Sifat Fisik Mekanik Coating Film Berbasis Pati Sagu (Metroxylon sp.) Ikat Silang Asam Sitrat

Abstract

Coating film merupakan lapisan tipis yang membungkus suatu bahan pangan yang berfungsi untuk memperbaiki kualitas suatu produk, memperpanjang masa simpan, dan menghambat perpindahan uap air. Polisakarida yang penting dalam pembuatan coating film adalah pati. Selain biayanya murah dan aman dikonsumsi (edible), pati memiliki sifat permeabilitas oksigen dan uap air yang rendah. Pati sagu termasuk dalam golongan pati dengan kandungan amilosa tinggi (28,84% amilosa dan 71,16% amilopektin), yang merupakan salah satu syarat sebagai bahan baku dalam pembuatan coating film. Namun, kelemahan pati sagu alami bersifat hidrofilik sehingga coating film yang dihasilkan memiliki sifat mekanik yang kurang baik. Modifikasi pati merupakan upaya mengatasi kelemahan sifat pati alami, salah satu metode yang digunakan yaitu ikat silang (crosslinking). Asam sitrat dipilih sebagai agen ikat silang karena memiliki gugus karboksil yang dapat berikatan dengan gugus aktif pati yaitu gugus hidroksil (OH) sehingga membentuk struktur multi-karboksil. Supaya menghasilkan coating film dengan struktur yang kompak, diperlukan tambahan bahan pengisi (filler) yang berasal dari polisakarida, yaitu CMC (carboxymethyl cellulose) dan kitosan. Selain itu, gliserol sebagai bahan pemlastis ditambahkan untuk memperbaiki sifat coating film pati yang rapuh. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang formula pembuatan coating film berbasis pati sagu ikat silang untuk memperbaiki sifat fisik mekaniknya. Tahapan dalam penelitian ini dibagi menjadi empat, yaitu (1) persiapan bahan baku, (2) pembuatan modifikasi pati sagu ikat silang asam sitrat, (3) formulasi pembuatan coating film, dan (4) karakterisasi sifat fisik mekanik selama penyimpanan. Rancangan yang digunakan pada penelitian ini yaitu yaitu Rancangan Percobaan Faktorial Tersarang dalam Desain Blok Acak dengan dua kali ulangan dan blok minggu pengamatan. Terdapat tiga faktor perlakuan yaitu pertama, jenis bahan pengisi (C) dengan dua taraf: CMC (C1) dan kitosan (C2). Faktor kedua adalah konsentrasi bahan pengisi (K), terdapat tiga taraf yaitu 5% (K1), 7,5% (K2), dan 10% (K3) untuk bahan pengisi CMC berdasarkan bobot pati. Pada bahan pengisi kitosan, terdapat juga tiga taraf yaitu 50% (K1), 75% (K2), dan 100% (K3) berdasarkan bobot pati. Faktor ketiga adalah suhu penyimpanan, dengan tiga taraf yaitu 4, 27, dan 40 oC. Parameter mutu yang diamati selama penyimpanan coating film adalah kuat tarik, elongasi, kelarutan dalam air 24 jam, dan laju transmisi uap air (WVTR), serta pemantauan morfologi permukaan spesimen film dengan SEM (Scanning Electron Microscopy). Pengamatan dilakukan setiap dua minggu sekali selama dua bulan. Tahapan formulasi pembuatan coating film menghasilkan komposisi perlakuan yang menunjukkan kemampuan pembentukan film dan kelarutan dalam air yang baik, yaitu pati sitrat 2,5% (b/b pelarut), konsentrasi bahan pengisi CMC 5; 7,5; dan 10% (b/b pati sitrat), kitosan 50, 75, dan 100% (b/b pati sitrat). Konsentrasi bahan pemlastis yang ditambahkan dalam pembuatan coating film sebanyak 80% (b/b pati sitrat). Karakteristik coating film yang menggunakan v bahan pengisi CMC adalah sebagai berikut: nilai rata-rata kuat tarik, elongasi, kelarutan dalam air 24 jam, dan WVTR sebesar 0,67 MPa; 29,80%; 65,09%; dan 1,92 g/jam.mm2. Coating film yang menggunakan bahan pengisi kitosan memiliki karakteristik dengan nilai parameter tersebut di atas berturut-turut sebesar 0,92 MPa; 28,25%; 33,20%; dan 2,08 g/jam.mm2. Nilai kuat tarik coating film mengalami peningkatan selama penyimpanan. Peningkatan paling tinggi terdapat pada sampel yang disimpan pada suhu tinggi (40 oC). Berbeda dengan kuat tarik, nilai elongasi mengalami peningkatan hingga minggu ke-6, kemudian mengalami penurunan. Nilai rata-rata elongasi coating film yang dihasilkan sebesar 32,18% (C1K1); 36,24% (C1K2); 34,04% (C1K3); 33,90% (C2K1); 33,11% (C2K2); dan 34,89% (C2K3). Nilai kelarutan film dalam air mengalami peningkatan selama penyimpanan. Nilai tertinggi terdapat pada sampel dengan suhu penyimpanan 40 oC yaitu sebesar 41,38% dan nilai terendah pada suhu penyimpanan 4 oC yaitu sebesar 35,02%. Selama penyimpanan, nilai laju transmisi uap air (WVTR) secara umum mengalami peningkatan. Analisis ragam menunjukkan bahwa perbedaan suhu penyimpanan memiliki pengaruh yang nyata terhadap nilai WVTR. Nilai rata-rata WVTR sampel pada suhu penyimpanan 4, 27, dan 40 oC berturut-turut sebesar 1,94; 2,16; dan 2,36 g/jam.mm2.