Oleh: Kavadya Syska, S.P., M.Si. (Dosen Bidang Teknologi Pangan – Food Technologist, Universitas Nahdlatul Ulama)
Kemajuan dalam penelitian bahan pengemasan berbasis biopolimer terus berkembang, terutama dalam upaya menggantikan plastik sintetik yang berdampak buruk terhadap lingkungan. Salah satu inovasi yang menjanjikan adalah pengembangan film pektin yang diperkuat dengan ekstrak buah kaya polifenol. Pektin, yang secara alami terdapat pada dinding sel tanaman, merupakan biopolimer yang sering digunakan dalam industri pangan sebagai bahan pengental, penstabil, atau pembentuk gel. Penelitian ini berfokus pada peningkatan sifat mekanis film pektin dengan memanfaatkan ekstrak buah yang kaya akan senyawa bioaktif, seperti polifenol, flavonoid, dan antosianin.
Ekstrak buah kaya polifenol tidak hanya memberikan fungsi antioksidan tetapi juga berkontribusi pada peningkatan sifat mekanis film pektin. Polifenol, terutama flavonoid dan antosianin, diketahui memiliki kemampuan antioksidan yang tinggi. Uji bangku menunjukkan bahwa aktivitas pemulungan radikal bebas pada film pektin yang ditingkatkan dengan ekstrak tanaman ini berkorelasi positif dengan kandungan polifenol yang tinggi, sehingga film tersebut tidak hanya berfungsi sebagai pengemasan makanan tetapi juga dapat memberikan perlindungan terhadap oksidasi, yang sangat penting dalam memperpanjang umur simpan produk pangan.
Film pektin yang dihasilkan dari ekstrak buah ini memiliki variasi sifat mekanis yang signifikan. Penelitian menunjukkan bahwa kekuatan tarik film berkisar antara 4,99 MPa hingga 6,91 MPa, sementara perpanjangan putus (elongasi) berkisar antara 45,8% hingga 52,3%. Kekakuan film, yang diukur dalam satuan gram per milimeter (g mm−1), berkisar antara 1835 hingga 2765. Variasi ini menunjukkan bahwa komposisi kimia dalam ekstrak buah, terutama kadar polifenol, flavonoid, dan antosianin, sangat memengaruhi sifat mekanis film yang dihasilkan.
Untuk memahami lebih dalam hubungan antara komposisi kimia ekstrak buah dengan sifat mekanis film pektin, dikembangkan model Proyeksi ke Struktur Laten (PLS). Model ini menunjukkan bahwa kadar gula dan polifenol yang tinggi dalam ekstrak buah meningkatkan kekuatan tarik dan kadar air dalam film pektin. Artinya, semakin tinggi kandungan polifenol, semakin besar kemampuan film untuk menahan beban sebelum putus.
Namun, pengaruh kandungan gula, asam, dan polifenol terhadap perpanjangan saat putus film ternyata lebih kompleks. Beberapa komposisi gula dan asam organik tertentu meningkatkan perpanjangan saat putus, yang berarti film menjadi lebih elastis. Di sisi lain, ada kombinasi yang justru mengurangi elongasi, membuat film menjadi lebih kaku. Ini menunjukkan bahwa dengan memodifikasi komposisi gula, asam, dan polifenol dalam ekstrak buah, sifat mekanis film pektin dapat disesuaikan untuk berbagai aplikasi, termasuk sebagai bahan pengemasan pangan dengan kebutuhan fungsional yang spesifik.
Flavonoid dan antosianin, dua jenis polifenol yang umum terdapat dalam buah-buahan, memiliki pengaruh besar terhadap perbedaan sifat mekanis film. Penelitian ini menemukan bahwa konsentrasi dan struktur dari kedua senyawa ini memainkan peran kunci dalam menentukan perpanjangan saat putus film pektin. Flavonoid, dengan struktur kimianya yang kompleks, memberikan kekuatan tarik lebih besar dan memperbaiki elastisitas film. Sementara itu, antosianin, yang juga bertanggung jawab atas warna alami dari banyak buah-buahan, berkontribusi dalam memperkuat struktur film serta menambah kemampuan antioksidan.
Pengembangan film pektin yang diperkaya dengan ekstrak buah kaya polifenol ini membuka peluang besar bagi industri pangan dalam menghadirkan solusi pengemasan yang ramah lingkungan dan fungsional. Dengan memodifikasi komposisi gula, asam organik, dan polifenol, film ini dapat dirancang untuk memiliki karakteristik mekanis yang spesifik, seperti kekuatan tarik tinggi untuk kemasan yang membutuhkan daya tahan atau elastisitas tinggi untuk kemasan fleksibel. Selain itu, adanya senyawa antioksidan dalam film pengemasan juga memberikan perlindungan tambahan terhadap produk pangan, memperpanjang umur simpan tanpa perlu tambahan bahan pengawet kimia.
Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa pemanfaatan ekstrak buah kaya polifenol dalam film pektin tidak hanya meningkatkan sifat mekanis film tetapi juga menambah manfaat fungsional seperti perlindungan antioksidan. Dengan pendekatan ini, industri pangan dapat menghadirkan pengemasan yang lebih ramah lingkungan dan mendukung keberlanjutan, menggantikan plastik sintetis yang sulit terurai.
Ke depannya, penelitian lebih lanjut dapat mengeksplorasi lebih banyak jenis ekstrak buah dan variasi polifenol untuk menghasilkan film yang lebih spesifik sesuai kebutuhan. Pengembangan ini juga selaras dengan tren global menuju bahan pengemasan berkelanjutan yang dapat terurai secara alami, sekaligus memberikan perlindungan optimal untuk produk pangan di pasaran.
