( Arenga pinnata ) INCORPORATION WITH BASIL LEAVES ESSENTIAL OIL
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Bahan Pengemas Dapat Dimakan ( Edible Packaging )
Bahan pengemas telah memainkan peranan yang sangat penting dalam rantai distribusi produk makanan olahan dan telah menjadi satu bagian baik dalam proses pembuatan makanan tersebut maupun dalam proses pendistribusiannya. Bahan pengemas digunakan untuk melindungi makanan dari lingkungan sekitarnya seperti misalnya cahaya, mikroba, abu, tekanan mekanis, uap air dan lain sebagainya. Bahan pengemas harus dapat melindungi makanan dari berbagai macam kemungkinan kerusakan yang akan dialaminya seperti misalnya akibat dari proses fisiologis (contoh: proses respirasi pada sayuran dan buah-buah segar), proses kimiawi (contoh: oksidasi lemak), proses fisika (contoh: dehidrasi), aspek mikrobiologis (contoh: timbulnya jamur) dan pencemaran oleh serangga. Disamping itu, bahan pengemas juga dapat digunakan sebagai sarana produsen untuk menyampaikan informasi berkaitan dengan makanan tersebut melalui penempelan label pada bahan pengemas. Bahan pengemas yang baik harus memenuhi kriteria-kriteria tertentu yakni:
1. Mampu mempertahankan kualitas makanan supaya tetap bersih dan terhindar dari kontaminasi kotoran atau kontaminan lainnya.
2. Menjaga makanan dari kerusakan fisik akibat pengaruh cahaya, udara dan air. 3. Bahan pengemas harus dirancang untuk siap pakai dan dapat berfungsi secara benar.
4. Mudah dibentuk dan digunakan, dimana dalam hal ini tidak hanya memberi kemudahan bagi konsumen tetapi juga harus dapat mempermudah pekerja-pekerja dalam pengolahan di pabrik dan selama pengangkutan untuk distribusi.
5. Memiliki daya tarik, mudah dikenali dan informatif sehingga konsumen mengetahui produk makanan apa yang terdapat dalam kemasan tersebut sehingga tertarik untuk membelinya (Buckle et al., 1985)
Sejak tahun 1950 berbagai penelitian dan inovasi untuk mengembangkan plastik sebagai penunjang kebutuhan hidup manusia berkembang dengan pesat.
Produksi plastik berkembang 10% setiap tahunnya. Dari sekitar 1,3 juta ton produksi plastik dunia pada tahun 1950 berkembang menjadi 230 juta ton pada tahun 2005. Dari jumlah tersebut sekitar 37% diantaranya digunakan sebagai pengemas. Total konsumsi dunia untuk plastik sebagai pengemas bertumbuh sekitar 2,9% pertahunnya berdasarkan data tahun 1992 – 1997 (Avella et al., 2001). Perkembangan yang sangat pesat ini disebabkan oleh karena plastik memiliki beberapa keunggulan yakni: fleksibel, mudah dibentuk, transparan, kuat dan harganya murah. Namun demikian dalam perkembangannya plastik mulai dikurangi pemakaiannya di seluruh dunia, dimana hal ini disebabkan sifat plastik yang sukar terdegradasi di lingkungan serta dapat mencemari produk melalui transmisi monomernya ke bahan yang dikemas. Oleh karena itu mulai dikembangkan bahan pengemas yang berasal dari bahan-bahan yang mudah terurai di lingkungan. Bahan pengemas dapat dimakan (edible packaging) merupakan salah satu bahan pengemas yang bersifat biodegradable dan berasal dari bahan-bahan yang terperbaharui. Kelebihan utama dari edible packaging ini dibandingkan plastik adalah dapat dikonsumsi bersamaan dengan bahan makanan yang dilapisinya. Bahkan meskipun tidak ikut dikonsumsi, edible packaging ini tidak akan mencemari lingkungan karena akan cepat terurai di alam (Bourtoom, 2008).
Edible packaging dapat dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu yang berfungsi sebagai pelapis (edible coating) dan yang berbentuk lembaran (edible film) (Krochta et al.,1994). Edible film dan coating berbeda dalam cara pembentukannya dan penggunaannya pada makanan. Edible coating dibentuk dan digunakan secara langsung pada produk makanan dengan menggunakan larutan pembentuk film cair atau senyawa-senyawa yang dicairkan, dengan cara mengolesi menggunakan kuas cat, penyemprotan, pencelupan atau penyiraman (Cuqet al., 1995). Sedangkan Edible film merupakan lapisan tipis berupa lembaran yang dibentuk melalui penuangan pada cetakan yang selanjutnya dikeringkan. Edible coating banyak digunakan untuk pelapis produk daging beku, makanan semi basah, ayam beku, produk hasil laut, sosis, buah-buahan dan obat-obatan terutama untuk pelapis kapsul (Krochta et al., 1994). Edible film dan coating
dapat memberikan penahanan terhadap uap air, oksigen (O2), karbondioksida (CO2), aroma, lipida dan sebagai pembawa zat (seperti antimikroba, antioksidan, flavour dan lain sebagainya) (Krochta and De Mulder-Johnston, 1997).
Edible packaging dapat dihasilkan dari bahan-bahan yang memiliki kemampuan untuk membentuk lapisan film. Bahan-bahan tersebut terlebih dahulu dilarutkan dalam pelarut seperti misalnya air, alkohol, campuran air dan alkohol atau dengan pelarut lainnya. Bahan pemlastis, pewarna, pemberi rasa atau antimikroba dapat ditambahkan pada waktu pelarutan ini. Penyesuaian pH atau pemanasan larutan dilakukan selanjutnya untuk menyempurnakan dispersi. Larutan film ini kemudian dituangkan pada cetakan dan dipanaskan sesuai suhu yang diinginkan hingga diperoleh lapisan film (Bourtoom, 2008).
Edible packaging yang dihasilkan harus memenuhi beberapa kriteria yakni:
• Tidak mencemari lingkungan
• Teknologi untuk membuatnya sederhana
• Biaya untuk proses pembuatan dan pengadaan bahan-bahannya murah
• Memiliki kualitas sensorik yang baik
• Memiliki sifat penghambat (barrier) yang baik
• Memiliki kestabilan biokimia, fisikokimia dan mikrobial yang baik
• Tidak beracun dan aman bagi kesehatan tubuh manusia (Giancone, 2006) Secara keseluruhan terdapat beberapa kelebihan edible packaging dibandingkan bahan pengemas lainnya yakni:
• Edible packaging dapat dikonsumsi secara bersamaan dengan bahan yang dikemas.
• Meskipun edible packaging tersebut tidak dimakan tetapi tidak akan mencemari lingkungan karena berasal dari bahan-bahan yang terperbaharui dan mudah terdegradasi di lingkungan.
• Edible packaging dapat meningkatkan sifat organoleptis dari makanan yang dikemas, dimana bahan-bahan penambah rasa, pewarna atau pemanis dapat di inkorporasi kedalam edible packaging tersebut.
• Edible packaging dapat meningkatkan nilai nutrisi makanan yang dikemasnya,misalnya edible packaging yang dibuat dari protein.
• Edible packaging dapat digunakan untuk melapisi makanan dalam jumlah yang kecil secara sendiri seperti misalnya pelapisan buah-buahan.
• Edible packaging dapat diaplikasikan pada makanan yang memiliki lapisan yang berbeda-beda untuk mencegah pencampuran antar komponen dalam makanan tersebut dan untuk mencegah migrasi zat terlarut seperti pada pizza, pie dan permen.
• Edible packaging dapat membawa bahan antimikroba dan antioksidan sehingga meningkatkan daya simpan produk makanan tersebut.
• Edible packaging dapat digunakan secara bersamaan dengan bahan pengemas nonedible lainnya dimana dalam hal ini edible packaging bertindak sebagai pemisah antara produk makanan dengan pengemas nonedible tersebut (Gennadios and Weller, 1990; Debeaufort et al., 1998).
Komponen penyusun edible film dan coating umumnya berasal dari bahan pertanian. Komponen polimer hasil pertanian antara lain adalah polipeptida (protein), polisakarida (karbohidrat) dan lipida. Ketiganya mempunyai sifat termoplastik, sehingga mempunyai potensi untuk dibentuk atau dicetak sebagai film kemasan. Keunggulan polimer hasil pertanian adalah bahannya yang berasal dari sumber yang terbarukan (renewable) dan dapat dihancurkan secara alami (biodegradable) (Julianti dan Nurminah, 2006).
Lilin (wax) merupakan edible packaging yang pertama kali digunakan pada buah-buahan. Bangsa Cina telah menggunakan lilin untuk melapisi jeruk dan limau pada sekitar abad ke 12 dan 13. Kemungkinan pada masa tersebut bangsa Cina tidak menyadari fungsi dari lilin tersebut yang dapat mengurangi kecepatan penguapan dari buah-buahan. Hanya saja mereka menemukan bahwa buah-buahan yang dilapisi lilin dapat disimpan lebih lama dibandingkan buah-buahan yang tidak dilapisi. Pada sekitar abad ke 16 di Inggris juga telah digunakan lemak sebagai pelapis produk makanan. Baru pada sekitar tahun 1930 diproduksi secara komersial lilin parafin untuk melapisi buah-buahan seperti apel dan pear (Park, 1999).
Salah satu fungsi dari edible packaging adalah mempertahankan kualitas produk makanan yang dikemasnya agar tidak mengalami degradasi. Degradasi dalam sistem makanan sangat ditentukan oleh komposisi gas yang terdapat dalam lingkungan produk yang dikemas tersebut. Sebagai contoh, oksigen yang terlibat dalam proses ketengikan lemak dan minyak, pertumbuhan mikroorganisme, pembentukan warna coklat oleh enzim dan kerusakan vitamin. Dengan demikian edible packaging yang ingin dibuat harus dapat melindungi produk makanan dari oksigen (Gontard et al., 1996). Namun demikian, permeabilitas edible packaging terhadap oksigen dan karbon dioksida sangat penting bagi buah-buahan dan sayur- sayuran dimana respirasi sangat berperan penting dalam menjaga kesegaran produk tersebut. Untuk itu bahan yang dapat membentuk edible packaging dengan kemampuan yang seimbang lebih diutamakan. Oleh karena itu karakteristik utama dalam mempertimbangkan pemilihan edible packaging adalah daya permeabilitas terhadap oksigen, karbon dioksida dan uap airnya (Ayranci and Tunc, 2002). Pada produk makanan segar, keberhasilan edible packaging mempertahankan kesegaran produk bergantung pada kemampuannya untuk mengontrol komposisi gas internal (Park, 1999). Tabel 1 dibawah ini memperlihatkan komposisi gas yang diinginkan dalam berbagai jenis produk makanan agar dapat tahan lama serta jenis-jenis bahan untuk membuat edible packaging-nya berdasarkan data-data hasil penelitian peneliti sebelumnya.
Tabel 2.1. Komposisi Gas Dan Jenis Kerusakan Yang Terjadi Pada Makanan
Produk Makanan
Jenis Kerusakan yang Dapat Terjadi
Komposisi Gas-gas yang Diinginkan
Contoh Bahan Pembuat Edible Packaging
Buah-buahan Respirasi tinggi Kehilangan air Tumbuh mikroba O2 (1 – 5%) CO2 (0 – 5%) Mangga Apel Kiwi Strawberi Alpukat Aprikot Polisakarida Tepung Gandum, CMC Protein Kedelai, CMC Polisakarida CMC MC Sayuran Respirasi tinggi
Kehilangan air Tumbuh mikroba O2 (1 – 5%) Tidak ada CO2 Jamur Lada MC MC Daging Daging Merah photooksidasi pigmen Tumbuh mikroba O2 (80%) CO2 (30 – 20%)
Daging babi Kasein, alginat, tepung jagung Daging lainnya Photooksidasi pigmen Tumbuh mikroba O2 sedikit CO2 banyak
Daging ayam Kasein, CMC, tepung jagung Ikan Rendah lemak Autolisis oleh adanya enzim O2 (30%) CO2 (40%) Ikan Karagenan Banyak lemak Oksidasi dan aktivitas metabolik mikroorganisme CO2 (40 - 60%) N2 (60 -40%)
Telur Tumbuh bakteri - Telur Lemak
Roti Tumbuh jamur
Staling
O2 sedikit Roti Etil selulosa, pektin Makanan beku Degradasi pigmen dan vitamin Oksidasi lemak Destabilisasi protein
O2 sedikit Ikan salmon beku Daging beku Strawberi beku Whey Amilosa pati Kitosan Makanan yang digoreng
Oksidasi O2 sedikit Kentang goreng Produk turunan pati
Sereal
Hidroksi propil metil selulosa
Tepung jagung
Gelatin, gum dan karagenan
Sumber: Akbari et al., 2007.
Keterangan: CMC = Carboxy Methyl Cellulose MC = Methyl Cellulose
Pembuatan edible packaging untuk skala laboratorium dilakukan dengan cara sederhana yang meliputi proses pendispersian hidrokoloid dalam pelarut,
penyebaran larutan film dalam cetakan, pengeringan dan aplikasi pada produk makanan. Pada skala industri, proses pembuatannya meliputi proses ekstruksi atau ko-ekstruksi, laminasi, moulding dan pengeringan pelarut menggunakan pengering berjalan (roll drying) (Guilbert et al., 1996; Debeaufort et al., 1998). Edible packaging yang dibentuk tersebut harus memenuhi beberapa persyaratan fungsional yang diperlukan seperti kemampuan menahan uap air, penghambatan gas atau padatan, kelarutan dalam air atau lemak, warna dan penampilan, karakteristik mekanik dan daya alir, uji racun dan lain sebagainya. Karakteristik edible packaging ini sangat bergantung pada bahan-bahan yang digunakan, cara pembuatan dan aplikasinya. Bahan pembentuk ikatan silang (cross lingking agent), pemlastis, antimikroba, antioksidan, bahan pembentuk tekstur dan lainnya dapat ditambahkan untuk meningkatkan sifat fungsional edible packaging tersebut.
Pada edible packaging ada 2 gaya tarik menarik yang terlibat yakni kohesi dan adhesi. Gaya kohesi terjadi diantara molekul-molekul yang membentuk film tersebut sedangkan gaya adhesi terjadi diantara film tersebut dengan molekul- molekl bahan yang dikemas. Kekuatan gaya kohesi mempengaruhi sifat fungsional edibe packaging seperti fleksibilitas, permeabilitas, ketahanan, dan lain sebagainya. Gaya kohesi yang kuat menyebabkan sifat fleksibilitas dan kemampuan menahan gas dan padatan menjadi menuruntetapi terjadi peningkatan kemampuan menyerapnya (porosity) (Gontard et al., 1993). Kuat tidaknya gaya kohesi dari edible packaging tergantung pada struktur bahan pembentuknya, prosedur pembuatan dan parameter-parameter saat diproduksi (suhu, tekanan, jenis pelarut dan tingkat pengenceran, teknik penguapan pelarut, dan lain-lain), adanya zat pemlastis dan pembentuk ikatan silang serta ketebalan film yang dibentuk (Guilbert et al., 1996).
Pemlastis merupakan salah satu komponen yang sangat menentukan sifat fisikokimia edible packaging. Secara umum, pemlastis ditambahkan kedalam edible packaging untuk memperbaiki kerapuhan film yang terbentuk yang disebabkan oleh gaya intermolekuler yang terjadi. Disamping itu, penambahan pemlastis juga berfungsi supaya film yang terbentuk dapat dengan mudah
dilepaskan dari cetakannya. Penambahan pemlastis menyebabkan menurunnya gaya intermolekuler yang terjadi pada rantai polimer bahan penyusun edible packaging sehingga sebagai konsekuensinya terjadi peningkatan fleksibilitas, ekstensibilitas, kekerasan dan ketidakmudah robekan film yang terbentuk. Namun demikian, pemlastis menyebabkan terjadinya penurunan terhadap sifat permeabilitas gas, uap air dan padatan serta penurunan elastisitas dan gaya kohesi edible packaging tersebut (Parra et al., 2004). Pemlastis yang akan digunakan harus kompatibel dengan polimer bahan penyusun edible packaging dan jika memungkinkan dapat cepat larut dalam pelarut yang digunakan. Hal ini untuk mencegah terjadinya pemisahan pemlastis dengan komponen penyusun edible packaging lainnya selama proses pengeringan berlangsung. Dengan kata lain, pemlastis yang efektif haruslah memiliki struktur yang mendekati atau hampir mirip struktur polimer yang ada pada bahan penyusun edible packaging. Bahan pemlastis yang biasa digunakan berupa poliol seperti gliserol, sorbitol, polietilen glikol, mono-, di- atau oligosakarida, lemak dan turunannya (Guilbert, 1986; Bozdemir and Tutas, 2003).