Selama beberapa dekade terakhir ini, kemasan makanan dan minuman telah mengalami kemajuan pesat karena beragamnya permintaan konsumen. Peran pasif pengemasan untuk fungsi logistik dan pemasaran yang telah berkembang menjadi peran cerdas untuk perlindungan, deteksi, dan komunikasi. Pergeseran paradigma dalam teknologi pengemasan ini telah menyebabkan peran pengemasan yang lebih besar dalam meningkatkan kesehatan dan keselamatan konsumen. Fungsi aktif dari pengemasan telah dikembangkan untuk memperpanjang masa simpan produk dengan mengurangi komponen yang menggabungkan yang akan melepaskan atau menyerap zat ke dalam atau dari makanan kemasan atau lingkungan di sekitar makanan.

          Nanoteknologi kini muncul dengan memberikan  pengaruh monumental pada pengembangan bahan kemasan aktif dan cerdas. Penelitian dan pengembangan bahan hibrida baru dengan sifat luar biasa untuk kemasan makanan dan minuman adalah salah satu bidang yang paling berkembang dalam aplikasi nanoclay menurut laporan dari Grand View Research Inc. Zare et al. 2011 melaporkan bahwa penambahan nanoclay atau kalsium karbonat meningkatkan kekuatan mekanik film polypropylene tetapi kandungan minimum yang diperlukan dari setiap senyawa sangat berbeda, 2% berat untuk nanoklay dan 8% berat untuk kalsium karbonat. Resano-Goizueta et al. 2018  melaporkan bahwa rasio aspek dan bentuk partikel nanofiller mempengaruhi untuk peningkatan mekanis. Nanoclays relatif murah dan, dari segi biaya-efektif, masuk akal untuk digunakan sebagai bahan fungsional untuk kemasan atau wadah barang konsumen yang bergerak cepat, seperti makanan dan minuman. Penambahan sejumlah kecil nanoclay (<10% berat) dapat meningkatkan penghalang polimer host

,termal, dan juga sifatnya degradasi secara substansial.

  • Nanoclays dalam Bahan Kemasan Makanan.

Nanoclays memiliki bentuk platelet yang khas, struktur lunak bersisik, gravitasi spesifik rendah, dan rasio aspek tinggi dengan ketebalan skala nano. Berbagai jenis nanoclays dimasukkan ke dalam polimer untuk meningkatkan karakteristik mereka. Di antara nanoclays ini, montmorillonite (MMT, MMT-Na +) dan MMT organofilik (MMT modifikasi organik, OMMT) telah mendapatkan perhatian terbesar di bidang pengemasan, baik dari peneliti akademis dan industri, karena mereka memiliki area permukaan tinggi dengan aspek yang cukup besar. rasio (50-1000) dan kompatibilitas yang baik dengan sebagian besar termoplastik organic. Dalam proses ini, nanoclay dicampur dengan polimer dengan gaya geser, pada suhu di atas titik pelunakan polimer. Gaya geser dari proses pencampuran, diproduksi dengan menggunakan sekrup kembar dari mesin ekstruder atau bilah pencampur mixer Brabender, mengubah orientasi dan dispersi nanoclay dalam polimer host. Nanocomposites diproduksi dalam bentuk botol / wadah kaku untuk minuman atau film fleksibel untuk makanan segar dan kering, misalnya, Debbie Meyer BreadBags ™ untuk penyimpanan roti, Aisaika Everfresh Bag untuk buah-buahan dan sayuran, Plantic® Plastic Tray for Cadbury ® Dairy Milk ™ dan Mark & Spencer Swiss Chocolate, botol bir dari Miller Brewing dan Hite Brewery Co., dan pengemasan untuk makanan siap saji untuk prajurit dan astronot dari militer AS dan NASA.

  • Polimer untuk Komposit Nanoclay dalam Kemasan Makanan

Penggunaan polimer berbasis minyak bumi ada di mana-mana dalam kemasan makanan. Mereka adalah bahan yang unggul dalam hal biaya, kelambanan bahan kimia, kekuatan mekanik, berat, dan kemampuan proses. Berbagai polimer digunakan untuk berbagai jenis makanan dan minuman. Pasar didominasi oleh PET dan PS untuk wadah yang mengkilap, kaku, dan transparan; high-density polyethylene (HDPE) untuk botol dan tas susu; linear low-density polyethylene (LLDPE), low-density polyethylene (LDPE), dan polypropylene (PP) untuk botol transparan dan kantong fleksibel; busa PS diperluas untuk baki; dan polivinil klorida untuk penumpukan. Bahan kemasan untuk barang-barang konsumen yang bergerak cepat, terutama makanan dan minuman, telah menjadi perhatian utama bagi lingkungan global karena masalah pembuangan limbah [Iwata, 2015]. Penggantian plastik konvensional dari polimer berbasis minyak bumi sangat diminati karena diproduksi dari sumber daya yang tidak terbarukan dan tidak diasimilasi oleh ekosistem setelah dibuang. istilah "polimer berbasis bio" adalah bahan polimer yang disintesis secara alami dari tumbuhan dan hewan atau material yang sepenuhnya dipolimerisasi dengan berat molekul tinggi yang dihasilkan oleh metode kimia dan atau biologis dari sumber daya terbarukan ( Reddy, dkk 2013).

Namun, tidak semua polimer berbasis bio dapat terurai secara hayati dan sebaliknya. Secara umum, polimer berbasis bio lebih disukai sebagai bahan baku daripada yang berbasis minyak bumi, seperti polylactide (PLA), polyhydroxyalkanoates (PHA), dan termoplastik pati. Sedangkan, polimer yang dapatterbiodegradasi seperti polycaprolactone (PCL) dan poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) disintesis dari bahan baku petrokimia atau sumber daya berbasis bio dan dapat terurai secara hayati pada akhir siklus hidupnya .

  • Keuntungan Nanoclays sebagai Kemasan

Selain fungsi dasar sebagai penguat dan pengubah penghalang baik untuk berbasis minyak atau polimer berbasis bio, nanoclay menawarkan banyak fitur tambahan yang berlaku untuk kemasan aktif dan cerdas. Fungsi lanjutan nanoclay seperti agen antimikroba, kontrol dan pelepasan zat, template indikator kolorimetri, dan stimulator biodegradabilitas dibahas untuk memunculkan ide untuk memperluas aplikasi nanoclay dalam penelitian dan industri kemasan makanan

Kesimpulan

Penerapan nanoclays dalam bahan kemasan berbasis polimer menjadi lebih lazim karena penguatan properti fungsional bersertifikat dan peningkatan penghalang. Meskipun nanoclays yang tidak dimodifikasi meningkatkan sifat mekanik dan penghalang dari pati termoplastik dan meningkatkan biodegradabilitas dari polimer sintetik, hidrofilisitas bawaan dari material tersebut masih, sebagian, merupakan hambatan untuk pencampuran mereka dengan polimer organik.

Untuk meningkatkan kompatibilitas nanoclays, modifikasi permukaan kimia dengan garam amonium telah banyak dikembangkan dan beberapa nilai komersial nanoclays yang dimodifikasi saat ini tersedia di pasar untuk penggunaan yang mudah. Nanoclays organofilik tidak hanya memberikan dispersi yang lebih baik dalam polimer tetapi juga menawarkan fitur-fitur canggih tambahan untuk bahan kemasan. Beberapa studi mengusulkan berbagai fungsi novel nanoclays yang menjanjikan dalam kemasan makanan sebagai agen antimikroba, kontrol dan rilis untuk bahan aktif, template indikator kolorimetri, dan partisi aditif, yang memperluas area aplikasi nanoclays.

Profil Penulis
maria margaretha
Author: maria margaretha
Mengenai Penulis