Pemanfaatan Pati Singkong sebagai Bahan Baku Edible Film

Bahan makanan pada umumnya sangat sensitif dan mudah mengalami penurunan kualitas karena faktor lingkungan, kimia, biokimia, dan mikrobiologi. Penurunan kualitas tersebut dapat dipercepat dengan adanya oksigen, air, cahaya, dan temperatur. Salah satu cara untuk mencegah atau memperlambat fenomena tersebut adalah dengan pengemasan yang tepat.

Pengemasan makanan yaitu suatu proses pembungkusan makanan dengan bahan pengemas yang sesuai. Bahan pengemas yang dapat digunakan antara lain plastik, kertas, logam, dan kaca. Akan tetapi penggunaan material sintetis tersebut berdampak pada pencemaran lingkungan. Oleh karena itu pada saat ini dibutuhkan penelitian mengenai bahan pengemas yang dapat diuraikan. Edible film memberikan alternatif bahan pengemas yang tidak berdampak pada pencemaran lingkungan karena menggunakan bahan yang dapat diperbaharui dan harganya murah.

Polisakarida seperti pati dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan edible film karena ekonomis, dapat diperbaharui, dan memberikan karakteristik fisik yang baik. Ubi-ubian seperti singkong merupakan salah satu sumber pati. Singkong memiliki persentase kandungan pati yang tinggi yaitu 90%, penanamannya yang mudah, dan mudah didapatkan di Indonesia menjadikan singkong sangat potensial dijadikan sebagai bahan dasar edible film. 

Singkong merupakan tanaman perdu yang berasal dari Amerika Selatan dengan lembah sungai Amazon sebagai tempat penyebarannya. Pohon singkong dapat tumbuh dengan tinggi mencapai 1-4 meter dengan daun besar yang menjari dengan 5 hingga 9 belahan lembar daun. Panjang ubi berkisar 15 hingga 100 cm dan diameternya 3 hingga 15 cm. Bobot ubi kayu berkisar beberapa ratus gram hingga 15 kg dan bagian dari ubi singkong yang dapat dimakan mencapai 80-90%. Ubi singkong yang matang terdiri atas tiga lapisan yang jelas yaitu; peridermis luar, cortex, dan daging bagian tengah. 

Tanaman perdu yang berasal dari Amerika Selatan ini dapat diklasifikasikan sebagai berikutt: Kingdom : Plantae, Divisi : Spermatophyta, Sub Divisi : Angiospermae, Kelas : Dicotyledoneae, Ordo : Euphorbiales, Famili : Euphorbiaceae, Genus : Manihot, Spesies : Manihot utilissima Pohl.; Manihot esculenta Crantz sin.

Komposisi kimia dari ubi singkong dalam 100 g yang terbesar selain air (62,5 gram) yaitu karbohidrat (34,7 gram). Kandungan calsium dan vitamin C dalam ubi ini cukup tinggi yaitu masing-masing 33 dan 36 mg. Komponen terbesar dari karbohidrat ubi singkong yaitu pati dan mengandung amilopektin yang mengakibatkan pasta yang terbentuk menjadi bening dan kecil kemungkinan untuk terjadi retrogradasi. Granula dari pati ini berukuran 4-35 µm dengan bentuk oval, kerucut dengan bagian atas terpotong, dan seperti kettle drum. Suhu gelatinisasi pati singkong pada 62-73OC.

Pati singkong dapat dihasilkan dengan melakukan proses ekstraksi dari ubi singkong. Proses utama dari ekstraksi terdiri perendaman, disintegrasi, dan sentrifugasi. Perendaman dilakukan dalam larutan natrium bisulfit pada pH yang diatur untuk menghambat reaksi biokimia seperti perubahan warna dari ubi. Disintegrasi dan sentrifugasi dilakukan untuk memisahkan pati dari komponen lainnya.

Menurut definisinya, edible film merupakan lapisan tipis yang dapat dimakan dan ditempatkan di atas atau di antara komponen makanan. Dalam produk pangan, lapisan tipis ini berfungsi untuk penghambat perpindahan uap air, menghambat pertukaran gas, mencegah kehilangan aroma, mencegah perpindahan lemak, meningkatkan karakteristik fisik, dan sebagai pembawa zat aditif. Bahan dasar pembentuk edible film dapat terdiri hidrokoloid, lipida, dan komposit. Hidrokoloid yang cocok antara lain senyawa protein, turunan selulosa, alginat, pektin, pati dan polisakarida lainnya. Lipida yang biasa digunakan waxes, asilgliserol, dan asam lemak. Sedangkan komposit merupakan gabungan lipida dengan hidrokoloid.

Pembuatan edible film sering menggunakan metode casting dan pada pembuatannya menggunakan prinsip gelatinisasi. Pada metode ini protein atau polisakarida didispersikan pada campuran air dan plasticizer, yang kemudian diaduk lalu dilakukan pengaturan pH, dan kemudian sesegera mungkin campuran tadi dipanaskan dalam beberapa waktu lalu dituangkan pada casting plate. Setelah dituangkan kemudian dibiarkan mengering dengan sendirinya pada kondisi lingkungan dan waktu tertentu. Film yang telah mengering dilepaskan dari cetakan (casting plate) dan kemudian dapat dilakukan pengujian terhadap karakteristik yang dihasilkan. Gelatinisasi terjadi karena adanya penambahan sejumlah air dan pemanasan yang akan mengakibatkan ikatan amilosa akan cenderung saling berdekatan karena adanya ikatan hidrogen.

Jenis pati singkong yang digunakan akan berpengarur terhadap karakteristik film yang akan dihasilkan. Film yang terbuat dari larutan pati singkong yang tidak dimodifikasi akan menghasilkan pori-pori yang kecil. Sedangkan larutan pati singkong yang dimodifikasi dengan esterifikasi menunjukkan adanya granula-granula pati dengan struktur yang kecil yang saling berdempetan pada film yang dihasilkan, dan pati singkong yang dioksidasi menunjukkan struktur granula yang utuh pada film dan tidak hancur dalam air.

Tidak ada metode standar dalam pembuatan edible film sehingga dapat dihasilkan film dengan fungsi dan karakteristik fisikokimia yang diinginkan akan berbeda. Suhu pemanasan yang digunakan ditentukan berdasarkan bahan dasar yang digunakan dan akan berpengaruh terhadap elastisitas, persentase pemanjangan, permeabilitas terhadap uap air, dan kelarutan edible film atau coating. 

Penelitian-penelitian yang telah dilakukan dalam pembuatan edible film berbasis pati seringnya dilakukan penambahan hidrokoloid dan plasticizer agar didapatkan karakteristik film yang baik. Hidrokoloid berfungsi untuk membentuk struktur film agar tidak mudah hancur, sedangkan plasticizer berfungsi untuk meningkatkan elastisitas dari film. Edible film berbasis pati singkong dapat diaplikasikan untuk mengemas apel potong sehingga dapat mempertahan kecerahan warna apel dan dapat mempertahankan umur simpan dodol durian hingga 25-44 hari.