Laporan Praktikum Permeabilitas Plastik

V.1 HASIL PENGAMATAN

1.      LDPE

Waktu	Control	Silica Gel	Garam
0	124.8679	152.2099	161.3996
3	124.8691	152.3208	161.4206
4	124.8767	152.3764	161.4424
5	124.8537	152.2809	161.4133
6	124.4575	152.4223	161.4189
7	124.8576	152.4575	161.4223

2.      HDPE

Waktu	Control	Silica Gel	Garam
0	111.3586	137.7913	167.5978
3	111.3750	137.9285	167.6546
4	111.3323	137.9307	167.6216
5	111.3471	137.9802	167.6458
6	111.3779	138.0441	167.6684
7	111.3901	138.0955	167.6905

3.      PP Tipis

Waktu	Control	Silica Gel	Garam
0	113.2124	145.3932	153.3473
3	113.2314	145.4757	153.3760
4	113.1981	145.4642	153.3419
5	113.1923	145.4701	153.3295
6	113.2149	145.5138	153.3556
7	113.2146	145.5324	153.3544

4.      PP Tebal

Waktu	Control	Silica Gel	Garam
0	119.3009	148.8609	158.6546
3	119.9379	148.9990	158.7210
4	119.3196	149.0117	158.6987
5	119.3130	149.0312	158.6870
6	119.3180	149.0303	158.6956
7	119.3189	149.0979	158.7016

5.      PVC

Waktu	Control	Silica Gel	Garam
0	126.8028	144.9698	152.0279
3	126.8380	145.1548	152.0964
4	126.7913	145.1537	152.0423
5	126.8007	145.2095	152.0415
6	126.8084	145.2517	152.0402
7	126.7976	145.2817	151.8790

SAMPEL	KONTROL	SILICA GEL	GARAM
PVC	1,534x10-9	9,1037x10-8	4,39x10-8
LDPE	-1,82x10-5	4,39x 10-4	4,01x10-5
HDPE	1,8525 x 10-4	1,9392 x 10-5	-4,0645 x 10-6
PP TIPIS	3,8924x10-6	2,4628x10-4	1,256x10-5
PP TEBAL	9,0991 x 10-6	1,1980 x 10-4	2,375 x 10-5

V.2 PEMBAHASAN

Plastic merupakan senyawa polimer tinggi yang dicetak dalam lembaran- lembaran dan mempunyai ketebalan yang berbeda tiap sisinya. Dalam artian plastic adalah polimer rantai panjang dimana suatu atomnya saling berikatan satu sama lain. Rantai- rantai tersebut membentuk unit- unit molekul berulang ( monomer ). Plastik terbuat dari resin ( alami maupun sintetik). Pada umumnya, plastik ditambahkan dengan zat aditif nonplastik yang berfungsi sebagai pewarna, antioksidan, penstabil panas dan penyerap asam.

Berdasarkan struktur kimianya, plastik terbagi menjadi dua yaitu linier ( monomernya membentuk rantai polimer yang lurus) dan jaringan tiga dimensi ( monomer berbentuk 3 dimensi yang diakibatkan polimerisasi berantai). Sedangkan berdasarkan sifat- sifatnya terhadap perubahan suhu, plastik dapat dibagi menjadi dua yaitu:

1.      Termoplastik. Termoplastik adalah plastik yang terbuat dengan dilumatkan lalu dibentuk dengan bantuan panas secara berulang- ulang. Apabila dipanaskan pada suhu tertentu, termoplastik akan meleleh dan dapat kembali ke bentuk semula.

2.      Termoset. Termoset merupakan tipe plastik yang dapat dilumatkan dengan bantuan panas. Apabila dipanaskan pada suhu tertentu, termoset tidak akan meleleh melainkan berubah bentuk menjadi arang dan tidak dapat kembali ke bentuk semula.

Ditinjau dari penggunaannya, plastic dapat digolongkan menjadi dua yaitu plastic keperluan umum dan plastic untuk bahan konstruksi. Plastic digunakan sebagai bahan pengemas karena memiliki keuntungan sebagai berikut:

a.       Umumnya kuat namun ringan.

b.      Secara kimia stabil (tidak bereaksi dengan udara, air, asam, alkali dan berbagai zat kimia lain).

c.       Merupakan isolator listrik yang baik.

d.      Mudah dibentuk, khusunya dipanaskan.

e.       Biasanya transparan dan jernih.

f.       Dapat diwarnai.

g.      Fleksibel/plastis.

h.      Dapat dijahit.

Bahan pangan perlu diberikan perlindungan oleh kemasannya. Kemasan memberikan perlindungan terhadap bahan pangan dari interaksi antara produk dan kemasan, permeabilitas gas dan cairan serta menguapnya cairan dan aroma dari bahan pangan. Integritas bahan pangan dalamm kemasan ditentukan oleh kemampuan kemasan ( bahan dan system kemasan) untuk menahan kerusakan selama penanganan. Distribusi dan penyimpanan yang baik selama ditempat penyimpanan sebelum dikonsumsi oleh konsumen.

Agar suatu kemasan dapat berfungsi dengan baik, maka kemasan harus memenuhi beberapa syarat sebagai berikut:

1.      Harus dapat melindungi produk dari kotoran dan kontaminasi.

2.      Harus dapat melindungi produk dari kerusakan fisik, perubahan kadar air, gas dan penyinaran.

3.      Mudah untuk dibuka atau ditutup serta mudah ditangani dan mudah dalam pengangkutan saat distribusi.

4.      Efisien dan ekonomis.

5.      Harus mempunyai ukuran, bentuk dan bobot yang sesuai dengan norma atau standar yang ada.

6.      Dapat menunjukkan identitas, informasi, dan penampilan produk yang jelas agar dapat membantu dalam proses promosi atau penjualan.

Kehilangan atau peningkatan kadar air merupakan salah satu factor yang penting dalam penentuan masa simpan dari bahan pangan. Kemasan memberikan kondisi mikrolimat bagi bahan pangan yang dikemasnya. Kondisi tersebut, selain ditentukan oleh tekanan uap air juga ditentukan oleh gas pada bahan pangan.

Peningkatan kadar air akan digunakan oleh mikroorganisme untuk tumbuh. Semakin banyak kadar air ( melebihi kadar yang seharusnya ) maka mikroorganisme didalamnya akan tumbuh tak terkendali. Pertumbuhan tak terkendali dari mikroorganisme akan menyebabkan kerusakan pada bahan pangan.

Begitu pula dengan gas. Gas seperti oksigen akan digunakan oleh mikroorganisme aerobic untuk melakukan respirasi. Gas- gas lain akan menyebabkan perubahan cita rasa pada bahan pangan. Oleh karenanya, diperlukan kemasan yang mampu menghambat masuknya air maupun gas dari lingkungan kedalam kemasan.

Pada praktikum kali ini, akan dilakukan uji permeabilitas uap air dari kemasan plastic dengan melibatkan bahan- bahan penyerap air ( desikan ) seperti silica gel dan garam. Pada praktikum ini, sampel plastic yang digunakan adalah PVC, HDPE, LDPE, PP tipis dan PP tebal. Langkah pertama yang harus dilakukan adalah memasukkan desikan kedalam mangkuk lalu tutup dengan menggunakan kemasan plastic. Timbang beratnya selama 5 hari. Untuk perbandingan, dibuat kontrolnya dengan cara menutup mangkuk dengan sampel plastic tanpa diisi dengan desikan.

Setelah melakukan prosedur tersebut, didapatkan hasil penimbangan sebagai berikut:

1.      HDPE

Waktu	Control	Silica Gel	Garam
0	111.3586	137.7913	167.5978
3	111.3750	137.9285	167.6546
4	111.3323	137.9307	167.6216
5	111.3471	137.9802	167.6458
6	111.3779	138.0441	167.6684
7	111.3901	138.0955	167.6905

Berdasarkan hasil diatas, didapatkan data bahwa sampel mengalami peningkatan berat setiap harinya. Terkecuali pada sampel garam, didapatkan bahwa pada hari keempat mengalami penurunan berat. Hal tersebut menandakan bahwa pada hari ke empat, uap air atau kadar air pernah keluar dari bahan pangan menuju ke lingkungan.

Semakin meningkat berat sampel, maka permeabilitasnya semakin tinggi. Hal tersebut menandakan bahwa plastic HDPE memiliki permeabilitas yang tinggi. Semakin tinggi permeabilitasnya, maka semakin mudah gas dan uap air untuk masuk menembus kemasan.

Menurut literature, HDPE memiliki densitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan LDPE. Semakin tinggi nilai densitasnya, maka semakin rendah permeabilitasnya. Dapat dikatakan bahwa kemampuan HDPE untuk tidak tertembus oleh gas dan uap air lebih baik dibandingkan dengan LDPE.

2.      PVC

Waktu	Control	Silica Gel	Garam
0	126.8028	144.9698	152.0279
3	126.8380	145.1548	152.0964
4	126.7913	145.1537	152.0423
5	126.8007	145.2095	152.0415
6	126.8084	145.2517	152.0402
7	126.7976	145.2817	151.8790

PVC merupakan bahan pengemas yang biasa digunakan untuk mengemas mentega, margarine dan minyak karena memeiliki ketahanan terhadap minyak dan memiliki permeabilitas yang rendah.

Pada sampel control, terjadi keanehan pada setiap pengamatannya. Berat sampel akan menurun setelah mengalami kenaikan berat selama 2 hari. Pada sampel silica gel, didapatkan hasil bahwa sampel kenaikan berat secara konstan namun tidak pada hari ke 4 yang mengalami penurunan dari berat sebelumnya. Pada sampel garam, didapatkan bahwa terjadi penurunan secara konstan kecuali pada hari ketiga yang mengalami peningkatan berat dari hari sebelumnya. Apabila membandingkan antara berat silica gel dengan garam, didapatkan bahwa garam merupakan desikan yang paling baik dalam menyerap air dan gas.

PVC merupakan plastic tebal yang sangat mudah menyerap air dan melepaskannya kembali ke lingkungan. Hal tersebut dapat dilihat pada control dimana tiap 2 hari, sampel mengalamai kenaikan berat lalu dilanjutkan dengan penurunan berat. Hal tersebut menandakan bahwa air atau gas mudah masuk dan keluar dari kemasan, sehingga dapat dikatakan bahwa permeabilitas plastic PVC sangat tinggi. Apabila membandingkan permeabilitas antara PVC dan HDPE, didapatkan hasil bahwa permeabilitas PVC sedikit lebih rendah.

3.      LDPE

Waktu	Control	Silica Gel	Garam
0	124.8679	152.2099	161.3996
3	124.8691	152.3208	161.4206
4	124.8767	152.3764	161.4424
5	124.8537	152.2809	161.4133
6	124.4575	152.4223	161.4189
7	124.8576	152.4575	161.4223

LDPE merupakan salah satu plastic yang kuat, agak tembus cahaya fleksibel dan permukaannya sedikit berlemak.

Berdasarkan hasil diatas, didapatkan bahwa berat sampel mengalami peningkatan setiap harinya. Hal tersebut menandakan bahwa plastic LDPE memiliki permeabilitas yang tinggi. Menurut literature, kemasan LDPE memiliki daya proteksi yang baik terhadap uap air namun tidak untuk gas. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kenaikan berat tersebut disebabkan oleh adanya gas- gas seperti oksigen yang masuk dari lingkungan menembus kemasan.

4.      PP ( Tebal dan Tipis )

a.      PP Tebal

Waktu	Control	Silica Gel	Garam
0	119.3009	148.8609	158.6546
3	119.9379	148.9990	158.7210
4	119.3196	149.0117	158.6987
5	119.3130	149.0312	158.6870
6	119.3180	149.0303	158.6956
7	119.3189	149.0979	158.7016

b.      PP Tipis

Waktu	Control	Silica Gel	Garam
0	113.2124	145.3932	153.3473
3	113.2314	145.4757	153.3760
4	113.1981	145.4642	153.3419
5	113.1923	145.4701	153.3295
6	113.2149	145.5138	153.3556
7	113.2146	145.5324	153.3544

Polipropilen sangat mirip dengan polietilen dan sifat-sifat penggunaannya juga serupa. Polipropilen lebih kuat dan ringan dengan daya tembus uap yang rendah, ketahanan yang baik terhadap lemak, stabil terhadap suhu tinggi dan cukup mengkilap. Monomer polypropilen diperoleh dengan pemecahan secara thermal naphtha (distalasi minyak kasar) etilen, propylene dan homologues yang lebih tinggi dipisahkan dengan distilasi pada temperatur rendah. Dengan menggunakan katalis Natta- Ziegler polypropilen dapat diperoleh dari propilen.

Polipropilen memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

·         Ringan, mudah dibentuk, transpasan dan jernih dalam bentuk film. Tetapi dalam bentuk kemasan kaku maka PP tidak transparan.

·         Kekuatan terhadap tarikan lebih besar dibandingkan PE.

·         Pada suhu rendah akan rapuh.

·         Dalam bentuk murni pada suhu -30°C mudah pecah sehingga perlu ditambahkan PE atau bahan lain untuk memperbaiki ketahanan terhadap benturan.

·         Tidak dapat digunakan untuk kemasan beku.

·         Lebih kaku dari PE dan tidak mudah sobek sehingga dalam penanganan dan distribusi.

·         Permeabilitas uap air rendah, permeabilitas gas sedang.

·         Tidak baik untuk mengemas produk yang peka terhadap oksigen.

·         Tahan terhadap suhu tinggi sampai 150°C, sehingga dapat digunakan untuk mengemas produk pangan yang memerlukan proses sterilisasi.

·         Tahan terhadap asam kuat, basa dan minyak.

·         Pada suhu tinggi PP akan bereaksi dengan benzene, silken, toluene, terpentin asam nitrat kuat.

Apabila membandingkan antara literature dan hasil praktikum, maka dapat dinyatakan bahwa adanya perubahan yang tidak konstan ( kenaikan maupun penurunan berat ) disebabkan adanya gas yang masuk dan keluar dari lingkungan kedalam kemasan.

Selain menghitung perubahan berat, suatu permebailitas kemasan plastic juga dapat diketahui dengan cara menghitung nilai b nya dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

B =

Dengan menggunakan persamaan, berikut adalah hasil perhitungan b nya:

SAMPEL	KONTROL	SILICA GEL	GARAM
PVC	1,534x10-9	9,1037x10-8	4,39x10-8
LDPE	-1,82x10-5	4,39x 10-4	4,01x10-5
HDPE	1,8525 x 10-4	1,9392 x 10-5	-4,0645 x 10-6
PP TIPIS	3,8924x10-6	2,4628x10-4	1,256x10-5
PP TEBAL	9,0991 x 10-6	1,1980 x 10-4	2,375 x 10-5

Menurut literature, semakin kecil nilai b nya maka permeabilitasnya akan semakin baik. Hal tersebut didasarkan pada jumlah gas atau uap air dalam kemasan yang semakin sedikit sedangkan waktunya mengalami peningkatan. Berdasarkan hasil diatas, didapatkan bahwa nilai b PVC paling kecil diantara keempat sampel. Hal tersebut menandakan bahwa sampel PVC merupakan kemasan berpermeabilitas rendah terhadap gas atau uap air.

Berdasarkan nilai b hasil praktikum, didapatkan tingkatan sampel plastic dari permeabilitas rendah ke permeabilitas tinggi yaitu PVC, PP Tipis, PP Tebal, HDPE lalu LDPE.  Namun apabila membandingkan dengan literature, plastic PVC merupakn plastic yang paling tidak stabil karena terpengaruh oleh factor- factor lingkungan.

VI. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil praktikum diatas, didapatkan kesimpulan bahwa PP memiliki permeabilitas paling baik dibandingkan sampel plastic lainnya. Sebagian dari plastic memiliki permeabilitas yang baik terhadap uap air dan jenis lainnya memiliki permeabilitas yang baik terhadap gas. Kenaikan maupun penurunan berat tiap harinya, mungkin dikarenakan adanya gas maupun uap air yang masuk dan keluar dari lingkungan.

Apabila membandingkan kemampuan kerja silica gel dan garam, didapatkan bahwa kemampuan garam untuk menyerap uap air dan gas lebih baik dibandingkan dengan silica gel. Berdasarkan nilai b hasil praktikum, didapatkan tingkatan sampel plastic dari permeabilitas rendah ke permeabilitas tinggi yaitu PVC, PP Tipis, PP Tebal, HDPE lalu LDPE. 

                     

                                                  DAFTAR PUSTAKA      

Buckle, K.A., dkk. 1987. Ilmu Pangan. UI-Press : Jakarta

Bachriansyah, S.  1997.  Identifikasi Plastik.  Makalah Pelatihan Teknologi Pengemasan Industri  Makanan  dan  Minuman,  Departemen Perindustrian dan Perdagangan : Bogor.

Bierley, A.W., R.J. Heat and M.J. Scott, 1988, Plastic Materials Properties and Aplications. cations. Chapman and Hall Publishing, New York.

Brody. A.L. 1972. Aseptic Packaging of Foods. Food Technology. Aug. 70-74.

Brydson J.A. 1975. Platic Materials. 3th. Newnes-Butterworths. London

Herudiyanto, Marleen,Ir.,M.S. 2003. Pengemasan. Program Studi Teknologi Pangan Jurusan Teknologi Industri Pertanian Faperta UNPAD.