HASIL DAN PEMBAHASAN
GLISEROL TANPA PENGISI KITOSAN DAN BIOPLASTIK PAT
TALAS DENGAN PENGISI KITOSAN DAN PLASTICIZER
GLISEROL
Analisa profil gelatinisasi pati talas menggunakan metode Rapid Visco Analyzer (RVA). RVA memberikan hasil analisa secara sistematis berupa sifat pati yang terkandung dalam suatu bahan. Dalam analisa suatu pati dilakukan berdasarkan parameter paste peak viscosity, hold, breakdown, final viscosity, set back dan peak time yang dibentuk pati selama proses analisa RVA berlangsung [52].
Hasil analisa profil gelatinisasi pati talas, bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol disajikan dalam gambar 4.2 dibawah ini.
Gambar 4.2 Profil Gelatinisasi Pati Talas, Bioplastik Pati Talas Dengan Plasticizer Gliserol Tanpa Pengisi Kitosan dan Bioplastik Pati Talas Dengan Pengisi Kitosan
dan Plasticizer Gliserol
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Temp era tu re ( oC) Vis co sit y (cP ) Time(min) PATI TALAS
BIOPLASTIK PATI TALAS DENGAN PENGISI KITOSAN DAN PLASTICIZER GLISEROL BIOPLASTIK PATI TALAS DENGAN PLASTICIZER GLISEROL TANPA PENGISI KITOSAN TEMPERATUR
Dari gambar 4.2 dirangkumkan nilai parameter profil gelatinisasi yang disajikan dalam tabel 4.2 dibawah ini.
Tabel 4.2 Nilai Parameter Hasil Analisa Profil gelatinisasi
No. Parmeter Analisa
Hasil Analisa Profil Gelatinisasi
Satuan Hasil Pati Talas
Bioplastik dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan
Bioplastik dengan pengisi kitosan dan
plasticizer gliserol 1 Pasting
Temperature 74,52 75,05 76,67
oC
2 Peak time 182 184 192 Menit
3 Peak viscosity 5953,5 3860 3630 cP
4 Hold viscosity 2695,5 900 632 cP
5 Final viscosity 3879,5 1532 641 cP
6 Breakdown 3258 2960 2998 cP
7 Set back 1184 632 9 cP
Temperatur gelatinisasi adalah temperatur pada saat granula pati mengembang dengan cepat dan mengalami perubahan yang bersifat tidak dapat balik [18]. Dari tabel 4.2 terlihat suhu gelatinisasi pati talas, bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol berada dalam rentang suhu yang dilaporkan oleh Perez dan Lares, 2005 yaitu 67,75-81,40oC [62], yaitu masing- masing sebesar 74,5 ; 75,05 dan 76,67 oC. Dari hasil analisa terlihat bahwa proses pengolahan pati talas menjadi bioplastik dengan menggunakan plasticizer gliserol mengingkatkan suhu gelatinisasi bioplastik pati talas yang dihasilkan yaitu dari 74,5 oC menjadi 75,05 oC, sedangkan penambahan pengisi kitosan pada proses pembuatan bioplastik juga menigkatkan suhu gelatinisasi bioplastik pati talas yang dihasilkan yaitu dari 75,05 oC menjadi 76,67 oC.
Parameter peak viscosity merupakan parameter untuk mengetahui titik tertinggi atau nilai puncak viskositas yang dapat dicapai oleh produk, yang merupakan titik keseimbangan antara swelling (daya kembang) dan pelepasan polimer yang disebabkan karena peningkatan viskositas, peningkatan viskositas ini menunjukkan adanya proses gelatinisasi pati, selain itu parameter paste peak viscosity menunjukkan kapasitas atau daya ikat air yang dapat dikorelasikan dengan kualitas akhir suatu produk [53]. Dari gambar 4.2 terlihat bahwa pati talas, bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi
kitosan dan plasticizer gliserol memperoleh viskositas puncak pada temperatur masing-masing sebesar 90,43 ; 81,16 dan 84,74 oC. Dari hasil analisa terlihat bahwa penambahan plasticizer gliserol pada pembuatan bioplastik dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan menurunkan temperatur puncak pasting, sedangkan penambahan pengisi kitosan meningkatkan temperatur puncak pasting bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol. Dari gambar 4.2 terlihat bahwa pati talas, bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol pada temperatur puncak pasting mengalami viskositas puncak, dengan nilai viskositas puncak masing-masing sebesar 5953,5 ; 3860 dan 192 cP. Dari hasil analisa terlihat bahwa penambahan plasticizer gliserol dan pengisi kitosan menurunkan nilai viskositas puncak bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol yang dihasilkan.
Setelah mencapai titik puncak viskositas, produk akan mengalami tahap penurunan viskositas yang ditentukan dengan parameter hold viscosity yang merupakan nilai viskositas terendah setelah suatu produk mengalami peak viscosity [53]. Dari tabel 4.2 terlihat bahwa pati talas, bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol memiliki nilai hold viscosity masing-masing sebesar 2695,5 ; 900 dan 632 cP. Dari hasil analisa terlihat bahwa penambahan plasticizer gliserol dan pengisi kitosan menurunkan nilai hold viscosity bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol yang dihasilkan.
Parameter breakdown viskosity merupakan selisih nilai yang dibentuk pada peak viscosity dan hold viskosity yang dicapai produk. Parameter breakdown tersebut menunjukkan nilai kekuatan viskositas suatu produk selama proses pemanasan pada suhu maksimal (± 95oC) [53]. Dari tabel 4.2 terlihat bahwa pati talas, bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol memiliki nilai breakdown viskosity masing- masing sebesar 3258, 2960 dan 2998 cP. Dari hasil analisa terlihat bahwa penambahan plasticizer gliserol menurunkan nilai breakdown viscosity bioplastik yang dihasilkan,
sedangkan penambahan pengisi kitosan meningkatkan nilai breakdown viscosity bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol yang dihasilkan.
Parameter final viscosity yang dibentuk produk merupakan nilai viskositas akhir suatu produk setelah mengalami penurunan suhu (pendinginan) ± 50oC. Pada tahap ini produk mengalami retrogradasi molekul pati. Parameter final viscosity sering digunakan sebagai parameter produk yang ditunjukkan dengan kemampuan produk dalam membentuk pasta atau gel setelah proses pemanasan dan pendinginan [53]. Dari tabel 4.2 terlihat bahwa pati talas, bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol memiliki nilai final viscosity masing-masing sebesar 3879,5 ; 1532 dan 641 cP. Dari hasil analisa terlihat bahwa penambahan plasticizer gliserol dan pengisi kitosan menurunkan nilai final viscosity bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol yang dihasilkan.
Parameter set back merupakan selisih nilai dari final viscosity dan paste peak viscosity. Hasil yang diperoleh pada parameter set back tersebut dapat dikorelasikan dengan tekstur produk. Bila nilai set back tinggi akan mengindikasikan semakin mudahnya suatu produk mengalami syneresis (keluarnya cairan dari produk) [53]. Dari tabel 4.2 terlihat bahwa pati talas, bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol memiliki nilai set back viscosity masing-masing sebesar 1184, 632 dan 9 cP. Dari hasil analisa terlihat bahwa penambahan plasticizer gliserol dan pengisi kitosan menurunkan nilai set back viscosity bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol yang dihasilkan.
Dari hasil analisa profil gelatinisasi bioplastik pati talas dengan kitosan dan plasticizer gliserol, penambahan kitosan mempengaruhi waktu yang dibutuhkan campuran untuk mencapai temperatur gelatinisasi. Dari hasil analisa profil gelatinisasi, pati talas dan bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan memiliki waktu gelatinisasi yang hampir sama yakni 182 menit dan 184 menit, sedangkan bioplastik pati talas dengan kitosan dan plasticizer gliserol memiliki waktu gelatinisasi yaitu 192 menit.
Dari hasil analisa profil gelatinisasi dengan menggunakan metode Rapid Visco Analyzer (RVA) diketahui bahwa pati talas termasuk dalam kelompok pati tipe B berdasarkan pengelompokkan pati oleh Chen (2003) dengan nilai peak viscosity sebesar 5953,5 cP dan nilai breakdown viscosity sebesar 3879,5 cP. Profil gelatinisasi pati tipe B ini ditandai dengan puncak pasta lebih rendah dan viskositas breakdown yang tidak terlalu tajam jika dibandingkan dengan pati tipe A. Pati tipe A memiliki kemampuan mengembang yang sangat tinggi sehingga memiliki viskositas yang sangat tinggi pula, tetapi pati tipe A akan mengalami penurunan viskositas yang sangat tajam pada proses pemanasan diatas suhu gelatinisasi. Sedangkan pati tipe B memiliki kemampuan mengembang yang rendah [30]. Hal tersebut didukung dengan hasil analisa kadar amilosa dan amilopektin pati talas yang diperoleh dengan metode spektrofotometri, dimana kadar amilopektin pati talas lebih besar yaitu 75,66% jika dibandingkan dengan kadar amilosa pati talas sebesar 17,89%. Amilosa yang larut dalam air memiliki kemampuan mengembang yang tinggi setelah dipanaskan karena amilosa mampu membentuk ikatan hidrogen yang lebih banyak daripada amilopektin. Sedangkan amilopektin tidak memiliki kemampuan mengembang walau melalui proses pemanasan [21].
Pemanfaatan pati talas sebagai bahan baku pembuatan bioplastik dengan kandungan amilosa sebesar 17,89% dan amilopektin sebesar 75,66% sesuai dengan standar mutu pati berdasarkan Standar Industri Indonesia, sebab dalam pembuatan bioplastik berbasis pati kandungan amilopektin yang paling dibutuhkan. Proses pembuatan bioplastik pati talas diawali dengan proses pelarutan pati dengan air, kemudian ditambahkan dengan plasticizer gliserol dan asam asetat sebagai katalis dalam proses hidrolisis pati. Proses pelarutan pati dan penambahan plasticizer gliserol serta asam asetat tersebut mempengaruhi profil gelatinisasi yang dihasikan. Dari hasil analisa profil gelatinisasi yang diperoleh pada tabel 4.2 bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan memiliki nilai peak viscosity, hold, breakdown, final viscosity dan set back viscosity lebih rendah jika dibandingkan dengan hasil analisa profil gelatinisasi pati talas, sedangkan nilai pasting temperature dan peak time bioplastik pati talas yang diperoleh lebih tinggi jika dibandingkan dengan hasil analisa profil gelatinisasi pati talas. Hal tersebut disebabkan oleh proses pelarutan pati talas dengan air dan penambahan gliserol yang meningkatkan
mouisturizer content pada larutan pati dan mengakibatkan granula pati memiliki ruang gerak yang lebih luas pada saat mengembang, sehingga viskositas yang dihasilkan lebih rendah dan temperatur yang dibutuhkan untuk mencapai gelatinisasi pati akan meningkat. Selain itu, penambahan asam asetat sebagai katalis dalam proses hidrolisa juga akan menurunkan pH dan meningkatkan mouisturizer content pada larutan pati, sehingga pH larutan pati akan menurun yang mengakibatkan viskositas yang dihasilkan lebih rendah dan temperatur yang dibutuhkan untuk mencapai gelatinisasi pati akan meningkat. Penambahan pengisi kitosan pada pembuatan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol juga mempengaruhi profil gelatinisasi yang dihasilkan. Dari hasil analisa terlihat bahwa penambahan pengisi kitosan meningkatkan nilai breakdown viscosity bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol yang dihasilkan. Hal tersebut dikarenakan kitosan bersifat basa sehingga pH larutan pati akan meningkat dan nilai breakdown viscosity bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol yang dihasilkan juga akan meningkat. Sedangkan nilai peak viscosity, hold, final viscosity dan set back viscosity pada bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol yang dihasilkan semakin menurun disebabkan oleh proses pelarutan kitosan dengan asam asetat 2% sebanyak 100 ml yang meningkatkan mouisturizer content pada larutan pati.
4.3 KARAKTERISTIK HASIL ANALISA FT-IR PATI TALAS, KITOSAN, BIOPLASTIK PATI TALAS TANPA PLASTICIZER GLISEROL DAN KITOSAN, BIOPLASTIK PATI TALAS DENGAN PLASTICIZER
GLISEROL TANPA PENGISI KITOSAN SERTA BIOPLASTIK PATI
