JKPK (JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA) , Vol 4, No 1, Tahun 2019 Program Studi Pendidikan Kimia Universitas Sebelas Maret https://jurnal.uns.ac.id/jkpk
ISSN 2503-4154 (online)
MINYAK KAYU MANIS SEBAGAI AGEN ANTIBAKTERI PADA KERTAS ALAMI DARI KULIT PISANG (Musa paradisiaca Linn. )
Cinnamon Oil as an Antibacterial Agent on Natural Paper from Banana Peel (Musa Paradisiaca Linn.)
Widiastuti Agustina Eko Setyowati *, Elfi Susanti VH, Iis Alviah, dan Melati Kusuma Wardani
* Untuk korespondensi: email: widiastuti_aes@staff.uns.ac.id
Received: December 14, 2018 Accepted: April 27, 2019
Online Published: April 30, 2019
DOI : 10.20961/jkpk.v4i1.26120

## ABSTRAK
Penelitian tentang penggunaan minyak esensial kayu manis sebagai agen antibakteri pada kertas alami dari kulit pisang (Musa paradisiaca Linn. ) telah dilakukan. Pembuatan kertas dilakukan dengan  metode  alkalisasi  menggunakan  NaOH  4%  sebagai  larutan  pemasak  pada  temperatur 100 0 C selama 1,5 jam. Kertas dibuat dalam 3 variasi, yaitu dengan aditif minyak kayu manis 2,5% dan 3% terhadap massa pulp serta tanpa aditif minyak kayu manis. Beberapa uji dilakukan terhadap kertas  yang  dihasilkan,  yaitu  uji  pH  sesuai  metode  SNI  ISO  6588-1.2010,  uji  kadar  air  sesuai metode oven kering SNI ISO 287:2010 dan uji aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli dengan metode difusi disk Kirby Bauer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kertas yang dihasilkan sesuai dengan kualifikasi SNI ISO 6519:2016 pada parameter pH dan kadar air. Hasil uji aktivitas antibakteri menunjukkan bahwa minyak kayu manis dapat berperan sebagai agen antibakteri pada kertas alami dari kulit pisang (Musa paradisiaca Linn. ). Kertas dengan aditif minyak kayu manis 2,5% dan 3% mempunyai diameter daerah hambat terhadap S. aureus berturut- turut sebesar 15  mm (kuat) dan 30  mm (sangat kuat), sedangkan  terhadap E.  coli berturut-turut sebesar 13 mm (kuat) dan 24 mm (sangat kuat).
Kata Kunci: kertas alami, kulit pisang, minyak kayu manis, antibakteri

## ABSTRACT
The research about the use of cinnamon oil as an antibacterial agent on natural paper from Banana (Musa paradisiaca Linn. ) Peel has  been conducted. The preparation of the  paper using alkalization method, with the use of NaOH 4% at the temperature of 100 o C for 1.5 hours. The paper is made in three variations, ie with additive 2,5% and 3% cinnamon oil as well as  without additive. The natural paper produced are tested for pH based on SNI ISO 6588-1.2010 , water content by dry-oven method based on SNI ISO 287:2010, and antibacterial activities against Staphylococcus aureus and Escherichia coli using Kirby-Bauer disc diffusion  method. The result showed that the paper produced meet the standard of ISO 6519:2016 within the parameter of pH and water content. The antibacterial activity result showed that cinnamon oil  can be used as an antibacterial agent on natural paper from banana peels ( Musa paradisiaca Linn.). Paper with cinnamon oil additives  2.5% and 3% have inhibition diameter zone for S. Aureus in the amount of 15 mm (strong) and 30 mm (very strong) respectively, while for E. coli are 13 mm (strong) and 24 mm (very strong).
Keywords: natural paper, banana peel, cinnamon oil, antibacterial
Program Studi Pendidikan Kimia, FKIP, Universitas Sebelas Maret Jl. Ir. Sutami No. 36A, Surakarta, Jawa Tengah 57126 , Indonesia

## PENDAHULUAN
Bahan  pangan  merupakan  sumber gizi  dan  kebutuhan  pokok  bagi  setiap manusia  yang  di  dalamnya  terkandung senyawa-senyawa  yang  diperlukan  tubuh. Bahan  pangan  dapat  bertindak  sebagai perantara atau substrat untuk pertumbuhan bakteri patogenik. Kontaminasi bakteri dapat berasal  dari  bahan  makanan  itu  sendiri, hewan,  udara,  tanah,  limbah,  air,  manusia, bahan  tambahan  pangan,  peralatan,  dan beberapa  sumber  lain  seperti  bahan pengemas/pembungkus makanan [1].
Pembuatan  kertas  yang  kita  ketahui selama  ini  menggunakan  kayu  sebagai sumber selulosa. Menurut data Kementerian Perindustrian  Republik  Indonesia  jumlah konsumsi  kertas  mengalami  peningkatan dari tahun 2013 yang mencapai 13,8 ton dan pada tahun 2017 yang mencapai 17 ton [2]. Tingginya  kebutuhan  kertas  tersebut  harus diimbangi dengan ketersediaan bahan baku.
Pisang  merupakan  tanaman  yang dapat  dipanen  sepanjang  tahun,  maka limbah  yang  dihasilkan  pun  melimpah sehingga  dapat  dijadikan  sebagai  alternatif bahan  baku  kertas  pengganti  kayu  [3]. Menurut  data  Balai  Besar  Litbang  Industri Selulosa,  kulit  pisang  memiliki  kandungan selulosa  yang  tinggi  sehingga  berpotensi digunakan  sebagai  bahan  baku  utama dalam pembuatan kertas [4].
S. aureus merupakan bakteri patogen mayor  pada  manusia  dan  merupakan bakteri gram positif berbentuk kokus dengan diameter  0,7-1,2 𝜇 m,  tersusun  dalam kelompok  yang  tidak  teratur  seperti  buah anggur, fluktuatif anaerob, tidak membentuk spora dan tidak bergerak [5], sedangkan E.
coli merupakan b akteri gram negatif, fakultatif anaerob,  dan  tidak  berspora  yang  sering menyebabkan  gangguan  saluran  cerna bawah pada hewan berdarah panas [6].
Minyak  esensial  merupakan  sumber potensial senyawa antimikroba baru terutama  terhadap  bakteri  patogen  Minyak esensial kayu manis tidak berbahaya ketika dikonsumsi  pada  produk  makanan  dan dapat  menghambat  aktivitas  bakteri  [7]. Senyawa-senyawa metabolit sekunder yang terdapat  dalamminyak  esensial  kayu  manis diketahui memiliki aktivitas antibakteri [8].
Berdasarkan  latar  belakang  tersebut kebutuhan akan kertas sebagai pembungkus makanan yang aman bagi kesehatan sangat diperlukan.  Pada  penelitian  ini  dibuat  kertas pembungkus  makanan  dengan  bahan  baku limbah  kulit  pisang  menggunakan  aditif minyak kayu  manis. Dengan  menambahkan minyak kayu manis pada proses pembuatan kertas,    akan  dihasilkan  kertas  alami  yang bersifat  antibakteri  sehingga  dapat  dikem- bangkan sebagai pembungkus makanan.

## METODE PENELITIAN

## 1.  Alat dan Bahan
Alat  yang  digunakan  adalah  blender, oven,  kompor  listrik,  pipet  tetes,  pengaduk, neraca,  tempat  contoh  uji,  cawan  bertutup, neraca  analitik,  desikator,  kaca  arloji,  plat kaca, screen sablon 20 cm x 30 cm, spatula, pH  meter,  tabung  reaksi,  gelas  ukur  10  ml, inkubator,  jarum  ose,  lidi,  cawan  petri,  kapas steril,  jangka  sorong,  mikro  pipet,  neraca, gelas beaker, bunsen burner.
Bahan  yang  digunakan  yaitu  kulit pisang, larutan NaOH 4%,larutan H 2 O 2 10%, minyak  esensial  kayu  manis,  tapioka,
akuades, larutan KCl 1M, akuades, tetrasiklin, media MHA (Muller Hinton Agar), larutan  standar  0,5  McFarland,  NaCl  0,9%, bakteri S.  aureus  ATCC 25923  dan E.  coli ATCC 25922 , paper disk blank.

## 2.  Pembuatan Kertas Alami Kulit Pisang
Pembuatan  kertas  alami  dari  limbah kulit  pisang  dengan  metode  alkalisasi  [9]. Kertas dibuat  dalam 3 variasi yaitu dengan aditif  minyak  kayu  manis  2,5%  dan  3% terhadap  massa pulp serta  tanpa  aditif minyak kayu manis.

## 3.  Uji Karakteristik
Uji  karakteristik  fisika  dengan  uji gramatur  [10],  sedangkan  uji  karakteristik kimia  dengan uji  pH  [11] dan  kadar  air dilakukan dengan metode kering oven [12].

## 4.  Uji Aktivitas Antibakteri
Uji aktivitas antibakteri menggunakan metode  difusi  disk Kirby-Bauer.  Kertas dipotong dengan diameter 20 mm kemudian diletakkan  di  atas  media  MHA  yang  telah mengandung bakteri uji. Inkubasi dilakukan pada  suhu  37 0 C  selama  24  jam.  Kontrol negatif  yang  digunakan  adalah paper  disk blank yang ditetesi akuades steril, sedangkan  kontrol  positif  menggunakan tetrasiklin  untuk  bakteri  gram  positif  dan kloramfenikol untuk bakteri gram negatif.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kertas alami kulit pisang telah berhasil diproduksi  dengan  metode  alkalisasi  yang terdiri dari proses delignifikasi, bleaching dan penambahan zat aditif.
Proses  delignifikasi  bertujuan  untuk memisahkan  selulosa  dari  lignin.  NaOH
merupakan  senyawa    alkali    kuat    yang dapat    berfungsi  sebagai    pemutus    ikatan antar  serat  sehingga dapat  mempercepat terbentuknya  pulp [3].
Proses bleaching bertujuan  untuk menghilangkan kandungan lignin dalam pulp sehingga memperoleh kecerahan warna pulp yang stabil. Pada proses  pencetakan  kertas ditambahkan  tapioka  sebagai sizing  agent dan  perekat  ikatan  antar  serat  sehingga ketahanan fisik kertas dapat meningkat. Hasil pengamatan secara visual didapatkan kertas yang  tipis  dan  berwarna  putih  seperti ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Kertas Alami Kulit Pisang
1.  Hasil  Uji  Karakteristik  Kertas  Alami Kulit Pisang
a.  Uji Karakteristik Fisika
Hasil  dari  uji  gramatur  berbagai  variasi disajikan  dalam Tabel 1.

## Tabel 1. Hasil Pengukuran Gramatur Kertas Alami Kulit Pisang
No Sampel Gramatur (g/m 2 ) Kategori 1. Tanpa Aditif 122,8 Kertas bergramatur rendah 2. Dengan Aditif 2,5% 140,4 Kertas bergramatur rendah 3. Dengan Aditif 3% 215,6 Kertas bergramatur rendah
Gramatur  merupakan  massa  kertas dari satuan  luas tertentu.  Penentuan gramatur kertas akan sangat berguna untuk menentukan  kekuatan  fisik  kertas.  Hasil  uji (Tabel  1)  menunjukkan  bahwa  kertas  alami kulit  pisang  yang  dihasilkan  termasuk kategori kertas bergramatur rendah [13].

## b.  Uji Karakteristik Kimia
Uji  karakteristik  Kimia  meliputi    uji kadar  air  dan  pH  berbagai  variasi  kertas disajikan dalam Tabel 2.
Hasil uji pH dan kadar air pada Tabel 2 menunjukkan bahwa kertas alami kulit pisang yang dibuat dengan metode alkalisasi sesuai dengan kualifikasi SNI ISO 6519:2016 [3,14].
Tabel 2. Hasil Uji pH dan Kadar Air  terhadap Berbagai Variasi Kertas Kulit Pisang No  Sampel pH Kadar air (%) 1. Tanpa Aditif 6,9 6,39 2. Dengan Aditif 2,5% 6,7 6,54 3. Dengan Aditif 3% 7,6 6,88

## 2.  Uji  Aktivitas  Antibakteri  Kertas  Alami Kulit Pisang
Uji aktivitas antibakteri pada kertas kulit pisang  terhadap S.  aureus dan E.  coli ditunjukkan  oleh  hasil  pengukuran  diameter daerah hambat (DDH)  sebagaimana disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Nilai DDH Kertas Alami Kulit Pisang terhadap S. aureu s dan E. coli
Sampel S. aureus E. coli DDH (mm) Kategori DDH (mm) Kategori Tanpa Aditif - Tidak aktif - Tidak aktif Dengan Aditif 2,5% 15 Kuat 13 Kuat Dengan Aditif 3% 30 Sangat Kuat 24 Sangat Kuat Kontrol positif 27 a Sangat Kuat 20 b Sangat Kuat Kontrol negatif (akuades) - Tidak aktif - Tidak aktif
Keterangan : a = tetrasiklin, b = kloramfenikol
DDH  menunjukkan  sifat  antibakteri dengan  beberapa  tingkatan  yaitu:  kekuatan antibakteri dikategorikan lemah jika DDH ≤ 5 mm, kategori sedang jika DDH 5-10 mm kuat jika DDH antara 10-20 mm, dan sangat kuat jika DDH >20 mm [14].
Hasil  uji  menunjukkan  bahwa  kertas dengan  aditif  minyak  esensial,  baik  pada konsentrasi  2,5%  maupun  3%,  mempunyai aktivitas  antibakteri  terhadap S.  aureus maupun E.coli .  Semakin  besar    konsentrasi minyak  kayu  manis  yang  ditambahkan, semakin besar pula aktivitas antibakteri yang
ditunjukkan,  baik  pada S.  aureus maupun E.coli .  Penggunaan  kloramfenikol  sebagai kontrol positif pada bakteri E. coli dikarenakan kloramfenikol bersifat  bakteriostatik  yang bekerja menghambat enzim peptidiltransferase pada  proses  sintesis  protein  kuman  [15]. Penggunaan tetrasiclyne sebagai  control positif  pada  bakteri S.aureus dikarenakan tetrasiclyne merupakan  antibiotic  spectrum luas  yang  mengganggu  proses  sintesis protein[16].
Nilai DDH kertas dengan aditif minyak kayu  manis  pada S.  aureus lebih  besar
dibandingkan pada E. coli . Hal ini menunjukkan  bahwa  sifat  antibakteri  dari kertas dengan aditif minyak kayu manis tinggi terhadap  bakteri  gam  positif  dibandingkan pada bakteri gram negatif.
Karakteristik penting dari minyak esensial  dan  komponennya  adalah  sifat hidrofobiknya, yang memungkinkan komponen minyak  esensial  untuk  mempartisi lipid dari membran sel bakteri dan mitokondria, merusak struktur sel serta membuat membrane sel lebih permeabel  [7,17].  Komponen  utama  pada minyak  kayu  manis  berupa cinnamaldehyde (60-70%) dan eugenol (5-10%) yang diketahui memiliki  aktivitas  antibakteri  [8].  Proses pengolahan  kertas  tidak  menghilangkan  sifat antibakteri  dari  minyak  kayu  manis,  dimana sifat  tersebut  masih  ditampilkan  pada  kertas yang  dihasilkan.  Hal  tersebut  menunjukkan bahwa  minyak  kayu  manis  dapat  bekerja sebagai agen antibakteri pada kertas alami kulit pisang.

## KESIMPULAN
Minyak  kayu  manis  dapat  berperan sebagai agen antibakteri pada kertas alami dari kulit  pisang  ( Musa  paradisiaca Linn.).  Kertas alami dari kulit pisang ( Musa paradisiaca Linn.) dengan  aditif  minyak  kayu  manis  mempunyai aktivitas antibakteri terhadap S. aureus dan E.
Coli, pada  konsentrasi  2,5%  dengan  kategori kuat dan pada konsentrasi 3%dengan kategori sangat kuat.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terimakasih disampaikan pada  Universitas  Sebelas  Maret  atas  dana
penelitian  yang  diberikan  melalui  skema Hibah Riset Fundamental PNBP 2018.

## DAFTAR RUJUKAN
[1]  T.  Sopandi  dan  Wardah. Mikrobiologi Pangan .  Yogyakarta:  Penerbit  ANDI, 2014.
[2]  Kementerian  Perindustrian, Kebutuhan Kertas  Domestik  Meningka t,  Jakarta: Kementrian Perindustrian Republik Indonesia, 2017.
[3]  P. Novianti dan W. A. E. Setyowati,  ”Pemanfaatan  Limbah  Kulit Pisang  Kepok  sebagai  Bahan  Baku Pembuatan Kertas Alami dengan Metode  Pemisahan  Alkalisasi”.  In
Prosiding Seminar Nasional Pendidikan Sains , pp. 459 –466,2016.
[4]  Y.  Tjahyono, Proses  Pembuatan  Pulp . Bandung:  Balai  Besar  Penelitian  dan Pengembangan Industri Selulosa, 1998.
[5]  E.  Jawetz,  G.  E.  Melnick,  and  C.  A. Aldelberg, Medical  Microbiology  24 th
Edition . New York: McGraw Hill Companies, Inc, 2007.
[6]  D. G. Newell, M. Koopmans, L. Verhoef, E.  Duizer,  A.  Aidara-Kane,  H.  Sprong, M. Opsteegh, M. Langelaar, J. Threfall, F. Scheutz, J. van der Giessen, and H.
Kruse, “Food-borne diseases-The challenges  of  20  years  ago  still  persist while new ones continue to emer ge”, J. Food Microbiology. 139: S3 –S15, 2010.
[7]  S. Prabuseenivasan, M. Jayakumar, and S.  Ignacimuthu ,  “In  Vitro  Antibacterial Activity  of  Some  Plant  Essential  Oils.
BMC  Complementary  and  Alternative Medicine” , vol. 6, no . 39, 2006.
[8]  F.  S.  Daud,  G.  Pande,  M.  Joshi,  R. Pathak,  and  S.  Wankhede “A  Study  of
Antibacterial  Effect  of  Some  Selected Essential  Oils  and  Medicinal  Herbs Against Acne Causing Bacteria”, International Journal Of Pharmaceutical Science  Invention ,  vol. 2, no.  1,  pp.27 – 34, 2013.
[9]  W.  A.  E.  Setyowati  and  E.  Susanti  VH,
“Natural  wrapping  paper  from  banana ( Musa  paradisiaca Linn.)  peel  waste with  additive  essential  oils” Journal  of Phisics : Conference Series , Vol. 1022, Conference 1.
[10]  Badan Standardisasi Nasional, SNI ISO 536: 2010 . Kertas dan Karton – Cara Uji Gramatur .  Jakarta:  Badan  Standarisasi Nasional. 2010.
[11]  Badan Standardisasi Nasional, SNI ISO 6588-1:  2010  Kertas,  karton  dan  pulp – Cara uji pH dalam ekstrak air –Bagian 1: Ekstrak dingin . Jakarta: Badan Standarisasi Nasional. 2010.
[12]  Badan Standardisasi Nasional, SNI ISO 287: 2010 Kertas dan Karton – Cara uji kadar air –Metode Kering –oven .
Jakarta:  Badan  Standarisasi  Nasional 2010.
[13]  Badan  Standardisasi  Nasional, ISO 8218:  2016 . Kertas  dan  Karton  untuk
Kemasan  Pangan .  Jakarta:  Badan
Standarisasi Nasional. 2016.
[14]  Badan  Standardisasi  Nasional, ISO
6519:  2016 . Kertas  dan  Karton  untuk Kemasan  Panga n.  Jakarta:  Badan
Standarisasi Nasional. 2016.
[15]  R.  Setiabudi, Golongan  Tetrasiklin  dan
Kloramfenikol,  Farmakologi  dan  Terapi Edisi ke 3 , Jakarta : Fakultas
Kedokteran UI. 1987.
[16]  S.  Fatimah,  F.  Nadifah, dan  I. Burhanudin “Uji  Daya  Hambat  Ekstrak
Etanol  Kubis (Brassica  oleracea  var. capitata  f.  alba) terhadap  Bakteri Staphylococcus aureus secara In Vitro”. Biogenesis  Jurnal  Ilmiah  Biologi ,  vol.
4 (2), pp. 102 –106, 2016.
[17]  F. Nazzaro, F. Fratianni, L. De Martino, R.  Coppola  and  V. De  Feo,  “Effect  of Essential Oils on Pathogenic Bacteria”,
Pharmaceuticals ,  vol. 6, no . 12,  pp.
1451 –1474, 2013.