Film Bionanokomposit Pati/BCNC (Bacterial Cellulose Nanocrystal) Sebagai Padatan Pendukung Untuk Indikator pH Visual

Abstract

Material komposit merupakan kombinasi antara dua material atau lebih yang memiliki bentuk dan komponen tersusun atas matriks sebagai pengikat dan filler sebagai penguat yang menghasilkan material baru lebih baik dibandingkan material penyusunnya. Material biokomposit dapat digunakan sebagai padatan pendukung dalam pembuatan kemasan cerdas berupa film indikator yang terdapat padatan pendukung dan pewarna untuk memantau perubahan pada produk. Kemasan cerdas adalah kemasan yang memasukkan suatu sensor atau biosensor untuk memantau perubahan produk dan lingkungannya. Sensor yang dapat digunakan ialah indikator pH. Kemasan Cerdas dengan indikator pH memiliki dua komponen yaitu padatan pendukung dan indikator (pewarna). Penelitian ini mengkaji tentang pembuatan kemasan cerdas berupa film indikator dengan campuran pati dan selulosa bakteri nano kristal (BCNC). Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi selulosa bakteri nanokristal yang ditambahkan pada film indikator terhadap laju transmisi uap air (WVTR), transmitansi cahaya yang diteruskan, visualisasi warna di berbagai pH, dan FTIR. Selulosa bakteri nano kristal yang digunakan diperoleh dari hasil hidrolisis selulosa bakteri Nata De Coco. Selulosa bakteri nano kristal dikarakterisasi menggunakan FTIR dan PSA. Penelitian ini terdiri 4 tahapan yaitu : (1) hidrolisis BCNC (2) karakterisasi BCNC (3) pembuatan film indikator (4) karakterisasi film indikator. Tahapan yang pertama yaitu hidrolisis nata de coco dengan asam sulfat 48,8% untuk memperoleh selulosa bakteri nano kristal. Tahapan kedua dilakukan dengan Fourier Transmission Infra Red (FTIR) dan Particle Size Analyzer (PSA). Tahapan ketiga dilakukan dengan mencampurkan pati dan BCNC dengan variasi konsentrasi 0%, 2%, 4%, 8% dan ditambahkan dengan pewarna yaitu antosianin sebagai indikator. Tahapan keempat dilakukan dengan menganalisis kemampuan film dalam meneruskan uap air yang ditentukan dengan WVTR, cahaya melewati film berdasarkan pengukuran transmitannya dan analisis perubahan warna pada berbagai pH serta perubahan gugus fungsi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa BCNC yang dihasilkan dalam bentuk suspensi memiliki kandungan padatan sebesar 4%. Hasil FTIR BCNC menunjukkan kemiripan puncak serapan yang dihasilkan antara BC dengan BCNC, namun tidak dapat terdeteksi adanya gugus sulfat pada BCNC akibat hidrolisis asam. Hasil PSA menunjukkan nilai ukuran partikel BCNC sebesar 224,4 nm. Laju transmisi uap air (WVTR) pada film menunjukkan peningkatan seiring dengan peningkatan konsentrasi BCNC yang ditambahkan pada film. Antosianin yang ditambahkan sebagai indikator juga mempengaruhi laju transmisi uap air. Penambahan BCNC menyebabkan film yang dihasilkan menjadi buram, akibatnya transmitansi cahaya yang diteruskan semakin menurun seiring dengan peningkatan konsentrasi BCNC. Perubahan warna pada film indikator tidak menunjukkan hasil perubahan yang signifikan. Analisis FTIR berdasarkan serapan gugus fungsi menunjukkan adanya interaksi antara pati dengan BCNC yang ditunjukkan pada perubahan puncak spektrum di area 3077 cm-1 – 3568 cm-1, namun analisis ini belum dapat menunjukkan adanya antosianin dalam flm indikator.