2 karena kehilangan air. Umumnya hanya dengan kehilangan 5-10 air dapat menyebabkan
diskolorasi, kehilangan flavor dan aroma, menurunnya nilai nutrisi seperti vitamin, meningkatnya kepekaan terhadap chilling injury dan kerusakan fisik lainnya, meningkatnya kejadian invasi
patogen, dan meningkatnya laju pelayuan. Seperti halnya dengan plastik sintetis, plastik biodegradabel diharapkan mempunyai
kemampuan untuk menjadi pelindung produk yang baik, yang dapat menahan transfer uap air maupun air dari bahan pangan ke lingkungan dan sebaliknya, memiliki permeabilitas selektif
terhadap gas tertentu, dan dapat mempertahankan aroma bahan pangan sehingga dapat mempertahankan mutu bahan pangan. Selain itu, plastik tersebut diharapkan mempunyai sifat
mekanis yang baik sehingga dapat berfungsi sebagai pelindung makanan terhadap pengaruh mekanik dari lingkungan.
Selama waktu penyimpanan maupun pemakaiannya, plastik dapat mengalami perubahan sifatnya, baik sifatnya sebagai penahan transfer uap air maupun sifat mekaniknya. Lembaran
plastik harus tahan terhadap kerusakan dan harus fleksibel sehingga tidak pecah apabila terjadi deformasi sehingga mampu memperkuat struktur bahan makanan dan melindunginya dari
pengaruh lingkungan. Secara umum, karakter mekanik yang penting sebagai ukuran penentuan kualitas plastik adalah kuat tarik dan perpanjangan putus. Sifat mekanik ini menggambarkan
kemampuan plastik untuk mempertahankan keutuhan dari plastik yang diaplikasikan untuk produk makanan. Oleh karena itu sebagai kemasan, plastik diharapkan dapat mempertahankan sifat fisik
dan mekaniknya agar dapat tetap menjaga kualitas produk yang dikemas. Dengan adanya perubahan kondisi lingkungan, dalam hal ini penyimpanan pada suhu rendah, plastik dapat
mempertahankan sifatnya sebagai pelindung kemasan.
1.2 TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari penelitian ini adalah : 1.
Membandingkan sifat fisik dan mekanik antara kemasan plastik retail yang umum digunakan. 2.
Mengetahui pengaruh suhu penyimpanan terhadap sifat fisik dan mekanik kemasan plastik retail.
1.3 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Ruang lingkup penelitian dibatasi pada jenis plastik retail yang terdiri dari plastik konvensional dan plastik biodegradabel. Plastik konvensional yang diteliti adalah plastik HDPE
yang diproduksi oleh Crownpoly Inc. dan plastik HDPE perforated yang diperoleh dari pasar. Sedangkan plastik biodegradabel yang diteliti adalah plastik komposit pati tapioka yang diproduksi
oleh PT Tirta Marta. Plastik biodegradabel yang digunakan telah diproduksi sekitar 1 bulan sebelum penelitian dimulai. Penelitian difokuskan pada penyimpanan plastik retail pada beberapa
suhu penyimpanan.
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 HIGH DENSITY POLYETHYLENE HDPE
Polietilen adalah salah satu jenis polimer dengan rantai linear sangat panjang yang tersusun atas unit-unit terkecil mer yang berulang-ulang yang berasal dari monomer molekul etilen. Pada
Gambar 1 ditunjukkan bahwa monomer memiliki ikatan kovalen tak jenuh ikatan ganda sedangkan pada mer ikatan tersebut menjadi aktif ikatan kovalen terbuka dengan elektron tak
berpasangan Saptono, 2008.
Gambar 1. Struktur molekul polimer polietilen Saptono, 2008 Polietilen adalah polimer termoplastik yang dibuat dari proses polimerisasi adisi gas etilen.
Etilen diproduksi dalam industri petrokimia melalui proses steam cracking. Dalam proses pembentukannya, gas atau hidrokarbon cair seperti nafta atau etana dipanaskan sampai 750-
950
o
C yang akan merangsang berbagai reaksi radikal bebas. Proses ini mengkonversi hidrokarbon jenuh menjadi hidrokarbon tak jenuh berukuran kecil seperti alkene olefin, etene etilen, dan
propene propilen. Etilen dipisahkan dari campuran kompleks melalui kompresi dan distilasi yang berulang Kniel et al., 1980.
Polietilen memiliki struktur yang fleksibel sehingga mudah dibentuk dan mempunyai daya rentang yang tinggi. Penampakannya bervariasi dari transparan, berminyak, sampai keruh
tergantung proses pembuatan dan jenis resin. Dengan titik leleh 120
o
C, polietilen dengan mudah digunakan untuk laminasi dengan bahan lain. Polietilen tahan terhadap asam, basa, alkohol,
deterjen dan bahan kimia serta kedap terhadap air, uap air dan gas. Dapat digunakan untuk penyimpanan beku hingga suhu -50
o
C. Namun polietilen memiliki kelemahan yaitu tidak cocok untuk pengemasan bahan yang beraroma karena memiliki transmisi gas yang tinggi. Selain itu
tidak sesuai digunakan untuk mengemas bahan pangan berlemak Julianti dan Nurminah, 2006. Polietilen mempunyai kekuatan benturan dan kekuatan sobek yang baik. Plastik polietilen
termasuk golongan termoplastik sehingga dapat dibentuk menjadi kantung dengan derajat kerapatan yang baik Sacharow dan Griffin, 1970.
Ikatan antar polimer dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu ikatan primer dan ikatan sekunder. Ikatan primer dari suatu polimer adalah ikatan kovalen, yaitu ikatan antar atom dengan
cara memakai elektron secara bersama-sama. Ikatan sekunder yang penting di dalam polimer misalnya adalah ikatan Van der Waals, ikatan hidrogen, dan ikatan ionik. Ikatan primer kovalen
termasuk ikatan antar atom yang sangat kuat, jauh lebih kuat jika dibandingkan dengan ikatan- ikatan sekunder, 10 hingga 100 kalinya. Kekuatan ikatan primer ganda antar atom karbon di dalam
ethylene C=C, misalnya besarnya adalah 721 kJg.mol sedangkan ikatan antar atom karbon dan hidrogen C-H adalah 436 kJg.mol Saptono, 2008.
4 Polietilen terdiri dari daerah kristalin dan daerah amorf. Rantai molekul pada daerah
kristalin ditandai dengan rantai lurus, sedangkan pada daerah amorf memiliki rantai yang bebas atau bercabang. Kombinasi daerah amorf dan kristalin ini menentukan bentuk produk yang akan
dihasilkan. Polimer yang lebih amorf akan seperti karet dan memiliki sifat fisik plastik yang fleksibel. Sedangkan polimer kristalin akan sangat kaku dan keras. Polimer yang memiliki densitas
tinggi akan memiliki derajat kristalinitas yang tinggi Equistar, 2004. Polietilen adalah jenis polimer yang memiliki sifat termoplastik yang disebabkan oleh
struktur rantainya yang linear, bercabang, dan berkait cross-linked. Polimer dari jenis ini akan bersifat lunak dan viscous pada saat dipanaskan dan menjadi keras dan kaku pada saat didinginkan
secara berulang-ulang. Struktur rantai molekul berkait cross-linked adalah struktur rantai yang memiliki daerah elastis non-linear yang sangat besar. Rantai berkait ini berfungsi sebagai
„pengingat bentuk‟ atau yang dikenal sebagai shape-memory polymer Saptono, 2008. Polietilen berdensitas tinggi atau HDPE adalah polietilen yang didefinisikan ASTM
memiliki densitas 0.941-0.965 gcm
3
58.7-60.3 lbft
3
. Besarnya densitas HDPE ditentukan oleh jumlah komonomer yang ditambahkan pada reaktor. Tipe komonomer yang digunakan selain
etilen adalah propilen, butena, heksena, dan oktena. Meningkatnya bobot molekul pada polietilen menyebabkan rantai polimer yang lebih panjang tidak lagi mengkristal dan menghasilkan
penurunan kristalinitas NBCE, 2006. Komonomer yang terlibat dalam mengontrol densitas, seperti 1-butene atau 1-hexene, menghasilkan ikatan percabangan pendek pada HDPE.
Penambahan jumlah ikatan percabangan pendek ini sangat mempengaruhi kristalinitas HDPE, dimana akan menghasilkan penurunan densitas dan derajat kristalinitasnya. Satu cabang etil per
1000 atom karbon dapat menghasilkan perubahan densitas sebanyak 0.01. Oleh karena itu, densitas HDPE akan membentuk garis linear dengan kristalinitasnya Carter, 2007.
HDPE merupakan polimer semikristalin. Derajat kristalinitas bergantung pada bobot molekul, jumlah komonomer, dan panas yang diberikan. Kristalinitas dapat meningkat karena
proses pendinginan yang lambat saat pembentukan plastik. Kristalinitas HDPE berkisar antara 50- 80 NBCE, 2006. Sifat mekanik plastik dapat menurun karena adanya kandungan bahan
pemlastis plasticizer. Molekul-molekul plasticizer yang terperangkap di antara rantai polimer akan bereaksi dengan membentuk ikatan hidrogen dalam rantai polimer sehingga menyebabkan
interaksi antara molekul polimer menjadi semakin berkurang namun menjadikan plastik semakin fleksibel Gunawan et al., 2007
Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan Gunawan et al. 2007 menunjukkan nilai kuat tarik HDPE sebesar 416.35 kgfcm
2
atau 40.83 MPa. Penelitian yang dilakukan Equistar 2003 menyebutkan HDPE dengan densitas 0.941-0.965 gcm
3
memiliki laju transmisi uap air 0.087-0.16 g100in
2
24jam atau 1.349-2.480 gm
2
24jam.
2.2 PLASTIK BIODEGRADABEL
