Laporkan Masalah

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

  1. S1-2024-439170-abstract.pdf  
  2. S1-2024-439170-bibliography.pdf  
  3. S1-2024-439170-tableofcontent.pdf  
  4. S1-2024-439170-title.pdf