Optimasi Edible Film Antibakteri Berbasis Gelatin-Kitosan dan Minyak Esensial Bawang Putih

Abstract

Edible film yang dihasilkan dari campuran gelatin-kitosan dapat diaplikasikan sebagai bahan pengemas makanan yang bersifat biodegradable dengan kemampuan antibakteri. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis sifat mekanis dan kemampuan antibakteri dari edible film gelatin-kitosan dan edible film gelatin-kitosan dengan penambahan sodium nitrit serta minyak esensial bawang putih. Konsentrasi gelatin dan kitosan (G%/C%) dipilih berdasarkan metode constrained mixture dengan 25 sampel film dimana campuran berat total gelatin dan kitosan dalam larutan edible film adalah 4 gr dan rancang percobaan menggunakan metode Response Surface Methodology (RSM) dengan hanya 8 sampel film dimana rentang berat dari gelatin dan kitosan dalam film adalah 0-4 gr. Karakteristik sifat mekanik edible film yang dianalisis mencakup kuat tarik, persen elongasi dan rasio kuat tarik dengan elongasinya (modulus Young). Optimasi konsentrasi gelatin-kitosan dalam edible film dilakukan untuk mendapatkan elastisitas maksimal melalui minimalisasi modulus Young. Uji kemampuan antibakteri edible film gelatin-kitosan terhadap bakteri Pseudomonas aeruginosa, Bacillus cereus, dan Listeria monocytogenes dilakukan dengan menggunakan metode difusi cakram dengan mengukur diameter zona hambat dari edible film gelatin-kitosan, edible film gelatin-kitosan dengan penambahan 200 ppm sodium nitrit, dan edible film gelatin-kitosan dengan penambahan minyak esensial bawang putih berkonsentrasi 0.1%, 0.2%, dan 0.3% (v/v). Hasil yang diperoleh menggunakan kedua metode menunjukkan pola yang sama dimana penambahan konsentrasi kitosan yang diiringi pengurangan konsentrasi gelatin pada edible film campuran gelatin-kitosan meningkatkan kuat tarik dan menurunkan persen elongasi serta modulus Young dari edible film. Hasil optimasi menggunakan constrained mixture dan RSM menghasilkan nilai modulus Young secara berurutan sebesar 0.41 MPa untuk campuran komposisi G65/C35 serta 0.31 MPa untuk campuran komposisi G76/C24 dan sesuai verifikasi eksperimen. Penambahan sodium nitrit 200 ppm kedalam edible film gelatin-kitosan tidak berpengaruh secara signifikan terhadap sifat mekanis dari edible film sedangkan penambahan konsentrasi minyak esensial bawang putih dari 0-0.2% akan menurunkan kuat tarik dan modulus Young edible film. Penambahan kitosan, sodium nitrit, dan minyak esensial bawang putih menghasilkan peningkatan diameter zona hambat film dimana kenaikan konsentrasi minyak esensial bawang putih semakin meningkatkan diameter zona hambat film. Dapat disimpulkan bahwa metode RSM lebih efisien dan efektif dalam memodelkan sifat mekanis edible film dibandingkan metode constrained mixture karena membutuhkan data percobaan yang lebih sedikit dan memberikan nilai optimasi modulus Young lebih rendah. Penambahan kitosan, sodium nitrit, dan dan minyak esensial bawang putih memberikan efek antibakteri pada film.