Kemasan Plastik Souvia Rahimah 16.03.2011 Pengemasan Bahan Pangan
Karakteristik Umum
Senyawa polimer tinggi, dicetak dalam lembaran dengan ketebalan berbeda Bahan baku : resin (komponen CHO) - alami : damar, oleoresin, terpentin, dll. - sintetis : PE, PP, PVC, dll. (diberi aditif)
Pemakaian Plastik untuk Bahan Pangan
Plastik relatif ringan Praktis/fleksibel Harga relatif murah Dpt diberi warna/menarik Dpt menghambat panas/listrik Tdk mudah pecah
Why Plastics
• they are flowable and mouldable under certain conditions, to make sheets, shapes and structures • they are generally chemically inert, though not necessarily impermeable • they are cost effective in meeting market needs • they are lightweight • they provide choices in respect of transparency, colour, heat sealing, heat resistance and barrier.
Sifat-Sifat Plastik
Tembus pandang (clarity) Kekakuan (stiffness) : psi/100, ASTM 0790 Permeabel terhadap gas Ketahanan terhadap benturan/gesekan Dapat dilengkungkan/dibengkokan Ketahanan terhadap benturan (impact strength) Ketahanan terhadap sobekan (Tear strength)
Sifat-Sifat Proteksi : - proteksi dari serangan mikroorganisme - perlindungan terhadap lingkungan (O2, RH, to)
Jenis Plastik yang Digunakan untuk Pengemasan Pangan
polyethylene (PE) polypropylene (PP) polyesters (PET, PEN, PC) Ionomers ethylene vinyl acetate (EVA) polyamides (PA) polyvinyl chloride (PVC) polyvinylidene chloride (PVdC) polystyrene (PS) styrene butadiene (SB)
acrylonitrile butadiene styrene (ABS) ethylene vinyl alcohol (EVOH) polymethyl pentene (TPX) high nitrile polymers (HNP) fluoropolymers (PCTFE/PTFE) cellulose-based materials polyvinyl acetate (PVA).
Penggunaan plastik untuk pengemasan
PE : 56% PP, PET, PS (including expanded polystyrene or EPS) and PVC, comprise most 46% (source BPF).
Proses Pembuatan Plastik
Produksi Plastik untuk Bahan Pangan
20% plastik diproduksi berupa: - film (tebal<0.01 mil) - lembaran (sheet) >0.01 mi Bentuk Plastik Yang Banyak Dijumpai : - Laminasi (gabungan plastik-plastik atau dengan bahan lain, direkatkan dengan panas) - Komposit (gabungan berbagai jenis bahan plastik (PE, PP, PN, FV)
Penggunaan plastik: - kemasan bentuk (fleksible) - kemasan kaku Makanan padat dengan umur simpan pendek makanan yang tidak memiliki perlindungan yg kuat, dikemas dengan kemasan bentuk Makanan cair/ padat yg menuntut perlindungan kuat dikemas dng kemasan bentuk: botol, jerigen, kotak, dsb
Berdasarkan Sifatnya Terhadap Panas: - Thermosetting Setelah dipanaskan tidak dapat dibentuk kembali, contoh : plastik amino, epoksi, uretan, phenolat (utk tutup panci, melamin) - Thermoplastik Meleleh jika dipanaskan, mengeras jika didinginkan, dapat mengalami proses pelunakan dan pengerasan beberapa kali, contoh : PE, asetal, PVC, PP
Struktur Kimia Plastik
Monomer : komponen utama plastik ethilene, propilene, styrene. Kopolimer : kombinasi dua monomer tang berbeda. Contoh : butadien - stiren Polimer : polimer yang tersusun oleh monomer. Dari satu rantai ke rantai dekatnya tdpt ikatan silang yg menahan gerakan pergeseran antar rantai
PROPYLENE MONOMER
HEAT/PRESSURE
POLIPROPYLE NE POLIMER
Bila polimer lebih dari 1 macam monomer disebut KOPOLIMER Polimer plastik dapat tersusun dari 1. Rantai hidrokarbon : PE, PP, PS, PVC 2. Rantai bernitrogen: Poliester, PET, dsb
Jenis-Jenis Kopolimer
Kopolimer polistiren : - mengandung stiren, akrilonitril, butadien - acrylonitrole styrene copolimer : untuk alatalat dapur, kontainer botol, sumbat - butadiene styrene copolimer : untuk tube, baki, kotak, dinding lemari es.
Jenis-Jenis Kopolimer
Kopolimer Etilen-Vinil-Asetat (EVA) Tahan terhadap air dan gas tinggi\ Mengandung > 20 % Vinil Asetat (VA) Karakteristik seperti LDPE Transparan, luwes, permeabilitas
•
Kopolimer Vinil Chlorida (VC) : - Kopolimer dengan VA, Vinilden klorida, PP, akrilonitril - permeabilitas tinggi - contoh penggunaan : botol plastik
Menurut cara pembentukannya polemer plastik dikelompokan menjadi : 1. THERMOPLASTIK: Reaksi adisi 2. THERMOSETTING: Reaksi kondensasi Polimer mempunyai kenampakan yang sama tapi sifat-sifatnya jauh berbeda . Perbedaan disebabkan: macam kimiawi, bentuk molekul, susunan molekul.
Struktur Kimia Polimer Plastik
Tulang belakang polimer plastik: rantai karbon tiga dimensi berbentuk zig-zag. Tiap C ada 2 tangan lain yang bisa berikatan dengan gugus samping: metil asetat, akrilonitril, dll. Gugus samping menentukan sifat kimiawinya. Polistirene (gugus benzen) mempunyai afinitas thd sekelilingnya, menghambat pergerakan antar mol. Menghasilkan sifat rigid pd plastik dan sebaliknya Klorin pada PVC, asetat pada Polivinil asetat, afinitas thd sekelilingnya, sifat kaku
Bentuk Molekul @ LINIER
@ BERCABANG
Bentuk molekul mempengaruhi penempatan gugus sepanjang tulang punggung:
Plastik yang banyak kristalinnya, keras/ kurang fleksibel Penempatan gugus yang berselang-seling disebut ATATAKTIK Penempatan gugus letak sama: ISOTAKTIK Isotaktik mudah menghasilkan kristaline Berat molekul tinggi, peningkatan kekakuan
ATATAKTIK
ISOTAKTIK
Struktur Polimer
Struktur Kristalin
Kelompok rantai monomer yang teratur, hampir sejajar Linieritas tinggi, susunan molekul rapat, struktur kristalin
Struktur Amorf
Sekelompok monomer, susunan molekul renggang, percabangan, tidak teratur, menyerupai tumpukan jerami.
Struktur Kristalin 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Penyebab kenampakan berkabut, karena pembiasan sinar (Linier PE 85% kristalin Melting point tajam Pengkerutan selama pengkristalan atau pendinginan Tahan suhu tinggi (Tg tinggi) Densitas tinggi Contoh Nilon, PP, PE
Struktur Amorf Kejernihan tinggi 2. Kurang mengkerut 3. Contoh: PS, akrilat, PVC, Selulosik 1.
Pada temperatur yang relatif rendah rendah, semua polimer menjadi padat, kaku dan keras Temperatur naik sifat fisik berubah, perubahannya ditentukan oleh : 1. Komposisi kimia 2. Morfologi Fisik
Temperatur Transisi Glass Rubbery
T TG
Plastik berubah dari glassy menjadi rubbery
Glassy Hardness TTG menandai penghentian atau mulainya gerak Brown rantai polimer pd saat pendinginan atau pemanasan
KRIST. Tinggi Keras/rapuh
Keras-kaku-kuat
Tdk ada Polimer isasi
Lumer/lu nak
Keras-rapuh Fleks./lembek
Amorp 0
1000
10.000
BM
Pembuatan tambahan dalam pembuatan plastik
Bhn pemlastik :
Antioksidan
Memisahkan bagian-bagian rantai molekul panjang dibutil ptalat, dioktil ptalat Mencegah degradasi polimer dan perapuhan selama penyimpanan Turunan phenol, sulfida organik, irganox 1076 (pentabil panas)
Antiblok
Membuat permukaan film mencadi kasar sehingga mencegah perlengketan Silika, asam lemak amida
Pembuatan tambahan dalam pembuatan plastik
Antistatik
Pelumas
Melindungi produk dari UV Tinuvin P, organotin
Bahan Pengisi dan Penguat
Mengurangi gaya gesek Hidrokarbon berBM rendah – sedang
Penyerap UV
Mencegah listrik statik Turunan glikol, amonium kuartener
Kapas, sebuk kayu,serat gelas.
Fungisida, pewarna, pengharum, anti nyala api
Jenis-Jenis Plastik Polietilen (PE) : (- CH2 - CH2 -) n
Polimerisasi adisi gas etilen dari hasil samping industri arang dan minyak Mudah dibentuk, tahan terhadap zat kimia, penampakan jernih, mudah digunakan sebagai laminasi Berdasarkan densitas :
LDPE : proses tekanan tinggi, Paling banyak digunakan dan murah MDPE : lebih kaku dibanding LDPE HDPE : suhu dan tekanan rendah (10-70 oC, 10 atm), tahan sampai suhu 120 oC.
Sifat-sifat PE
Penampakan : transparan, berminyak, keruh Mudah dibentuk, lemas, gampang ditarik Daya rentang tinggi tanpa sobek Mudah dikelim, untuk laminasi (memerlukan pelumas) Tidak cocok untuk produk berminyak/ berlemak, beraroma Atahan terhadap asam, basa, alkohol, deterjen Tahan simpan beku sampai – 50 oC Kedap air dan uap air
Jenis-Jenis Plastik Polipropilen (PP) :
- CH2 - CH2 CH3
Polimer dari propilen 1950 : nama dagang Bexphane, Dynafilm, Escon, dll Sifat utama :
Ringan (densitas 0,9 g/cm3), mudah dibentuk, tembus pandang dan jernih Kekuatan tarik lebih besar dibanding PE Suhu rendah rapuh, bukan untuk kemasan beku Permeabilitas air rendah, tidak baik untuk makanan yang mudah teroksidasi Tahan sampai suhu 150 oC Tahan terhadap asam kuat, basa dan minyak
n
Jenis-Jenis Plastik Polivinil Chlorida (PVC) :
- CH2 - CH Cl
Nama dagang : elvax, geon, hostalit, kenron 1835 : Regnault memeniman polimerisasi vinil klorida Sifat utama :
Tembus pandang atau keruh Permeabilitas uap air dan gas yang rendah Tahan minyak, alkohol dan pelarut petroleum : kemasan minyak, margarin Kekuatan tarik tinggi, tidak mudah sobek Tahan terhadap asam, basa kecuali asam pengoksida
2
PLASTIK JENIS KAKU Dibuat dengan beberapa metoda : 1. Thermoformed container Dibentuk dengan memanaskan plastik dan memberi bentuk dng mengg cetakan.Jns plastik: PP, PVC, PS, PE 2. Injection moulded container Dibentuk dengan proses injection molding. Jenis plastik yang digunakan: PS, PP, PE 3. Blow moulded container Dibentuk dengan proses blow molded /proses tiupan. Plastik: PE,PVC, Cellulosa acetat, PS, Policarbonat
PLASTIK JENIS FLEKSIBEL Biasanya berbentuk film atau lembaran yang mempunyai ketebalan 0.01 inci. Jns plastik: LDPE, PP, PVC
Plastik Ramah Lingkungan
Dapat terdegradasi Dibuat dari pati : polimer glukosa terdiri dari dua polimer : Amylose, rantai lurus glukosa Amylopectin, polimer glukosa bercabang amylopectin prevents the starch from becoming plasticlike. You will use hydrochloric acid to break down the amylopectin and change the stucture and properties of the polymer. Contoh : jagung, kentang
Plastik untuk makanan panas
Gunakan plastik khusus untuk makanan panas, ex. PS Kontaminasi polimer memungkinkan terjadi Plasticizers : zat kimia yang digunakan sebagai zat aditid dalam pembuatan plastik yang berfungsi agar plastik bersifat lebih fleksible (polyvinyl chloride, dan polycarbonate)
Plasticizers
Berbahaya jika digunakan untuk memanaskan makanan dalam mikrowave
Plastik dan lingkungan
Sampah plastik kemasan 14 - 28 % total sampah di landfill* Plastik sebagai pengemas umumnya berbentuk nonbiodegradable. Sampah rumah tangga:
40 % dari total sampah 11% plastik, 40 % diantaranya adalah botol.
* www. enviroliteracy.org
Plastik dan lingkungan
1 ton sampah plastik = 20,000 botol plastik 7% didaur ulang (2005) Perkiraan 9.2 miliar botol plastik dibuang setiap tahunnya 200,000 ton plastik dibuang ke Cina setiap tahun untuk didaur ulang
What can we do ???
Bijak dalam memilih bahan pangan dalam kemasan Biodegradable plastic Jadikan label pada kemasan sebagai sarana memperoleh informasi produk Kadaluarsa Kandungan Smart packaging Daur ulang From your self: Mengelola sampah sendiri Bawa kantung belanja sendiri
Biodegradable Plastic/BioPlastic
Terdekomposisi oleh bakteri pengurai dalam tanah Terbuat dari :
pati (jagung, kentang, singkong dll) PHA (polyhydroxyalkanoate), modifikasi genetik dari daun tanaman jagung. PLA (polylactide), hasil fermentasi gula PHA (polyhydroxyalkanoate) diproduksi oleh bakteri tertentu.
BioPlastik
Bioplastik
Biaya produksi tinggi
Kebutuhan bioplastik semakin meningkat. Tahun 2003 kebutuhan bioplastik di UniEropa 40.000 ton.
Bioplastik
