PENGARUH PENAMBAHAN KHITOSAN DAN PLASTICIZER GLISEROL PADA KARAKTERISTIK PLASTIK BIODEGRADABLE DARI PATI LIMBAH KULIT SINGKONG Disusun oleh : 1. I Gede Sanjaya M.H. (2305100060) 2. Tyas Puspita (2305100088) Pembimbing : 1. Ir. Nuniek Hendrianie, M.T. 2. Dr. Ir. Sri Rachmania Juliastuti, M.Eng. Laboratorium Teknologi Pengolahan Limbah Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Industri Institut Teknologi Sepuluh November
Latar belakang Sulit untuk terdegradasi Limbah Plastik Plastik Biodegradable Keterbatasan minyak Bumi 14 Juli 2011
RUMUSAN MASALAH 1. Plastik konvensional sulit didegradasi 2. Melimpahnya limbah kulit singkong yang berpotensi sebagai bahan baku pembuatan biodegradable plastik
TUJUAN PENELITIAN 1. Mengetahui pengaruh penambahan khitosan dan gliserol pada kualitas produksi plastik biodegradable dari limbah kulit singkong 2. Mengetahui karakteristik plastik biodegradable dari limbah kulit singkong.
MANFAAT PENELITIAN 1. Memanfaatkan pati kulit singkong sabagai bahan baku pembuatan biodegradable plastik 2. Pembuatan plastik yang ramah lingkungan dan hara tanah
BATASAN MASALAH Merupakan penelitian yang bersifat ekperimental yang dilakukan di laboratorium Limbah Industri Teknik Kimia ITS Menggunakan sampel simulasi dari bahan pati kulit singkong dan khitosan dengan plasticizer gliserol
PENELITIAN SEBELUMNYA No Nama Jurnal / Judul Hasil Farmasi FMIPA Universitas IslamIndonesiaYogyakarta (program 1 intensif riset terapan 2007-2008) Sintesis Feris Firdaus, Sri - Kuat tarik 104, 42 N/m Film Kemasan Ramah Lingkungan dari Mulyaningsih, Hady komposit Pati, Khitosan dan Asam - Elongation : 33,80 % Anshory Polilaktat dengan Pemlastis Gliserol: - Modulus Young : 309,54 N/m 2 Studi Morfologi dan Karakteristik Mekanik. 2 RachmaniaRiyanti Pembuatan Edible Film Pati Kitosan 2009 Unair Fakultas Sains and Teknologi Surabaya. - Tensile strength : 4.2904 (Mpa) - Elongation : 0.0331 - Modulus Young : 129.6193 (MPa) 3 Aris Rahman Skripsi Kimia MIPA UNAIR 2009, Sintesis dan Karakterisasi edible film dari lidah buaya (Aloe vero ) khitosan dengan gliserol sebagai plasticizer. - Tensile strength : 461,538 MPa - Elongation : 6,2 % - Modulus Young : 744,416 Mpa
Plastik Biodegradable Merupakan plastik yang dapat digunakan layaknya seperti plastik konvensional, namun akan hancur terurai oleh aktivitas mikroorganisme menjadi hasil akhir air dan gas karbondioksida setelah habis terpakai dan dibuang ke lingkungan Karena sifatnya yang dapat kembali ke alam, maka plastik biodegradable merupakan bahan plastik yang ramah lingkungan. 14 Juli 2011
KARAKTERISTIK KEMASAN BAHAN 1 Karakteristik Mekanik 2 Permeabilitas 3 Biodegradabilitas 14 Juli 2011
KOMPOSISI KULIT SINGKONG Lemak kasar 1,44% Air 67,74% serat kasar 10,59% Protein kasar 6,03% Abu 1,86%
KHITOSAN Merupakan produk deasetilasi khitin. Bersifat tidak larut dalam air, larutan basa kuat, asam sulfat, dan beberapa pelarut organik tetapi dapat larut dengan baik dalam asam lemah
PLASTICIZER Merupakan bahan organik yang ditambahkan pada suatu produk dengan tujuan untuk menurunkan kekakuan dari polimer, sekaligus meningkatkan elastisitas polimer. Syarat plasticizer yang digunakan sebagai zat pelembut adalah stabil (inert), yaitu tidak terdegradasi oleh panas dan cahaya, tidak merubah warna polimer dan tidak mengakibatkan korosi
GLISEROL Gliserol dengan nama lain propana-1,2,3- triol, atau gliserin, pada suhu kamar berbentuk cairan memiliki warna bening seperti air, kental, higroskopis Gliserol didapatkan dari proses saponifikasi minyak pada pembuatan sabun, atau pemisahan secara langsung dari lemak pada produksi asam lemak
VARIABEL Variabel Tetap Kondisi Operasi : 1. Temperatur : 65 o C 2. Massa Pati : 5 gr 3. Pengadukan kontinyu : 30 menit 4. Asam Asetat 1% : 100 ml Variabel Penelitian Variasi Khitosan : 0,5 ; 0,75 ; 1 ; 2 ( % w/v ) Variasi gliserol : 3 ; 5 ; 7 ( % w/v ) 14 Juli 2011
BAHAN PENELITIAN 1. Kulit Singkong Bahan Baku 2. Khitosan 3. Aquadest Pencuci 4. Gliserol Plasticizer 5. Asam Asetat Pelarut 6. NaOH 4% 7. Alkohol 96% 8. Bakteri EM4 14 Juli 2011
ALAT PENELITIAN 1. Termometer 2. Water bath 3. Pengaduk stirrer 4. Beker glass 5. Timbangan 6. Blender 7. Saringan 8. Oven 9. Cetakan 10. Autograph (alat uji mekanik) 11.SEM 14 Juli 2011
PROSEDUR KERJA Larutan Pati Cetakan Larutan Khitosan Larutan Dope Gliserol
UJI MEKANIK Uji tarik dilakukan di Laboratorium Dasar Bersama Universitas Airlangga dengan menggunakan alat Authograph AG-10TE Shimadzu. Pengukuran dengan autograph ini meliputi stress (tensile strenght), elongation, dan modulus young.. 14 Juli 2011
PENGARUH PROSENTASI KHITOSAN TERHADAP NILAI MODULUS YOUNG
Pengaruh Prosentase Khitosan terhadap Nilai Tensile Strenght
Pengaruh Prosentase Khitosan terhadap Nilai %Elongation
DATA HASIL UJI MORFOLOGI Analisa morfologi dilakukan di Laboratorium Energi dan Rekayasa Gedung Robotika ITS Surabaya dengan menggunakan alat SEM ZEISS. Tujuan Analisa ini bertujuan untuk menjelaskan bagaimana morfologi dari bioplastik yang terbentuk
DATA HASIL UJI MORFOLOGI Kerutan sampel Permukaan berpori Kerutan sampel Gambar 4.3.1 khitosan 0,75% gliserol 3ml Gambar 4.3.1 khitosan 1 % gliserol 3ml
UJI BIODEGRADABLE Bioplastik dari pati kulit singkong-khitosan diuji sifat biodegradabelnya dengan menggunakan bakteri EM4 (Effective Microorganism). 14 Juli 2011
UJI BIODEGRADABLE Bioplastik sebelum diberi EM4 Bioplastik setelah diberi EM4 14 Juli 2011
UJI SWELLING Uji ini dilakukan untuk mengetahui terjadinya ikatan dalam polimer serta tingkatan atau keteraturan ikatan dalam polimer yang ditentukan melalui prosentase penambahan berat polimer setelah mengalami penggembungan. 14 Juli 2011
Hasil Uji Swelling
Perbandingan Plastik Konvensional dan Bioplastik Bahan Plastik Tensile Strenght (psi) Elongation (%) Modulus Young (psi) Polyethylene 3100-5000 20-1000 0,6-1,8. 10 5 Pati Kulit Singkong Khitosan,gliserol 6269,059 1,27 4,94925. 10 5 Pembuatan Edible Film Pati Khitosan 607,328 3,31 0,1.10 5 Sintesis dan karakterisasi edible film dari lidah buaya (Aloe Vero) Khitosan 66900,93 6,2 10,790473. 10 5 dengan Gliserol Sebagai Plasticizer 14 Juli 2011
KESIMPULAN Hasil penelitian mengenai pembuatan bioplastik pati kulit singkong-khitosan dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Komposisi pati kulit singkong-khitosan dan gliserol (plasticizer) memberikan pengaruh terhadap sifat mekanik bioplastik. Sifat mekanik bioplastik terbaik terdapat pada komposisi khitosan 2%, gliserol 3 ml dengan nilai tensile strenght sebesar 6269,059 psi, modulus young sebesar 494925,675 psi dan elongasi sebesar 1,27%. 2. Semakin banyak khitosan yang digunakan maka sifat mekanik dan ketahanan terhadap air semakin baik. 3. Bioplastik dari pati kulit singkong kitosan dapat terdegradasi dengan bantuan EM 4 selama 10 hari, sehingga bioplastik pati kulit singkong khitosan adalah plastik yang ramah lingkungan. 14 Juli 2011
SARAN 1. Perlu dilakukan penurunan kadar pati kulit singkong. 2. Perlu dilakukan penelitian pembuatan plastik biodegradable dengan plasticizer yang lain agar elastisitas bioplastik meningkat 3. Perlu dilakukan penambahan zat agar warna bioplastik bisa bening. 14 Juli 2011