Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol...

31
Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol Terhadap Biodegradasi dan Karakteristik Pektin Kulit Jeruk Bali (Citrus maxima) Pati Onggok Singkong Skripsi Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai derajat Sarjana Kimia Disusun Oleh: Yudha Adi Perdana 10630001 PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA YOGYAKARTA 2016

Transcript of Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol...

Page 1: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol Terhadap

Biodegradasi dan Karakteristik Pektin Kulit Jeruk Bali (Citrus maxima) –

Pati Onggok Singkong

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

Mencapai derajat Sarjana Kimia

Disusun Oleh:

Yudha Adi Perdana

10630001

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA

YOGYAKARTA

2016

Page 2: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan
Page 3: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan
Page 4: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan
Page 5: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan
Page 6: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan
Page 7: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

vii

HALAMAN MOTTO

Keindahan sesungguhnya dalam sebuah perjuangan bukan pada hasilnya, tapi

kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan yang dijalani

Hari ini adalah saat terbaik untuk melakukan hal-hal terbaik yang bisa dilakukan

Orang-orang yang paling berbahagia tidak selalu memiliki hal-hal terbaik, mereka

hanya berusaha menjadikan yang terbaik dai setiap hal yang hadir dalam hidupnya

Jika kamu ingin mengubah hidupmu, maka kamu harus memutuskan untuk segera

mengubahnya, bukan menunggu

Page 8: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

viii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Dengan mengucap syukur Alhamdulillah.

Kupersembahkan karya ini untuk

Almamater UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta.

Page 9: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, hidayah dan kasih

sayang-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

“Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol Terhadap Biodegradasi

dan Karakteristik Pektin Kulit Jeruk Bali (Citrus Maxima) – Pati Onggok

Singkong” ini dengan baik. Shalawat serta salam semoga selalu tercurahkan

kepada Nabi Muhammad SAW yang telah mengantarkan umatnya dari jalan yang

sesat menuju jalan yang diridhoi Allah SWT.

Penulisan skripsi ini tidak terlepas dari semua pihak yang telah memberikan

bantuan, bimbingan, dukungan dan saran. Oleh karena itu, pada kesempatan ini

penulis menyampaikan terima kasih kepada:

1. Ibu Dr. Maizer Said Nahdi, M.Si. selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta.

2. Ibu Dr. Susy Yunita Prabawati, M.Si. selaku Ketua Program Studi Kimia

Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta.

3. Bapak Endaruji Sedyadi, M.Sc. selaku Pembimbing Skripsi yang dengan

ikhlas dan sabar meluangkan waktu untuk membimbing penyusunan

skripsi ini.

4. Ibu Maya Rahmayanti, M.Sc. selaku Pembimbing Akademik yang telah

memberikan bimbingan dan saran selama penulis menjalani masa

perkuliahan.

5. Segenap Dosen Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga atas

ilmu-ilmu yang sudah diberikan kepada kami.

Page 10: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

x

6. Bapak Tatang Shabur Julianto, M.Si, Ibu Nur Isnaini dan Bapak Cecep S.

R. selaku Laboran Laboratorium Ilmu Kimia Universitas Islam Indonesia

yang telah memberikan fasilitas dan masukan-masukan yang berharga

selama penelitian.

7. Ibu, Bapak dan adik tercinta, yang selama ini menjadi penyemangat bagi

penulis. Terima kasih atas doa, kasih sayang dan dukungan yang telah

kalian berikan pada penulis.

8. Sahabat-sahabatku di Kimia UIN Sunan Kalijaga: Adnan, Reza, Andi,

Muslim, Budi, Bagus, Nikko dan terutama untuk Riska Ayu Romandhoni

yang telah menjadi lebih dari Sahabat. Terimakasih atas doa, saran,

bantuan, dukungan semangat, dan canda tawa yang telah kalian berikan

kepada penulis.

9. Teman-teman Kimia UIN Sunan Kalijaga khususnya angkatan 2010 yang

telah menjadi teman yang baik selama masa perkuliahan.

10. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi yang tidak

bisa penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, sehingga

saran dan kritik yang konstruktif sangat diperlukan. Semoga skripsi ini dapat

bermanfaat bagi kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di

bidang kimia serta bagi setiap orang yang membacanya.

Yogyakarta, 14 April 2016

Penulis

Page 11: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

xi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL .................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN………………………………………………. ii

NOTA DINAS KONSULTAN ……………………………………………... iii

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN .................................................. v

PENGESAHAN SKRIPSI ............................................................................ vi

HALAMAN MOTTO ................................................................................... vii

HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................... viii

KATA PENGANTAR .................................................................................. ix

DAFTAR ISI ................................................................................................ xi

DAFTAR TABEL ........................................................................................ xiv

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xvi

ABSTRAK ................................................................................................... xvii

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang .................................................................................. 1

B. Batasan masalah ................................................................................ 3

C. Rumusan Masalah ............................................................................. 4

D. Tujuan Penelitian .............................................................................. 4

E. Manfaat Penelitian............................................................................. 5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

A. Tinjauan Pustaka ............................................................................... 6

Page 12: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

xii

B. Dasar Teori ....................................................................................... 7

1. Plastik ......................................................................................... 7

2. Pektin .......................................................................................... 8

3. Onggok Singkong…………………………………………………9

4. Pati .............................................................................................. 10

a. Amilosa ................................................................................. 11

b. Amilopektin ........................................................................... 11

5. Plasticizer ................................................................................... 11

6. Fourier Transform Infrared (FTIR) ............................................. 12

7. Viskositas .................................................................................... 14

8. Uji Mekanik ................................................................................ 14

9. Uji Biodegradabilitas ................................................................... 15

BAB III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................ 17

B. Alat-Alat Penelitian ........................................................................... 17

C. Bahan Penelitian................................................................................ 17

D. Cara Kerja Penelitian ......................................................................... 17

1. Pembuatan Bubuk Kulit Jeruk Bali .............................................. 17

2. Ekstraksi Pektin ........................................................................... 18

3. Pembuatan Pati Onggok Singkong ............................................... 19

4. Uji Viskositas .............................................................................. 19

5. Analisis Gugus Fungsi FTIR ........................................................ 19

6. Pembuatan Plastik Biodegradable ................................................ 19

Page 13: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

xiii

7. Pengujian Sifat Mekanik .............................................................. 20

8. Uji Biodegradabilitas ................................................................... 21

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Ekstraksi Kulit Jeruk Bali .................................................................. 23

B. Ekstraksi Pati Onggok Singkong ....................................................... 27

C. Pembuatan Plastik Biodegradable ..................................................... 30

1. Preparasi Plastik Biodegradable .................................................. 32

a. Uji Sifat Mekanik Plastik Biodegradable ............................... 32

1) Kuat Tarik (Tensile Strength) ........................................... 32

2) Perpanjangan Putus (Elongation of Break) ....................... 34

b. Ketebalan............................................................................... 35

c. Uji Biodegradasi .................................................................... 37

BAB V. PENUTUP

A. Kesimpulan ....................................................................................... 42

B. Saran ................................................................................................. 43

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 44

LAMPIRAN ................................................................................................. 47

Page 14: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

xiv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1.1 Kandungan Nutrisi Onggok/Ampas Singkong ............................... ….10

Tabel 4.1 Hasil Uji Biodegradasi Plastik Biodegradable Variasi Gliserol ...... … 38

Tabel 4.2 Hasil Uji Biodegradasi Plastik Biodegradable Variasi Sorbitol ...... … 40

Page 15: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

xv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Struktur Pektin ……………………………………………………. 8

Gambar 4.1 Struktur Pektin ………………………………………………......... 25

Gambar 4.2 Spektrum Hasil Uji Ekstraksi Kulit Jeruk Bali ........................... … 25

Gambar 4.3 Spektrum FTIR Pektin C. Maxima ............................................. … 26

Gambar 4.4 Spektrum Hasil Uji Ekstraksi Pati Onggok Singkong ................. … 28

Gambar 4.5 Spektrum FTIR Pati ................................................................... … 29

Gambar 4.6 Reaksi Pati dan Pektin …………………………………………….. 31

Gambar 4.7 Reaksi Hasil Uji Kuat Tarik Plastik Biodegradable Gliserol dan

Sorbitol ......................................................................................................... … 33

Gambar 4.8 Grafik Hasil Uji Elongasi Plastik Biodegradable Variasi Gliserol dan

Sorbitol ......................................................................................................... … 35

Gambar 4.9 Grafik Ketebalan Plastik Biodegradable Variasi Gliserol dan Sorbitol

..................................................................................................................... … 36

Gambar 4.10 Hasil Uji Biodegradasi Plastik Biodegradable Variasi Gliserol … 38

Gambar 4.11 Grafik Penurunan Massa Plastik Variasi Gliserol ..................... … 39

Gambar 4.12 Hasil Uji Biodegradasi Plastik Biodegradable Variasi Sorbitol … 40

Gambar 4.13 Grafik Penurunan Massa Plastik Variasi Sorbitol ..................... … 40

Page 16: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Perhitungan Berat Molekul Pektin dan Pati, DegradasiPlastik .... …47

Page 17: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

xvii

ABSTRAK

Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol Terhadap

Biodegradasi dan Karakteristik Pektin Kulit Jeruk Bali (Citrus Maxima) –

Pati Onggok Singkong

Oleh:

Yudha Adi Perdana

NIM. 10630001

Dosen Pembimbing : Endaruji Sedyadi, M. Sc

Plastik biodegradable merupakan plastik yang dapat diurai oleh aktivitas

mikroorganisme sehingga lebih ramah lingkungan. Pembuatan plastik

biodegradableyang dikembangakan, salah satunya yang bersumber dari bahan

alam dengan penambahan plasticizer untuk meningkatkan kualitas plastik

biodegradable tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan kualitas

biodegradasi plastik pektin kulit jeruk bali (Citrus maxima)-pati onggok singkong

menggunakan plasticizer gliserol dengan plasticizer sorbitol.

Pembuatan plastik biodegradable dilakukan dengan metode hot-blending

larutan pektin jeruk bali (Citrus maxima), pati onggok singkong, dan plasticizer

gliserol atau plasticizer sorbitol. Larutan setiap bahan didapatkan dari massa

pektin jeruk bali (Citrus maxima), pati onggok singkong, dan plasticizeryang

masing-masing , yaitu 1 gram, 1,5 gram, dan 5 gram yang dilarutkan dengan 50

mL aquades. Penentuan sifat mekanik meliputu kekuatan tarik (tensile strength)

dan presentase pemanjangan (elongation) berdasarkan ASTM (American

Standard Testing Material)D. 882-02Sebuah standar operasional / metode analisia

yang sudah dibakukan. Penentuan uji biodegradasi dilakukan dengan penimbunan

plastik yang dipotong kecil-kecil selama 10 hari dan dihitung selisih massa hari

pertama dan hari kelima belas.

Penambahan plasticizer dengan menggunakan sorbitol mengalami

penurunan massa plastik sedikit lebih cepat dibandingkan dengan plastik

biodegradabel yang dibuat dengan komposisi gliserol disebabkan karena sorbitol

memiliki sifat yang tidak mudah larut terhadap air. Beberapa faktor lain yang

dapat mempengaruhi laju degradasi dari plastik juga dapat berasal dari kondisi

lingkungan, jenis sample, dan sifat sample.

Kata Kunci: Plastik biodegradable, pati, gliserol, sorbitol, pektin kulit jeruk bali,

sifat mekanik dan biodegradasi.

Page 18: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Plastik merupakan sampah terbesar di Indonesia bahkan di dunia. Plastik

tidak dapat didegradasi oleh mikroba dalam tanah sehingga menimbulkan berbagai

macam masalah, mulai dari penyakit sampai masalah banjir.

Setiap tahun sekitar 100 juta ton plastik kemasan sintetik diproduksi dunia

untuk digunakan di berbagai sektor industri dan kira-kira sebesar itulah sampah

plastik yang dihasilkan setiap tahun. Kebutuhan plastik dalam negeri mencapai 2,3

juta ton (Musthofa, 2011). Masalahnya, sebagian besar plastik yang sekarang

beredar di masyarakat termasuk bahan yang nondegradable (tidak bisa diurai)

sehingga akan menjadi permasalahan tersendiri bagi lingkungan. Seiring dengan

perkembangan industri di bidang makanan, hal ini secara tidak langsung dapat

meningkatkan kebutuhan plastik sebagai pengemas produk. Jika hal ini terus

dibiarkan akan berdampak buruk pada lingkungan sekitar kita.

Ditinjau dari permasalahan itu, perlu dikembangkan penggunaan bahan

alternatif untuk mengisolasi material polimer yang dapat didegradasi yaitu plastik

biodegradable. Hal tersebut dimaksudkan untuk mengurangi dampak pencemaran

lingkungan (Henrique dkk, 2007).

Plastik biodegradable adalah plastik yang dapat digunakan seperti plastik

konvensional, namun dapat hancur terurai oleh aktivitas mikroorganisme

Page 19: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

2

menjadi air dan gas karbondioksida setelah habis terpakai dan dibuang ke

lingkungan. Plastik biodegradable merupakan bahan plastik yang ramah terhadap

lingkungan karena sifatnya yang dapat didegradasi oleh mikroorganisme (Henrique

dkk, 2007). Plastik biodegradable tersebut dapat dibuat dari polimer alam, yaitu

polipeptida (protein), polisakarida (karbohidrat) dan lipida (Julianti, 2006).

Pektin dapat diperoleh dari bahan-bahan yang terdapat di alam. Berdasarkan

penelitian yang telah dilakukan, sumber pektin berasal dari buah-buahan dan kulit

buah, salah satunya dapat diperoleh dari kulit jeruk bali (Pantastico, 1997).

Menurut Sutopo (2011), kandungan pektin dengan kadar yang cukup tinggi

terdapat pada kulit jeruk bali (Citrus maxima). Penelitian mengenai pembuatan

plastik biodegradable berbahan dasar pektin kulit jeruk bali (Citrus maxima)

belum banyak dilakukan. Pektin jeruk Bali (Citrus Maxima), diharapkan dapat

dijadikan salah satu alternatif bahan baku pembuatan plastik biodegradable.

Berdasarkan hasil penelitian Niyomdharn (1992), pektin kulit jeruk bali

(Citrus maxima) dapat menghasilkan suatu lapisan, namun, lapisan tersebut tidak

cukup kuat apabila digunakan untuk pembuatan plastik biodegradable, sehingga

perlu ditambahkan bahan lain untuk memperkuat lapisan tersebut. Bahan-bahan

yang dapat memperkuat lapisan tersebut dapat berupa kitosan maupun pati yang

dapat diperoleh dari alam. Dalam penelitian ini ditambahkan pati onggok

singkong dalam pembuatan plastik biodegradable, sedangkan untuk

meningkatkan elastisitas dari lapisan tersebut perlu ditambahkan plasticizer.

Plasticizer didefinisikan sebagai bahan non volatil, bertitik didih tinggi dan

dapat mengubah sifat fisik dari suatu material jika ditambahkan pada material

Page 20: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

3

tersebut. Sifat fisik yang berubah setelah penambahan plasticizer yaitu: lunak,

tahan terhadap air, dan bertambahnya sifat elastis (Yadaf dan Satoskar, 2007).

Beberapa macam plasticizer yang dapat digunakan dalam pembuatan plastik

biodegradable adalah gliserol, polietilen glikol 400 (EG), sorbitol, propilen glikol

dan etilen glikol (EG). Dari berbagai macam plasticizer tersebut, dalam penelitian

ini digunakan dua plasticizer yaitu gliserol, dan sorbitol (Purwanti, 2010).

Dalam penelitian ini akan dilakukan beberapa proses, seperti ekstraksi

pektin kulit jeruk bali (Citrus maxima), pembuatan plastik biodegradable dengan

metode hot-blending, serta karakterisasi sifat mekanik dari plastik biodegradable

yang ditentukan melalui kekuatan tarik (tensile strength), persentase pemanjangan

(elongation break), perbandingan dua plasticizer, serta uji biodegradasi dari

plastik biodegradable.

B. Batasan Masalah

Agar penelitian ini tidak meluas dalam pembahasannya, maka dilakukan

pembatasan masalah sebagai berikut:

1. Plasticizer yang digunakan adalah gliserol dan sorbitol.

2. Plastik biodegradable yang dibuat berbahan dasar pektin kulit jeruk bali

(Citrus maxima).

3. Metode untuk memperoleh pektin dari kulit jeruk bali (Citrus maxima)

menggunakan ekstraksi.

4. Pembuatan plastik biodegradable menggunakan metode hot-blending.

Page 21: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

4

C. Rumusan Masalah

Dari uraian latar belakang tersebut, maka dapat diperoleh rumusan masalah

sebagai berikut:

1. Bagaimanakah perbandingan karakter produk plastik biodegradable yang

dibuat dari bahan dasar pektin kulit jeruk bali dengan dua plasticizer gliserol

dan sorbitol ?

2. Bagaimana perbandingan sifat mekanik dari plastik biodegradable yang

dihasilkan?

3. Bagaimana perbandingan waktu degradasi yang dimiliki oleh plastik

biodegradable yang dihasilkan?

D. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk:

1. Membuat plastik biodegradable yang memiliki karakter yang baik dengan

menggunakan bahan dasar pektin kulit jeruk bali (Citrus maxima) dengan

dua plasticizer gliserol dan sorbitol.

2. Membandingkan pengaruh penambahan 2 jenis plasticizer yang berbeda

terhadap sifat mekanik plastik biodegradable yang dihasilkan.

3. Membandingkan pengaruh penambahan 2 jenis plasticizer yang berbeda

terhadap waktu degradasi plastik biodegradable yang dihasilkan.

Page 22: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

5

E. Manfaat Penelitian

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pemanfaatan pektin kulit jeruk

bali (Citrus maxima) sebagai bahan baku pembuatan plastik biodegradable.

Diharapkan setelah dilakukannya penelitian ini dapat menambah wawasan tentang

plastik biodegradable yang ramah lingkungan sehingga muncul kesadaran untuk

lebih melestarikan lingkungan.

Page 23: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

43

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan, dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut:

1. Plastik biodegradable yang dibuat dengan penambahan pektin dari

variasi sorbitol komposisi diperoleh komposisi terbaik sebanyak 1,5

gram dengan nilai kuat tarik sebesar 3,46 MPa, dan nilai elongasi

sekitar 21,13 dan variasi gliserol komposisi terbaik sebanyak 1 gram

dengan nilai kuat tarik terbaik sebesar 3.18 MPa.

2. Sifat mekanik plastik biodegradable yang dihasilkan dipengaruhi oleh

jenis dan komposisi bahan penyusun plastik tersebut. Plastik dengan

komposisi pati sebanyak 1 g dengan variasi gliserol 1 ml memiliki

kuat tarik 3,18 MPa dengan elongasi 18,11%. 1,5 g dengan variasi

gliserol 1,5 ml memiliki nilai kuat tarik 2,72 MPa dan nilai elongasi

21,83%. Plastik dengan variasi gliserol 2 g dengan variasi gliserol 2

ml memiliki nilai kuat tarik sebesar 2,60 MPa dan nilai elongasi

20,58 %.

Plastik dengan komposisi pati sebanyak 1 g dengan variasi sorbitol 1

ml memiliki kuat tarik 4,13 MPa dengan elongasi 20,68%. 1,5 g

dengan variasi sorbitol 1,5 ml memiliki nilai kuat tarik 3,46 MPa dan

nilai elongasi 21,13%. Plastik dengan variasi sorbitol 2 g dengan

Page 24: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

44

variasi sorbitol 2 ml memiliki nilai kuat tarik sebesar 2,70 MPa dan

nilai elongasi 23,09 %.

3. Penambahan pektin meningkatkan laju biodegradasi plastik

biodegradable di tanah. Kenaikan laju penurunan massa plastik

biodegradable dengan penambahan pektin

kurang lebih 10% dibandingkan dengan plastik biodegradable tanpa

penambahan pektin.

B. Saran

1. Perlu dilakukan uji biodegradasi lebih lanjut terhadap plastik

biodegradable dengan menggunakan mikroorganisme lain atau dengan

penguburan di dalam tanah untuk mengetahui ketahanan plastik

terhadap mikroorganisme pengurai.

2. Perlu dilakukan penelitian dengan menggunakan plasticizer lain untuk

memperbaiki sifat mekanik dari plastik biodegradable dari pati onggok

singkong dan pektin kulit jeruk bali (Citrus maxima)

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui komposisi

dari masing-masing bahan penyusun agar diperoleh plastik

biodegradable dengan sifat mekanik yang lebih baik.

Page 25: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

44

Daftar Pustaka

Agra, I. B. Warnijati, S., dan Pujianto. 1973. Hidrolisa Pati Ketela Rambat Pada

Suhu Lebih Dari 100oC. Forum Teknik. Vol 3 : 115-129.

Bruice, P. Y. 2001. Organic Chemistry. New Jersey: Prentice Hall International,

Inc.

Cervera, M.F., Heinamaki, J., Krogars, K., and Jorgensen, A.C. 2005. Solid-State

and Mechanical Properties of Aqueous Chitosan-Amylose Starch Films

Plasticized With Polyols. AAPS PharmSciTech. Vol 5 :15-20.

Dann, S. E. 2000. Reaction an Characterization of Solids. Royal Society of

Chemistry UK.

Daryono Elvianto Dwi. 2011. Ekstraksi Pektin dari Labu Siam. Jurusan Teknik

Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Nasional :Malang.

Disha, Nayak., Pathak Bhawana, Fulekar M. H. 2012. Production of

Biodegradable Plastic fram Waste Using Microbial Technology. International

Journal of Research in Chemistry and Environment. Vol 2 :118-123.

Fauzi akbar, dkk. 2013.Pengaruh Waktu Simpan Film Plastik Biodegradasi Dari

Pati Kulit Singkong Terhadap Sifat Mekanikalnya. Teknik Kimia :Universitas

Sumatra Utara.

Fortuna T., Juszczak L., and Palasinski M., Properties of Corn and Wheat Starch

Phosphates Obtained from Granules Segregated According to Their Size,

2001, EJPAU, Vol.4.

Griffin, Jill. 1994. Degradation of Polymers. London .Academic Press.

Henrique , C. M. 2007. Classification of Cassava Starchvfilm by Physicochemical

Properties and Water Vapor Permeability Quantification by FTIR and PLS.

Journal of food science. 74: E184-E189. Avaliable at:

http://chipre.iqm.unicamp.br/~marcia/pub104.pdf (diakses tanggal )

Karaman, dkk. 2012. Ekstraksi Pektin dari Kulit Buah Jeruk Besar (Citrus

Grandis Osbeck). Skripsi FATETA-IPB, Bogor.

Kertesz, Z. I. 1951. The Pectin Substances. New York. Interscience Publisher Inc.

Khopkar, S. M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta. UI-Press.

Khopkar, S.M., (2003), Konsep Dasar Kimia Analitik, UIPress, Jakarta

Khopkar, S.M., (2007), Konsep Dasar Kimia Analitik, UIPress, Jakarta

Kim, J, choi. H-J Sohn, T. Kang. 1999. J. Electrochem. Soc., 146, 4401.

Marry, Mazz., dkk. 2010. Extraction of Pectic Polysaccharides From Sugar-Beet

Cell Walls. Journal of the Science of Food and Agriculture. Vol 80. 17-28.

Maulidiyah, dkk. 2014. Isolasi Pektin Dari Kulit Buah Kakao (Theobroma cacao

L.) dan Uji Daya Serapnya Terhadap Logam Tembaga (Cu) dan Logam Seng

(Zn). Kendari Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam Universitas Halu Oleo, Kendari.

Moechtar, A. 1989. Mekanika Fluida Edisi 3. Jakarta : Erlangga.

Mustofa , eti, N.S. 2011. Synthesis 7-Hydroxy-3’,4’-Dimethoxyisoflavon from

Eugenol. J. Chem., Vol.11 No.2:163-168.

Mutimmah, dkk. 2012. Penentuan Berat Molekul Polimer Dengan Metode

Viskositas. Surabaya: Laboratorium Fisika Material, Universitas Airlangga.

Page 26: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

45

Niyomdharn, C. 1992. Citrus moximo (BurrrL) Merr. Di dalam: Verheij EWM.

Coronel RE (ed). Edibie Fruits and Nuts. Bogor: Prosea. 128-132.

Othmer, Kirk. 1967. Encyclopedia of Chemical Technolog, Edisi 2, Vol 14. John

Willey and Sons, Inc. New York.

Pantastico. 1997. Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen. UGM Press. Yogyakarta.

Pearson, David. 1977. The Chemical Analysis of Foods, 6th ed. Chemical

Publishing Company Inc. New York.

Pigman, W. W. 1946. Advance in carbohydrat Chemistry, Vol 2. London

Academic Press.

Platt, David K. 1984. Biodegradable Polymers. United Kingdom, New York.

Smithers Raphra Limited.

Pranamuda, H, Pengembangan Bahan Plastik Biodegradable Berbahan Pati

Tropis, Penerbit UI Press, Jakarta, 2003.

Pranata, dkk. 2002. Karakterisasi Sifat-Sifat Fisik dan Mekanik Edibel Film Pati

Batang Aren (Arenga Pinnata Merr). Biota, 7 (3) : 121-130

Pornawan, candra., 2006, Karakterisasi Biodegradable Plastic dari Komposit

Biopoloimer Protein Biji Kecipir (phophocorpus tetragonolocus) Dengan

Polycaprolactone dan Aplikasinya Sebagai Pengemas Buah Strawberry.

Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian STIPER

Purbianti, Dian Indra. 2004. Pemanfaatan Kulit Buah Jeruk (Citrus sp) Dalam

Pembuatan Pektin (Kajian Varietas Buah Jeruk dan Jenis Bahan Pengendap).

Thesis Pascasarjana. Malang: Universitas Muhammadiyah Malang.

Purwanti, Ani. 2010. Analisis Kuat Tarik dan Elongasi Plastik Kitosan Terplantasi

Sorbitol. Jurnal Teknologi. Vol 2(3). 99-106.

Rachmawati, Arinda Karina. 2009. Ekstraksi dan Karakterisasi Pektin Cincau

Hijau (Premna Oblongifolia. Merr) Untuk Pembuatan Edible Film. Skripsi.

Surakarta: Universitas Sebelas Maret.

Romadoniyah, Fathma. 2012. Pembuatan dan Karakteristik Plastik Biodegradable

dari Onggok Singkong dengan Plasticizer Sorbitol. Skripsi Universitas

Hasanudddin Makasar.

Rusmadiyanto. 2010. Pembuatan bioplastik dari tepung iles-iles (Amorphophallus

onchophyllus) dengan plasticizer gliserol. Skripsi. Yogyakarta. Universitas

Gadjah Mada. 7-14.

Sarwono, B. 1994. Jeruk dan Kerabatnya. Penebar Swadaya. Jakarta.

Sastrohamidjojo, Hardjono. 2007. Spektroskopi. Liberty. Yogyakarta.

Sastrohamidjojo, Hardjono. 1992. Spektroskopi Inframerah. Yogyakarta , Liberty

Yogyakrta.

Savitri, evi Iriani., dkk. 2011. Pengembangan Biodegradable Foam Berbahan

Baku Pati. Jurnal Departemen Biokimia IPB. Vol 4(6). 122-129.

Shofyan, Muhammad. 2010. Pengujian sifat mekanik dan biodegradasi terhadap

polimer plastik. Jurnal Teknologi. Vol 2(3). 44-52.

Shreve, Plastics, CRC Press, London, 1975.

Suppakul, P., 2006. Plasticizer and Reaktive Humidity Effects in Mechanical

Properties of Cassava Flour Films. Skripsi. Bangkok, Thailand. Department

of Packaging Technology, Faculty of Agro-Industry, Kasetsart University.

Page 27: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

46

Supratman, Unang. 2010. Elusidasi Struktur Senyawa Organik (Metode

Spektroskopi Untuk Penentuan Struktur Senyawa Organik). Bandung: Widya

Padjajaran. 76-81.

Sutopo, 2011. Penangan Panen dan Pasca Panen Buah Jeruk. Batu. Kpri Citrus.

Tamaela, Pieter dan Lewerissa, Sherly. 2008. Karakterisasi Edible Film dara

Karagenan. Maluku: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas

Pattimura. Jurnal Ichthyos, Vol. 7, No. 1: 27-30.

Wang, Xin., dkk. 2013. Pectin Extracted From Apple Pomace and Citrus Peel By

Subcritical Water. Journal Food Hydrocolloids. Vol 38. 129-137.

Wirawan, Sang Kompiang., Agus Prasetya, dan Ernie. 2012. Pengaruh Plasticizer

pada Karakteristik Edible Film dari Pektin. Reaktor. Vol 14(1). 61-67.

Yadaf, G. D dan D. V. Satoskar. 1997. Kinetics of epoxidation of Alkyl Esters of

Undecyclenic Acid Comparison of Traditional Rout vs Ishii-Venturello

Chemistry. JAOCS. Vol 74(4). 397-407.

Page 28: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

47

Lampiran

Lampiran 1. Perhitungan

A. Berat Molekul Pektin

Konsentrasi Larutan (M)

Viskositas (cP) Viskositas Relatif Viskositas Spesifik

Viskositas Reduksi

0,005 0,010 0,015 0,020 0,025

6,3 12,5 25,6 40,2 71,6

- 1,984 4,063 6,380 11,365

- 0,984 3,063 5,380 10,366

- 98,4 204,2 269 414,64

Viskositas spesifik larutan 0,010 M =

Viskositas spesifik larutan 0,015 M =

Viskositas spesifik larutan 0,020 M =

Viskositas spesifik larutan 0,025 M =

Viskositas reduksi larutan 0,010 M =

Viskositas reduksi larutan 0,015 M =

Viskositas reduksi larutan 0,020 M =

Viskositas reduksi larutan 0,025 M =

Page 29: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

48

Dari grafik perbandingan viskositas reduksi dengan konsentrasi larutan diperoleh

y = 20270x + 108,17 sehingga dapat diperolah viskositas intrinsik sebesar 108,17

Dengan nilai K = 12.10-3

ml/g, dan a=0,71

[η] = K. Ma

108,17 = 12.10-3

ml/g . M0,71

M = 371807,1402 g/mol => berat molekul pektin 50.000-500.000 g/mol

B. Berat Molekul Pati

Konsentrasi Larutan (M)

Viskositas (cP) Viskositas Relatif

Viskositas Spesifik

Viskositas Reduksi

0,005 0,010 0,015 0,020 0,025

3,1 3,5 3,8 4,1 4,6

- 1,129 1,225 1,322 1,483

- 0,129 0,225 0,322 0,483

- 12,9 15 16,1 19,32

Viskositas spesifik larutan 0,010 M =

Viskositas spesifik larutan 0,015 M =

y = 20270x - 108.17 R² = 0.9783

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

Vis

kosi

tas

Red

uks

i

Konsentrasi (M)

Page 30: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

49

Viskositas spesifik larutan 0,020 M =

Viskositas spesifik larutan 0,025 M =

Viskositas reduksi larutan 0,010 M =

Viskositas reduksi larutan 0,015 M =

Viskositas reduksi larutan 0,020 M =

Viskositas reduksi larutan 0,025 M =

Dari grafik perbandingan viskositas reduksi dengan konsentrasi larutan diperoleh

y = 407,2x + 8,704 sehingga dapat diperolah viskositas intrinsik sebesar 8,704

Dengan nilai K = 12.10-3

ml/g, dan a=0,71

[η] = K. Ma

8,704 = 12.10-3

ml/g . M0,71

M = 10688,73279 g/mol => berat molekul pati 10.000-50.000 g/mol

y = 407.2x + 8.704 R² = 0.9628

0

5

10

15

20

25

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

Vis

kosi

tas

Red

uks

i

Konsentrasi (M)

Page 31: Perbandingan Penambahan Plasticizer Gliserol, Sorbitol ...digilib.uin-suka.ac.id/22530/1/10630001_BAB-I_IV-atau-V_DAFTAR... · kenikmatan-kenikmatan yang timbul dari proses perjuangan

50

C. Degradasi Plastik Biodegradable

Konversi gram menjadi %

Massa sisa =

Degradasi Plastik = 100% - Massa sisa (%)

Hari Ke-

Massa Sisa Plastik (%) Massa Degradasi Plastik (%)

P-S 1 ml

P-S 1,5 ml

P-S 2 ml

P-S-Pektin

P-S 1 ml

P-S 1,5 ml

P-S 2 ml

P-S-Pektin

0 2 4 6 8

10

100 97,91 85,91 67,60 28,17

0

100 91,95 77,01 48,27 20,69

0

100 93,97 60,24 37,35 28,43

0

100 90,48 70,24 44,05 23,81

0

0 2,09

14,09 32,4

71,83 100

0 8,05

22,99 51,73 79,81 100

0 6,03

39,27 62,65 71,57 100

0 9,52

29,76 55,95 76,19 100