H. Model Matematik Isotermi Sorpsi
I. Kemasan
Kemasan mempunyai peranan penting dalam mempertahankan mutu bahan pangan dan melindungi produk tersebut dari lingkungan secara langsung. Adanya
24 kemasan dapat membantu melindungi produk dari bahaya pencemaran, gangguan fisik seperti gesekan, benturan, dan getaran yang dapat merusak produk. Kemasan juga dapat memperlambat proses penyerapan atau kehilangan air dari produk yang dikemas. Syarief et al., 1989 menyatakan bahwa dalam memilih kemasan, perlu diketahui tentang persyaratan yang dibutuhkan, seperti penyebab kerusakan dan apa yang dialami produk yang dikemas sebelum dikonsumsi, sifat bahan pangan, keadaan lingkungan, dan sifat bahan kemasan. Lebih lanjut diaktakan bahwa pengemasan merupakan bagian integral dari proses produksi dan pengawetan bahan pangan yang dapat mempengaruhi mutu produk pangan, seperti terjadinya perubahan fisik dan kimia karena migrasi zat-zat kimia dari bahan pengemas dan terjadinya perubahan aroma (flavor), warna, dan tekstur yang dipengaruhi oleh perpindahan uap air dan oksigen (Syarief, 1990).
Perubahan aktivitas air di dalam bahan pangan ditentukan oleh kondisi ruang penyimpanan dan erat hubungannya dengan kemasan bahan pangan tersebut. Perbedaan kelembaban relatif antara lingkungan di dalam dan di luar kemasan menghasilkan perpindahan uap air dari atau ke dalam bahan pangan melalui kemasan. Pernyataan ini didukung oleh Syarief (1990) yang menyatakan bahwa produk pangan kering akan berada dalam keadaan setimbang dengan lingkungannya dengan cara menyerap uap air dari lingkungan. Sedangkan Labuza (1982) menyatakan bahwa kerusakan yang diakibatkan oleh masuknya uap air melalui kemasan ke dalam bahan pangan diantaranya adalah menggumpalnya bahan pangan berbentuk bubuk, berkurangnya kerenyahan atau lembeknya bahan pangan kering atau getas, mengerasnya bahan pangan semi basah, dan tumbuhnya mikroorganisme pada bahan pangan yang mempunyai nilai aktivitas air lebih dari 0.75. Oleh karena itu, produk pangan harus dilindungi dengan cara memberikan barrier antara produk dengan lingkungan penyimpanan, berupa kemasan berpermeabilitas air yang rendah. Adapun permeabilitas uap air kemasan adalah kecepatan atau laju transmisi uap air melalui suatu unit luasan bahan dengan ketebalan tertentu sebagai akibat perbedaan unit tekanan uap air antara permukaan produk pada kondisi suhu dan kelembaban tertentu (Robertson, 1993).
Plastik adalah bahan kemasan yang penting didalam industri pangan. Kemasan plastik paling banyak digunakan karena harganya yang relatif murah, lebih ringan daripada kemasan metal dan gelas, memerlukan lebih sedikit energi dalam pembuatan,
25 konversi, dan pendistribusiannya (Hernandez dan Giacin, 1998). Selain sebagai pembungkus, kemasan plastik dapat memperindah penampilan produk dan dapat menampung cairan. Kemasan plastik dapat digunakan sebagai media promosi, karena dapat disablon dan diprint, bahkan dapat ditambahkan pewarna kedalam biji plastik sebagai bahan dasar pembuat plastik. Sebagai bahan pembungkus, plastik dapat digunakan dalam bentuk tunggal, komposit, atau berupa lapisan-lapisan dengan bahan lain misalnya kertas atau aluminium foil. Hernandez dan Giazin (1998) menyatakan bahwa kemasan plastik banyak digunakan oleh industri pangan karena harganya yang relatif murah, lebih ringan daripada kemasan gelas dan metal, memerlukan energi yang kecil dalam pembuatan, konversi, dan pendistribusiannya. HDPE, LDPE, dan PP adalah jenis plastik yang biasa digunakan dalam mengemas makanan.
1. HDPE
HDPE (high density polyethylene) adalah jenis yang memiliki sifat bahan yan lebih kuat, keras, buram, dan lebih tahan terhadap suhu tinggi. Syarief et al. (1989) menyatakan bahwa proses pembuatan HDPE dilakukan pada suhu 50-70°C dan pada tekanan 10 atm. Selanjutnya dikatakan bahwa HDPE tahan terhadap suhu tinggi (hingga 120°C), sehingga dapat digunakan untuk produk yang harus mengalami sterilisasi. Sedangkan dalam answer.com dikatakan bahwa HDPE didefenisikan sebagai polimer yang mengandung rantai panjang dari monomer ethylene (IUPAC berlabel ethane) atau C₂H₄, yang diproduksi melalui polimerisasi radikal, polimerisasi penambahan anionic, polimerisasi koordinasi ion atau polimerisasi penambahan cationic. Selanjutnya dikatakan bahwa HDPE diidentifikasi sebagai plastik dengan densitas 0.941g/cm³, bertitik didih 120-130°C, dapat larut dalam hidrokarbon aromatik seperti toluene atau xylene suhu tinggi dan larutan diklorine seperti trichloroethane dan trichlorobenzene.
HDPE biasa dipakai sebagai bahan baku dalam pembuatan botol kemasan susu berwarna putih, gallon air minum, kursi lipat, Tupperware, dan lain-lain (kompas.com). Selanjutnya dikatakan bahwa HDPE merupakan salah satu bahan plastik yang aman digunakan karena kemampuannya untuk mencegah reaksi kimia antara bahan polimer yang dikandungnya dengan makanan dan minuman yan
26 dikemas. Walaupun demikian, HDPE direkomendasikan hanya untuk sekali pemakaian saja, karena senyawa antimoni trioksida yang terkandung dalam HDPE dapat bermigrasi ke dalam bahan makanan atau minuman yang dikemas, bila pemakaian kemasan lebih dari sekali.
2. LDPE
LDPE (low density polyethylene) adalah kemasan plastik dengan karakter kuat, agak tembus cahaya, fleksibel untuk permukaan bahan yang agak berlemak (kompas.com). Selanjutnya dikatakan bahwa LDPE terbuat dari minyak bumi. Syarief et al. (1989) menyatakan bahwa LDPE dibuat melalui proses tekanan tinggi, dan paling banyak digunakan untuk kantung karena mudah dikelim dan sangat murah harganya. LDPE dalam answer.com didefenisikan sebagai polyethylene berdensitas 0.910-0.940 g/cm³ dengan formula ([sbond]CH₂[sbond]CH₂[sbond])n. LDPE dibuat dari polimerisasi radikal bebas, dengan titik didih 105-115°C. Selanjutnya dikatakan bahwa LDPE sama seperti polyethylene lainnya resisten terhadap air, asam, basa, alkohol, alkali, dan beberapa jenis larutan. Walaupun sangat fleksibel LDPE tidak tahan terhadap suhu tinggi dan tekanan tinggi sehingga tidak dapat digunakan dalam autoklav, tidak resisten terhadap UV, dan tidak direkomendasikan penggunaannya bersama Halogenated hydrocarbons.
Pada suhu dibawa 60°C, LDPE sangat resisten terhadap senyawa kimia, dan daya proteksinya terhadap uap air sangat baik, shingga dapat digunakan sebagai kemasan bahan makanan (kompas.com). Selanjutnya dikatakan bahwa kelemahan LDPE adalah proteksinya terhadap gas rendah, misalnya oksigen.
3. PP
PP (polypropylene) adalah kemasan plastik dengan ciri kuat, mengkilap, transparan tapi tidak jernih atau berawan, ringan dengan daya tembus uap air yang rendah, memiliki ketahanan yang baik terhadap lemak, dan stabil terhadap suhu tinggi. PP adalah jenis bahan plastik terbaik dan aman, terutama untuk bahan
27 makanan dan minuman seperti kotak penyimpan makanan, botol minuman, botol susu bayi, dan wadah plastik untuk keperluan microwave.
PP pertama kali ditemukan oleh Prof. Giulio Natta, dikenal sebagai bahan plastik yang kuat dan dapat dicetak atau dibentuk melalui beberapa cara, yaitu injection moulding, blow moulding, thermoforming, dan ekstrusi (answer.com). Kebanyakan PP komersial memiliki kandungan crystallinity level menengah antara LDPE dan HDPE. Titik didih PP 160°C, dan dapat digunakan dalam autoklav. Kemasan makanan yang terbuat dari bahan PP tidak akan meleleh dalam mesin pencuci piring dan tidak akan meleleh selama proses pengisian bahan panas dalam industry makanan. Selanjutnya dikatakan bahawa seperti kebanyakan polimer vinil lainnya, PP tidak dapat dibuat dengan polimerisasi radikal, tetapi lewat penyusunan grup metal yang disebut atactic.