1
BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Kertas adalah lembaran yang terutama terbuat dari pulp kayu dan tersusun dari
jaringan serat-serat selulosa yang saling bertautan. Kertas, pada awalnya dibuat oleh masyarakat Mesir kuno dari batang papirus, lalu mulai dipakai untuk pengemas makanan pertama kali oleh masyarakat Cina pada abad I atau II SM. Kini, kertas telah banyak digunakan sebagai pengemas mulai dari produk makanan kering, dingin dan beku, minuman, makanan cepat saji, serta bahan pangan segar. Meski kertas diperbolehkan kontak langsung dengan produk pangan dan ramah lingkungan, namun pengemas yang semata-mata terbuat dari kertas bersifat mudah ditembus air, larutan dan emulsi, pelarut organik, bahan-bahan berlemak, gas-gas, seperti O2, CO2, dan N2, serta aroma dan flavor yang mudah menguap, sehingga fungsi perlindungannya kurang efektif (Raheem, 2012; Gallstedt dan Hendqvist, 2013; Coles et al., 2003). Oleh karena itu, modifikasi pembuatan kertas dengan penambahan polimer selain selulosa, misalnya kitosan telah dicoba untuk meningkatkan penghambatan terhadap gas dan menambah kekuatan kertas. Penambahan kitosan saat pencampuran menghasilkan kertas yang lebih kuat daripada yang dihasilkan dengan cara pencelupan kertas ke dalam larutan kitosan (Kjelgren et al, 2006; Nada et al.., 2006). Di samping itu, bahan aktif dengan potensi antimikrobia seperti sinamaldehida,
2
minyak atsiri, asam polilaktat, potassium sorbat, atau potasium metabisulfit dapat ditambahkan ke dalam kertas sehingga kertas bisa berfungsi sebagai pengemas aktif (Sivakumar et al., 2002; Rodriguez et al., 2007; Garcia-Garcia et al., 2013; Rudra et al., 2013). Istilah pengemas aktif mengacu pada penambahan bahan-bahan aditif tertentu ke dalam bahan pengemas atau di dalam wadah pengemas untuk menjaga dan memperpanjang umur simpan produk. Pengemas aktif terbagi menjadi tiga kategori utama yaitu pelepas (etanol, sorbat, antioksidan, antimikrobia, dan pengawet lainnya), penyerap/ penangkap (oksigen, uap air, karbon dioksida, etilen, dan kontaminan bau), serta pengatur, misalnya suhu (Coles et al., 2003). Sampai saat ini, penelitian mengenai aplikasi sinamaldehida pada kertas aktif hanya terbatas pada penambahan sinamaldehida sebagai senyawa antimikrobia ke dalam kertas penyerap yang lekatkan di dinding sebelah dalam kotak karton pengemas untuk rambutan (Sivakumar et al., 2002). Penambahan sinamaldehida sebagai senyawa antimikrobia dan antioksidan pada kertas berbahan campuran pulp dan kitosan belum pernah diteliti. Padahal sinamaldehida selain telah lama diketahui memiliki sifat antimikrobia (Sperti dan Sway, 1983; Rojas-Grau et al., 2007; Yen dan Chang, 2008; Cheng et al., 2008) juga memiliki sifat antioksidan (Singh et.al., 2007; Gowder dan Devaraj, 2006). Selain itu, ketersediaan kayu manis sebagai bahan untuk menghasilkan sinamaldehida, kayu sengon dan jabon untuk menghasilkan pulp, serta kepiting dan udang untuk menghasilkan kitosan di Indonesia sangat melimpah (Agusta, 2000; Wikardi dkk., 2003 dalam Ravindran et al., 2004; Gadas dan Ekawati, 2006; Manurung dan Sukaria, 2005; Siregar dkk., 2008; Mansur dkk., 2011; Irianto,
3
2007). Oleh karena itu, dalam penelitian ini, kertas aktif dibuat dari campuran pulp, kitosan, dan sinamaldehida sebagai bahan antimikrobia sekaligus antioksidan. Bagaimana pun juga perlu dipertimbangkan bahwa bahan tambahan misalnya antioksidan atau antimikroba dapat mempengaruhi sifat fisik pengemas. Penelitian untuk mengetahui pengaruh penambahan sinamaldehida terhadap sifat fisik, aktivitas antioksidan dan antimikrobia kertas aktif berbahan campuran pulp, kitosan, dan sinamaldehida telah dilakukan Margaretha (2013). Selain penambahan senyawa aktif, suhu atau lama penyimpanan diketahui berpengaruh terhadap sifat fisik serta laju pelepasan bahan aktif dari pengemas atau film selama penyimpanan atau penggunaannya (Chinnan dan Park, 1995; Chiou et al., 2009; Gemili et al., 2009; Havlinova et al., 2009; Zervos et al., 2007). Berdasarkan uraian di atas, patut diduga bahwa selain dapat berpengaruh terhadap sifat fisik, suhu lingkungan dapat juga berpengaruh pada pelepasan senyawa sinamaldehida dari pengemas kertas aktif yang terbuat dari campuran pulp dan kitosan ke udara selama penyimpanan. Dengan demikian, penelitian ini dirancang untuk mengetahui sifat fisik, kimia, aktivitas antioksidan dan antimikrobia pengemas kertas aktif tersebut selama penyimpanan pada berbagai suhu. 1.2. Perumusan Masalah Berdasarkan hasil penelitian Margaretha (2013), kertas dari campuran pulp dan kitosan dengan penambahan sinamaldehida menunjukkan potensi sebagai pengemas aktif yang mampu melepaskan sinamaldehida yang berperan dalam penangkapan
4
radikal bebas maupun penghambatan mikrobia. Sebagai kelanjutannya, penelitian ini dirancang untuk mengetahui pengaruh suhu (10, 20, 25, 30, dan 40oC) selama penyimpanan 20 hari terhadap sifat kimia (aktivitas antioksidan, kadar air dan sinamaldehida); fisik (ketebalan, ketahanan tarik, dan lipat), sensoris; dan aktivitas antimikrobia kertas aktif; serta menghitung energi aktivasi dari beberapa karakteristik (kadar air, kadar sinamaldehida, aktivitas antioksidan dan antimikrobia) kertas aktif. 1.3. Tujuan Penelitian Penelitian ini dirancang dengan tujuan untuk: 1) mengetahui pengaruh suhu dan lama penyimpanan terhadap kadar air dan kadar sinamaldehida dari kertas aktif yang mengandung sinamaldehida; 2) mengetahui perubahan gugus fungsi kertas aktif yang disimpan selama 20 hari pada suhu 40oC berdasarkan spektra inframerah; 3) mengetahui pengaruh suhu dan lama penyimpanan terhadap aktivitas antioksidan (penangkapan radikal DPPH) dan antimikrobia dari kertas aktif yang mengandung sinamaldehida; 4) menghitung energi aktivasi dari parameter kadar air, kadar sinamaldehida, aktivitas antioksidan dan aktivitas antimikrobia dengan menggunakan plot Arrhenius pada rentang suhu 10 – 40oC; 5) mengetahui pengaruh suhu dan lama penyimpanan terhadap ketahanan tarik dan ketahanan lipat kertas aktif kertas aktif yang mengandung sinamaldehida;
5
6) mengetahui pengaruh suhu dan lama penyimpanan terhadap kesukaan panelis secara sensoris pada kertas aktif yang mengandung sinamaldehida. 1.4. Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut: 1) Membuka peluang pemanfaatan limbah dari sumber daya alam di Nusantara yaitu kulit udang dan cangkang kepiting sebagai bahan baku untuk kitosan yang digunakan dalam pembuatan kertas aktif. 2) Memberikan informasi awal mengenai potensi pemanfaatan kertas yang mengandung sinamaldehida sebagai pengemas aktif yang memiliki aktivitas antioksidan dan antimikrobia sehingga dapat membuka peluang bagi penelitian lebih lanjut mengenai pemanfaatan kertas tersebut untuk mengemas produk pangan maupun hasil pertanian. 3) Menambah
ragam
pemanfaatan
sinamaldehida
sehingga
mendorong
pengolahan lebih lanjut minyak atsiri dari kulit batang kayu manis menjadi sinamaldehida.
