TINJAUAN PUSTAKA
2.2. Edible Packaging ( Kemasan yang Dapat Dimakan)
2.2.2. Edible Film (Lapisan tipis yang dapat dimakan)
Lapisan tipis hidrokoloid dapat digunakan dalam aplikasi dimana mengontrol migrasi uap air bukan sebagai tujuan. Lapisan tipis ini mmiliki sifat penahan yang baik terhadap oksigen, karbon dioksida dan lipida. Kebanyakan dari lapisan tipis ini juga mempunyai sifat mekanik yang diinginkan membuatnya berguna untuk meningkatkan integritas struktur dari produk yang rapuh. Kealarutan dalam air dari lapisan tipis polisakarida menguntungkan dalam situasi dimana lapisan tipis akan dikonsumsi dengan suatu produk yang dipanaskan sebelum dikomsumsi. Selama pemanasan, lapisan tipis hidrokoloid akan terlarut dan idealnya tidak mengubah sifat sensori dari makanan.
Hidrokoloid yang digunakan sebagai film pelapis dapat diklasifikasikan menurut komposisinya, muatan molekul dan kelarutannya dalam air. Dari segi komposisi, hidrokoloid dapat merupakan karbohidrat atau protein. Karbohidrat pembentuk film meliputi starch, gum tumbuh-tumbuhan (sebagai contoh alginat, pektin, dan gum arabic) dan starch yang dimodifikasi secara kimia.
Protein pembentuk film meliputi glatin, casein, protein kacang kedelai, whey protein, wheat gluten, dan zein. Keadaan muatan dari hidrokoloid dapat
digunakan untuk pembentukan film. Alginat dan pektin membutuhkan adisi dari ion polivalen, pada umumnya kalsium untuk memfasilitasi pembentukan film. Hidrokoloid yang bermuatan tersebut, sama seperti protein, mudah dipengaruhi perubahan pH karena adanya muatannya. Untuk beberapa aplikasi, keuntungan dapat diperoleh melalui penggabungan hidrokoloid yang mempunyai muatan yang berlawanan seperti glatin dan gum arabic.
Meskipun film hidrokoloid pada umumnya mempunyai daya tahan yang rendah terhadap uap air karena sifat hidropiliknya, tapi untuk hidrokoloid yang mempunyai kelarutan yang sedang didalam air seperti etilselulosa, wheat gluten, dan zein memberikan daya tahan yang lebih besar terhadap lewatnya uap air dibandingkan hidrokoloid yang larut dalam air (Donhow, 1994).
Film lipida sering digunakan sebagai penahan terhadap uap air. Penggunaannya dalam bentuk murni sebagai free-standing film dibatasi, karena integritas dan durabilitas kurang memadai. Lilin pada umunya digunakan untuk pelapis buah dan sayur-sayuran menahan respirasi dan mengurangi kelembaban. Formulasi untuk pelapis lilin sering berbeda dan komposisi sering ditentukan peruntukannya. Meskipun asam lemak dan alkohol asam lemak adalah penahan efektif terhadap uap air, sifat kerapuhannya membutuhkan penggunaan dengan suatu matriks pendukung.
Banyak lipida berada dalam bentuk kristal dan kristal individunya tidak dapat ditembus (kedap) terhadap gas dan uap air. Sajak parmeate dapat lewat diantara kristal, sifat penahan kristal lipida sangat tergantung pada susunan kumpulan intrakristal. Lipida terdiri dari kristal yang dapat pada memberikan daya tahan yang besar terhadap difusi gas dibandingkan kristal yang tersusun renggang. Lipida yang terdapat dalam keadaan cair atau mempunyai perbandingan yang besar dari komponen cair memberikan daya tahan yang kurang terhadap gas dan transmisi uap dibanding dengan yang dalam keadaan padat (Kemper and Fennema, 1994; Kester and Fennema, 1989). Sifat barrier dari lipida yang mempunyai sifat kristal dapat dipengaruhi oleh kekerasan dan bentuk polimorphis (Kester and Fennema, 1989).
Film komposit dapat diformulasi dengan menggabungkan keunggulan dari komponen lipida dan hidrokoloid dan mengurangi kelemahan masing-masing.
Apabila penahan terhadap uap air diinginkan, komponen lipida dapat memenuhi fungsi ini sedangkan komponen hidrokoloid memberikan durabilitas yang diperlukan. Sifat-sifat film bilayer lipida-hidrokoloid telah dipelajari secara luas (Greener and Fennema, 1989). Film komposit terdiri dari gabungan casein dan monogliserida terasetilasi telah dipelajari oleh Krochta et al. (1990). Film komposit dari gum acasia dan gliserol monostearat dilaporkan mempunyai sifat penahan uap air yang baik pada gradien kelembaban relatif 43,8-23,6 % (Martin- Polo and Voilley, 1990).
Fungsi organoleptik nutrisi dan sifat mekanik dari suatu edible film dapat diubah dengan penambahan berbagai-bagai bahan kimia dalam jumlah yang sedikit. Plastisizer seperti gliserol, monogliserida terasetilasi, polietilena glikol dan sukrosa sering digunakan untuk modifikasi sifat mekanik dari film. Penggabungan dari aditif ini menyebabkan perubahan yang signifikan dalam sifat barrier dari film. Sebagai contoh, penambahan plastisizer hidropilik pada umumnya menambahkan permeabilitas uap air pada film. Tipe lain dari aditif yang sering diujumpai dalam formulasi adalah zat antimikroba, vitamin, antioksidan, flavor dan pigmen.
Banyak teknik yang ditentukan untuk pembentukan film secara langsung pada permukaan makanan atau secara terpisah self-supporting film. Beberapa tehnik pembentukan film dapat digunakan dengan beberapa tehnik aplikasi berikut yaitu pencelupan (dipping), penyemprotan (spraying) dan penuangan (casting). Metode pencelupan melekatkan film ke produk makanan yang membutuhkan beberapa aplikasi atau keseragaman pada permukaan yang tidak teratur. Setelah pencelupan, kelebihan bahan pelapis dibiarkan mengering dari produk, dan kemudian dikeringkan dan dibiarkan memadat. Metode ini telah digunakan untuk film monogliserida terasetilasi terhadap daging, ikan dan ayam serta pelapisan lilin terhadap buah dan sayuran.
Film yang diaplikasi dengan penyemprotan dapat dibentuk dalam thinner, cara yang seragam dibandingkan dengan cara pencelupan. Penyemprotan, tidak seperti pencelupan, adalah lebih sesuai untuk penggunaan film kepada bahan makanan yang hanya satu permukaan ditutupi. Hal ini dikehendaki apabila perlindungan dibutuhkan pada hanya satu permukaan, misalnya apabila pizza
crust diarahkan ke saus lembab. Penyemprotan dapat juga digunakan untuk pelapis kedua yang tipis, seperti larutan kation yang dibutuhkan membentuk ikatan silang alginat atau pelapis pektin.
Teknik penuangan (casting) berguna untuk pembentukan lapisan tipis yang berdiri sendiri (free-standing film) dipinjamkan dari metode yang dikembangkan untuk film yang tidak dapat dimakan (non-edible film). Pelapisan adalah sederhana dan membiarkan ketebalan film dikontrol secara teliti pada permukaan yang halus dan rata. Penuangan dapat dilakukan melalui penyebaran dengan ketebalan terkontrol atau dengan penuangan. Penyebaran dengan ketebalan terkontrol membutuhkan pembentang (spreader) dengan suatu reservoir produk dan pintu penyesuaian, tinggi yang dapat diatur dengan teliti dan dengan pengulangan yang baik. Pembentang digerakkan diatas permukaan penerima, menghasilkan suatu lapisan dari larutan pembentuk film dengan ketebalan yang diinginkan, yang dilanjutnya dikeringkan. Alternatif lain, larutan pembentukan film dapat dituangkan kedalam area yang dibatasi dari suatu level permukaan yang menerima dan selanjutnya dikeringkan.
2.2.2.1. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Edible film
Dalam pembuatan edible film, faktor-faktor yang perlu diperhatikan adalah: suhu, konsentrasi polimer, dan plasticizer.
1. Suhu
Perlakuan suhu diperlukan untuk membentuk edible film yang utuh, tanpa adanya perlakuan panas kemungkinan terjadinya interaksi molekuler sangatlah kecil. Sehingga pada saat film dikeringkan akan menjadi retak dan berubah menjadi potongan-potongan kecil. Perlakuan panas diperlukan untuk membuat pati tergelatinisasi, sehingga terbentuk pasta pati yang merupakan bentuk awal dari edible film. Kisaran suhu gelatinisasi pati rata-rata 64,5
0
C - 700 C (McHugh 2003 dan Krochta, 1994)
2. Konsentrasi Polimer
Konsentrasi pati ini sangat berpengaruh, terutama pada sifat fisik edible film yang dihasilkan dan juga menentukan sifat pasta yang dihasilkan. Menurut
Krochta dan Johnson (1997), semakin besar konsentrasi pati maka jumlah polimer penyusun matrik film semakin banyak sehingga dihasilkan film yang tebal.
3. Plasticizer
Plasticizer ini merupakan bahan nonvolatile, yang ditambahkan ke dalam
formula film akan berpengaruh terhadap sifat mekanik dan fisik film yang terbentuk
karena akan mengurangi sifat intermolekuler dan menurunkan ikatan hidrogen internal. Plasticizer ini mempunyai titik didih tinggi dan penambahan plasticizer
dalam film sangat penting karena diperlukan untuk mengatasi sifat rapuh film yang
disebabkan oleh kekuatan intermolekuler ekstensif. Menurut Krochta dan Jonhson (1997), plasticizer polyol yang sering digunakan yakni seperti gliserol dan sorbitol.
Konsentrasi gliserol 1 - 2 % dapat memperbaiki karakteristik film.