ACARA IV

TRANSFER MASS UAP AIR MELEWATI KEMASAN PLASTIK PE DAN PP

A. Tujuan

Tujuan dari praktikum acara Transfer Uap Air Melewati Plastik PE dan PP

adalah :

1. Menentukan laju transfer massa uap air melewati kemasan plastik PE dan PP.

2. Menentukan permebilitas uap air kemasn plastik PE dan PP.

3. Mengertahui pengaruh jenis bahan dan ketebalan pengemas terhadap

permeabilitas uap airnya.

B. Tinjauan Pustaka

Benda plastik didefinisikan sebagai bahan yang tidak mengalami

deformasi permanen sebelum tekanan luluh tertentu telah terlampaui. Benda

plastik sempurna yang tidak menunjukkan keelastikan akan mempunyai perilaku

tekanan-regangan yang ideal. Pada kenyataannya, sedikit saja benda yang betul-

betul plastik, kebanyakan itu plasto-elastik atau plastoviskoelastik

(Deman, 1989).

Kemasan terhadap bahan pangan dimaksudkan untuk membatasi antara

bahan pangan dalam keadaan normal sekelilingnya, untuk menunda proses

kerusakan dalam jangka waktu yang diinginkan. Pengemasan yang baik dapat

mencegah penularan bahan pangan oleh mikroorganisme yang berbahaya.

Pengaruh kadar air dan aktivitas air (aw) sangat penting dalam menentukan daya

awet dari bahan pangan. Hal itu karena keduanya mempengaruhi sifat-sifat fisik

(misalnya pengerasan, pengeringan) (Supardi, 1999).

Polietilen (PE), unsur atom-atom karbonnya bergabung melalui ikatan

kovalen yang kuat. Antara rantai satu dengan yang lain dihubungkan oleh ikatan

Vander Waals yang sifatnya jauh lebih lemah sehingga memberikan efek plastis.

Terdapat dua jenis polietilen yaitu Polietilen Densitas Rendah (PEDR) dihasilkan

dari proses polimerisasi pada tekanan tinggi. Bahan ini bersifat kuat,agak tembus

cahaya, fleksibel dan permukaannya terasa agak berlemak. Di bawah temperatur

60° C sangat resisten terhadap sebagian besar senyawa kimia. Di atas temperatur

tersebut polimer ini menjadi larut dalam pelarut karbon dan hidrokarbon klorida.

Daya proteksinya terhadap uap air baik, tetapi kurang baik bagi gas-gas yang lain

seperti oksigen. Titik lunaknya rendah, sehingga tak tahan untuk proses

steriilisasi dengan uap panas dan bila ada senyawa kimia yang bersifat polar akan

mengalami stress cracking (retak oleh tekanan) (Sulchan, 2007).

Secara periodik perubahan berat diukur dengan timbangan analitis dengan

keteltian kurang dari 1% terhadap besarnyaperbedaan berat yang diukur dari

periode ke periode berikutnya. Dari data berat dan waktu dapat ditentukan

besarnya laju transmisi uap air (Water Vapour Rate Transmission/WVTR).

Besarnya laju transmisi uap air (WVTR) dan permeabilitas dihitung berdasrkan

WVTR menyatakan besarnya laju transmisi uap pada kondisi seimbang (steady)

dalam satuan gram per hari per m2 luasan (Lastriyanto, 2007).

Pengemasan merupakan sistem yang terkoordinasi untuk menyiapkan

barang menjadi siap untuk ditransportasikan, didistribusikan, disimpan, dijual,

dan dipakai. Adanya wadah atau pembungkus dapat membantu mencegah atau

mengurangi kerusakan, melindungi produk yang ada di dalamnya, melindungi

dari bahaya pencemaran serta gangguan fisik (gesekan, benturan, getaran). Di

samping itu pengemasan berfungsi untuk menempatkan suatu hasil pengolahan

atau produk industri agar mempunyai bentuk-bentuk yang memudahkan dalam

penyimpanan, pengangkutan dan distribusi. Dari segi promosi wadah atau

pembungkus berfungsi sebagai perangsang atau daya tarik pembeli. Karena itu

bentuk, warna dan dekorasi dari kemasan perlu diperhatikan dalam

perencanaannya (Mareta, 2011).

Laju migrasi monomer ke dalam bahan yang dikemas tergantung dari

lingkungan. Konsentrasi residu vinil klorida awal 0.35 ppm termigrasi sebanyak

0.020 ppm selama 106 hari kontak pada suhu 25°C. Monomer akrilonitril keluar

dari plastik dan masuk ke dalam makanan secara total setelah 80 hari kontak

pada suhu 40°C. Semakin tinggi suhu maka semakin banyak monomer plastik

yang termigrasi ke dalam bahan yang dikemas. Oleh karena itu perlu penetapan

tanggal kadaluarsa pada bahan yang dikemas dengan kemasan plastik (Winarno,

1990).

Kemasan yang baik dapat memainkan peran penting dalam memfasilitasi

aliran kedua bahan dan informasi dalam rantai suplai makanan. Lingkaran luar

merupakan siklus rantai pasokan dari bahan baku melalui pembuatan,

pengemasan, distribusi penggunaan produk, dan pembuangan. Pengemasan,

dalam satu bentuk atau lain (seperti kantong, kontainer, gendang, palet), secara

tradisional digunakan untuk memfasilitasi aliran bahan dari satu lokasi ke lokasi

lain, dengan melakukan fungsi dasar penahanan dan perlindungan produk

(Yam, 2005).

Untuk memenuhi peningkatan harapan konsumen, makanan harus aman.

Meliputi secara konsisten kualitas yang baik dan atribut sensori, sehat dan murah

dan harus memiliki umur simpan yang baik. Salah satu cara untuk menyimpan

bahanpangan dengan baik, yaitu dilakukan pengemasan makanan (wadah,

pembungkus plastik) (Ray, 2006).

C. Metodologi

1. Bahan dan Alat

a. Gel silika

b. Plastik PP dan PE dengan ketebalan : 0,03 dan 0,08

c. Plastik Sealer

d. Termometer

e. Higrometer

2. Cara Kerja

Silica gel

Dimasukkan ke dalam plastik PE dan PP, direkatkan dengan sealer

Ditimbang kemasan beserta isinya = berat awal

Disimpan di suhu ruang (suhu dan RH dicatat), dicari P0 pada tabel uap

Ditimbang kemasan dan isinya setiap hari selama 5 hari

Dibandingkan plot grafik total, dilakukan regresi linier

Ditentukan WVTR dan permeabilitas

Dibuat Pembahasan

D. Hasil dan Pembahasan

Tabel 4.1 Perubahan berat plastik PE dan PP

Kel.Jenis

Kemasan

Berat Wadah dan IsiA (m2)

WVTRg

H2O/hari m2

kxg

H2O/hari m2

mmHg0 1 2 3 4 5

1 & 2 PE 0,03 7,9 7,9 8,0 8,0 8,0 8,0 0,0046 2,291667 0,19282

3 & 4 PE 0,08 8,8 8,9 8,9 8,9 8,9 9,0 0,0051 5,4901960,46194

35 &6 PP 0,03 8,7 8,7 8,7 8,7 8,7 8,8 0,0045 3,1778 0,2673

7 & 8 PP 0,08 9,9 9,9 9,9 9,9 10,0 10,0 0,0050 4,40,37021

5Sumber : Laporan Sementara

Pembahasan :

Gel silika adalah butiran seperti kaca dengan bentuk yang sangat

berpori, silika dibuat secara sintetis dari natrium silikat.Walaupun namanya gel

silika padat. Gel silika adalah mineral alami yang dimurnikan dan diolah

menjadi salah satu bentuk butiran atau manik-manik.

Kemasan memegang peranan penting dalam pengawetan suatu

produk pangan. Adanya wadah atau pembungkus dapat mencegah atau mengurangi

kerusakan, melindungi bahan pangan yang ada di dalamnya, melindungi dari bahaya

pencemaran serta gangguan fisik (gesekan, benturan, getaran). Penggunaan

plastik sebagai pengemas pangan terutama karena keunggulannya dalam hal

bentuknya yang fleksibel sehingga mudah mengikuti bentuk pangan yang

dikemas; berbobot ringan; tidak mudah pecah; bersifat transparan atau tembus

pandang, mudah diberi label dan dibuat dalam aneka warna, dapat diproduksi

secara massal, harga relatif murah dan terdapat berbagai jenis pilihan bahan

dasar plastik. Dalam menentukan fungsi kemasan sebagai pelindung, maka perlu

dipertimbangkan faktor-faktor utama yang mempengaruhi daya awet bahan pangan yang

telahdikemas meliputi : (1) sifat alamiah dari bahan pangan dan mekanisme

dimana bahan ini mengalami kerusakan, misalnya kepekaannya terhadap

kelembaban dan oksigen, dan kemungkinan terjadinya perubahan-perubahan

kimia dan fisik didalam bahan pangan, (2) ukuran bahan pengemas sehubungan dengan

volumenya,(3) kondisi atmosfer (terutama suhu dan kelembaban udara), dan (4)

ketahanan bahan pengemas secara keseluruhan terhadap air, gas, penutupan dan

lipatan. Polietilena (disingkat PE) (IUPAC: Polietena) adalahtermoplastik  

yang digunakan secara luas oleh konsumen produk sebagai kantong

plastik. Sekitar 60 juta ton plastik ini diproduksi setiap tahunnya.Polietilena

adalah polimer yang terdiri dari rantai panjang monomer  etilena 

(IUPAC:etena). Di industri polimer, polietilena ditulis dengan singkatan PE,

perlakuan yang sama yang dilakukan oleh Polistirena (PS) dan polipropelina

(PP). Polipropilena atau polipropena (PP) adalah sebuah polimer termo-p las t ik

yang d ibua t o leh industri kimia dan d igunakan da lam ber baga i

aplikasi, diantaranya pengemasan, tekstil ( con tohnya ta l i , paka ian

da lam termal dan karpet), alat tulis, berbagai tipe wadah terpakaikan

ulang serta bagian plastik, perlengkapan labolatorium,pengeras suara,

komponen otomotif dan uang kertas polimer. Polimer adisi yang terbuat dari

propilena monomer, permukaannya tidak rata serta memiliki sifat

resistan yang tidak biasa terhadap kebanyakan pelarut kimia, basa dan asam.

Ciri-ciri plastik jenis ini biasanya transparan tetapi tidak jernih atau berawan,

keras tetapi fleksibel, kuat, permukaan berlilin, tahan terhadap bahan kimia,

panas dan minyak, melunak pada suhu 140°C. Merupakan pilihan bahan plastik

yang baik untuk kemasan pangan, tempat obat, botol susu, dan sedotan.

Energi atau massa dapat dipindahkan dari suatu benda ke benda lain atau

lebih umum dari suatu sistem ke sistem lain. Perpindahan massa ini disebut

transfer massa. Laju transfer massa uap air merupakan proses pengeringan.

Pengeringan ialah suatu proses penguapan air dari suatu produk sampai

mencapai kandungan air kesetimbangan. Air yang diuapkan tersebut, merupakan

air bebas yang terdapat pada permukan produk maupun air terikat yang terdapat

dalam produk.

Permeabilitas air adalah kemampuan untuk melewatkan air. Sifat

permeabilitas plastik terhadap uap air dan udara menyebabkan plastik mampu

berperan memodifikasi ruang kemas selama penyimpanan. B i l a permeabilitas

dari kemasannya rendah maka akan meningkatkan kadar air dari produk.

Sehingga dapat merubah tekstur, rasa, dan aroma, bukan hanya itu saja umur

simpan dari produk juga akan berkurang karena bila kadar air meningkat, maka

aktivitas air ( aw ) akan meningkat. Aw merupakan tingkat ketersedian air bebas

dalam bahan pangan untuk berlangsungnya reaksi-reaksi kimia. Biokimia dan

pertumbuhan mikroorganisme yang mungkin dapat menurunkan mutu produk

tersebut. Peningkatan aw akan membuat mikroorganisme tumbuh tak terkendali.

Petumbuhan yang tak terkendali akan menyebabkan kerusakan pada bahan pangan

( produk). Permeabilitas merupakan kemampuan plastik untuk melewatkan air

melalui pori-pori plastik. Maka dapat dikatakan semakin meningkat berat sampel

maka permeabilitas semakin tinggi.

Pada praktikum didapat laju transfer massa uap air pada kelompok 7

adalah 4,4 dan permeabilitas uap air kemasan sebesar 0,370215. Urutan terbesar

sampai ke terkecil laju transfer massa uap air (WVTR), yaitu PE 0,08 ; PP 0,08 ;

PP 0,03 ; PE 0,03. Maka semakin meningkat berat sampel maka permeabilitas

semakin tinggi.

Faktor- faktor yang mempengaruhi adanya penyimpangan pada perubahan

berat pada sampel, diantarnya: sifat plastik, proses perekatan pada plastik,

kerapatan pengikatan dan suhu penyimpanan plastik. Serta ketelitian praktikan

dalam membaca berat timbangan.

E. Kesimpulan

Kesimpulan yang didapat dari acara IV Dasar Teknologi Pangan, yaitu :

1. Gel silika adalah butiran seperti kaca dengan bentuk yang sangat

berpori, silika dibuat secara sintetis dari natrium silikat.

2. Urutan terbesar sampai ke terkecil laju transfer massa uap air (WVTR), yaitu

PE 0,08 ; PP 0,08 ; PP 0,03 ; PE 0,03.

3. Semakin meningkat berat sampel maka permeabilitas semakin tinggi.

4. Permeabilitas air adalah kemampuan untuk melewatkan air.

5. Faktor- faktor yang mempengaruhi adanya penyimpangan pada perubahan

berat pada sampel, diantarnya: sifat plastik, proses perekatan pada plastik,

kerapatan pengikatan dan suhu penyimpanan plastik.

DAFTAR PUSTAKA

Deman, John. 1989. Priciples of Food Chemical. University of Guelph. Canada.Supardi, Imam. 1999. Mikrobiologi Dalam Pengolahan dan Keamanan Pangan.

Penerbit Alumni. Bandung.Sulchan, Mohammad. 2007. Keamanan Pangan Kemasan Plastik dan Styrofoam.

Jurnal Volum: 57, Nomor: 2. Semarang.Lastriyanto, Anang. 2007. Penentuan Koefisien Permeabilitas Film Edibel Terhadap

Transmisi Uap Air, Gas O2, Dan Gas Co2. Jurnal Teknologi Pertanian, Vol 8 No.3 (Desember 2007). Malang.

Mareta, Dea Tio. 2011. Pengemasan Produk Sayuran Dengan Bahan Kemas Plastik Pada Penyimpanan Suhu Ruang Dan Suhu Dingin. VOL. 7. NO 1, 2011: HAL 26 – 40. Yogyakarta.

Winarno, F.G. 1990. Migrasi Monomer Plastik Ke Dalam Makanan. Di dalam :S.Fardiaz dan D.Fardiaz (ed), Risalah Seminar Pengemasan dan Transportasidalam Menunjang Pengembangan Industri, Distribusi dalam Negeri danEkspor Pangan. Jakarta.

Yam, Kit L. 2005. Intelligent Packaging: Concepts and Applications. Vol. 70, Nr. 1. Israel.

Supid, Ray. 2006. The Potential Use of Polymer-Clay Nanocomposites in Food Packaging. International Journal of Food Engineering, Vol. 2 [2006], Iss. 4, Art. 5. Australia.

DRAFT ACARA IV

DASAR TEKNOLOGI PANGAN

Kelompok 7 :

Afid Fuad (H3112002)

Anindya S (H3112011)

Cindy Adella M (H3112018)

Dhodik K (H31120 )

Gladys C (H3112038 )

Kemala N (H3112046 )

DIII TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKRTA

2013

LAMPIRAN

Perhitungan :

y = a + bx

Laju transfer massauap air (WVTR) = ∆W∆ θA

= bA

Permeabilitasuap air kemasan (kx

) = WVTRPout

= WVTR

Po x RH

1. Kelompok 7 dan 8 (PP 0,08)

y = 0,022x + 9,876

WVTR = 0,022

0,0050

= 4,4 g H2O/hari m2

kx

= 4,4

23,777 x0,5

= 4,4

11,8885

= 0,370215 g H2O/hari m2 mmHg