Pembuatan Plastik Biodegradeble Pati Sagu (kajian...

download Pembuatan Plastik Biodegradeble Pati Sagu (kajian ...tip.trunojoyo.ac.id/semnas/wp-content/uploads/61-67-M-Hindun... · Adapula penggunaan pati limbah kulit singkong ... penggunaan

If you can't read please download the document

Transcript of Pembuatan Plastik Biodegradeble Pati Sagu (kajian...

  • Prosiding Seminar Agroindustri dan Lokakarya Nasional FKPT-TPI Program Studi TIP-UTM, 2-3 September 2015

    ISBN: 978-602-7998-92-6

    Pembuatan Plastik Biodegradeble Pati Sagu (kajian penambahan kitosan dan gelatin)

    Maimunah Hindun Pulungan

    1)*,Vemy Suryo Qushayyi

    2) , Wignyanto

    1).

    1) Staf pengajar Jur TIP FTP Universitas Brawijaya Malang. 2) Alumni jur TIP FTP universitas Brawijaya. Jl. Veteran Malang 65145

    *Email: [email protected].

    ABSTRAK

    Tujuan penelitian mengetahui tingkat biodegradasi plastik pati sagu tercepat dan sifat mekanik (kuat

    tarik, elastisitas dan swelling) terbaik. Penelitian dirancang menggunakan RAK faktorial dengan 2 faktor

    yaitu kitosan (K) (0%, 1,5%, dan 2%) dan gelatin (G) (0%, 1,5%, dan 2%) dengan variabel tetap gliserol5%

    dan poli asam laktat 4% terhadap volume larutan pati sagu diulang 2 kali. Parameter penilaian tingkat

    biodegradasi dan sifat mekanik (kuat tarik, elastisitas, swelling). Data diolah dengan ANOVA, jika berbeda

    nyata maka dilanjutkan dengan BNT, jika interaksi antar faktor berbeda nyata maka dilanjutkan dengan

    DMRT. Tingkat biodegradasi terbaik terjadi pada kombinasi perlakuan kitosan 2% dan gelatin 1,5% pada

    hari ke-12, dengan sifat mekanik nilai kuat tarik sebesar 9,75 Pa, elastisitas sebesar 49,5%, daya tahan

    terhadap air (swelling) sebesar 9,76%.

    Kata Kunci: Gelatin, Kitosan, Pati Sagu, Plastik Biodegradable, Poli Asam Laktat

    ABSTRACT

    The aim of this research is analyzing the best mechanical properties and the biodegradation level of

    biodegradable plastic from sago starch.This study used a randomized completely block design (RCBD)

    factorial with two factors and two replications that chitosan (K) (0%, 1.5% and 2%) and

    gelatin (G) (0%, 1.5% and 2%) with variable fixed 5% glycerol and poly lactic acid 4% of the volume of a

    solution of starch and sago. Assessment parameters are elasticity, tensile strength, swelling, and the rate of

    biodegradation. The data obtained were tested using ANOVA, if there is a real difference on factors followed

    by BNT, if interactions between different factors are real followed by DMRT. The best biodegradation rate

    occurred on the 12th

    day with various combinations of kitosan 2% and gelatin 1.5% with mechanical

    properties are tensile strength 9,75 Pa, the elasticity 49,5%, and swelling 9,76%.

    Keywords: Biodegradable Plastic, Chitosan, Gelatine, Poly Latic Acid, Sago Starch.

    PENDAHULUAN

    Plastik biodegradable menjadi alternatif bahan kemasan ramah lingkungan karena dapat

    terdegradasi oleh alam yang mencakup perubahan dalam kimia struktur, hilangnya sifat mekanik

    dan struktural, akhirnya berubah menjadi senyawa lain seperti air, karbon dioksida, mineral dan

    produk antara seperti biomassa. Biodegradable dibentuk dari biopolymer yaitu polimer yang

    dihasilkan dari alam dan sumber daya terbarukan (renewable) dan juga dari minyak mentah (Siang,

    2012). Salah satu sumber daya terbarukan adalah pati. Pati memiliki polimer yang potensial karena

    murah, dan mudah tergedradasi oleh mikroorganisme tanah. Kelemahan dari pati yaitu bersifat

    hidrofilik (mudah rapuh bila terkena air), sehingga membuat produk pati sangat sensitif terhadap

    kelembaban relatif pada tempat penyimpanannya (Mansor, 2011).

    Pada dekade terakhir, pengembangan plastik biodegradable dari poli asam laktat menarik

    perhatian dunia. Pada tahun 2020, plastik pati dan PLA (yang juga dapat diproduksi melalui

    fermentasi pati) masih akan menjadi dua produk yang paling penting dalam hal volume produksi

    dengan masing-masing kapasitas produksi sebesar 1,3 dan 0,8 juta metrik ton (Shen, 2009). PLA

    (poly lactic acid) yang dapat dibuat dengan proses bioteknologi yaitu fermentasi menggunakan

    produk agrikultur dan mikroorganisme. Proses pembentukan PLA dapat menggunakan spesies dari

    genus Lactobacillus salah satunya adalah L. bulgaricus dengan kisaran pH 5.4-6.4, suhu antara

    A-61

    mailto:[email protected]

  • Prosiding Seminar Agroindustri dan Lokakarya Nasional FKPT-TPI Program Studi TIP-UTM, 2-3 September 2015

    ISBN: 978-602-7998-92-6

    38oC-42oC, dan bersifat anaerob (Tokiwa, 2009). Penelitian Christianty (2005), menunjukkan

    bahwa fermentasi asam laktat dapat dijadikan sebagai bahan pembuatan plastik dengan

    polimerisasi 100oC. Penambahan konsentrasi gliserol 1% menghasilkan plastik dengan tingkat

    biodegradabilitas tertinggi, sedangkan konsentrasi gliserol 5% menghasilkan sifat mekanik terbaik,

    namun plastik tersebut memiliki sifat hidrofilik yang menyebabkan plastik tidak tahan terhadap air.

    Saat ini, banyak penggunaan pati tapioka sebagai bahan baku plastik biodegradable sehingga

    bersaing ketat dengan sektor pangan karena pati tapioka dibuat dari singkong. Singkong telah

    menjadi bahan pangan utama dibeberapa daerah di Indonesia menjadi keripik, ubi rebus, tape,

    gethuk, dan makanan tradisional lainnya. Persaingan bahan baku antara plastik biodegradable dan

    bahan pangan dapat diatasi dengan peggunaan pati sagu (Badan Litbang Pertanian, 2011). Selama

    ini pati sagu hanya diolah menjadi bahan pangan, namun pati sagu memiliki potensi tinggi sebagai

    bahan baku plastik biodegradable. Areal sagu secara nasional diperkirakan sebesar 1 juta hektar

    sehingga potensi sagu nasional diperkirakan dapat mencapai 2,5 juta ton per tahun dan belum

    dimanfaatkan dengan optimal. Teknologi pengolahan sagu menjadi produk non pangan dapat

    mengembangkan agroindustri pengolahan sagu di daerah pedesaan (Rahim, 2009).

    Perpaduan antara PLA dan pati menghasilkan plastik biodegradable dengan sifat mekanik

    yang rendah. Penambahan konsentrasi gliserol sebagai pemlastis dapat menurunkan kekuatan tarik

    atau tensile strength (TS). seiring dengan peningkatan perpanjangan putus (elongation break), dan

    swelling. Kekurangan sifat mekanik tersebut dapat diatasi dengan perpaduan pati dan kitosan

    sebesar 2% untuk meningkatkan kekuatan tarik dan meningkatkan swelling (ketahanan air)

    (Bourtoom, 2007). Adapula penggunaan pati limbah kulit singkong dengan konsentrasi kitosan

    sebanyak 2% ditambahkan dengan gliserol 3 ml menghasilkan plastik biodegradable dengan sifat

    mekanik yang terbaik. Pemlastis gliserol yang ditambahkan akan mempengaruhi tingkat kelenturan

    dari plastik biodegradable. Hal ini dikarenakan semakin banyak ikatan molekul yang terjadi antara

    pati dengan kitosan. Hal ini menyebabkan mikkroorganisme memerlukan energi yang besar untuk

    memutuskan ikatan tersebut (Sanjaya, 2011). Selain itu, penggunaan gelatin dari hewan sebesar 2%

    diketahui mampu meningkatkan sifat mekanik dan biodegradabilitas plastik bila dipadukan dengan

    kitosan sebesar 2% dan pati sebesar 3%. Plastik dapat terdegradasi dalam kurun waktu 20 hari

    (Nadiah, 2010). Pada pati sagu, tingkat biodegradabilitas tertinggi didapat pada penambahan serbuk

    gelatin sebanyak 15 gram dari total volume larutan, namun memiliki sifat mekanik yang rendah.

    Degradasi plastik semakin besar karena gelatin dapat berkurang oleh aktivitas mikroorganisme di

    dalam tanah (Resalina, 2013). Adanya penambahan pemlastis kitosan dan gelatin mampu

    meningkatkan sifat mekanik plastik biodegradable dari pati sagu. Permasalahan yang didapat

    berdasarkan latar belakang diatas adalah sebagai berikut:

    Bagaimana pengaruh penambahan kombinasi konsentrasi kitosan dan gelatin terhadap

    tingkat biodegradasi, serta sifat mekanik plastik dari pati sagu dengan PLA (poly lactic acid)?

    Tujuan penelitian adalah menganalisis tingkat biodegradasi, serta sifat mekanik terbaik dari pati

    sagu dengan PLA (poly lactic acid) dengan penambahan konsentrasi kitosan dan gelatin.

    METODE

    Penelitian dilaksanakan mulai bulan Februari 2014 hingga Oktober 2014. Lokasi penelitian

    yaitu di Laboratorium Bioindustri Teknologi Industri Pertanian dan Laboratorium Uji Pangan

    Teknologi Hasil Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya Malang.

    Alat yang digunakan adalah beaker glass, gelas ukur, erlenmeyer, kain saring, toples kaca,

    kaca bening, alumunium foil, kapas, tabung reaksi, hot plate, alat pengaduk, timbangan, inkubator,

    oven, pot plastik, dan tensile strength instrument.

    Bahan yang digunakan yaitu asam laktat, pati sagu, aquades, gliserol, kitosan, dan serbuk

    gelatin. Untuk fermentasi asam laktat terdapat penggunaan ekstrak tauge, Lactobacillus

    bulgaricus, dan air pati tapioka.

    Metode penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) yang disusun

    secara faktorial dengan menggunakan 2 faktor. Faktor pertama yaitu konsentrasi kitosan terdiri dari

    3 level (0%,1.5% dan 2%), dan faktor kedua yaitu konsentrasi gelatin terdiri dari 3 level (0%, 1.5%

    dan 2%), dengan pengulangan sebanyak 2 kali sehingga didapat 18 satuan percobaan.

    A-62

  • Prosiding Seminar Agroindustri dan Lokakarya Nasional FKPT-TPI Program Studi TIP-UTM, 2-3 September 2015

    ISBN: 978-602-7998-92-6

    Pelaksanaan Penelitian

    Pelaksanaan penelitian dilakukan dengan 2 tahap yaitu proses fermentasi asam laktat dan

    pembuatan plastik biodegradable. Proses fermentasi asam laktat dilakukan untuk mendapatkan poli

    asam laktat sebagai bahan dasar bagi pembuatan plastik. Pembuatan plastik biodegradable

    dilaksanakan untuk mendapatkan produk akhir.

    Pembuatan plastik biodegradable ini menggunakan metode blending (pencampuran) antara

    polimer alami, yaitu pati sagu dan PLA. Metode tersebut dilakukan menggunakan hot plate dengan

    proses pemanasan, pencampuran dan pengadukan secara manual. Proses pembuatannya yaitu

    sebagai berikut:

    1. Dipolimerisasi hasil fermentasi asam laktat dengan cara dipanaskan pada suhu 100C diatas hot

    plate selama 40 menit (menjadi poli asam laktat).

    2. Dicampurkan antara pati sagu dan poli asam laktat dengan perbandingan 1:4 (w/w) dalam

    beaker glass.

    3. Ditambahkan gliserol sebanyak 5% kedalam beaker glass yang berisi campuran pati dan PLA.

    4. Ditambahan kitosan kedalam beaker glass yang berisi campuran pati dan PLA dengan

    konsentrasi 0%, 1.5%, dan 2%.

    5. Ditambahkan gelatin kedalam beaker glass yang berisi campuran pati dan PLA dengan

    konsentrasi 0%, 1.5%, dan 2%.

    6. Bahan yang telah tercampur dihomogenisasi dalam hot plate pada suhu 200C melalui proses

    pengadukan dengan menggunakan alat pengaduk, selama 5 menit hingga seluruh bahan

    terhomogenisasi sempurna.

    7. Dilakukan pencetakan dalam bentuk lembaran pada kaca bening.

    8. Diletakkan pada suhu ruang 27oC selama 24 jam kemudian dimasukkan kedalam oven dengan

    suhu 45C selama 5 jam.

    9. Dilakukan analisa sifat mekanik dan analisa biodegradabillitas pada plastik yang dihasilkan.

    Analisa dalam pengujian plastik biodegradable pati sagu meliputi:

    1. Kuat tarik (metode Llyod) (Guilbert (1996) dalam Bastioli (2005))

    2. Elastisitas (metode Llyod) (Guilbert (1996) dalam Bastioli (2005))

    3. Swelling (metode penyerapan air) (Yuwono, 1998).

    4. Biodegradabilitas plastik (metode soil burial test) (Lardjane, 2009).

    Data diolah dengan menggunakan analisa sidik ragam (ANOVA). dilanjutkan dengan uji BNT dan

    DMRT bila terdapat beda nyata pada faktor dan perlakuan.

    HASIL DAN PEMBAHASAN.

    Tingkat Biodegradasi Plastik Biodegradable Pati Sagu

    Tingkat biodegradasi plastik biodegradable paling cepat pada hari ke-12 dan plastik yang

    terdegradasi sempurna terdapat pada prosentase sebesar 50% sampai 100%. Degradasi dengan

    prosentase sebesar 50% dikarenakan adanya 2 perulangan pada soil burial test dimana plastik pada

    perulangan pertama telah terdegradasi sempurna namun, plastik kedua belum terdegradasi

    sempurna. Kadar air tanah diasumsikan sebesar 15% sesuai dengan Clause (2007) untuk tanah

    lempung berpasir. Prosentase 100% menunjukkan bahwa kedua plastik terdegradasi sempurna pada

    hari yang sama.

    Pada Gambar 1 terlihat bahwa, konsentrasi kitosan dan gelatin berbeda pada tingkat

    biodegradasi plastik biodegradable pati sagu. Kenaikan prosentase biodegradasi terjadi seiring

    dengan lamanya waktu penimbunan didalam tanah (soil burial test). Degradasi plastik

    biodegradable mulai terjadi pada hari ke-12 sampai hari ke-16. Pada hari ke-12 terdapat plastik

    yang telah terdegradasi sempurna pada plastik dengan perlakuan kombinasi konsentrasi kitosan 2%

    dan gelatin 1,5%. Pada hari ke-14 juga terjadi degradasi plastik biodegradable dengan sempurna.

    Hal tersebut terjadi pada perlakuan kombinasi kitosan 0% dan gelatin 0%, kitosan 0% dan gelatin

    1,5%, serta kitosan 1,5% dan gelatin 2%. Adapula prosentase terdegradasi sempurna sebesar 50%

    pada perlakuan kombinasi kitosan 1,5% dan gelatin 0%, kitosan 1,5% dan gelatin 1,5%, kitosan

    2%, dan gelatin 0%, serta kitosan 2% dan gelatin 2%. Pada hari ke-16, yang merupakan plastik

    A-63

  • Prosiding Seminar Agroindustri dan Lokakarya Nasional FKPT-TPI Program Studi TIP-UTM, 2-3 September 2015

    ISBN: 978-602-7998-92-6

    biodegradable dengan periode waktu degradasi paling lama terdapat pada plastik dengan

    konsentrasi kitosan 0% dan gelatin 2% dengan prosentase 100%.

    Gambar 1. Grafik Biodegradasi Plastik Biodegradable Pati Sagu Pada Berbagai Kombinasi

    Perlakuan Konsentrasi Kitosan dan Gelatin

    Penambahan konsentrasi gelatin yang semakin tinggi menyebabkan plastik biodegradable

    lebih tahan terhadap pemecahan oleh mikroorganisme didalam tanah. Hal ini sesuai Chiellini

    (2001) dalam Sihaloho (2011) yang menyatakan bahwa, faktor yang mempengaruhi degradasi

    polimer secara biologis adalah mikroorganisme. Persyaratan dasar polimer ramah lingkungan

    adalah terdegradasi menjadi unsur-unsur yang tidak beracun dan terdegradasi secara biologis tanpa

    meninggalkan residu. Waktu degradasi yang lama disebabkan oleh mikroorganisme membutuhkan

    energi yang besar untuk memecah karbohidrat dan protein yang terkandung dalam kitosan dan

    gelatin yang terlalu banyak.

    Plastik biodegradable pati sagu dengan perlakuan penambahan konsentrasi kitosan 2% dan

    gelatin 1,5% memiliki tingkat degradasi paling cepat. Adanya kitosan dan gelatin mampu

    mempercepat degradasi plastik saat penimbunan didalam tanah yang dilakukan oleh

    mikroorganisme. Anita (2013) yang menyatakan bahwa, kitosan dan gelatin dapat terhidrolisis

    dengan menyerap air didalam tanah, sehingga polimer plastik akan putus dan memecah didalam

    tanah. Hal ini didukung oleh Siang (2012) yang menyatakan bahwa, penimbunan dalam tanah

    sangat efektif karena terdapat mikroorganisme penghancur yang mampu mendegradasi pati yang

    mengandung amilosa dan amilopektin, poli asam laktat, serta pemlastis. Kesesuaian pada

    komposisi bahan akan mendegradasi film secara sempurna.

    Kuat Tarik

    Kuat tarik plastik biodegradable berkisar antara 6,30 Pa sampai 10,95 Pa. Hasil analisis ragam

    menunjukkan bahwa, gelatin tidak berbeda nyata, sedang kitosan,serta interaksi antara kitosan dan

    gelatin berbeda nyata terhadap kuat tarik plastik biodegradable pati sagu (0,05). Rerata kuat tarik

    plastik biodegradable pati sagu pada berbagai kombinasi perlakuan konsentrasi kitosan dan gelatin

    dapat dilihat pada Tabel 1.

    A-64

  • Prosiding Seminar Agroindustri dan Lokakarya Nasional FKPT-TPI Program Studi TIP-UTM, 2-3 September 2015

    ISBN: 978-602-7998-92-6

    Tabel 1. Rerata Kuat Tarik Plastik Biodegradable Pati Sagu (%) Pada Berbagai Kombinasi

    Perlakuan Konsentrasi Kitosan dan Gelatin

    Perlakuan Rerata Kuat Tarik (%) DMRT

    Kitosan (%) Gelatin (%)

    0 0 6.95 ab 1.53

    0 1.5 6.6 a 1.5

    0 2 6.3 a 1.44

    1.5 0 9.4 de 1.58

    1.5 1.5 8.32 cd 1.57

    1.5 2 8.2 c 1.55

    2 0 10.95 g 1.58

    2 1.5 9.75 ef 1.58

    2 2 8.25 cd 1.56 Keterangan: Nilai rerata yang didampingi oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata (=0,05)

    Pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa, kuat tarik terendah diperoleh pada konsentrasi kitosan 0%

    dan gelatin 2% yaitu 6,3 Pa., sedangkan nilai kuat tarik tertinggi pada konsentrasi kitosan 2% dan

    gelatin 0% yaitu 10,95 Pa. Hal ini didukung oleh pernyataan Wijaya (2010) bahwa, penambahan

    pemlastis (kitosan dan gelatin) dapat memperbaiki sifat suatu film. Film mengalami perubahan dari

    keras dan rapuh menjadi tinggi kuat tariknya dan fleksibel. Pernyataan lain yang mendukung hasil

    diatas adalah Darmanto (2010) bahwa, penambahan konsentrasi gelatin yang semakin tinggi dapat

    menurunkan kuat tarik plastik biodegradable karena sifatnya yang rapuh. Hal ini didukung oleh

    pernyataan Nadiah (2010) bahwa, gelatin memiliki sifat yang elastis dan rapuh sehingga harus

    dikombinasikan dengan pemlastis lain yang lebih kaku seperti kitosan.

    Hal ini disebabkan kitosan memiliki sifat yang kuat bila dipadukan dengan asam laktat

    seperti pernyataan Cisse (2012) bahwa, pilihan pelarut yang digunakan dapat mempengaruhi sifat

    mekanik selama pembuatan film dengan kitosan. Penggunaan asam laktat menghasilkan film

    dengan kekuatan tarik yang besar dibandingkan dengan asam sitrat. Selain itu, hal ini didukung

    oleh pernyataan Rokhati (2012). prosentase kitosan terhadap nilai kuat tarik berbanding lurus.

    Semakin besar prosentase kitosan, maka nilai kuat tarik semakin besar, karena terbentuk ikatan

    molekul yang kuat pada plastik biodegradable sehingga sulit untuk diputus.

    Elastisitas

    Rerata elastisitas plastik biodegradable pati sagu antara 40% sampai 84,67 % Hasil analis

    ragam menunjukkan bahwa, konsentrasi kitosan tidak berbeda nyata ,sedangkan konsentrasi gelatin

    serta interaksi antara kitosan dan gelatin berbeda nyata terhadap elastisitas plastik biodegradable

    pati sagu (0,05). Rerata elastisitas plastik biodegradable pati sagu pada berbagai kombinasi

    perlakuan konsentrasi kitosan dan gelatin dapat dilihat pada Tabel 2.

    Tabel 2. Rerata Elastisitas Plastik Biodegradable Pati Sagu Pada (%) pada Berbagai Kombinasi

    Perlakuan Konsentrasi Kitosan dan Gelatin.

    Perlakuan Rerata Elastisitas (%) DMRT

    Kitosan (%) Gelatin (%)

    0 0 48.33ab 19.39

    0 1.5 70.67f 19.97

    0 2 82.5 g 19.97

    1.5 0 47.5 a 18.96

    1.5 1.5 57.22 de 19.9

    1.5 2 71.88 f 19.95

    2 0 45.5 a 18.19

    2 1.5 49.5 ab 19.64

    2 2 50 cd 19.8 Keterangan: Nilai rerata yang didampingi oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata (=0,05)

    A-65

  • Prosiding Seminar Agroindustri dan Lokakarya Nasional FKPT-TPI Program Studi TIP-UTM, 2-3 September 2015

    ISBN: 978-602-7998-92-6

    Pada Tabel 2 dapat dilihat bahwa elastisitas terendah diperoleh pada kombinasi perlakuan

    kitosan 2% dan gelatin 0% yaitu 45,5%. Nilai elastitas tertinggi terdapat pada kombinasi perlakuan

    gelatin 2% dan kitosan 0% yaitu 82,5%. Hasil ini sesuai dengan pendapat Diop (2009) yang

    menyatakan, penambahan konsentrasi gelatin 2% - 15% dapat meningkatkan kekenyalan plastik

    (lentur) namun, bila penambahan kitosan yang dikombinasikan dengan gelatin memiliki

    konsentrasi lebih tinggi, maka tingkat kelenturan film akan menurun karena kitosan bersifat kaku.

    Penambahan gelatin memberikan kenaikan nilai pada elastisitas. Hal ini dikarenakan gelatin

    memberikan sifat lentur pada plastik biodegradable. Nadiah (2010) menyatakan, gelatin membuat

    film memiliki sifat yang fleksibel. Penambahan 2% konsentrasi gelatin pada pati dapat

    meningkatkan elastisitas film bila dicampur dengan pati.

    Pola elastisitas plastik biodegradable meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi

    gelatin karena sifatnya yang elastis. Pola penurunan elastisitas disebabkan oleh meningkatnya

    konsentrasi kitosan. Hal ini sesuai dengan pernyataan Darmanto (2010) bahwa, penambahan

    konsentrasi kitosan yang semakin tinggi pada film gelatin membuat film menjadi kaku dan

    bertambahnya karbohidrat mebuat ikatan molekul pada plastik biodegradable semakin kuat.

    Daya Tahan Terhadap Air (Swelling)

    Daya tahan terhadap air (swelling) plastik biodegradable antara 6.74% sampai 19.02%. Hasil

    analisis ragam didapatkan bahwa, konsentrasi kitosan, konsentrasi gelatin tidak berbeda nyata,

    serta interaksi antara kitosan dan gelatin berbeda nyata terhadap daya tahan terhadap air pada

    plastik biodegradable pati sagu (0,05). Rerata daya tahan terhadap air (swelling) plastik

    biodegradable pati sagu pada berbagai kombinasi perlakuan konsentrasi kitosan dan gelatin dapat

    dilihat pada Tabel 3.

    Tabel 3. Rerata Swelling Plastik Biodegradable Pati Sagu Pada Berbagai Kombinasi Perlakuan

    Konsentrasi Kitosan dan Gelatin

    Perlakuan Rerata Swelling (%) DMRT

    Kitosan (%) Gelatin (%)

    0 0 20,49 d 8,99

    0 1,5 17,65 bc 8,98

    0 2 15,56 bc 8,92

    1,5 0 19,02 cd 8,99

    1,5 1,5 16,37 bc 8,96

    1,5 2 12,67 ab 8,84

    2 0 10,94 ab 8,73

    2 1,5 9,97 a 8,54

    2 2 6,47 a 8,19 Keterangan: Nilai rerata yang didampingi oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata (=0,05)

    Pada Tabel 3 terlihat bahwa, swelling terendah terdapat pada konsentrasi kitosan 2% dan

    gelatin 2% yaitu 6,47%. Prosentase swelling tertinggi pada kitosan 0% dan gelatin 0% sebesar

    20,49%. Semakin kecil nilai swelling, maka semakin besar daya tahan plastik biodegradable pati

    sagu terhadap air. Semakin tinggi konsentrasi kitosan dan gelatin sangat berpengaruh pada swelling

    plastik karena semakin bersifat hidrofobik. Hal ini sesuai dengan pendapat Darmanto (2010) yang

    menyatakan, kekurangan utama pada pemlastis adalah daya larutnya terhadap air bila berdiri

    sendiri, untuk itu kitosan dan gelatin dikombinasikan menjadi film yang mempunyai sifat optik

    sangat baik. Kedua pemlastis tersebut memiliki sifat mekanik dan sifat penghalang gas yang sangat

    baik pada kelembaban yang relatif rendah. Penggembungan film ditentukan oleh besarnya

    kemampuan plastik dalam menahan air. Hal ini dapat mempengaruhi umur simpan plastik.

    Hal ini didukung oleh Siang (2012) yang menyatakan bahwa, bahan pemlastis alami seperti

    gelatin berguna untuk memperkuat ikatan antar pati dan kitosan. Gelatin tidak mampu berdiri

    sendiri dalam mempertahankan kekuatan suatu film agar tidak menggembung. Sehingga

    ditambahkan dengan kitosan agar daya tahan terhadap air meningkat. Hal ini sesuai pernyataan Lu

    (2009) bahwa, kitosan memiliki sifat penghalang air (hidrofobik) bila disatukan dengan pati.

    A-66

  • Prosiding Seminar Agroindustri dan Lokakarya Nasional FKPT-TPI Program Studi TIP-UTM, 2-3 September 2015

    ISBN: 978-602-7998-92-6

    KESIMPULAN

    Plastik biodegradable dengan tingkat biodegradasi paling cepat terdapat pada kombinasi perlakuan

    konsentrasi kitosan 2% dan gelatin 1,5%, terjadi pada hari ke-12, sifat mekanik nilai kuat tarik

    sebesar 9,75 Pa, elastisitas sebesar 49,5%, dan daya tahan terhadap air (swelling) sebesar 9,76%.

    DAFTAR PUSTAKA

    Anita, Z. 2013. Pengaruh Penambahan Gliserol terhadap Sifat Mekanik Film Plastik Biodegradasi

    dari Pati Kulit Singkong. Jurnal Teknik Kimia USU 2 (2): 37-41.

    Averous, L. 2012. Bioodegradable Polymers. Environmental Silicate Nano Biocomposites Journal

    ISBN: 978-1-4471-4101-3.

    Badan Litbang Pertanian, 2011. Inovasi Pengolahan Singkong Meningkatkan Pendapatan dan

    Diversifikasi Pangan. Agro Inovasi. Jakarta.

    Ban, W. 2006. Influence of Natural Biomaterials on The Elastic Properties of Starch Derived

    Films: An Optimization Study. Journal of Applied Polymer Science (15): 30-38

    Bastioli, C. 2005. Handbook of Biodegradable Polymers. Rapra Technology Limited. ISBN: 1-

    85957-389-4.

    Christianty, M.U. 2005. Pembuatan Plastik Biodegradabel dari Limbah melalui Fermentasi Asam

    Laktat (Kajian Lama Fermetasi dan Konsentrasi Gliserol). Skripsi Jurusan Teknologi

    Industri Pertanian. Universitas Brawijaya. Malang.

    Darmanto, M. 2010. Studi Analisis Antibakteri dari Film Gelatin-Kitosan Menggunakan

    Staphylococcus aureus. Prosiding Kimia FMIPA. ITS.

    Lardjane, N. 2009. Migration of Additives in Simulated Landfills and Soil Burial Degradation of

    Plasticized PVC. Journal of Applied Polymer Science 111(1): 525-531.

    Lu, D.R. 2009. Starch Based Completely Biodegradable Polymer Materials. eXPRESS Polymer

    Letters 3(6): 366375.

    Nadiah, N. 2010. Biodegradable Biocomposite Starch Based Films Blended With Chitosan dan

    Gelatin. Thesis Faculty of Chemical and Natural Resources Engineering. Universiti

    Malaysia Pahang.

    Rahim, A. 2009. Sifat Fisiokimia dan Sensoris Sohun Instan dari Pati Sagu. J. Agroland 16 (2):

    124 129

    Rasmita, A.G. 2012. Pengaruh Waktu Interaksi Polimerisasi Asam Laktat terhadap Karakteristik

    Polimer Poly(L)-Lactic Acid (PLLA) dari L-Asam Laktat Sebagai Bahan Baku Plastik

    Biodegradable. Prosiding Seminar Nasional Kimia. UNESA. Surabaya.

    Rokhati, N. 2012. Pembuatan Film Komposit Kitosan-Tapioka: Pengaruh Komposisi Terhadap

    Karakteristik Film. Jurnal Teknik Kimia UNDIP

    Shen. 2009. Product Overview and Market Projection of Emerging Bio-based Plastics (PRO-BIP

    2009). www.european-bioplastics. Diakses pada tanggal 3 Januari 2014.

    Siang, A.L.W. 2012. Biodegradation of PolyLacticAcid/Starch Blends. Project Report of Chemical

    Engineering. Faculty of Engineering and Science Tunku Abdul Rahman University.

    Tokiwa, Y. 2009. Biodegradability of Plastics. International Journal of Molecular Sciences (10):

    3722-3742.

    Yuwono, S.S. 1998. Pengujian Fisik Pangan. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas

    Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya. Malang.

    A-67