44
4.2 KARAKTERISTIK HASIL ANALISA PROFIL GELATINISASI PATI
TALAS, BIOPLASTIK PATI TALAS DENGAN PLASTICIZER
GLISEROL TANPA PENGISI KITOSAN DAN BIOPLASTIK PATI TALAS
DENGAN PENGISI
KITOSAN DAN
PLASTICIZER GLISEROL
Analisa profil gelatinisasi pati talas menggunakan metode Rapid Visco Analyzer RVA. RVA memberikan hasil analisa secara sistematis berupa sifat pati
yang terkandung dalam suatu bahan. Dalam analisa suatu pati dilakukan berdasarkan parameter paste peak viscosity, hold, breakdown, final viscosity, set back dan peak
time yang dibentuk pati selama proses analisa RVA berlangsung [52]. Hasil analisa profil gelatinisasi pati talas, bioplastik pati talas dengan
plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol disajikan dalam gambar 4.2 dibawah ini.
Gambar 4.2 Profil Gelatinisasi Pati Talas, Bioplastik Pati Talas Dengan Plasticizer Gliserol Tanpa Pengisi Kitosan dan Bioplastik Pati Talas Dengan Pengisi Kitosan
dan Plasticizer Gliserol
10 20
30 40
50 60
70 80
90 100
1000 2000
3000 4000
5000 6000
7000
Temp era
tu re
o
C
Vis co
sit y
cP
Time min
PATI TALAS BIOPLASTIK PATI TALAS DENGAN PENGISI KITOSAN DAN PLASTICIZER GLISEROL
BIOPLASTIK PATI TALAS DENGAN PLASTICIZER GLISEROL TANPA PENGISI KITOSAN TEMPERATUR
Universitas Sumatera Utara
45 Dari gambar 4.2 dirangkumkan nilai parameter profil gelatinisasi yang disajikan dalam
tabel 4.2 dibawah ini.
Tabel 4.2 Nilai Parameter Hasil Analisa Profil gelatinisasi
No. Parmeter
Analisa Hasil Analisa Profil Gelatinisasi
Satuan Hasil
Pati Talas Bioplastik dengan
plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan
Bioplastik dengan pengisi kitosan dan
plasticizer gliserol 1
Pasting Temperature
74,52 75,05
76,67
o
C 2
Peak time 182
184 192
Menit 3
Peak viscosity 5953,5
3860 3630
cP 4
Hold viscosity 2695,5
900 632
cP 5
Final viscosity 3879,5
1532 641
cP 6
Breakdown 3258
2960 2998
cP 7
Set back 1184
632 9
cP Temperatur gelatinisasi adalah temperatur pada saat granula pati mengembang
dengan cepat dan mengalami perubahan yang bersifat tidak dapat balik [18]. Dari tabel 4.2 terlihat suhu gelatinisasi pati talas, bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol
tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol berada dalam rentang suhu yang dilaporkan oleh Perez dan Lares, 2005 yaitu
67,75-81,40
o
C [62], yaitu masing- masing sebesar 74,5 ; 75,05 dan 76,67
o
C. Dari hasil analisa terlihat bahwa proses pengolahan pati talas menjadi bioplastik dengan
menggunakan plasticizer gliserol mengingkatkan suhu gelatinisasi bioplastik pati talas yang dihasilkan yaitu dari 74,5
o
C menjadi 75,05
o
C, sedangkan penambahan pengisi kitosan pada proses pembuatan bioplastik juga menigkatkan suhu gelatinisasi
bioplastik pati talas yang dihasilkan yaitu dari 75,05
o
C menjadi 76,67
o
C. Parameter peak viscosity merupakan parameter untuk mengetahui titik
tertinggi atau nilai puncak viskositas yang dapat dicapai oleh produk, yang merupakan titik keseimbangan antara swelling daya kembang dan pelepasan polimer yang
disebabkan karena peningkatan viskositas, peningkatan viskositas ini menunjukkan adanya proses gelatinisasi pati, selain itu parameter paste peak viscosity menunjukkan
kapasitas atau daya ikat air yang dapat dikorelasikan dengan kualitas akhir suatu produk [53]. Dari gambar 4.2 terlihat bahwa pati talas, bioplastik pati talas dengan
plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi
Universitas Sumatera Utara
46 kitosan dan plasticizer gliserol memperoleh viskositas puncak pada temperatur
masing-masing sebesar 90,43 ; 81,16 dan 84,74
o
C. Dari hasil analisa terlihat bahwa penambahan plasticizer gliserol pada pembuatan bioplastik dengan plasticizer gliserol
tanpa pengisi kitosan menurunkan temperatur puncak pasting, sedangkan penambahan pengisi kitosan meningkatkan temperatur puncak pasting bioplastik pati talas dengan
pengisi kitosan dan plasticizer gliserol. Dari gambar 4.2 terlihat bahwa pati talas, bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik
pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol pada temperatur puncak pasting mengalami viskositas puncak, dengan nilai viskositas puncak masing-masing
sebesar 5953,5 ; 3860 dan 192 cP. Dari hasil analisa terlihat bahwa penambahan plasticizer gliserol dan pengisi kitosan menurunkan nilai viskositas puncak bioplastik
pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol yang dihasilkan.
Setelah mencapai titik puncak viskositas, produk akan mengalami tahap penurunan viskositas yang ditentukan dengan parameter hold viscosity yang
merupakan nilai viskositas terendah setelah suatu produk mengalami peak viscosity [53]. Dari tabel 4.2 terlihat bahwa pati talas, bioplastik pati talas dengan plasticizer
gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol memiliki nilai hold viscosity masing-masing sebesar 2695,5 ; 900
dan 632 cP. Dari hasil analisa terlihat bahwa penambahan plasticizer gliserol dan pengisi kitosan menurunkan nilai hold viscosity bioplastik pati talas dengan plasticizer
gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol yang dihasilkan.
Parameter breakdown viskosity merupakan selisih nilai yang dibentuk pada peak viscosity dan hold viskosity yang dicapai produk. Parameter breakdown tersebut
menunjukkan nilai kekuatan viskositas suatu produk selama proses pemanasan pada suhu maksimal ± 95
o
C [53]. Dari tabel 4.2 terlihat bahwa pati talas, bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan
pengisi kitosan dan plasticizer gliserol memiliki nilai breakdown viskosity masing- masing sebesar 3258, 2960 dan 2998 cP. Dari hasil analisa terlihat bahwa penambahan
plasticizer gliserol menurunkan nilai breakdown viscosity bioplastik yang dihasilkan,
Universitas Sumatera Utara
47 sedangkan penambahan pengisi kitosan meningkatkan nilai breakdown viscosity
bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol yang dihasilkan. Parameter final viscosity yang dibentuk produk merupakan nilai viskositas
akhir suatu produk setelah mengalami penurunan suhu pendinginan ± 50
o
C. Pada tahap ini produk mengalami retrogradasi molekul pati. Parameter final viscosity sering
digunakan sebagai parameter produk yang ditunjukkan dengan kemampuan produk dalam membentuk pasta atau gel setelah proses pemanasan dan pendinginan [53]. Dari
tabel 4.2 terlihat bahwa pati talas, bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol
memiliki nilai final viscosity masing-masing sebesar 3879,5 ; 1532 dan 641 cP. Dari hasil analisa terlihat bahwa penambahan plasticizer gliserol dan pengisi kitosan
menurunkan nilai final viscosity bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol
yang dihasilkan. Parameter set back merupakan selisih nilai dari final viscosity dan paste peak
viscosity. Hasil yang diperoleh pada parameter set back tersebut dapat dikorelasikan dengan tekstur produk. Bila nilai set back tinggi akan mengindikasikan semakin
mudahnya suatu produk mengalami syneresis keluarnya cairan dari produk [53]. Dari tabel 4.2 terlihat bahwa pati talas, bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa
pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol memiliki nilai set back viscosity masing-masing sebesar 1184, 632 dan 9 cP. Dari hasil
analisa terlihat bahwa penambahan plasticizer gliserol dan pengisi kitosan menurunkan nilai set back viscosity bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol
tanpa pengisi kitosan dan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol yang dihasilkan.
Dari hasil analisa profil gelatinisasi bioplastik pati talas dengan kitosan dan plasticizer gliserol, penambahan kitosan mempengaruhi waktu yang dibutuhkan
campuran untuk mencapai temperatur gelatinisasi. Dari hasil analisa profil gelatinisasi, pati talas dan bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan
memiliki waktu gelatinisasi yang hampir sama yakni 182 menit dan 184 menit, sedangkan bioplastik pati talas dengan kitosan dan plasticizer gliserol memiliki waktu
gelatinisasi yaitu 192 menit.
Universitas Sumatera Utara
48 Dari hasil analisa profil gelatinisasi dengan menggunakan metode Rapid Visco
Analyzer RVA diketahui bahwa pati talas termasuk dalam kelompok pati tipe B berdasarkan pengelompokkan pati oleh Chen 2003 dengan nilai peak viscosity
sebesar 5953,5 cP dan nilai breakdown viscosity sebesar 3879,5 cP. Profil gelatinisasi pati tipe B ini ditandai dengan puncak pasta lebih rendah dan viskositas breakdown
yang tidak terlalu tajam jika dibandingkan dengan pati tipe A. Pati tipe A memiliki kemampuan mengembang yang sangat tinggi sehingga memiliki viskositas yang
sangat tinggi pula, tetapi pati tipe A akan mengalami penurunan viskositas yang sangat tajam pada proses pemanasan diatas suhu gelatinisasi. Sedangkan pati tipe B memiliki
kemampuan mengembang yang rendah [30]. Hal tersebut didukung dengan hasil analisa kadar amilosa dan amilopektin pati talas yang diperoleh dengan metode
spektrofotometri, dimana kadar amilopektin pati talas lebih besar yaitu 75,66 jika dibandingkan dengan kadar amilosa pati talas sebesar 17,89. Amilosa yang larut
dalam air memiliki kemampuan mengembang yang tinggi setelah dipanaskan karena amilosa mampu membentuk ikatan hidrogen yang lebih banyak daripada amilopektin.
Sedangkan amilopektin tidak memiliki kemampuan mengembang walau melalui proses pemanasan [21].
Pemanfaatan pati talas sebagai bahan baku pembuatan bioplastik dengan kandungan amilosa sebesar 17,89 dan amilopektin sebesar 75,66 sesuai dengan
standar mutu pati berdasarkan Standar Industri Indonesia, sebab dalam pembuatan bioplastik berbasis pati kandungan amilopektin yang paling dibutuhkan. Proses
pembuatan bioplastik pati talas diawali dengan proses pelarutan pati dengan air, kemudian ditambahkan dengan plasticizer gliserol dan asam asetat sebagai katalis
dalam proses hidrolisis pati. Proses pelarutan pati dan penambahan plasticizer gliserol serta asam asetat tersebut mempengaruhi profil gelatinisasi yang dihasikan. Dari hasil
analisa profil gelatinisasi yang diperoleh pada tabel 4.2 bioplastik pati talas dengan plasticizer gliserol tanpa pengisi kitosan memiliki nilai peak viscosity, hold,
breakdown, final viscosity dan set back viscosity lebih rendah jika dibandingkan dengan hasil analisa profil gelatinisasi pati talas, sedangkan nilai pasting temperature
dan peak time bioplastik pati talas yang diperoleh lebih tinggi jika dibandingkan dengan hasil analisa profil gelatinisasi pati talas. Hal tersebut disebabkan oleh proses
pelarutan pati talas dengan air dan penambahan gliserol yang meningkatkan
Universitas Sumatera Utara
49 mouisturizer content pada larutan pati dan mengakibatkan granula pati memiliki ruang
gerak yang lebih luas pada saat mengembang, sehingga viskositas yang dihasilkan lebih rendah dan temperatur yang dibutuhkan untuk mencapai gelatinisasi pati akan
meningkat. Selain itu, penambahan asam asetat sebagai katalis dalam proses hidrolisa juga akan menurunkan pH dan meningkatkan mouisturizer content pada larutan pati,
sehingga pH larutan pati akan menurun yang mengakibatkan viskositas yang dihasilkan lebih rendah dan temperatur yang dibutuhkan untuk mencapai gelatinisasi
pati akan meningkat. Penambahan pengisi kitosan pada pembuatan bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol juga mempengaruhi profil gelatinisasi
yang dihasilkan. Dari hasil analisa terlihat bahwa penambahan pengisi kitosan meningkatkan nilai breakdown viscosity bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan
dan plasticizer gliserol yang dihasilkan. Hal tersebut dikarenakan kitosan bersifat basa sehingga pH larutan pati akan meningkat dan nilai breakdown viscosity bioplastik pati
talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol yang dihasilkan juga akan meningkat. Sedangkan nilai peak viscosity, hold, final viscosity dan set back viscosity
pada bioplastik pati talas dengan pengisi kitosan dan plasticizer gliserol yang dihasilkan semakin menurun disebabkan oleh proses pelarutan kitosan dengan asam
asetat 2 sebanyak 100 ml yang meningkatkan mouisturizer content pada larutan pati.
Universitas Sumatera Utara
50
4.3 KARAKTERISTIK HASIL ANALISA FT-IR PATI TALAS, KITOSAN,