Effects of Selected Parameters on Physical and Mechanical Properties of Biodegradable Films Based on Mung Bean Starch

PUTRI AGITHASARI, Prof. Dr. Yudi Pranoto, S.T.P., M.P.; Assoc. Prof. Dr. Thawien Wittaya

2018 | Skripsi | S1 TEKNOLOGI PANGAN DAN HASIL PERTANIAN

Mung beans atau kacang hijau merupakan jenis legum lokal yang paling banyak ditanam di Asia. Tanaman ini memiliki kadar amilosa tertinggi (~30%) dibandingkan sumber-sumber lainnya, sehingga mampu berkontribusi baik terhadap sifat mekanik suatu film. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan film berbasis pati kacang hijau atau mung bean starch-based films (MBSF) dengan sifat fisik dan mekanik yang menyerupai film plastik di pasaran. Pertama, MBSF dibuat menggunakan teknik solution-casting dengan penambahan plasticizer: gliserol (G), sorbitol (S), dan gliserol-sorbitol (1:1) (GS) 15, 30, dan 45% b/b pati. Hasil menunjukkan bahwa sifat terbaik diperoleh dengan penggunaan S45% yang disebabkan oleh rendahnya water vapour permeability (WVP), tingginya elongation at break (%E), sedangnya tensile strength (TS), dan tingginya tingkat transparansi. Selanjutnya, berbagai jenis lipid ditambahkan pada MBSF S45%: minyak kacang kedelai atau soybean oil (SO), minyak kelapa sawit atau palm oil (PO), dan margarin (MA) dengan konsentrasi 10, 20, dan 30% b/b pati. Hasil menunjukkan bahwa efek lipidisasi terbaik diperoleh dari penggunaan MA20% karena rendahnya nilai WVP, tingginya TS, dan sedangnya %E. Namun, penggunaan MA dapat meningkatkan warna kuning pada film. Terakhir, penambahan lipid terbaik pada MBSF dibandingkan dengan low density polyethylene (LDPE) di pasaran. Hasil menunjukkan bahwa penggunaan MA20% mampu menghasilkan film dengan kemampuan menahan air yang baik, kekerasan yang sedang, dan tingkat transparansi yang hampir menyamai LDPE.

Mung beans are native legume mostly cultivated in Asia. It displayed the highest amylose content (~30%) among other sources so it contributes to desired film mechanical properties. The objective of this study was to develop mung bean starch-based films (MBSF) with similar physical and mechanical properties as compared to commercial plastic films. First, MBSF were prepared by solution-casting technique using plasticizer addition: glycerol (G), sorbitol (S) and glycerol-sorbitol (1:1) (GS) at 15, 30 and 45% w/w starch. Results showed that the best level of dispersion was obtained in S45% due to the lowest water vapour permeability (WVP), high elongation at break (%E) and moderate tensile strength (TS) value with high transparency. Secondly, various lipids were added onto MBSF S45%: soybean oil (SO), palm oil (PO) and margarine (MA) at 10, 20 and 30% w/w starch. Results showed that the best lipidization effect was found on the usage of MA20% as it showed the lowest WVP value, with high TS and moderate %E. However, the use of MA led to a more yellowish color onto the films. Lastly, the best lipid-added MBSF were compared to commercial low density polyethylene (LDPE). The results displayed that the use of MA20% were able to create films with high moisture barrier, moderate rigidity and transparency close to LDPE.

Kata Kunci : Biodegradable films, Mung bean starch, Plasticizer, Lipid, Properties improvement