SINTESIS NANOPARTIKEL TiO2 TERDOPING Cu(II) DAN EKSTRAKSI DAUN SIRIH HIJAU SEBAGAI EDIBLE COATING FILLER UNTUK PRESERVASI STROBERI
Annastya Adreyanti Eka Suci, Adhi Dwi Hatmanto, S.Si., M.Sc., Ph.D.; Prof. Dr. Bambang Rusdiarso, DEA.
2024 | Skripsi | KIMIA
Telah dilakukan
sintesis nanopartikel TiO2 terdoping Cu(II) dan ekstraksi daun sirih
hijau (Piper betle L.) sebagai filler edible coating matriks
kitosan. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan sintesis dan karakterisasi
nanopartikel TiO2 terdoping Cu(II), mengkaji pengaruh penambahan filler
TiO2/Cu-TiO2/ekstrak daun sirih hijau terhadap
karakteristik film edible coating matriks kitosan, serta menganalisis
kinerja larutan edible coating yang diaplikasikan pada buah stroberi selama
masa penyimpanan pascapanen (7 hari). Sintesis nanopartikel TiO2 dan
Cu-TiO2 dilakukan menggunakan metode sol-gel dengan larutan prekursor
titanium(IV) isopropoksida (TTIP) dan padatan CuSO4.5H2O
sebagai sumber ion Cu2+ dengan variasi konsentrasi awal dopan 1%, 3%,
dan 5% (b/b). Ekstraksi daun sirih hijau dilakukan menggunakan metode maserasi dengan
pelarut etanol yang dievaporasi pada temperatur 50 °C.
Larutan edible coating yang telah ditambah filler dikonversi
menjadi film nanokomposit dengan metode casting dan sebagian
diaplikasikan pada stroberi dengan metode dip coating.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanopartikel TiO2 dan
Cu-TiO2 berhasil disintesis menggunakan metode sol-gel menghasilkan
fasa dominan anatase dengan morfologi nanosphere. Doping Cu(II)
mampu menurunkan energi celah pita hingga 3,03 eV dan meningkatkan aktivitas
antibakteri terhadap S. aureus (14,16 mm) dan E. coli (10,87 mm) dengan
konsentrasi optimum dopan Cu(II) 3%. Analisis GC-MS ekstrak daun sirih hijau
mengonfirmasi keberadaan monoterpen, seskuiterpen, dan fenilpropanoid sebagai senyawa
dominan. Pengujian terhadap bakteri S. aureus dan E.
coli membentuk diameter zona hambat sebesar 12,19 mm dan 11,47 mm yang
termasuk dalam kategori senyawa antibakteri kuat. Penambahan Cu-TiO2
dan ekstrak daun sirih hijau sebagai filler edible coating terbukti secara
efektif mampu meminimalkan penurunan massa (15,32%) dan mempertahankan kualitas
stroberi hingga hari ke-7 penyimpanan di suhu ruang.
Synthesis of TiO2 nanoparticles doped with
Cu(II) ions and the extraction of green betel leaves (Piper betle L.),
added as filler in chitosan-based edible coating, have been conducted. This
research aimed to synthesize and characterize Cu(II)-doped TiO2
nanoparticles, investigate the influence of adding TiO2/Cu-TiO2/green
betel leaf extract filler on the characteristics of chitosan-based edible
coating films, and analyze the performance of the edible coating applied to
strawberries during post-harvest storage (7 days). The sol-gel method was used
to synthesize TiO2 and Cu-TiO2 nanoparticles, with titanium(IV)
isopropoxide (TTIP) as the precursor and CuSO4.5H2O as
the source of Cu(II) ions, with initial dopant concentrations
of 1%, 3%, and 5% (w/w) respectively. The extraction of green betel leaves was
conducted using maceration method with ethanol as solvent, which was evaporated
at a temperature of 50 °C. A part of edible coating solution was applied to
strawberries using dip coating method, and the remaining portion was formed
into nanocomposite films with casting method.
The result showed that TiO2 and Cu-TiO2
nanoparticles were successfully synthesized using the sol-gel method, resulting
in a predominant anatase phase with nanosphere morphology. Doping with Cu(II)
reduced the band gap energy to 3.03 eV and enhanced antibacterial activity
against S. aureus (14.16 mm) and E. coli (10.87 mm) with an
optimum Cu(II) dopant concentration of 3%. The GC-MS study of green betel leaf
extract confirmed the presence of monoterpenes, sesquiterpenes, and
phenylpropanoids as dominant compounds. Antibacterial test against S. aureus
and E. coli showed inhibition zones of 12.19 mm and 11.47 mm,
respectively, categorizing the compounds as strong antibacterial agents. The addition
of Cu-TiO2 3% and green betel leaf extract as fillers in the edible
coating effectively minimized weight loss (15.32%) and maintained the quality
of strawberries up to 7th day of storage at room temperature.
Kata Kunci : Cu-TiO2, daun sirih hijau, edible coating, kitosan, TiO2