Test) dengan taraf nyata 5% (α=0,05).

Faktor 1 : Konsentrasi Pati Jagung (P)

P1 : 1% (b/ ) P2 : 2 % (b/ ) P3 : 3 % (b/vtotal)

Faktor 2 : Konsentrasi Ekstrak antosianin (A)

F1 : 2 % (v/ ) F2 : 3 % (v/ ) F3 : 4 % (v/ )

Kombinasi perlakuan (Tc) = 3x3=9, dengan jumlah ulangan minimum perlakuan

(n) adalah:

Tc (n-1) 15

9 (n-1) 15

9n 24

n 2,6 … dibulatkan menjadi n=3

Tabel 1. Kombinasi Perlakuan

A1 A2 A3

P1 P1A1 P1A2 P1A3

P2 P2A1 P2A2 P2A3

P3 P3A1 P3A2 P3A3

Perlakuan :

P1A1 = 1% (b/ ) pati jagung + 2 % (v/ ) ekstrak antosianin

P1A2 = 1% (b/ ) pati jagung + 3 % (v/ ) ekstrak antosianin

P1A3 = 1% (b/ ) pati jagung + 4 % (v/ ) ekstrak antosianin

P2A1 = 2% (b/ ) pati jagung + 2 % (v/ ) ekstrak antosianin

P2A2 = 2% (b/ ) pati jagung + 3 % (v/ ) ekstrak antosianin

14

P2A3 = 2% (b/ ) pati jagung + 4 % (v/ ) ekstrak antosianin

P3A1 = 3% (b/ ) pati jagung + 2 % (v/ ) ekstrak antosianin

P3A2 = 3% (b/ ) pati jagung + 3 % (v/ ) ekstrak antosianin

P3A3 = 3% (b/ ) pati jagung + 4 % (v/ ) ekstrak antosianin

3.4 Pelaksanaan Penelitian

Pada penelitian ini diawali dengan pembuatan pati jagung kemudian

pigmen antosianin, dan pembuatan edible film.

3.4.1 Pembuatan Pati Jagung (Maflahah, 2010)

Jagung kering direndam dengan 1800 ml larutan Na-bisulfit 0,2% selama

selama 48 jam yang bertujuan untuk mencegah biji jagung mengalami browning

enzimatis. Setelah perendaman dilakukan penirisan untuk untuk memisahkan

fraksi larutan natrium bisulfit yang meresap dalam biji jagung sampai kadar air

dirasa sesedikit mungkin. Biji jagung dihaluskan dengan blender hingga

diperoleh bubur jagung kasar dengan penambahan air 900 ml. Bubur jagung

dipindah dalam wadah plastik kemudian ditambah dengan air sebanyak 250 ml.

Larutan tersebut disaring kemudian ampas dipisahkan dengan filtrat, lalu filtrat

ditambah lagi dengan air 5600ml. Kemudian diendapkan selama 12 jam. Setelah

diendapkan, pisahkan air dan endapan pati. Endapan pati ditambah dengan larutan

NaOH 0,1 N sebanyak 250ml. Pencucian dengan air 500ml sebanyak 3x dan

setiap penambahan air dilakukan proses pengendapan selama 1 jam. Lakukan

pengeringan dengan cabinet dryer selama 24 jam.

3.4.2 Ekstraksi Ekstrak Antosianin (Saati dkk., 2016)

Tahap pertama ekstraksi pigmen antosianin adalah dengan mencuci

mahkota bunga mawar, kemudian lakukan pengecilan ukuran. Tahap selanjutnya

maserasi dengan akuades 1:2 dan asam sitrat 2% dengan suhu 85 selama 30

15

menit. Kemudian filtrasi dengan kertas Whatman no.41 dan dihasilkan filtrat

mawar.

3.4.3 Pembuatan Edible Film (Amaliya dkk., 2014)

Pembuatan edible film diawali dengan persiapan pati jagung dengan

konsentrasi (1%, 2%, 3%) b/v , karagenan 4% b/b pati, gliserol 10% v/b pati.

Kemudian bahan-bahan tersebut disuspensikan dengan akuades 150 ml.

Kemudian bahan-bahan yang telah disuspensikan dipanaskan dengan hot plate

stirrer selama 30 menit dengan suhu 85 . Adonan kemudian didinginkan

hingga mencapai suhu 45 . Siapkan ekstrak antosianin (2% v/b, 3% v/b, 4% v/b)

kemudian disuspensikan kedalam adonan edible film. Homogenisasi dengan

magnetic strirrer. Tuang adonan ke dalam loyang yang telah dilapisi plat kaca

20cm x 20cm. Pengeringan dengan cabinet dryer dengan suhu 50 selama 12

jam. Setelah kering edible film didinginkan pada suhu ruang selam 15 menit agar

mudah dilepas.

3.5 Parameter Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik edible film pati

jagung (Zea mays) dengan penambahan ekstrak antosianin sebagai agen

antibakteri. Karakteristik yang akan dianalisa yaitu ketebalan edible film, kuat

tarik (tensile stregth), elongasi (elongation at break), laju transmisi uap air (water

vapor transmission rute / WVTR), kelarutan dalam air dan zona hambat edible film

yang dihasilkan.

16

3.5.1 Parameter Pengamatan Bahan Baku

3.5.1.1 Kadar Pati Metode Hidrolisis Asam (AOAC, 1984) dilanjutkan

Metode Nelson Somogyi (Sudarmadji dkk., 1984)

1. Sebanyak 3 g sampel pati dicuci dengan menggunakan 30 ml etanol 80%

secara meserasi selama 15 menit untuk menghilangkan gula-gula

sederhana pada suhu kamar.

2. Suspensi disaring dengan kertas saring dan residu dicuci dengan aquades

sampai volume filtrate mencapai 250 ml. Residu dicuci 5 kali dengan 10

ml eter untuk menghilangkan lemak.

3. Sampel selanjutnya dibiarkan untuk menguapkan eter, kemudian dicuci

lagi dengan 150 ml alkohol 10% untuk membebaskan lebih lanjut

karbohidrat yang terlarut.

4. Residu pada kertas saring kemudian dikeringkan dengan menggunakan

oven pada suhu 50 selama 3-4 jam.

5. Sampel bebas lemak dan gula sederhana ini selanjutnya digunakan dalam

analisis kadar total pati.

6. Sebanyak 1 g sampel dimasukkan kedalam tabung ulir 50 ml dan

ditambahkan 5 ml HCl 25%.

7. Setelah dihidrolisis selama 2 jam dalam penangas air mendidih, sampel

didinginkan dan dinetralkan dengan NaOH 40% kemudian diencerkan

sampai 500 ml dan disaring.

8. Kadar glukosa lalu ditentukan dengan metode nelson-somogyi untuk

menentukan kadar pati dengan rumus sebagai berikut:

adar ati (%)= ati (mx 62)

gula (mx 0) x kadar gula

17

3.5.1.2 Kadar Amilosa Pati (AOAC, 1995)

1. Pati sebanyak 100 mg dimasukkan kedalam labu ukur 100 ml kemudian

diberi 1 ml etanol 95% dan 9 ml NaOH 1 N.

2. Larutan dibiarkan selama 23 jam pada suhu kamar atau dipanaskan dalam

penanggas air bersuhu 100 selama 10 menit dan didinginkan selama 1

jam.

3. Larutan kemudian diencerkan dengan air suling menjadi 100 ml, di pipet

sebanyak 5 ml, dimasukkan kedalam labu ukur 100 ml yang berisi 60 ml

air.

4. Larutan dalam labu ukur ditambahkan 1 ml asam asetat 1 N dan 2 ml I2 2%

dan diencerkan sampai volume 100 ml.

5. Larutan dikocok dan didiamkan selama 20 menit, lalu diukur

absorbansinya pada panjang gelombang 620 mm. Kadar amilosa dihitung

dengan rumus sebagai berikut:

adar milo a (%)= 620 x fk x 00 x 00%

00 k.a

imana, fk=

ab ppm x

000 x 20

000000

3.5.1.3 Kadar Air Pati (AOAC, 1984)

1. Botol dipanaskan selama 15 menit dalam oven kemudian diangkat dan

didinginkan dalam desikator.

2. Botol lalu ditimbang dan dicatat beratnya sebagai botol timbang kosong.

3. Bahan ditimbang sebanyak 2 gram lalu dikeringkan dalam oven dengan

suhu 100-105 selama 3-5 jam.

18

4. Sampel bahan diangkat dan didinginkan dalam desikator. Sampel

kemudian dicatat beratnya sebagai berat akhir.

5. Kadar air dihitung dengan rumus sebagai berikut:

adar ir (%)= berat awal berat akhir

berat ampel x 00%

3.5.2 Parameter Pengamatan Produk

3.5.2.1 Ketebalan Edible Film (ASTM D6988-03, 2003)

1. Ketebalan film diukur dengan instrumen mikrometer sekrup ketelitian

0,001 mm.

2. Mikrometer diletakkan pada meja yang padat dan bersih dari kotoran.

3. Mikrometer diatur pada titik nol kemudian kaki pengepres diturunkan pada

sampel.

4. Kaki pengepres diangkat sedikit kemudian dipindahkan dari lokasi

pengukuran pertama.

5. Pengukuran diulangi pada lima tempat yang berbeda.

6. Nilai ketebalan edible film adalah rata-rata hasil dari kelima tempat

pengukuran tersebut.

3.5.2.2 Transparansi (Bao dkk., 2009 dalam Al-Hassan & Norziah, 2012)

1. Edible film dipotong dengan ukuran 1 cm x 4 cm.

2. Edible film diukur ketebalannya (X) dan dicatat.

3. Edible film dimasukkan pada kuvet kaca.

4. Transparansi (T) edible film diukur dengan menggunakan spektofotometer

pada panjang gelombang ( ) 546 nm.

5. Nilai transparansi dihitung dengan rumus.

19

= b orban i 546 nm

3.5.2.3 Kuat Tarik (Tensile Stregth) (ASTM D882-12, 2012)

1. Edible film dipotong dengan ukuran 20 mm x 50 mm.

2. Kuat tarik edible film diuji dengan Universal Testing Machine.

3. Nilai kekuatan tarik dibaca setelah penarikan sampel dengan persamaan

sebagai berikut:

uat arik( )= aya mak imum ( max)

ua penampang ( )

3.5.2.4 Elongasi (Elongation at Break) (ASTM D882-12, 2012)

1. Edible film dipotong dengan ukuran 20 mm x 50 mm.

2. Kuat tarik edible film diuji dengan Universal Testing Machine.

3. Elongasi atau kemuluran adalah kemampuan rentang edible film yang

dihasilkan. Kemuluran dihitung dengan rumus sebagai berikut :

longa i (%)=d e udah d ebelum (mm)

d ebelum (mm) x 00

3.5.2.5 Laju Transmisi Uap Air (Water Vapor Transmission Rate/WVTR)

(ASTM E96/E96M-16, 2016)

1. Edible film yang akan diuji dipasang pada cawan yang berisi 2 g silica gel.

2. Bagian tepi cawan dan edible film ditutup dengan wax atau isolasi.

3. Cawan dan edible film ditimbang, dimasukkan kedalam toples plastic

berisi 100 ml larutan NaCl 40%.

4. Toples ditutup rapat. Setiap jam cawan ditimbang dan pengamatan

dilakukan selama 24 jam.

20

5. Data yang diperoleh dibuat persamaan regresi linier, sehingga diperoleh

slope kenaikan berat cawan (g/hari) dibagi dengan luas area edible film

yang diuji (m2).

3.5.2.6 Kelarutan dalam Air (Saberi dkk., 2015)

1. Pengujian dilakukan dengan cara memotong sampel dengan ukuran 1 cm x

1 cm.

2. Sampel kemudian ditimbang berat awal yang akan diuji (W0), dan

dimasukkan kedalam cawan petri yang berisi aquades 15 ml selama 10

menit.

3. Sampel yang telah direndam kemudian diangkat dan air yang terdapat

pada permukaan plastik dihilangkan dengan tisu kertas.

4. Sampel lalu dilakukan penimbangan berat akhir sampel (W). Sehingga

diperoleh presentae air yang diserap.

5. Presentase kelarutan dari edible film dihitung menggunakan persamaan

sebagai berikut:

% elarutan= erat wal ( 0 erat khir ( )

erat awal ( 0)

3.5.2.7 Zona Hambat Edible Film (Fardiaz, 1992)

1. Nutrient Agar (NA) yang telah disterilisasi didinginkan hingga suhu 50 .

2. Kultur masing-masing bakteri yang berumur 24 jam dimasukkan kedalam

media NA sebanyak 60 l untuk setiap 20 ml media NA.

3. Pembuatan media NA pada cawan dengan ketebalan 4-5 mm.

4. Edible film antibakteri dipotong dengan 3 cm x 3 cm, kemudian ditempel

dipermukaan agar.

21

5. Cawan diinkubasi pada suhu 37 selama 24-48 jam dengan posisi cawan

dibalik.

6. Pengukuran diameter penghambatannya.

22

3.6 Rancangan Penelitian

Gambar 1. Diagram Alir Pembuatan Pati Jagung (Maflahah, 2010)

Keterangan :

= Proses = Bahan Tambahan

= Output/Input

Perendaman 48 jam

Penirisan

Penghalusan dengan blender

Penyaringan Ampas

Filtrat

Pengendapan 12 jam

Endapan

Pencucian & pengendapan 1jam

sebanyak 3x

Pengeringan cabinet dryer

Jagung kering

Pati jagung

1800 ml

Na-bisulfit

0,2 %

900 ml air

250 ml air

5600 ml air

250 ml

NaOH 0,1 N

500 ml air

23

Gambar 2. Diagram Alir Pembuatan Filtrat Mawar (Saati dkk., 2016)

Mahkota mawar

pencucian

Pengecilan ukuran

Maserasi

T=850C; t=30 menit

Filtrasi dengan

kertas Whatman

no. 41

Ekstrak pigmen

Aquades

1:2

asam sitrat

2%

air

Air dan

kotoran

Ampas

24

Gambar 3. Diagram Alir Pembuatan Edible Film (Amaliya dkk., 2014)

Pati jagung

1%; 2%; 3%

Homogenisasi

Pemanasan dengan hot plate selama

30 menit; T=850C

Pendinginan T=450C

Homogenisasi

dengan stirer

Tuang ke loyang 20cm x 20cm

yang telah dilapisi plat kaca

Pengeringan cabinet dryer selama

12 jam suhu 500C

Pendinginan pada suhu ruang

selama 15 menit

Analisis karakteristik edible

film:

1. Ketebalan

2. Transparansi

3. Kuat tarik (tensile

stregth)

4. Elongasi

5. Laju transmisi uap air

(WVTR)

6. Kelarutan dalam air

7. Zona Hambat Bakteri

(E.coli & Salmonella)

Edible film

150 ml

akuades

Gliserol 10%

Karagenan 4%

Ekstrak

antosianin

2%; 3%; 4%