Stabilitas Film Efek Pengeringan terhadap Karakteristik Film

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta Pengeringan didefinisikan sebagai proses pengambilan air yang relatif kecil dari suatu zat padat atau dari campuran gas. Pengeringan meliputi proses perpindahan panas, massa dan momentum. Pengeringan terjadi oleh adanya panas yang terjadi secara fisik yaitu operasi penguapan Saputra dan Ningrum, 2010. Film juga dapat dibuat dengan pemanasan inframerah melibatkan paparan material terhadap radiasi elektromagnetik di daerah panjang gelombang 1,8-3,4 µm, terdapat molekul air yang bergetar pada rentang frekuensi 60000-150000 MHz dan pemanasan internal yang cepat serta kenaikan tekanan uap air di dalam bahan Srinivasa, 2004. Metode pengeringan yang umum digunakan untuk film adalah pengeringan dengan menggunakan oven. Dalam teknik casting, biofilm diperoleh dengan pengeringan larutan kompleks yang terdiri dari polimer, pelarut yang mudah menguap dan kadang-kadang tidak menguap. Film ini dibuat dengan pengeringan pada temperatur 60 o C dalam oven dengan menuangkan larutan pada wadah yang rata Srinivasa, 2004.

2.3. Stabilitas Film

Film kitosan telah diusulkan untuk digunakan dalam pengolahan makanan, pemisahan membran, teknik kimia, kedokteran dan bidang bioteknologi, sifat mekanik, permeabilitas, stabilitas pelarut. Faktor-faktor yang mempengaruhi selektivitas dari film, yaitu ukuran pori membran, indeks pengembangan, kondisi pembuatan film, ketebalan, metode casting, dan karakteristik zat terlarut seperti berat molekul, dan pelarut yang digunakan Srinivasa, 2004. Fungsi film tergantung dari banyak faktor. Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja film telah dipelajari secara ekstensif. Banyak studi menjelaskan bagaimana komposisi, persiapan, dan kondisi penyimpanan mempengaruhi stabilitas barrier film dan sifat mekaniknya. Guo, et al. 2012 telah meneliti faktor yang mempengaruhi sifat fisik edible film dari protein jagung dan gandum. Rasio protein jagung, konsentrasi gliserol, rasio cair-padat, konsentrasi etanol, pH dan perlakuan temperatur pemanasan mempengaruhi sifat fisik film tersebut. Selain itu, Bourtoom 2007 juga telah meneliti faktor yang mempengaruhi sifat edible film dari protein kacang hijau. Disebutkan bahwa pH dan temperatur pemanasan film memiliki pengaruh terbesar pada sifat fisiko- UIN Syarif Hidayatullah Jakarta kimia dan permeabilitas edible film yang dari protein kacang hijau. Warna film juga lebih gelap dan lebih kekuningan seiring dengan peningkatan pH dan temperatur pemanasannya. Sedangkan, Dureja, et al. 2011 menyebutkan dalam penelitiannya bahwa waktu penyimpanan, temperatur pengeringan, kelembaban udara, dan jumlah plasticizer mempengaruhi sifat film pati kaya amilosa. 2.4. Karakteristik Film 2.4.1. Karakteristik Mekanik Kekuatan tarik merupakan gaya tarik maksimum yang dapat ditahan oleh sebuah film hingga terputus. Kuat tarik yang terlalu kecil mengindikasikan bahwa film yang bersangkutan tidak dapat dijadikan sediaan, karena karakter fisiknya kurang Astuti, 2008. Parameter ini menggambarkan gaya maksimum yang terjadi pada film selama pengukuran berlangsung. Sedangkan perpanjangan putus adalah perubahan panjang maksimum pada saat terjadi peregangan sampai film terputus. Perpanjangan putus mempresentasikan kemampuan film meregang secara maksimum. Film dengan nilai pemanjangan yang rendah mengindikasikan bahwa film tersebut kaku dan mudah patah. Umumnya struktur film lebih lembut, kuat tarik menurun dan perpanjangan putus meningkat. Temperatur pengeringan dan pH adalah faktor yang paling berpengaruh terhadap sifat mekanik, sedangkan waktu pengeringan mempunyai efek yang lebih sedikit Astuti, 2008.

2.4.2. Karakteristik Fisik

Ketebalan merupakan parameter yang berpengaruh terhadap pembentukan film. Ketebalan film dipengaruhi oleh luasan cetakan, volume larutan, dan banyaknya total padatan dalam larutan. Dengan cetakan yang sama, film yang terbentuk akan lebih tebal apabila volume larutan yang dituangkan ke dalam cetakan lebih banyak. Sedangkan pemeriksaan morfologi permukaan film dilakukan dengan mikroskop cahaya LM atau SEM Scanning Electron Microscopy untuk mengetahui mikrostruktur permukaan film Park et al., 1996; Astuti, 2008. UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.4.3. Karakteristik Kimia

Banyak peneliti sering meneliti konformasi kitosan menggunakan spektroskopi IR karena spektrum IR menunjukkan pita serapan khas yang sensitif terhadap konformasi molekul kitosan Kweon et al, 2000. Spektrum yang diperoleh digunakan untuk menentukan kemungkinan interaksi kelompok fungsional antara kitosan dengan natrium tripolifosfat Salleh et al, 2009. Sedangkan penentuan bobot molekul dilakukan dengan menggunakan metode viskositas dengan menggunakan viskometer Ostwald Srinivasa, 2004.

2.4.4. Karakteristik Fungsional

Laju transmisi uap air adalah kecepatan transmisi uap air melalui suatu unit luasan bahan yang permukaannya rata dengan ketebalan tertentu, sebagai akibat dari suatu perbedaan unit tekanan uap antara dua permukaan tertentu pada kondisi suhu dan kelembaban tertentu. Laju ini menyangkut proses pemindahan larutan dan difusi, larutan berpindah dari satu sisi film dan selanjutnya berdifusi ke sisi lainnya setelah menembus film tersebut Krochta, 1994. Laju transmisi uap air sangat dipengaruhi oleh RH, temperatur, ketebalan, jenis dan konsentrasi plasticizer dan sifat bahan pembentuk film Astuti, 2008. Ketebalan film juga berpengaruh terhadap laju transmisi uap air. Sedangkan, daya mengembang dari film kitosan ditentukan dengan merendamnya dalam phosphate buffered saline PBS pada pH 7,4.

2.5. Efek Pengeringan terhadap Karakteristik Film

Pengaruh kondisi pengeringan yang diberikan tergantung pada berbagai karakteristik bahan baku. Selain itu, berbagai fenomena, seperti transisi dari bentuk amorf ke fase vitreous, penampilan pemisahan fasa inkompatibilitas termodinamika dan kristalisasi dapat terjadi. Hubungan antara sifat fisikokimia biopolimer dan kondisi pengeringan cukup penting Blacido et al., 2005. Sebagian besar proses pengeringan, terutama material yang sensitif terhadap panas seperti makanan dan bio-produk, mengalami kehilangan warna, nutrisi, rasa danatau tekstur Shuan Liu, 2008. UIN Syarif Hidayatullah Jakarta Pan et al., 2010 telah meneliti film kitosan yang terplastisisasi gliserin dengan kondisi pengeringan yang berbeda yaitu pada temperatur 40 o C dan 80 o C. Film yang dihasilkan pada temperatur 40 o C memiliki penampilan fisik transparan, kecuali yang diperoleh pada temperatur 80 o C yang sedikit berwarna kekuningan. Menurut Srinivasa dan Mayachiew Devahastin, warna kekuningan tersebut disebabkan oleh temperatur yang tinggi. Faktanya, bahwa temperatur yang lebih tinggi dapat menyebabkan peningkatan reaksi Maillard. Film yang dikeringkan pada temperatur 40 o C 20 RH 780 kDa mempunyai nilai kuat tarik TS dan elongasi E lebih tinggi yakni 81,3±4,1 MPa dan 56,5±4,7 dibandingkan dengan film yang dikeringkan pada temperatur 80 o C 20 RH 780 kDa yakni 64,4±4,3 MPa dan 32,6±4,7 . Nilai WVP pada film yang dikeringkan pada temperatur 40 o C 20 RH 780 kDa yakni 1,01±0,13 g.mmkPa.h.m lebih tinggi dibandingkan dengan film yang dikeringkan pada temperatur 80 o C 20 RH 780 kDa yakni 0,59±0,08 g.mmkPa.h.m. Temperatur pengeringan lebih mempengaruhi sifat mekanik dan barrier film daripada RH relative humidity pengeringan. Tingginya temperatur pengeringan menghasilkan sifat mekanik yang lebih buruk TS dan E lebih rendah dan sifat barrier yang lebih baik WVP lebih rendah. Chiou et al. 2009 juga telah meneliti efek temperatur pengeringan terhadap film gelatin ikan. Film gelatin ikan dikeringkan pada 4 o C, 23 o C, 40 o C, dan 60 o C. Hal ini mengakibatkan film gelatin ikan yang dikeringkan pada temperatur 4 o C memiliki kekuatan tarik dan persen nilai elongasi yang lebih tinggi daripada film gelatin ikan yang dikeringkan pada temperatur 23 o C, 40 o C, dan 60 o C. Selain itu, absorpsi air yang ditunjukkan film gelatin ikan 4 o C memiliki keseimbangan kadar air lebih tinggi dari film gelatin ikan 23 o C, 40 o C, dan 60 o C, kecuali pada kelembaban yang relatif rendah dan tinggi. Selain itu, film gelatin ikan 4 o C mempunyai nilai permeabilitas uap air dua sampai tiga kali lebih tinggi daripada film gelatin ikan yang lain 23 o C, 40 o C, dan 60 o C. UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2.6. Efek Iradiasi terhadap Karakteristik Film