HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3 KARAKTERISTIK HASIL ANALISA PROFIL GELATINISASI PATI BIJI DURIAN, BIOPLASTIK BIJI DURIAN DENGAN
PENGISI KITOSAN DAN BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN TANPA PENGISI KITOSAN
Analisa gelatinisasi dilakukan dengan menggunakan metode,Rapid Visco Analyzer (RVA). Tujuan analisa RVA adalah untuk mengetahui profil gelatinisasi dari pati. Karakterisasi ini berkaitan dengan pengukuran viskositas pati dengan
konsentrasi tertentu selama pemanasan dan pengadukan. RVA mengukur apparent viscosity berdasarkan rasio antara shear stress dan shear rate (τ/φ). Apparent viscosity berubah seiring dengan fungsi temperatur, gesekan, waktu dan jenis sampel. Data apparent viscosity diperoleh pada tingkat gesekan yang berbeda, berupa jumlah putaran per menit (rpm). Data ini dapat digunakan untuk mengkarakterisasi sifat dari larutan pati. Kurva yang dihasilkan oleh RVA memiliki karakteristik yang sangat khas. Sumbu x pada kurva ini adalah waktu, sedangkan sumbu y adalah viskositas (cP). RVA memberikan hasil analisa secara sistematis berupa sifat pati yang terkandung dalam suatu bahan. Dalam analisa suatu pati dilakukan berdasarkan parameter pasting temperature, peak viscosity, hold viscosity, final viscosity, breakdown viscosity, peak time dan setback viscosityyang dibentuk pati selama proses analisa RVA berlangsung [46]. Hasil analisa profil gelatinisasi pati biji duriandisajikan dalam gambar 4.5 dibawah ini.
Gambar 4.3 Profil Glatinisasi Pati Biji Durian, Bioplastik Pati Biji Durian dengan Pengisi Kitosan dan Biplastik Pati Biji Durian tanpa Pengisi Kitosan
Berdasarkan gambar 4.3 dapat dirangkum nilai parameter profil gelatinisasi pati biji durian, bioplastik pati biji durian dengan pengisi kitosan dan bioplastik pati biji durian tanpa pengisi kitosan yang disajikan dalam tabel 4.3.
0 20 40 60 80 100 120 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 8 64 120 176 232 288 344 400 456 512 568 624 680 736 792 848 904 960 1016 1072 1128 1184 1240 1296 1352 V isc o si ta s ( cP ) Time (Min)
Viskositas pati biji durian
Viskositas bioplastik pati biji durian
Viskositas bioplastik dengan pengisi kitosan Temperatur Te m pe rat ur
Tabel 4.2 Nilai Parameter Hasil Analisa Profil Gelatinisasi No Parameter Analisa Profil gelatinisasi Satuan Hasil Pati Biji Durian Bioplastik tanpa kitosan Bioplastik dengan kitosan 1. Pasting Temperature 69,65 69,2 69,2 oC
2. Peak Time 7,53 6,00 5,93 Menit
3. Peak Viscosity 5783 7136 7232 cP
4. Hold Viscosity 3238 967 1872 cP
5. Final Viscosity 5646 3737 3549 cP
6. Breakdown 2545 6169 5360 cP
7. Set Back 2408 2770 1677 cP
Temperatur gelatinisasi adalah temperatur pada saat granula pati mengembang dengan cepat dan mengalami perubahan yang bersifat tidak dapat balik [11]. Dari tabel 4.3 terlihat suhu gelatinisasi pati biji durian, bioplastik pati biji durian, dan bioplastik tanpa kitosan berada pada temperatur masing-masing sebesar 69,65; 69,2 dan 69,2oC. Dari hasil analisa terlihat bahwa proses pengolahan pati biji durian menjadi bioplastik dengan pemlastis sorbitol menurunkan temperatur gelatinisasi bioplastik pati biji durian yaitu dari 69,65oC menjadi 69,20oC. Temperatur gelatinisasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain ukuran molekul amilosa dan amilopektin serta keadaan media pemanasan.
Parameter viskositas maksimum (peak viscosity) merupakan parameter untuk mengetahui titik maksimum viskositas pasta yang dihasilkan selama proses pemanasan.Peak viscosity juga 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 [40]. Dari tabel 4.2 diperoleh nilai peak viscositypati biji durian, bioplastik pati biji durian tanpa kitosan dan bioplastik pati biji durian dengan kitosan yang masing-masing sebesar 5783, 7136 dan 7232 cP. Dari hasil analisa terlihat bahwa penambahan kitosan mempengaruhi nilai vikositas puncak bioplastik pati biji durian.
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[40]. Dari tabel 4.2 diperoleh nilai hold viscositypati biji durian, bioplastik pati biji durian tanpa kitosan dan bioplastik pati biji durian dengan kitosan yang masing-masing sebesar 3238, 976, dan 1872 cP.
Parameter breakdown viscosity merupakan selisih nilai yang dibentuk pada peak viscositydan hold viscosity yang dicapai produk, parameter breakdown viscosity tersebut menunjukkan nilai kekuatan viskositas suatu produk selama proses pemanasan pada suhu maksimal (±95oC) [40]. Dari tabel 4.2 diperoleh nilai breakdown viscositypati biji durian, bioplastik pati biji durian tanpa kitosan dan bioplastik pati biji durian dengan kitosan yang masing-masing sebesar 2545, 6169 dan 5360 cP.
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 paraneter produk yang ditunjukkan dengan kemampuan produk dalam bentuk pasta atau gel setelah proses pemanasan dan pendinginan [40]. Dari tabel 4.2 diperoleh final viscositypati biji durian, bioplastik pati biji durian tanpa kitosan dan bioplastik pati biji durian dengan kitosan yang masing-masing sebesar 5646, 3737 dan 3549 cP.
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 mengindikasi semakin mudahnya suatu produk mengalami syneresis (keluarnya cairan dari produk) [40]. Dari tabel 4.2 terlihat bahwa pati biji durian memiliki nilai set backpati biji durian, bioplastik pati biji durian tanpa kitosan dan bioplastik pati biji durian dengan kitosan yang masing-masing sebesar 2408, 2770 dan 1677cP.
Dari hasil analisa profil gelatinisasi dengan menggunakan RVA diketahui bahwa pati biji durian termasuk dalam kelompok pati tipe B berdasarkan pengelompokan oleh Chen (2003) dengan nilai peak viscosity sebesar 5783 cP dan nilai breakdown sebesar 2545 cP. Profil gelatinisasi pati tipe B ini ditandai dengan puncak pasta yang lebih rendah dan viskositas breakdown yang tidak terlalu besar jika dibandingkan dengan pati tipe A. Pati tipe A memiliki kemampuan
mengembang yang sangat tinggiyang ditunjukkan dengan tingginya viskositas maksimum serta terjadi penurunan viskositas selama pemanasan, pati ini tidak tahan terhadap proses pemanasan dan pengadukan sehingga membutuhkan modifikasi. Sedangkan pati tipe B memiliki kemampuan mengembang yang rendah [41]. Tipe pati C tidak menunjukkan adanya puncak tetapi lebih pada pembentukan viskositas yang sangat tinggi dan tetap konstan atau meningkat selama pemanasan dan pati tipe D memiliki viskositas yang sangat rendah sehingga konsentrasinya perlu dinaikkan dua-tiga kali lipat untuk menghasilkan viskositas pasta panas seperti tipe C. Hal tersebut didukung dengan hasil analisa kadar amilosa dan kadar amilopektinpati biji durian yang diperoleh dengan metode spektrofotometri, dimana kadar amilopektin dari pati biji durian lebih besar yakni sebesar 63,68% jika dibandingkan dengan kadar amilosa pati biji durian yakni sebesar 36,32%. 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 [20]. Dengan mengetahui bahwa kadar amilosa yang tinggi akan meningkatkan sifat kuat tarik dari bioplastik yang dihasilkan dengan banyaknya ikatan yang terjadi pada saat pemanasanan.
Pemanfaatan pati biji durian sebagai bahan baku pembuatan bioplastik dengan kandungan amilosa sebesar 36,32% dan amilopektin sebesar 63,68% sesuai dengan standar mutu pati berdasarkan Standar Industri Indonesia, sebab dalm pembuatan bioplastik berbasis pati, kandungan amilopektin yang paling dibutuhkan. Proses pembuatan pati biji durian diawali dengan proses pelarutan pati dalam air, kemudian ditambahkan dengan pemlastis sorbitol dan asam klorida dengan konsentrasi rendah sebagai pelarut kitosan dan katalis dalam proses hidrolisis pati. Proses pelarutan pati dan penambahan pemlastis sorbitol serta asam klorida mempengaruhi profil gelatinisasi yang dihasilkan.
4.4 PENGARUH VARIASI UKURAN PARTIKEL PATI BIJI DURIAN
