Damayanti, Lulu Aprilia and Prof. Dr. Ir. Sukardi, MS and Riska Surya Ningrum, S.Si, M.Sc (2024) Pemanfaatan Cellulose Nanofibers (CNF) dari Daun Nanas (Ananas comosus, L.) dan Ekstrak Bunga Telang (Clitoria ternatea L.) Sebagai Smart Paper Pada Food Packaging. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Tanaman nanas (Ananas comosus, L.) merupakan salah satu komoditas pertanian di Indonesia yang banyak diminati oleh pasar ekspor. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (2022), total produksi nanas di Indonesia dapat mencapai sekitar 3.203.775 ton. Adapun wilayah penghasil nanas terbesar adalah Provinsi Lampung sebanyak 861.706 ton. Data tersebut menunjukkan bahwa banyaknya nanas yang diolah nantinya akan menghasilkan limbah yang cukup banyak. Limbah nanas yang diperoleh sekitar 80% dari bagian tanaman nanas berupa mahkota, kulit, daun, inti, dan batang kurang banyak dimanfaatkan dan berakhir dibuang. Limbah daun nanas inilah nantinya dimanfaatkan dalam pembuatan cellulose nanofibers (CNF). CNF ini nantinya dapat dimanfaatkan dalam pembuatan smart paper yang dikombinasikan dengan asam sitrat dan ekstrak bunga telang. Kertas berbahan nanoselulosa dan asam sitrat diharapkan dapat meningkatkan kekuatan dan sifat penghalang terhadap permeabilitas uap air dan oksigen. Oleh karena itu, pengembangan smart paper diharapkan menjadi peluang dan tantangan bagi peneliti dan dapat bersaing di pasaran. Smart paper memanfaatkan ekstrak bahan alam berupa bunga telang yang memiliki kandungan pigmen antosianin. Adanya penambahan pigmen antosianin dari ekstrak bunga telang dapat berperan sebagai indikator yang mendeteksi perubahan warna produk makanan akibat penurunan kualitas makanan. Stabilitas dan karakterisasi pembuatan smart paper dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti konsentrasi asam sitrat dan ekstrak bunga telang. Rancangan penelitian dilakukan dengan dua penelitian terbaik yaitu penelitian kertas dan penelitian indikator warna. Kedua penelitian dirancang dengan 6 kombinasi perlakuan dan 3 kali perulangan sehingga diperoleh 18 sampel atau unit percobaan. Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui kondisi ideal smart paper pada variasi konsentrasi asam sitrat (4%, 5%, dan 8% wt) sebagai agen pengikat silang dan konsentrasi ekstrak bunga telang (10%, 15%, dan 20% v/v) sebagai indikator perubahan warna yang efektif. Pengujian yang dilakukan mencakup uji ketebalan, tensile strength, water vapor transmission rate (WVTR), morfologi, dan sensitivitas smart paper. Data hasil pengujian diolah dengan Duncan Multiple Range Test (DMRT) dengan taraf kepercayaan 95% menggunakan aplikasi IBM SPSS 26.0. Nilai ketebalan kertas tertinggi terdapat pada kertas Kontrol 2 sebesar 0,413 mm dan 20% ekstrak bunga telang (EBT) sebesar 0,339 mm. Hasil tensile strength terbaik terdapat pada kertas A1B3 (8%Asam Sitrat) sebesar 295,33 N/m jika dibandingkan dengan kertas Kontrol 1 dari pulp daun nanas saja. Hasil pengujian WVTR diperoleh sampel terbaik pada kertas A1B2 (5%Asam Sitrat) sebesar 0,115 g.s-1 .m-2 dan 20% ekstrak bunga telang (EBT) sebesar 0,0577 g.s-1 .m-2 yang menunjukkan kemampuan smart paper dalam menahan laju transmisi uap air. Morfologi pada smart paper menampilkan serat panjang yang saling terikat dengan struktur yang lebih rapat dan padat. Hasil uji sensitivitas smart paper menunjukkan perubahan warna yang tidak terlihat langsung, namun dapat diketahui perubahannya melalui color reader. Perubahan warna smart paper terhadap kematangan buah yang semakin ber-pH asam maka akan berubah warna menjadi ungu kemerahan.
English Abstract
Pineapple plants (Ananas comosus, L.) are one of the agricultural commodities in Indonesia that are in great demand by the export market. Based on data from the Central Statistics Agency (2022), total pineapple production in Indonesia can reach around 3.203.775 tons. The largest pineapple producing area is Lampung Province with 861.706 tons. The data shows that the number of pineapples processed will produce quite a lot of waste. Pineapple waste obtained about 80% of pineapple plant parts in the form of crown, skin, leaves, core, and stems is underutilized and ends up being discarded. Pineapple leaf waste will be used in the manufacture of cellulose nanofibers (CNF). This CNF can later be used in making smart paper combined with citric acid and butterfly pea flowers extract. Paper made from nanocellulose and citric acid is expected to improve the strength and barrier properties againts water vapor and oxygen permeability. Therefore, the development of smart paper is expected to be an opportunity and challenge for researchers and can compete in the market. Smart paper utilize extracts of natural ingredients in the form of butterfly pea flowers which contain anthocyanin pigments. The addition of anthocyanin pigments from butterfly pea flower extract can act as an indicator that detects changes in the color of food products due to decreased food quality. The stability and characterization of smart paper manufacturing can be influenced by several factors such as citric acid concentration and butterfly pea flower extract. The research design was carried out with two best studies, namely paper research and color indicator research. Both studies were designed with 6 treatment combinations and 3 iterations each so that 18 samples or experimental units were obtained. The research conducted aims to determine the ideal condition of smart paper on variations in citric acid concentration (4%, 5%, and 8% wt) as a crosslinking agent and the concentration of butterfly pea flower extract (10%, 15%, and 20% v/v) as an effective indicator of color change. The tests carried out include thickness tests, tensile strength, water vapor transmission rate (WVTR), morphology, and sensitivity of indicator paper. The test result data was processed with Ducan Multiple Range Test (DMRT) with a 95% confidence level using the IBM SPSS 26.0 application. The highest paper thickness value was found at Control 2 paper of 0,413 mm and 20% butterfly pea extract (BPE) of 0,339 mm. The best tensile strength result was found in A1B3 (8%Citric Acid) paper of 295,33 N/m when compared to Control 1 paper from pineapple leaf pulp alone. The result of the WVTR test obtained the best sample at A1B2 (5%Citric Acid) paper of 0,115 g.s-1 .m-2 and 20% butterfly pea extract (BPE) of 0,0577 g.s�1 .m-2 which shows the ability of smart paper to withstand the rate of the rate of water vapor transmission. The morphology of smart paper features long fibers that are intertwined with a tighter, denser structure. The result of the sensitivity test of the smart paper show color changes that are not directly visible, but it changes can be known through the color reader. The color change of smart paper to the ripeness of the fruit that is increasingly acidic pH will change color to reddish-purple
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 052410 |
| Uncontrolled Keywords: | Cellulose Nanofibers (CNF), Daun Nanas, Ekstrak Bunga Telang (EBT), Smart Paper-Butterfly Pea Extract (BPE), Cellulose Nanofibers (CNF), Pineapple Leaves, Smart Paper |
| Divisions: | Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian |
| Depositing User: | soegeng sugeng |
| Date Deposited: | 18 Nov 2024 04:20 |
| Last Modified: | 18 Nov 2024 04:20 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/228813 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Lulu Aprilia Damayanti.pdf Restricted to Registered users only Download (1MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |