Mengukur Sifat Fisik

13.2.3 Mengukur Sifat Fisik

Pengujian terhadap sifat plastik bahan kemasan dilakukan oleh industri pangan terutama untuk keperluan penerimaan barang. Namun demikian, pengujian juga dapat dilakukan sebagai kegiatan rutin atau untuk pengembangan produk.

Dalam industri pangan, pengujian kemasan plastik dilakukan karena penggunaannya sebagai kemas- an bahan atau produk pangan dalam bentuk padat (bubuk, butiran, dan bentuk padatan lain-

Gambar 13.13. Stiffness tester nya), cair, maupun semi padat.

untuk mengukur ketebalan kemasan

Pemilihan plastik sebagai bahan

Sumber :

kemasan perlu dilakukan secara www_geneq_com-catalog-

images-f-fst_sasd-672_jpg.htm

263 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan

Pengukuran ketebalan juga dapat sarkan kelarutannya. Plastik dilakukan dengan menggunakan

yang akan diuji dilarutkan keme- tickness gauge (Gambar 13.14).

dia pelarut dan dihitung tingkat Kemasan yang akan diuji harus

kelarutannya.

dipotong sedemikian rupa sehing-

ga diperoleh bentuk lembaran Bahan yang digunakan adalah datar. Turunkan lever dan masuk-

tiga jenis lapisan plastik yang kan potongan kemasan contoh ke

telah diketahui jenisnya dan lem- celah antara anvil dan presser

baran plastik yang akan dianalisis foot. Setelah contoh di-letakkan

jenisnya. Pelarut berupa aseton, pada celah tersebut, tempatkan

toluen dan air yang diletakan di kembali landasan pada kedudu-

dalam gelas piala. kan yang tepat. Pasang kembali beban yang tersedia, tebal con-

Prosedur pengujiannya diawali toh dapat dilihat pada dial gauge.

dengan mencelupkan lambaran plastik yang akan diuji kedalam pelarut selama 3 detik. Usap ba- gian yang basah. Periksa de- ngan teliti, apakah ada bagian lembaran plastik larut atau me- ngalami pelunakan.

d. Daya serap infra merah Analisis ini bertujuan untuk me- nentukan jenis plastik berdasar- kan daya serapnya terhadap infra merah. Bahan yang digunakan adalah lembaran polistiren stan- dar dan lembaran plastik yang akan diuji.

Pengujian diawali dengan pem- Gambar 13.14. Tickness Gauge

buatan spektogram dari lembaran polistiren standar. Ukur spektra

Sumber : dari lembaran plastik yang akan

www.germes- diuji. Berdasarkan spektogram

online.com/../food_packaging.html yang ada, tentukan panjang ge- lombang serapan utama dan tentukan gugus fungsionalnya.

c. Kelarutan plastik Tentukan macam spesimen lem- Pengujian terhadap kelarutan ke-

baran plastik dengan memban- masan plastik dilakukan untuk dingkan spektrum absorbansinya menentukan jenis plastik berda-

264 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan 264 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan

1 –K 0 K telah dibuat.

Perpanjangan Putus = ----------- x 100%

0 K Salah satu karakteristik plastik

e. Perpanjangan putus (elongasi)

fleksibel adalah ketahanan tarik

dimana :

dan perpanjangan putus. Keta- K o = Panjang kemasan awal hanan tarik adalah kemampuan

K 1 = Panjang kemasan akhir bahan pangan untuk menerima gaya tarik. Ketahanan tarik erat kaitannya dengan kandungan komponen kimia dalam bahan pangan. Kemampuan elastisitas dan kandungan serat sangat mempengaruhi ketahanan tarik.

Perpanjangan putus kemasan plastik adalah besarnya energi yang dibutuhkan untuk menarik kemasan plastik tepat sesaat sebelum robek. Pengukuran per- panjangan putus dilakukan de- ngan menggunakan paper tensile strength tester (Gambar 13.15). Kemasan yang akan diuji dijepit pada klem atas dan bawah

sehingga terentang. Piring skala perpanjangan diputar sehingga Gambar 13.15. Paper tensile

jarum menunjukkan angka nol. Strength Tester Tuas ditarik ke bawah sehingga klem penjepit bagian bawah tertarik dan kemasan menjadi

f. Uji kekakuan tegang dan akhirnya sobek. Uji ini untuk mengetahui sifat ke- Pada saat kemasan sobek, kakuan kemasan plastik. Bahan tangkai ayun akan berhenti dan

yang digunakan adalah lembaran jarum menunjuk nilai tertentu. plastik jenis polietilen, polipropi-

Nilai tersebut menunjukkan nilai len, dan vitafilm. Adapun alat perpanjangan putus dari kemas-

utama yang digunakan untuk an. Persentase perpanjangan mengukur kekakuan adalah olsen dapat dihitung sebagai berikut :

type stiffness tester.

Pengujian diawali dengan pema- sangan mesin penguji. Tempat- kan mesin penguji pada posisi

265 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan 265 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan

rat beban sekali lagi untuk Atur posisi jangka dengan me-

memastikan apakah load sca- mutar span adjust knob, selan-

le pointer tetap berada pada jutnya tepatkan dengan menggu-

posisi nol. Bila tidak, ulangi nakan span fixing screw.

prosedur di atas hingga load scale pointer berada dalam

Buat skala defleksi angular pada

posisi nol.

posisi bebas dengan mengendor- kan stopper. Atur batang kopling

Setelah alat penguji terpasang, clutch pada posisi N dan selanjutnya lakukan : a) pemasa- nyalakan sumber listrik pada ngan sampel kemasan yang akan posisi ON. Simbol L, N dan R

diuji. Tempatkan sampel kemas- menunjukan arah perputaran an pada penjepit (chuck); b) pada jarum. L perputaran berlawanan

saat penempatan sampel yang arah jarum jam, N berarti netral,

akan dianalisis, jarum penunjuk dan R berarti putaran searah angular deflection scale pointer jarum jam.

diusahakan sedikit di atas angka

0 dari skala defleksi; c) pisahkan Pengaturan keadaan nol dilaku-

contoh yang dianalisis dari ujung kan dengan prosedur sebagai be-

specimen holder dengan memu- rikut :

tar tombol handle (crank) searang • Pasang pemberat (F1) pada

dengan putaran jarum jam; d) penggantung (weight hunger)

tentukan beban dan pasang pada dan atur keseimbangan be-

weight hunger. Pada saat itu ban de-ngan merubah balan-

beban F1 harus sudah terpasang

ce weight sehingga jarum pada weight hunger; e) Pada saat penunjuk berada dalam posisi

clutch digerakan kearah R, nol.

piringan akan berputar searah • Tambahkan pemberat yang dengan arah perputaran jarum dikehendaki pada weight hu-

jam dan contoh akan mengalami nger dan pastikan jarum pe-

pembengkokkan dengan sudut nunjuk berada dalam posisi

C, patah, atau sudut pem- nol. Bila tidak maka lakukan

90 o

bengkokan telah tercapai; f) la- tahapan berikut : a) Putar fine

kukan pembacaan skala muatan adjusment screw, pindahkan

setiap 3 – 30 o dan setiap 10 o

pemberat ke kanan atau kekiri o hingga 90 . Pada umumnya nilai hingga load scale pointer sudut pembengkokkan hingga

berada pada posisi nol; b) o 30 sudah dianggap cukup; g) Pindahkan beban pemberat lakukan perhitungan dengan

dari weight hunger dan atur menggunakan pesamaan seba- balance weight sehingga load

gai berikut :

scale pointer berada pada

266 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan

4S x M x (beban) Cara pengujian kekuatan tensil

E = ---------------------------- kemasan adalah sebagai berikut :

a) potong kemasan yang akan diuji; b) pasang kemasan yang dimana :

3 100 @ wd

akan diuji; c) tentukan gaya yang

akan diberikan; d) tekan tumbol w = lebar contoh yang dianalisis

E = Kekakuan (lbs/inci 2 )

start untuk mengaktifkan alat; e) (inci)

tekan tombol sekali lagi untuk M = momen pendulum (lbs)

menjalankan alat yang berarti @ = pembacaan skala sudut

mulai pengujian; f) Catat pertam- pembengkokan dikonversi-

bahan panjang kemasan dan kan ke radian

gaya yang diberikan; g) hitung S = panjang contoh yang dijepit

tensil strength kemasan menggu- (inci)

nakan persamaan berikut ini :

d = tebal contoh (inci)

Pu

TS = ---------------------- (kg/cm 2 )

g. Uji Kekuatan Tensil Kemasan (L – Lo) x Ao Uji kekuatan tensil kemasan dila- kukan dengan menggunakan mi-

TS = Tensile Strength crocomputer tensile tester

Pu = Beban maksimal (Gambar 13.16). Bahan yang L = Panjang sampel akhir akan diuji berupa lembaran plas-

Lo = Panjang sampel awal tik PP, PE dan vita film serta

Ao = Luas sampel awal kemasan kantong.

h. Uji ketahanan gesek Ketahanan gesek kemasan dapat diukur dengan menggunakan alat westover type frictionometer (Gambar 13.17). Bahan kemas- an yang akan diukur berbentuk lembaran dan kantong.

Gambar 13.16. Microcomputer tensile tester untuk menguji kekuatan tensil kemasan

Sumber : http://www.indiabizclub.com/uploads 05/31/Z/WEW-1000B46045897.jpg

267 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan 267 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan

2.0, dan 3.0 dan kembali lagi ke

0.25 m/dt. Jumlah angka yang tercatat dari nol dengan naik dan turunnya skala kecepatan adalah

9. Untuk mengurangi pemakaian sampel yang terlalu banyak, wak- tu pengujian dibatasi 1.5 menit.

Pengukuran koefisien gesek se- bagai fungsi waktu. Pengujian prosedur ini untuk memperlihat- kan pengaruh waktu dan kece-

patan terhadap koefisien gesek- Gambar 13.17. Westover type

an.

frictionometer untuk mengukur gaya gesek

e) Pilih satu kecepatan yang te- kemasan

tap dan baca setiap interval 30

http://www.emcgrath.com/catalog/i

detik hingga skala pembacaan mages/LAB/Testing/LBI060-2.jpg terlihat konstan (pada umumnya selama 5 menit). Jika maksud

dari pengujian ini untuk uji per- bandingan, gunakan kecepatan

Adapun prosedur pengujian keta- standar 1.0 m/dt; f) Jalankan hanan gesek kemasan adalah mesin dan bandingkan koefisien

sebagai beriktu ; a) Bahan yang gesek antara sampel yang diuji akan diuji gaya geseknya dipo-

tong berbentuk lingkaran dengan

i. Uji bakar

diameter 10 cm. Bila akan dila- Uji bakar (burning test) adalah uji kukan pengujian sifat gesek an-

yang dilakukan untuk menentu- tara dua sampel, sampel kedua

kan jenis plastik kemasan ber- dipotong dengan diameter 2 cm;

dasarkan sifat pembakarannya.

b) pasang sampel pada roda Pengujian ini membutuhkan ba- montasi (mounting wheel) secara

han berupa plastik standar yang hati-hati. Hindari permukaan telah diketahui jenisnya dan lem-

sampel yang akan diuji terkonta- baran plastik sampel yang akan minasi debu atau sidik jari; c) atur

ditentukan jenisnya. Adapun per- kendali pendulum, yaitu dibuat alatan yang digunakan adalah

setimbang dengan bantuan pe- lampu bunsen dan penjepit.

268 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan

Prosedur pengujian uji bakar terbakar; 4) Rasakan baunya adalah sebagai berikut : 1) dekat-

(jangan terlalu banyak menghirup kan lembaran plastik sam-pel ke

asapnya); 5) Bakar semua plastik nyala api. Perhatikan apakah standar dan tulis hasil pengama- plastik mengkerut, menggulung,

tan selengkapnya; 6) Dengan meleleh atau membentuk butiran:

membandingkan terhadap stan-

2) Bakar dan pisahkan dari api. dar, dapat ditentukan jenis Apakah lembaran plastik dapat lembaran plastik yang diuji; 7) terbakar sendiri? Apakah film Hasil pengamatan dicatat pada cepat terbakar? 3) Perhatikan tabel 13.3 berikut : ketebalan dan warna apinya saat

Tabel 13.3. Rekapitulasi Hasil Uji Bakar Kemasan Macam

Sifat Pembakaran lembaran plastik lembaran pembakaran

Macam

Membantu

(ya / tidak)

Plastik 1 Plastik 2 ... Plastik n Catatan : Sifat Pembakaran :

mengkerut membentuk bulatan sebelum terbakar mengkerut sangat cepat mudah / sulit terbakar tidak terbakar terbakar seperti kertas Terbakar dengan meneteskan bola api berasap

warna asap bau asap : manis, cuka, kertas, rambut parafin, tajam/menusuk tapi bukan bau parafin, sepat

menimbulkan sisa pembakaran dll

j. Sifat barier plastik Sifat barier plastik diekspresikan

Permeabilitas kemasan plastik di- sebagai permeabilitas, yaitu ke-

pengaruhi oleh tekanan, luas per- cepatan suatu gas atau uap air

mukaan kemasan, ketebalan ke- melewati suatu unit permukaan

masan, konsentrasi gas, dan dalam suatu unit waktu (Gambar

temperatur.

269 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan

Permeabilitas dapat dihitung ber- dasarkan persamaan :

k. Ketahanan sobek Uji ketahanan sobek adalah uji

P = D x S untuk mengetahui berapa gaya yang masih dapat diterima kema-

Dimana san sesaat seblum kemasan P = adalah permeabilitas, yaitu

tersebut sobek. Bahan yang di- migrasi gas / uap air yang

butuhkan adalah kemasan lem- melewati kemasan;

baran tipis dari plastik berbagai

D = adalah diffusivitas, yaitu jenis kertas. Alat yang digunakan kecepatan mol melewati adalah Elmendorf type Tearing kemasan, dan

Tester (Gambar 13.19.) S = adalah koefisien kelarutan, yaitu berapa mol melewati kemasan.

P1

Gambar 13.19. Elmendorf type Tearing Tester

Prosedur pengujian ketahahan sobek adalah : a) Potong bahan yang akan diuji dengan ukuran 63

Lingkungan

Lingkungan

x 75 mm; b) pasang bahan yang

luar

dalam akan diuji pada penjepit; c) turunkan pengungkit (grip atau

Gambar 13.18 Lingkungan luar lever) sehingga diperoleh posisi yang memiliki tekanan dan

seolah-olah akan memotong konsentrasi gas lebih besar

sampel bagian bawah; d) gu- memungkinkan gas

nakan tombol penggerak pisau memasuki kemasan

270 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan 270 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan

7. Jika terjadi perubahan skala pisau dan mekanisme stop akan

pada penunjuk beban (load bergerak ke kanan bawah dan

indikator), lakukan pengece- akan memotong sampel tepat

kan ulang pada sampel yang ditengah; e) Baca skala yang

dijepit dengan tegangan yang ditunjuk oleh jarum pointer stop.

sesuai.

8. Jika memungkinkan gunakan l. Ketahanan lipat

tegangan sekitar 1 kg, tetapi jika tidak memberikan hasil

Untuk mengetahui ketahanan li- yang baik gunakan tegangan pat dari beberapa kemasan ba- yang lebih kecil atau lebih han pangan. Bahan yang digu-

besar.

nakan berupa lembaran plastik PE, PP, dan pita film. Peralatan

9. Atur pencatat lipatan pada penentuan ketahanan lipat dari

kondisi nol. Pelipatan diupa- kemasan adalah kit pengujian

yakan berlangsung dengan ketahanan lipat :

kecepatan normal sekitar 175 per menit hingga sampel

1. Atur knob pada blok gir untuk

patah.

menempatkan head pelipat (folding head) pada kedudu- kan tidak melipat.

13.3. Kemasan Kaleng dan

2. Adapun prosedur pengujian

Gelas

adalah sebagai berikut : (a) Penggunaan kaleng dan gelas potong lembaran plastik yang sebagai kemasan bahan pangan akan diuji dari berbagai arah sudah banyak ditemui, baik yang dengan ukuran 15 x 110 mm. dikemas secara hermetis atau

3. Pasang beban yang akan hanya sebatas sebagai wadah.

digunakan pada plunger. Te- Pengemasan dengan kaleng dan kan bagian atas plunger dan

gelas memberikan masa simpan kunci dengan stopper, dan lebih lama, karena kemasan atur load indikator pada skala

dapat memberikan perlindungan yang ditunjukkan oleh beban.

pada bahan pangan yang dike- masnya.

4. Jepit contoh dengan kuat dan usahakan kencang.

Teknologi pengalengan bahan pangan sudah diterapkan sejak

5. Usahakan jangan disentuh abad XVIII. Kemasan kaleng dan bagian yang akan terlipat. gelas mampu memberikan ke-

6. Kendurkan stopper secara unggulan, antara lain mampu

hati-hati agar perubahan te- menciptakan kondisi kedap gangan tidak mempengaruhi

udara, lebih ringan dari gelas kedudukan sampel.

yang juga memiliki kemampuan menciptakan kondisi kedap

271 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan

272 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan

udara, mudah dibentuk, dan tidak mudah pecah (Gambar 13.20).

Gambar 13.20. Lipatan kaleng yang baik

Saat ini, kemasan dari bahan kaleng sudah demikian maju. Beberapa jenis jenisnya kemasan kaleng antara lain tetrapack (kemasan dari karton berlapis aluminium yang dilakukan de- ngan sterilisasi), kantong alumi- nium, kaleng dengan berbagai ukuran dan bentuk.

Kemasan dari gelas juga sudah berkembang, baik dari segi bentuk dan bahan gelas. Sudah dikembangkan gelas yang bening untuk menampilkan bahan pa- ngan yang dikemas dan gelas yang buram atau berwarna untuk melindungi bahan pangan yang dikemas terhadap kerusakan yang disebabkan oleh pengaruh cahaya dari luar.

Proses sterilisasi pada kemasan kaleng dilakukan dengan pema- nasan pada suhu 121 o

C selama

20-40 menit. Lama dan tingginya

suhu dalam proses sterilisasi tergantung dari jenis bahan yang dikemas. Pada pduk sayur dan buahan yang memiliki pH rendah, dibutuhkan waktu sterilisasi lebih singkat dan suhu lebih rendah. Setelah proses sterilisasi, harus segera dilakukan proses pen- dinginan cepat untuk mencegah tumbuhnya mikroba termofilik (tahan panas) di dalam kemasan.

Prinsip kemasan kaleng adalah menciptakan kondisi aseptik de- ngan membunuh semua mikroba merugikan, berupa mikroba peru- sak (menyebabkan kebusukan) dan patogen (penyebab penyakit) dan menutupnya secara sem- purna sehingga bahan pangan di dalamnya tidak dapat kontak dengan udara, gas, uap air, atau mikroba.

Meskipun sudah dikemas secara baik, produk bahan pangan yang dikemas dengan kaleng juga dapat mengalami perubahan, baik karena pengolahan yang kurang sempurna, kurang tepat- nya suhu dan lama sterilisasi. Kerusakan bahan pangan yang dikemas dengan kaleng tidak dapat diketahui sebelum mem- buka kemasannya. Namun bebe- rapa indikator dapat digunakan untuk menentukan kondisi bahan pangan yang dikemas. Adapun indikator tersebut adalah : 1) flat sour kaleng tidak cembung, tetapi isinya sangat asam; 2) flipper , kaleng kelihatan normal, tetapi jika salah satu ujung ditekan, maka akan cembung ke arah Meskipun sudah dikemas secara baik, produk bahan pangan yang dikemas dengan kaleng juga dapat mengalami perubahan, baik karena pengolahan yang kurang sempurna, kurang tepat- nya suhu dan lama sterilisasi. Kerusakan bahan pangan yang dikemas dengan kaleng tidak dapat diketahui sebelum mem- buka kemasannya. Namun bebe- rapa indikator dapat digunakan untuk menentukan kondisi bahan pangan yang dikemas. Adapun indikator tersebut adalah : 1) flat sour kaleng tidak cembung, tetapi isinya sangat asam; 2) flipper , kaleng kelihatan normal, tetapi jika salah satu ujung ditekan, maka akan cembung ke arah

jenis kemasan, keuntungan, ujung lainnya cembung. Jika

kerugian, dan cara mengata- ditekan akan cembung ke arah

sinya.

berlawanan, dan 4). swell

2. Mengapa produk pangan (cembung) yang dibedakan atas yang dikemas harus dihabis- soft swell dan hard swell. Kaleng kan sekali pakai? menjadi cembung karena adanya

bakteri pembentukan gas.

3. Mengapa sisa produk kaleng harus didinginkan dan tidak

Apabila anda hendak memilih boleh berada dalam kemasan bahan pangan yang dikemas kaleng tetapi harus dipindah- dengan kaleng, beberapa saran kan ke wadah lain. berikut ini dapat menjadi bahan

pertimbangan , yaitu : a) Pilih

4. Apa keunggulan dan kele- kaleng yang tidak bocor ada atau

mahan kemasan gelas de- pengkaratan terutama di lipatan

ngan kemasan kaleng ? kaleng tutup atau sambungan

kaleng; b) perhatikan tanggal kadaluarsanya; c) perhatikan tanda-tanda kerusakan kaleng; d)

pilihlah ukuran kemasan yang sesuai untuk sekali pakai karena

akan mengalami penurunan mu-

tu. Bila tidak habis sekali makan, sisanya sebaiknya segera dipin-

dahkan ke wadah lain dan sim-

pan di lemari pendingin.

Latihan

Untuk lebih memahami peran kemasan, sebaiknya Saudara memahami tugas dan latihan

berikut ini :

1. Disamping keungulan yang dimiliki oleh kemasan plastik

dan kertas, cobalah Saudar

perhatikan di sekelilingnya, apa kerugian yang ditimbul-

kan karena penggunaan kemasan plastik dan kertas.

Jawaban Saudara disajikan

273 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan

274 Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan