BAB II TINJAUAN PUSTAKA - POLBANdigilib.polban.ac.id/files/disk1/149/jbptppolban-gdl... · 2017. 11. 20. · BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kulit jeruk ... bahan pengikat dalam industri

5

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kulit jeruk

Jeruk merupakan buah yang banyak digemari oleh masyarakat dan memiliki banyak

manfaat bagi kesehatan, kecantikan dan kebutuhan industri. Begitu pula dengan kulit jeruk.

Kulit jeruk mengandung berbagai zat, yang paling dominan adalah minyak atsiri dan pektin

(Friatna dkk, 2011)

Minyak atsiri mempunyai sifat berbau wangi sesuai dengan bau tanaman penghasilnya.

Bau wanginya yang pekat dapat digunakan sebagai bahan pembuat parfum, pengharum

ruangan, dan penambah citra rasa makanan.

Kandungan minyak atsiri pada kulit jeruk sebesar 2,49%. Secara kimiawi, kulit jeruk

mengandung atsiri yang terdiri atas komponen seperti terpen, sesquiterpen, aldehida, ester dan

sterol. Kandungan terbesar yang ada pada minyak atsiri jeruk adalah limonen sebanyak 70-92%

tergantung dari jenis jeruknya. Kandungan minyak atsiri pada pembuatan kemasan tidak

diperlukan karena dapat mempengaruhi bau dan menyebabkan keretakan kemasan sehingga

perlu dihilangkan (Naibaho, 2010).

Kulit jeruk juga mengandung pektin sebesar 15-25% (Regiandira, 2015). Pektin

merupakan polimer asam yang ada pada kulit buah. Pektin dapat membentuk gel bila dicampur

dengan gula pada suhu tinggi . Nilai kandungan pektin dan limonen yang ada pada berbagai

jenis kulit jeruk disajikan pada Tabel 2.1

Jeruk manis memiliki kandungan pektin yang lebih besar dibanding jeruk Mandarin,

Bali dan Lemon. Kandungan limonen tertinggi dimiliki oleh jeruk bali kemudian jeruk manis,

mandarin dan lemon. Dari sisi ketersediaannya, jeruk mandarin paling banyak tersedia di

pasaran dibanding jeruk lainnya. Dari keempat jenis jeruk tersebut jeruk mandarin digunakan

pada penelitian ini. Adapun gambar buah jeruk mandarin disajikan pada Gambar 2.1

6

Pemanfaatan Kulit Jeruk dan Kulit Pisang sebagai Alternatif Bahan Kemasan PanganRamah Lingkungan, Juli 2017

Gambar 2. 1 Jeruk mandarinSumber gambar : Bibit Bunga

Jeruk Mandarin termasuk ke dalam jenis yang sama dengan jeruk keprok. Kedua buah

jeruk tersebut memiliki karakteristik kulit yang mudah dikupas dan memiliki daging buah

oranye tua apabila sudah matang (Nurwahyuni,2016)

Menurut Backer dan Bakhhuizen (1965), Klasifikasi jeruk Mandarin termasuk dalam

kingdom Plantae, divisi Magnoliophyta, keluarga Rutaceae, genus Citrus dan spesies Citrus

reticulate.

2.2 Kulit pisangKulit pisang merupakan buangan dari limbah buah pisang yang belum banyak

termanfaatkan. Kulit pisang mengandung senyawa pati, protein, sukrosa, serat, air, gula

pereduksi, dan pektin. Kandungan lainnya yang terdapat pada kulit pisang disajikan dalam

Tabel 2.2

7


Kulit pisang memiliki kandungan pati sebanyak 18,50% dari 100 gram. Kulit pisang

juga memiliki kandungan pektin sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku utama

pembuatan edible film (Nurfajrin, 2015). Pektin merupakan polimer dari asam D-galakturonat

yang dihubungkan oleh ikatan 1,4 glikosidik (Kaban, 2012). Kandungan pektin pada berbagai

jenis pisang disajikan dalam Tabel 2.3Tabel 2.3 Kandungan pektin Kulit Pisang

Penggunaan pektin yang paling umum adalah sebagai bahan perekat. Pemanfaatannya

meluas menjadi bahan baku pembuatan kemasan pangan. Kulit pisang tidak dapat membentuk

kemasan pangan apabila tidak ditambahkan bahan polimer alam lainnya, karena sifat

mekaniknya akan rapuh, tipis dan mempunyai kualitas yang buruk. Pisang ambon memiliki

kandungan pektin paling besar, sehingga memungkinkan pembentukan gel pada pembuatan

kemasan lebih kuat. Gambar pisang Ambon disajikan pada Gambar 2.2.

Gambar 2. 2 Pisang AmbonSumber Gambar : Kerjanya.net

Menurut Satuhu dan Supriyadi (2008), klasifikasi tanaman pisang Ambon termasuk

dalam divisi Mahnoliophyta, kelas Liliopsida keluarga musaceae, genus Musa dan spesies

Musa paradisiaca var. sapientum

2.3 Kemasan panganKemasan pangan diperlukan sebagai wadah atau pembungkus pangan. Peran kemasan

pangan lainnya yaitu untuk melindungi bahan pangan dari bahaya pencemaran lingkungan luar

8


dan memudahkan untuk dibawa. Jenis-jenis kemasan pangan yang paling umum digunakan

adalah kemasan kertas dan plastik.

1) Kemasan kertas

Kemasan kertas adalah kemasan yang terbuat dari bahan dasar kayu. Kayu terdiri dari

50% selulosa, 30% lignin, dan 20% karbohidrat, resin, tannin dan gum. Penggunaannya yang

fleksibel, kuat serta ramah lingkungan membuat kemasan kertas banyak digunakan. Terdapat

berbagai jenis kemasan kertas seperti kertas minyak, kertas perkament dan karton (paper

board). Kertas minyak tahan terhadap minyak sehingga dapat digunakan untuk mengemas

makanan seperti keju. Kertas perkament bersifat tahan terhadap lemak dan bersifat lebih kasar

dari kertas minyak, biasanya digunakan sebagai pengemas daging. Kertas karton (paper board)

bentuknya lebih tebal, biasanya digunakan sebagai pembuatan dus (box) dengan berbagai

bentuk. Kelebihan dari kemasan kertas yaitu harganya yang murah, mudah diperoleh, dapat

dibentuk dan dibuat desain menarik. Kekurangannya yaitu sensitif terhadap air sehingga

kemasan kertas tidak cocok dalam mengemas produk cair (Zulkarnain, 2015). Persyaratan mutu

kertas dan karton untuk kemasan pangan dapat dilihat pada Tabel 2.4

Tabel 2.4 Syarat mutu kertas dan karton untuk kemasan pangan

9


2) Kemasan PlastikKemasan plastik memiliki sifat ringan, mudah dibentuk dan tahan terhadap air.

Kelebihan dari penggunaan kemasan plastik ini yaitu bentuknya yang fleksibel dan harganya

relatif murah tergantung dari jenis plastiknya. Kekurangannya yaitu sifatnya yang tidak tahan

panas dan berpotensi melepaskan migran berbahaya yang berasal dari sisa monomer polimer

plastik, serta bahannya yang sulit terdegradasi (Tabel 1.1), sehingga dapat mencemari

lingkungan. Jenis-jenis kemasan plastik diantaranya polietilen (PE), polietilen tereftalat (PET),

polipropilen (PP), polivinil klorida (PVC), polistiren (PS) (Zulkarnain, 2015). Kode plastik dan

penggunaannya disajikan pada Tabel 2.5.

Tabel 2.5 Kode daur ulang plastik dan penggunaannya

Salah satu jenis kemasan yang cukup banyak digunakan di kalangan masyarakat adalah

jenis polistirena terutama postirena foam atau yang dikenal dengan nama styrofoam. Styrofoam

dapat digunakan untuk kemasan makanan maupun kemasan barang. Styrofoam kurang baik

digunakan sebagai kemasan makanan karena terdapat migrasi monomer stirena. Laju migrasi

monomer stirena lebih tinggi pada makanan berlemak dibanding makanan berair, akibat sifat

stirena yang larut dalam lemak dan alkohol. Makanan atau minuman yang memiliki nilai lemak

tinggi tidak cocok dikemas menggunakan styrofoam (Ilsi, 2002). Karakteristik styrofoam dapat

dilihat pada Tabel 2.6

10


Tabel 2.6 Karakteristik styrofoam

Styrofoam merupakan plastik yang memiliki karakteristik khusus seperti sifatnya yang

sangat ringan, kaku, tahan bocor dan murah. Umumnya styrofoam digunakan sebagai kemasan

makanan siap saji. Styrofoam memiliki kemampuan untuk mempertahankan pangan yang panas

atau dingin, mempertahankan kesegaran dan keutuhan pangan yang dikemas, kenyamanan

ketika dipegang, serta sifatnya yang inert (Ramadhani, 2016). Styrofoam dapat

mempertahankan suhu karena memiliki sifat insulator, hal ini disebabkan oleh struktur yang

tersusun dari butiran dengan kerapatan rendah dan terdapat ruang antar butiran yang berisi

udara yang tidak dapat menghantarkan panas (Arifiya, 2013). Sifat inert pada penggunaaan

styrofoam tidak berbahaya bagi kesehatan, namun terdapat kemungkinan terjadinya migrasi

dari monomer stirena ke dalam pangan yang dapat menimbulkan risiko bagi kesehatan, seperti

gangguan pada reproduksi, kanker dan penurunan daya pikir (Rahardjo,2008). Penggunaan

styrofoam pun dapat mencemari lingkungan, karena sifatnya yang sulit terdegradasi.

Semakin tinggi suhu, lama kontak dan kadar lemak suatu pangan yang dikemas oleh

styrofoam, akan semakin besar migrasinya. Minuman beralkohol atau bersifat asam juga dapat

meningkatkan laju migrasi. Monomer stirena ditemukan dalam minuman yoghurt yang

menggunakan kemasan polistirena dengan kadar 0,0025-0,0346 ppm, semakin lama yoghurt

disimpan dalam kemasan ini maka kadar stirena akan terus bertambah. Kadar stirena sebesar

0,0592 ppm ditemukan dalam krim mentega setelah 24 hari disimpan dalam kemasan

11


polistirena, 0,0093 ppm dalam keju setelah disimpan 27 hari dan 0,0227 ppm dalam madu

setelah disimpan 120 hari. Migrasi terbesar yaitu 0,235 ppm ditemukan dalam sampel krim

asam yang dikemas dalam polistirena kaku (styrofoam). (BPOM RI 2008 dalam Arifiya, 2013)

3) Kemasan pangan biodegradableKemasan biodegradable atau kemasan bioplastic merupakan kemasan yang dapat

didaur ulang atau dapat dihancurkan secara alami oleh mikroorganisme. Kemasan

biodegradable atau disebut juga kemasan yang ramah lingkungan dibuat dari bahan yang

berasal dari bahan-bahan biodegradable, sehingga pengolahan atau penguraiannya pun ramah

lingkungan karena dapat terdegradasi oleh tanah. (Matondang, 2013). Kemasan tersebut dapat

menggantikan kemasan makanan saat ini yang kurang aman terhadap kesehatan dan berdampak

buruk pada lingkungan karena sulit terdegradasi.

Kemasan dapat terbentuk karena adanya ikatan polimer didalamnya. Pada kemasan

biodegradable, polimer yang digunakan berasal dari bahan alam, seperti kitosan, karagenan,

tepung, dan bahan perekat lainnya yang bisa menyusun dan mengikat rantai polimer.

Sifat mekanik kemasan biodegradable yang umum dijadikan standar kekuatan dari

kemasan adalah uji tarik. Uji tarik digunakan untuk menentukan seberapa kuat kemasan dalam

menahan beban. Kekuatan tarik suatu bahan merupakan parameter mutu bahan secara mekanik

(Dwiputri, 2015).

Untuk mengetahui sifat biodegradable dari kemasan dilakukan pengujian uji

biodegradabilitas menggunakan enzim, mikroorganisme atau penguburan. American Society

for Testing Metrials (ASTM) mengeluarkan standar spesifikasi untuk plastik yang dapat

dikompos (D6400-99), termasuk di dalamnya nilai biodegradasi yang sebanding dengan bahan

yang diketahui dapat dikompos. Menurut standar kemasan internasional (ASTM 5336),

lamanya kemasan untuk dapat terurai sempurna suatu kemasan membutuhkan waktu 60 hari.

2.4 Bahan pembuatan kemasan biodegradable/ramah lingkungan

1) Tepung tapiokaTepung tapioka atau biasa dikenal tepung kanji adalah tepung yang diperoleh dari umbi

akar ketela pohon (singkong). Tapioka digunakan sebagai bahan pengental, bahan pengisi, dan

bahan pengikat dalam industri pangan, industri farmasi, dan lain sebagainya. Tapioka juga

banyak digunakan sebagai bahan baku pewarna putih alami pada industri pangan dan industri

tekstil.

12


Tapioka adalah nama yang diberikan untuk produk olahan dari akar ubi kayu (cassava).

Analisis terhadap akar ubi kayu yang khas mengidentifikasikan kadar air 70%, pati 24%, serat

2%, protein 1% serta komponen lain (mineral, lemak, gula) sebesar 3% (Sihombing, 2014).

Kandungan nutrisi yang terdapat pada tepung tapioka disajikan pada Tabel 2.7

Tabel 2.7 Kandungan nutrisi Tepung Tapioka

Kandungan pati pada tepung tapioka cukup besar, sehingga sering digunakan dalam

industri makanan dan farmasi. Terdapat dua jenis pati, yaitu pati alami dan pati termodifikasi.

Pati dalam bentuk alami adalah pati yang belum mengalami perubahan sifat fisik dan kimia

atau diolah secara kimia-fisika. Pati alami dapat menyebabkan permasalahan yang berhubungan

dengan kestabilan rendah, sehingga dilakukan modifikasi pati secara fisik maupun kimia.

Menurut Wurzburg dalam Amrinola (2015), modifikasi pati adalah pati yang diberi perlakukan

tertentu dengan tujuan untuk menghasilkan sifat yang lebih baik untuk memperbaiki sifat

sebelumnya atau merubah beberapa sifat lainnya.

Pati seringkali pula digunakan sebagai bahan polimer alami dalam pembuatan kemasan

pangan karena penggunaannya sebagai bahan pengental dan pengikat dimana kandungan

didalamnya terdapat amilosa yang memberikan sifat keras dan amilopektin yang menyebabkan

sifat lengket. Amilosa berperan lebih penting dan berpotensi sebagai bahan pendukung dalam

pembuatan kemasan pangan, karena pembentukan gelnya yang kuat (Patriani, 2016).

13


2) KaragenanKaragenan adalah senyawa hidrokoloid yang merupakan polisakarida rantai panjang

yang diekstraksi dari rumput laut jenis karaginofit. Karagenan merupakan polisakarida atau

molekul galaktan dengan unit-unit utamanya adalah galaktosa (Lubis, 2013).

Dalam produk pangan, karagenan memiliki sifat sebagai pencegah kristalisasi,

pengemulsi, pembentukan gel, pengental, dan penggumpal. Kelarutan karagenan dalam air

dipengaruhi temperatur, pH, dan zat-zat terlarut lainnya. Karagenan dapat membentuk gel

secara reversibel artinya dapat membentuk gel pada saat pendinginan dan kembali cair pada

saat dipanaskan. Daya kelarutan karagenan pada berbagai media dapat dilihat pada Tabel 2.8

Tabel 2.8 Daya kelarutan karagenan pada berbagai media

Karagenan dapat digunakan sebagai bahan pembuatan kemasan pangan. Upaya tersebut

dilakukan untuk meningkatkan pemanfaatan karagenan. Karagenan dapat membentuk gel yang

baik, elastis, dan dapat dimakan. Disamping kelebihan, karagenan memiliki kelemahan yaitu

kemampuannya yang rendah terhadap transfer uap air.

Daya kelarutan karagenan berpengaruh pada pembuatan kemasan. Karagenan jenis

kappa bersifat kurang hidrofilik dibandingkan dengan iota dan lamda. Hidrofilik merupakan zat

yang dapat dilarutkan dalam air (Sridianti, 2017). Kurang hidrofilik berarti kurang untuk dapat

dilarutkan dalam air, hal ini dapat mempengaruhi pembuatan kemasan. Karagenan kappa dapat

membentuk gel yang lebih banyak dibandingkan karegenan iota dan lamda.

14


3) KitosanKitosan merupakan senyawa polimer alam turunan kitin yang dipisahkan dari limbah

perikanan, seperti kulit udang yang memiliki kandungan kitin 15-20% (Mardiyah, 2013).

Kitosan merupakan bahan kimia multiguna berbentuk serat dan merupakan kopolimer

berbentuk lembaran tipis, berwarna putih atau kuning dan tidak berbau. Kitosan dapat

diaplikasikan dalam bidang farmasi, pertanian, lingkungan industri dan pangan.

Rismana dalam Rahman (2012) menyatakan bahwa sifat-sifat kimia kitosan antara lain

mempunyai gugus amino aktif dan mempunyai kemampuan mengikat beberapa logam. Kitosan

memiliki sifat basa, sehingga bisa menjadikan kitosan larut dalam media asam encer

membentuk larutan kental dan membentuk gel. Sifat-sifat biologi kitosan antara lain bersifat

biokompatibel artinya sebagai polimer alami tidak mempunyai akibat samping, tidak beracun,

tidak dapat dicerna, mudah diuraikan oleh mikroba. Sifat fisiknya yaitu mudah dibentuk

menjadi larutan, pasta, serat, spons.

Kitosan dapat digunakan sebagai bahan pelapis suatu bahan pangan, sifatnya yang

merupakan antimikrobakterial dan merupakan bahan pengawet dari bahan alam sehingga

kitosan dapat dimanfaatkan sebagai bahan pendukung pembuatan kemasan pangan. Kitosan

juga mudah untuk terdegradasi dan mudah digabungkan dengan materi lainnya (Hartatik,2014).

Kitosan dengan bentuk amino bebas tidak selalu larut dalam air pada pH lebih dari 6,5,

sehingga memerlukan asam untuk melarutkannya. Kitosan tidak larut dalam air, aseton dan

alkohol, tetapi lebih larut dalam asam asetat dan asam formiat encer. Kelarutan kitosan dalam

asam lainnya disajikan pada Tabel 2.9Tabel 2.9 Kelarutan kitosan dalam larutan asam

15


4) Asam asetatAsam asetat atau lebih dikenal dengan asam cuka (CH3COOH) adalah suatu senyawa

berbentuk cairan, tidak berwarna, berbau menyengat, memiliki rasa asam yang tajam dan larut

di dalam air, alkohol, gliserol, dan eter.

Asam asetat adalah pelarut protik hidrofilik (polar), mirip seperti air dan etanol. Asam

asetat mudah bercampur dengan pelarut polar atau nonpolar lainnya seperti air, kloroform, dan

heksana. Sifat kelarutan dan kemudahan bercampur dari asam asetat ini membuatnya digunakan

secara luas dalam industri kimia dan laboratorium (Hasibuan, 2015).

Asam asetat digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa

asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain. Asam asetat digunakan

sebagai pengatur keasaman dalam industri makanan. Asam asetat dapat digunakan pula sebagai

bahan pengawet untuk beberapa jenis makanan dan merupakan pengawet makanan secara

tradisional.

2.5 Metode pengolahan1) Distilasi uap

Terdapat beberapa metode penghilangan minyak atsiri yaitu dengan cara pengepresan,

leaching dan distilasi uap. Berdasarkan penelitian Kurniawan (2008), perbandingan hasil

metode penghilangan minyak atsiri pada distilasi uap sebanyak 94,70%, pengepresan 1,453%

dan leaching sebanyak 0,013% . Oleh karena itu, metode yang digunakan untuk menghilangkan

minyak atsiri pada kulit jeruk adalah distilasi uap. Distilasi uap merupakan suatu metode

pemisahan bahan kimia berdasarkan berbedaan kecepatan atau kemudahan menguap bahan

(Putra, 2014). Proses destilasi uap lebih banyak digunakan untuk senyawa organik yang tahan

terhadap suhu tinggi, yang lebih tinggi dari titik didih pelarut yang digunakan. Pada umumnya

lebih banyak digunakan untuk minyak atsiri. Keuntungan dari metode ini antara lain adalah

kualitas ekstrak yang dihasilkan cukup baik, suhu dan tekanan selama proses ektraksi dapat

diatur serta waktu yang diperlukan singkat (Nurcahyo, 2015).

2) PencampuranPencampuran merupakan proses tercampurnya suatu bahan ke bahan lain untuk

menghasilkan larutan yang homogen. Berdasarkan sifat bahannya pencampuran terbagi

menjadi pencampuran bahan cair, pencampuran bahan viskos dan pencampuran bahan padat.

Pencampuran bahan cair memiliki karakteristik bahan yang dicampur air, saat melakukan

16


proses pencampuran, tidak membutuhkan tenaga yang lebih besar. Pencampuran bahan viskos

memiliki karakteristik viskositas bahan yang tinggi, sehingga tenaga yang diperlukan saat

melakukan pencampuran cukup besar. Pencampuran bahan padat memiliki karakteristik yang

sama seperti cair, sehingga tidak membutuhkan tenaga yang lebih besar saat melakukan proses

pencampuran. (Ediamanta,2015)

Documents

BAB II TINJAUAN PUSTAKA - POLBANdigilib.polban.ac.id/files/disk1/149/jbptppolban-gdl... · 2017. 11. 20. · BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kulit jeruk ... bahan pengikat dalam industri