PENGEMBANGAN BIOPOLIMER BERBAHAN DASAR PATI ALAMI …

TUGAS AKHIR TF 181801

PENGEMBANGAN BIOPOLIMER BERBAHAN DASAR PATI ALAMI DENGAN PENAMBAHAN BEESWAX SEBAGAI PLASTIK RAMAH LINGKUNGAN FAHMI MUJAHIDIN NRP. 02311540000095 Dosen Pembimbing : Lizda Johar Mawarani, S.T., M.T. PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK FISIKA Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2019

FINAL PROJECT TF 181801

DEVELOPMENT OF NATURAL STARCH-BASED BIOPOLYMERS WITH ADDITION OF BEESWAX AS ENVIRONMENT-FRIENDLY PLASTICS FAHMI MUJAHIDIN NRP. 02311540000095 Supervisor: Lizda Johar Mawarani, S.T., M.T. DEPARTMENT OF ENGINEERING PHYSICS Faculty of Industrial Technology Sepuluh Nopember Institute of Technology Surabaya 2019

ix

PENGEMBANGAN BIOPOLIMER BERBAHAN DASAR

PATI ALAMI DENGAN PENAMBAHAN BEESWAX

SEBAGAI PLASTIK RAMAH LINGKUNGAN

Nama Mahasiswa : FAHMI MUJAHIDIN

NRP : 02311540000095

Jurusan : Teknik Fisika FTI-ITS

Dosen Pembimbing : LIZDA JOHAR MAWARANI, ST, MT.

Abstrak Pada penelitian ini dibuat biopolimer berbahan dasar pati

alami dengan penambahan beeswax dengan variasi konsentrasi

0%, 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, dan 0,5%. Pati alami yang

digunakan pada penelitian ini adalah pati tapioka, pati konjak, dan

pati biji durian. Pembuatan biopolimer dilakukan dengan

memanaskan campuran pati , beeswax, gliserol, dan air pada suhu

70oC selama 20 menit lalu dikeringkan selama 24 jam.

Karakteristik biopolimer yang diamati adalah sifat mekanik,

derajat penggembungan, dan biodegradasi. Hasil dari penelitian

ini menunjukkan bahwa penambahan beeswax meningkatkan

kekuatan tarik pada sampel berbahan dasar tapioka dan konjak

dengan nilai kuat tarik maksimal didapatkan pada sampel

berbahan dasar tapioka dengan konsentrasi beeswax 0,5% yaitu

sebesar 4,25 MPa. Semakin tinggi konsentrasi beeswax

menyebabkan penurunan derajat penggembungan pada sampel

berbahan dasar konjak dan peningkatan derajat penggembungan

pada sampel berbahan dasar tapioka dan biji durian. Penambahan

beeswax mempercepat laju biodegradasi pada sampel berbahan

dasar tapioka dan biji durian serta memperlambat laju

biodegradasi pada sampel berbahan dasar konjak. Pengurangan

massa tertinggi terdapat pada sampel berbahan dasar tapioka

dengan konsentrasi beeswax 0,1-0,2% yaitu sebesar 80% dalam 7

hari. Biopolimer dengan bahan dasar pati konjak menghasilkan

karakteristik yang optimal dengan penambahan beeswax.

Kata kunci: biopolimer, beeswax, plastik ramah lingkungan.

x

Halaman ini memang dikosongkan

xi

DEVELOPMENT OF NATURAL STARCH-BASED

BIOPOLYMERS WITH ADDITION OF BEESWAX AS

ENVIRONMENT-FRIENDLY PLASTICS

Name of Student : FAHMI MUJAHIDIN

NRP : 02311540000095

Department : Physics Engineering FTI-ITS

Supervisor : LIZDA JOHAR MAWARANI, ST, MT.

Abstract In this study, natural starch-based biopolymers were made

with the addition of beeswax with variations in concentrations of

0%, 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, and 0.5%. Natural starch used in

this study is tapioca starch, konjac starch, and durian seed

starch. Making biopolymers is done by heating a mixture of

starch, beeswax, glycerol, and water at 70oC for 20 minutes then

dried for 24 hours. Biopolymer characteristics observed were

mechanical properties, degree of swelling, and biodegradation.

The results of this study indicate that the addition of beeswax

increases the tensile strength of tapioca and konjac-based

samples with maximum tensile strength values obtained in

tapioca-based samples with a concentration of beeswax 0.5%,

which is 4.25 MPa. The higher concentration of beeswax causes a

decrease in the degree of swelling in konjac-based samples and

an increase in the degree of swelling in tapioca-based samples

and durian seeds. The addition of beeswax accelerates the rate of

biodegradation in tapioca and durian-based samples and slows

the rate of biodegradation in konjac-based samples. The highest

mass reduction was found in tapioca-based samples with beeswax

concentration 0.1-0.2%, which was 80% in 7 days. Biopolymers

with Konjac starch as a base produce optimal characteristics

with the addition of beeswax.

Key words: biopolymers, beeswax, environment-friendly plastics.

xii


xiii

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT Tuhan Yang Maha Esa,

karena rahmat-Nyalah penulis dapat menyelesaikan tugas

akhir ini sesuai dengan waktu yang telah ditentukan dan dapat

menyusunan laporan tugas akhir yang berjudul

“Pengembangan Biopolimer Berbahan Dasar Pati Alami

Dengan Penambahan Beeswax Sebagai Plastik Ramah

Lingkungan”. Adapun pelaksanaan tugas akhir ini yakni pada

bulan Januari 2019 sampai dengan Juni 2019. Dalam proses pelaksanaan tugas akhir ini, penulis

mendapatkan banyak dukungan, nasehat, dan bimbingan dari

berbagai pihak, baik secara moral maupun secara material.

Oleh karena itu, dalam kesempatan ini, penulis ingin

mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Agus Muhamad Hatta, ST, MSi, PhD selaku Ketua

Jurusan Teknik Fisika ITS.

2. Ibu Dr.-Ing Doty Dewi Risanti, S.T., M.T selaku Kepala

Laboratorium Rekayasa Bahan.

3. Ibu Lizda Johar Mawarani, S.T., M.T. selaku Dosen

Pembimbing penulis.

4. Bapak dan Ibu dosen bidang minat rekayasa bahan yang

telah memberikan nasehat dan bimbingan selama

pengerjaan tugas akhir ini.

5. Orang tua yang telah memberikan kasih sayang, dukungan

moril dan materiil, serta doa yang dipanjatkan untuk

kelancaran pelaksanaan tugas akhir ini.

6. Rekan-rekan seperjuangan selama pelaksanaan tugas

akhir, yang telah mengisi hari-hari dengan senyum, tawa

dan persahabatan

7. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu

persatu yang telah banyak memberikan bantuan dalam

pelaksanaan tugas akhir dan penyusunan laporan tugas

akhir ini sampai selesai.

xiv

Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih

belum sempurna. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi

saya sebagai penyusun laporan serta semua pihak yang

membaca laporan ini.

Surabaya, 18 Juni 2019

Penulis

xv

DAFTAR ISI

Halaman

Halaman Judul ........................................................ i

Pernyataan Bebas Plagiarisme ................................. iii

Lembar Pengesahan ................................................ v

Abstrak ................................................................... ix

Abstract .................................................................. xi

Kata Pengantar ....................................................... xiii

Daftar Isi ................................................................. xv

Daftar Gambar ........................................................ xvii

Daftar Tabel ............................................................ xix

Bab I Pendahuluan .................................................. 1

1.1 Latar Belakang ............................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .......................................... 2

1.3 Tujuan Tugas Akhir ....................................... 3

1.4 Batasan Masalah ............................................ 3

Bab II Tinjauan Pustaka ......................................... 5

2.1 Biopolimer ..................................................... 5

2.2 Pati Alami ...................................................... 9

2.3 Plasticizer Gliserol ........................................ 14

2.4 Karakterisasi Bahan ....................................... 16

Bab III Metodologi Penelitian ................................ 23

3.1 Persiapan Alat dan Bahan ............................... 24

3.2 Penentuan Kandungan Beeswax dan Gliserol . 25

3.3 Pembuatan Film Berbahan Dasar Pati Alami . 26

3.4 Karakterisasi Film ........................................... 26

Bab IV Analisa Data dan Pembahasan ................... 29

4.1 Tampilan Fisik Sampel ................................... 29

4.2 Uji Tarik ......................................................... 32

4.3 Derajat Penggembungan ................................ 34

4.4 Biodegradasi .................................................. 35

xvi

4.5 Interpretasi Hasil ............................................ 41

Bab V Kesimpulan .................................................. 47

Daftar Pustaka ........................................................ 49

Lampiran A Penentuan Kandungan Beeswax Dan Gliserol

Lampiran B Hasil Uji Tarik

Lampiran C Hasil Uji Biodegradasi

Lampiran D Hasil Pengambilan Data Laju Degradasi

Lampiran E Standar Yang Digunakan

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur molekul polimer (a) linier, (b)

bercabang, (c) crosslinked, (d) jaringan

6

Gambar 2.2 Gugus penyusun pati: (a) amilosa, (b)

amilopektin

8

Gambar 2.3 Penyusun granula dalam pati 10

Gambar 2.4 Proses gelatinisasi 11

Gambar 2.5 Molekul penyusun glukomanan 13

Gambar 2.6 Struktur glukomanan 13

Gambar 2.7 Struktur kimia beeswax 14

Gambar 2.8 Struktur kimia gliserol 16

Gambar 2.9 Kurva tegangan-regangan. (a) dengan

deformasi plastis, (b) tanpa deformasi

plastis

17

Gambar 2.10 Kurva tegangan-regangan polimer jenis

(a) rapuh, (b) plastik, (c) elastomer

18

Gambar 2.11 Pemutusan ikatan pada fotodegradasi 21

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian 23

Gambar 3.2 Skema pembuatan tepung biji durian 25

Gambar 3.3 Bentuk dan ukuran sampel uji

berdasarkan ASTM D882

27

Gambar 4.1 Tampilan fisik sampel dengan pati

tapioka

29

Gambar 4.2 Tampilan fisik sampel dengan pati

konjak

30

Gambar 4.3 Tampilan fisik sampel dengan pati biji

durian

31

Gambar 4.4 Tensile strength biopolimer 32

Gambar 4.5 Elongasi biopolimer 33

Gambar 4.6 Derajat Penggembungan Biopolimer 35

Gambar 4.7 Persentasi pengurangan massa 36

Gambar 4.8 Pengurangan massa sampel tapioka per

hari

37

xviii

Gambar 4.9 Pengurangan massa sampel konjak per

hari

38

Gambar 4.10 Pengurangan massa sampel biji durian

per hari

39

Gambar 4.11 Laju degradasi biopolimer 40

Gambar 4.12 Pengaruh konsentrasi beeswax terhadap

karakteristik biopolimer berbahan dasar

pati tapioka

42



pati konjak

43



pati biji durian

43

xix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Contoh Bentuk Biopolimer 7

Tabel 3.1 Matriks Kode Sampel 26

Tabel 4.1 Tensile Strength Biopolimer 32

Tabel 4.2 Elongasi Biopolimer 33

Tabel 4.3 Derajat Penggembungan Biopolimer 34

Tabel 4.4 Persentasi Perubahan Massa 36

Tabel 4.5 Laju Degradasi Biopolimer 40

Tabel 4.6 Kecenderungan Karakteristik Biopolimer

dengan Penambahan Beeswax

42

xx


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Plastik memiliki banyak kegunaan dalam kehidupan sehari-

hari mulai dari perabotan rumah tangga, hingga sebagai

pembungkus makanan. Plastik dipilih karena memiliki banyak

kelebihan, diantaranya ringan, relatif murah, fleksibel, tahan

terhadap air, dan praktis (Gunawan et al. 2007). Selain memiliki

keunggulan, plastik juga memiliki kelemahan, karena bahan baku

plastik berasal dari sumber daya yang tak terbarukan dan tidak

ramah lingkungan, sehingga limbah plastik sulit sekali terurai

oleh mikroorganisme yang akhirnya menimbulkan pencemaran

lingkungan (Sanjaya dan Puspita 2012). Manusia berusaha untuk

mengatasi pencemaran lingkungan akibat limbah plastik dengan

membuat bioplastik (Subowo dan Pujiastuti 2003).

Bioplastik adalah plastik yang dibuat dari campuran biji

plastik yang dicampur dengan pati jagung, pati tapioka, atau jenis

pati yang lain. Bioplastik dalam penelitian ini didefinisikan

sebagai plastik yang dibuat dari campuran biji plastik dengan pati

dari limbah biji durian agar diperoleh plastik ramah lingkungan

yang harga jualnya lebih murah. Selain itu pencampuran antara

pati dengan biji plastik juga dapat meningkatkan nilai ekonomis

dari pati itu sendiri. Pencampuran antara polimer alami dan

polimer sintetis membuat produk yang dihasilkan lebih mudah

didegradasi oleh mikroorganisme di dalam tanah. Bioplastik

dapat dicetak secara manual menggunakan mesin tekan panas

(hot press) atau menggunakan mesin moulding (Subowo dan

Pujiastuti 2003). Penelitian tentang bioplastik berkembang sangat

pesat di negara-negara maju seperti Amerika Serikat dan Jepang

(Sanjaya dan Puspita 2012). Proses degradasi bioplastik

dipengaruhi oleh jenis pati yang digunakan, konsentrasi pati yang

ditambahkan, dan kondisi lingkungan pemendaman (Syamsu et

al. 2008). Pati adalah salah satu polimer alami yang tersusun dari

struktur bercabang yang disebut amilopektin dan struktur lurus

yang disebut amilosa. Pati dapat diperoleh dengan cara

2

mengekstrak dari tanaman yang kaya akan karbohidrat seperti

sagu, singkong, jagung, gandum, dan ubi jalar. Pati juga dapat

diekstrak dari biji buah-buahan seperti pada biji nangka, biji

alpukat, dan biji durian. Biji durian yang selama ini dianggap

limbah oleh manusia karena kurang pemanfaatannya ternyata

dapat digunakan sebagai bahan dalam pembuatan bioplastik.

(Christianty 2009).

Alternatif dalam pembuatan Biopolimer adalah pemanfaatan

plasticizer yang bersifat hidrofobik. Dari penelitian yang

dilakukan oleh Santoso (2006), plasticizer yang digunakan adalah

beewax (lilin lebah). Beeswax merupakan komponen lipid yang

diperoleh dari ampas perasan madu yang dimasak dan kemudian

disaring hingga diperoleh lilin. Keunggulan dalam menggunakan

beeswax adalah bahan yang tergolong food grade, harga relatif

murah, dan mudah diperoleh.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan

biopolimer berupa plastik ramah lingkungan dengan bahan dasar

pati alami, yaitu: tapioka, biji durian , dan glukomanan serta

mengetahui pengaruh penambahan beeswax terhadap karakteristik

biopolimer tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan diatas,

maka perumusan masalah yang akan diangkat pada penelitian

tugas akhir ini yaitu:

Bagaimana pengaruh penambahan beeswax terhadap sifat

mekanik biopolimer berbahan dasar pati alami?

Bagaimana pengaruh penambahan beeswax terhadap

derajat penggembungan biopolimer berbahan dasar pati

alami?

Bagaimana pengaruh penambahan beeswax terhadap laju

degradasi biopolimer berbahan dasar pati alami?

3

1.3 Tujuan Tugas Akhir

Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah sebagai

berikut:

Mengetahui pengaruh penambahan beeswax terhadap

sifat mekanik biopolimer berbahan dasar pati alami.

Mengetahui pengaruh penambahan beeswax terhadap

derajat penggembungan biopolimer berbahan dasar pati

alami.

Mengetahui pengaruh penambahan beeswax terhadap laju

degradasi biopolimer berbahan dasar pati alami.

1.4 Batasan Masalah

Untuk memfokuskan penyelesaian masalah pada penelitian

tugas akhir maka batasan masalah yang diangkat adalah sebagai

berikut:

Pati alami yang digunakan pada penelitian ini adalah

tapioka, konjak, biji durian.

Karakteristik yang diamati adalah kuat tarik, derajat

penggembungan, dan biodegradasi.

4


5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Biopolimer Polimer adalah material yang dibentuk oleh satuan struktur

secara berulang. Polimer berasal dari bahasa Yunani poly dan

mer. Poly yang berarti banyak dan mer yang berarti bagian, maka

polimer berarti banyak bagian. Sedangkan satuan struktur polimer

disebut monomer (Stevens, 2001). Polimer mempunyai berat

molekul diatas 10000 yang disebabkan oleh jumlah atom

pembentuk yang besar. Karena berat molekul yang besar serta

jumlah atom pembentuk yang besar pula, polimer disebut juga

sebagai makromolekul. Setiap atom dari pasangan yang terikat

dalam polimer diikat oleh gaya tarik-menarik yang kuat yang

disebut ikatan kovalen. Gaya tarik-menarik antar molekul dalam

polimer antara lain ikatan hidrogen dan gaya van der waals,

namun lebih lemah daripada ikatan kovalen (Surdia, 2000).

Polimer terbentuk dari sejumlah monomer yang berulang.

Jumlah total unit monomer dinyatakan dalam derajat polimerisasi

(DP). Derajat polimerisasi ekivalen dengan panjang rantai dan

berkaitan dengan berat molekul polimer, dimana berat molekul

polimer merupakan perkalian antara DP dengan berat molekul

unit strukturnya. Sedangkan polimerisasi sendiri merupakan

proses pembentukan polimer dari monomer-monomer

penyusunnya.

Polimerisasi terbagi atas polimerisasi adisi dan polimerisasi

kondensasi. Polimerisasi adisi merupakan polimerisasi yang

melibatkan monomer yang melibatkan ikatan rangkap dua.

Monomer tersebut akan saling berikatan dan membentuk unit

berulang dengan memecah ikatan rangkapnya. Contoh dari

polimer yang terbentuk dari polimerisasi adisi adalah polietilena

(CH2=CH2 [CH2-CH2]n) dan teflon (CF2=CF2 [CF2-CF2]n).

Sedangkan polimerisasi kondensasi adalah pembentukan polimer

dari monomer-monomer yang berikatan dengan melepaskan suatu

bentuk molekul lain seperti H2O, NH3, atau HCl. Contoh dari

6

polimer yang terbentuk dari polimerisasi kondensasi adalah

polietilena-glikol (HOCH2CH2OH [OCH2CH2]n + nH2O).

Polimer dapat tersusun dari satu jenis monomer atau lebih

dari satu jenis monomer. Jika suatu polimer terbentuk dari

monomer tunggal (misal monomer X), maka polimer tersebut

disebut sebagai homopolimer (-X-X-X-X-X-X-X-). Jika lebih

dari satu jenis monomer yang membentuk suatu polimer (misal

monomer X dan Y), maka polimer tersebut tergolong sebagai

kopolimer yang terdiri atas kopolimer alternasi (-X-Y-X-Y-X-Y-

X-Y-), kopolimer acak (-X-X-Y-X-Y-Y-X-Y-), dan kopolimer

blok (-X-X-X-X-Y-Y-Y-Y-). Polimer yang terbentuk dari

polimerisasi monomer dapat membentuk suatu struktur dari

bentuk rantai ikatan monomernya seperti bentuk linier, bercabang

dan jaringan.

Gambar 2.1 Struktur molekul polimer (a) linier, (b) bercabang,

(c) crosslinked, (d) jaringan (Callister & Rethwisch,

2009)

Polimer adalah material yang dibentuk oleh satuan struktur

berupa monomer yang berulang. Polimer dibuat berasal dari

7

sintetis, semisintesis, dan polimer yang tersedia di alam atau

alami. Polimer sintesis adalah polimer yang banyak dan umum

digunakan, namun permasalahan muncul berkaitan dengan

produk habis pakai (limbah) maupun dengan sumber bahan baku

untuk sintesis polimer itu sendiri. Limbah polimer sintesis

menimbulkan pencemaran lingkungan yang sulit diurai,

sedangkan bahan baku polimer sintesis berasal dari minyak bumi

yang merupakan sumber tak terbarukan yang dapat habis

sewaktu-waktu. Maka dari itu, banyak aplikasi dan penelitian

tentang polimer beralih pada polimer alami.

Polimer alami atau disebut juga sebagai biopolimer adalah

material polimer yang berasal dari alam. Biopolimer dapat

digolongkan ke dalam dua jenis, yaitu:

Polimer yang diproduksi oleh sistem biologi seperti oleh

hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme

Polimer yang disintesis secara kimia tetapi merupakan

turunan dari senyawa alami yang diproduksi oleh sistem

biologi seperti gula dan asam amino (Allan, 1993).

Tabel 2.1 Contoh Bentuk Biopolimer (Allan, 1993)

Protein Asam

amino-alfa

Enzim (katalis biologis), rambut

dan jaringan (material struktural

dan faktor pertumbuhan), racun

(alat pertahanan pada organisme

berbisa)

Polisakarida Gula

Selulosa dan kitin (material

struktural), pati (penyimpan

energi)

Polihidroksi

Alkanoat Asam lemak Penyimpan energi

Polimer Monomer Bentuk dan Fungsi

Asam nukleat Nukleotida RNA dan DNA (pembawa

informasi genetik pada organisme)

8

Polimer pada Tabel 2.1 merupakan beberapa contoh polimer

yang diproduksi oleh sistem biologi yang terbentuk dari struktur

monomer biokimia yang mempunyai fungsi untuk menjalankan

fungsi kehidupan bagi makhluk hidup.

Polimer alami salah satu contohnya adalah pati, yang

merupakan bentuk polimer sebagai penyimpan energi. Pati

termasuk dalam jenis polisakarida dan merupakan kopolimer

yang tersusun atas dua jenis unit penyusun yang berbeda, yaitu

amilose dan amilopektin yang bisa dipisahkan menurut kelarutan.

Amilosa memiliki berat molekul 30.000 sampai 1 juta yang

berarti memiliki DP 295 sampai 9804, sedangkan amilopektin

memiliki berat molekul diatas 1 juta yang berarti memiliki DP

minimum sebesar 3610, namun tentu masih dibawah polimer

sintesis. Derajat polimerisasi ini termasuk bernilai kecil, bila

dibandingkan dengan polietilen. Dengan berat molekul terendah

100.000 dan tertinggi hingga 6.000.000, DP yang dimiliki

polietilen mencapai 3572 hingga 214.286. Harga ini masih jauh

diatas DP selulosa yang mempunyai DP yang cukup besar

diantara polimer alami hingga 15.000 (Stevens, 2001).

(a)

(b)

9

Gambar 2.2 Gugus penyusun pati: (a) amilosa, (b) amilopektin

(Stevens, 2001)

Kecilnya DP mengindikasikan bahwa polimer alami

mempunyai rantai yang pendek. Pendeknya rantai ikatan ini

menjadikan kelemahan bagi polimer alami dalam hal ketahan

(durabilitas), namun menjadikan kebihan dalam hal mampu urai

(degradabilitas), dimana semakin rendah berat molekul dan

derajat polimerisasi, maka polimer akan semakin cepat

terdegradasi.

2.2 Pati Alami Pati adalah salah suatu bahan penyusunan yang paling

banyak dan luas terdapat di alam,sebagai karbohidrat cadangan

pangan pada tanaman. Sebagian besar pati di simpan dalam akar,

umbi, biji buah dan umbi lapis simpan cadangan tersebut berada

dalam bentuk granula-granula berukuran lebih besar, disebut

dengan pati cadangan.

Pati adalah salah satu hodrokoloid yang di gunakan oleh

industry pangan sebagai pengental ataupun pembentukan gel.

Hidrokoloid lainya meliputi gum, pectin, gelatin selulosa agar,

keraganan alginate dan lain-lain. Di samping peran tersebut

diatas, banyak pati di gunakan untuk pengikat lemak dan

pembantu pembentukan emulsi.

Pati yang sering digunakan dalam industri makanan dan

farmasi ada dua macam yaitu pati alami (native starch) dan pati

termodifikasi. Pati dalam bentuk alami (native starch) adalah pati

yang belum mengalami perubahan sifat fisik dan kimia atau

diolah secara kimia-fisika. Pati ini banyak digunakan sebagai

bahan pengisi (filler) dan pengikat (binder) pada industry farmasi

dan industry makanan. Pati alami bisa ditemukan pada biji-bijian

dan umbi-umbian.

10

Gambar 2.3 Penyusun granula dalam pati

Pada pembuatan biopolimer, granula dalam pati memiliki

peran penting dalam proses gelatinisasi sebagaimana ditunjukkan

dalam Gambar 2.4. granula dalam pati terdiri atas dua penyusun,

yaitu amilosa yang merupakan rantai lurus dan amilopektin yang

merupakan rantai bercabang seperti pada Gambar 2.3.

Gelatinisasi merupakan proses perubahan pada granula pati

dimana granula pati (Gambar 2.4 a) akan menyerap air dan mulai

membengkak. Pati dapat menyerap air secara maksimal jika

suspensi air dipanaskan pada temperatur 55°C sampai 65°C

(Gambar 2.4 b). Suhu gelatinisasi pati mempengaruhi perubahan

viskositas larutan pati, dengan meningkatnya suhu pemanasan

mengakibatkan penurunan kekentalan suspensi pati. Suhu pada

saat granula pati pecah disebut suhu gelatinisasi. Gelatinisasi

mengakibatkan ikatan amilosa akan cenderung saling berdekatan

karena adanya ikatan hidrogen (Gambar 2.4 c). Setelah terjadi

proses gelatinisasi, kemudian larutan gelatin dicetak atau

dituangkan pada tempat pencetakan dan dikeringkan selama 24

jam. Proses pengeringan akan mengakibatkan penyusutan sebagai

akibat dari lepasnya air (Gambar 2.4 d), sehingga gel akan

membentuk biopolimer yang stabil (Ginting, 2014).

11

Gambar 2.4 Proses gelatinisasi (https://aoac.blogspot.com)

a. Pati Tapioka Pati cassava atau pati tapioka adalah tepung yang diperoleh

dari umbi akar ketela pohon atau dalam bahasa indonesia disebut

singkong. Tapioka memiliki sifat- sifat yang serupa dengan sagu,

sehingga kegunaan keduanya dapat dipertukarkan. Tepung ini

sering digunakan untuk membuat makanan, bahan perekat, dan

banyak makanan tradisional yang menggunakan tapioka sebagai

bahan bakunya.

Tapioka adalah nama yang diberikan untuk produk olahan

dari akar ubi kayu (cassava). Analisis terhadap akar ubi kayu

yang khas mengidentifikasikan kadar air 70%, pati 24%, serat

2%, protein 1% serta komponen lain (mineral, lemak, gula) 3%.

Tahapan proses yang digunakan untuk menghasilkan pati tapioka

dalam industri adalah pencucian, pengupasan, pemarutan,

(a)

(b)

(c)

(d)

12

ekstraksi, penyaringan halus, separasi, pembasahan, dan

pengering.

b. Biji Durian Tanaman durian merupakan buah asli Indonesia yang

menempati posisi ke-4 buah nasional dengan produksi yang tidak

merata sepanjang tahun, lebih kurang 700 ton per tahun. Buah

durian berwarna hijau sampai kecoklatan, tertutup oleh duri-duri

yang berbentuk piramid lebar, tajam dan panjang 1 cm. Biji

durian berbentuk bulat telur, berkeping dua, berwarna putih

kekuning-kuningan atau coklat muda.

Biji durian dapat diperoleh pada beberapa daerah yang

mempunyai potensi akan adanya buah durian dimana biji durian

tersebut menjadi salah satu limbah yang terbengkalai atau tidak

dimanfaatkan, yang sebenarnya banyak mengandung nilai

tambah. Agar limbah ini dapat dimanfaatkan sebagaimana sifat

bahan tersebut dan digunakan dalam waktu yang relatif lama,

perlu diproses lebih lanjut, menjadi beberapa hasil yang

bervariasi.

Salah satu cara untuk mengolah biji durian agar lebih tahan

lama adalah dengan membuatnya menjadi tepung biji durian. Pati

biji durian berbentuk sebuk halus dan berwarna putih kecoklatan.

Kandungan pati yang cukup tinggi dari biji durian dapat

digunakan sebagai bahan baku pembuatan plastik biodegradable.

c. Pati Glukomanan Polisakarida merupakan polimer alami yang terbentuk dari

satuan struktur monosakarida secara berulang, seperti amilosa

yang terbentuk dari D-glukosa yang membentuk polimer linear,

amilopektin yang terbentuk dari D-glukosa yang membentuk

polimer bercabang, dan glukomanan yang terbentuk dari D-

glukosa dan D-mannosa yang membentuk polimer linear. Dalam

glukomanan, perbandingan komposisi molar antara glukosa dan

manosa adalah 1:1,6. Glukomanan memiliki berat molekul rata-

rata (Mw) berkisar antara 200.000 – 2.000.000 (Dave, 1997),

13

yang berarti derajat polmerisasi (DP) yang dimiliki berkisar

antara 497 – 4975.

Gambar 2.5 Molekul penyusun glukomanan (Nelson, 2008)

Glukomanan merupakan heteropolisakarida yang

mempunyai ikatan β-1-4-glikosida dan mempunyai gugus asetil

yang mempengaruhi kelarutan glukomanan dalam air.

Gambar 2.6 Struktur glukomanan (Dave, 1997)

d. Beeswax

Beeswax adalah lilin alami yang diproduksi dalam sarang

lebah madu. Susunan utamanya antara lain ester asam lemak dan

berbagai alkohol rantai panjang. Perkiraan formula kimia untuk

beeswax yaitu C15H31COOC30H61, sebagian besar terdiri dari

palmitat, palmitoleat, dan ester oleat dari rantai panjang (30-32

karbon) alkohol alifatik. Namun, monoesters lilin dalam lilin

lebah kurang dapat dihidrolisis dalam usus manusia dan mamalia,

14

sehingga tidak ada nilai makanan yang signifikan. Beeswax

memiliki titik leleh yang relatif rendah dari 62-65°C. Jika lilin

lebah dipanaskan di atas 85°C perubahan warna terjadi. Titik

nyala lilin lebah adalah 204,40C (Anonim, 2014).

Gambar 2.7 Struktur kimia beeswax

2.3 Plasticizer Gliserol Kemasan plastik banyak dimanfaatkan untuk berbagai

macam aplikasi, seperti pengemasan makanan dan minuman. Hal

ini disebabkan karena sifat kemasan plastik yang ringan,

fleksibel, kuat, dan harganya yang murah. Bahan pembuat plastik

pada umumnya adalah minyak dan gas sebagai sumber alami,

yang kemudian disentesis menjadi bahan plastik. Komponen

utama dari bahan pembuat plastik sebelum dalam bentuk polimer

adalah monomer yang merupakan bagian dengan rantai

terpendek. Misalnya, plastik polietilen mempunyai monomer

etilena. Disamping bahan dasar berupa monomer plastik, terdapat

bahan-bahan tambahan atau zat aditif yang diperlukan untuk

memperbaiki sifat-sifat plastik. Bahan-bahan pembuat plastik ini

merupakan bahan dengan berat molekul rendah, yaitu berupa

pemlastis (plasticizer), antioksidan, pelumas, penyerap

ultraviolet, bahan pengisi, dan penguat. Namun dari beberapa

macam zat tambahan pada plastik, bahan tambahan yang

terpenting adalah bahan pemlastis.

Bahan pemlastis (plasticizer) adalah bahan organik dengan

berat molekul rendah yang ditambahkan untuk memperlemah

kekakuan polimer, serta meningkatkan fleksibilitas dan

ekstensibilitas polimer (http://ocw.usu.ac.id/ course/ .../ thp_ 407_

handout_ kemasan_plastik.pdf). Bahan pemlastis larut dalam tiap-

tiap rantai polimer sehingga akan mempermudah gerakan molekul

polimer dan bekerja menurunkan suhu kristalisasi polimer. Zat

15

pemlastis mempunyai berat dan ukuran molekul yang kecil, serta

titik didih yang tinggi. Ukuran zat pemlastis yang kecil membuat

zat pemlastis dapat menempati ruang intermolekul dalam rantai

polimer, sehingga molekul-molekul zat pemlastis dapat

mengurangi energi yang dibutuhkan molekul untuk melakukan

suatu pergerakan dan mengurangi pembentukan ikatan hidrogen

antara rantai molekul polimer. Dalam pembuatan film biopolimer,

zat pemlastis ditambahkan karena dapat meningkatkan

fleksibilitas, memelihara keutuhan, serta menghindarkan

terjadinya pori dan retakan pada matriks polimer. Hal ini karena

polimer alami, misalnya pati, sangat getas dan rapuh.

Mekanisme kerja plasticizer adalah memisahkan rantai

melalui pemutusan ikatan yaitu ikatan hidrogen dan ikatan Van

Der Waals atau ikan ion, yang menyebabkan rantai polimer

bersatu dan melapisi ikatan energi di tengahnya melalui

pembentukan ikatan polimer-plasticizer. Kemudian kelompok

polimer mudah larut akan memperbaiki kelarutannya, sedangkan

kelompok polimer sulit larut akan memperbaiki pengaruhnya

(http://ocw.usu.ac.id

/course/.../thp_407_handout_kemasan_plastik.pdf).

Beberapa jenis bahan pemlastis yang digunakan dalam

pembuatan plastik adalah:

Dibutil ptalat (DBP)

Dioktil ptalat (DOP)

Poliester

Oleat

Sitrat

Selain yang telah disebutkan di atas, masih banyak lagi jenis

plasticizer yang dapat digunakan. Namun dalam pembuatan

plastik biodegradable, biasanya zat pemlastis yang digunakan

adalah zat pemlastis yang alami seperti air, sorbitol, dan gliserol

(Vieira, 2011).

Gliserol merupakan zat yang berupa cairan tidak berwarna

hingga kekuningan yang mempunyai banyak sinonim atau nama

dagang, diantaranya adalah gliserin atau glycyl alcohol. Gliserol

pertama kali diidentifikasi oleh Scheele pada tahun 1770 yang

16

diperoleh dengan memanaskan zaitun. Scheele menamakan hasil

temuannya ini dengan sebutan ‘the sweet principle of fats’. Nama

gliserol baru dikenal pada tahun 1811 yang diambil dari bahasa

Yunani, glyceros, yang berarti manis.

Gambar 2.8 Struktur kimia gliserol (http://ebookbrowse. com/

tkk-322-handout-gliserin-pdf-d93267580)

Gliserol merupakan tryhydric alcohol C3H5(OH)3 atau 1,2,3-

propanetriol. Zat dengan rumus molekul C3H8O3 ini bersifat larut

dalam air, tidak berbau, bertekstur kental dan memiliki berat

molekul 92,09. Selain itu, gliserol memiliki titik didih yang tinggi

yaitu sebesar 290ºC pada tekanan atmosfer. Berat molekul yang

rendah dan titik didih yang tinggi merupakan karakteristik dari

plasticizer, sehingga cocok digunakan sebagai bahan pemlastis.

2.4 Karakterisasi Bahan

Karakterisasi bahan perlu dilakukan untuk mengetahui

sifat-sifat dari suatu bahan sehingga dapat diaplikasikan dengan

tepat. Karakterisasi bahan dapat dilakukan dengan pengujian-

pengujian, misalnya pengujian tarik, pengujian penggembungan

(swelling), dan biodegradasi.

a. Kekuatan Tarik Kekuatan tarik, modulus elastisitas dan daya elongasi

suatu bahan dapat diketahui melalui pengujian tarik. Jika suatu

bahan yang memiliki luas penampang tertentu diberi perlakuan

tarik dengan gaya tertentu juga, maka akan mengalami deformasi.

Secara umum, suatu bahan memiliki deformasi elastis dan plastis.

Daerah A-B pada gambar 2.9a merupakan deformasi elastis dari

suatu bahan. Jika bahan ditarik dengan kekuatan tarik pada daerah

17

tersebut kemudian dilepaskan, maka bahan tersebut akan kembali

ke bentuk semula. Sedangkan B-C merupakan deformasi

plastisnya, sehingga jika bahan ditarik dengan kekuatan tarik pada

daerah plastis kemudian dilepaskan, maka bahan tersebut tidak

kembali ke bentuk semula (terdeformasi plastis). Kekuatan tarik

pada gambar 2.9a berada pada titik St. Gambar 2.9b menunjukkan

kurva tegangan-regangan bahan yang tidak memiliki deformasi

plastis. Nilai kekuatan tarik dari bahan tersebut merupakan

tegangan saat bahan putus.

(a)

(b)

Gambar 2.9 Kurva tegangan-regangan. (a) dengan deformasi

plastis, (b) tanpa deformasi plastis.

Contoh kurva tegangan-regangan untuk polimer

ditampilkan pada Gambar 2.10. Dari kurva tegangan-regangan

dapat dilihat polimer getas memiliki nilai tegangan tinggi namun

regangan yang rendah. Sedangkan polimer elastomer memiliki

nilai regangan yang tinggi namun tegangan yang rendah.

18

Ditengah terdapat kurva polimer plastik yang memiliki nilai

tegangan dan regangan yang optimal.

Gambar 2.10 Kurva tegangan-regangan dari polimer (a) getas,

(b) plastik, (c) elastomer (Callister & Rethwisch,

2009)

Beberapa alat uji tarik tidak dapat memunculkan kurva

tegangan-regangan secara langsung. Parameter yang muncul dari

alat tersebut adalah gaya tarik dan elongasi sehinggan untuk

mengetahui nilai kekuatan tarik memerlukan perhitungan. Nilai

kekuatan tarik diperoleh melalui persamaan:

σ = FA (2.1)

dengan σ adalah tensile strength , F adalah gaya tarik, dan A

adalah luas penampang awal.

Polimer akan mengalami peregangan saat diberikan gaya

tarikan. Besar peregangan hingga ia putus disebut sifat daya

perpanjangan (elongasi). Besar daya elongasi dapat diperoleh

menggunakan persamaan berikut:

19

ε = ∆ll0 (2.2)

dengan ε adalah daya elongasi, ∆l adalah perubahan panjang dan

l0 adalah panjang mula-mula.

Melalui besar kekuatan tarik dan elongasi, maka dapat

diketahui sifat elastisitasnya. Perbandingan antara tegangan/kuat

tarik (σ) dan regangan/perpanjangan (ε) disebut modulus elastisitas (E) yang didapat melalui persamaan:

E = σε (2.3)

Sebagai polimer yang banyak diaplikasikan, polyethylene

memiliki sifat mekanik yang cukup kuat. Kekuatan tarik LDPE

sebesar 900-2.500 psi atau setara dengan 6,21-17,24 MPa dan

elongasi 550%-600%. Sedangkan HDPE memiliki kekuatan tarik

2900-5400 psi (19,99-37,23 Mpa) dan elongasi 20%-120%

(Smith, 1990).

Beberapa film ramah lingkungan (berbahan dasar polimer

alam) memiliki sifat mekanik yang bervariasi. Plastik

biodegradable yang berbahan pencampuran polylactide (PLA)

dan thermoplastic konjac glucomannan (TKGM) memiliki

kekuatan tarik 36,5 MPa dan elongasi 520,5% (Xu, 2009).

Kekuatan tarik film glukomannan konjak sebesar 35-55 MPa

(Cheng, 2006), dan film dari pati kulit singkong dengan

penambahan khitosan dan gliserol memiliki tensile strength

6269,059 psi (43,22 MPa) dengan Modulus elastisitas

494925,675 psi (3412,39 MPa) dan elongation 1,27% (Sanjaya,

2011). Namun, Plastik glukomanan dengan plasticizer gliserol

memiliki sifat mekanik yang rendah yaitu rentang kekuatan tarik

nya berkisar antara 0,0275-0,8 MPa, sedangkan elongasi yang

dimiliki 5,19%-26,48%, dan modulus elastisitasnya 0,2818-

15,4202 MPa (Pradipta dan Mawarani, 2012).

20

b. Derajat Penggembungan

Uji penggembungan digunakan untuk menentukan jumlah

air yang diserap dalam kondisi tertentu. Faktor yang

mempengaruhi penyerapan air meliputi: jenis plastik, aditif yang

digunakan, temperatur dan lama paparan. Data menyoroti kinerja

bahan dalam air atau lembab lingkungan. Penyerapan air

dinyatakan sebagai peningkatan berat persen. Persen Penyerapan

Air = [(berat basah - berat kering) / berat kering] x 100%.

Untuk mengetahui sifat penggembungan, maka perlu

dilakukan uji penggembungan (swelling test). Changgang Xu

(2009) juga melakukan uji penggembungan pada plastik hasil

penelitiannya. Kemampuan serap air (Wm) dari film plastik dapat

diperoleh dari perbedaan massa awal polimer dan massa polimer

setelah menyerap air (Xu, 2009), seperti yang ditunjukkan oleh

persamaan:

𝑊𝑚 = 𝑚2−𝑚1𝑚1 𝑥 100% (2.4)

dimana m1 adalah massa sampel sebelum dilakukan pencelupan

dan m2 adalah massa sampel setelah dilakukan pencelupan.

Perhitungan ini sama dengan standar ASTM D570.

Plastik biodegradable yang terbuat dari pencampuran

poli-asam laktat (PLA) dan thermoplastic konjac glucomannan

(TKGM) memliliki daya serap air 3,8% (Xu, 2009). Angka

tersebut jauh lebih kecil dibanding penggembungan film dari pati

kulit singkong dengan penambahan khitosan dan gliserol, yaitu

66%-77% (Sanjaya, 2011). Plastik glukomanan dengan

plasticizer gliserol juga memiliki sifat ketahanan terhadap air

berkisar antara 61,6%-391,42% (Pradipta dan Mawarani, 2012).

c. Biodegradasi Perubahan senyawa kimia menjadi molekul yang lebih

sederhana melalui bantuan mikroorganisme disebut biodegradasi.

Biodegradasi dibagi menjadi dua, yaitu primary biodegradation

dan ultimate biodegradation. Primary biodegradation atau

21

biodegradasi tahap pertama merupakan perubahan sebagian

molekul kimia menjadi komponen lain yang lebih sederhana.

Sedangkan ultimate biodegradation atau biodegradasi tuntas

merupakan perubahan molekul kimia secara lengkap sampai

terbentuk CO2, H2O dan senyawa organik lain (Gledhill dalam Al

Ummah, 2013).

Gambar 2.11 Pemutusan ikatan pada fotodegradasi (Stevens

dalam Pradipta dan Mawarani, 2012).

Polimer terdegradasi dari sinar matahari (fotodegradable)

dapat terurai dengan menginkorporasi gugus-gugus karbonil yang

menyerap radiasi ultraviolet (UV) sebagai energi untuk

pembelahan ikatan (Stevens dalam Pradipta dan Mawarani,

2012). Selain menggunakan UV, sifat biodegradabilitas film

plastik dapat diketahui dengan biodegradasi. Pengujian ini

dilakukan dengan merendam sampel uji ke dalam cairan bakteri

pengompos seperti bio-aktiva dan EM4. Bio-aktiva dan EM4

mengandung bakteri-bakteri pengurai sehingga mampu

mendekomposisi polimer dalam waktu tertentu. Film dari pati

kulit singkong dengan penambahan khitosan dan gliserol mampu

terdegradasi selama 10 hari (Sanjaya, 2011) dan plastik

glukomanan dengan plasticizer gliserol membutuhkan waktu 9

hari (Pradipta dan Mawarani, 2012).

22


23

fBAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Berikut adalah prosedur penelitian tugas akhir ini.

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

24

3.1 Persiapan Alat dan Bahan Dalam melakukan eksperimen penelitian ini dibutuhkan

beberapa bahan dan peralatan. Adapun bahan yang diperlukan

antara lain:

Tepung tapioka (cassava),

Tepung Biji durian

Tepung konjak glukomanan,

Akuades,

Gliserol/gliserin,

Beeswax,

EM4.

Sedangkan peralatan yang digunakan untuk melaksanakan

penelitian ini antara lain sebagai berikut:

Gelas ukur,

Timbangan digital,

Magnetic stirrer,

Plat kaca,

Selotip/lakban,

Ayakan,

Pipet,

Cawan.

Pada penelitian ini, pati yang digunakan berasal dari 3 jenis,

yaitu tepung tapioka, tepung biji durian, dan tepung konjak.

Tepung tapioka yang digunakan adalah tepung tapioka yang

diproduksi oleh PT. Tepung Beras Rose Brand. Tepung Konjak

yang digunakan diproduksi oleh CV. Nura Jaya. Sedangkan

tepung biji durian yang digunakan diproduksi sendiri.

Tepung biji durian dibuat dengan mengupas kulit biji durian

terlebih dahulu. Kemudian biji durian dipotong kecil-kecil lalu

dikeringkan. Proses pengeringan dilakukan menggunakan oven

dengan suhu 50oC selama 24 jam atau menggunakan panas

matahari selama 12 jam. Setelah dikeringkan, biji durian

dihaluskan dan diayak dengan mesh 150. Skema pembuatan

tepung biji durian dapat dilihat pada gambar berikut.

25

Gambar 3.2 Skema pembuatan tepung biji durian

3.2 Penentuan Kandungan Beeswax dan Gliserol Penentuan kandungan beeswax dilakukan dengan pembuatan

film menggunakan salah satu pati yaitu pati tapioka. Film dibuat

dengan penambahan beeswax tanpa gliserol. Variasi beeswax

yaitu: 0,5%, 1%, dan 1,5%. Kemudian dilakukan uji tampilan

fisik untuk menentukan kadar beeswax yang paling baik. Setelah

itu dilakukan pembuatan film dengan penambahan beeswax dan

gliserol. Kadar beeswax yang digunakan berdasarkan uji

sebelumnya sedangkan kadar gliserol menggunakan variasi yaitu:

0%, 0,5%, 1%, dan 1,5%. Kemudian dilakukan uji

penggembungan untuk menentukan kadar gliserol paling baik.

Berdasarkan uji yang telah dilakukan didapatkan hasil bahwa

kandungan beeswax paling baik untuk penelitian ini yaitu 0-0,5%,

ssedangkan untuk kandungan gliserol paling baik adalah sebesar

1,5%. Dari hasil tersebut akan dilakukan pembuatan sampel.

26

3.3 Pembuatan Film Berbahan Dasar Pati Alami Pembuatan film dilakukan dengan mencampurkan pati dan

akuades deengan rasio 1:20 (w/w) lalu ditambahkan beeswax dan

gliserol dengan kadar tertentu. Bahan yang telah dicampurkan

kemudian diaduk selama 30 menit menggunakan magnetic

stirrer. Kemudian dipanaskan hingga mencapai suhu 70oC lalu

pengadukan dijaga selama 20 menit hingga mengental. Sementara

menunggu proses pengadukan, cetakan diletakkan di oven.

Setelah pengadukan selesai larutan kemudian dituang di cetakan

panas lalu dikeringkan dalam oven.

Sebelum proses pemanasan, larutan diaduk selama 30 menit

agar pati larut dalam air dan tidak terjadi endapan. Seletah proses

pemanasan larutan dituang pada cetakan panas agar temperatur

beeswax pada larutan tidak menurun ketika menyentuh cetakan

sehingga tidak terjadi penggumpalan beeswax. Matriks kode

sampel pada penelitian ini ditampilkan pada tabel 3.1.

Tabel 3.1 Matriks Kode Sampel

Konsentrasi

Beeswax (%)

Jenis pati

Tapioka Konjak Biji Durian

0 A1 B1 C1

0,1 A2 B2 C2

0,2 A3 B3 C3

0,3 A4 B4 C4

0,4 A5 B5 C5

0,5 A6 B6 C6

3.4 Karakterisasi Film Karakterisasi bahan dilakukan dengan 3 jenis pengujian pada

bahan, yaitu uji tarik, uji penggembungan, dan uji biodegradasi.

Hasil dari uji tersebut akan dianalisa dan digunakan untuk

mengetahui karakterisasi film.

27

a. Uji Tarik Pengujian dilakukan dengan menggunakan uji tarik

berdasarkan standar ASTM D882 dengan bentuk sampel persegi

panjang dengan ukuran 5×15 cm sebagaimana yang ditunjukkan

pada gambar 3.3. Dari pengujian tersebut akan diperoleh nilai

gaya tarik hingga putus dan perpanjangan hingga putus. Sehingga

untuk mendapatkan nilai tensile strength, daya elongasi, dan

modulus Young, perlu dilakukan perhitungan terhadap hasil yang

diperoleh. Untuk mendapatkan nilai tensile strength maka

digunakan persamaan (2.1), untuk mendapatkan nilai elongasi

maka digunakan persamaan (2.2), sedangkan untuk mendapatkan

nilai modulus Young maka digunakan persamaan (2.3).

Gambar 3.3 Bentuk dan ukuran sampel uji berdasarkan ASTM

D882

ASTM D882 merupakan standar pengujian kuat tarik untuk

lembaran tipis, termasuk film, dengan ketebalan sampel kurang

dari 1 mm. Standar ASTM D882 tercantum pada lampiran E.

Bentuk sampel yang digunakan dalma pengujian ini merupakan

bentuk persegi panjang dengan ukuran 5×15 cm sebagaimana

yang ditunjukkan pada gambar 3.3. Uji tarik ini dilakukan di

Departemen Kimia ITS Surabaya.

b. Uji Penggembungan Uji penggembungan dilakukan di Laboratorium Rekayasa

Bahan Teknik Fisika ITS dengan menggunakan standar ASTM

28

D570. ASTM D570 merupakan standar yang digunakan untuk

menguji absrobsi air dari plastik.

Untuk melakukan uji penggembungan, pertama-tama sampel

disiapkan dengan ukuran 2,5cm x 2,5cm. Kemudian sampel

dikondisikan dalam oven pada suhu 50oC selama 24 jam. Sampel

kemudian ditimbang beratnya dan didapatkan massa awal.

Sampel kemudian direndam selama 2 jam lalu ditimbang dan

didapatkan massa akhir. Dari data ini didapatkan derajat

penggembungan dengan menggunakan persamaan (2.4).

c. Uji Biodegradasi Film polimer ramah lingkungan yang telah dibuat diuji

kemampuan biodegradasinya dengan bantuan Effective

Microorganism atau bakteri EM4, yang merupakan bakteri

pengompos. Kemampuan biodegradasi dilihat berdasarkan

lamanya waktu degradasi oleh mikroorganisme EM4. Uji

biodegradasi dilakukan dengan menempatkan sampel film pada

suatu wadah kemudian ditambahkan EM4 sebanyak 10ml dan

dibiarkan hingga terdegradasi.

29

29

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Tampilan Fisik Sampel Sampel telah dibuat dengan menggunakan tiga jenis pati

berbeda, yaitu: tapioka, konjak, dan biji durian dengan variasi

kadar beeswax sebanyak 0%, 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, dan 0,5%.

Penamaan sampel dilakukan berdasarkan jenis pati dan kadar

beeswax.. Gambar 4.1-4.3 merupakan gambar dari permukaan

tiap sampel yang telah dibuat, masing-masing dengan kode yang

telah tercantum pada Tabel 3.1 pada bab sebelumnya.

(A1) (A2)

(A3) (A4)

(A5) (A6)

Gambar 4.1 Tampilan fisik sampel dengan pati tapioka

30

Dari gambar 4.1 dapat dilihat pada pati tapioka, penambahan

beeswax mempengaruhi bentuk permukaan sampel. Penambahan

beeswax akan memberikan pori pada permukaan sampel dengan

jenis pati tapioka. Semakin besar konsentrasi beeswax yang

ditambahkan, maka semakin lebar porinya.

(B1) (B2)

(B3) (B4)

(B5) (B6)

Gambar 4.2 Tampilan fisik sampel dengan pati konjak

Gambar 4.2 menunjukkan tampilan fisik sampel dengan pati

jenis konjak. Dari gambar tersebut dapat terlihat dipermukaan

sampel terdapat beberapa bintik hitam serta terlihat ukuran dari

pati yang tidak beraturan. Hal ini disebabkan pati konjak yang

digunakan memiliki ukuran dan warna yang berbeda-beda.

31

Adapun penambahan konsentrasi beeswax terhadap tampilan fisik

sampel tidak terlihat perubahan yang signifikan.

(C1) (C2)

(C3) (C4)

(C5) (C6)

Gambar 4.3 Tampilan fisik sampel dengan pati biji durian

Dari gambar 4.3 terlihat permukaan sampel dengan pati biji

durian. Gambar tersebut menunjukkan sampel dari biji durian

memiliki bintik hitam dipermukaannya. Bintik hitam tersebut

merupakan ampas dari kulit biji durian yang ikut terayak ketika

proses pembuatan tepung biji durian dilakukan. Adapun

penambahan beeswax terhadap tampilan fisik sampel tidak

menunjukkan perubahan yang signifikan.

32

4.2 Uji Tarik Uji tarik dilakukan pada sampel sehingga didapatkan nilai

tensile strength dan elogasi. Berikut merupakan hasil dari uji

tarik.

Tabel 4.1 Tensile Strength Biopolimer

Konsentrasi

Beeswax (%)

Tensile strength (Mpa)


0,00 0,00 1,88 3,09

0,10 2,71 1,63 2,29

0,20 3,22 1,84 1,88

0,30 3,35 1,76 1,52

0,40 3,74 2,12 1,31

0,50 4,25 2,35 1,16

Gambar 4.4 Tensile strength biopolimer

Pada Tabel 4.1 ditunjukkan nilai tensile strength pada

masing-masing sampel. Tabel tersebut menunjukkan bahwa nilai

tertinggi terdapat pada sampel berbahan dasar tapioka pada

33

konsentrasi beeswax sebesar 0,5% dengan nilai tensile strength

sebesar 4,25 Mpa dan terkecil pada sampel berbahan dasar biji

durian pada konsentrasi beeswax sebesar 0,5% dengan nilai

tensile strength sebesar 1,16 Mpa.

Tabel 4.2 Elongasi Biopolimer

Konsentrasi

Beeswax (%)

Elongasi (%)


0,00 0,00 48,40 18,70

0,10 3,50 44,00 26,50

0,20 3,50 36,40 25,10

0,30 3,40 24,20 10,40

0,40 3,20 44,70 9,50

0,50 3,90 44,10 16,10

Gambar 4.5 Elongasi biopolimer

34

Sedangkan untuk nilai elongasi tertinggi terdapat pada

sampel berbahan dasar konjak pada konsentrasi beeswax 0%

dengan nilai elongasi mencapai 48% sedangkan nilai terkecil

terdapat pada sampel berbahan dasar tapioka pada konsentrasi

beeswax 0% dengan nilai elongasi 0%.

4.3 Derajat Penggembungan

Uji penggembungan dilakukan terhadap sampel. Berikut

merupakan hasil dari uji penggembungan.

Tabel 4.3 Derajat Penggembungan Biopolimer

Konsentrasi

Beeswax (%)

Derajat Penggembungan (%)


0,00 263,39 471,88 204,49

0,10 351,92 437,28 203,62

0,20 401,37 353,49 214,81

0,30 569,03 344,49 231,35

0,40 587,62 341,77 278,10

0,50 649,11 316,77 314,86

Berdasarkan tabel 4.3, derajat penggembungan terkecil

terjadi pada sampel berbahan dasar biji durian dengan rentang

200%-300%. Sedangkan nilai tertinggi terdapat pada sampel

berbahan dasar tapioka dengan derajat penggembungan mencapai

650%. Dari tabel tersebut kemudian dibuat grafik untuk

mengamati pengaruh penambahan konsentrasi beeswax terhadap

derajat penggembungan biopolimer berbahan dasar pati alami.

Grafik tersebut ditunjukkan pada gambar 4.6.

35

Gambar 4.6 Derajat penggembungan biopolimer

Berdasarkan grafik diatas derajat penggembungan pada pati

jenis tapioka dan biji durian mengalami kenaikan terhadap

konsentrasi beeswax. Sedangkan pada pati jenis konjak

mengalami penurunan derajat penggembungan terhadap

konsentrasi beeswax. Sehingga dari segi derajat penggembungan,

penambahan beeswax lebih cocok pada biopolimer berbahan

dasar konjak, karena membantu mengurangi derajat

penggembungan.

4.4 Biodegradasi

Film yang telah dibuat diuji kemampuan biodegradasinya

dengan bantuan Effective Microorganism atau bakteri EM4, yang

merupakan bakteri pengompos. Uji biodegradasi dilakukan secara

aerobik, yaitu dilakukan pada udara terbuka. Pengujian dilakukan

dengan cara merendam sampel yang telah disiapkan kedalam

larutan EM4 yang telah didiamkan selama 2 hari. Setelah

direndam sampel kemudian diangkat menggunakan kain kasa dan

didiamkan selama 1 hari. Penetesan dilakukan pada sampel secara

36

berkala selama 7 hari. Berikut merupakan hasil dari uji

biodegradasi.

Tabel 4.4 Persentasi Pengurangan Massa (Massa Terdegradasi)

Konsentrasi

Beeswax (%)

Persentasi Pengurangan Massa (%)


0,00 25,49 72,18 55,22

0,10 68,18 73,40 88,27

0,20 87,74 69,75 63,17

0,30 74,96 71,67 58,54

0,40 60,00 74,56 69,37

0,50 63,76 75,73 40,53

Gambar 4.7 Persentasi pengurangan massa

Berdasarkan Tabel 4.4 diketahui bahwa pengurangan massa

terbesar terjadi pada sampel film dengan konsentrasi beeswax

37

0,1%-0,2%. Setelah diamati pengurangan massa kemudian

diamati laju perubahan massanya. Laju perubahan massa diamati

dengan cara mengukur massa sampel per hari. Hasilnya diplot

sebagaimana tampak pada Gambar 4.8, 4.9, dan 4.10.

Gambar 4.8 Pengurangan massa sampel tapioka per hari

38

Gambar 4.9 Pengurangan massa sampel konjak per hari

Plot data tersebut diregresi linier untuk mendapatkan

persamaan liniernya. Pengurangan massa merupakan bentuk

39

degradasi, maka gradien dari persamaan linier grafik pengurangan

massa adalah laju degradasi.

Gambar 4.10 Pengurangan massa sampel biji durian per hari

Secara lengkap persamaan linier tercantum pada lampiran D.

Adapun laju degradasi ditampilkan pada Tabel 4.5.

40

Tabel 4.5 Laju Degradasi Biopolimer

Konsentrasi

Beeswax (%)

Laju Degradasi (g/hari)


0,00 0,0016 0,0048 0,0041

0,10 0,0025 0,0025 0,0044

0,20 0,0012 0,0012 0,0073

0,30 0,0016 0,0041 0,0052

0,40 0,0023 0,0046 0,0052

0,50 0,0022 0,0025 0,0045

Data dari Tabel 4.5 diplot ke dalam grafik untuk mengetahui

pengaruh laju degradasi terhadap konsentrasi beeswax pada tiap

jenis sampel. Grafik laju degradsi biopolimer ditampilkan pada

Gambar 4.11.

Gambar 4.11 Laju degradasi biopolimer

41

Gambar 4.11 menunjukkan bahwa laju pengurangan massa

terbesar terdapat pada biopolimer berbahan dasar biji durian.

Sedangkan laju pengurangan massa terkecil terdapat pada

biopolimer berbahan dasar tapioka.

4.5 Interpretasi Hasil

Hasil uji tarik menunjukkan tensile strength tertinggi

terdapat pada biopolimer berbahan dasar tapioka pada konsentrasi

beeswax 0,5% dengan nilai tensile strength yang dihasilkan

sebesar 4,25 MPa dan nilai elongasi yang dihasilkan sebesar

3,9%. Untuk nilai tensile strength, hasil ini telah sesuai dengan

standar yang digunakan pada penelitian sebelumnya

(Haryati,2017) yaitu nilai kuat tarik standar bioplastik sebesar 1-

10 MPa. Namun, untuk nilai elongasi belum memenuhi standar

yaitu 10-20%. Nilai kuat tarik yang dihasilkan pada penelitian ini

lebih tinggi apabila dibandingkan dengan penelitian yang

sebelumnya yaitu bioplastik glukomanan dengan plasticizer

gliserol sebesar 0,8 MPa (Pradipta, 2013) dan bioplastik

glukomanan dengan penambahan NaOH sebesar 0,8 MPa (Dasuki

Z, 2014). Namun jika hasil ini dibandingkan dengan nilai dari

kuat tarik dari plastik berbahan dasar HDPE, masih tergolong

rendah yaitu sebesa 37,23 MPa (Smith,1990). Sedangkan nilai

elongasi tertinggi yang dihasilkan pada penelitian ini terdapat

pada biopolimer berbahan dasar konjak pada konsentrasi beeswax

0% dengan nilai elongasi yang dihasilkan mencapai 48%. Nilai

telah memenuhi standar yaitu 10-20% dan lebih tinggi jika

dibandingkan dengan penelitian sebelumnya yaitu hampir

mencapai 20% (Faizal, 2010).

Dari hasil derajat penggembungan, penambahan beeswax

lebih cocok pada biopolimer berbahan dasar konjak, karena

membantu mengurangi derajat penggembungan. Nilai derajat

penggembungan yang dihasilkan berada pada rentang 300-400%.

Jika dibandingkan dengan penelitian sebelumnya, yaitu pada

penelitian biopolimer berbahan dasar biji durian (Haikal, 2019)

42

dengan nilai sebesar 200%, nilai yang dihasilkan pada penelitian

ini masih tergolong tinggi.

Berdasarkan hasil dari uji biodegradasi didapatkan nilai

konsentrasi beeswax paling optimal pada 0,1-0,2% dengan

persentasi perubahan massa mencapai 80% selama 17 hari.

Menurut standar ASTM 5336, dibutuhkan waktu 60 hari untuk

plastik biodegradable dapat terurai 100%. Dengan demikian,

semua sampel yang dihasilkan dalam penelitian ini tergolong

plastik biodegradable atau plastik ramah lingkungan.

Pengaruh penambahan konsentrasi beeswax terhadap

karakteristik biopolimer berbahan dasar pati tapioka, pati konjak,

dan pati biji durian tampak pada Gambar 4.12, Gambar 4.13, dan

Gambar 4.14.


karakteristik biopolimer berbahan dasar pati

tapioka

Berdasarkan Gambar 4.12, nilai dari kuat tarik, derajat

penggembungan, dan laju degradasi pada biopolimer berbahan

dasar tapioka cenderung terjadi peningkatan terhadap

penambahan konsentrasi beeswax. Berdasarkan Gambar 4.13,

nilai kuat tarik dari biopolimer berbahan dasar konjak cenderung

43

mengalami peningkatan, sedangkan pada derajat penggembungan

dan laju degradasi mengalami penurunan.


karakteristik biopolimer berbahan dasar pati

konjak

44


karakteristik biopolimer berbahan dasar pati biji

durian

Sedangkan Gamber 4.14 menunjukkan bahwa peningkatan

derajat penggembungan dan laju degradasi terjadi seiring dengan

penurunan kuat tarik. Hasil ini berbanding terbalik dengan hasil

yang diperoleh pada pati konjak.

Berdasarkan hasil tersebut, dapat dirangkum kecenderungan

karakteristik biopolimer terhadap penambahan beeswax. Tabel

4.6 menunjukan kecenderungan karakteristik biopolimer tersebut.

Tabel 4.6 Kecenderungan Karakteristik Biopolimer dengan

Penambahan Beeswax

Karakteristik

biopolimer

Kecenderungan karakteristik

biopolimer dengan penambahan

beeswax Harapan

Tapioka Konjak Biji durian

Kuat tarik Meningkat Meningkat Menurun Meningkat

Elongasi Meningkat Menurun Menurun Meningkat

Penggembungan Meningkat Menurun Meningkat Menurun

Biodegradasi Meningkat Menurun Meningkat Menurun

Pada penelitian ini, karakteristik mekanik yang diharapkan

dari biopolimer terhadap penambahan beeswax terjadi

peningkatan. Hal ini dikarenakan karakteristik mekanik dari

plastik biopolimer memiliki nilai yang lebih rendah apabila

dibandingkan karakteristik mekanik plastik biasa. Plastik

biopolimer memiliki kuat tarik rata-rata 10 MPa sedangkan

plastik jenis biasa bisa mencapai 30 MPa. Sedangkan untuk nilai

elongasi yang diharapkan terjadi peningkatan agar plastik lebih

mudah dibentuk dan tidak cepat putus.

Derajat penggembungan pada penelitian ini diharapkan

terjadi penurunan terhadap penambahan beeswax. Hal ini

45

dikarenakan beeswax yang memiliki sifat hidrofobik. Sifat

hidrofobik adalah sifat dimana material tidak memiliki gaya tarik

terhadap air, sehingga biopolimer yang memiliki kandungan

beeswax diharapkan mudah melepaskan air dan mempersulit

proses penggembungan. Sedangkan karakteristik biodegradasi

yang diharapkan pada penelitian ini terjadi penurunan.

Biopolimer yang telah dikembangkan hingga saat ini memiliki

laju biodegradasi yang tergolong besar. Namun hal ini juga

memberi dampak negatif yaitu ketika biopolimer disimpan

menjadi tidak awet atau tahan lama. Sehingga karakteristik

biopolimer yang diharapkan mengalami penurunan.

Pada biopolimer berbahan dasar tapioka, terjadi peningkatan

pada semua karakteristik biopolimernya. Namun pada penelitian

ini diharapkan terjadi penurunan pada penggembungan maupun

biodegradasi. Sehingga biopolimer berbahan dasar tapioka hanya

unggul pada dua poin saja yaitu kuat tarik dan elongasi.

Biopolimer berbahan dasar konjak hanya terjadi peningkatan pada

kuat tarik saja dan sisanya terjadi penurunan. sehingga biopolimer

berbahan dasar konjak telah meliputi tiga poin yang diharapkan

yaitu kuat tarik, penggembungan, dan biodegradasi. Untuk

biopolimer berbahan dasar biji durian, setiap kecenderungan yang

dihasilkan berbanding terbalik dengan apa yang diharapkan. Nilai

kuat tarik yang diharapkan meningkat pada penelitian ini terjadi

penurunan pada karakteristik mekaniknya. Begitu juga dengan

penggembungan dan biodegradasi yang diharapkan menurun pada

penelitian ini tetapi terjadi peningkatan. Hal ini membuktikan

bahwa pengembangan biopolimer berbahan dasar biji durian lebih

cocok apabila tanpa penambahan beeswax.

Dari ketiga poin di atas dapat disimpulkan bahwa

pengembangan biopolimer dengan penambahan beeswax optimal

apabila menggunakan bahan dasar pati konjak. Hal ini

dikarenakan pati konjak yang unggul dalam tiga aspek yaitu kuat

tarik, penggembungan, dan biodegradasi. Sedangkan pati jenis

tapioka hanya unggul dalam dua aspek yaitu kuat tarik dan

elongasi. Untuk pati jenis biji durian tidak cocok dalam segala

aspek, baik kuat tarik maupun biodegradasi. Sehingga pati jenis

46

biji durian lebih cocok dikembangkan tanpa penambahan

beeswax.

Hasil terbaik ditemukan pada sampel biopolimer berbahan

dasar pati konjak dengan penambahan konsentrasi beeswax

sebesar 0,5%. Hasil yang didapatkan pada sampel ini yaitu

memiliki derajat penggembungan paling rendah, laju biodegradasi

yang relatif rendah, dan nilai dari kuat tarik yang relatif baik.

47

BAB V

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan pada

semua sampel dalam pembuatan polimer ramah lingkungan

berbahan dasar pati alami ini dapat disimpulkan, yaitu:

Penambahan konsentrasi beeswax meningkatkan kekuatan

tarik pada sampel berbahan dasar tapioka dan konjak dengan

nilai kuat tarik maksimal didapatkan pada sampel berbahan

dasar tapioka dengan konsentrasi beeswax 0,5% yaitu

sebesar 4,25 MPa.

Semakin tinggi konsentrasi beeswax menyebabkan

penurunan derajat penggembungan pada sampel berbahan

dasar pati konjak dan peningkatan derajat penggembungan

pada sampel berbahan dasar pati tapioka dan pati biji durian.

Penambahan beeswax mempercepat laju biodegradasi pada

sampel berbahan dasar tapioka dan biji durian serta

memperlambat laju biodegradasi pada sampel berbahan dasar

konjak. Persentasi pengurangan massa tertinggi terdapat

pada sampel berbahan dasar tapioka dengan konsentrasi

beeswax 0,1-0,2% yaitu sebesar 80% dalam 7 hari. Nilai ini

telah melebihi standar ASTM 5336 tentang biodegradable

plastic.

Biopolimer dengan bahan dasar pati konjak menghasilkan

karakteristik yang optimal dengan penambahan beeswax dan

sampel terbaik didapatkan pada konsentrasi beeswax 0,5%.

48


49

DAFTAR PUSTAKA

Aguilera, J. M. (2011). Food engineering intefaces. New

York: Springer.

Coles, R. D. (2003). Food packaging technology. Blackwell

Publishing.

Dasuki Z., M., & Mawarani, L. J. (2014). Pengaruh

Penambahan NaOH terhadap Karakteristik Bioplastik

Tepung Porang.

Gunawan, I. D. (2007). Modifikasi polyethylene sebagai

polimer komposit biodegradable untuk bahan

kemasan. Jurnal Sains Materi Indonesia (edisi

khusus), 37-42.

Haikal, M. H. (2019). Pengaruh Penambahan Zat Aditif Alami

Terhadap Karakteristik Edible Film Berbahan Dasar

Biji Durian.

Maulana, F. (2010). Pengaruh Komposisi Glukomanan-

Tapioka Terhadap Karakteristik Biopolimer Sebagai

Plastik Ramah Lingkungan. ITS-Paper.

Melanie Cornelia, R. S. (2013). Pemanfaatan Pati Biji Durian

(Durio Zibethinus Murr.) Dan Pati Sagu (Metroxylon

Sp.) Dalam Pembuatan Bioplastik. Jurnal Kimia

Kemasan.

Melanie Cornelia, R. T. (2017). Pemanfaatan Pati Biji Durian

(Durio Zibethinus L.) Sebagai Edible Coating Dalam

50

Mempertahankan Mutu Anggur Merah (Vitis Vinifera

L.). Jurnal Sains dan Teknologi.

Mirhosseini, H. a. (2012). A review study on chemical

composition and molecular structure of newly plant

gum exudates and seed gums. Food Res. Int., 387–398.

Pradipta, I. M., & Mawarani, L. J. (2012). Pembuatan dan

Karakterisasi Polimer Ramah Lingkungan Berbahan

Dasar Glukomanan Umbi Porang.

Sabrina Dhimas Putri Nabila, R. K. (2018). Pengaruh

Penambahan Beeswax Sebagai Plasticizer Terhadap

Karakteristik Fisik Edible Film Kitosan. Jurbal

Ilmiah Perikanan dan Kelautan.

Sanjaya, I. G. (2012). Pengaruh penambahan khitosan dan

plasticizer glicerol pada karakteristik plastik glicerol

pada karakteristik plastik singkong. Tesis. Surabaya:

Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Smith, W. F. (1990). Principle of Materials Science and

Engineering-2nd Ed. Singapore: McGraw-Hill, Inc.

Sri Haryati, A. S. (2017). Pemanfaatan Biji Durian Sebagai

Bahan Baku Plastik Biodegradable dengan Plasticizer

Gliserol dan Bahan Pengisi CaCO3. Jurnal Teknik

Kimia.

Subowo, W. S. (2003). Plastik yang terdegradasi secara alami

(biodegradable) terbuat dari LDPE dan pati jagung

51

terlapis. Journal of Applied Polymer Science (42):,

2691-2701.

Syamsu, K. K. (2008). Pengaruh penambahan pemlastis

(polietilen glikol 400, dietilen glikol, dan dimetil

ftalat) terhadap proses biodegradasi bioplastik poli β-

hidroksialkanoat pada media cair dengan udara

terlimitasi. Jurnal Teknologi Pertanian 4, 1-11.

52


LAMPIRAN A

PENENTUAN KANDUNGAN BEESWAX DAN GLISEROL

(A) (B)

(C)

Gambar A-1 Hasil uji tampilan fisik penentuan kadar beeswax

dengan konsentrasi (A)0,5%, (B)1%, (C)1,5%

A-1

(A) (B)

(C)

Gambar A-2 Hasil uji pengembungan sampel yang gagal pada

penentuan kadar gliserol dengan konsentrasi (A)0%, (B)0,5%,

(C)1%

A-2

LAMPIRAN B

HASIL UJI TARIK

Gambar B-1 Hasil uji tarik sampel berbahan dasar tapioka

dengan konsentrasi beeswax 0,1%

B-1



B-2



B-3



B-4



B-5

Gambar B-6 Hasil uji tarik sampel berbahan dasar konjak

dengan konsentrasi beeswax 0%

B-6



B-7



B-8



B-9



B-10



B-11

Gambar B-12 Hasil uji tarik sampel berbahan dasar biji durian

dengan konsentrasi beeswax 0%

B-12



B-13



B-14



B-15



B-16



B-17

LAMPIRAN C

HASIL UJI BIODEGRADASI

(A) (B)

Gambar C-1 Hasil uji biodegradasi sampel A1 pada hari pertama

(A) dan hari ketujuh belas (B)

(A) (B)



C-1

(A) (B)



(A) (B)



C-2

(A) (B)



(A) (B)



C-3

(A) (B)

Gambar C-7 Hasil uji biodegradasi sampel B1 pada hari pertama


(A) (B)



C-4

(A) (B)



(A) (B)

Gambar C-10 Hasil uji biodegradasi sampel B4 pada hari

pertama (A) dan hari ketujuh belas (B)

C-5

(A) (B)



(A) (B)



C-6

Gambar C-13 Hasil uji biodegradasi sampel C1 pada hari

pertama


pertama

C-7

(A) (B)



(A) (B)



C-8

(A) (B)



(A) (B)



C-9

LAMPIRAN D

HASIL PENGAMBILAN DATA LAJU DEGRADASI

Tabel D-1 Massa Sampel per Hari

Jenis

Pati

Hari

ke-

Massa Sampel (g)

Konsentrasi

Beeswax

0%

Konsentrasi

Beeswax

0,1%

Konsentrasi

Beeswax

0,2%

Tapioka

1 0,1186 0,193 0,168

2 0,118 0,191 0,16

3 0,116 0,19 0,16

4 0,114 0,185 0,16

5 0,112 0,181 0,16

6 0,11 0,18 0,16

7 0,11 0,18 0,157

Konjak

1 0,3084 0,2414 0,2612

2 0,2994 0,2404 0,2582

3 0,2904 0,2354 0,2552

4 0,2904 0,2304 0,2552

5 0,2874 0,2304 0,2552

6 0,2844 0,2284 0,2552

7 0,2744 0,2274 0,2522

Biji

Durian

1 0,1161 0,1296 0,1006

2 0,11 0,128 0,0995

3 0,1075 0,1266 0,0984

4 0,1055 0,1183 0,084

5 0,1047 0,113 0,0731

6 0,096 0,1083 0,0675

7 0,088 0,1065 0,0626

D-1

Jenis

Pati

Hari

ke-

Konsentrasi

Beeswax

0,3%

Konsentrasi

Beeswax

0,4%

Konsentrasi

Beeswax

0,5%

Tapioka

1 0,215 0,203 0,162

2 0,214 0,2 0,16

3 0,212 0,196 0,157

4 0,21 0,192 0,153

5 0,21 0,191 0,151

6 0,21 0,19 0,15

7 0,203 0,19 0,15

Konjak

1 0,1235 0,4103 0,378

2 0,121 0,3983 0,373

3 0,1194 0,3863 0,368

4 0,116 0,3863 0,368

5 0,109 0,3863 0,368

6 0,105 0,3863 0,368

7 0,0991 0,3753 0,358

Biji

Durian

1 0,1207 0,1224 0,1399

2 0,116 0,119 0,1354

3 0,1107 0,117 0,1344

4 0,11 0,107 0,127

5 0,106 0,1028 0,1216

6 0,094 0,0975 0,118

7 0,0887 0,093 0,114

D-2

Tabel D-2 Persamaan Linier Laju Degradasi

Jenis Pati Konsentrasi

Beeswax (%)

Persamaan Linier Laju

Degradasi

Tapioka 0 y = -0,0016x + 0,1206

0,1 y = -0,0025x + 0,1957

0,2 y = -0,0011x + 0,1654

0,3 y = -0,0016x + 0,2171

0,4 y = -0,0023x + 0,2037

0,5 y = -0,0022x + 0,1635

Konjak 0 y = -0,0048x + 0,3099

0,1 y = -0,0025x + 0,2435

0,2 y = -0,0012x + 0,2608

0,3 y = -0,0041x + 0,1796

0,4 y = -0,0046x + 0,4083

0,5 y = -0,0025x + 0,3787

Biji Durian 0 y = -0,0041x + 0,1204

0,1 y = -0,0044x + 0,1361

0,2 y = -0,0073x + 0,1127

0,3 y = -0,0052x + 0,1276

0,4 y = -0,0052x + 0,1292

0,5 y = -0,0044x + 0,1451

D-3

LAMPIRAN E

STANDAR YANG DIGUNAKAN

E-1

BIODATA PENULIS

Penulis dengan nama lengkap Fahmi

Mujahidin, lahir di kota Makassar pada

tanggal 13 November 1997. Penulis

menempuh pendidikan di SDN 55

Parepare (2003-2009), SMPN 25

Makassar (2009-2012), SMAN 5 Gowa

(2012-2015), dan S1 di Departemen

Teknik Fisika, Fakultas Teknologi

Industri, Institut Teknologi Sepuluh

Nopember (ITS), Surabaya. Selama menjadi mahasiswa penulis

mengambil bidang minat rekayasa bahan. Penulis pernah

mengikuti kerja praktek di PT UP PJB Gresik pada bidang

keandalan, yaitu RCFA. Selain itu, penulis juga melakukan

penelitian pada tugas akhir bidang minat bahan yang berjudul

“Pengembangan Biopolimer Berbahan Dasar Pati Alami dengan

Penambahan Beeswax sebagai Plastik Ramah Lingkungan”.

Penulis termasuk mahasiswa aktif dalam kegiatan jurusan serta

telah mendapat berbagai beasiswa. Penulis dapat dihubungi

melalui e-mail:[email protected].

PENGEMBANGAN BIOPOLIMER BERBAHAN DASAR PATI ALAMI …

Documents

Transcript of PENGEMBANGAN BIOPOLIMER BERBAHAN DASAR PATI ALAMI …