SINTESIS DAN KARAKTERISASI BIOPLASTIK DARI KITOSAN-PATI GANYONG (Canna edulis)

dokumen-dokumen yang mirip
Laboratorium Teknologi Pengolahan Limbah Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Industri Institut Teknologi Sepuluh November

SINTESIS PLASTIK BIODEGRADABLE AMILUM BIJI DURIAN DENGAN GLISEROL SEBAGAI PENAMBAH ELASTISITAS (PLASTICIZER)

BAB III METODE PENELITIAN. Kegiatan penelitian ini dilaksanakan selama 6 bulan, dimulai dari bulan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. melakukan uji morfologi, Laboratorium Teknik Kimia Ubaya Surabaya. mulai dari bulan Februari 2011 sampai Juli 2011.

PROSES PEMBUATAN BIOPLASTIK BERBASIS PATI SORGUM DENGAN PENGISI BATANG SINGKONG

BAB 3 METODE PENELITIAN. 3.1 Alat Alat Adapun alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah: Alat-alat Gelas.

3. Metodologi Penelitian

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang

EFEK KECEPATAN PENGADUKAN TERHADAP PENINGKATAN KUALITAS PRODUK BIOPLASTIK SORGUM ABSTRAK

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang

1.1. Latar Belakang BAB 1 PENDAHULAN

I. PENDAHULUAN. Berbagai produk dan peralatan dihasilkan dari bahan plastik karena dinilai lebih

I. PENDAHULUAN. air, gas, aroma, dan zat-zat lain dari bahan ke lingkungan atau sebaliknya

Studi Pembuatan dan Karakteristik Sifat Mekanik dan Hidrofobisitas Bioplastik dari Pati Sorgum

PEMANFAATAN SINGKONG KARET UNTUK PEMBUATAN BIOPLASTIK DENGAN PENAMBAHAN GLISEROL DAN KITOSAN YANG BERBEDA

III. BAHAN DAN METODE. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Pengolahan Hasil Pertanian dan

4. Hasil dan Pembahasan

3 Metodologi penelitian

Pembuatan Film Bioplastik Dari Biji Nangka Dan Kulit Kacang Tanah Dengan Penambahan Gliserol

Percobaan pendahuluan dilakukan pada bulan Januari - Maret 2012 dan. pecobaan utama dilakukan pada bulan April Mei 2012 dengan tempat percobaan

MODIFIKASI POLIPROPILENA SEBAGAI POLIMER KOMPOSIT BIODEGRADABEL DENGAN BAHAN PENGISI PATI PISANG DAN SORBITOL SEBAGAI PLATISIZER

SINTESA DAN UJI BIODEGRADASI POLIMER ALAMI

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PENGARUH PENAMBAHAN GLISEROL TERHADAP KUALITAS BIOPLASTIK DARI AIR CUCIAN BERAS

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

STUDI PEMBUATAN DAN KARAKTERISTIK SIFAT MEKANIK EDIBLE FILM BERBAHAN DASAR UMBI SUWEG (Amorphophallus campanulatus) DENGAN PEWARNA DAN RASA SECANG

3 Metodologi Penelitian

BAB 1 PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

OPTIMASI PROSES PEMBUATAN BIOPLASTIK DARI PATI LIMBAH KULIT SINGKONG

SINTESA PLASTIK BIODEGRADABLE DARI PATI SAGU DENGAN GLISEROL DAN SORBITOL SEBAGAI PLASTICIZER

PENINGKATAN KARAKTERISTIK MEKANIK DAN FISIK BIOPLASTIK BERBAHAN DASAR PATI SORGUM DAN SERBUK BATANG SORGUM. Fitria Yenda Elpita 1) dan Yuli Darni 1)

3 Percobaan. 3.1 Tahapan Penelitian Secara Umum. Tahapan penelitian secara umum dapat dilihat pada diagram alir berikut :

SEBAGAI BAHAN GLISEROL

BAB III METODE PENELITIAN. selulosa Nata de Cassava terhadap pereaksi asetat anhidrida yaitu 1:4 dan 1:8

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Riset Kimia Jurusan Pendidikan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

2.6.4 Analisis Uji Morfologi Menggunakan SEM BAB III METODOLOGI PENELITIAN Alat dan Bahan Penelitian Alat

III. METODOLOGI PENELITIAN. dengan tahapan kegiatan, yaitu: pengambilan sampel cangkang udang di PT.

Bab III Metodologi Penelitian

Indonesian Journal of Chemical Science

SINTESIS BIOPLASTIK DARI KITOSAN-PATI KULIT PISANG KEPOK DENGAN PENAMBAHAN ZAT ADITIF

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga BAB III. (HCl), 40 gram NaOH, asam fosfat, 1M NH 4 OH, 5% asam asetat (CH 3 COOH),

PENGARUH FORMULASI PATI SINGKONG SELULOSA TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN HIDROFOBISITAS PADA PEMBUATAN BIOPLASTIK.

DAFTAR LAMPIRAN. No. Judul Halaman. 1. Pelaksanaan dan Hasil Percobaan Pendahuluan a. Ekstraksi pati ganyong... 66

3 Metodologi Penelitian

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB III METODE PENELITIAN. bulan agustus tahun 2011 sampai bulan Januari tahun Tempat penelitian

BAB 3 RANCANGAN PENELITIAN

PENENTUAN KONDISI OPTIMUM MODIFIKASI KONSENTRASI PLASTICIZER SORBITOL PVA

3 Metodologi Penelitian

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. pelarut dengan penambahan selulosa diasetat dari serat nanas. Hasil pencampuran

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

BAB I PENDAHULUAN I.1. LATAR BELAKANG

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

PENGARUH SUHU DAN LAMA PENGERINGAN TERHADAP KARAKTERISTIK FISIKOKIMIAWI PLASTIK BIODEGRADABLE DARI KOMPOSIT PATI LIDAH BUAYA (ALOE VERA)-KITOSAN

Indo. J. Chem. Sci. 2 (3) (2013) Indonesian Journal of Chemical Science

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Oleh: ANURAGA TANATA YUSA ( ) Pembimbing 1 : Drs. M. Nadjib M., M.S. Pembimbing 2: Lukman Atmaja, Ph.D

Info Artikel. Indonesian Journal of Chemical Science

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Riset Kimia dan Laboratorium

Pengaruh Komposisi Kitosan, dan Pemlastis Gliserol terhadap Sifat Edible Film dari Pati Singkong (Manihot utilisima) ABSTRAK

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAHAN DAN METODE. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Analisis Hasil Pertanian Jurusan

Sintesis dan Karakterisasi Bioselulosa Kitosan Dengan Penambahan Gliserol Sebagai Plasticizer

Lampiran 1. Analisis Sifat-sifat Fisik dan Mekanik Edible film. Analisis terhadap sifat-sifat fisik, mekanik dan biologis edible filmini meliputi:

3 Metodologi Penelitian

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Analisis Hasil Pertanian Jurusan

EFEK KECEPATAN PENGADUKAN DAN JENIS IMPELLER TERHADAP PENINGKATAN KUALITAS PRODUK BIOPLASTIK SORGUM

Bab IV Hasil Penelitian dan Pembahasan

Pengaruh Penambahan Tepung Bulu Ayam dan Pati Kulit Pisang Terhadap Sifat Mekanik dan Biodegradabilitas Plastik Campuran Polipropilena Bekas

PENGARUH KOMPOSISI PLASTICIZER DAN KITOSAN TERHADAP SIFAT MEKANIK BIOPLASTIK DARI PATI UMBI KELADI (Colocasia esculenta)

BAB IV. karakterisasi sampel kontrol, serta karakterisasi sampel komposit. 4.1 Sintesis Kolagen dari Tendon Sapi ( Boss sondaicus )

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Analisis Hasil Pertanian Jurusan

Info Artikel. Indonesian Journal of Chemical Science

BAB III METODE PENELITIAN. Anorganik, Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas

III. METODELOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Oktober 2012 sampai Agustus 2013,

TATA CARA PENELITIAN. A. Tempat dan Waktu Penelitian. Pertanian Universitas Muhammadiyah Yogyakarta dan Laboratorium Rekayasa

KULIAH KE VIII EDIBLE FILM. mampu membuat kemasan edible yang dapat diaplikasikan pada bahan pangan.

PEMBUATAN EDIBLE FILM DARI PATI SINGKONG SEBAGAI PENGEMAS MAKANAN

II. TINJAUAN PUSTAKA. Pupuk adalah bahan yang ditambahkan ke dalam tanah untuk menyediakan

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Riset Kimia dan Laboratorium

ALHAZEN Journal of Physics Vol. II No. 2 Th ISSN:

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN. Preparasi selulosa bakterial dari limbah cair tahu dan sintesis kopolimer

Pengaruh Penambahan NaOH Terhadap Karakteristik Bioplastik Tepung Porang

MAKALAH PENDAMPING : PARALEL E

Hubungan Gugus Fungsi Plastik Biodegradabel Metil Akrilat dan Pati Garut Terhadap Sifat Mekaniknya

4 Hasil dan Pembahasan

I PENDAHULUAN. Bab ini menguraikan mengenai: (1) Latar Belakang Masalah, (2) Identifikasi

PENGGUNAAN KITOSAN DARI TULANG RAWAN CUMI-CUMI (LOLIGO PEALLI) UNTUK MENURUNKAN KADAR ION LOGAM Cd DENGAN MENGGUNAKAN SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM

PENGARUH PENAMBAHAN PATI TALAS TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN SIFAT BIODEGRADABEL PLASTIK CAMPURAN POLIPROPILENA DAN GULA JAGUNG

3 METODE 3.1 Waktu dan Tempat 3.2 Bahan dan Alat

3 Percobaan. 3.1 Bahan Penelitian. 3.2 Peralatan

METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian dilakukan pada bulan September 2013 sampai bulan Maret 2014

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BIOPLASTIK DARI KITOSAN, PATI TALAS (Colocasia esculenta) DAN MINYAK JARAK

3 METODE 3.1 Waktu dan Tempat 3.2 Alat dan Bahan 3.3 Metode Penelitian

Transkripsi:

JKPK (JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA), Vol 2, No 1, April 2017 Program Studi Pendidikan Kimia Universitas Sebelas Maret https://jurnal.uns.ac.id/jkpk Hal. 13-21 ISSN 2503-4146 ISSN 2503-4154 (online) SINTESIS DAN KARAKTERISASI BIOPLASTIK DARI KITOSAN-PATI GANYONG (Canna edulis) Synthesis and Characterization of Bioplastic from Chitosan- Starch (Canna edulis) Agung Nugroho Catur Saputro * dan Arruum Linggar Ovita Program Studi Pendidikan Kimia, FKIP, Universitas Sebelas Maret Jl. Ir. Sutami No. 36A, Surakarta, Indonesia 57126 * Untuk Korespondensi, Telp: 081329023054 e-mail: anc_saputro@yahoo.co.id Received: March 29, 2016 Accepted: April 28, 2016 Online Published: April 30, 2017 DOI : 10.20961/jkpk.v2i1.8526 ABSTRAK Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kualitas plastik kitosan-pati ganyong yang dihasilkan dibandingkan plastik biodegradable komersil. Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen di laboratorium. Pembuatan film bioplastik dilakukan melalui proses pelarutan, blending, pencetakan, pengeringan, dan penetralan. Karakterisasi film bioplastik dilakukan dengan uji kuat tarik, % elongation, ketebalan, swelling, kelarutan, biodegradabilitas dan analisis gugus fungsi dengan FTIR. Hasil karakterisasi bioplastik yang dihasilkan dibandingkan dengan plastik biodegradable komersil. Hasil penelitian menyimpulkan bahwa bioplastik kitosan-pati ganyong dibandingkan plastik biodegradable komersil menunjukkan kualitas lebih baik pada parameter kuat tarik (53,9644 MPa : 18,4109 MPa), % elongation (1,8066 % : 3,7025 %), dan kemampuan degradasi (5 hari : 30 hari); tetapi lebih rendah pada parameter ketebalan (0,0350 mm : 0,0140 mm), % swelling (0,275 % : 0,010 %), dan kelarutan (0,10 %: 0,05 %). Kata kunci: Bioplastik, kitosan, pati ganyong, biodegradable, sifat mekanik. ABSTRACT The purpose of this study was to produced bioplastic from chitosan-ganyong starch and compare its quality to commercial biodegradable plastic. This research was carried out by experimental method in laboratory. Making bioplastic film was done by dissolving, blending, printing, drying, and neutralizing process. Characterization of bioplastic film was performed by tensile strength test,% elongation, thickness, swelling, solubility, biodegradability and functional group analysis with FTIR. The produced bioplastic characterizations were compared to commercial biodegradable plastics. The results concluded that the qualities of bioplastic chitosanganyong starch are higher than commercial biodegradable plastics on tensile strength parameter (53,9644 Mpa : 18,4109 MPa),% elongation (1,8066 % : 3,7025%), and degradation ability (5 days : 30 days); but lower in thickness parameters (0.0350 mm: 0.0140 mm), % swelling (0.275%: 0.010%), and solubility (0.10%: 0.05%). Keywords: Bioplastic, chitosan, ganyong starch, biodegradable, mechanical properties. 13

14 Saputro dan Ovita, Sintesis dan Karakterisasi Bioplastik... PENDAHULUAN Menurut data Kementerian Lingkungan Hidup, pada tahun 1995 rata-rata orang di perkotaan di Indonesia menghasilkan sampah 0,8 kg per hari dan terus meningkat hingga 1 kg per orang per hari pada tahun 2000. Diperkirakan timbunan sampah pada tahun 2020 untuk tiap orang tiap hari di Indonesia mencapai 2,1 kg. Dari 0,8 kg sampah/hari, 15 persennya adalah sampah plastic [1]. Sampah plastik tidak mudah diurai organisme pengurai, membutuhkan waktu 300-500 tahun agar bisa terurai sempurna. Membakar plastik pun bukan pilihan baik karena plastik yang tidak sempurna terbakar, di bawah 800 derajat Celsius, akan membentuk dioksin, suatu senyawa yang berbahaya [2]. Salah satu usaha untuk mengurangi masalah sampah plastik yaitu dengan membuat plastik yang dapat didegradasi atau dikenal dengan plastik biodegradable. Plastik biodegradable atau bioplastik adalah plastik yang dapat digunakan layaknya seperti plastik konvensional, namun akan hancur terurai oleh aktivitas mikroorganisme setelah habis terpakai dan dibuang ke lingkungan. Biasanya plastik konvensional berbahan dasar petroleum, gas alam, atau batu bara. Sementara bioplastik terbuat dari material yang dapat diperbaharui, yaitu dari senyawa-senyawa yang terdapat dalam tanaman misalnya pati, selulosa, kolagen, kasein, protein atau lipid yang terdapat dalam hewan [3]. Salah satu bahan untuk membuat bioplastik adalah pati yang berasal dari umbiumbian. Jumlah umbi-umbian di Indonesia sangat melimpah sehingga pati cocok sebagai bahan baku alternatif pembuatan plastik. Ada lebih dari 30 jenis umbi-umbian yang biasa ditanam dan dikonsumsi rakyat Indonesia, di antaranya adalah umbi ganyong. Namun plastik berbahan pati memiliki dua kekurangan yaitu rendahnya kekuatan mekanik (kekuatan tarik) dan kurang tahan terhadap air (hidrofilik). Salah satu cara untuk mengurangi sifat hidrofilik adalah dengan mencampur pati dengan biopolimer lain yang bersifat hidrofobik, seperti selulosa, kitosan, dan protein [4]. Film dengan bahan kitosan mempunyai sifat yang kuat, dan sulit dirobek [5]. Selain itu, film dari kitosan mempunyai nilai permeabilitas gas yang cukup rendah dan bisa diaplikasikan untuk meningkatkan umur simpan produk segar [6]. Kitosan dapat menjadi salah satu campuran dari bioplastik yang menyebabkan bioplastik tersebut memilki ketahanan terhadap air, hal ini karena kitosan sendiri adalah senyawa yang bersifat tidak larut dalam air sehingga diharapkan kitosan akan mampu mereduksi sifat dari pati yang pada dasarnya bersifat hidrofilik dengan persentase air terserapnya sekitar 100% [7]. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan kualitas bioplastik kitosan-pati ganyong yang dihasilkan dibandingkan bioplastik komersil. METODE PENELITIAN Alat dan bahan Alat-alat yang digunakan adalah seperangkat alat-alat gelas, alumunium foil, hot plate dan stirer (Thermolyn Cimarex 3 SP47230), magnetic stirer, oven (Memmert),

JKPK (JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA), Vol. 2, No. 1, April 2017, hal. 13-21 15 termometer, mikrometer skrup, cetakan plastik, cawan Petri, pipet tetes. Instrumen karakterisasi meliputi spektrometer FTIR (model Buck-M500, bilangan gelombang 400 cm -1 4000 cm -1 ), tensile machine, dan ph meter. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan adalah kitosan medical/food grade, tepung ganyong, akuades ph netral, CH 3 COOH p.a (Merck), larutan NaOH, dan larutan buffer phospat. Prosedur Percobaan Prosedur percobaan dalam penelitian ini meliputi tiga tahap yaitu tahap pembuatan bioplastik kittosan-pati ganyong, tahap penetralan bioplastik, dan tahap karakterisasi dan pengujian kualitas bioplastik. Tahap 1. Pembuatan Bioplastik Kitosan- Pati 1) Mengambil masing-masing larutan kitosan dan larutan pati ganyong berbagai variasi perbandingan dengan volume total 50 ml, perbandingannya sebagai berikut: Kitosan: pati ganyong (10:0) = 50:0 ml Kitosan: pati ganyong (9:1) = 45:5 ml Kitosan: pati ganyong (8:2) = 40:10 ml Kitosan: pati ganyong (7:3) = 35:15 ml Kitosan: pati ganyong (6:4) =30:20 ml 2) Menstirer campuran keduanya selama 25 menit 3) Menuang campuran ke dalam cetakan 4) Mengoven dengan suhu 50 0 C selama 24 jam 5) Merendam film yang telah diambil dari oven dengan NaOH 0,1 M selama 5 menit 6) Mencuci film dengan aquades sampai ph nya netral 7) Mengeringkan film pada suhu ruang Tahap 2. Penetralan Bioplastik Film bioplastik yang sudah diambil dari oven kemudian dinetralkan supaya asam lemah yang digunakan untuk pelarut kitosan yang masih terkandung dalam film tersebut menjadi hilang dan film menjadi netral. Tahap 3. Karakterisasi dan Pengujian Kualitas Bioplastik Bioplastik kitosan-pati ganyong yang dihasilkan kemudian dikarakterisasi dengan spektrofotometer FTIR dan dilakukan uji kualitas meliputi uji kuat tarik dan % elongasi, pengukuran ketebalan, uji kelarutan, uji swelling, dan uji biodegradabilitas. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Pembuatan Bioplastik Kitosan-Pati Kitosan dilarutkan dalam asam asetat 1% dengan distrirer, selanjutnya melarutkan tepung ganyong ke dalam akuades dengan menggunakan stirer pada suhu 72 0 C sampai diperoleh larutan pati ganyong yang kental. Tujuan pemanasan dari tepung ganyong adalah agar tepung ganyong dan air dapat homogen sehingga tidak terpisah. Setelah didapatkan kedua larutan maka dilakukan pengukuran sesuai dengan komposisi yang diinginkan. Dalam penelitian ini variasi kitosan:pati ganyong yang dipakai adalah 6:4, 7:3, 8:2, 9:1, 10:0. Kedua bahan tersebut kemudian dicampur sesuai dengan komposisinya sampai homogen. Larutan

16 Saputro dan Ovita, Sintesis dan Karakterisasi Bioplastik... bioplastik sudah siap dicetak dalam wadah dan dioven pada suhu 50 0 C selama 24 jam. Setelah 24 jam terbentuk bioplastik yang transparan dan tipis. Kemudian dilakukan penetralan dengan NaOH 0,1 M. (a) Gambar 1 (a) Bioplastik Kitosan-Pati dan (b) Bioplastik Komersil (b) 2. Karakterisasi Bioplastik Kitosan-Pati Pada penelitian ini karakterisasi bioplastik dibedakan menjadi dua macam, yaitu karakterisasi fisika dan karakterisasi kimia. Pada karakterisasi fisika meliputi uji mekanik (uji kuat tarik, persen pemanjangan dan ketebalan) swelling, kelarutan, dan biodegradable. Sedangkan karakterisasi kimia dilakukan melalui proses identifikasi gugus fungsi menggunakan spektroskopi FTIR. a. Karakterisasi Fisika 1. Uji Mekanik Uji mekanik yang dilakukan meliputi uji kuat tarik, persen pemanjangan dan pengukuran ketebalan. Hasilnya kemudian dibandingkan dengan bioplastik komersil. Hasil uji mekanik dapat dilihat dalam Tabel 1. Tabel 1. Hasil Uji Mekanik Bioplastik Kitosan-Pati Bioplastik Thickness (mm) Tensile Strength (MPa) Elongation (%) 6:4 0,0450 32,9910 2,9258 Kitosan : Pati 7:3 0,0425 32,0592 2,6209 8:2 0,0425 45,0600 2,1614 9:1 0,0350 41,2297 2,1011 10:0 0,0350 53,9644 1,8066 Komersil 0,0140 18,4109 3,7025 Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa komposisi kitosan terhadap nilai kuat tarik berbanding lurus. Semakin besar komposisi kitosan, maka nilai kuat tariknya juga akan semakin besar. Hal ini disebabkan dengan penambahan pati, rantai ikatan polimer pati di

JKPK (JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA), Vol. 2, No. 1, April 2017, hal. 13-21 17 dalam larutan tersebut terletak di antara rantai ikatan polimer kitosan sehingga interaksi antara rantai polimer kitosan berkurang menyebabkan berkurangnya kuat tarik film. Semakin kecil penambahan pati, maka bioplastik yang dihasilkan semakin mudah mulur dan kuat tariknya semakin kecil [8]. Dalam penelitian Purwanti (2010) :103, juga disimpulkan bahwa film dari kitosan murni memiliki nilai kuat tarik lebih tinggi jika dibandingkan dengan kitosan yang telah dicampur bahan lain tetapi nilai elongasi yang dihasilkan lebih rendah [9]. Tabel 1 juga menunjukkan bahwa persen pemanjangan (% elongation) berbanding terbalik terhadap komposisi kitosan. Semakin besar komposisi kitosan, maka persen pemanjangan semakin menurun. Hal ini disebabkan oleh semakin menurunnya jarak ikatan intermolekulernya [10]. Ketebalan film dipengaruhi oleh banyaknya total padatan dalam larutan dan ketebalan cetakan. Dengan cetakan yang sama, film yang terbentuk akan lebih tebal apabila volume larutan yang dituangkan ke dalam cetakan lebih banyak. Demikian juga dengan total padatan yang akan membentuk film menjadi lebih tebal dengan jumlah yang lebih banyak [11]. Dari Tabel 1 terlihat bahwa semakin banyak komposisi pati ganyong, ketebalan dari bioplastik cenderung naik. Hal ini disebabkan oleh adanya rantai pati ganyong yang menumpuk di sela-sela matriks kitosan sehingga menyebabkan ketebalannya meningkat. Namun perbedaan ketebalan bioplastik yang satu dengan yang lain tidak terlalu jauh. Ketebalan bioplastik tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap kuat tarik dan persen pemanjangan. Yang mempengaruhi kuat tarik dan persen pemanjangan adalah komposisi dari film bioplastik tersebut. Dari hasil uji mekanik tersebut, bioplastik terbaik adalah yang perbandingan kitosan:pati = 10:0. Pemilihan ini berdasarkan hasil kuat tarik yang tertinggi, ketebalan yang terkecil dan % pemanjangan yang terendah. Dibandingkan dengan bioplastik komersil, maka bioplastik kitosan : pati ganyong (10:0) lebih baik dilihat dari kekuatan tarik dan % pemanjangan. Tetapi jika dilihat dari tes ketebalan maka bioplastik komersil lebih tipis. 2. Uji Swelling Swelling adalah kemampuan plastik untuk menggembung jika dimasukkan dalam suatu larutan. Dalam penelitian ini uji swelling dilakukan dengan menimbang berat film bioplastik kering, kemudian bioplatik dimasukkan ke dalam larutan buffer phospat garam (Phosphate Buffer Saline/PBS) selama 30 menit dengan ph sekitar 7,4. Hal ini dilakukan agar bioplastik berada pada ph netral sehingga diharapkan film tidak bersifat asam atau basa. Kemudian bioplastik tersebut ditimbang tetapi sebelumnya dilap dengan kertas saring supaya tidak mengandung larutan PBS dan ditimbang lagi. Hasil uji swelling dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Hasil Uji swelling Bioplasik Kitosan-Pati Bioplastik Swelling (%) 6:4 0,425 7:3 0,405 Kitosan : Pati 8:2 0,360 9:1 0,355 10:0 0,275 Komersil 0,010

18 Saputro dan Ovita, Sintesis dan Karakterisasi Bioplastik... Dari hasil perhitungan didapatkan bahwa penambahan kitosan dapat mengurangi persentase swelling dari bioplastik. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan Sanjaya dan Tyas [3]. Kitosan memiliki sifat yang tak larut dalam air, jadi semakin besar konsentrasi kitosan, maka persentase swellingnya semakin kecil. Berdasarkan uji swelling, bioplastik terbaik adalah yang perbandingan kitosan : pati ganyong = 10:0. Tetapi jika dibandngkan dengan bioplastik komersil, maka bioplastik komersil masih lebih baik daripada bioplastik kitosan : pati ganyong (10:0) karena bioplastik komersil memiliki derajat swelling paling kecil. 3. Uji Kelarutan Uji kelarutan dilakukan dengan cara menimbang terlebih dahulu berat bioplastik kering kemudian merendamnya dalam akuades selama 24 jam sambil diaduk secara periodik. Setelah 24 jam bioplastik diambil dan dikeringkan pada suhu kamar kemudian ditimbang lagi. Hasil uji kelarutan dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Hasil Uji Kelarutan Bioplastik Kitosan- Pati dan Komersil Bioplastik Kelarutan (%) 6:4 0,100 Kitosan : Pati 7:3 0,065 8:2 0,060 9:1 0,025 10:0 0,010 Komersil 0,005 Hasil uji kelarutan menunjukkan bahwa semakin tinggi komposisi kitosan, maka semakin rendah persentase kelarutan dari bioplastik karena sifat kitosan yang tidak dapat larut dalam air. Siswanti [12], menyatakan bahwa peningkatan jumlah komponen yang bersifat hidrofilik diduga menyebabkan peningkatan persentase kelarutan film. Karena kitosan adalah senyawa yang hidrofobik maka semakin besar komposisi kitosan, maka semakin rendah tingkat kelarutan bioplastik kitosan-pati ganyong. Berdasarkan hasil uji kelarutan tersebut, dapat dilihat bahwa bioplastik terbaik adalah yang memiliki perbandingan kitosan : pati ganyong = 10:0. Tingkat kelarutan bioplastik kitosan : pati ganyong tersebut ternyata masih lebih tinggi jika dibandingkan dengan bioplastik komersil. Hal ini menunjukkan bahwa dari segi tingkat kelarutan, bioplastik komersil lebih baik daripada bioplastik kitosan : pati ganyong (10:0). 4. Uji Biodegradabilitas Uji biodegradabelitas dilakukan untuk mengetahui apakah suatu bahan dapat terdegradasi dengan baik di lingkungan. Proses biodegradabilitas dapat terjadi dengan proses hidrolisis (degradasi kimiawi), bakteri/jamur, enzim (degradasi enzimatik), oleh angin dan abrasi (degradasi mekanik), cahaya (fotodegradasi). Proses ini juga dapat dilakukan melalui proses secara anaerobik dan aerobik. Pada penelitian ini uji biodegradasi dilakukan pada kondisi aerobik dengan bantuan bakteri. Pada penelitian ini, pengujian biodegradabilitas dilakukan dengan merendam sampel bioplastik dalam Effective Microorganism 4 (EM4) di dalam cawan petri. Bakteri EM4 yang digunakan adalah bakteri yang digunakan untuk fermentasi bahan organik tanah. EM4 mengandung bakteri

JKPK (JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA), Vol. 2, No. 1, April 2017, hal. 13-21 19 fermentasi, dari genus Lactobacillus, jamur fermentasi, actinomycetes bakteri fotosintetik, bakteri pelarut fosfat, dan ragi [13]. Hasil uji biodegradabilitas menunjukkan bioplastik kitosan-pati ganyong dapat terdegradasi sempurna dalam waktu 5 hari sedangkan bioplastik komersil dapat terdegradasi sempurna dalam waktu lebih dari 30 hari. Hal ini menunjukkan bahwa bioplastik kitosan-pati ganyong dapat terdegradasi lebih cepat dibandingkan bioplastik komersil. b. Karakterisasi Kimia Karakterisasi kimia film bioplastik yang dihasilkan dilakukan dengan cara analisis gugus fungsi dengan menggunakan spektroskopi FTIR. Spektra FTIR film bioplastik kitosan dan kitosan-pati ganyong dapat dilhat pada Gambar 2 dan rangkuman data serapannya ditampilkan pada Tabel 4. Gambar 2. Spektra IR film (a). Bioplastik Kitosan-Pati, (b). Bioplastik Kitosan Tabel 4. Interpretasi Spektra FTIR dari Bioplastik Kitosan dan Kitosan-Pati Gugus Fungsi Kitosan Bilangan Gelombang (cm -1 ) Kitosan-Pati -OH/NH 2 -CH C=O / C-N amida NH amina CH amina C-O C-C 3441,01 2877,79 1658,79 1597,06 1381,03 1033,85 894,97 3427,51 2881,65 1643,35 1597,06 1382,96 1026,13 894,97

20 Saputro dan Ovita, Sintesis dan Karakterisasi Bioplastik... Dari Tabel 4, dapat dilihat bahwa adanya pita serapan kuat dan lebar pada daerah panjang gelombang sekitar 3400 cm -1 menunjukan adanya gugus OH tumpang tindih dengan NH 2. Dari spektrum a, dan b, berturut-turut terjadi pelebaran luas area pada panjang gelombang sekitar 3400 cm -1, hal ini disebabkan oleh bertambahnya gugus OH karena penambahan pati pada spektra b. Puncak pada daerah panjang gelombang sekitar 1600 cm -1 menunjukkan adanya gugus C=O tumpang tindih dengan C N yang menunujukkan adanya gugus fungsi amida. Amida merupakan gugus fungsi yang memiliki gugus karbonil yang berikatan dengan satu atom N (R-CONH-R ). Pada penelitian ini, kitosan yang digunakan memiliki derajat deasetilasi sebesar 88,35%. Ini berarti kitosan yang digunakan masih mengandung sedikit gugus asetil. Adanya gugus amida yang terbentuk berasal dari gugus asetil pada kitosan yang masih mengandung gugus asetil. Sedangkan puncak pada daerah 1597,06 cm -1-1593,20 cm -1 menunjukkan adanya gugus - NH (amina) dari kitosan. Puncak pada daerah panjang gelombang 1033,85 cm -1-1024,20 cm -1 menunjukkan adanya gugus CH amina. Panjang gelombang 894,97 cm -1-898,83 cm - 1 ; 1024,20 cm -1-1033,85 cm -1 ; dan 2877,79 cm -1-2883,58 cm -1 menunjukkan adanya gugus C-C,C-O dan, -CH yang terdapat pada molekul pati dan kitosan [14] Berdasarkan Gambar 2, pada spektra FTIR bioplastik kitosan : pati ganyong tidak terlihat adanya puncak gugus fungsi baru yang muncul. Hal ini menunjukkan bahwa bioplastik yang terbentuk merupakan hasil pencampuran secara fisik [15]. KESIMPULAN Hasil penelitian yang telah dilakukan menyimpulkan bahwa (1). Bioplastik kitosan : pati ganyong yang terbaik adalah yang komposisinya 10:0., (2). Berdasarkan analisis spektra FTIR, interaksi antara kitosan dengan pati ganyong adalah interaksi fisika., (3). Hasil karakterisasi bioplastik yang dihasilkan dibandingkan dengan plastik biodegradable komersil. Hasil penelitian menyimpulkan bahwa bioplastik kitosan-pati ganyong dibandingkan plastik biodegradable komersil menunjukkan kualitas lebih baik pada parameter kuat tarik (53,9644 MPa : 18,4109 MPa), % elongation (1,8066 % : 3,7025 %), dan kemampuan degradasi (5 hari : 30 hari); tetapi lebih rendah pada parameter ketebalan (0,0350 mm : 0,0140 mm), % swelling (0,275 % : 0,010 %), dan kelarutan (0,10 %: 0,05 %). DAFTAR RUJUKAN [1] Rahmawati, Norma. (2012). Mengurangi sampah bagian dari investasi. Artikel. http://green.kompasiana.com/polusi/201 2/03/21/mengurangi-sampah-bagiandari-investasi-448768.html. Diakses tanggal 18 Agustus 2013. [2] Vedder, Taylor. (2008). Edible Film. http://japemethe.port5.com diakses 18 agustus 2013. [3] Sanjaya, I Gede, dan Puspita, Tyas. (2011). Pengaruh Penambahan Khitosan dan Plasticizer Gliserol Pada Karakteristik Plastik Biodegradable dari Pati Limbah Kulit Singkong. Laporan penelitian. FTI ITS, Surabaya. [4] Ban, W., 2006, Journal of Applied Polymer Science. 15, 30-38. [5] Butler, B. L., Vergano,P.J., Testin, R.F., Bunn, J.M., and Wiles, J.L.,1996, J. Food Sci. Vol 61(5) : 953-955

JKPK (JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA), Vol. 2, No. 1, April 2017, hal. 13-21 21 [6] Kittur, F.S., Kumar, K.R., and Tharanathan, R.N., 1998, Z. Lebesm Unters Forsch A. 206: 44-47. [7] Harnist, R., dan Darni, Y., 2011, Jurnal Penelitian. Universitas Lampung, Lampung. [8] Zhong, Q. P., and Xia, W.S., 2008, Journal Science Vol. 46(3) : 262-269. [9] Purwanti, A., 2010, Jurnal Teknologi. 3 (2). 99-106. [10] Wirawan, Kompiang, S., Prasetya, A., dan Ernie, 2012, Jurnal Reaktor, Vol. 14 No. 1, Hal. 61-67. [11] Astuti, B. C., 2008, Pengembangan Edible Film Kitosan dengan Penambahan Asam Lemak dan Esensial Oil: Upaya Perbaikan Sifat Barrier dan Aktivitas Antimikroba, Skripsi, Institit Pertanian Bogor, Bogor. [12] Siswanti, 2008, Karakterisasi Edible Film Dari Tepung Komposit Glukomanan Umbi Iles-Iles (Amorphopallus Muelleri Blume) dan Tepung Maizena, Skripsi, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. [13] Utomo, A. W., Argo, B. D.,Hermanto, Bagus,M.,.2013, Jurnal. Vol 1, No 1. 73-79. [14] Sastrohamidjojo, H., 2001, Spektroskopi, Liberty, Yogyakarta. [15] Darni, Y., Chici, Ismiyati,S., 2008, Sintesa Bioplastik Dari Pati Pisang Dan Gelatin Dengan Plasticizer Gliserol. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II 2008, Universitas Lampung, Lampung.