Kemasan Aktif Oxygen Scavenging Berbasis Material Komposit Kitosan-Polivinil Alkohol untuk Minyak Ikan Lemuru (Sardinella sp.).

KEMASAN AKTIF OXYGEN SCAVENGING BERBASIS
MATERIAL KOMPOSIT KITOSAN-POLIVINIL ALKOHOL
UNTUK MINYAK IKAN LEMURU (Sardinella sp.)

SHEILLA AMANDA

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi berjudul “Kemasan Aktif
Oxygen Scavenging Berbasis Material Komposit Kitosan-Polivinil Alkohol untuk
Minyak Ikan Lemuru (Sardinella sp.)” adalah benar hasil karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada
perguruan tinggi manapun. Seluruh sumber data dan informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir

skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015

Sheilla Amanda
NIM C34100060

ABSTRAK
SHEILLA AMANDA. Kemasan Aktif Oxygen Scavenging Berbasis
Material Komposit Kitosan-Polivinil Alkohol untuk Minyak Ikan Lemuru
(Sardinella sp.). Dibimbing oleh BAMBANG RIYANTO dan WINI
TRILAKSANI.
Kemasan aktif merupakan kemasan yang dalam formulasinya sengaja
ditambahkan suatu material untuk meningkatkan kemampuannya dalam menjaga
kualitas, keamanan, dan nilai sensori dari bahan. Kemasan aktif oxygen
scavenging belum pernah diaplikasikan pada produk minyak ikan. Penelitian ini
bertujuan mengembangkan model kemasan aktif oxygen scavenging dari material
komposit kitosan-polivinil alkohol melalui pendekatan perubahan mutu minyak
ikan lemuru. Aktivitas penelitian meliputi pembuatan dan karakterisasi film,

pengembangan model, dan pengujian tingkat kemampuan atau fungsionalisasi
kemasan aktif oxygen scavenging melalui pendekatan perubahan mutu minyak
ikan selama penyimpanan. Kemasan aktif oxygen scavenging dengan penggunaan
komposit kitosan-PVA menunjukkan sifat fisik (ketebalan 0,056 ± 0,006 mm dan
persentase perpanjangan putus 151,37 ± 11,38%) yang lebih baik dibandingkan
dengan kemasan kontrol (ketebalan 0,052 ± 0,003 mm, dan persentase
perpanjangan putus 120,04 ± 8,03%). Tingkat kemampuan atau fungsionalisasi
kemasan aktif oxygen scavenging melalui pendekatan perubahan mutu minyak
ikan selama penyimpanan masih belum memberikan pengaruh yang signifikan
terhadap peningkatan bilangan iod, bilangan peroksida dan asam lemak bebas.
Kata kunci: kemasan aktif, kitosan, minyak ikan, penyerap oksigen

ABSTRACT
SHEILLA AMANDA. Active Packaging Oxygen Scavenging Based on
Chitosan-Polyvinyl Alcohol Composite Materials for Sardinella sp. Fish Oil.
Supervised by BAMBANG RIYANTO and WINI TRILAKSANI
Active packaging is packaging in the formulation deliberately added with a
material to improve its ability to enhance the quality, safety and sensory value of
stuffs. Active packaging with oxygen scavenging has not applied for fish oil
products. This research aimed to develop a model of active packaging oxygen

scavenging from chitosan-PVA composite for Sardinella sp. fish oil. Research
activities including formulation and characterization, model development, and
capability level or functionalization of active packaging oxygen scavenging
through the approach of fish oil quality changes during storage. Active packaging
oxygen scavenging with chitosan-PVA composite showed that the physical
properties (thickness 0.056 ± 0.006 mm, elongation at break percentage
151.37 ± 11.38%), were better than the control packaging (thickness 0.052 ±
0.003 mm, elongation at break percentage 120.04 ± 8.03%). The level of cability
or functionalization of active packaging with oxygen scavenging approach fish oil
quality changes during storage did not have a significant influence on the increase
in iodine value, peroxide value and free fatty acid of fish oil.
Keywords: active packaging, chitosan, fish oil, oxygen scavenger

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB

Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
ini dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

KEMASAN AKTIF OXYGEN SCAVENGING BERBASIS
MATERIAL KOMPOSIT KITOSAN-POLIVINIL ALKOHOL
UNTUK MINYAK IKAN LEMURU (Sardinella sp.)

SHEILLA AMANDA

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan pada
Departemen Teknologi Hasil Perairan

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

Judul Skripsi

Nama
NIM
Program Studi

: Kemasan Aktif
Oxygen Scavenging Berbasis Material
Komposit Kitosan-Polivinil Alkohol untuk Minyak Ikan
Lemuru (Sardinella sp.)
: Sheilla Amanda
: C34100060
: Teknologi Hasil Perairan

Disetujui oleh

Bambang Riyanto, SPi MSi
Pembimbing I

Dr Ir Wini Trilaksani, MSc

Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi
Ketua Departemen

Tanggal Lulus :

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT berkat rahmat dan
karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Kemasan Aktif
Oxygen Scavenging Berbasis Material Komposit Kitosan-Polivinil Alkohol untuk
Minyak Ikan Lemuru (Sardinella sp.)”.
Terima kasih penulis ucapkan kepada semua pihak yang telah membantu
penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini, terutama kepada :
1 Bapak Bambang Riyanto, SPi MSi dan Ibu Dr Ir Wini Trilaksani, MSc
selaku dosen pembimbing atas segala bimbingan dan pengarahan yang
diberikan kepada penulis.
2 Dr. Sugeng Heri Suseno, SPi MSi selaku dosen penguji yang telah

memberikan pengarahan dalam melengkapi keilmuan yang ada.
3 Dr. Ir. Iriani Setyaningsih, MS selaku Ketua Program Studi Teknologi
Hasil Perairan.
4 Prof. Dr. Ir. Joko Santoso, MSi selaku dosen penguji dan ketua
Departemen Teknologi Hasil Perairan FPIK yang telah memberikan
pengarahan dalam melengkapi keilmuan yang ada dan menyetujui tulisan
ini.
5 Keluarga terutama kedua orang tua (Muhamad Taufik dan Reny
Ambarwati dan Muhamad Akmal yang telah memberikan doa dan
dukungannya selama ini.
6 Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Rizal A, Wirathazia
ELC, Maydariana A, Elly S, Chalida S, Bayu I, Santiara P, Rizky IA, dan
Nia K atas pemberian semangat dan dukungan tiada henti kepada penulis.
7 Teman-teman THP 47 yang telah memberi dukungan dan semangat
kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan karya ilmiah ini masih terdapat
kekurangan. Kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan.
Semoga karya ilmiah ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak yang
memerlukannya.

Bogor, Agustus 2015

Sheilla Amanda

DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................
PENDAHULUAN ................................................................................................
Latar Belakang ..................................................................................................
Tujuan Penelitian ..............................................................................................
METODE PENELITIAN .....................................................................................
Waktu dan Tempat ............................................................................................
Bahan dan Alat ..................................................................................................
Tahapan Penelitian ............................................................................................
Preparasi bahan, pembuatan dan karakterisasi film kemasan aktif oxygen
scavenging .....................................................................................................
Pengembangan model kemasan aktif oxygen scavenging .............................
Tingkat kemampuan atau fungsionalisasi kemasan aktif oxygen
scavenging melalui pendekatan perubahan mutu minyak ikan selama
penyimpanan .................................................................................................

Analisis data ..................................................................................................
Prosedur Analisis ..............................................................................................
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................
Viskositas Larutan Dasar Film Kemasan Aktif Oxygen Scavenging ...............
Karakteristik Fisik Film Kemasan Aktif Oxygen Scavenging ..........................
Spektrum Transmitansi Gugus Fungsi Film Kemasan Aktif Oxygen
Scevenging ........................................................................................................
Struktur Film Kemasan Aktif Oxygen Scavenging ...........................................
Tingkat Kemampuan atau Fungsionalisasi Kemasan Aktif Oxygen
Scavenging melalui Pendekatan Perubahan Mutu Minyak Ikan selama
Penyimpanan .....................................................................................................
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................
Kesimpulan .......................................................................................................
Saran .................................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................
RIWAYAT HIDUP ..............................................................................................
LAMPIRAN .........................................................................................................
RIWAYAT HIDUP ..............................................................................................

vi

vi
1
1
2
3
3
3
3
3
4

5
5
5
8
8
9
11
12

13
18
18
18
19
33
24
33

DAFTAR GAMBAR
1

2

3

4
5

6

7

8
9

Model pengembangan kemasan aktif oxygen scavenging dengan
penempatan film komposit kitosan-PVA pada tutup botol kaca
penyimpanan minyak ikan lemuru (modifikasi Ryosei et al. 2008) .............
Viskositas larutan bahan dasar film kemasan aktif oxygen scavenging
(
= PVA 8%,
= Kitosan 2%, dan
= PVA 8%+Kitosan 2%+
Gliserol) ........................................................................................................
Laju transmisi uap air kemasan aktif oxygen scavenging dari komposit
kitosan dan PVA (
A: Kitosan 2%+ PVA 8%+Gliserol,
B: PVA
8% (kontrol)) ................................................................................................
Spektrum transmitan FTIR kemasan aktif oxygen scavenging dari film
komposit kitosan ...........................................................................................
Struktur film komposit kitosan-PVA untuk material kemasan aktif
oxygen scavenging dengan SEM (A: PVA 8% (kontrol) permukaan
lebih licin dan halus, B: Kitosan 2%+ PVA 8%+Gliserol permukaan
berpori/berbintik) ..........................................................................................
Pendekatan perubahan bilangan iod minyak ikan lemuru selama
penyimpanan untuk melihat tingkat kemampuan atau fungsionalisasi
kemasan aktif oxygen scavenging (Keterangan:
PVA 8%+Kitosan
2%+ Gliserol,
kontrol (PVA 8%)) ......................................................
Pendekatan perubahan bilangan peroksida minyak ikan lemuru selama
penyimpanan untuk melihat tingkat kemampuan atau fungsionalisasi
kemasan aktif oxygen scavenging (Keterangan:
PVA 8%+ Kitosan
2%+Gliserol,
kontrol (PVA 8%)) ......................................................
Mekanisme peroksidasi lipida.......................................................................
Pendekatan perubahan asam lemak bebas minyak ikan lemuru selama
penyimpanan untuk melihat tingkat kemampuan atau fungsionalisasi
kemasan aktif oxygen scavenging (Keterangan:
PVA 8%+Kitosan
2%+Gliserol,
kontrol (PVA 8%)) ......................................................

4

8

10
11

12

14

15
16

18

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8

Keragaan asam lemak minyak ikan lemuru (Sardinella sp.) ........................
Hasil uji FTIR dan interpretasi spektrum IR serbuk kitosan ........................
Hasil uji FTIR dan interpretasi spektrum IR film PVA 8%+kitosan
2%+gliserol ...................................................................................................
Grafik hasil uji mekanik film PVA 8%+kitosan 2%+gliserol ......................
Grafik hasil uji mekanik film PVA 8% (kontrol) .........................................
Grafik pertambahan bobot pada pengujian laju transmisi uap air ................
Tabel hasil uji normalitas dan independent sampel t test bilangan iod
minyak ikan lemuru selama penyimpanan ....................................................
Tabel hasil uji normalitas dan independent sampel t test bilangan
peroksida minyak ikan lemuru selama penyimpanan ...................................

25
26
27
28
28
29
29
30

9

Tabel hasil uji normalitas dan independent sampel t test angka asam
lemak bebas minyak ikan lemuru selama penyimpanan .............................. 31

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kemasan pada produk pangan antara lain berfungsi untuk melindungi
makanan dari pengaruh lingkungan, memberikan informasi mengenai makanan
tersebut dan memudahkan saat pendistribusian (Restuccia et al. 2010). Peran
penting ini mendorong kemasan menjadi sektor industri terbesar di dunia, dengan
kemasan pangan sebagai produk utamanya (Kim et al. 2014). Business
Communications Company (BCC) Research (2013) melaporkan pasar global
untuk produk advanced packaging (active, controlled, and intelligent packaging)
pangan dan minuman diperkirakan telah mencapai US $31,4 juta dan
diproyeksikan mendekati US $44,3 juta pada tahun 2017. Perkembangan ini dapat
diprediksi dari berbagai gejala sosial dan ekonomi dunia karena standar hidup dan
permintaan konsumen yang terus meningkat, terutama tuntutan akan keamanan,
kenyamanan, kesehatan, kesejahteraan, dan lingkungan hidup yang lebih baik.
Kemasan aktif (active packaging) merupakan bentuk kemasan yang secara
sengaja ditambahkan sesuatu material dengan tujuan untuk meningkatkan
kemampuannya dalam menjaga atau memelihara kualitas, keamanan, dan sensori
dari bahan pangan (Day 2008). Material aktif berbeda telah dikembangkan untuk
meningkatkan fungsionalitas terhadap kemasan (Kerry et al. 2006). Kemasan aktif
berprinsip pada migrasi atau difusi fase gas dari senyawa aktif yang dapat dicapai
melalui kontak langsung antara makanan dan bahan kemasan (Ramos et al. 2013).
Kecenderungan baru model kemasan aktif yang berkembang adalah
modified atmosfer packaging (MAP), smart/intelegent packaging, dan active
packaging (Gohil dan Wysock 2013). Active packaging ternyata juga memiliki
beberapa teknik atau sistem, seperti carbon dioxide release, ethylene scavenging,
ethanol release, water vapour removal dan oxygen scavenging. Fokus
pengembangan kemasan aktif saat ini adalah pada penggunaan bahan penyerap
oksigen (oxygen scavengers) (Kerry et al. 2006). Bahan penyerap oksigen dipilih
karena keberadaan oksigen pada kemasan makanan dapat mempercepat kerusakan
makanan (menyebabkan off-flavour, perubahan warna, hilangnya nutrisi dan
serangan bakteri) (Bortolomeazzi et al. 2007). Teknologi bahan penyerap oksigen
(oxygen scavengers) yang dikembangkan antara lain mekanisme oksidasi besi
(Polyakov dan Miltz 2010) dan oksidasi asam askorbat (Janjarasskul et al. 2011).
Prinsip oksidasi besi paling banyak digunakan (Cecchi et al. 2010), namun Byun
et al. (2012) melaporkan bahwa penyerapan oksigen dari besi diduga dapat
berisiko terhadap kesehatan, selain secara fungsional tidak dapat digunakan untuk
produk pangan cair.
Penggunaan bahan alami telah pula dikembangkan, misalnya pemanfaatan
campuran α-tokoferol dengan logam transisi. Sistem ini memiliki kapasitas
penyerapan oksigen yang rendah, yaitu 6,72 cc O2/g (Byun et al. 2011), jika
dibandingkan dengan serbuk besi dalam sachet yang memiliki kapasitas
penyerapan oksigen 39-79 cc O2/g (Charles et al. 2006). Penggunaan ascorbyl
palmitate-β-cyclodextrin inclusion complex juga mulai dikembangkan karena
memiliki kapasitas penyerapannya yang hampir sama dengan serbuk besi dalam
sachet yaitu 37,85 cc O2/g (Byun dan Whiteside 2012).

2
Pengembangan berbagai bentuk penggunaan kitosan telah banyak
dilakukan, seperti serpihan (flakes), bahkan butiran (partikel), hidrogel, maupun
membran/film, sehingga dapat meningkatkan kemampuan adsorpsi, kekuatan
mekanik dan kestabilannya (Zhang et al. 2007). Bagian aktif pada kitosan
diperankan oleh atom N dari gugus amina (-NH2) dan atom O dari gugus hidroksi
(-OH) (Jin dan Bai 2002). Utami (2014) menunjukkan bahwa material kitosantungsten trioksida dalam bentuk thin film dapat berperan sebagai sensor
gasochromic untuk penyerapan gas karbondioksida (CO2). Riyanto et al. (2010)
juga melaporkan model smart packaging, dengan material berupa kitosan-PVAindikator BTB, yang berhasil menunjukkan kemampuannya dalam mendeteksi
tingkat kebusukan filet ikan nila yang diduga berasal dari penyerapan komponenkomponen basa volatil (amonia). Kitosan dengan polivinil alkohol (PVA) telah
dilaporkan memiliki sifat mekanik dan kimia yang baik. Interaksi antara kitosan
dan PVA dalam campuran, dikaitkan melalui agregasi hidrofobik rantai samping
dan ikatan hidrogen antarmolekul dan intramolekul (Jin dan Bai 2002).
Penggunaan kitosan pada produk yang menggunakan minyak ikan telah mulai
dikembangkan. Yu et al. (2013) melaporkan bahwa kitosan larut air dan selulosa
yang ditambahkan caffeic-acid ternyata dapat menghambat oksidasi produk
emulsi minyak ikan.
Estiasih (2009) melaporkan bahwa kandungan asam lemak tidak jenuh yang
tinggi pada minyak ikan lemuru (Sardinella sp.) menyebabkan mudah sekali
teroksidasi dan mengalami ketengikan selama penyimpanan. Guillén dan Cabo
(2002) melaporkan bahwa kerusakan oksidasi minyak ikan diawali oleh
otooksidasi asam lemak tidak jenuh dengan terbentuknya radikal-radikal bebas
yang disebabkan oleh cahaya, panas, dan logam berat. Radikal-radikal bebas ini
kemudian bereaksi dengan oksigen membentuk senyawa peroksida aktif yang
akhirnya mempengaruhi sifat-sifat fisik dan kimia dari minyak ikan terutama
bilangan iod dan bilangan peroksida. Pengembangan kemasan dan teknik
penyimpanan minyak ikan lemuru yang dapat meminimalisasi perubahan mutu
atau kerusakan, terutama oksidasi pada minyak ikan belum banyak dilakukan.
Keberadaan gugus NH2 pada kitosan yang berubah menjadi gugus
bermuatan positif (NH3+), akibat penerimaan ion H+ dari lingkungan,
menyebabkan kitosan memiliki reaktivitas yang tinggi (Jin dan Bai 2002).
Reaktivitas inilah yang diduga mampu berikatan dengan oksigen bebas yang
merupakan salah satu pemicu terjadinya oksidasi minyak ikan. Asumsi-asumsi
tersebut meyakinkan bahwa penelitian mengenai komposit kitosan-PVA sebagai
kemasan aktif oxygen scavenging pada penyimpanan minyak ikan yang berperan
menangkap oksigen penyebab oksidasi menjadi penting untuk dikembangkan.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan model kemasan aktif oxygen
scavenging dari material komposit kitosan-polivinil alkohol melalui pendekatan
perubahan mutu minyak ikan lemuru (Sardinella sp.).

3

METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret sampai Juli 2014. Penelitian
bertempat di Institut Pertanian Bogor, yang meliputi Laboratorium Analisis Bahan,
Departemen Fisika, FMIPA dan Laboratorium Biokimia Hasil Perairan,
Departemen Teknologi Hasil Perairan, FPIK. Lokasi lain adalah Balai Pengujian
Mutu Barang Ekspor Impor, Ciracas, Jakarta dan Laboratorium Pusat Survei
Geologi (Puslitbang Geologi Kelautan (P3GL)), Bandung.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan meliputi bahan pembuatan kemasan aktif oxygen
scavenging, yaitu berupa kitosan komersial (CV Bio Chitosan Indonesia berbahan
dasar cangkang kepiting, derajat deasetilasi 88,16% dengan perhitungan
menggunakan spektrum spektroskopi inframerah (FTIR) mengacu ASTM E1252
(2013), kadar air 7,90% serta kadar abu 0,73%), asam asetat glasial 98% (Merck
KgaA Germany), polivinil alkohol (Merck KgaA Germany), gliserol (Merck
KgaA Germany). Bahan lain meliputi minyak ikan lemuru (Sardinella sp.) yang
diperoleh dari tahapan precooking saat proses pengalengan lemuru di PT Maya
Food Industries, Pekalongan, Jawa Tengah (ditransportasikan dalam wadah 20 L
dengan lama perjalanan 12 jam, preparasi yang dilakukan melalui sentrifugasi 12
522 G selama 30 menit dan suhu 10 °C, selanjutnya disimpan pada dalam lemari
es 5 °C), akuades, etanol, kloroform, kalium iodida (KI), natrium tiosulfat, pati,
indikator phenolphthalein (PP), kalium hidroksida (KOH), dan pereaksi Wijs.
Alat yang digunakan meliputi, sentrifuge Hitachi CR G Series (himac CR
21G) Japan, magnetic stirrer (Yamato MD-41 Japan), oven (Memmert DIN
12880-KI, 220 V,50/60 Hz Germany), tensile strength and elongation tester
Zwick/Roell Z005 USA, seperangkat alat pengukur water vapor transmission rate
(OSK 2380 moisture previous cups), viskometer Brookfield LVDV-E (spindle 2,
50 rpm) USA, Scanning Electron Microscopy (SEM) merk JEOL JSM-6360LA
Japan, dan Fourier Transform Infra Red (FTIR) spektrofotometer model Bruker
Tensor 27 Japan (rentang spektrum 4000-400 cm-1, dengan standar kalium
bromida (KBr) beam splitter).
Tahapan Penelitian
Preparasi bahan, pembuatan dan karakterisasi film kemasan aktif oxygen
scavenging
Bahan dan komposisi bahan yang digunakan untuk pembuatan kemasan
aktif oxygen scavenging mengacu Liang et al. (2009), dengan formulasi terbaik
film komposit kitosan-PVA, yaitu 100 mL larutan kitosan 2% (b/v), 100 mL PVA
8% (b/b) dan 1 mL gliserol. Preparasi diawali dengan pembuatan larutan kitosan,
yaitu 2 g serbuk kitosan yang dilarutkan dalam 100 mL asam asetat 1%
menggunakan magnetic stirrer dengan kecepatan 45 G selama 1 jam. Larutan
PVA 8% (b/b) dibuat dengan mencampurkan 24 g kristal PVA dalam 276 g

4
akuades, kemudian dipanaskan menggunakan kompor listrik pada suhu 90 ºC
selama 1 jam.
Pencampuran larutan kitosan dan PVA dilakukan menggunakan magnetic
stirrer dengan kecepatan 45 G selama 1 jam. Pengujian karakteristik dilakukan
berupa uji viskositas dengan menggunakan viskometer Brookfield yang
dioperasikan menurut ASTM D789 (2010).
Pencetakan lembaran film mengacu Leceta et al. (2013) dengan
menuangkan larutan campuran pada wadah kaca pencetak berdimensi
29,5×29,5×2,5 cm3 dengan ketinggian larutan pada wadah 2-3 mm. Pengeringan
menggunakan oven udara pada suhu 40 °C selama 48 jam mengacu metode
Liang et al. (2009).
Karakterisasi film kemasan aktif oxygen scavenging meliputi analisis kimia
dan fisik. Analisis kimia meliputi penentuan gugus fungsi dari komposit film
kemasan aktif oxygen scavenging yang dilakukan menggunakan spectrofotometer
FTIR (ASTM E1252 2013). Analisis fisik meliputi karakteristik struktur
menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) (Tripathi et al. 2009),
ketebalan (thickness) (ASTM 2004), laju transmisi uap air (WVTR), kuat tarik
(tensile strenght) dan perpanjangan putus (elongasi) (ASTM 2012).
Pengembangan model kemasan aktif oxygen scavenging
Pengembangan model kemasan aktif oxygen scavenging mengacu
modifikasi Ryosei et al. (2008). Pembuatan diawali dengan memotong film yang
disesuaikan ukuran penampang dalam tutup botol kaca penyimpanan minyak ikan
berdiameter 2,5 cm, kemudian ditempelkan. Ketebalan film kemasan aktif oxygen
scavenging adalah 0,056 ± 0,006 mm dan ketebalan untuk film PVA 8% adalah
0,052 ± 0,003 mm. Jarak antara film dengan permukaan cairan minyak ikan ±7,5
cm. Botol yang digunakan terbuat dari kaca, berwarna coklat dengan kapasitas
pengisian 80 mL. Model pengembangan kemasan aktif oxygen scavenging botol
kaca penyimpanan minyak ikan secara lengkap disajikan Gambar 1.

Gambar 1

Model pengembangan kemasan aktif oxygen scavenging dengan
penempatan film komposit kitosan-PVA pada tutup botol kaca
penyimpanan minyak ikan lemuru (modifikasi Ryosei et al. 2008)

5
Tingkat kemampuan atau fungsionalisasi kemasan aktif oxygen scavenging
melalui pendekatan perubahan mutu minyak ikan selama penyimpanan
Teknik pengukuran tingkat kemampuan atau fungsionalitas kemasan aktif
oxygen scavenging melalui pendekatan perubahan mutu minyak ikan selama
penyimpanan mengacu Yu et al. (2013). Botol penyimpanan minyak ikan yang
telah ditempelkan kemasan aktif oxygen scavenging berisi sampel minyak ikan
lemuru 20 g dengan dua ulangan setiap sampelnya. Penutupan botol dilakukan
tanpa penyegelan. Botol-botol tersebut disimpan dalam lemari tanpa cahaya
dengan suhu penyimpanan ±25°C dan kelembaban udara sekitar 40-60%.
Penyimpanan dilakukan selama 168 jam dengan pengukuran setiap 24 jam selama
7 hari (0, 24, 48, 72, 96, 120, 144 dan 168 jam).
Aspek pengukuran mutu minyak ikan, meliputi bilangan iod metode Wijs
(AOAC 1984), bilangan peroksida (AOAC 2000, No. Metode 965.33b), dan asam
lemak bebas (%FFA) (AOCS 1998, No. Metode Ca 5a-40).
Pengujian tingkat kemampuan atau fungsionalisasi dilakukan dengan
membandingkan kemasan botol yang menggunakan kemasan aktif film komposit
(PVA 8%+kitosan 2%+gliserol) dengan kemasan aktif yang hanya berupa
PVA 8% (kontrol), sehingga dapat diketahui pengaruh penggunaan kemasan aktif
dengan yang tidak terhadap mutu minyak ikan selama penyimpanan.
Analisis data
Data tingkat kemampuan atau fungsionalitas kemasan aktif oxygen
scavenging melalui pendekatan perubahan mutu minyak ikan selama
penyimpanan dianalisis dengan analisis statistik Independent Sample T-Test
menggunakan bantuan program Statistical Packages for Social Science (SPSS)
yang diawali dengan uji normalitas dengan Kolmogorov-Smirnov. Uji tersebut
digunakan untuk membandingkan dua kelompok mean dari dua sampel yang
berbeda. Prinsipnya ingin mengetahui ada tidaknya perbedaan mean antara dua
populasi dengan membandingkan dua mean sampelnya. Ada dua tahapan analisis
yang dilakukan dalam uji ini, yaitu:
a. Menguji apakah asumsi varian populasi kedua sampel tersebut sama
ataukah berbeda.
b. Melihat nilai t-test untuk menentukan apakah terdapat perbedaan nilai ratarata secara signifikan. Pengambilan keputusan berdasarkan:
 Jika p-value > 0,05 maka Ho (hipotesis) ditolak dan H1 diterima
 Jika p-value < 0,05 maka Ho (hipotesis) diterima dan H1 ditolak
Prosedur Analisis
Ketebalan film kemasan aktif oxygen scavenging (ASTM D374 2004)
Ketebalan (thickness) diukur dengan Digital Thickness Gauge (Adamel
Lhomargy M120), yang dioperasikan sesuai ASTM D374 (2004). Nilai ketebalan
direpresentasikan untuk sampel berukuran 10×10 cm2 yang diukur pada 5 titik
berbeda.

6
Kuat tarik dan perpanjangan putus film kemasan aktif oxygen scavenging
(ASTM D1708 2013)
Kuat tarik (tensile strength) dan perpanjangan putus (elongasi) diukur
menggunakan Tensile Strength and Elongation Tester Zwick/Roell Z005 yang
dioperasikan sesuai ASTM D1708 (2013). Sampel berukuran 22 x 1,5 cm2 dijepit
pada alat dengan grip sepanjang 75 mm. Hasil pengukuran ditampilkan dalam
output kurva pada komputer menggunakan software TestXpert Tensile Tester for
Zwick/Roell berupa kurva regang putus, yang dikonversi menjadi rataan nilai
regangan putus (N) dan elongasinya (%).
Laju transmisi uap air film kemasan aktif oxygen scavenging (ASTM E96
2012)
Laju transmisi uap air ASTM E96 (2012) diukur dengan menggunakan
water vapor transmission rate (WVTR) tester OSK 2380 moisture previous cups.
Film kemasan aktif berdiameter 7 cm dikondisikan pada ruangan bersuhu 22 °C
dan RH 70-80% (24 jam). Sampel diletakkan di atas cawan yang telah berisi
bahan desikan (silica gel), sedemikian rupa sehingga permukaan desikan berjarak
3 mm dari membran uji. Tepian membran dilekatkan dengan bibir cawan
menggunakan bekuan parafin cair. Berat membran dan sistem cawan mula-mula
ditimbang. Cawan ditimbang setiap hari (pada jam yang hampir sama) dan
ditentukan pertambahan berat (g) dan waktu (jam).
, dimana
WVTR
∆w
t
A
24

= laju transmisi uap air (g.m2.24 jam)
= pertambahan berat (g)
= waktu antar 2 penimbangan terakhir (jam)
= luas permukaan membran uji (m2)
= jumlah jam dalam 1 hari

Spektrum transmitansi gugus fungsi film kemasan aktif oxygen scavenging
(ASTM E1252 2013)
Sampel berukuran 2,5×2,5 cm dipasang pada IR card. Spektrum gelombang
inframerah ditembakkan melalui sampel yang diletakkan di antara elektroda
spektrofotometer dan diteruskan menuju komputer. Data yang didapatkan berupa
persentase nilai transmitansi, dengan pengukuran spektrum pada rentang bilangan
gelombang 4000-400 cm-1. Nilai transmitan pada spektra hasil pengukuran
dicocokkan dengan data pada tabel acuan dari OChemOnline (2013) serta
menggunakan perangkat lunak IR Pal 2.0.
Struktur film kemasan aktif oxygen scavenging (Tripathi et al. 2009)
Karakteristik struktur morfologi dilakukan dengan menggunakan Scanning
Electron Microscopy (SEM) (JEOL JSM-6360LA, tegangan 20 kV). Sampel
terlebih dahulu dilapisi dengan campuran emas dan paladium hingga konduktif
elektron. Pengukuran dilakukan dengan perbesaran 1000× dan 5000× secara
melintang.

7
Analisis bilangan iod (AOAC 1984)
Sampel minyak ikan ditimbang 0,1 g dalam erlenmeyer 250 mL dan
dilarutkan dalam 20 mL kloroform dan 25 mL pereaksi Wijs, kemudian campuran
larutan itu didiamkan selama 30 menit di ruang gelap sambil dilakukan
pengocokan. Setelah 30 menit ditambahkan 10 mL KI 15%, kemudian 100 mL
akuades. Setelah itu dilakukan titrasi dengan Na2S2O3 0,1 N sampai larutan
berubah menjadi kuning muda. Selanjutnya ditambahkan indikator pati 1% dan
titrasi kembali hingga warna biru tepat hilang. Perhitungan bilangan iod
menggunakan rumus.
(

)

Analisis bilangan peroksida (AOAC 2000, No. Metode 965.33b)
Analisis bilangan peroksida dilakukan dengan penimbangan 5 g contoh
dalam erlenmeyer 250 mL kemudian ditambahkan 30 mL larutan asam asetat
glasial dan kloroform (3:2). Sebanyak 0,5 mL larutan KI jenuh ditambahkan ke
dalam campuran, kemudian ditambah 30 mL aquades dan 0,5 mL indikator pati
1%. Warna campuran sebelum dititrasi adalah biru kehitaman, lalu campuran
tersebut dititrasi dengan Na2S2O3 0,1 N hingga larutan menjadi kuning. Penetapan
blanko dilakukan dengan cara yang sama, hanya tidak menggunakan sampel.
Perhitungan bilangan peroksida mengunakan rumus.

Analisis asam lemak bebas (AOCS 1998, No. Metode Ca 5a-40)
Prinsip bilangan asam dan asam lemak bebas adalah pelarutan contoh lemak
atau minyak dalam pelarut organik tertentu (alkohol netral 96%) dilanjutkan dengan
penitaran dengan basa (NaOH atau KOH). Sampel minyak ikan yang akan diuji,
ditimbang sebanyak 10 g di dalam erlenmeyer 250 mL, lalu ke dalam sampel
ditambahkan alkohol netral 96% sebanyak 25 mL dan dipanaskan sampai mendidih.
Larutan ditambahkan 2 tetes (0,1 mL) indikator PP, kemudian dititrasi dengan larutan
KOH 0,1 N hingga berwarna merah muda (konstan selama 15 detik). Persentase
asam lemak bebas dihitung berdasarkan persamaan
, dimana
A
N
M
G

= jumlah titrasi KOH (mL)
= normalitas KOH
= bobot molekul asam lemak dominan (DHA=328,488g/mol)
= g contoh

8

HASIL DAN PEMBAHASAN
Viskositas Larutan Dasar Film Kemasan Aktif Oxygen Scavenging
Nilai viskositas larutan dasar PVA 8%, kitosan 2% dan PVA 8%+kitosan
2%+gliserol berturut-turut (617±9,24 cP), (613±2,31 cP), dan (926±4 cP)
(Gambar 2). Nilai tersebut menunjukkan, larutan dasar komposit memiliki
viskositas yang lebih besar dibandingkan larutan kitosan dan PVA saja. Perbedaan
tersebut diduga karena makin banyaknya bobot massa yang terlarut dalam larutan
komposit. Zhang et al. (2007) melaporkan bahwa viskositas atau kekentalan suatu
larutan akan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya bobot massa yang
terlarut dalam pelarut dan fase zat terlarutnya, sehingga semakin tinggi
konsentrasi kitosan maka viskositas akan meningkat. Dugaan yang sama juga
berlaku pada larutan PVA, yaitu semakin tinggi konsentrasi maka viskositas juga
cenderung mengalami peningkatan (Uslu et al. 2008).
Sajeev et al. (2008) menunjukkan bahwa viskositas PVA 8% yang
dilarutkan dengan air adalah 528 cP, sedangkan campuran PVA 8% dengan
kitosan 2% memiliki viskositas 1028 cP. Data tersebut menunjukkan bahwa
viskositas larutan dari penelitian ini memiliki nilai yang tidak jauh berbeda dan
diduga perbedaan disebabkan oleh adanya penambahan gliserol. Gliserol sendiri
memiliki viskositas 1.140 cP pada suhu 20-40 °C (Iniewski 2008). Larutan
campuran PVA 8%+kitosan 2%+gliserol juga memiliki viskositas yang lebih
tinggi dibandingkan larutan PVA 8% dan kitosan 2%. Jika dibandingkan
Sajeev et al. (2008) yang tidak menggunakan tambahan gliserol, viskositas larutan
campuran pada penelitian ini lebih rendah. Mao et al. (2002) memberikan dugaan
bahwa adanya penambahan gliserol dapat meningkatkan difusi dan kondensasi
uap air di udara menjadi air dalam larutan sehingga viskositasnya menurun.
1200
926 ± 4

Viskositas (cP)

1000
800

617 ± 9,24

613 ± 2,31

600
400
200
0
Larutan

Gambar 2 Viskositas larutan bahan dasar film kemasan aktif oxygen scavenging
(
= PVA 8%,
= Kitosan 2%, dan
= PVA 8%+Kitosan 2%+
Gliserol)

9

Karakteristik Fisik Film Kemasan Aktif Oxygen Scavenging
Ketebalan, kuat tarik dan perpanjangan putus (elongasi) erat kaitannya
dengan distribusi dan kerapatan dari interaksi intermolekular dan intramolekular
jaringan pada membran komposit. Penambahan kitosan dan gliserol memberikan
hasil yang berbeda terhadap nilai kuat tarik dan perpanjangan putus (elongasi).
Hasil pengujian menunjukkan bahwa film kemasan aktif oxygen scavenging
dengan komposisi penyusun PVA 8%+ kitosan 2%+ gliserol memiliki nilai
perpanjangan putus (elongasi) yang lebih besar dibandingkan dengan film
PVA 8%. Namun nilai ketebalan dan kuat tarik film PVA 8% (kontrol) lebih besar
dibandingkan dengan film kemasan aktif oxygen scavenging dengan komposisi
penyusun PVA 8%+ kitosan 2%+ gliserol (Tabel 1).
Tabel 1 Karakteristik fisik film kemasan aktif oxygen scavenging dari material
komposit kitosan dan PVA
Sampel
PVA 8%+Kitosan
2% + gliserol
PVA 8% (kontrol)

Ketebalan (mm)

Kuat Tarik (N)

Perpanjangan Putus
(%)

0,056 ± 0,006

14,86 ± 0,55

151,37 ± 11,38

0,052 ± 0,003

28,93 ± 2,82

120,04 ± 8,03

Hasil pengujian karakteristik mekanik film kemasan aktif oxygen
scavenging dengan komposisi penyusun PVA 8%+ kitosan 2%+ gliserol memiliki
ketebalan 0,056 ± 0,006 mm, kuat tarik 14,86 ± 0,55 N, dan persentase
perpanjangan putus 151,37 ± 11,38%. Sementara film PVA 8% (kontrol) memiliki
ketebalan 0,052 ± 0,003 mm, kuat tarik 28,93 ± 2,82 N, dan persentase
perpanjangan putus 120,04 ± 8,03%. Hasil tersebut menunjukkan bahwa film
kemasan aktif oxygen scavenging dengan komposisi penyusun PVA 8%+ kitosan
2%+ gliserol memiliki ketebalan dan presentase perpanjangan putus yang lebih
besar dari film PVA 8%, namun jika dilihat dari nilai simpangan baku hasil
menunjukkan tidak ada perbedaan yang signifikan antara hasil pengujian
ketebalan, kuat tarik, dan perpanjangan putus antara dua film tersebut.
Perbedaan nilai-nilai tersebut diduga terjadi akibat bercampurnya beberapa
larutan yang berbeda sehingga jumlah padatan larutan meningkat dan
menyebabkan film menjadi lebih sulit diuapkan saat pengeringan dan menjadi
lebih tebal. Penambahan gliserol juga diduga memberikan pengaruh besar
terhadap perbedaan nilai tersebut. Nugroho et al. (2013) menyatakan bahwa
jumlah padatan dalam larutan menyebabkan polimer-polimer penyusun matriks
film semakin banyak sehingga ketebalan film meningkat dan ketebalan film juga
dipengaruhi oleh viskositas dan penambahan gliserol. Selain itu gugus hidroksil
dan gugus amina yang berinteraksi dalam ikatan hidrogen menjadikan larutan
menjadi lebih sulit menguap dari senyawa lain sehingga film yang dihasilkan
lebih tebal (Raymond et al. 2003). Ketebalan mengindikasikan semakin banyak
gugus fungsi yang terdapat pada film yang dapat semakin banyak mengikat
oksigen atau dengan kata lain semakin tebal film maka kemampuan sebagai
oxygen scavenger dari suatu kemasan aktif juga akan meningkat.
Penelitian Pu-you et al. (2014), menunjukkan nilai kuat tarik film PVA
murni (32,26 N) lebih besar dibandingkan film PVA yang telah ditambahkan
bahan plasticizer (17,12 N), sedangkan nilai perpanjangan putus film PVA yang

10
telah ditambahkan bahan plasticizer (360,20%) lebih besar dari film PVA 8%
(210,58%). Nilai kuat tarik film PVA-kitosan yang ditambahkan gliserol akan
mengalami penurunan menjadi sekitar 10,85-5,28 N dari 17,42 N (tanpa gliserol)
dan nilai perpanjangan putus meningkat jika ditambahan gliserol sekitar 49,7089,40% dari awal (tanpa gliserol) 21,40% (Cruz et al. 2006).
Zhou et al. (1990) menyimpulkan adanya gugus CH2 dan OH− dari PVA
akan membentuk ikatan hidrogen bila bertemu dengan gugus hidrokarbon dan
amina sehingga menghasilkan ikatan hidrogen yang kuat, yang secara simultan
meningkatkan nilai kuat tarik. Penambahan gliserol dapat menurunkan kekuatan
intermolekuler di antara rantai polimer sehingga kekuatan tarik berkurang
(Sinaga et al. 2014). Nilai perpanjangan putus (elongasi) membran komposit
dipengaruhi sifat plastis dari gugus vinil-klorida pada PVA (Stammen et al. 2001)
serta pengaruh konsentrasi gliserol (Kim et al. 2008). Gugus OH pada gliserol
menjembatani polimerisasi kitosan-PVA sehingga memperlambat pemutusan
ikatan hidrogen keduanya (Mao et al. 2002). Hal tersebut akan meningkatkan
mobillitas molekuler rantai polimer yang dapat menyebabkan bioplastik semakin
elastis sehingga persentase perpanjangan putus cenderung akan meningkat
(Sinaga et al. 2014).
Pengujian laju transmisi uap air untuk film kemasan aktif oxygen
scavenging dengan komposisi penyusun PVA 8%+ kitosan 2%+gliserol
0,1717±0,0263 g.m2.24 jam. Sampel PVA 8% (kontrol) memiliki nilai laju
transmisi uap air 0,0122±0,0073 g.m2.24 jam (Gambar 3). Nilai tersebut
menunjukkan bahwa sampel film PVA 8% (kontrol) kurang dapat menyerap uap
air di lingkungannya, hal itu ditandai dengan rendahnya pertambahan bobot dan
nilai akhir laju transmisi uap airnya. Film campuran PVA 8%+ kitosan
2%+gliserol mengalami pertambahan bobot yang jauh lebih besar dari film PVA
8% (kontrol). Hal tersebut terjadi karena film PVA 8% cenderung memiliki
struktur yang padat dan kompak dibandingkan film komposit karena tidak
ditambahkan plasticizer sehingga kurang dapat meyerap air dari lingkungan.
0.2000

WVTR (g.m2.24 jam)

0.1800

0,1717±0,0263

0.1600
0.1400
0.1200
0.1000
0.0800
0.0600
0.0400
0,0122±0,0073

0.0200
0.0000
A

B

Gambar 3 Laju transmisi uap air kemasan aktif oxygen scavenging dari komposit
kitosan dan PVA (
A: Kitosan 2%+ PVA 8%+Gliserol,
B: PVA
8% (kontrol))

11
Keberadaan plasticizer hidrofilik seperti gliserol dapat meningkatkan nilai
transmisi uap air karena membentuk film biopolimer sehingga terjadi peningkatan
volume bebas antara rantai polimer (Kolodziejska dan Piotrowska 2007) serta
dapat meningkatkan difusi oksigen ke dalam material bahan (Mao et al. 2002).
Spektrum Transmitansi Gugus Fungsi Film Kemasan Aktif Oxygen
Scevenging
Meneghello et al. (2008) melaporkaan bahwa spektrum serapan intensitas
tinggi gugus OH- terikat NH+ pada rentang 3788-3217 cm-1 diduga akibat
peningkatan laju ionisasi molekul air bergugus fungsi pada kitosan dan PVA.
Setiap molekul O-H bervibrasi regang menunjukkan terjadinya ikatan hidrogen
antara gliserol dengan kitosan (selulosa). Gugus alkohol atau hidroksil merupakan
prekursor ikatan hidrogen antar molekul sehingga mempererat struktur membran.
Gugus karbonil (C=O) terlihat pada daerah 1820-1600 cm-1. Gugus alkohol
(-OH) terlihat dengan adanya serapan melebar pada sekitar 3500-3300 cm-1
(dikonformasi dengan asam karboksilat) dan diperkuat dengan serapan C-O pada
sekitar 1300-1000 cm-1. Amina (N-H) ditunjukkan dengan serapan medium pada
sekitar 3500 cm-1 (dikonformasi dengan amida).
Gugus fungsi sejenis di setiap sampel memiliki perbedaan bilangan
gelombang yang tidak jauh berbeda. Hasil ini menandakan bahwa film kemasan
aktif oxygen scavenging dengan komposisi penyusun kitosan, gliserol, dan PVA
berikatan kimia dengan baik serta mewarisi sifat-sifat unggul polimer
penyusunnya. Perubahan bilangan gelombang ini dapat terjadi akibat interaksi
antara gugus-gugus dari bahan-bahan yang dicampurkan (Zhang et al. 2007).
Ikatan kimia yang terbentuk dengan baik antara bahan penyusun diduga
menunjukkan bahwa film dapat digunakan secara efektif sebagai kemasan aktif
oxygen scavenging.

Gambar 4 Spektrum transmitan FTIR kemasan aktif oxygen scavenging dari film
komposit kitosan

12
Struktur Film Kemasan Aktif Oxygen Scavenging
Membran bersifat lentur, tekstur kompak hingga tekstur kenyal. Kelenturan
dan tekstur penanda peningkatan kualitas fisik secara tidak langsung karena
penambahan PVA dan gliserol sebagai agen plasticizer. Gliserol adalah plasticizer
berbasis asam amino polyols, yang merupakan gula-gula nabati (Mao et al. 2002)
dan menjembatani polimerisasi ikatan cross-linking (taut silang) kitosan-PVA.
Larutan PVA merupakan plasticizer berbasis turunan resin plastik polistirena
(Stammen et al. 2001) yang diduga membentuk struktur kompak tersendiri seperti
plastik (tanpa penambahan kitosan dan gliserol).

Gambar 5 Struktur film komposit kitosan-PVA untuk material kemasan aktif
oxygen scavenging dengan SEM (A: PVA 8% (kontrol) permukaan
lebih licin dan halus, B: Kitosan 2%+ PVA 8%+Gliserol permukaan
berpori/berbintik)
Permukaan membran licin serta lengket diduga akibat dehidrasi larutan
dasar membran menyisakan molekul air, ketika gugus alkohol telah teruapkan.
Molekul air memiliki titik didih (titik uap) 100 ºC (belum menguap pada suhu
60 ºC), sehingga permukaan agak basah dan licin. Jarak antar molekul padatan
terlarut semakin merenggang (Park dan Chinnan 1995) akibat proses penguapan,
membentuk pori (Mao et al. 2002) sekaligus memaksa komponen terlarut merapat
membentuk struktur solid.
Sesuai hasil Costa-Junior et al. (2011) dengan perbesaran 2500 kali, granula
merupakan bentuk khas dari komposit PVA dalam membran. Granula terlihat

13
lebih tersebar acak pada perbesaran lebih tinggi, yang mungkin disebabkan oleh
beberapa pemisahan fase yang mungkin terjadi karena berbeda pertautan silang
kinetika kitosan dan PVA. Granula PVA besar di permukaan memperbesar sudut
pantul gelombang & mereduksi intensitas tekanan udara (Kinsler et al. 2000).
Hasil penelitian Tripathi et al. (2009) dengan perbesaran 2500 kali, bintik
yang tersusun secara teratur membentuk kumpulan rongga mikro dibatasi
kerangka ikatan gugus fungsi, berbentuk seperti bintik/matriks selulosa
(Othman et al. 2011) di antara granula. Ketika waktu dehidrasi bertambah
cenderung meningkatkan kerapatan membran, karena ketika pelarut diuapkan.
Larutan polimer yang masih berbentuk cair bergerak mengisi pori sehingga
menghasilkan pori yang lebih rapat dibanding tanpa penguapan pelarut
(Meneghello et al. 2008). Interaksi polimer dominasi gliserol dengan PVA
menciptakan suasana basa (Mao et al. 2002) sehingga ionisasi gugus hidroksil
(O-H) meningkat pesat dan menyebabkan adanya transmisi uap air dari
lingkungan ke membran komposit.
Tingkat Kemampuan Atau Fungsionalisasi Kemasan Aktif Oxygen
Scavenging Melalui Pendekatan Perubahan Mutu Minyak Ikan
Selama Penyimpanan
Bilangan iod minyak ikan
Semakin lama masa penyimpanan, bilangan iod dari minyak ikan yang
disimpan dengan tambahan film komposit (PVA 8%+ kitosan 2%+ gliserol) dan
kontrol terus mengalami peningkatan. Nilai bilangan iod minyak ikan yang
disimpan dengan film komposit meningkat dari 169 mg/100g pada awal
penyimpanan menjadi 316 mg/100g pada jam ke-168. Peningkatan terbesar terjadi
pada jam ke-48 dan ke-144 dari 24 jam sebelumnya. Nilai bilangan iod minyak
ikan kontrol meningkat dari 163 mg/100g pada awal penyimpanan menjadi 307
mg/100g pada akhir penyimpanan dengan peningkatan terbesar terjadi pada jam
ke-120 hingga jam ke-168.
Hasil penelitian Yogaswara (2008), minyak ikan hasil samping tanpa
pemurnian memiliki nilai bilangan iod 222,075 mg/100g. Jika dibandingkan
dengan minyak ikan yang dimurnikan nilai tersebut lebih besar karena minyak
ikan yang dimurnikan memiliki nilai bilangan iod 190,35 mg/100g. Hal ini
disebabkan masih tingginya jumlah asam lemak tak jenuh bebas dalam minyak
ikan tanpa pemurnian. Rantai ganda pada asam lemak tak jenuh akan mudah
terputus dan bereaksi dengan iod, sehingga nilai bilangan iod akan meningkat
karena semakin banyak ikatan rangkap pada struktur minyak ikan.

14

Bilangan Iod (mg/100g)

350
316±1,33
268±0,78

300

235±0,57
250

222±2,67
206±2,69 214±0,9

200

171±1,17
169±1,57

150

168±1,39
163±1,94

179±0

307±1,17
249±1,12

227±0,59

188±0,99 191±1,14

100
50
0
0 jam

24 jam

48 jam

72 jam

96 jam

120 jam 144 jam 168 jam

Lama Penyimpanan (jam)

Gambar 6 Pendekatan perubahan bilangan iod minyak ikan lemuru selama
penyimpanan untuk melihat tingkat kemampuan atau fungsionalisasi
kemasan aktif oxygen scavenging (Keterangan:
PVA 8%+
Kitosan 2%+ Gliserol,
kontrol (PVA 8%))
Normalitas data yang diuji dengan Kolmogorov-Smirnov test menunjukkan
signifikansi (P value) > 0,05 yaitu (0,622>0,05) maka data tersebut normal. Nilai t
hitung < t tabel (1,6130,05) menunjukkan Ho
diterima artinya bahwa tidak ada perbedaan yang signifikan antara rata-rata
fungsionalitas film PVA 8%+Kitosan 2%+Gliserol dan film PVA 8% selama
penyimpanan dengan indikator bilangan iod (Lampiran 7). Gugus NH2 kitosan
berubah menjadi bermuatan positif (NH3+) akibat menerima ion H+ dari
lingkungan. Gugus NH3+ menyebabkan kitosan memiliki reaktivitas yang tinggi
(Jin dan Bai 2002), sehingga diharapkan mampu berikatan dengan oksigen bebas
yang merupakan salah satu pemicu terjadinya oksidasi minyak ikan. Hasil yang
tidak signifikan menunjukkan bahwa pengunaan kemasan aktif belum dapat
menghambat kenaikan bilangan iod dari minyak ikan yang artinya gugus reaktif
pada kitosan belum mampu mengikat oksigen dalam kemasan secara maksimal.
Bilangan iod digunakan untuk menyatakan derajat ketidakjenuhan dari
minyak dan biasanya digunakan sebagai penunjuk bentuk dari minyak atau lemak.
Bilangan iodin yang tinggi biasanya berwujud cair, sedangkan bilangan iodin
yang rendah biasanya berwujud padat. Peningkatan bilangan iod diduga
disebabkan karena tidak dilakukan proses hidrogenasi, karena proses ini dapat
menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai karbon asam lemak dari minyak yang
dapat menyebabkan bilangan iod menurun .
Bilangan peroksida minyak ikan
Bilangan peroksida dari minyak ikan yang disimpan dengan tambahan PVA
8%+ kitosan 2%+ gliserol film selama masa penyimpanan terlihat lebih kecil
daripada film PVA 8% (kontrol) pada jam ke-24, ke-48 dan jam ke-144 yaitu 8,2
meq/kg, 8,8 meq/kg, dan 35 meq/kg. Namun pada jam ke-72, jam ke-96, jam ke-

15
120 dan jam ke-168 bilangan peroksida dari minyak ikan yang disimpan dengan
tambahan PVA 8%+ kitosan 2%+ gliserol film selama masa penyimpanan terlihat
lebih tinggi dari film PVA 8% (kontrol). Peningkatan terbesar terjadi pada jam ke72 dan jam ke-168 dari 24 jam sebelumnya (Gambar 7). Memon et al. (2010)
melaporkan minyak ikan mentah memiliki nilai peroksida 3-20 meq/kg dengan
nilai bilangan peroksida yang dapat diterima yaitu 7-8 meq/kg.
Selama penyimpanan, proses kerusakan oksidatif akan menyebabkan
minyak ikan rusak dan menghasilkan senyawa peroksida yang merupakan satu
indikator kerusakan pada minyak (Prabowo et al. 2013). Mekanisme peroksidasi
lipid yang diperantarai senyawa oksigen reaktif mempunyai tiga komponen utama
reaksi, yaitu reaksi inisiasi, propagasi, dan terminasi:
LH + oksidan  L + oksidan-H
(inisiasi)
L + O2  LOO
(propagasi)
LOO + LH  L + LOOH
(propagasi)
L + L  produk non radikal
(terminasi)
L + LOO  produk non radikal
(terminasi)
Inisiasi
Lipida dinyatakan sebagai LH dan biasanya berupa asam lemak tak jenuh
ganda. Peroksidasi asam lemak tak jenuh terjadi karena radikal bebas mengambil
hidrogen dari gugus metilen dan menghasilkan radikal bebas pada asam lemak tak
jenuh tersebut, sehingga –OH lebih reaktif dari pada O2-. Ikatan rangkap membuat
ikatan atom H pada atom C yang berikatan rangkap menjadi lemah sehingga
membuat atom H lebih mudah lepas.

Bilangan Peroksida (meq/kg)

60
50±0

50
36±2,83

48,5±0,71

40

35±7,07
28±2,83

12,9±0,99

20
10

29±4,24

28±2,83

30

8,4±0,85
8,25±0,78

32±14,14
29±1,41

19±4,24

8,8±0,85
8,05±0,21
8,2±0,28

0
0 jam

24 jam

48 jam

72 jam

96 jam

120 jam

144 jam

168 jam

Lama Penyimpanan (jam)

Gambar 7 Pendekatan perubahan bilangan peroksida minyak ikan lemuru selama
penyimpanan untuk melihat tingkat kemampuan atau fungsionalisasi
kemasan aktif oxygen scavenging (Keterangan:
PVA 8%+
Kitosan 2%+Gliserol,
kontrol (PVA 8%))

16
Propagasi
Kecepatan reaksi propagasi ditentukan oleh energi disosiasi ikatan karbonhidrogen rantai lipida. Apabila radikal karbon bereaksi dengan oksigen, akan
terbentuk radikal peroksil. Radikal peroksil dapat mengambil atom hidrogen pada
lipida yang lain. Apabila terjadi pengambilan atom hidrogen lipida lain oleh
radikal peroksil, akan terbentuk lipida hidroperoksida (Gambar 8). Lipida
hidroperoksida adalah produk primer peroksidasi yang bersifat sitotoksik. Proses
pemanasan atau reaksi yang melibatkan logam, lipida hidroperoksida akan
dipecah menjadi produk peroksidasi lipida sekunder, yakni radikal lipid alkoksil
dan peroksi lipida. Radikal lipida alkoksil dan lipida peroksil juga dapat
menginisiasi reaksi rantai lipida selanjutnya. Selain itu, radikal lipida alkoksil
akan melangsungkan reaksi beta cleavage membentuk aldehida sitotoksik dan
genotoksik.
Terminasi
Radikal karbon yang terbentuk pada reaksi inisiasi cenderung menjadi stabil
melalui reaksi dengan radikal karbon maupun radik