Pengemasan Margarin (Karakteristik, Indice Failure, Material Pengemasan, Shelf Life)

Pengemasan Margarin

Oleh : Amar Ma'ruf

1.      Karakteristik Margarine

Margarin adalah mentega buatan. bisa dibuat dari minyak nabati ataupun minyak hewani. bisa juga mengandung susu saringan, ragam, dan pengemulsi. margarin mengandung lebih sedikit lemak daripada mentega, sehingga margarin banyak digunakan sebagai pengganti mentega.
Margarin banyak dikemas ke dalam beberapa konsistensi pengemas. margarin sedikitnya mengandung 80% lemak dari total beratnya. sisanya (kurang lebih 17-18%) terdiri atas turunan susu skim, air, atau protein kedelai cair. dan sisanya (1-3%) merupakan garam yang ditambahkan sebagai flavor, meskipun ada beberapa produk margarin tidak mencantumkan garam di label untuk alasan kesehatan.

Margarin dan Mentega adalah sumber utama dari trans fatty acids (TFA).

Ciri-ciri margarin adalah bersifat plastis, padat pada suhu ruang, agak keras pada suhu rendah, teksturnya mudah dioleskan, serta segera dapat mencair di dalam mulut. Berdasarkan sifat tersebut itulah, diperlukan jenis kemasan yang sesuai untuk mengemasnya, sehingga margarin dan bahan pangan berlemak lainnya tidak mengalami penyimpangan baik dari segi warna, cita rasa serta aroma selama masa penyimpanannya.

Margarin sangat mudah rusak oleh cahaya, kita dapat mengemas margarin sehingga kerusakannya dapat di minimalisir. Pengemas kali ini adalah kertas minyak. Kertas minyak ini bersifat tahan lemak oleh karena itu cukup memenuhi syarat sebagai pengemas bahan berlemak seperti margarin, tujuan dari penggunaan bahan kemasan yang tahan lemak ini adalah untuk mencegah penetrasi lemak dari dalam bahan ke luar melalui dinding pembungkus, warna harus dipilih sedemikian rupa sehingga sinar-sinar yang dapat menembus bahan pembungkus tersebut adalah sinar gelombang panjang yang mengandung energi lebih rendah. Dengan demikian maka peran cahaya sebagai katalis pada proses oksidasi lemak semakin berkurang.

2.      Indice Failure

Kerusakan yang paling dominan terjadi adalah kerusakan pada aroma. Kerusakan aroma ini disebabkan oleh reaksi oksidasi pada lemak yang menghasilkan off-flavor. Mekanisme reaksi oksidasi diawali dengan inisiasi, propagasi dan terminasi. Reaksi inisiasi dapat terjadi melalui mekanisme dekomposisi hidroperoksida, di katalisis oleh logam dan bantuan cahaya. Mekanisme reaksi oksidasi dapat dilihat dibawah ini :

Inisiasi

Initiator  →  free radical (R : ROO ·)

Propagasi

R·   +   O₂  →  ROO·

ROO·  +  O₂  → ROOH  +  R·

Terminasi

ROO·  +  R·  →  ROOR

R·  +  R·  →  RR

ROO·  +  ROO·  →  ROOR  +  O₂

Pembentukkan senyawa hidroperoksida dengan singlet oksigen berlangsung dengan mekanisme yang berbeda dengan yang terjadi dari proses autooksidasi yang melibatkan radikal bebas dari tahap inisiasi. Hidroperoksida adalah produk dominan dari reaksi oksidasi. Senyawa hidroperoksida stabil pada suhu ruang tapi tidak stabil pada suhu lebih tinggi dari 80˚C. Akibat dari ketidakstabilan ini, senyawa hidroperoksida mengalami penguraian lanjut tergantung kondisi suhu menjadi alkohol, asam lemak rantai pendek, aldehid dan keton yang mana semuanya berhubungan dengan timbulnya aroma tengik.

            Kerusakan yang terjadi pada lemak yang dikemas diatas umumnya disebabkan oleh reaksi oksidasi dan hidrolisis. Reaksi oksidasi disebabkan oleh otooksidasi radikal asam lemak tidak jenuh dalam lemak. Otooksidasi dimulai dengan pembentukan radikal-radikal bebas yang disebabkan oleh faktor-faktor yang dapat mempercepat reaksi seperti cahaya, panas, peroksida lemak atau hidroperoksida, logam-logam berat dan logam porfirin. Kemudian radikal bebas ini bereaksi dengan O₂ membentuk peroksida aktif yang dapat membentukhidroperoksida yang bersifat sangat tidak stabil dan mudah pecah menjadi senyawa dengan rantai karbon lebih pendek oleh radiasi energi tinggi, energi panas, katalis logam atau enzim. Senyawa-senyawa dengan rantai C lebih pendek ini adalah asam-asam lemak, aldehida-aldehida, dan keton yang bersifar volatil dan menimbulkan bau tengik pada lemak. Sedangkan hidrolisis adalah pemecahan lemak menjadi asam lemak dan gliserol akibat adanya air. Kertas minyak yang digunakan sebagai pembungkus tidak tahan terhadap air. Uap air dari udara dapat berpenetrasi dalam kertas dan menghidrolisis margarin. Asam lemak yang dihasilkan oleh reaksi ini dapat memberikan rasa dan bau tengik pada margarin.

3.      Material yang sesuai

Pada umumnya tujuan pengemasan bahan pangan adalah untuk memelihara acceptability bahan pangan, misalnya warna, cita rasa, dan tekstur. serta mencegah kerusakan nilai gizi selama transportasi dan distribusi. Kerusakan bahan pangan berlemak, terutama disebabkan oleh proses oksidasi mengakibatkan destruksi vitamin yang larut dalam lemak dan oksidasi asam-asam lemak tidak jenuh, sehingga bahan pangan berbau tengik dan nilai gizi bahan pangan menurun.

Syarat-syarat kemasan yang baik digunakan untuk lemak adalah sebagai berikut :

1.      Dapat mencegah atau mengurangi proses oksidasi oleh oksigen udara atau prooksidan lainnya.

2.      Bagian dalam dari alat pengemas sebaiknya dipolesi dengan anti-oksidan, untuk mencegah bau tengik terutama dari kertas pembungkus yang terkena lemak.

3.      Jenis bahan pengemas.

Bahan kemasan dapat berupa gelas, kertas, plastik berwarna atau kaleng. Bahan kemasan tersebut harus bersifat tahan lemak, yang bertujuan untuk mencegah penetrasi lemak dari dalam bahan ke luar melalui dinding pembungkus.

Khususnya gelas dan kertas yang transparan jika digunakan sebagai bahan pembungkus, warnanya harus dipilih sedemikian rupa, sehingga sinar-sinar yang dapat menembus bahan pembungkus tersebut adalah sinar gelombang panjang yang mengandung energi lebih rendah. Dengan demikian maka peranan cahaya sebagai katalis pada proses oksidasi lemak semakin berkurang.

Jenis kertas yang baik digunakan sebagai bahan pembungkus bahan pangan berlemak misalnya kertas glassine dan kertas parchment. Kertas Glassine umumnya bersifat transparan, mempunyai permukaan halus dan mengkilat, tahan terhadap lemak dan udara. Biasanya digunakan untuk membungkus kembang gula dan jenis roti atau kue berlemak. Kertas perkamen adalah kertas yang telah dipucatkan dan direndam dalam asat sulfat. kertas ini mempunyai sifat tidak transparan, tetapi tahan terhadap lemak dan air, sehingga banyak digunakan untuk membungkus mentega, margarin, dan bahan berlemak lainnya.

Jenis plastik yang digunakan untuk kemasan bahan pangan berlemak antara lain : cellophan, poliethilene, dan amilosa film. Plastik tersebut dapat berbentuk kantung dan berbentuk film yang merupakan lembaran dengan tebal lebih kurang 0,10 inci. Cellophan dibuat dari selulosa yang biasanya dilapisi dengan bahan pelapis (coating) misalnya PVDC. Cellophan ini dapat melindungi kerusakan bahan pangan oleh oksigen dan tahan terhadap uap air, sehingga baik digunakan untuk membungkus bahan pangan berlemak. Film Amilosa dibuat dari pati jagung dan dapat dimakan. Bahan ini mempunyai sifat kurang tahan terhadap uap air, tahan terhadap gas dan lemak sehingga baik digunakan untuk membungkus bahan pangan berlemak, terutama untuk membungkus berbagai jenis permen dan kembang gula. Untuk melindungi minyak atau lemak dari penyinaran, dapat digunakan filter hijau atau kertas transparan yang berwarna hijau atau dengan mempergunakan cellophanes, glass dan bahan lain yang mempunyai sifat menyerap sinar.

4.      Karakteristik Pengemas

4.1. Plastik PHB (poly 3-hydroxybutyrate)

Plastik secara umum digunakan dalam banyak aplikasi seperti pengemasan, bahan bangunan dan komoditi produk higienis. Namun, permasalahan polusi lingkungan yang disebabkan oleh pembuangan sampah plastik secara sembarangan oleh sebagian besar masyarakat dunia. Plastik konvensional ini dibuat dengan bahan yang berasal dari minyak bumi yang tidak bisa langsung diuraikan oleh alam dan merupakan limbah berbahaya bagi lingkungan. Polimer paling tinggi sangat tahan lama dan menghadirkan permasalahan lingkungan yang serius ditengah masyarakat. Satu pilihan untuk mengelola limbah plastik adalah menggunakan produk plastik yang dapat diuraikan secara alami. Polimer biodegradable baru telah dikembangkan untuk menambah penurunan pada produk akhir. Dalam penambahannya, menggunakan biopolimer berdasarkan sumber daya alam terbarukan dan berkontribusi pada  proses daur ulang yang sejalan dengan penguraian biokimia di alam.

Poly-b-hydroxyalkanoates (PHA) telah menarik banyak perhatian pada awal tahun sebagai biocompatible dan biodegradable thermoplastics yang berpotensi untuk diaplikasikan. Poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) merupakan salah satu dari biodegradable poly(hydroxy alkanoates) (PHA) yang terkenal.               

PHB telah digunakan dalam produk kecil sekali pakai dan bahan pengemasan. Namun,  hanya sedikit yang mengetahui tentang aplikasi dari PHB untuk digunakakan sebagai pengemasan produk makanan. Salah satu tantangan yang dihadapi oleh industri pengemasan makanan dalam upaya untuk memproduksi pengemasan biodegradable terutama yang sesuai dengan daya tahan kemasan dan umur simpan produk. Kondisi biologi berdasarkan material kemasan harus tetap stabil tanpa perubahan pada sifat mekanis dan atau sifat batas dan harus bekerja secara tepat selama penyimpanan sampai pemakaian. Keadaan lingkungan terutama yang dapat mendegradasi harus dihindari selama penyimpanan bahan makanan, sedangkan kondisi optimum untuk biodegradasi harus timbul setelah pembuangan. Sebelum menggunakan bahan biodegradable untuk pengemasan makanan, efek terhadap kualitas makanan dan keamanan makanan harus teruji. Polimer telah digunakan pada pembuatan pengemasan  melalui injeksi proses pencetakan. Kinerja dari pengemasan telah dievaluasi dengan cara  dimensional and physical assays, perbandingan dengan pengemas dari PP (polypropylene) dengan bentuk yang sama, potensi kontaminan dari organoleptik dengan beberapa jenis makanan (margarin, mayonnaise and krim keju) telah dianalisa.

Tabel 4.1. perbandingan kondisi injeksi antara PHB dengan PP

Parameter	PHB	PP
Melt temperature (oC)	160	180
Hopper temperature (oC)	25	25
Fill temperature (oC)	130	230
Clamp zone (oC)	140	250
Mixture zone (oC)	150	250
Nozzle (oC)	160	250
Mold (oC)	10-15	10-15

4.1.1. Ketebalan

Ketebalan dari PHB dan PP toples dan topi yang telah diukur. Sample yang telah diuji dalam quintuplicate dan ketebalan dari PHB dan PP telah ditentukan pada empat lokasi yang berbeda pada toples (dasar, badan, sisi dan tepi) dan tiga lokasi untuk  penutup (skirt, tepi dan permukaan). Pada setiap lokasi, ketebalan telah ditentukan pada tiga equidistant points. Dan hasil telah dievaluasi melalui variasi analisa.

4.1.2. Weight and volumetric capacity

Sepuluh  sample toples dan penutup dari studi bahan pengemasan yang telah diserahkan untuk penentuan berat menggunakan 0.01 g  precision balance. Untuk menentukan area bebas, untuk toples PHB and PP dengan menggunakan volumetric capacity  500 mL, total volumetric capacity telah dievaluasi. Kemasan yang telah diisi dengan  air minum menurut ASTM D 2911-94.

4.2. Kertas

Jenis kertas yang baik digunakan sebagai bahan pembungkus bahan pangan berlemak misalnya kertas glassine dan kertas parchment. Kertas Glassine umumnya bersifat transparan, mempunyai permukaan halus dan mengkilat, tahan terhadap lemak dan udara. Biasanya digunakan untuk membungkus kembang gula dan jenis roti atau kue berlemak. Kertas perkamen adalah kertas yang telah dipucatkan dan direndam dalam asat sulfat. kertas ini mempunyai sifat tidak transparan, tetapi tahan terhadap lemak dan air, sehingga banyak digunakan untuk membungkus mentega, margarin, dan bahan berlemak lainnya.

Perbedaan warna pada kertas yang digunakan mempunyai maksud tertentu. Perbedaan yang terdapat pada kertas ini dimaksudkan untuk mengetahui kurusakan yang diakibatkan kontaminasi cahaya dan udara yang masuk melalui kemasan tersebut. Warna kemasan ini akan mempengaruhi proses oksidasi yang terjadi dalam bahan pangan yang dikemasnya karena perbedaan warna mengakibatkan perbedaan panjang gelombang yang diserap oleh pengemas. Semakin panjang panjang gelombang yang diserap maka semakin banyak pula jumlah cahaya yang masuk ke dalam kemasan yang dapat mengkatalisator terjadinya oksidasi bahan pangan yang berlemak yang terdapat dalam kemasan.

Pengemas lemak yang baik adalah pengemas yang daat bersifat selektif terhadap sinar-sinar yang masuk. Hal ini akan menyebabkan sinar yang masuk adalah sinar gelombang panjang yang mengandung energi lebih rendah. Peran cahaya sebagai katalisator pada proses oksidasi akan berkurang.

                        Hasil pengamatan pada masing-masing sampel dikemas pada kertas dengan warna berbeda dan disimpan selama seminggu, didapat hasil-hasil berikut.

Tabel 4.2. Pengamatan Margarin setelah 1 Minggu

Warna Kemasan Kertas	Berat (gram)	Warna	Aroma	Tekstur
Merah	49.8328	Kuning (++)	Menyengat  (++)	Lunak (++)
Kuning	50.4772	Kuning (+++)	Menyengat (+++)	Lunak (+)
Hijau	40.8532	Kuning (++++)	Menyengat (+)	Lunak (++++)
Putih	50.1742	Kuning (+)	Menyengat (++++)	Lunak (+++)

5.      Expected shelf life

·         Margarin dengan kemasan plastik dapat disimpan selama waktu sesuai dengan tanggal kadaluwarsa pada kemasan, shelf life margarine dapat menjadi singkat apabila kemasan sudah dibuka dan disimpan pada suhu ruangan

1.      Kadar asam lemak bebas pada penyimpanan hari ke 0, 5, dan 10 diketahui bahwa kenaikan terbesar pada hari ke 10 pada margarin A 0,33%, margarin B 0,10%, margarin C 0,14%, margarin D 0,32%, margarin E 0,18%.

2.      Lama penyimpanan hari ke 0, ke 5 dan ke 10 berpengaruh signifikan terhadap kadar asam lemak bebas pada semua margarin p < 0,05.

Sehingga untuk mendapatkan shelf life yang diharapkan Masyarakat dalam memilih margarin sebaiknya dilihat tanggal kadaluarsa dan tidak terbuka bungkusnya.

6.      Other supporting information

Margarin mengandung beta karoten, lecithin, antioksidan BHA dan pelbagai vitamin. Lemak hewani yang digunakan biasanya lemak babi, lemak sapi dan oleum oil. Sedangkan minyak nabati yang sering digunakan adalah minyak kelapa, minyak inti sawit, minyak biji kapas, minyak kedelai, minyak wijen, minyak jagung dan minyak gandum.

Berdasarkan standar mutu minyak dan lemak telah ditetapkan bahwa kadar asam lemak bebas maksimal 0,3%. Akibat kelebihan asam lemak bebas yaitu dapat menyebabkan peningkatan berat badan hingga terjadi obesitas.

Lama penyimpanan bahan pangan berlemak dan berminyak seperti margarin akan terjadi kerusakan seperti absorpsi bau oleh lemak, pencemaran oleh bau yang berasal dari bahan pembungkus atau pencemaran bau yang berasal dari bahan pangan lain yang disimpan dalam wadah yang sama, kerusakan oleh mikroba umumnya dapat merusak lemak dengan menghasilkan cita rasa tidak enak, disamping menimbulkan perubahan warna yang tidak bagus dan kerusakan lemak akibat oksidasi udara.