Thursday, 15 March 2012

Mengukur Permeabilitas Uap air dari Plastik


Mengukur permeabilitas uap air dari plastic
1.      Tujuan perobaan
·    Dapat mengenal pengujian kecepatan transmisi uap cair ( water vapor tramision rate, WVTR).
·  Dapat menentukan kecepatan transmisi uap air dari beberapa contoh bahan pengemas pada temperature dan kelembaban tertentu.
·     Dapat menentukan permeabilitas plastik pengemas

2.      Alat dan bahan
                  Alat yang digunakan
·         Mangkuk WVTR/cawan
·         Gelas ukur 100ml

Bahan yang digunakan
·         Pengemas plastic
·         Air /aquadest

3.      Gambar  Alat (terlampir)

4.      Dasar teori

Integritas bahan makanan dalam kemasan ditentukan oleh kemampuan kemasan (bahan dan sistem kemasan) untuk menahan kerusakan selama penanganan, distribusi, dan penyimpanan yang baik di gudang, di toko, dan di rumah sebelum bahan makanan dikonsumsi.
Salah satu faktor penting yang mempengaruhi kerusakan makanan ialah kontak dengan gas (oksigen) dan kelembaban. Kemasan diharapkan mampu melindungi bahan makanan dengan menjaga supaya oksigen dan kelembaban tetap berada di luar kemasan.

Sebenarnya plastik mencakup produk polimerisasi sintetik atau semi-sintetik yang terbentuk dari kondensasi organik atau penambahan polimer dan bisa juga terdiri dari zat lain untuk meningkatkan performa atau ekonomi. Ada beberapa polimer alami yang termasuk plastik. Plastik dapt dibentuk menjadi film atau fiber sintetik. Nama ini berasal dari fakta bahwa banyak dari mereka "malleable", memiliki properti keplastikan. Plastik didesain dengan varias yang sangat banyak dalam properti yang dapat menoleransi panas, keras, "reliency", dan lain-lain. Digabungkan dengan kemampuan adaptasinya, komposisi yang umum, dan beratnya yang ringan memastikan plastik digunakan hampir di seluruh bidang industri.

Penggunaan plastik sebagai bahan pengemas mempunyai keunggulan dibanding bahan pengemas lain karena sifatnya yang ringan, transparan, kuat, termoplatis dan selektif dalam permeabilitasnya terhadap uap air, O2, CO2. Sifat permeabilitas plastik terhadap uap air dan udara menyebabkan plastik mampu berperan memodifikasi ruang kemas selama penyimpanan, plastik juga merupakan jenis kemasan yang dapat menarik selera konsumen.

Sehubungan dengan sifat plastik yang memiliki permeabilitas terhadap gas dan uap air sehingga mampu melindungi produk yang dikemas dengan menjaga agar oksigen dan uapa air tetap berada di dalam kemasan pada kenyataannya ternyata plastik pengemas tidaklah secara absolut mampu menahan gas dan uap air tersebut karena film plastik permeabel terhadap gas dan uap air.

Peremeabilitas terhadap gas dan uap air (Gas or water vapor permeability = WVP) yang banyak digunakan dalam teknologi pengemasan didefinisikan sebagai gram air per hari per 100 in2 permukaan kemasan, untuk ketebalan dan temperatur tertentu, dan kelembaban relatif di satu sisi 0% dan pada sisi lainnya 95%. Metode yang umum digunakan untuk mengukur permeabilitas uap ialah dengan metode gravimetri. Dalam metode ini digunakan suatu desikan yang bisa menyerap uap air dan menjaga supaya tekanan uap air tetap rendah disimpan dalam suatu mangkuk alumunium yang kemudian ditutup dengan film plastik yang akan diukur permeabilitasnya.

Keberhasilan suatu proses pembuatan film kemasan plastik biodegradable dapat dilihat dari karakteristik film yang dihasilkan.  Karakteristik film yang dapat diuji adalah karakteristik mekanik, permeabilitas dan nilai biodegradabilitasnya. Adapun pengertian masing-masing karakteristik tersebut adalah:

1.Karakteristik mekanik :

Karakteristik mekanik suatu film kemasan terdiri dari : kuat tarik (tensile strength), kuat tusuk (puncture strength), persen pemanjangan (elongation to break) dan elastisitas (elastic/young modulus).  Parameter-parameter tersebut dapat menjelaskan bagaimana karakteristik mekanik dari bahan film yang berkaitan dengan struktur kimianya.  Selain itu, juga menunjukkan indikasi integrasi film pada kondisi tekanan (stress) yang terjadi selama proses pembentukan film.  Kuat tarik adalah gaya tarik maksimum yang dapat ditahan oleh film selama pengukuran berlansung.  Kuat tarik dipengaruhi oleh bahan pemlastis yang ditambahkan dalam proses pembuatan film..  Sedangkan kuat tusuk menggambarkan tusukan maksimum yang dapat ditahan oleh film.  Film dengan struktur yang kaku akan menghasilkan  nilai kuat tusuk yang tinggi atau tahan terhadap tusukan.  Adapun persen pemanjangan merupakan perubahan panjang maksimum film sebelum terputus.  Berlawanan dengan itu, adalah elastisitas akan semakin menurun jika seiring dengan meningkatnya jumlah bahan pemlastis dalam film..  Elastisitas merupakan ukuran dari  kekuatan film yang dihasilkan.

2. Permeabilitas :

Permeabilitas suatu film kemasan adalah kemampuan melewatkan partikel gas dan uap air pada suatu unit luasan bahan pada suatu kondisi tertentu..  Nilai permeabilitas sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor sifat kimia polimer,, struktur dasar polimer, sifat komponen permeant. Umumnya nilai permeabilitas film kemasan berguna untuk memperkirakan daya simpan produk yang dikemas.  Komponen kimia alamiah berperan penting dalam permeabilitas.  Polimer dengan polaritas tinggi (polisakarida dan protein) umumnya menghasilkan nilai permeabilitas uap air yang tinggi dan permeabilitas terhadap oksigen rendah. Hal ini disebabkan polimer mempunyai ikatan hidrogen yang besar. Sebaliknya, polimer kimia yang bersifat non polar (lipida) yang banyak mengandung gugus hidroksil mempunyai nilai permeabilitas uap air rendah dan permeabilitas oksigen yang tinggi, sehingga menjadi penahan air yang baik tetapi tidak efektif menahan gas.  Permeabilitas uap air merupakan suatu ukuan kerentanan suatu bahan untuk terjadinya proses penetrasi air.  Permeabilitas uap air dari suatu film kemasan adalah laju kecepatan atau transmisi uap air melalui suatu unit luasan bahan yang permukaannya rata dengan ketebalan tertentu, sebagai akibat dari suatu perbedaan unit tekanan uap antara dua permukaan pada kondisi suhu dan kelembaban tertentu. Sedangkan permeabilitas film kemasan terhadap gas-gas, penting diketahui terutama gas oksigen karena berhubungan dengan sifat  bahan  dikemas yang masih melakukan respirasi.

PENGEMASAN BAHAN PANGAN MODIFIED ATMOSPHERE PACKAGING (MAP)
Saat ini permintaan konsumen akan kemasan bahan pangan adalah teknik pengemasan yang ramah lingkungan, produk yang lebih alami dan tanpa menggunakan bahan pengawet. Industri-industri pengolahan pangan juga berusaha untuk meningkatkan masa simpan dan keamanan dari produk. Teknologi pengemasan bahan pangan yang modern mencakup pengemasan atmosfir termodifikasi (Modified Atmosfer Packaging/MAP), pengemasan aktif (Active Packaging) dan Smart Packaging, bertujuan untuk semaksimal mungkin meningkatkan keamanan dan mutu bahan sebagaimana bahan alaminya.
Pengemasan atmosfir termodifikasi (MAP) adalah pengemasan produk dengan menggunakan bahan kemasan yang dapat menahan keluar masuknya gas sehingga konsentrasi gas di dalam kemasan berubah dan ini menyebabkan laju respirasi produk menurun, mengurangi pertumbuhan mikrobia, mengurangi kerusakan oleh enzim serta memperpanjang umur simpan. MAP banyak digunakan dalam teknologi olah minimal buah-buahan dan sayuran segar serta bahan-bahan pangan yang siap santap (ready-to eat).
Saat ini MAP telah berkembang dengan sangat pesat, hal ini didorong oleh kemajuan fabrikasi film kemasan yang dapat menghasilkan kemasan dengan permeabilitas gas yang luas serta tersedianya adsorber untuk O2, CO2, etilen dan air. Ahli-ahli pengemasan sering menganggap bahwa MAP merupakan satu dari bentuk kemasan aktif, karena banyak metode kemasan aktif juga memodifikasi komposisi udara di dalam kemasan bahan pangan. Ide penggunaan kemasan aktif bukanlah hal yang baru, tetapi keuntungan dari segi mutu dan nilai ekonomi dari teknik ini merupakan perkembangan terbaru dalam industri kemasan bahan pangan. Keuntungan dari teknik kemasan aktif adalah tidak mahal (relatif terhadap harga produk yang dikemas), ramah lingkungan, mempunyai nilai estetika yang dapat diterima dan sesuai untuk sistem distribusi.

Modified Atmosfer Packaging (MAP)
Saat ini permintaan konsumen akan kemasan bahan pangan adalah teknik pengemasan yang ramah lingkungan, produk yang lebih alami dan tanpa menggunakan bahan pengawet. Industri-industri pengolahan pangan juga berusaha untuk meningkatkan masa simpan dan keamanan dari produk. Teknologi pengemasan bahan pangan yang modern mencakup termodifikasi (Modified Atmosfer Packaging/MAP), pengemasan aktif (Active Packaging) dan Smart Packaging, bertujuan untuk semaksimal mungkin meningkatkan keamanan dan mutu bahan sebagaimana bahan alaminya. Pengemasan atmosfir termodifikasi (MAP) adalah pengemasan produk dengan menggunakan bahan kemasan yang dapat menahan keluar masuknya gas sehingga konsentrasi gas di dalam kemasan berubah dan ini menyebabkan laju respirasi produk menurun, mengurangi pertumbuhan mikrobia, mengurangi kerusakan oleh enzim serta memperpanjang umur simpan. MAP banyak digunakan dalam teknologi olah minimal buah-buahan dan sayuran segar serta bahan-bahan pangan yang siap santap (ready-to eat).
Saat ini MAP telah berkembang dengan sangat pesat, hal ini didorong oleh kemajuan fabrikasi film kemasan yang dapat menghasilkan kemasan dengan permeabilitas gas yang luas serta tersedianya adsorber untuk O2, CO2, etilen dan air. Ahli-ahli pengemasan sering menganggap bahwa MAP merupakan satu dari bentuk kemasan aktif, karena banyak metode kemasan aktif juga memodifikasi komposisi udara di dalam kemasan bahan pangan. Ide penggunaan kemasan aktif bukanlah hal yang baru, tetapi keuntungan dari segi mutu dan nilai ekonomi dari teknik ini merupakan perkembangan terbaru dalam industri kemasan bahan pangan. Keuntungan dari teknik kemasan aktif adalah tidak mahal (relatif terhadap harga produk yang dikemas), ramah lingkungan, mempunyai nilai estetika yang dapat diterima dan sesuai untuk sistem distribusi.
http://lordbroken.files.wordpress.com/2011/04/041011_1114_modifiedatm1.png?w=590
Gambar Contoh Pengemasan Aktif (Safetechnopack, 2011)
Modified atmosphere packaging adalah suatu teknologi pengemasan yang dilakukan pada produk pangan dengan tujuan agar dapat mempertahankan umur simpan produk pangan tersebut. MAP umumnya menghalangi pergerakan udara, memungkinkan proses respirasi normal produk mengurangi kadar oksigen dan meningkatkan kadar karbon dioksida udara di dalam kemasan. MAP dapat digunakan dalam kontainer pengapalan dan dalam unit-unit kemasan konsumen. Modifikasi atmosfer dan secara aktif ditimbulkan dengan membuat sedikit vakum dalam kemasan tertutup (seperti kantong polietilen yang tidak berventilasi),dan kemudian memasukkan campuran komposisi atmosfer yang diinginkan yang sudah jadi dari luar. Secara umum, penurunan konsentrasi oksigen dan peningkatan konsentrasi karbon dioksida akan bermanfaat terhadap kebanyakan komoditi. Pemilihan film polimerik terbaik untuk setiap komoditi/kombinasi ukuran kemasan tergantung pada permeabilitas film dan laju respirasi pada kondisi waktu/suhu yang dinginkan selama penanganan. Penyerap oksigen, karbon dioksida dan/atau etilen dapat digunakan dalam kemasan atau kontainer untuk membantu menjaga komposisi atmosfer yang diinginkan.
Jenis plastik yang digunakan dalam metode pengemas Modified Atmosfer Packaging (MAP) adalah plastik jenis LDPE (Low Desity Polyethilene), HDPE (High Density lyethilene), PVC (Polyvinylcholride) dan PP (Polypropylene).

Pengemasan Aktif
Pengemasan aktif adalah suatu konsep inovatif yang mengubah kondisi pengemasan untuk memperlama masa simpan atau meningkatkan penampakan dan keselamatan produk, dan sekaligus mempertahankan mutu produk tetap tinggi. Dilihat dari tidak-adanya pengendalian (aktif) komposisi udara di dalam kemasan, pengemasan aktif (active packaging) tergolong ke dalam MAP.
Istilah lain dari kemasan aktif (active packaging) adalah smart, interactive, clever atau intelligent packaging. Defenisi dari kemasan aktif adalah teknik kemasan yang mempunyai sebuah indikator eksternal atau internal untuk menunjukkan secara aktif perubahan produk serta menentukan mutunya. Kemasan akif disebut sebagai kemasan
interaktif karena adanya interaksi aktif dari bahan kemasan dengan bahan pangan yang dikemas. Tujuan dari kemasan aktif atau interaktif adalah untuk mempertahankan mutu produk dan memperpanjang masa simpannya.
Pengemasan aktif merupakan kemasan yang mempunyai :
- bahan penyerap O2 (oxygen scavangers)
- bahan penyerap atau penambah (generator) CO2
- ethanol emiters
- penyerap etilen
- penyerap air
- bahan antimikroba
- heating/cooling
- bahan penyerap (absorber) dan yang dapat mengeluarkan aroma/flavor
- pelindung cahaya (photochromic)
Kemasan aktif juga dilengkapi dengan indikator- indikator yaitu :
- time-temperature indicator yang dipasang di permukaan kemasan
- indikator O2
- indikator CO2
- indikator physical shock (kejutan fisik)
- indikator kerusakan atau mutu, yang bereaksi dengan bahan-bahan volatil yang
dihasilkan dari reaksi-reaksi kimia, enzimatis dan/atau kerusakan mikroba pada
bahan pangan.

Absorber Oksigen
Absorber oksigen umumnya digunakan untuk menyerap oksigen pada bahan-bahan pangan seperti hamburger, pasta segar, mie, kentang goreng, daging asap (sliced ham dan sosis), cakes dan roti dengan umur simpan panjang, produk-produk konfeksionari, kacang-kacangan, kopi, herba dan rempah-rempah. Penggunaan kantung absorber O2 memberikan keuntungan khususnya untuk produk-produk yang sensitif terhadap oksigen dan cahaya seperti produk bakery dan pizza, daging ham yang dimasak dimana pertumbuhan jamur dan perubahan warna merupakan masalah utamanya.
Keuntungan penggunaan absorber oksigen sama dengan keuntungan dari MAP yaitu dapat mengurangi konsentrasi oksigen pada level yang sangat rendah (ultra-low level), suatu hal yang tidak mungkin diperoleh pada kemasan gas komersial. Konsentrasi oksigen yang tinggi di dalam kemasan dapat meningkatkan pertumbuhan mikroorganisme, menurunkan nilai gizi bahan pangan, menurunkan nilai sensori (flavor dan warna) serta mempercepat reaksi oksidasi lemak yang menyebabkan ketengikan pada bahan pangan berlemak.
Bahan penyerap oksigen secara aktif akan menurunkan konsentrasi oksigen di dalam head-space kemasan hingga 0.01%, mencegah terjadinya proses oksidasi, perubahan warna dan pertumbuhan mikrooorganisme. Jika kapasitas absorber mencukupi, maka absorber juga dapat menyerap oksigen yang masuk ke dalam head-space kemasan melalui lubang-lubang dan memperpanjang umur simpan bahan yang
dikemas.
Keuntungan lain dari penggunaan absorber oksigen adalah biaya investasinya lebih murah dibandingkan biaya pengemasan dengan gas. Pada dasarnya untuk pengemasan aktif hanya dibutuhkan sistem sealing. Keuntungan ini menjadi lebih nyata apabila diterapkan untuk kemasan bahan pangan berukuran kecil hingga medium, yang biasanya memerlukan investasi peralatan yang besar. Sebaliknya, kelemahan dari kemasan aktif adalah kemasan ini visible (sachet atau labelnya terlihat jelas) sedangkan pada kemasan gas, maka gasnya tidak terlihat
Absorber oksigen yang tersedia saat ini pada umumnya berupa bubuk besi (iron powder), dimana 1 gram besi akan bereaksi dengan 300 ml O2. Kelemahan dari besi sebagai absorber oksigen adalah tidak dapat melalui detektor logam yang biasanya dipasang pada jalur pengemasan. Masalah ini dapat dipecahkan dengan menggunakan absorber oksigen berupa asam askorbat atau enzim.
Ukuran penyerap oksigen yang digunakan tergantung pada jumlah oksigen pada head-space, oksigen yang terperangkap di dalam bahan pangan (kadar oksigen awal) dan jumlah oksigen yang akan masuk dari udara di sekitar kemasan selama penyimpanan (laju transmisi oksigen ke dalam kemasan), suhu penyimpanan, aktivitas air, masa simpan yang diharapkan dari bahan pangan tersebut. Absorber oksigen lebih efektif jika digunakan pada kemasan yang bersifat sebagai barrier bagi oksigen, karenajika tidak maka absorber ini akan cepat menjadi jenuh dan kehilangan kemampuannyauntuk menyerap oksigen.
Bahan penyerap O2 seperti asam askorbat, sulfit dan besi dimasukkan ke dalam polimer dengan permeabilitas yang sesuai untuk air dan oksigen seperti polivinil klorida (PVC) , sedangkan polietilen dan polipropilen mempunyai permeabilitas yang sangat rendah terhadap air.

Bahan Penyerap dan Penambah Co2 (Absorber Dan Emitters Co2)
Absorber CO2 terdiri dari asam askorbat dan besi karbonat sehingga mempunyai fungsi ganda dapat memproduksi CO2 dengan volume yang sama dengan volume O2 yang diserap. Hal ini diperlukan untuk mencegah pecahnya kemasan, terutama pada produk-produk yang sensitif terhadap adanya perubahan konsentrasi CO2 yang mendadak seperti keripik kentang. CO2 yang dihasilkan dapat larut di dalam fase cair atau fase lemak dari produk, dan ini akan mengakibatkan terjadinya perubahan flavor. Penggunaan lain dari adsorber dan generator CO2 ini adalah pada kopi bubuk. Kopi yang di sangrai (roasted) dapat mengeluarkan sejumlah CO2, dan mengakibatkan pecahnya kemasan karena peningkatan tekanan internal. Reaktan yang biasanya digunakan untuk menyerap CO2 adalah kalsium hidroksida (Ca(OH)2) dengan aktivitas air yang cukup, yang dapat bereaksi dengan CO2 membentuk kalsium karbonat.
Absorber Etilen
Etilen adalah hormon tanaman yang dihasilkan selama pematangan buah dan sayuran. Etilen dapat memberikan pengaruh yang negatif terhadap produk segar, karena etilen akan mempercepat proses pematangan pada produk seperti pisang dan tomat, sehingga produk menjadi cepat busuk, tetapi jika digunakan pada produk seperti jeruk, maka dapat menghilangkan warna hijau (degreening) sehingga dihasilkan jeruk dengan warna kuning yang merata, dan penampilannya lebih baik. Secara umum, etilen merupakan bahan yang tidak diinginkan untuk penyimpanan produk segar, sehingga etilen harus disingkirkan dari lingkungan penyimpanan, hal ini disebabkan karena :
- dalam jumlah sedikit sudah dapat menurunkan mutu dan masa simpan produk
- dapat meningkatkan laju respirasi sehingga akan mempercepat pelunakan
jaringan dan kebusukan buah.
- Mempercepat degradasi klorofil yang kemudian akan menyebabkan kerusakan-
kerusakan pasca panen lainnya.
Penyerap etilen yang dapat digunakan adalah potasium permanganat (KmnO4), karbon aktif dan mineral-mineral lain, yang dimasukkan ke dalam sachet. Bahan yang paling banyak digunakan adalah kalium permanganat tang diserapkan pada silika gel. Permanganat akan mengoksidasi etilen membentuk etanol dan asetat. Bahan penyerap etilen ini mengandung 5% KmnO4 dan dimasukkan ke dalam sachet untuk mencegah keluarnya KmnO4 karena KmnO4 bersifat racun.

Absorber Air Dan Uap Air
Akumulasi air pada kemasan dapat disebabkan oleh transpirasi produk hortikultura, keluarnya air dari jaringan pada daging atau fluktuasi suhu pada kemasan yang kadar airnya tinggi. Adanya air pada kemasan dapat memacu pertumbuhan mikrobia serta terbentuknya kabut pada permukaan film kemasan, sehingga air dan uap air yang ada pada kemasan harus keluarkan.
Lapisan absorber untuk uap air (Drip-absorber pad) biasanya digunakan untuk pengemasan daging dan ayam, terdiri dari granula-granula polimer superabsorbent di antara dua lapisan polimer mikroporous atau non-woven yang bagian pinggirnya dikelim. Absorber ini akan menyerap air serta mencegah perubahan warna dari produk dan kemasan. Polimer yang sering digunakan untuk menyerap air adalah garam poliakrilat dan kopolimer dari pati. Polimer superabsorben ini dapat menyerap 100-500 kali dari beratnya sendiri. Alat yang sama dengan skala yang lebih besar digunakan untuk menyerap lelehan es pada transportasi ikan segar dan hasil laut lain melalui udara.
Penurunan kelembaban relatif di sekitar kemasan akan menurunkan aktivitas air di permukaan bahan pangan, sehingga dapat memperpanjang umur simpannya. Kondisi ini dapat diperoleh dengan cara menyerap air dalam bentuk fase uapnya sehingga penggunaan humektan lebih efektif daripada polimer superabsorbing. Perusahaan Showa Denko Co., di Jepang telah mengembangkan film (Pichit) yang dapat menyerap uap air dan digunakan untuk rumah tangga. Film ini dilaminasi dengan propilen glikol dan polivinil alkohol (PVA). Film PVA akan menahan glikol tapi permeabilitasnya terhadap air sangat tinggi. Bahan pangan dibungkus di dalam selofan kemudian dimasukkan ke dalam kantung Pichit dan disimpan dalam refrigerator. Perbedaan aktivitas air antara bahan pangan dan glikol berarti bahwa air ditarik dari permukaan bahan pangan dan diabsorbsi oleh film. Pengaruh yang diinginkan, misalnya mengeringnya permukaan biasanya akan terjadi dalam waktu 4-6 jam. Masa simpan ikan yang disimpan dikemas dengan bahan penyerap air ini 3-4 hari lebih panjang dari pada ikan yang dikemas tanpa penyerap air. Kantung Pichit dapat digunakan kembali yaitu untuk 10 kali penggunaan setelah bahan yang dikemas dikeluarkan dengan cara mencuci kantung di dalam air dan dikeringkan.
Penambahan bahan anti kabut (anti fog) yang dicampur dengan resin polimer sebelum proses ekstrusi dapat mencegah timbulnya kabut dan embun di permukaan kemasan. Bahan amfifilik akan menurunkan tegangan permukaan di antara polimer dan konsendasi air, akibatnya tetesan air akan menyebar sebagai lapisan tipis yang transparan di permukaan film polimer. Konsumen akan dapat melihat dengan jelas produk yang ada di dalamnya, tetapi air masih tetap ada dan berpotensi untuk menyebabkan kebusukan. Oleh karena itu, perlakuan ini hanya digunakan untuk memperindah bentuk kemasan aktif tapi tidak untuk memperpanjang masa simpannya.

Ethanol Emitters
Etanol digunakan sebagai bahan pengawet selama berabad-abad lamanya. Pada konsentrasi yang tinggi etanol dapat mendenaturasi protein dari kapang dan ragi sehingga dapat bersifat sebagai antimikroba walapun pada dosis yang rendah. Penyemprotan etanol pada bahan pangan sebelum dikemas dapat memberikan pengaruh yang baik, tetapi pada beberapa kasus pemberian etanol yang dimasukkan ke dalam sachet sehingga dapat mengahsilkan uap etanol lebih baik dari pada penyemprotan etanol.
Etanol emitters dengan nama dagang Ethicap terdiri dari campuran etanol dan air yang dijerap pada bubuk silika oksida, dan dimasukkan ke dalam sachet yang terbuat dari kertas dan kopolimer etil vinil asetat (EVA). Bau alkohol dapat ditutupi dengan penambahan flavor seperti vanila, pada sachet. Ukuran sachet tergantung pada aktivitas air (aw) bahan pangan dan masa simpan yang diinginkan dari produk.
Keuntungan generator uap etanol adalah memperpanjang umur simpan, menghambat proses staling pada produk bakery, dan mencegah tumbuhnya mikrobia. Ethanol emitters dimasukkan ke dalam kemasan segera setelah proses pembakaran (baking) dan pendinginan dengan kondisi yang steril.
Kelemahan dari penggunaan uap etanol untuk tujuan pengawetan adalah pembentukan aroma yang tidak diinginkan pada bahan pangan, absorpsi dari head space oleh bahan pangan, pada beberapa kasus konsentrasinya pada produk meningkat 2 kali dari konsentrasi awal sehingga menimbulkan masalah dalam standard mutu. Jika sebelum dikonsumsi produk dipanaskan terlebih dahulu dengan oven, maka etanol yang terakumulasi sebagian besar akan diuapkan. Oleh karena itu produk yang mengandung ethanol emitters hendaknya dipanaskan terlebih dahulu sebelum dikonsumsi.

Modifikasi komposisi udara
Komposisi dari udara di ruang penyimpanan mempunyai pengaruh yang besar terhadap sifat-sifat bahan segar yang disimpan. Baik kandungan oksigen, karbon dioksida dan ethylene, saling mempengaruhi metabolisme komoditi. Komposisi udara secara normal terdiri dari O2 (20%), CO2 (0.03%), N2 (78.8%). Dengan melakukan modifikasi atmosphere di sekitar komoditi tersebut dapat menghasilkan beberapa keuntungan terhadap komoditi tersebut.
Modifikasi komposisi udara dilakukan dengan menurunkan kadar oksigen dan atau meningkatkan kandungan karbon dioksida (CO2). Oksigen dalam udara tidak dapat dihilangkan sama sekali dari atmosphere, karena adanya oksigen masih diperlukan untuk menjaga berlangsungnya metabolisme secara normal. Di bawah 1 – 3% oksigen, banyak komoditi justru mengalami banyak kerusakan. Demikian halnya dengan konsentrasi CO2. batas toleransi komoditi terhadap gas-gas tersebut bervariasi. Berbagai jenis kantong plastik yang memiliki bagai derajat permeabilitas terhadap uap air dan gas, dapat digunakan untuk penyimpanan MA. Teknik mana sebetulnya telah berkembang sejak tahun 1940. dan kini kantong plastik dengan beberapa jenis ketebalan, densitas serta permeabilitas dapat dipilih untuk menjaga susunan komposisi atmosphere disekitar produk yang dikemas tersebut.
Modified Atmosphere Packaging (MAP) adalah salah satu cara pengemasan untuk mengatur faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap komoditas yang disimpan agar kesegaran dan warna produk dapat dipertahankan sampai produk di tangan konsumen. Modified atmosphere dilakukan dengan mengatur komposisi udara di sekitar bahan yang berbeda dengan komposisi udara atmosfir. Modifikasi tersebut dapat berupa penurunan persentase oksigen dari 21% menjadi 0%, penurunan persentase oksigen ini bertujuan untuk mencegah pertumbuhan mikroorganisme aerob dan juga untuk memperlambat proses oksidasi. Modifikasi ini dilakukan dengan cara menggantikan gas diudara dengan nitrogen sebagai gas inert (tidak bereaksi) sehingga udara dalam kemasan terdiri dari 100% gas nitrogen. memperlambat proses oksidasi. Modifikasi lainnya adalah dengan cara menggunakan campuran 20% karbon dioksida (CO2) dan 80% gas nitrogen. Karbon dioksida akan menurunkan pH produk sehingga dapat mencegah pertumbuhan bakteri, karena kebanyakan bakteri bersifat tidak tahan akan asam atau pH rendah. Misalnya pada pengemasan daging segar. Modifikasi tersebut dapat memperpanjang kesegaran produk, akan tetapi tanpa adanya oksigen warna cerah merah daging kurang dapat dipertahankan. Oleh karena itu digunakan campuran gas yang terdiri dari 60%-70% gas karbon dioksida, 30%-40% gas nitrogen, dan 0,3%-0,5% gas CO (CO2 tinggi /CO rendah). Gas CO akan berikatan dengan Fe dalam senyawa heme dari myoglobin dan membentuk carboksimioglobin yang berwarna merah cerah globin cincin-tetrapyrrole- Fe2+(CO). Carboksimioglobin ini lebih tahan terhadap oksidasi dibandingkan oxymioglobinkarena ikatan antara Fe-CO lebih kuat dibandingkan dengan Fe-O2. Dengan demikian carboksimioglobin yang berwarna merah cerah dapat bertahan lebih lama. MAP ini merupakan rahasia keawetan daging segar karena memberikan kondisi anaerob sekaligus memberikan warna merah cerah. Cara ini sudah dipakai secara luas untuk pengemasan produk daging segar maupun daging olahan serta dapat mempertahankan jumlah hitung mikroba tetap rendah selama 11 sampai 21 hari lamanya pada suhu penyimpanan optimal 40°C . Gas CO dalam modified atmosphere packaging dinyatakan aman oleh FDA (Komisi Eropa Dirjen Perlindungan Kesehatan dan Konsumen).
http://lordbroken.files.wordpress.com/2011/04/041011_1114_modifiedatm2.png?w=590
Meskipun demikian ada satu hal sangat penting yang harus diingat dan dilakukan dengan cermat dalam praktek modified atmosphere packaging yaitu menjaga suhu penyimpanan dan saat transport pada 40°C karena peningkatan suhu dapat menyebabkan perubahan jumlah mikroorganismeyang tumbuh pada daging segar. Untuk memastikan keamanan produk daging yang dikemas dengan modified atmosphere packaging, maka sejak penyembelihan, pengepakan dengan modified atmosphere packaging, distribusi, dan pada tingkat pengecer harus dijaga dan dilakukan praktek penanganan dan higienitas yang baik. Bila hal ini tidak dilakukan maka modified atmosphere packaging kemungkinan tidak memberikan hasil seperti yang telah dijelaskan. Modified atmosphere packaging kemudian dikembangkan lebih lanjut dengan memodifikasi bahan pengemas yang dipakai. Penambahan ekstrak rosemary yang dikenal sebagai antioksidan kedalam lapisan tipis polypropylene dapat mempertahankan potongan steak daging sapi tetap merah cerah dan segar sampai sekitar 14 hari pada suhu lemari dingin seperti di supermarket supermarket. Dapat pula dilakukan penambahan bacteriosin, enzim laktoperoksidase, atau ekstrak herbal kedalam “edible film” seperti alginate. Pelapis alginate dikembangkan untuk memenuhi permintaan konsumen yang menginginkan produk alami. Pengembangan bahan pengemas lainnya adalah menggunakan teknologi partikel nano dimana ketebalan bahan pengemas dibentuk dalam ukuran nanometer swhingga menurunkan permeabilitas gas, meningkatkan kekeuatan pengemas, dan lebih ringan. Koekstruksi ethylene-co-acrylyc acid (EAA) dengan polyethylene oxide (PEO) menghasilkan komposit dimana didalamnya terbentuk lapisan tunggal kristal PEO dengan ketebalan 20 nm yang dapat menurunkan permeabilitas gas sampai 100 kali. Pelapisan PEO yang mengandung perak (Ag) pada plastic PE dapat menghambat pertumbuhan Alicylobacillus acidoterrestris yang umumnya tumbuh pada produk pangan berasam rendah.\

Indikator O2 dan CO2
Permeabilitas kemasan terhadap gas merupakan sifat penting dalam pemilihan jenis kemasan. Jika terjadi kebocoran pada kemasan, maka modifikasi atmosfir di sekitar kemasan yang sudah dibuat optimal sesuai dengan kebutuhan produk, akan rusak, karena gas akan masuk ke dalam kemasan, dan mutu produk pangan menjadi menurun. Oleh karena itu terjadinya kebocoran pada kemasan harus dapat dideteksi untuk menghindari terjadinya kerusakan produk.
Pada kemasan dengan konsentrasi CO2 yang tinggi, kebocoran berarti terjadinya peningkatan konsentrasi O2 dan penurunan konsentrasi CO2 di dalam kemasan, dan ini dapat mengakibatkan pertumbuhan mikroba perusak. Untuk dapat meningkatkan mutu dan keamanan pangan, maka perlu dilakukan pengendalian kerusakan melalui deteksi kebocoran pada kemasan.
Indikator O2 yang tersedia secara komersial umumnya berbentuk label warna yang di lamiansikan pada film polimer atau tablet. Indikator ini akan bereaksi dengan O2 yang masuk ke dalam kemasan melalui lubang kemasan yang bocor, atau digunakan sebaagi absorber O2 sehingga semua O2 yang masuk ke dalam kemasan akan diserap. Indikator O2 yang paling banyak digunakan adalah Ageless-Eye (diproduksi oleh Mitsubishi Gas Chemical Co., Jepang), yang berupa O2 scavenger, dan akan berwarna pink jika tidak ada oksigen di lingkungan tersbeut (<0.1%) dan berwarna biru jika O2 lebihd ari 0.5%.
Indikator O2 dapat digunakan untuk memastikan bahwa produk sudah dikemas secara benar. Tetapi, alat ini mempunyai kekurangan di dalam distribusi, karena kebanyakan indikator O2 sangat sensitif terhadap O2 dari kemasan gas dan perubahan warnanya bersifat dapat balik (reversible). Indikator ini dapat bereaksi dengan sisa O2 yang ada di dalam kemasan, atau alat ini menunjukkan tidak ada O2, karena oksigen yang ada telah digunakan oleh mikroba perusak untuk pertumbuhannya. Oleh karena itu perubahan warna dari indikator harus tidak dapat balik (irreversible). Tipe visual dari indikator oksigen terdiri dari : perubahan warna redoks, serta komponen reduksi dan komponen alkali. Komponen-komponen tersebut misalnya pelarut (air dan/atau alkohol) dan bulking agent (misalnya zeolit, gel silika, bahan selulosa, polimer).
Indikator CO2 diperlukan pada kemasan dengan konsentrasi CO2 yang ditentukan (bisa untuk menunjukkan konsentrasi CO2 yang terlalu rendah atau terlalu tinggi. Contohnya, indikator CO2 yang terdiri dari 5 strips indikator. Strips ini terdiri dari bahan yang sensitif terhadap CO2, seperti indikator anion dan kation liofolik organik. Konsentrasi CO2 ditunjukkan oleh perubahan warna dari satu atau lebih strips.

5.    Data pengamatan
Perubahan berat selama penyimpanan
Sampel
Perubahan berat selama penyimpanan


1

2
Hari 1
Hari 2
Hari 3
Hari 4
Hari 5
Hari 6
319.79

322.60
319.86

322.63
319.86

322.65
319.90

322.69
319.93

322.72
319.96

322.76

Catatan : berat wadah sampel pada sampel 1 = 271.24
                                                Pada sampel 2 = 274.92



6.      Analisis percobaan
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat dianalisi bahwa dalam mengukur permeabilitas uap air dari plastik. Digunakan medium palstik yang tipis, kemudian diletakkan dalam cawan yang didalamnya telah diisi air dan ditutup dengan plastik diatasnya, dengan rapat. Sehingga tidak ada udara yang masuk dalam cawan tersebut. Dimanadilakukan penimbangan tiap hari selama seminggu. Dapat dilihat bahwa perbedaan berat yang diukur tiap harinya. Dimana terjadi penguapan pada air yang berada dalam cawan, karena tidak adanya udara, sehingga air dapat menguap pada atas tutup dimana tutupnya digunakan plastik, sehingga air yang menguap menempel pada medium plastik. Dimana dapat dihitung perubahan berat setiap hari penimbangannya . semakin lama penyimpanan maka semakin berat dan banyak penguapan yang terjadi dan sebaliknya.

7.      Kesimpulan
Dari percobaan ini dapat disimpulakan bahwa :
·         Untuk menentukan permeabilitas air dapat ditentukan oleh beberapa factor yaitu :
·         Jenis plastic
·         Ketebalan
·         Temparatur
·         Permeter lainya

8.      Daftar pustaka

9.      Jobsheet. Petunjuk teknik pengolahan pangan. 2011. POLSRI. Palembang

3 comments:

  1. Salam Kenal, saya rina septiana dari teknik kimia unila. Untuk uji wvtr dimana yaa mba? Terima kasih

    ReplyDelete
  2. Balai Uji Kemasan Pasarebu Jakarta dek

    ReplyDelete

Sharing is caring <3

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...