## KARAKTERISTIK EDIBLE FILM DARI TAPIOKA DENGAN PENAMBAHAN GELATIN

## (Characteristic of edible film from tapioca with the addition of gelatin)
Rosalyn a* , Adrianus Rulianto Utomo a , Erni Setijawati a
a Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya, Indonesia
* Penulis korespondensi Email: rosalynrosalyn29@yahoo,com

## ABSTRACT
Packaging  on the market is generally made of plastic. Plastic polymers have several  weaknesses, such as, causing contamination through transmission of monomers from the plastic to the packed material and especially  the  disability  of  the  packaging  to  be  degraded  by  nature  (non-biodegradable)  that  can  cause pollution  to  the  environment.  One  of  the  alternatives  to  overcome  this  problem  is  to  make  both  easy  to degrade  by  nature  and  safe  to  be  eaten  packaging.  The  raw  material  for  making  edible  film  is  tapioca. Tapioca  has  economic  advantages,  a  renewable  resource,  and  is  able  to  provide  the  flexibility  and transparency  of  the  edible  film.  However,  edible  film  made  of  tapioca  alone  still  has  a  few  weaknesses, which are easy to tear and less strength to withstand loads that can be overcame with the use of gelatin. This research uses data analysis in the form of a mathematical model consisting of one (1) factor, namely the  addition  of  gelatin  concentration.  Each  treatment  is  repeated  three  (3)  times,  so  there  are  21 experimental units. The parameters to be tested are  water content, Water Activity (Aw), tensile strength, and  percent  elongation.  The  data  obtained  from  each  test  will  be  analyzed  by  finding  a  mathematical model using regression analysis. The water content of edible film ranges from 12.34% - 12.75%. a w edible film ranges from 0.529 to 0.573. Edible film tensile strength ranging from 46.6 kg / cm 2 - 374,21kg / cm 2. Percent elongation of edible film ranges between 4% - 13%.
Keywords : Packaging, Edible Film, Tapioca, Gelatin

## ABSTRAK
Kemasan  yang  ada  di  pasaran  umumnya  terbuat  dari  plastik.  Polimer  plastik  mempunyai  beberapa kelemahan  antara  laindapat  menyebabkan  kontaminasi  melalui  transmisi  monomernya  ke  bahan  yang dikemas  dan  terutama  tidak  dapat  secara  alami  diuraikan  ( non-biodegradable )  sehingga  dapat menyebabkan  pencemaran  bagi  lingkungan.  Salah  satu  alternatif  untuk  mengatasi  masalah  terse  but adalah  dengan  membuat  kemasan  yang  mudah  terurai  secara  alami  oleh  lingkungan  dan  aman  untuk dikonsumsi  yaitu  kemasan edible .  Bahan  baku edible film yang  dipilih  adalah  tapioka.  Tapioka  memiliki keunggulan  ekonomis,  dapat  diperbaharui,  dan  dapat  memberikan  karakteristik  fisik  fleksibilitas  dan transparansi edible film yang  baik.  Namun, edible film yang  terbuat  dari  tapioka  saja  masih  memiliki kelemahan,  yaitu  mudah  sobek  dan  kurang  kuat  untuk  menahan  beban  sehingga  ditambahkan  gelatin. Penelitian ini menggunakan metode analisa data dalam bentuk model matematis yang terdiri dari 1 (satu) faktor, yaitu faktor penambahan konsentrasi gelatin. Setiap perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak 3 (tiga)  kali,  sehingga  ada  21  unit  percobaan.  Parameter  yang  akan  diujikan  adalah  kadar  air, Water Activity (Aw),  kuat  tarik,  dan  persen  pemanjangan.  Data  yang  diperoleh  dari  masing-masing  pengujian akan  dianalisa  dengan  mencari  model  matematis  dengan  menggunakan  analisa  regresi.  Perlakuan penambahan gelatin mempengaruhi kadar air, a w , kuat tarik, dan persen pemanjangan edible film . Kadar air edible film berkisar  12,34%  -  12,75%.  Aw edible film berkisar  0,529  -  0,573.  Kuat  tarik edible film berkisar 46,6 kg/cm – 374,21kg/cm2. Persen pemanjangan dari edible film berkisar antara 4% - 13%.
Kata kunci : kemasan, edible film , tapioka, gelatin

## PENDAHULUAN
Kemasan  adalah  suatu  benda  yang berfungsi  untuk  melindungi,  mengamankan produk  tertentu  yang  berada  di  dalamnya serta  dapat  memberikan  citra  pada  produk (Wayan,  2010).  Umumnya,  kemasan  untuk makanan  yang  ada  di  pasaran  terbuat  dari plastik. Polimer plastik mempunyai beberapa  kelemahan  antara  lain  dapat menyebabkan kontaminasi melalui transmisi monomernya ke  bahan  yang  dikemas  dan terutama tidak dapat secara alami diuraikan oleh lingkungan ( non-biodegradable ) sehingga dapat  menyebabkan  pencemaran  bagi lingkungan.
Cara untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan membuat kemasan yang  dapat  terurai  secara  alami  oleh lingkungan  serta  aman  untuk  dikonsumsi agar  tidak  menjadi  limbah  bagi  lingkungan. Kemasan edible merupakan kemasan  yang memiliki  kegunaan  yang  sama  seperti kemasan  plastik  konvensional  yang  dapat terurai oleh aktivitas mikroorganisme pengurai  (Coniwati  dkk,  2014).  Kemasan edible yang  digunakan  untuk  penelitian  ini berbentuk  lembaran  ( film )  sebagai  langkah awal,  dengan  harapan  selanjutnya  dapat dibentuk sesuai keinginan pengguna.
Menurut  Bourtoom  (2008),  bahan – bahan yang dapat digunakan untuk membuat  kemasan edible antara  lain adalah ekstrak rumput laut, pati jagung, pati ubi  kayu,  gelatin,  protein  kedelai,  dan gluten.  Karakteristik edible film yang  baik adalah  yang  mampu  mendekati  kemasan berbahan  baku  petrokimia  seperti  kemasan polietilen. Polietilen memiliki sifat transparan, fleksibel, serta memiliki kekuatan  benturan  dan  kekuatan  sobek yang  baik.  Bahan  baku edible film yang dipilih untuk penelitian ini adalah pati ubi kayu atau tapioka. Tapioka memiliki keunggulan  ekonomis,  dapat  diperbaharui, dan  dapat  memberikan  karakteristik  fisik edible film yang  baik  (Bourtoom,  2007).
Tapioka  memiliki  kandungan  amilopektin yang  bersifat  sangat  jernih  sehingga mampu meningkatkan penampilan, memiliki daya  pemekatan  yang  tinggi  sehingga kebutuhan  pemakaian  relatif  sedikit  dan suhu  gelatinisasinya  rendah  yaitu  sekitar 64,5ºC (Winarno, 1989). Berdasarkan penelitian  pendahuluan edible film yang terbuat  dari  tapioka  saja  masih  memiliki kelemahan,  yaitu  mudah  sobek  dankurang kuat untuk menahan beban. Pada penelitian ini,  untuk  mengatasi  kelemahan  dari penggunaan tapioka adalah dengan penambahan bahan lain yaitu gelatin.
Gelatin merupakan protein yang diperoleh  dari  hidrolisa  parsial  kolagen  dari jaringan  kulit,  jaringan  ikat  dan  jaringan hewan  (Bourtoom,  2008).  Penambahan gelatin  ini  bertujuan  untuk  memperbaiki karakteristik edible film . Menurut Gennadios (2006), edible film berbasis  polisakarida memiliki karakteristik fleksibilitas dan transparansi  yang  baik,  barrier  bahan  non- polar  yang  efektif,  namun  barrier  yang sangat  buruk  terhadap  air.  Sedangkan edible film berbasis  protein  secara  umum merupakan  barrier  yang  baik  terhadap oksigen,  karbondioksida,  dan  beberapa senyawa  aromatis,  namun  karakteristik fleksibilitas dan transparansi kurang baik.
Pencampuran  tapioka  dan  gelatin diharapkan dapat memberikan sifat kombinasi  yang  lebih  baik  yaitu  fleksibel, transparan, kuat menahan beban, dan tidak mudah sobek. Pada penelitian ini persentase penambahan gelatin yang digunakan adalah 6%, 8%, 10%, 12%, 14%, 16%,  dan  18%.  Persentase  penambahan gelatin  tertinggi  yang  digunakan  pada penelitian ini adalah 18% karena berdasarkan penelitian pendahuluan penambahan  gelatin  lebih  dari  18%  akan membentuk  lembaran  yang  tidak  fleksibel dan mudah patah, oleh karena itu penelitian ini  bertujuan  untuk  mengetahui  jumlah penambahan  gelatin  yang  tepat  untuk ditambahkan pada proses pembuatan
Jurnal Teknologi Pangan dan Gizi Journal of Food Technology and Nutrition Vol 15 (1): 7-12, 2016.
edible film agar  memiliki  karakteristik fleksibel,  transparan,  kuat  menahan  beban, dan tidak mudah sobek.

## BAHAN DAN METODE

## Bahan
Bahan-bahan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  gelatin  yang  berasal dari kulit sapi diperoleh dari PT. BRATACO, tapioka  diperoleh  dari  PT.  ILUFAT  dan  air mineral “Cleo”  diperoleh  dari  supermarket “Giant”  Surabaya.  Bahan-bahan  analisa yang digunakan dalam penelitian ini adalah lembaran edible film .

## Analisis Statistik
Penelitian  ini  menggunakan  metode analisa data dalam bentuk model matematis yang  terdiri  dari  1  (satu)  faktor,  yaitu  faktor penambahan  konsentrasi  gelatin  sebesar 6%,  8%,  10%,  12%,  14%,  16%,  dan  18%. Setiap  perlakuan  dilakukan  pengulangan sebanyak 3 (tiga) kali, sehingga ada 21 unit percobaan.  Parameter  yang  akan  diujikan adalah  kadar  air, Water Activity (Aw),  kuat tarik,  dan  persen  pemanjangan.  Data  yang diperoleh  dari  masing-masing  pengujian akan  dianalisa  dengan  mencari  model matematis  dengan  menggunakan  analisa regresi

## Kadar Air
Kadar  air  dianalisa  dengan  metode Thermogravimetri  yang  mengacu  pada AOAC 1990.
Water Activity (a w ) , Water Activity dianalisa menggunakan Aw meter merk “Rotronic.

## Kuat Tarik
Pengujian  dilakukan  di  Balai  Besar Kulit,  Karet  dan  Plastik  Jl.  Sokonandi  no.9, Jogjakarta.Persen  Pemanjangan  Pengujian dilakukan  di  Balai  Besar  Kulit,  Karet  dan Plastik Jl. Sokonandi no.9, Jogjakarta.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar  air edible film berkisar  antara 12,34%  -  12,75%.  Berdasarkan  hasil  uji regresi,  hasil  uji  kadar  air  menunjukkan persamaan matematis y = 0.0411x + 12.053 dengan  r 2 =  0.8991  dan  r  =  0.9482. Berdasarkan hasil tersebut, dapat disimpulkan  bahwa  faktor  penambahan gelatin  mempengaruhi  89,91%  kadar  air edible film dan  kedua  faktor  memiliki korelasi  searah  yang  tergolong  korelasi sangat kuat Penambahan konsentrasi gelatin 6%-4%  dapat  meningkatkan  kadar  air  dan setelah  konsentrasi  14%  terjadi  sedikit penurunan  kadar  air edible film yang dihasilkan.  Perbedaan  kadar  air  akibat penambahan  gelatin  disebabkan  oleh  sifat gelatin  bersifat  hidrofilik.  Semakin  banyak jumlah  bahan  yang  ditambahkan  (gelatin), semakin  tinggi  kadar  airnya.  Hal  ini  karena selama  proses  pembuatan edible film ,  air dapat  masuk  ke  dalam  matriks  dan terperangkap dalam bentuk air terikat lemah dan  air  bebas,  hal  ini  dibuktikan  dengan semakin besarnya nilai kadar air dari edible film .
Gambar 1. Pengaruh Perbedaan Presentase Gelatin terhadap Kadar Air Edible Film Nilai  a w edible film berkisar  antara 0,529 - 0,573. Menurut Syarief et al (1989), nilai  aktifitas  air  untuk  pertumbuhan  bakteri adalah  0,90,  khamir  0,62,  kapang  0,62, bakteri  osmofilik  0,75,  ragi  osmofilik  0,61. Hal  ini  menunjukkan  bahwa  nilai  a w edible film hasil  penelitian  masih  berada  dalam kisaran  a w yang  aman  karena  dibawah batas  kisaran  a w untuk  pertumbuhan mikroorganisme.  Persamaan  matematisnya adalah y = -0.003x + 0.585 dengan nilai r2= 0,9144  dan  r  =  0,9562.  Persamaan  ini menunjukkan  bahwa  hubungan  kedua faktor  berbanding  terbalik  karena  nilai  ada
nilai  negatif  pada  koefisien  x  dalam persamaan  matematis  tersebut.  Nilai  r2 menunjukkan  faktor  penambahan  gelatin mempengaruhi  91,44%  a w edible film dan terdapat  korelasi  yang  tergolong  sangat kuat  antara  dua  faktor.  Menurut  Santoso, dkk (2014), jumlah gugus -OH dalam bahan yang  dapat  berikatan  dengan  air  (H2O) mempengaruhi  a w .  Menurut  Said  dkk., (2011),  gugus  fungsional  utama  pada gelatin komersial adalah OH, CH, C=O dan C-O. Semakin banyak gelatin yang ditambahkan  berarti  gugus  OH  dalam larutan  semakin  banyak  pula  sehingga  air yang  dapat  terikat  dalam  sistem  matriks juga menjadi semakin banyak.
Gambar 2. Pengaruh Perbedaan Presentase Gelatin Terhadap Water Activity (a w ) Edible Film
Kuat  tarik  adalah  kemampuan  dari edible film untuk  ditarik  dengan  beban semaksimal mungkin sampai akhirnya putus. Gaya tolakan yang diberikan oleh edible film saat  diberi  beban  berkisar  antara  46,6 kg/cm2 –  374,21kg/cm2,  nilai  yang  semakin besar  menunjukkan  bahwa edible film yang dihasilkan semakin kuat karena gaya tolakan yang  diberikan  semakin  besar.  Berdasarkan hasil  uji  regresi,  model  matematis  yang sesuai  untuk  menggambarkan  hubungan antara  konsentrasi  gelatin  dengan  kuat  tarik adalah  y  =  0,2104x4-  9,2334x3+  136,6x2- 776,77x + 1630,5 dengan R² = 0,7336 dan r =  0,8565  .  Model  yang  digunakan  adalah polynomial orde empat. Berdasarkan nilai R² faktor  penambahan  gelatin  mempengaruhi 73,36%  kuat  tarik edible film dan  korelasi kedua  faktor  tergolong  sangat  kuat.  Faktor lain  sebesar  26,64%  yang  mempengaruhi kuat  tarik  pada  penelitian  ini  diduga  karena prepasi sampel yang kurang homogen akibat dari sifat film yang sulit dicetak untuk uji kuat tarik  sehingga  digunakan  cara  pemotongan untuk  preparasi  sampel  tersebut.  Selain  itu,
proses  pengeringan  di  suhu  ruang  kurang terkontrol  dan  variasi  ketebalan film dapat mempengaruhi  nilai  kuat  tarik.  Berikut  grafik regresi  kuat  tarik edible film pada  Gambar 5.3. Menurut Acosta et al., (2013), penambahan gelatin meningkatkan
parameter mekanik kuat tarik yang menunjukkan  adanya  integrasi  baik  antara kedua polimer. Perlakuan penambahan 6% - 14%  gelatin  cenderung  meningkatkan  nilai kuat  tarik edible film sesuai  dengan  teori. Kuat tarik yang semakin meningkat disebabkan  oleh  adanya  gelatin  yang ditambahkan.  Penambahan  gelatin  pada konsentrasi  diatas  14%  menurunkan  kuat tarik.  Hal  ini  dikarenakan  penambahan konsentrasi gelatin diatas 14% membuat film menjadi  terlalu  kaku  dan  lebih  mudah  retak atau patah.
Gambar 3. Pengaruh Perbedaan Presentase Gelatin Terhadap Kuat Tarik Edible Film Sesuai  dengan  penelitian  Zhong  and Xia (2008), nilai kuat tarik edible film tapioka- gelatin  pada  konsentrasi  tertentu  menurun dengan  bertambahnya  konsentrasi  gelatin, terdapat  korelasi  negatif  antara  nilai  tensile strength  dan  gelatin.  Persen  pemanjangan adalah  perubahan  panjang  maksimum  pada saat terjadi pereganggan hingga film terputus  (Harsunu,  2008).  Nilai  persen pemanjangan dari edible film berkisar antara 4% - 13%.
Gambar 4. Pengaruh Perbedaan Presentase Gelatin Terhadap Persen Pemanjangan Edible Film (Grafik Keseluruhan)
Jurnal Teknologi Pangan dan Gizi Journal of Food Technology and Nutrition Vol 15 (1): 7-12, 2016.
Gambar  4.  menunjukkan  terdapat pola  polynomial  orde  dua  pada  konsentrasi penambahan  gelatin  6%  sampai  12%, sedangkan  untuk  perlakuan  diatas  12% cenderung  stabil.  Maka  dari  itu,  grafik dipisah  menjadi  dua  bagian,  yaitu  pada konsentrasi  6%  -12%  dan  12%  -  18%. Kondisi  grafik  berikut  menandakan  bahwa terdapat batas maksimum persen pemanjangan pada konsentrasi 10%.
Gambar 5. Pengaruh Perbedaan
Presentase Gelatin Terhadap Persen Pemanjangan Edible Film (Grafik Terpisah) Model  matematis  hubungan  antara persen pemanjangan dan konsentrasi gelatin  adalah  dengan  grafik  dipisah menjadi  dua  agian  yaitu  pada  konsentrasi 6%  -  12%  gelatin  menggambarkan  grafik polynomial orde dua dengan persamaan y = -0,75x2+  14,1x –54,067  dengan  R²  = 0,9084  dan  r  =  0,9531,  sedangkan  grafik pada konsentrasi 12% -
18% menggambarkan grafik polynomial orde dua dengan persamaan y = -0,0833x2+ 2,3x – 9 dengan  R²  =  0,9333  dan  r  =  0,9661. Berdasarkan hasil tersebut (grafik konsentrasi  6%  -12%)  dapat  disimpulkan bahwa faktor penambahan gelatin mempengaruhi 90,84%
persen pemanjangan edible film dan korelasi keuda faktor tersebut tergolong sangat kuat.Menurut  penelitian  Zhong  and  Xia (2008),  persen  elongasi film akan  menurun dengan  penambahan  konsentrasi  gelatin semakin  tinggi.  Sesuai  dengan  teori, penambahan  gelatin  sebanyak  6%  hingga 10%  menunjukkan  peningkatan  persen pemanjangan edible film tapioka.  Hal  ini berarti  bahwa  penambahan  gelatin  sampai konsentrasi 10% dapat membantu meningkatkan  fleksibilitas film sehingga masih  bisa  ditarik  hingga  didapat  persen
pemanjangan sebesar 13%. Namun, penambahan  gelatin  diatas  konsentrasi 10%  menyebabkan  karakteristik film terlalu kaku sehingga fleksibilitas film menurun dan menyebabkan  pemanjangan film menjadi terbatas.

## KESIMPULAN
Perbedaan  persentase  gelatin  yang ditambahkan  mempengaruhi  karakteristik kadar  air, water activity ,  kuat  tarik,  dan persen  pemanjangan edible film .  Faktor penambahan  gelatin  6%  sampai  18% terhadap kadar  air edible film menunjukkan hubungan  regresi  linier  dengan  besar hubungan 89,91% dan korelasi sangat kuat .Faktor  penambahan  gelatin  6%  sampai 18%  terhadap  a w edible film menunjukkan hubungan  regresi  linier  dengan  besar hubungan 91,44% dan korelasi  sangat kuat. Faktor penambahan gelatin 6% sampai 18% terhadap  kuat  tarik edible film menunjukkan hubungan  regresi  polynomial  orde  empat dengan  besar  hubungan  73,36%  dan korelasi  sangat  kuat.  Faktor  penambahan gelatin  dan  persen  pemanjangan edible film menunjukkan  hubungan  regresi polynomial orde dua pada konsentrasi 6% sampai 12% dengan  besar  hubungan  90,84%  dan korelasi sangat kuat.

## DAFTAR PUSTAKA
Acosta, S, Jiménez, B, Chiralt,  A, González- Martinez, C, Cháfer, M. 2013.
Mechanical, barrier and microstructural properties  of film s  based  on  cassava starch  gelatin  blends:  effect  of  aging and  lipid  addition.  Belgium:  Inside Food Symposium
Bourtoom, T.  2007.  Effect  of  Some  Process Parameters  on  The  Properties  of Edible Film Prepared  From  Starch.
Department of Material Product Technology. Songkhala. http://vishnu.sut.ac.th/iat/food_innovati on/up/rice%20starch%20 film .doc (24 Juni  2015).
Coniwati.  P,  Laila.  L,  Alfira.  M.  R  .2014. Pembuatan  Plastik  Biodegradable  dari Pati  Jagung  dengan  Penambahan Kitosan  dan  Pemplastis  Gliserol.  J. Teknik Kimia 20 (4): 23.
Sadi,  M.  I,  Triatmojo,  S,  Erwanto,  Y, Fudholi,  A.  2011.  Profil  Asam  Amino, Gugus Fungsional dan Distribusi Berat Molekul  Gelatin  Kulit  Kambingyang Diproduksi  Melalui  Proses  Asam.
Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Ternak 6(1):24.
Syarief,  R.,  Sassya,  S  dan  Isyana,  B.  1989. Teknologi Pengemasan Pangan. Bogor: PAU Pangan dan Gizi IPB.
Temperature  Effecton  Oxygen  Permeability of Edible Protein-based Film s.  Journal of Food Science, 58: 212-214.
Winarno, F.G. 1989. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT. Gramedia.  Gennadios.  A, Weller. C.L., Testin, R.F. 2006.
Zhong. Q.P, and Xia. W.S. 2008. Physichochemical  Properties  of Edible and Preservative Film s from Chitosan/Cassava
Starch/Gelatin
Blend  Plasticized  with  Glycerol  Food Technol Biotechnol 46(3) 262-269.
Acosta, S, Jiménez, B, Chiralt,  A, González-
Martinez, C, Cháfer, M.2013. Mechanical, barrier and microstructural properties  of film s  based  on  cassava starch  gelatin  blends:  effect  of  aging and lipid addition. Belgium: InsideFood Symposium Sadi,  M.  I,  Triatmojo,  S,  Erwanto,Y, Fudholi,  A.  2011.  Profil  Asam  Amino, Gugus Fungsional dan Distribusi Berat Molekul  Gelatin  Kulit  Kambingyang Diproduksi  Melalui  Proses  Asam. Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Ternak 6(1): 24.
Syarief,  R.,  Sassya,  S  dan  Isyana,  B.  1989.
Teknologi Pengemasan Pangan. Bogor: PAU Pangan dan Gizi IPB. Zhong. Q.P, and Xia. W.S. 2008. Physichochemical  Properties  of Edible and Preservative Film s from Chitosan/Cassava Starch/Gelatin Blend Plasticized with Glycerol FoodTechnol.Biotechnol  46  (3):  262- 269