tugas paper teknologi pengolahan nabati ii
DESCRIPTION
TPNTRANSCRIPT
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.