Karakterisasi edible film dari karagenan rumput laut merah (Eucheuma cottonii) sebagai alternatif gelatin

ABSTRAK:

Gelatin sering digunakan sebagai bahan dasar edible film, namun penggunaannya terbatas karena isu kehalalan dan keberlanjutan. Karagenan dari rumput laut merah Eucheuma cottonii berpotensi sebagai alternatif bahan dasar edible film yang halal dan biodegradable. Penelitian ini bertujuan mengkarakterisasi edible film berbasis karagenan dengan variasi konsentrasi 1; 1,5; 2; 2,5; dan 3% (b/v) serta edible film berbasis gelatin sebagai kontrol. Penelitian dilakukan secara eksperimental menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan tiga ulangan dan dianalisis menggunakan ANOVA serta uji lanjut Tukey 95%. Karakterisasi meliputi ketebalan, kekuatan tarik, elongasi, kadar air, WVTR, FTIR dan SEM. Hasil penelitian menunjukkan variasi konsentrasi berpengaruh signifikan terhadap ketebalan, namun tidak signifikan terhadap parameter lainnya. Peningkatan konsentrasi cenderung meningkatkan ketebalan dan kuat tarik serta menurunkan elongasi, sedangkan WVTR dan kadar air menunjukkan pola fluktuatif. Konsentrasi optimal yang memenuhi standar JIS dan SNI adalah 2,5% dengan nilai ketebalan 0,045 mm, kuat tarik 9,317 MPa, elongasi 14,443%, WVTR 0,696 g/m2.h, dan kadar air 5,560%. Analisis FTIR menunjukkan terbentuknya interaksi ikatan hidrogen pada gugus O-H antara karagenan dan gliserol, sedangkan SEM menunjukkan permukaan edible film karagenan lebih kasar dan berserat dibandingkan edible film gelatin. Edible film karagenan 2,5% efektif memperlambat kerusakan apel potong selama penyimpanan 5 hari pada suhu ruang, ditunjukkan oleh susut bobot dan kekerasan yang lebih baik dibandingkan kontrol, serta menghasilkan tingkat kesukaan panelis yang lebih tinggi dibandingkan edible film gelatin pada parameter kecerahan, rasa, dan bau

ABSTRACT:

Gelatin is often used as a base material for edible films, but its use is limited due to halal and suistainability concerns. Carrageenan derived from the red seaweed Eucheuma cottonii has the potential to serve as a halal and biodegradable alternative base material for edible films. This study aims to characterize carrageenan-based edible films with varying concentrations of 1; 1,5; 2; 2,5; and 3% (w/v) and gelatin-based edible films as a control. The study was conducted experimentally using a completely randomized design (CRD) with three replicates and analyzed using ANOVA and Tukey's 95% post hoc test. Characterization includes thickness, tensile strength, elongation, moisture content, WVTR, FTIR, and SEM. The research results showed that concentration variations significantly affected thickness but were not significant for other parameters. Increasing concentration tended to increase thickness and tensile strength while decreasing elongation, whereas WVTR and moisture content exhibited fluctuating patterns. The optimal concentration meeting JIS and SNI standards is 2.5%, with a thickness of 0.045 mm, tensile strength of 9.317 MPa, elongation of 14.443%, WVTR of 0.696 g/m²·h, and moisture content of 5.560%. FTIR analysis indicates the formation of hydrogen bonding interactions between the O-H groups of carrageenan and glycerol, while SEM reveals that the surface of the carrageenan edible film is rougher and more fibrous compared to the gelatin. A 2.5% carrageenan edible film effectively slowed the deterioration of sliced apples during 5-day storage at room temperature, as indicated by lower weight loss and better firmness compared to the control, and resulted in higher panelist acceptability ratings than gelatin edible film for the parameters of brightness, taste, and odor

مستخلص البحث:

يستخدم الجيلاتين غالبًا كمادة أساسية لصنع الأفلام الصالحة للأكل، إلا أن استخدامه محدود بسبب قضايا الحلال والاستدامة. يُعد الكاراجينان المستخلص من طحلب البحر الأحمر Eucheuma cottonii بديلاً واعدًا كمادة أساسية لفيلم صالح للأكل، حيث يتميز بكونه حلالًا وقابلًا للتحلل البيولوجي. هدفت هذه الدراسة إلى توصيف فيلم صالح للأكل قائم على الكاراجينان بتركيزات مختلفة ٪ ١ ؛ ٢ ؛ ٢٫٥ ؛ ٣ (ف/ب) .مع فيلم قائم على الجيلاتين كعنصر تحكم. أُجريت الدراسة بطريقة تجريبية باستخدام التصميم العشوائي الكامل (RAL) بثلاثة مكررات، وتم تحليل البيانات باستخداANOVA واختبار تكي Tukey بمستوى . ٪٩٥ شملت عملية التوصيف قياس السمك، قوة الشد، الاستطالة، محتوى الرطوبة، معدل انتقال بخار الماء(WVTR) ، مطيافية الأشعة تحت الحمراء(FTIR) ، والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM). أظهرت النتائج أن تغير التركيز يؤثر تأثيرًا معنويًا على سمك الفيلم، بينما لم يكن التأثير معنويًا على المتغيرات الأخرى. يؤدي زيادة التركيز إلى زيادة السمك وقوة الشد، وانخفاض الاستطالة، في حين أظهر معدل WVTR ومحتوى الرطوبة نمطًا متذبذبًا. كان التركيز الأمثل الذي يتوافق مع معايير JIS و SNI هو ٪٢٫٥ والذي أعطى قيمًا: سمك ٠٫٠٤٥ م م، قوة شد ٩٫٣١٧ ميغاباسكال، استطالة ٪١٤٫٤٤٣، WVTR ٢م/ج ٠٫٦٩٦.ساعة، ومحتوى رطوبة ٪٥٫٥٦٠ . أظهر تحليل FTIR تشكل تفاعلات روابط هيدروجينية بين مجموعة O-H في الكاراجينان والجليسرول، بينما أظهرت صور SEM أن سطح فيلم الكاراجينان أكثر خشونة وأليافًا مقارنة بفيلم الجيلاتين. أثبت فيلم الكاراجينان بتركيز٪٢٫٥ فعاليته في إبطاء تلف التفاح المقطع أثناء التخزين لمدة ٥ أيام في درجة حرارة الغرفة، حيث أظهر انخفاضًا أقل في الوزن والصلابة مقارنة بالكنترول، كما حققت درجة تفضيل أعلى من قبل أعضاء لجنة التذوق مقارنةً بأغشية الجيلاتين الصالحة للأكل من حيث معايير السطوع والطعم والرائحة