4.1.4.3 Pengujian Sifat Mekanik
Pengujian sifat mekanik dalam penelitian ini menggunakan beban 100 KgF dengan kecepatan 50 mmmenit. Ketebalan film 0,1 mm. Hasil pengujian sifat mekanik edible
film pati – gliserol – MCC dapat dilihat pada Tabel 4.4 berikut ini:
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Sifat Mekanik Edible Film Pati – Gliserol – MCC
No Sampel
Kemuluran Kekuatan
Tarik KgFmm²
1 Film pati kontrol
58.38 0.200
2 Film pati+0.1 g MCC
73.97 0.167
3 Film pati+0.2 g MCC
91.74 0.217
4 Film pati+0.3 g MCC
101.48 0.150
5 Film pati+0.4 g MCC
114.82 0.317
6 Film pati+0.5 g MCC
85.66 0.317
Kekuatan tarik Tensile strength menunjukkan gaya maksimum yang diperlukan untuk memutuskan edible film. Edible film dengan kekuatan tarik yang tinggi akan
mampu melindungi produk yang dikemasnya dari gangguan mekanik dengan baik Suryaningrum et al dan Hasdar et al, 2011. Adapun grafik nilai kemuluran dan nilai
kekuatan tarik dari masing – masing spesimen edible film pati – gliserol – MCC dapat dilihat pada Gambar 4.13 dan 4.14 berikut :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4. 13 Grafik Nilai Kemuluran Edible Film Pati – Gliserol – MCC
Gambar 4. 14 Grafik Nilai Kekuatan Tarik Tensile Strength Edible Film Pati – Gliserol – MCC
10 : 0 10 : 0.1
10 : 0.2 10 : 0.3
10 : 0.4 10 : 0.5
20 40
60 80
100 120
K em
ul ur
an
Pati : MCC gram 58. 38
73. 97 91. 74
101. 48 114. 82
85. 66
10 : 0 10 : 0.1
10 : 0.2 10 : 0.3
10 : 0.4 10 : 0.5
0.00 0.05
0.10 0.15
0.20 0.25
0.30
Kek uat
an T ar
ik K
gF m
m
2
Pati : MCC gram 0.200
0.167 0.217
0.150 0.317
0.317
Universitas Sumatera Utara
Dari kedua grafik di atas, terlihat bahwa kemuluran yang paling tinggi berada pada edible film pati dengan penambahan 0,4 gram MCC dengan nilai 114,82 dan
nilai kekuatan tariknya juga tertinggi yaitu 0,317 KgFmm
2
. Hal ini menunjukkan bahwa edible film dengan penambahan 0,4 gram MCC merupakan hasil edible film yang
optimum.
Penambahan 0,1 gram – 0,5 gram MCC mengakibatkan adanya perubahan kekuatan tarik. Dengan meningkatnya kadar komponen selulosa, daya regang putus
edible film tersebut meningkat, dimana elongasi kemuluran saat putus dan permeabilitas film terhadap uap air menurun Lu et al, 2009.
Sifat mekanik dipengaruhi oleh besarnya jumlah kandungan komponen – komponen penyusun edible film yakni pati, gliserol, dan MCC. Gliserol sebagai
plastisiser dapat memberikan sifat elastis pada edible film yang jumlah komposisinya bervariasi sehingga dapat memberikan efek yang berbeda.
Menurut Weiping Ban 2005 dalam Yusmarlela 2009, Faktor penting yang mempengaruhi sifat mekanik pada suatu film adalah afinitas antara tiap komponen
penyusunnya. Afinitas adalah suatu fenomena dimana atom – atom molekul tertentu memiliki kecenderungan untuk bersatu atau berikatan. Dengan adanya peningkatan
afinitas, maka semakin banyak terjadi ikatan antar molekul.
Kekuatan suatu bahan dipengaruhi oleh ikatan kimia penyusunnya. Ikatan kimia yang kuat bergantung pada jumlah ikatan molekul dan jenis ikatannya seperti ikatan
kovalen, ikatan ion, ikatan hidrogen dan gaya Van der Waals. Ikatan kimia yang kuat sulit untuk diputus karena diperlukan energi yang cukup besar untuk memutuskan ikatan
tersebut. Penambahan gliserol pada edible film menyebabkan molekul – molekul gliserol terdispersi dan berinteraksi diantara struktur rantai pati yang menyebabkan rantai –
Universitas Sumatera Utara
rantai pati lebih lebih sulit bergerak akibat adanya halangan sterik. Sedangkan yang menyebabkan kekuatan tarik meningkat disebabkan oleh adanya gaya intermolekuler
antar rantai pati.
Kombinasi variasi massa MCC dengan pati dan gliserol juga menyebabkan perubahan pada karakteristik sifat mekanik dari edible film yang dihasilkan. Sama
seperti yang telah dituliskan sebelumnya, hal ini terjadi karena sifat mekanik dipengaruhi oleh besarnya jumlah komponen penyusun edible film. Mikrokristalin
selulosa MCC sebagai bahan pengisi dan penguat memberikan sifat kaku pada film yang efeknya berbeda, tergantung pada konsentrasi massa MCC yang ditambahkan.
Dari hasil analisis FT-IR edible film pati menunjukkan adanya peningkatan ikatan hidrogen seiring dengan peningkatan massa MCC. Penambahan MCC pada
gelatinasi film pati mengakibatkan pengelompokan ikatan hidrogen intermolekuler yang menyebabkan ikatan molekul amilosa dalam pati semakin kompak. Sehingga dengan
kenaikan ikatan hidrogen ini mempertinggi kekuatan tarik Adi Krisna, 2011.
Apabila kadar gliserol dan MCC ditingkatkan akan menyebabkan kekuatan tarik menurun. Hal ini disebabkan karena kesetimbangan molekul telah terlewati, sehingga
molekul pemlastis dan molekul filler yang berlebih berada pada fase tersendiri di luar fase pati dan akan menurunkan gaya intermolekuler antar rantai yang menyebabkan
gerakan rantai lebih bebas dan gaya intermolekuler akan menurun juga.
Jika karakteristik mekanik dihubungkan dengan analisis XRD, menurut Lii et al 1996, sifat reologi tergantung pada sifat-sifat granula pati. Struktur kristalin
memegang peranan penting dalam penggelembungan granula pati. Granula pati terdiri dari amilosa dan amilopektin yang dihubungkan dengan ikatan hidrogen dalam
kumpulan kristalin yang teratur yang disebut Misel Adi Krisna, 2011. Jika suatu
Universitas Sumatera Utara
granula dipanaskan dalam suatu medium berair, maka ikatan hidrogen yang mempertahankan struktur pati akan melemah sehingga granula pati akan menyerap air
dan mengalami penggelembungan.
Granula yang mengalami penggelembungan memegang peranan paling penting terhadap sifat reologi pati yaitu membangun suatu struktur dasar matriks gel Adi
Krisna, 2011. Penambahan MCC pada film pati pada kenyataannya telah mengubah struktur kristalin dalam film pati tersebut.
4.1.4.4 Analisis Difraksi Sinar – X XRD
Kategori