TINJAUAN PUSTAKA 2.1 BIJI DURIAN
2.4 GELATINISASI PAT
Gelatinisasi adalah peristiwa pengembangan granula pati sehingga granula pati tersebut tidak dapat kembali pada kondisi semula [19]. Peristiwa granula pati pada mulanya bersifat dapat balik, tetapi jika pemanasan mencapai suhu tertentu, pengembangan granula pati menjadi bersifat tidak dapat balik yang akan terjadi adalah perubahan struktur granula. Suhu saat granula pati mengembang dengan cepat dan mengalami perubahan yang bersifat tidak dapat balik disebut glatinisasi pati [20].
Suhu gelatinisasi pati campuran menjelaskan perbandingan antara amilosa dan amilopektin yang terdapat di dalam tepung. Hasil percobaan memperlihatkan suhu gelatinisasi tepung campuran yang medium (intermediate gelatinization
Biodegradable Polimer Dari produk petrokimia (Sintesis konvensional dari sintesis monomer) Dari bioteknologi (Sintesis konvensional dari bio-monomer) Dari mikroorganisme dengan ekstraksi Produk biomassa dari Agro-polimer
polisakarida Pati Lignin-selulosa Protein hewan Tumbuhan Lainnya kitosan Poliaktida (PLA) Polikaprolakton (PCL) Agro-polimer Poliesteramida Alifatik co-poliester (PBSA) Aromatik co-poliester (PBAT) Polihidroksi alkanoat (PHA)
temperature) dalam proses pembentukan gel memerlukan waktu yang lama dan suhu yang tinggi, hal ini menandakan kandungan amilopektin yang terdapat di dalam tepung campuran cukup tinggi. Amilopektin yang memiliki ikatan cabang
1,6 α-glukosa mempunyai sifat sedikit menyerap air dan sukar larut di dalam air, selama pemanasan pasta yang disertai dengan pengadukan terjadi penyerapan air oleh molekul-molekul amilosa lebih banyak dari pada molekul-molekul amilopektin dan terjadi pembengkakan dari molekul-molekul pati [21].
Pemanasan selama 22 menit memperlihatkan terjadi kenaikan viskositas pati dan menunjukkan pecahnya dinding sel pati pada suhu 73,4oC. Pemanasan pasta pati diteruskan dan pada keadaan senyawa-senyawa penyusun pati, seperti amilosa dan amilopektin semakin banyak menyerap air yang disertai putusnya ikatan-ikatan senyawa tersebut sehingga viskositas dan suhu pasta pati meningkat masing-masing mencapai 1900,80cP dan 93,40oC. Keadaan ini menunjukkan ikatan amilosa dan amilopektin pecah memberikan nilai viskositas puncak dan suhu pasta yang tinggi. Selanjutnya kondisi pemanasan pada suhu ini dipertahankan dan terjadi penurunan viskositas pasta pati, pada keadaan ini ikatan-ikatan amilosa dan amilopektin semakin banyak putus yang disertai dengan keluarnya inti sel pati menyebabkan viskositas pasta pasti menjadi turun serta pasta menjadi encer. Proses selanjutnya dilakukan pendinginan pasti pasti yang telah dipanaskan disertai dengan pengadukan, keadaan ini memperlihatkan terjadinya proses retrogradasi dari molekul-molekul amilosa dan amilopektin dan viskositas pasta meningkat kembali sedangkan suhu pasta pasti menurun. Pada keadaan ini disebut viskositas dingin dengan nilai 1932,80 cP pada suhu 49,90oC dan sifat pati pada kondisi ini telah berubah dari sifat aslinya [21].
Menurut Chen (2003) pola viskositas pasta pati biasanya dikelompokkan menjadi empat tipe yaitu:
• Tipe A merupakan pati yang memiliki kemampuan mengembang yang sangat tinggi, yang ditunjukkan dengan tingginya viskositas maksimum serta terjadi penurunan viskositas selama pemanasan, pati ini tidak tahan terhadap proses pemanasan dan pengadukan sehingga membutuhkan modifikasi.
• Tipe B memiliki puncak pasta lebih randah dan pengenceran yang tidak terlalu besar selama pemanasan.
• Tipe C tidak menunjukkan adanya puncak tetapi lebih pada pembentukan viskositas yang sangat tinggi dan tetap konstan atau meningkat selama pemanassan.
• Tipe D memiliki viskositas yang sangat rendah sehingga konsentrasinya perlu dinaikkan dua-tiga kali lipat untuk menghasilkan viskositas pasta panas seperti tipe C.
Menurut penelitian yang telah dilakukan oleh Ubwa et al (2012) bahwa suhu gelatinisasi beberapa sereal yang baik berkisar 80oC. Berbeda dengan suhu gelatinisasi dari pati ubi kayu berkisar 65-69oC [22]. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Hendra et al (2015) dengan judul “Effect Of Chitosan Addition And Temperature Of Heating For Tensile Strength And Elongation At Break Velue Of Bioplastics From Taro Starch (Colocasia Esculanta) With Glycerol Plasticizer” menyatakan pati talas memiliki kadar pati sebesar 93,55%, kadar pati 6,5%, kadar abu 0,76%, kadar amilosa 17,89%, kadar amilopektin 75,66%, berdasarkan analisa pasting pati talas memiliki suhu gelatinisasi pati yaitu 74,52oC. Dengan viskositas puncak sebesar5953,3 cP, berdasarkan pengelompokan tipe viskkositas pasta pati maka pati talas memiliki tipe pasta B dengan puncak pasta yang tidak terlalu tinggi dan pengenceran yang tidak terlalu besar [11].
2.5KITOSAN
Kitosan mempunyai rumus umum (C6H2NO3)n atau disebut sebagai poli
(β(1,4)-2-amino-2-Deoksi-D-Glukopiranosa). Kitosan bukan merupakan senyawa
tunggal, tetapi merupakan kelompok yang terdeasitilasi sebagian dengan derajat polimerisasi yang berbeda. Kitin adalah poli N-asetiglukosamin yang teasetilasi sedikit. Derajat deasetilasi biasanya bervariasi diantara 8-15%. Struktur kimia dari kitin mirip dengan struktur kimia selulosa [11].
Secara umum kitosan yang digunakan dalam bentuk terlarut pada asam asetat encer. Kitosan dapat larut sempurna dalam asetat 1% [7]. Menurut penelitian Darni(2010) penggunaan kitosan dalam pembuatan bioplastik dapat
menghasilkan bioplastik yang memiliki sifat kuat tarik, transparansi plastik yang baik, dan ketahanan air yang tinggi. kitosan larut pada konsentrasi 0,15-1,1%, tetapi tidak larut pada konsentrasi 10% [7]. Sehingga digunakanlah HCl dengan variasi konsentrasi 0,9%v; 1,0%v; 1,1%; 1,2 %v dan 1,3%v. Kitosan memiliki kereaktifan kimia yang tinggi sehingga dapat membentuk ikatan hidrogen, maka dari itu kitosan merupakan bahan pencampur yang ideal. Selain itu kitosan juga merupakan turunan kitin, polisakarida paling banyak di bumi setelah selulosa, bersifat hidrofobik serta dapat membentuk film dan membran dengan baik [25].
Kitosan mempunyai potensi untuk dimanfaatkan pada berbagai jenis industri maupun aplikasi pada bidang kesehatan. Salah satu contoh aplikasi kitosan yaitu sebagai pengikat bahan-bahan untuk pembentukan alat-alat gelas, plastik, karet, dan selulosa yang sering disebut dengan formulasi adesif khusus. Pemanfaatan kitosan sebagai bahan tambahan pada pembuatan film plastik berfungsi untuk memperbaiki transparasi film plastik yang dihasilkan [25].
Saat ini kitosan mempunyai banyak sekali kegunaan, antara lain dalam bidang kesehatan, pengolahan air, membran, hidrogel, perekat, antioksidan, dan pengemas makanan. Kitosan tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut asam organik di bawah pH 6 antara lain asam formiat, asam asetat, dan asam laktat. Kelarutan kitosan dalam pelarut asam anorganik sangat terbatas, antara lain sedikit larut dalam larutan HCl 1%v tetapi tidak larut dalam asam sulfat dan asam fosfat [26].
Besarnya nilai parameter standar yang dikehendaki untuk kitosan dalam dunia perdagangan dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.3 Mutu standar kitosan [26]
Sifat-sifat kitosan Nilai-nilai yang dikehendaki
Bentuk partikel Kadar air Kadar abu Derajat deasetilasi (DD) Viskositas (cP) Butiran (% w) < 10 (% w) > 2 >70 Rendah <200 Sedang 200 – 799 Tinggi 800 – 2000 Paling tinggi > 2000 2.6SORBITOL
Salah satu bahan pemlastis adalah sorbitol. Sorbitol merupakan glukosa tereduksi yang terbentuk karena terjadinya oksidasi glukosa. Sorbitol dapat diisolasi dari buah beri dan rumput laut merah. Sorbitol diproduksi dalam industri melalui proses hidrogenasi glukosa. Sorbitol (C6H14O6) tidak cepat mengalami
reaksi pencoklatan (maillard) dan karamelisasi seperti gula lainnya termasuk fruktosa dan glukosa. Sorbitol memiliki sifat fungsional yang sama dengan gula sukrosa, yaitu bersifat mengikat air (humektan).
Untuk memperbaiki sifat mekanik bioplastik (terutama sifat elastisitasnya), dapat dilakukan dengan mencampur pati dengan pemlastis[4].Pemlastis yang digunakan adalah sorbitol karena memiliki kelebihan untuk mengurangi ikatan hidrogen internal pada ikatan intermolekuler sehingga baik untuk menghambat penguapan air dari produk. Sorbitol tersedia dalam jumlah yang banyak, harganya murah, dan bersifat non toksik.Pemlastis ini diharapkan mampu memberikan inovasi plastik ramah lingkungan yang mudah terurai oleh mikroba di dalam tanahdan memiliki kekuatan tarik tertinggi [8]. Menurut penelitian Darni dan Utami (2010), kekuatan tarik tertinggi bahan bioplastik yaitu pada konsentrasi sorbitol 20%. Sehingga penelitian ini menggunakan sorbitol 20% sebagaipemlastis.
