bab i pendahuluan

BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Oksidasi lipid merupakan salah satu penyebab utama terjadinya penurunan
kualitas produk makanan. Oksidasi lipid mengakibatkan terjadinya perubahan rasa,
warna dan aroma pada produk makanan. Penurunan kualitas gizi akibat degradasi
asam lemak tak jenuh (PUFA) serta terbentuknya aldehid yang bersifat bahaya juga
disebabkan oleh adanya oksidasi lipid pada produk makanan (Jongjareonrak dkk.,
2008; Martins dkk., 2012 dan Gómez–Estaca dkk., 2014).
Oksidasi lipid pada produk makanan terjadi akibat adanya reaksi dengan
radikal bebas. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk mengurangi terjadinya
oksidasi lipid adalah dengan menambahkan antioksidan ke dalam produk makanan.
Penambahan antioksidan ke dalam makanan bertujuan untuk menjebak dan
bereaksi dengan radikal bebas. Reaksi antara radikal bebas dengan antioksidan
mempunyai laju reaksi yang lebih cepat dibanding dengan laju reaksi antara radikal
bebas dengan lipid. Oleh karena itu produk makanan dapat terlindungi dari proses
oksidasi lipid (López de Dicastillo dkk., 2013).
Penambahan antioksidan dengan dosis awal yang relatif tinggi secara
langsung ke dalam makanan mempunyai keterbatasan seperti timbulnya efek
pro–oksidan. Efek pro–oksidan yang timbul justru akan mempercepat proses
oksidasi lipid. Selain itu, penambahan antioksidan ke dalam produk makanan
dinilai kurang efisien karena oksidasi makanan terjadi pada permukaan makanan
(Graciano–verdugo dkk., 2010; Gargiulo dkk., 2013 dan López de Dicastillo dkk.,
2013).
Keterbatasan yang timbul akibat penambahan antioksidan secara langsung
ke produk makanan dapat diatasi menggunakan teknologi pengemas makanan yang
berfungsi sebagai antioksidan (antioxidant packaging). Teknologi pengemas ini
didasarkan pada pengembanan antioksidan ke dalam film pengemas sebagai cara
untuk meningkatkan kestabilan produk makanan yang sensitif terhadap oksidasi.
Pengemas tipe ini mampu memperlambat proses oksidasi melalui pelepasan
1
2
terkontrol antioksidan dari film ke permukaan makanan (Gómez–Estaca dkk., 2014
dan Marcos dkk., 2014).
Penelitian tentang pengembanan antioksidan ke dalam film pengemas telah
banyak dilakukan seperti pengembanan antioksidan sintetik BHT (butylated
hydroxytoluene) ke dalam film gelatin kulit ikan (Jongjareonrak dkk., 2008) dan
imobilisasi ekstrak teh hijau ke dalam film polipropilena (PP) (López de Dicastillo
dkk., 2013). Penambahan antioksidan ke dalam film terbukti dapat meningkatkan
waktu penyimpanan dilihat dari peningkatan nilai aktivitas antioksidan terhadap
radikal DPPH (Jongjareonrak dkk., 2008) dan radikal kation ABTS (López de
Dicastillo dkk., 2013).
Penelitian tentang pengemas yang berfungsi sebagai antioksidan terus
mengalami peningkatan terutama dalam penggunaan antioksidan alami untuk
menggantikan antioksidan sintetik. Senyawa –tokoferol merupakan salah satu
antioksidan alami yang dianggap aman dan disetujui sebagai aditif makanan oleh
FDA (Food and Drug Administration). Penggunaan –tokoferol sebagai
antioksidan telah banyak dipelajari dan terbukti mempunyai aktivitas antioksidan
yang baik ketika diuji baik secara in vitro maupun secara in vivo (Marcos dkk.,
2014; Noronha dkk., 2014; Gargiulo dkk., 2013 dan Manzanarez–López dkk.,
2011).
Adanya dampak lingkungan yang timbul akibat penggunaan material
non–biodegradabel membuat para peneliti mengembangkan material biodegradabel
sebagai pengganti material pengemas makanan. Satu dari polimer yang bersifat
biodegradabel adalah kitosan. Kemampuan kitosan yang baik dalam pembentukan
film dapat dimanfaatkan sebagai pengganti material pengemas makanan.
Pengembanan –tokoferol ke dalam film kitosan terbukti mempunyai aktivitas
antioksidan yang baik terhadap radikal DPPH. Selain mempuyai aktivitas
antioksidan yang baik, penggunaan polimer alam kitosan menjadikan film ini
bersifat edibel (Martins dkk., 2012).
Namun, penggunaan film kitosan seringkali terbatas karena sifat mekanik
film kitosan yang kurang baik sedangkan sifat mekanik film merupakan salah satu
aspek yang penting dalam bidang pengemas makanan. Beberapa cara dapat
3
digunakan untuk meningkatkan sifat mekanik film kitosan, salah satunya ialah
dengan pembentukan kompleks polielektrolit (KPE). KPE merupakan hasil dari
pembentukan interaksi antara dua polielektrolit yang mempunyai muatan yang
berbeda. Dalam medium asam, kitosan merupakan suatu polikationik yang dapat
membentuk KPE dengan polianionik. Beberapa polianionik telah dipelajari dalam
pembentukan KPE dengan kitosan, salah satunya ialah pektin (Chen dkk., 2010 dan
Coimbra dkk., 2011).
Pektin merupakan polisakarida alam yang merupakan komponen utama dari
dinding sel tumbuhan yang bersifat non–toksik dan biodegradabel. Keberadaan
gugus karboksilat menjadikan pektin suatu polianionik yang mampu membentuk
KPE dengan kitosan. Pembentukan KPE antara kitosan dengan pektin terbukti
meningkatkan kekuatan tarik hingga 4× lipat dibanding film kitosan saja akibat
adanya interaksi ionik antara kitosan dengan pektin (Chen dkk., 2010). Hal ini
menunjukkan bahwa KPE kitosan/pektin berpotensi untuk diaplikasikan dalam
bidang pengemas makanan.
Dalam penelitian ini film KPE kitosan/pektin akan dimanfaatkan sebagai
matriks pengemban antioksidan –tokoferol. Senyawa –tokoferol merupakan
antioksidan yang bersifat hidrofobik sedangkan KPE kitosan/pektin bersifat
hidrofilik. Untuk membantu pengembanan –tokoferol ke dalam KPE
kitosan/pektin diperlukan adanya surfaktan yang mampu membantu meningkatkan
kelarutan –tokoferol. Tween–80 merupakan surfaktan dengan nilai HLB sebesar
15 dan sering digunakan sebagai agen pelarut (solubilizer) dalam pengembanan
senyawa–senyawa hidrofobik ke dalam matriks hidrofilik (Martins dkk., 2012 dan
Rashid dkk., 2015).
Oleh karena itu pada penelitian ini akan dilakukan pengembanan
–tokoferol ke dalam KPE kitosan/pektin dengan penambahan surfaktan
Tween–80. Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mempelajari pelepasan
–tokoferol dari film KPE kitosan/pektin dan mengetahui aktivitas antioksidannya.
Kinetika pelepasan dan mekanisme pelepasan –tokoferol juga diselidiki dari data
pelepasan –tokoferol.
4
I.2 Tujuan Penelitian
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka penelitian ini dilakukan dengan
tujuan untuk:
1. Mempelajari faktor–faktor yang mempengaruhi laju pelepasan –tokoferol dari
film KPE kitosan/pektin seperti komposisi KPE, konsentrasi Tween–80 dan
konsentrasi –tokoferol.
2. Mempelajari kinetika pelepasan –tokoferol pada film KPE kitosan/pektin
menggunakan berbagai model kinetika.
3. Mempelajari aktivitas antioksidan dari film KPE kitosan/pektin terembani
–tokoferol.
I.3 Manfaat Penelitian
1. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat khususnya pengembangan
KPE kitosan/pektin sebagai film terembani –tokoferol.
2. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan wawasan tentang pengaruh
komposisi KPE kitosan/pektin, konsentrasi Tween–80 dan konsentrasi
–tokoferol pada profil pelepasan –tokoferol.
3. Menghasilkan film biodegradabel yang memiliki kemampuan dalam pelepasan
–tokoferol yang nantinya dapat digunakan sebagai bahan pengemas makanan
yang berfungsi sebagai antioksidan.