SKRIPSI PENGARUH PENAMBAHAN …repository.unair.ac.id/57144/2/PK BP 109-16 Roh p.pdf · Bioplastik...

ADLN-PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

i

SKRIPSI PENGARUH PENAMBAHAN GLUTA… M. ALI ROHMAN

SKRIPSI

PENGARUH PENAMBAHAN GLUTARALDEHIDA TERHADAP

KARAKTERISTIK FILM BIOPLASTIK KITOSAN TERPLASTIS

CARBOXY METHYL CELLULOSE (CMC)

Oleh:

MUHAMMAD ALI ROHMAN

MASOHI – MALUKU TENGAH

FAKULTAS PERIKANAN DAN KELAUTAN

UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA

2016


ii


Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Muhammad Ali Rohman

NIM : 141211132123

Tempat, tanggal lahir : Masohi, 31 Januari 1995

Alamat : Jalan Cempaka RT. 05 RW. 01 Raci Tengah Sidayu

Gresik 61153 / 089601562038

Judul Skripsi : Pengaruh Penambahan Glutaraldehida Terhadap

Karakteristik Film Bioplastik Kitosan Terplastis CMC

Pembimbing : 1. Dr. Laksmi Sulmartiwi, S.Pi., MP.

2. Kustiawan Tri Pursetyo, S.Pi., M.Vet.

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa hasil tulisan laporan Skripsi yang saya

buat adalah murni hasil karya saya sendiri (bukan plagiat) yang berasal dari Dana

Penelitian : Mandiri / Proyek Dosen / Hibah / PKM (coret yang tidak perlu).

Di dalam skripsi / karya tulis ini tidak terdapat keseluruhan atau sebagian

tulisan atau gagasan orang lain yang saya ambil dengan cara menyalin atau

meniru dalam bentuk rangkaian kalimat atau simbol yang saya aku seolah-olah

sebagai tulisan saya sendiri tanpa memberikan pengakuan pada penulis aslinya,

serta kami bersedia :

1. Dipublikasikan dalam Jurnal Ilmiah Perikanan dan Kelautan Fakultas

Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga;

2. Memberikan ijin untuk mengganti susunan penulis pada hasil tulisan

skripsi / karya tulis saya ini sesuai dengan peranan pembimbing skripsi;

3. Diberikan sanksi akademik yang berlaku di Universitas Airlangga,

termasuk pencabutan gelar kesarjanaan yang telah saya peroleh

(sebagaimana diatur di dalam Pedoman Pendidikan Unair 2010/2011 Bab.

XI pasal 38 – 42), apabila dikemudian hari terbukti bahwa saya ternyata

melakukan tindakan menyalin atau meniru tulisan orang lain yang seolah-

olah hasil pemikiran saya sendiri

Demikian surat pernyataan yang saya buat ini tanpa ada unsur paksaan dari

siapapun dan dipergunakan sebagaimana mestinya.

Surabaya, 24 Agustus 2016

Yang membuat pernyataan,

Muhammad Ali Rohman

NIM. 141211132123

ADLN-PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA iii

iii


SKRIPSI




Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Perikanan Pada

Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga

Oleh :

MUHAMMAD ALI ROHMAN

NIM. 141211132123

Menyetujui,

Komisi Pembimbing

Pembimbing Utama,

Dr. Laksmi Sulmartiwi, S.Pi., MP.

NIP. 19720302 199702 2 001

Pembimbing Serta,

Kustiawan Tri Pursetyo, S.Pi., M.Vet.

NIP. 19831106 201012 1 003


iv


SKRIPSI




Oleh :

MUHAMMAD ALI ROHMAN

NIM. 141211132123

Telah diujikan pada

Tanggal : 24 Agustus 2016

KOMISI PENGUJI SKRIPSI

Ketua : Dr. Endang Dewi Masithah, Ir., MP.

A n g g o t a : Dr. Rr. Juni Triastuti, S.Pi., M.Si.Ir

Annur Ahadi Abdillah, S.Pi., M.Si.

Dr. Laksmi Sulmartiwi, S.Pi., MP.



Fakultas Perikanan dan Kelautan

Universitas Airlangga

Dekan,

Dr. Mirni Lamid, drh., M.P.

NIP. 19620116 199203 2 001


v


RINGKASAN

MUHAMMAD ALI ROHMAN. Pengaruh Penambahan Glutaraldehida

Terhadap Karakteristik Film Bioplastik Kitosan Terplastis Carboxy Methyl

Cellulose (CMC). Dosen Pembimbing : Dr. Laksmi Sulmartiwi, S.Pi., MP.

dan Kustiawan Tri Pursetyo, S.Pi., M.Vet.

Bioplastik merupakan salah satu jenis plastik yang hampir keseluruhannya

terbuat dari bahan yang dapat diperbarui dan mudah terdegradasi oleh tanah

(Stevens, 2002). Bioplastik berbahan dasar kitosan terplastis CMC memiliki hasil

Scanning Electron Microscope (SEM) yang penuh dengan pahatan (Saputra,

2012). Hal ini menunjukan bahwa CMC tidak bisa membentuk ikatan silang pada

film kitosan, sehingga perlu ditambahkan crosslinking agent salah satunya adalah

glutaraldehyde. Glutaraldehida dapat menimbulkan ikatan silang sehingga matriks

makin rapat dan kuat tarik semakin tinggi (Purwatiningsih dkk., 2007).

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan

glutaraldehida terhadap karakteristik film bioplastik kitosan terplastis CMC.

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 4 perlakuan

dan 5 ulangan. Perlakuan yang digunakan dalam penelitian ini adalah konsentrasi

glutaraldehida 0% (kontrol); 3,5%; 4% dan 4,5%.

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, didapatkan nilai rata-

rata ketebalan 0,1-0,3 mm; kuat tarik 37,24-120,04 KgF/cm2; persen pemanjangan

4,09-28,28 %; laju transmisi uap air 5,8-13,37 g/m2/hari dan waktu degradasi

sempurna 7-134 hari. Hasil analisis SEM menunjukan bahwa permukaan

mikroskopis film bioplastik berbahan dasar kitosan terplastis CMC dengan

penambahan glutaraldehida memiliki pori-pori yang rapat, kompak dan tidak

ditemukan pahatan pada struktur mikroskopis film. Hal ini menunjukan bahwa

glutaraldehyde berikatan silang dengan kitosan dan CMC.


vi


SUMMARY

MUHAMMAD ALI ROHMAN. The Effect of Glutaraldehyde Againts

Characteristics of Chitosan Bioplastic Film Plasticized With Carboxy Methyl

Cellulose (CMC). Academic Advisor : Dr. Laksmi Sulmartiwi, S.Pi., MP. and


Bioplastic is one of plastic made from materials that can be degraded

(Stevens, 2002). Bioplastic made from chitosan with the addition CMC as a

plasticizer produce the result of SEM analysis which are resulting having fracture

(Saputra, 2012). The fracture is induced by chitosan which is not crosslinked with

CMC, therefore crosslinker agent is needed. Glutaraldehyde is one of crosslinker

agent that capable to form a cross bond which it can increase in tensile strength

film bioplastic (Purwatiningsih dkk, 2007).

This study aims to determine the influence of the addition of

glutaraldehyde against characteristics of chitosan film bioplastic plasticized with

carboxy methyl cellulose (CMC). This study uses a Completely Randomized

Design (CRD), which consists of four treatments and five replications. Treatment

used in this study is use of concentration glutaraldehyde solution that is 0%

(without glutaraldehyde /control), 3.5%, 4% and 4.5%.

Based on research, it can be seen that the average thickness of the

bioplastic film is range between 0.1-0.3 mm; tensile strenght 37.24-120.04

KgF/cm2; percent elongation 4.09-28.28 %; water vapour transmission rate 5.8-

13.37 g/m2/day and complete degradability time 7-134 day. Microscopic

structures of biplastic film observed by the scanning electron microscope (SEM)

to know the internal structure of the bioplastic film. SEM analysis resulted that

bioplastic film with addition glutaraldehyde having a compact and closed pore.

Glutaraldehyde as a crosslinker agent capable to form a cross bond between

chitosan and CMC.


vii


KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas limpahan rakhmat, taufiq serta

hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi tentang Pengaruh

Penambahan Glutaraldehida Terhadap Karakteristik Film Bioplastik Kitosan

Terplastis Carboxy Methyl Cellulose (CMC). Skripsi ini disusun sebagai salah

satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Program Studi

Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga

Surabaya.

Penulis berharap semoga Skripsi ini bermanfaat dan dapat memberikan

informasi kepada semua pihak, khususnya bagi mahasiswa Fakultas Perikanan

dan Kelautan Universitas Airlangga Surabaya guna kemajuan serta perkembangan

ilmu dan teknologi dalam bidang perikanan, terutama teknologi industri hasil

perikanan.


Penulis


viii


UCAPAN TERIMAKASIH

Pada kesempatan ini, dengan penuh rasa hormat penulis haturkan terima

kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Ibu Dr. Mirni Lamid, drh., MP. selaku Dekan Fakultas Perikanan dan

Kelautan Universitas Airlangga Surabaya

2. Ibu Dr. Laksmi Sulmartiwi, S.Pi., MP. selaku Dosen Pembimbing Pertama

dan Bapak Kustiawan Tri Pursetyo, S.Pi., M.Vet. selaku Dosen

Pembimbing Kedua sekaligus Dosen Wali yang telah memberikan arahan,

masukan serta bimbingan sejak penyusunan usulan hingga penyelesaian

Skripsi ini

3. Ibu Dr. Endang Dewi Masithah, Ir., MP., Ibu Dr. Rr. Juni Triastuti, S.Pi.,

M.Si. dan Bapak Annur Ahadi Abdillah, S.Pi., M.Si. sebagai Dosen

Penguji yang telah memberikan masukan, kritik dan saran atas

penyempurnaan Skripsi ini

4. Bapak Agustono Ir., M.Kes. selaku koordinator Skripsi yang telah

memberikan bimbingannya

5. Bapak M Zakiyul Fikri, S.Pi., M.Si., dan Bapak Eka Saputra, S.Pi., M.Si.,

yang telah memberikan saran untuk penelitian ini

6. Seluruh dosen dan staf Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas

Airlangga yang telah membantu dalam pelaksanaan dan penyelesaian

Skripsi ini

7. Bapak Abdurrahman Chozein, Ibu Husnul Khotimah, Kakak Elis Fathma

Suryani, S.Pd.I., Adik Abdul Hakim Mubarok dan Adik Putri Asyiqotul

Maula yang selalu memberikan dukungan dan semangat

8. Fajar Rasyid, Sabrina Dhimas, Nanik Setyorini, Donovan, Riantika dan

Ined Rery yang senantiasa memberikan semangat dan dukungan untuk

menyelesaikan penyusunan Skripsi ini.

9. Teman-teman angkatan 2012 Program Studi Budidaya Perairan Fakultas

Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga


ix


DAFTAR ISI

Halaman

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

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

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iii

RINGKASAN ....................................................................................................... iv

SUMMARY .......................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi

UCAPAN TERIMAKASIH................................................................................. vii

DAFTAR ISI........................................................................................................ viii

DAFTAR TABEL ................................................................................................. x

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

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

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 3

1.3 Tujuan ................................................................................................... 3

1.4 Manfaat ................................................................................................. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 4

2.1 Kitosan ............................................................................................................ 4

2.2 Film Bioplastik ...................................................................................... 6

2.3 Carboxy Methyl Cellulose (CMC) ........................................................ 10

2.4 Glutaraldehida ....................................................................................... 11

BAB III KONSEPTUAL PENELITIAN DAN HIPOTESIS ............................... 12

3.1 Kerangka Konseptual Penelitian............................................................ 12

3.2 Hipotesis Penelitian ............................................................................... 14

BAB IV METODOLOGI ...................................................................................... 16

4.1 Tempat dan Waktu ................................................................................. 16

4.2 Materi Penelitian .................................................................................... 16

4.2.1 Peralatan Penelitian ..................................................................... 16


x


4.2.2 Bahan Peneltian ........................................................................... 16

4.3 Prosedur Penelitian ................................................................................ 16

4.3.1 Rancangan Peneltian.................................................................... 16

4.3.2 Variabel Penelitian ...................................................................... 18

4.3.2 Prosedur Kerja ............................................................................. 18

A. Pembuatan Film Bioplastik ..................................................... 18

B. Karakterisasi Film Bioplastik ................................................... 19

4.4 Parameter Pengamatan........................................................................... 21

4.5 Analisis Data .......................................................................................... 21

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................ 23

5.1 Hasil ....................................................................................................... 23

5.1.1 Ketebalan............................................................................ 24

5.1.2 Kuat Tarik .................................................................................... 25

5.1.3 Persen Pemanjangan .................................................................... 26

5.1.4 Laju Transmisi Uap Air ............................................................... 27

5.1.5 Waktu Degradasi Sempurna ........................................................ 28

5.1.6 Pengamatan Scanning Electrone Microscope (SEM) ................. 29

5.2 Pembahasan ........................................................................................... 30

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 40

6.1 Kesimpulan ............................................................................................ 40

6.2 Saran ...................................................................................................... 40

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 41

LAMPIRAN.......................................................................................................... 48


xi


DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1 Nilai Degree of Deacetilation (DD) dari berbagai sumber kitosan ................ 5

5.1 Perbandingan karakteristik film bioplastik dengan standar. ............................ 24


xii


DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1. Perbedaan struktur kitin, kitosan dan selulosa .. .......................................... 4

2.2 Struktur CMC ................................................................................................ 10

2.3 Struktur glutaraldehida .................................................................................. 11

3.1 Kerangka konseptual penelitian .................................................................... 15

4.1 Diagram alir penelitian .................................................................................. 22

5.1. Film bioplastik dengan penambahan 1 mL glutaraldehida 0% ; 3,5 %; 4 %

dan 4,5 % .. ............................................................................................................ 23

5.2 Grafik ketebalan ............................................................................................ 24

5.3 Grafik kuat tarik ............................................................................................ 25

5.4 Grafik persen pemanjangan........................................................................... 26

5.5 Grafik laju transmisi uap air (WVTR) .......................................................... 27

5.6 Grafik waktu degradasi sempurna ................................................................. 28

5.7 Struktur mikroskopis film bioplastik ............................................................. 30

5.8 Crosslinking kitosan dengan glutaraldehida ................................................. 31

5.9 Ikatan silang CMC-glutaraldehida ................................................................ 33


xiii


DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Data pengukuran ketebalan ............................................................................ 47

2. Analisis ragam (ANOVA) ketebalan ............................................................. 48

3. Data kuat tarik (KgF/cm2) .............................................................................. 49

4. Analisis ragam (ANOVA) kuat tarik ............................................................. 50

5. Data persen pemanjangan (%) ....................................................................... 51

6. Analisis ragam (ANOVA) persen pemanjangan ............................................ 52

7. Data pengukuran laju transmisi uap air (WVTR) .......................................... 53

8. Analisis ragam (ANOVA) laju transmisi uap air ........................................... 54

9. Data uji waktu degradasi sempurna (hari) ..................................................... 55

10. Analisis ragam (ANOVA) waktu degradasi sempurna .................................. 56

11. Contoh perhitungan ........................................................................................ 57

12. Dokumentasi penelitian ................................................................................. 59

13 Karakteristik bahan ........................................................................................ 62


xiv



I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Plastik merupakan jenis pengemas yang sering digunakan dalam kehidupan

sehari-hari sebagai kemasan primer, sekunder maupun tersier. Kemasan plastik

yang beredar dan dimanfaatkan dalam kegiatan sehari-hari umumnya merupakan

plastik sintetik. Plastik sintetik tidak dapat terdegradasi oleh mikroorganisme

sehingga disebut non-biodegradable (Borghei et al., 2010), dikarenakan plastik

sintetik ini tersusun atas phthalate ester atau diethyl hexyl phthalate (DEHP) yang

sukar diuraikan oleh mikroorganisme (Koswara, 2006).Pembakaran limbah plastik

sintetik akan menghasilkan gas yang beracun dan berbahaya seperti hidrogen

sianida (HCN) dan karbon monoksida (CO) sebagai hasil dari pembakaran tidak

sempurna dan menjadi salah satu penyebab dari terjadinya pemanasan global

(Ahmann and Dorgan, 2007).

Berdasarkan data dari Kementrian Lingkungan Hidup tahun 2012, sampah

yang dihasilkan penduduk Indonesia rata-rata sekitar 2,5 Liter/hari (Hendrawan,

2012) dan sampah plastik sekitar 5,4 juta ton/tahun (Khoriah, 2014). Berdasarkan

data tersebut, perlu adanya solusi dalam mengurangi penggunaan plastik sintetik

yakni salah satunya dengan meningkatkan produksi dan penggunaan plastik

biodegradable (bioplastik). Pemanfaatan bahan alam sebagai penyusun bioplastik

telah banyak dilakukan penelitian salah satunya adalah kitosan (Katili dkk., 2013).

Pemanfaatan kitosan sebagai film bioplastik mengacu pada salah satu karakteristik

kitosan yaitu Degree of Deacetilation (DD). Nilai DD menunjukan gugus asetil

yang berhasil tereliminasi dari kitosan. Semakin rendah nilai DD maka gugus

ADLN-PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA 2


asetil semakin sedikit sehingga ikatan hidrogen yang terbentuk semakin kuat.

Derajat deasetilasi yang tinggi menunjukkan kemurnian dari kitosan yang

dihasilkan (Suptijah dkk., 1992).



(Stevens, 2002). Film berbahan dasar kitosan dapat dimanfaatkan sebagai

pengawet daging (Miskiyah dkk., 2015) dan pelapis pada sosis ataupun dodol

(Harris, 2001). Keuntungan film bioplastik sebagai kemasan primer produk

pangan adalah dapat melindungi produk pangan, penampakan asli produk dapat

dipertahankan serta aman bagi lingkungan (Kinzel, 1992). Fungsi dan penampilan

bioplastik bergantung pada sifatnya yang ditentukan oleh komposisi bahan

disamping proses pembuatan dan metode aplikasinya (Rodriguez et al., 2006).

Bioplastik yang dihasilkan dari kitosan karapas udang memiliki tekstur yang

kaku, sehingga perlu ditambahkan bahan pemlastis (plasticizer).

Plasticizer merupakan bahan non volatil, bertitik didih tinggi yang jika

ditambahkan pada material lain akan merubah sifat dari material tersebut dengan

mengurangi kekakuan polimer sehingga diperoleh lapisan yang elastis dan

fleksibel (Nurhayati dan Agusman, 2011). Carboxy Methyl Cellulose (CMC)

aman dikonsumsi karena tidak beracun dan secara umum tidak menimbulkan

alergi serta bersifat inert (Kamal, 2010). Berdasarkan penelitian yang telah

dilaksanakan oleh Saputra (2012) mengenai penambahan Carboxy Methyl

Cellulose (CMC) sebagai plasticizer, hasil Scanning Electron Microscope (SEM)

menunjukan bahwa CMC tidak bisa membentuk ikatan silang pada film kitosan,



sehingga perlu ditambahkan crosslinking agent. Glutaraldehida merupakan salah

satu crosslinking agent yang dapat menimbulkan ikatan silang sehingga matriks

makin rapat dan kuat tarik semakin tinggi (Purwatiningsih dkk., 2007).

Berdasarkan hal tersebut, dilakukan penelitian mengenai pengaruh penambahan

glutaraldehida terhadap karakteristik film bioplastik kitosan terplastis CMC.

1.2 Perumusan Masalah

Apakah penambahan glutaraldehida berpengaruh terhadap karakteristik

film bioplastik kitosan terplastis CMC ?

1.3 Tujuan

Mengetahui pengaruh penambahan glutaraldehida terhadap karakteristik

film bioplastik kitosan terplastis CMC.

1.4 Manfaat

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang

pengaruh penambahan glutaraldehida terhadap karakteristik film bioplastik kitosan

terplastis CMC.



II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Kitosan

Kitosan merupakan senyawa golongan karbohidrat yang dapat dihasilkan

dari limbah hasil laut (Harini dkk., 2004). Kitosan merupakan turunan dari kitin.

Struktur kimia kitin mirip dengan selulosa, hanya dibedakan oleh gugus yang

terikat pada atom C2. Jika pada selulosa gugus yang terikat pada atom C2 adalah

OH, maka pada kitin yang terikat adalah gugus asetamida. (Muzzarelli, 1985).

Kitosan merupakan senyawa dengan rumus kimia poli (2-amino-2-dioksi-β-D-

Glukosa) yang dapat dihasilkan dengan proses hidrolisis kitin menggunakan basa

kuat. Perbedaan struktur kitin, kitosan dan selulosa dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Perbedaan struktur kitin, kitosan dan selulosa

(Kusumaningsih dkk., 2004)

Proses utama dalam pembuatan kitosan, meliputi penghilangan protein dan

kandungan mineral melalui proses deproteinasi dan demineralisasi yang masing-

Kitin Kitosan

Selulosa



masing dilakukan dengan menggunakan larutan basa dan asam. Selanjutnya,

kitosan diperoleh melalui proses deasetilasi dengan cara memanaskan dalam

larutan basa (Tolaimatea et al., 2003; Rege and Lawrence, 1999).

Tahap deproteinasi dilakukan dengan menambahkan NaOH. Protein ini

akan larut dengan adanya NaOH (Kusumaningsih dkk., 2004). Deproteinasi

bertujuan untuk memisahkan protein pada bahan dasar cangkang. Menurut

Kurniasih dan Kartika (2011), deproteinasi adalah memisahkan atau melepaskan

ikatan-ikatan antara protein dan kitin. Tahap demineralisasi yaitu penghilangan

mineral (CaCO3) dari cangkang kerang yang dilakukan dengan penambahan HCl.

Asam klorida dalam proses demineralisasi akan melarutkan garam-garam kalsium.

Tahap deasetilasi merupakan tahap dalam mereduksi gugus asetil dilakukan

dengan menambahkan larutan NaOH pada kitin. Deasetilasi kitin akan

menghilangkan gugus asetil dan menyisahkan gugus amino yang bermuatan

positif sehingga kitosan bersifat polikationik (Fehragucci, 2012). Ornum (1992)

menyatakan bahwa nilai derajat deasetilasi berbanding terbalik dengan jumlah

gugus asetil dan berat molekul kitosan sehingga ikatan hidrogen yang terbentuk

semakin kuat dan mutu kitosan semakin baik. Nilai DD kitosan dari berbagai

sumber dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Nilai Degree of Deacetilation (DD) dari berbagai sumber kitosan

No Jenis DD Refrensi

1 Cangkang kerang simping Amusium sp. 71,37% Cakasana dkk, 2014

2 Cangkang kerang darah Anadara sp. 69,72% Cakasana dkk, 2014

3 Cangkang bekicot Achatina fulica 74,78 –

77,99%

Kusumaningsih dkk,

2004

4 Cangkang rajungan Portunus pelagicus 70,7% Rochima, 2007

5 Karapas udang Macrobrachium

sintagense 72,88%

Zulfikar dan Anak

AIR, 2006

6 Karapas udang Litopenaeus vannamei 88,19% Pamugkas, 2015



Manfaat kitin dan kitosan di berbagai bidang industri diantaranya dalam

industri farmasi, biokimia, bioteknologi, biomedikal, pangan, gizi, kertas, tekstil,

pertanian, kosmetik, membran dan kesehatan (Sulistiyoningrum dkk., 2013). Saat

ini terdapat lebih dari 200 aplikasi dari kitin dan kitosan serta turunannya di

industri makanan, pemrosesan makanan, bioteknologi, pertanian, farmasi,

kesehatan, dan lingkungan. (Balley and Ollis, 1977). Biopolimer kitosan potensial

untuk diaplikasikan dalam pengolahan limbah, obat-obatan, pengolahan makanan

dan bioteknologi (Savant et al., 2000). Kitosan juga dapat digunakan sebagai

penjerat logam Zn, Cd, Cu, Pb, Mg dan Fe (Knorr, 1984).

2.2. Film Bioplastik



(Stevens, 2002), dapat meningkatkan kualitas warna, aroma, dan tekstur produk,

serta untuk mengontrol pertumbuhan mikroba pada produk yang dilapisinya

(Krochta and Johnston, 1997). Film bioplastik diklasifikasikan ke dalam tiga

kategori berdasarkan sumbernya yaitu hidrokoloid (protein dan polisakarida),

lemak (asam lemak, asilgliserol atau malam) dan komposit (campuran hidrokoloid

dan lemak). Salah satu bahan dari golongan hidrokoloid adalah polisakarida yang

memiliki beberapa kelebihan, diantaranya selektif terhadap oksigen dan

karbondioksida serta penampilan tidak berminyak. Film bioplastik relatif tahan

terhadap perpindahan oksigen dan karbondioksida, namun kurang tahan terhadap

uap air (Pagella et al., 2002).



Biodegradasi merupakan proses pemecahan struktur material oleh aktivitas

mikroorganisme yang melibatkan serangkaian rekasi enzimatik (Krieg and Hall,

1984). Plastik sintetik membutuhkan waktu sekitar 100 tahun agar dapat

terdekomposisi oleh alam, sementara bioplastik dapat terdekomposisi 10 hingga

20 kali lebih cepat. Bioplastik yang terbakar tidak menghasilkan senyawa kimia

yang berbahaya (Huda dan Feris, 2007). Adapun faktor yang mempengaruhi

kecepatan degradasi plastik antara lain faktor lingkungan, meliputi cuaca dan

kelembaban udara. Faktor lainnya adalah temperatur, cahaya, pH, kandungan

oksigen, kandungan air, keberadaan organisme pengurai dan kondisi plastik yang

meliputi luas permukaan, titik leleh, elastisitas, dan kristalinitas mempunyai

peranan penting dalam proses biodegradasi (Tokiwa et al., 2005).

Pada pembuatan film bioplastik kitosan digunakan pelarut berkekuatan ion

rendah. Pelarut yang biasa digunakan adalah asam asetat 1 - 2% (v/v) (Knorr,

1982). Kitosan akan lebih kompak sebagai membran polimer dengan pelarut

berkekuatan ionik rendah disebabkan oleh densitas muatan yang tinggi sehingga

apabila digunakan pelarut berkekuatan ionik tinggi, ikatan hidrogen pada molekul

kitosan akan terganggu sehingga konformitas menjadi bentuk acak (Fehragucci,

2012).

Perbedaan jenis asam berpengaruh pada perbedaan kuat tarik. Park et al.

(2002) menyatakan bahwa penggunaan asam asetat menghasilkan kuat tarik

terbesar, diikuti oleh asam malat, laktat, dan sitrat. Hal ini dikarenakan berat

molekul kitosan lebih tinggi pada pelarut asam asetat dibandingkan pada ketiga

larutan asam lainnya. Dalam larutan asam asetat, kitosan menunjukkan bentuk



dimer sehingga menghasilkan interaksi antarmolekul yang relatif kuat (Nurhayati

dan Agusman, 2011). Hal ini juga diperkuat oleh Kerch and Korkhov (2010),

bahwa kitosan dengan berat molekul tinggi menghasilkan kuat tarik yang lebih

tinggi dibandingkan dengan berat molekul rendah.

Karakteristik dari film bioplastik yaitu kuat tarik (tensile strength), kuat

tusuk (puncture srength), persen pemanjangan (% elongation), elastisitas dan

biodegradabilitas (Skurtys et al., 2009). Kuat tarik adalah gaya tarik maksimum

yang dapat ditahan oleh sebuah film. Parameter ini menggambarkan gaya

maksimum yang terjadi pada film. Hasil pengukuran ini berhubungan erat dengan

jumlah plasticizer yang ditambahkan pada proses pembuatan film. Penambahan

plastisizer lebih dari jumlah tertentu akan menghasilkan film dengan kuat tarik

yang lebih rendah (Lai et al., 1997). Nilai kuat tarik minimal film berdasarkan

standar industri pengemas makanan adalah 0,39 MPa atau 4 kgf/cm2.

Menurut Isnawati (2008), bahwa nilai persen pemanjangan yang tinggi

mengindikasikan film bioplastik yang dihasilkan tidak mudah putus karena

mampu menahan beban dan gaya tarik yang diberikan. Hal ini didukung dengan

pendapat Theresia (2003), bahwa semakin tinggi nilai persen pemanjangan maka

akan semakin plastis, sebaliknya semakin rendah akan bersifat rapuh. Nilai persen

pemanjangan minimum film berdasarkan standar industri pengemas makanan

adalah 70%.

Ketebalan merupakan salah satu karakteristik film bioplastik yang sangat

penting. Ketebalan yang melebihi standar akan berpengaruh pada organoleptik

produk dan jika ketebalan dibawah standar mengindikasikan bahwa film bioplastik



tersebut mudah sobek. Nilai ketebalan maksimum film berdasarkan standar

industri pengemas makanan adalah 0,25 mm.

Laju transmisi uap air merupakan parameter yang juga harus diperhatikan

pada penggunaan film bioplastik sebagai pengemas produk pangan (Nurhayati dan

Agusman, 2011). Film dengan laju transmisi uap air rendah akan menahan

terjadinya transmisi uap air dari lingkungan ke produk sehingga dapat menekan

pertumbuhan mikroba. Nilai laju transmisi uap air maksimum film berdasarkan

standar industri pengemas makanan adalah 7,0 g/m2/hari. Nilai laju transmisi uap

air dipengaruhi oleh ketebalan film. Semakin tebal edible film yang dihasilkan

maka semakin tinggi kemampuannya untuk menghambat laju gas dan uap air,

namun, ketebalan yang tinggi akan berpengaruh terhadap organoleptik produk.

Nilai ketebalan maksimum film berdasarkan standar industri pengemas makanan

adalah 0,25 mm.

Waktu degradasi sempurna merupakan waktu yang diperlukan untuk terurai

di dalam tanah secara keseluruhan (100%). Perhitungan waktu degradasi

sempurna film bioplastik merupakan hal yang penting untuk mengetahui sifat

biodagradable yang dimiliki film bioplastik. Berdasarkan standar ASTM D-6002

untuk biodegradasi film bioplastik membutuhkan 60 hari untuk terurai secara

keseluruhan (100%).

Film bioplastik berbahan dasar kitosan dapat dimanfaatkan sebagai

pengawet daging (Miskiyah dkk., 2015) dan pelapis pada sosis ataupun dodol

(Harris, 2001), sehingga dapat mengurangi produksi sampah non-biodegradable.



2.3. Carboxy Methyl Cellulose (CMC)

Menurut Damat (2008), karakteristik fisik film bioplastik dipengaruhi oleh

jenis bahan serta jenis dan konsentrasi plasticizer yang dapat meningkatkan

fleksibilitas dengan mengurangi gaya intermolekul sepanjang rantai polimer

(Septiana, 2009). Plasticizer secara umum meningkatkan permeabilitas film

terhadap gas, uap air dan zat-zat terlarut (Caner et al., 1998).

Carboxy Methyl Cellulose (CMC) merupakan rantai polimer yang terdiri

dari unit molekul selulosa. Setiap unit anhidroglukosa memiliki tiga gugus

hidroksil dan beberapa atom hidrogen dari gugus hidroksil tersebut disubstitusi

oleh carboxymethyl (Kamal, 2010). Struktur CMC dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2. Struktur CMC (Kamal, 2010)

Sifat CMC antara lain mudah larut dalam air dingin maupun air panas, dapat

membentuk lapisan dan bersifat stabil terhadap lemak. Berdasarkan sifat hidrofilik

CMC, maka penambahan CMC akan memperbaiki sifat mekanik film bioplastik.

Hal ini disampaikan oleh Katili dkk. (2013) yang menggunakan gliserol

sebagai plasticizer, dimana sifat gliserol dan CMC adalah sama yakni hidrofilik.

Menurut Katili dkk. (2013) penambahan plasticizer akan mengurangi gaya

intermolekul sehingga mobilitas antar rantai molekul polimer meningkat dan

menyebabkan film menjadi elastis.



2.4. Glutaraldehida

Glutaraldehida adalah suatu senyawa organik dengan rumus molekul

C5H8O2 / CH2(CH2CHO)2. Struktur glutaraldehida dapat dilihat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3. Struktur glutaraldehida (Anitha et al., 2012)

Menurut New Jersey Department of Health and Senior Services (1997),

glutaraldehida dapat dimanfaatkan dalam penyamakan kulit, komposisi dalam

sinar X-ray dan sebagai agen crosslinking. Purwatiningsih (2007) menyatakan

bahwa penambahan glutaraldehida menimbulkan ikatan silang sehingga matriks

makin rapat. Asto dkk. (2015) menjelaskan bahwa penambahan NaOH

(deasetilasi) dan glutaraldehid pada kitin akan menimbulkan ikatan silang antara

gugus amina (NH2) dengan glutaraldehid. Ikatan silang terjadi antara gugus

aldehid dari glutaraldehida berikatan dengan gugus amino bebas pada kitosan.

Gugus aldehid tersebut sangat reaktif terhadap gugus amina pada kitosan sehingga

apabila direaksikan, gugus aldehida akan berikatan kovalen dengan gugus amina

dan menghubungkan antara polimer kitosan.



III KERANGKA KONSEPTUAL PENELITIAN DAN HIPOTESIS

3.1 Kerangka Konseptual

Film bioplastik merupakan plastik yang bersifat mudah terurai

(biodegradable) sehingga ramah lingkungan. Bahan dasar pembuatan film

bioplastik terdiri dari lipid (asam lemak dan asil gliserol), hidrokoloid (protein dan

polisakarida) dan komposit. Kitosan dipilih sebagai bahan dasar pembuatan film

bioplastik karena kitosan merupakan salah satu bagian dari polisakarida yang

memiliki beberapa kelebihan, diantaranya selektif terhadap oksigen dan

karbondioksida serta penampilan tidak berminyak. Film bioplastik relatif tahan

terhadap perpindahan oksigen dan karbondioksida, namun kurang tahan terhadap

uap air (Pagella et al., 2002).

Aplikasi kitosan sebagai pengganti plastik sintetik telah banyak dilakukan

penelitian. Kitosan mengandung gugus amida dan gugus hidroksil yang bersifat

kereaktifan tinggi sehingga ikatan hidrogen terbentuk kuat. Kitosan sebagai film

bioplastik didasarkan atas sifat kitosan yang mudah terurai, tidak beracun (LD50

16 gr/kg BB), dapat membentuk film yang kuat dan merupakan penghalang yang

baik terhadap oksigen (Butler et al., 1996). Dasar terbentuknya tekstur film adalah

terbentuknya ikatan hidrogen sehingga film yang dihasilkan memiliki tekstur yang

kaku. Untuk mengurangi sifat kaku maka perlu ditambahkan plasticizer dengan

konsentrasi yang tepat sehingga didapatkan karakteristik yang elastis. Plasticizer

akan melemahkan ikatan hidrogen internal (intermolekul dan intramolekul

kitosan) sehingga mobilitas polimer meningkat sehingga film yang dihasilkan

memiliki karakteristik yang elastis (Kester dan Fennema, 1989).



Jenis plasticizer antara lain gliserol, sorbitol dan carboxy methyl cellulose (CMC).

Pemilihan CMC sebagai plasticizer didasarkan atas sifat homogenisasi yang cepat

dibandingkan dengan jenis plasticizer lainnya yakni 15 menit. Penambahan CMC

sebagai plasticizer telah dilaporkan oleh Saputra (2012) bahwa CMC menurunkan

nilai kuat tarik pada film bioplastik dikarenakan CMC tidak berikatan dengan

kitosan sehingga perlu ditambahkan crosslinking agent sebagai pengikat antara

CMC dan kitosan. Terdapat tiga jenis agen penaut silang (crosslinking agent)

yakni heksametilenadisosianat, glutaraldehida dan epiklorohidrin. Penggunaan

glutaraldehida sebagai agen penaut silang pada film kitosan adalah karena

glutaraldehida sebagai crosslinking agent akan bereaksi dengan gugus amida

(NH2) pada kitosan, sedangkan heksametilenadisosianat dan epiklorohidrin hanya

akan bereaksi dengan gugus hidroksil (OH), dimana gugus hidroksil pada kitosan

telah bereaksi sebelumnya dengan asam asetat (CH3COOH).

Penambahan glutaraldehida sebagai bahan pembentuk ikatan silang telah

banyak dilakukan penelitian. Makin tinggi konsentrasi glutaraldehida yang

ditambahkan, maka kekuatan gel akan makin besar. Hal ini jelas terlihat

mengingat fungsi glutaraldehida dalam pembuatan gel adalah sebagai pembentuk

ikatan silang (Sugita dkk., 2007).

Glutaraldehida sebagai crosslinking agent berperan dalam mengikat

kitosan dan CMC dengan adanya ikatan silang yang terjadi antara gugus

karbooksil (C=O) pada glutaraldehida dengan gugus amin (NH2) pada kitosan

(Leceta and Guerrero, 2012) dan gugus hidroksil (OH) pada CMC (Asma et al.,

2013). Adanya ikatan silang antara kitosan dan glutaraldehida akan meningkatkan



kekuatan mekanik matriks gel (Rohindra et al., 2004) sehingga film yang

dihasilkan akan sesuai dengan standar industri pengemas makanan. Berdasarkan

penelitian yang telah dilakukan oleh Saputra (2012), film kitosan terplastis CMC

memiliki karakteristik ketebalan berkisar antara 0,10-0,22 mm, kuat tarik 12,90–

25,50 kgf/cm2 dan persen pemanjangan 16,95–20,45%.

3.2 Hipotesis

H0 : Penambahan glutaraldehida tidak berpengaruh terhadap karakteristik film

bioplastik kitosan terplastis CMC.

H1 : Penambahan glutaraldehida berpengaruh terhadap karakteristik film

bioplastik kitosan terplastis CMC.



Gambar 3.1. Kerangka konseptual penelitian

Ikatan silang antara gugus karboksil pada

glutaraldehida dengan gugus amin pada kitosan dan

gugus hidroksil pada CMC

Matriks film makin rapat

Film bioplastik sesuai standar industri pengemas

makanan

Keterangan :

: aspek yang diteliti

: aspek yang tidak diteliti

CMC

Plasticizer

Sorbitol

Gliserol

Melemahkan gaya tarik

ikatan hidrogen

Mobilitas polimer

meningkat

CMC tidak berikatan

silang dengan kitosan

Crosslinking agent

Epiklorohidrin

Glutaraldehida

Heksametilenadisosianat

Kitosan

Gugus amida

(-NH2)

Gugus hidroksil

(-OH)

Asam asetat (CH3COOH)

Film bersifat kaku

Ikatan hidrogen

Film bioplastik

Hidrokoloid Lipid Komposit

Asil gliserol

(malam)

Asam Lemak Polisakarida Protein



IV METODOLOGI

4.1 Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Kering Fakultas Perikanan

dan Kelautan Universitas Airlangga Surabaya. Karakterisasi film bioplastik

dilaksanakan di Unit Layanan Pengujian (ULP) Fakultas Farmasi Universitas

Airlangga Surabaya dan Laboratorium Energi Institut Teknologi Sepuluh

Nopember Surabaya. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari – Mei 2016.

4.2 Materi Penelitian

4.2.1 Peralatan Penelitian

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain beaker glass 100

mL, gelas ukur 100 mL, hotplate, magnetic stirer, tisu, handglove, masker gas,

kaca mata pelindung, timbangan analitik, cruss tang, sendok, batang statif, clamp,

oven dan cetakan 15 cm x 15 cm.

4.2.2 Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kitosan yang

didapatkan dari PT. Biotech Surindo, asam asetat, glutaraldehida dan Carboxy

Methyl Cellulose (CMC).

4.3 Metode Penelitian

4.3.1 Rancangan Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode Rancangan Acak

Lengkap (RAL) dengan empat perlakuan dan setiap perlakuan dilakukan lima



ulangan sehingga didapatkan 20 (dua puluh) satuan penelitian. Ciri-ciri RAL

adalah media dan bahan percobaan seragam dan sumber keragaman hanya satu

yaitu perlakuan disamping pengaruh acak (Kusriningrum, 2015). Empat perlakuan

yang diberikan antara lain :

Perlakuan A (kontrol) : Film bioplastik dengan komposisi 2 gram kitosan dan 0,1

% CMC.

Perlakuan B : Film bioplastik dengan komposisi 2 gram kitosan, 0,1 %

CMC dan 1 mL glutaraldehida 3,5 %.

Perlakuan C : Film bioplastik dengan komposisi 2 gram kitosan, 0,1 %


Perlakuan D : Film bioplastik dengan komposisi 2 gram kitosan, 0,1 %


Persentase penambahan 1 mL glutaraldehida didasarkan pada penelitian

Sugita dkk. (2007) bahwa matriks gel kitosan optimum didapatkan pada

penambahan 1 mL glutaraldehida 4% (v/v) yang memberikan nilai kekuatan, titik

pecah, ketegaran, pembengkakan dan pengerutan berturut-turut adalah 881,4385

g/cm2, 1,0267 cm, 8,5179 g/cm, 4,5313 g dan 1,6280 g.

Pengacakan dalam penelitian bertujuan untuk memberikan peluang yang

sama pada setiap satuan penelitian dan untuk menghindari bias atau setidak-

tidaknya untuk memperkecil bias yang mungkin ada dalam percobaan

(Kusriningrum, 2010). Metode pengacakan yang digunakan dalam penelitian ini

adalah dengan cara lotre.



4.3.2 Variabel Penelitian

Terdapat tiga variabel dalam penelitian ini, yaitu variabel bebas, variabel

terikat, dan variabel kontrol.

Variabel bebas : Konsentrasi glutaraldehida.

Variabel terikat : Laju transmisi uap air, ketebalan, kuat tarik,perpanjangan putus

dan waktu degradasi sempurna.

Variabel control : Jenis kitosan, alat (ukuran cetakan, ketelitian alat, bentuk

cetakan), bahan (konsentrasi pelarut, kemurnian), suhu

(pengeringan dan proses pembuatan film), waktu, volume

larutan film bioplastik dan metode pembuatan film bioplastik.

4.3.3 Prosedur Kerja

Terdapat beberapa tahapan yang akan dilakukan dalam penelitian ini,

yaitu:

A. Pembuatan Film Bioplastik

Pembuatan film bioplastik mengacu pada Butler et al. (1996) yang

dimodifikasi oleh Saputra (2012). Sebanyak 2 gram kitosan dilarutkan dalam 100

mL asam asetat 1% dan dipanaskan pada suhu 60 °C selama 15 menit kemudian

ditambahkan 0,1% CMC dan diaduk menggunakan magnetic stirer selama 15

menit. Pengadukan dilakukan untuk mencegah terbentuknya gumpalan. Sebanyak

1 mL glutaraldehida dengan ragam konsentrasi 3,5% ; 4,0% dan 4,5% (v/v)

ditambahkan tetes demi tetes, sedangkan pada perlakuan kontrol tidak

ditambahkan glutaraldehida. Setelah larutan homogen, selanjutnya dituangkan

pada cetakan akrilik 15 cm x 15 cm dan didiamkan pada suhu 60 °C selama 3 jam.



B. Karakterisasi Film Bioplastik

Karakterisasi meliputi ketebalan, kuat tarik, perpanjangan putus laju

transmisi uap air dan waktu degradasi sempurna. Ketebalan diukur menggunakan

Microcal Meshmer (ASTM D-1005) yang dilakukan pada lima tempat berbeda

dan hasilnya didapatkan dari rata-rata kelima pengukuran tersebut. Kekuatan tarik

adalah tegangan maksimum sampel sebelum putus sedangkan perpanjangan putus

adalah pertambahan panjang yang didapatkan hingga film putus. Kekuatan tarik

dan perpanjangan putus diukur menggunakan alat Tensile Strenght and

Elongation Test Strograph (ASTM D-882). Kuat tarik ditentukan berdasarkan

gaya maksimum saat film putus dan perpanjangan putus ditentukan dari

pemanjangan (cm) hingga film putus dengan cara membandingkan pertambahan

panjang dan panjang awal film.

Laju transmisi uap air (ASTM E-96) dilakukan dengan meletakan film

berukuran 5x5 cm pada permukaan atas wadah yang berisi 10 mL aquades dan

diletakan pada desikator selama 1 hari (24 jam). Perhitungan laju transmisi uap air

didasarkan pada pertambahan berat film setelah pengujian, waktu dan luas film.

Waktu degradasi sempurna (complete degradability time) merupakan

parameter yang menunjukan kualitas plastik sehingga dapat digolongkan dalam

Kuat tarik (kgf/cm2) = Gaya Kuat Tarik .

Luas Penampang (cm2)

% E = Pertambahan panjang x 100%

Panjang awal

WVTR = Pertambahan berat film (gram)

Waktu uji (hari) x luas film (m2)



plastik biodegradable atau non-biodegradable. Pengukuran Waktu degradasi

sempurna (complete degradability time) mengacu pada Pimpan, et al. (2001).

Preparasi bioplastik untuk uji degradabilitas dilakukan dengan memotong film

bioplastik dengan ukuran 5 cm x 1 cm kemudian dikeringkan dalam desikator dan

ditimbang berat sebelum penguburan (W0). Sampel dikubur dalam tanah selama

waktu uji yang ditentukan oleh peneliti dan selanjutnya sampel diambil dari tanah,

dibersihkan dari kotoran yang melekat dan dimasukan dalam desikator serta

dilakukan penimbangan berat aahir setelah penguburan (W1). Persentase

kehilangan berat, perkiraan waktu terdegradasi sempurna dan laju degradabilitas

dapat dihitung menggunakan rumus berikut :

Analisis struktur permukaan film dilakukan dengan Scanning Electrone

Microscope (SEM) (Toya et al., 1986) yang dilakukan dengan cara menempelkan

film pada specimen holder. Film yang akan di analisis, dipotong ukuran 8 mm dan

dibersihkan dari kotoran yang menempel serta pemberian coating pada film

berupa emas-paladium yang bertujuan agar specimen dapat menghantarkan listrik

ketika dipotret. Prinsip kerja SEM yakni dengan pancaran yang diradiasi terhadap

% Kehilangan Berat = W0 – W1 x

100%

W0

Waktu Degradasi Sempurna = 100% x waktu uji

% Kehilangan Berat

Laju Degradabilitas = (W0 – W1)

Waktu uji



specimen. Analisis SEM dilakukan untuk mengetahui struktur permukaan film

yang berhubungan dengan ikatan yang terjadi antara kitosan, CMC dan

glutaraldehida.

4.4 Parameter Pengamatan

Parameter dalam penelitian ini dibagi menjadi dua, yaitu parameter utama

dan parameter pendukung. Parameter utama dalam penelitian ini adalah ketebalan,

kuat tarik, persen perpanjangan, laju transmisi uap air dan waktu degradasi

sempurna, sedangkan parameter pendukung penelitian adalah karakteristik kitosan

yang meliputi Degree of Deacetylation (DD), kadar abu, viskositas dan kelarutan

kitosan.

4.5 Analisis Data

Data yang diperoleh dari penelitian ini selanjutnya akan dianalisis

menggunakan sidik ragam (ANOVA) untuk mengetahui pengaruh tiap perlakuan

terhadap karakteristik film bioplastik. Apabila ada perbedaan yang nyata maupun

sangat nyata, maka akan dilakukan uji lanjut Duncan untuk mengetahui perlakuan

terbaik. Uji Duncan bertujuan untuk membandingkan perlakuan mana yang

menghasilkan hasil terbaik (Kusriningrum, 2012). Penentuan perlakuan terbaik

juga didasarkan atas standar industri pengemas makanan JIS 2-1707 dan ASTM

D-6002.



Gambar 4.1. Diagram alir penelitian

A1

A2

A3

A4

A5

B1

B2

B3

B4

B5

C1

C2

C3

C4

C5

D1

D2

D3

D4

D5

Persiapan alat dan bahan

Pembuatan film bioplastik

D (4,5%) A (0%) B (3,5%) C (4%)

Karakterisasi

Ketebalan Kuat tarik Persen

pemanjangan

Analisis data

Waktu degradasi

sempurna

Scanning Electrone Microscope (SEM)

Laju transmisi

uap air



V HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. Hasil

Hasil penelitian ini menunjukan bahwa film bioplastik dengan penambahan

konsentrasi gutaraldehida yang berbeda memiliki karakteristik yang berbeda pula.

Adapun film bioplastik yang terbentuk pada masing-masing perlakuan dapat

dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 5.1. Film bioplastik dengan penambahan 1 mL glutaraldehida (a) 0% ;

(b) 3,5 % ; (c) 4 % dan (d) 4,5 %.

Penampakan fisik film bioplastik tanpa penambahan glutaraldehida

memiliki warna lebih jernih dibandingkan dengan film bioplastik dengan

penambahan glutaraldehida yang memiliki warna coklat pekat. Film bioplastik

dengan penambahan glutaraldehida 4,5% memiliki warna coklat yang paling

pekat dibandingkan dengan film bioplastik dengan penambahan 3,5% dan 4%.

Karakteristik film bioplastik antara lain adalah ketebalan, kuat tarik, persen

pemanjangan, laju transmisi uap air dan waktu degradasi sempurna. Adapun

penilaian karakteristik film bioplastik hasil penelitian dibandingkan dengan

standar industri pengemas makanan (JIS 2-1707 dan ASTM D-6002) dapat dilihat

pada Tabel 5.1.



Tabel 5.1. Perbandingan karakteristik film bioplastik dengan standar

Parameter Perlakuan

Standar 0 % 3,5 % 4 % 4,5%

Ketebalan (mm) 0,3 0,21 0,1 0,15 Maksimal

0,25 mm

JIS

2-1707

Kuat tarik

(KgF/cm2)

41,96 53,41 120,04 84,61 Minimal

4 KgF/cm2

Perpanjangan

putus (%) 28,28 6,39 4,09 6,21

Minimal

70 %

Laju transmisi

uap air

(g/m2/hari)

13,37 6,57 5,8 6,28 Maksimal

7 g/m2/hari

Waktu

degradasi

sempurna (hari)

7 42 134 70 60 hari ASTM

D-6002

5.1.1. Ketebalan

Rata-rata hasil pengujian ketebalan film bioplastik pada perlakuan A adalah

0,3 mm; B 0,21 mm; C 0,1 mm; dan D 0,15 mm. Grafik nilai rata-rata ketebalan

film bioplastik kitosan terplastis CMC dengan agen penaut silang glutaraldehida

dapat dilihat pada Gambar 5.2.

Gambar 5.2. Grafik ketebalan film bioplastik kitosan terplastis CMC dengan

penambahan konsentrasi glutaraldehida berbeda

Hasil analisis sidik ragam (ANOVA) menunjukan bahwa penambahan

glutaraldehida berpengaruh nyata (P<0,05) terhadap ketebalan film bioplastik

(Lampiran 2). Hasil uji lanjut Duncan menunjukan bahwa rata-rata nilai ketebalan



perlakuan glutaraldehida 0% berbeda nyata dengan perlakuan glutaraldehida 4 dan

4,5% namun tidak berbeda nyata dengan perlakuan glutaraldehida 3,5%,

sedangkan pada perlakuan 4 dan 4,5% tidak berbeda nyata satu dengan lainnya.

Berpedoman pada standar industri pengemas makanan, maka film bioplastik yang

dihasilkan pada penelitian ini masih memenuhi standar untuk dikategorikan

sebagai bioplastik pengemas makanan. Standar maksimal ketebalan bioplastik

pengemas makanan adalah 0,25 mm (JIS 2-1707).

5.1.2. Kuat Tarik

Rata-rata hasil pengujian kuat tarik film bioplastik pada perlakuan A adalah

41,96 KgF/cm2; B 53,41 KgF/cm

2; C 120,04 KgF/cm

2; dan D 84,61 KgF/cm

2.

Grafik nilai rata-rata kuat tarik film bioplastik kitosan terplastis CMC dengan

penambahan berbagai konsentrasi glutaraldehida dapat dilihat pada Gambar 5.3.

Gambar 5.3. Grafik kuat tarik film bioplastik kitosan terplastis CMC dengan

penambahan konsentrasi glutaraldehida berbeda

Hasil analisis sidik ragam (ANOVA) menunjukan bahwa terdapat perbedaan

yang nyata (P<0,05) antar perlakuan (Lampiran 4). Hasil uji lanjut Duncan

menunjukan bahwa perlakuan glutaraldehida 4% berbeda nyata dengan 0 dan

3,5% namun tidak berbeda nyata dengan perlakuan glutaraldehida 4,5%.



Berpedoman pada standar industri pengemas makanan, standar minimal kuat tarik

adalah 4 KgF/cm2 (JIS 2-1707), sehingga hasil dari penelitian ini masih memenuhi

standar untuk dikategorikan sebagai bioplastik pengemas makanan.

5.1.3. Persen Pemanjangan

Rata-rata hasil pengujian nilai persen pemanjangan film bioplastik pada

perlakuan A adalah 28,28%; B 6,39%; C 4,09%; dan D 6,21%. Hasil analisis sidik

ragam (ANOVA) menunjukan bahwa penambahan glutaraldehida berpengaruh

nyata (P<0,05) terhadap persen pemanjangan film bioplastik. Grafik nilai rata-rata

persen pemanjangan film bioplastik kitosan terplastis CMC dengan penambahan

berbagai konsentrasi glutaraldehida dapat dilihat pada Gambar 5.4.

Gambar 5.4. Grafik persen pemanjangan film bioplastik kitosan terplastis CMC

dengan penambahan konsentrasi glutaraldehida berbeda



menunjukan bahwa perlakuan glutaraldehida 0% berbeda nyata dengan perlakuan

glutaraldehida 3,5%; 4% dan 4,5%. Berpedoman pada standar industri pengemas

makanan, standar minimal persen pemanjangan adalah 70% (JIS 2-1707). Hasil

persen pemanjangan pada penelitian ini berkisar antara 4,09-28,28% sehingga



masih belum memenuhi standar untuk dikategorikan sebagai bioplastik pengemas

makanan untuk karakteristik persen pemanjangan.

5.1.4. Laju Transmisi Uap Air

Rata-rata hasil pengujian laju transmisi uap air (water vapour transmission

rate / WVTR) film bioplastik pada perlakuan A adalah 13,37 g/m2/hari; B 6,57

g/m2/hari; C 5,8 g/m

2/hari; dan D 6,28 g/m

2/hari. Hasil analisis sidik ragam

(ANOVA) menunjukan bahwa penambahan glutaraldehida berpengaruh nyata

(P<0,05) terhadap laju transmisi uap air film bioplastik. Grafik nilai rata-rata hasil

pengujian laju transmisi uap air film bioplastik kitosan terplastis CMC dengan

penambahan berbagai konsentrasi glutaraldehida dapat dilihat pada Gambar 5.5.

Gambar 5.5. Grafik laju transmisi uap air (WVTR) film bioplastik kitosan

terplastis CMC dengan penambahan konsentrasi glutaraldehida

berbeda




glutaraldehida 3,5%; 4% dan 4,5%. Berdasarkan hasil penelitian ini, maka

bioplastik kitosan terplastis CMC dengan penambahan glutaraldehida memenuhi



syarat sebagai pengemas makanan dengan nilai laju transmisi uap air kurang dari

7 g/m2/hari (JIS 2-1707).

5.1.5. Waktu Degradasi Sempurna

Rata-rata hasil waktu degradasi sempurna film bioplastik pada perlakuan A

adalah 7 hari, B 42 hari, C 134 hari dan D 70 hari. Hasil analisis sidik ragam

(ANOVA) menunjukan bahwa penambahan glutaraldehida berpengaruh nyata

(P<0,05) terhadap waktu degradasi sempurna film bioplastik. Grafik nilai rata-rata

hasil pengujian waktu degradasi sempurna film bioplastik kitosan terplastis CMC

dengan penambahan berbagai konsentrasi glutaraldehida dapat dilihat pada

Gambar 5.6.

Gambar 5.6. Grafik waktu degradasi sempurna film bioplastik kitosan

terplastis CMC dengan penambahan konsentrasi glutaraldehida berbeda




glutaraldehida 4% dan 4,5% namun tidak berbeda nyata dengan perlakuan

glutaraldehida 3,5%. Berpedoman pada standar plastik biodegradable (ASTM D-



6002), maka hasil penelitian ini menunjukan bahwa film bioplastik kitosan

terplastis CMC dan tertaut silang glutaraldehida membutuhkan waktu yang lebih

lama yakni 42-134 hari untuk terurai secara keseluruhan.

5.1.6. Pengamatan Scanning Electrone Microscope (SEM)

Pengamatan mikroskopis struktur permukaan film bioplastik menggunakan

Scanning Electrone Microscope (SEM). Pengamatan dilakukan pada film

bioplastik yang memiliki nilai karakteristik terbaik. Film bioplastik dengan

penambahan glutaraldehida 4% memiliki rata-rata nilai laju transmisi uap air

terendah yakni 5,8 g/m2/hari. Karakteristik laju transmisi uap air merupakan salah

satu indikator terbentuknya ikatan silang antara kitosan, CMC dan glutaraldehida.

Semakin rendah nilai laju transmisi uap air maka glutaraldehida semakin baik

berikatan dengan CMC dan kitosan dengan menutup pori-pori film. Hasil

pengamatan SEM menunjukan bahwa permukaan mikroskopis film bioplastik

berbahan dasar kitosan terplastis CMC dengan penambahan glutaraldehida

memiliki pori-pori yang rapat, kompak dan tidak ditemukan pahatan pada struktur

mikroskopis film. Hasil yang berbeda dapat dilihat pada hasil pengamatan film

bioplastik kitosan terplastis CMC tanpa penambahan glutaraldehida yang

memiliki pori-pori tidak rapat dan banyak terdapat pahatan (Saputra, 2012). Hasil



analisis struktur mikroskopis permukaan film bioplastik menggunakan SEM dapat

dilihat pada Gambar 5.7.

Gambar 5.7. Struktur mikroskopis film bioplastik tanpa penambahan

glutaraldehida (Saputra, 2012) (a). Struktur mikroskopis film bioplastik dengan

penambahan glutaraldehida 4% (Dokumentasi penelitian) (b)

Pada Gambar 5.7 (a), dapat dilihat bahwa banyak pahatan pada permukaan

film. Hal ini mengindikasikan bahwa tidak terdapat ikatan silang antara kitosan

dan CMC sehingga pori-pori matriks lebar. Penambahan glutaraldehida

menimbulkan ikatan silang antara kitosan dan CMC sehingga matriks semakin

rapat (Gambar 5.7. b).

5.2. Pembahasan

Pengamatan warna film bioplastik dilakukan secara fisik dengan mengamati

warna pada masing-masing perlakuan. Penampakan fisik film bioplastik tanpa

penambahan glutaraldehida memiliki warna jernih sedangkan penampakan fisik

film bioplastik dengan penambahan glutaraldehida memiliki warna coklat pekat.

Kenampakan coklat pekat ditimbulkan oleh penambahan glutaraldehida yang

merupakan cairan coklat sehingga penambahan glutaraldehida dengan konsentrasi

berbeda akan menghasilkan film bioplastik dengan kenampakan warna yang

berbeda pula. Semakin tinggi konsentrasi glutaraldehida yang ditambahkan maka

a b



warna yang dihasilkan pada film bioplastik akan semakin pekat. Kenampakan film

bioplastik akan berpengaruh terhadap organoleptik produk yang akan dikemasnya

sehingga akan menurunkan daya tarik konsumen terhadap produk tersebut.

Penambahan glutaraldehida dalam penelitian ini mengacu pada fungsi

glutaraldehida sebagai agen penaut silang (crosslinking agent) sehingga

glutaraldehida dapat mengisi rongga antara CMC dan kitosan. Glutaraldehida

sebagai crosslinking agent berperan dalam mengikat kitosan dan CMC dengan

adanya ikatan silang yang terjadi antara gugus aldehid (C=O) pada glutaraldehida

dengan gugus amin (NH2) pada kitosan (Leceta and Guerrero, 2012) dan gugus

hidroksil pada CMC (Asma et al., 2014). Ikatan silang yang terjadi antara kitosan,

glutraraldehida dan CMC akan menurunkan rata-rata nilai ketebalan, persen

pemanjangan dan waktu degradasi sempurna, sedangkan pada rata-rata nilai kuat

tarik akan mengalami peningkatan. Ikatan silang antara kitosan dan glutaraldehida

dapat dilihat pada Gambar 5.8.

Gambar 5.8. Crosslinking kitosan dengan glutaraldehida (Goncalves et al., 2005).

Ketebalan merupakan karakteristik film bioplastik yang berhubungan

dengan organoleptik produk. Bioplastik sebagai pengemas makanan primer

berpengaruh pada aspek rasa dan kenampakan sedangkan sebagai kemasan



sekuder, bioplastik berpengaruh pada aspek kenampakan. Bioplastik yang terlalu

tipis akan mudah mengalami kerusakan berupa sobek serta fungsinya sebagai

pelindung produk akan terganggu. Namun bioplastik yang terlalu tebal akan

berpengaruh terhadap rasa dari produk yang dilapisi dan akan mengganggu

kenampakan produk.

Pada penelitian ini, film bioplastik dengan penambahan glutaraldehida

memiliki ketebalan berkisar antara 0,1-0,21 mm. Nilai ini lebih rendah jika

dibandingkan dengan film bioplastik tanpa penambahan agen penaut silang yakni

0,3 mm. Semakin tinggi konsentrasi penambahan glutaraldehida maka akan

semakin banyak kitosan yang tertarik dengan CMC sehingga rongga antar

komponen akan semakin kecil yang diikuti dengan penurunan nilai rata-rata

ketebalan film. Faktor yang dapat mempengaruhi ketebalan film adalah sifat dan

komposisi bahan (Sara, 2015). Penambahan komposisi bahan akan meningkatkan

ketebalan film yang dihasilkan jika bahan tambahan tersebut memiliki sifat tidak

larut pada larutan bioplastik. Glutaraldehida merupakan cairan berwarna coklat

yang larut sempurna dalam larutan bioplastik kitosan terplastis CMC. Kelarutan

sempurna dibuktikan oleh tidak adanya gumpalan pada larutan bioplastik setelah

pencampuran. Glutaraldehida akan bekerja mengisi rongga pada matriks film

sehingga tidak akan meningkatkan nilai rata-rata ketebalan film.

Mengacu pada standar JIS 2-1707 yang menyebutkan bahwa maksimal

ketebalan bioplastik adalah 0,25 mm, maka perlakuan terbaik pada karakteristik

ketebalan didapatkan pada film bioplastik dengan penambahan glutaraldehida

3,5% yang memiliki nilai ketebalan 0,21 mm. Hal ini dikarenakan film bioplastik



tanpa tanpa penambahan glutaraldehida memiliki nilai ketebalan yang melebihi

standar yakni 0,3 mm.

Kuat tarik merupakan besar gaya yang diperlukan hingga bioplastik putus.

Nilai kuat tarik rendah berarti bioplastik tersebut mudah rusak dan nilai kuat tarik

tinggi mengindikasikan bahwa bioplastik yang dihasilkan dapat melindungi

produk dari gangguan mekanik berupa benturan ataupun gesekan antar produk.

Nilai rata-rata kuat tarik film bioplastik dengan penambahan glutaraldehid berkisar

antara 53,41-120,04 KgF/cm2. Nilai ini lebih tinggi jika dibandingkan dengan film

bioplastik tanpa penambahan glutaraldehida yakni 41,96 KgF/cm2. Penambahan

glutaraldehida dengan kosentrasi berbeda juga berpengaruh pada nilai rata-rata

kuat tarik yang dihasilkan. Penambahan glutaraldehida yang lebih tinggi akan

meningkatkan ikatan silang sehingga matriks film semakin rapat dan diperlukan

gaya yang lebih besar dibandingkan matriks film dengan penambahan konsentrasi

glutaraldehida yang lebih rendah dan atau tanpa penambahan glutaraldehida.

Purwatiningsih (2007) menyatakan bahwa makin tinggi konsentrasi

glutaraldehida, titik pecah matriks gel makin kecil karena ikatan silang matriks

makin rapat, sehingga kedalaman penetrasi pada saat gel pecah menjadi kecil,

dengan begitu maka kuat tarik film akan semakin tinggi. Ikatan silang antara CMC

dan glutaraldehida dapat dilihat pada Gambar 5.9.

Gambar 5.9. Ikatan silang CMC-glutaraldehida (Asma et al., 2014)



Mengacu pada standar JIS 2-1707 yang menyebutkan bahwa minimal nilai

kuat tarik bioplastik adalah 4 KgF/cm2, maka perlakuan terbaik pada karakteristik

kuat tarik didapatkan pada film bioplastik dengan penambahan glutaraldehida 4%

yang memiliki nilai kuat tarik tertinggi yakni 120,04 KgF/cm2.

Persen pemanjangan merupakan persentase penambahan panjang film yang

diukur dari panjang awal hingga didapatkan panjang ahir setelah pegujian. Nilai

rata-rata persen pemanjangan film bioplastik dengan penambahan glutaraldehid

berkisar antara 4,09-6,39%. Nilai ini lebih rendah jika dibandingkan dengan film

bioplastik tanpa penambahan glutaraldehida yakni 28,28%. Penambahan

glutaraldehida dengan kosentrasi berbeda juga berpengaruh pada nilai rata-rata

persen pemanjangan yang dihasilkan. Semakin tinggi konsentrasi glutaraldehida

yang ditambahkan, maka ikatan silang yang terbentuk juga akan semakin

meningkat. Ikatan silang antara kitosan, glutaraldehida dan CMC akan membuat

struktur film semakin rapat dan pori-pori mengecil sehingga peningkatan

konsentrasi glutaraldehida akan menurunkan nilai persen pemanjangan. Nilai

persen pemanjangan merupakan indikator elastisitas plastik. Semakin tinggi nilai

persen pemanjangan maka plastik memiliki karakteristik makin elastis dan

melindungi produk lebih bagus.


persen pemanjangan bioplastik adalah 70%, maka perlakuan terbaik pada

karakteristik persen pemanjangan didapatkan pada film bioplastik dengan

penambahan glutaraldehida 0% yang memiliki nilai persen pemanjangan tertinggi

yakni 28,28%.



Laju transmisi uap air merupakan parameter yang menunjukan kualitas

bioplastik dalam mempertahankan kualitas produk yang akan dikemasnya. Nilai

laju transmisi uap air yang tinggi mengindikasikan bahwa bioplastik memiliki

pori-pori besar sehingga uap air dapat dengan mudah melewati matriks film.

Semakin tinggi aktivitas uap air yang melewati matriks film maka kualitas film

tersebut juga semakin rendah dikarenakan film kurang baik dalam melindungi

produk dari serangan bakteri yang terbawa oleh uap air dari lingkungan sekitar.

Air juga merupakan media pertumbuhan bakteri, sehingga semakin tinggi laju

transmisi uap air, maka bakteri akan mudah berkembang biak pada produk yang

dikemas dan menurunkan kualitas produk.

Nilai rata-rata laju transmisi uap air film bioplastik dengan penambahan

glutaraldehid berkisar antara 5,8-6,57 g/m2/hari. Nilai ini lebih rendah jika

dibandingkan dengan film bioplastik tanpa penambahan glutaraldehida yakni

13,37 g/m2/hari. Penambahan glutaraldehida dengan konsentrasi yang berbeda

memiliki rata-rata nilai laju transmisi uap air yang berbeda pula. Penambahan

glutaraldehida 4% memiliki nilai laju transmisi uap air terendah yakni 5,8

g/m2/hari. Hal ini mengindikasikan bahwa glutaraldehida telah berikatan dengan

CMC dan kitosan sehingga menutup pori-pori film dan menghambat laju transmisi

uap air. Konsentrasi glutaraldehida bertolak belakang dengan nilai laju transmisi

uap air. Semakin tinggi konsentrasi glutaraldehida yang ditambahkan maka ikatan

silang yang terbentuk akan semakin banyak sehingga menutup pori-pori film.


laju trasnmisi uap air bioplastik adalah 7 g/m2/hari, maka perlakuan terbaik pada



karakteristik laju trasnmisi uap air didapatkan pada film bioplastik dengan

penambahan glutaraldehida 4% yang memiliki nilai laju trasnmisi uap air terendah

yakni 5,8 g/m2/hari.

Waktu degradasi sempurna (complete degradability time) merupakan

parameter yang menunjukan kualitas plastik sehingga dapat digolongkan dalam

plastik biodegradable atau non-biodegradable. Perhitungan waktu degradasi

sempurna dilakukan dengan melakukan estimasi yang didasarkan pada persen

kehilangan berat plastik pada waktu uji penguburan dalam tanah. Hasil rata-rata

waktu degradasi sempurna film bioplastik dengan penambahan glutaraldehida

adalah 42-134 hari. Nilai ini lebih besar jika dibandingkan dengan hasil rata-rata

waktu degradasi sempurna film bioplastik tanpa penambahan glutaraldehida yakni

7 hari. Peningkatan konsentrasi glutaraldehida diikuti dengan peningkatan waktu

degradasi sempurna film bioplastik. Hal ini dikarenakan semakin banyak ikatan

silang yang terbentuk antara glutaraldehida dengan kitosan dan CMC sehingga

memerlukan waktu yang lebih lama untuk memecah polimer-polimer yang

berikatan kuat menjadi monomer.

Mengacu pada standar ASTM D-6002 yang menyebutkan bahwa

biodegradasi film bioplastik membutuhkan 60 hari untuk terurai secara

keseluruhan (100%), maka perlakuan terbaik pada karakteristik waktu degradasi

sempurna didapatkan pada film bioplastik dengan penambahan glutaraldehida 0%

yang memiliki waktu degradasi sempurna terendah yakni 7 hari.

Lama waktu terdegradasi film bioplastik dari penelitian ini lebih tinggi jika

dibandingkan dengan film bioplastik dari pati kulit singkong dengan pemlastis



gliserol yang membutuhkan waktu degradasi sempurna selama 14 hari (Anita

dkk., 2013). Shakina dkk., (2012) berpendapat bahwa kemampuan degradasi

plastik dipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti jenis tanah, jenis mikroba, dan

kelembaban. Lama waktu degradasi juga dipengaruhi oleh komponen yang

terkandung dalam film bioplastik dimana pada penelitian ini terdapat tiga

komponen (kitosan, CMC dan glutaraldehida) sedangkan pada penelitian Anita

dkk., (2013) hanya terdapat dua komponen (gliserol dan pati). Perbedaan jumlah

komponen penyusun juga diikuti dengan peningkatan jumlah ikatan silang yang

terdapat pada matriks film. Ikatan yang semakin banyak dan kuat akan

memerlukan waktu yang lebih lama untuk terdegradasi sempurna dibandingkan

matriks film yang memiliki ikatan lebih sedikit.

Menurut Sihaloho (2011), bahwa proses degradasi biodegradable film

kemasan pada tanah dimulai dengan tahap degradasi kimia yaitu dengan proses

oksidasi molekul menghasilkan polimer dengan berat molekul yang lebih rendah.

Tahapan selanjutnya adalah degradasi oleh mikroorganisme (bakteri, jamur dan

alga) serta aktivitas enzim. Mikroba dalam mendegradasi partikel organik dengan

menghasilkan enzim ekstraseluler untuk mendegradasi partikel ke ukuran yang

lebih kecil dan dapat larut dalam air.

Grafik hasil rata-rata nilai ketebalan bertolak belakang dengan nilai kuat

tarik dan waktu degradasi sempurna namun berbanding lurus dengan nilai persen

pemanjangan dan laju transmisi uap air. Penurunan rata-rata nilai ketebalan

dikarenakan adanya peningkatan jumlah ikatan silang sehingga komponen-

komponen akan terikat dan menurunkan nilai ketebalan. Pori-pori matriks akan



semakin mengecil sehingga dapat menurunkan laju transmisi uap air yang

melewati film dan memudahkan film mengalamai pemanjangan dikarenakan tidak

adanya ikatan silang yang menahan komponen penyusun film. Seiring dengan

menurunnya nilai ketebalan yang diakibatkan oleh meningkatnya jumlah ikatan

silang, maka nilai kuat tarik akan mengalami peningkatan. Semakin banyak ikatan

silang dalam matrik film maka gaya yang dapat ditahan oleh film pun semakin

besar. Begitu pula dengan parameter waktu degradasi sempurna, penguraian oleh

mikroorganisme di dalam tanah akan semakin lama dengan meningkatnya jumlah

ikatan silang yang terdapat dalam matriks film.

Ada dua faktor yang menyebabkan hubungan antar parameter, diantaranya

adalah proses pembuatan film bioplastik dan sifat bahan penyusunnya. Nilai

ketebalan akan berbanding lurus dengan nilai transmisi uap air dan persen

pemanjangan jika pada proses pembuatan film bioplastik kurang homogen

dikarenakan masih adanya rongga pada matriks film. Namun nilai ini bisa bertolak

belakang jika pengadukan yang dilakukan dengan baik sehingga didapatkan

matriks film yang memiliki struktur kompak dan rapat dan dapat menekan nilai

laju transmisi uap air. Sifat komponen penyusun juga berpengaruh dalam

hubungan antar parameter. Komponen penyusun yang bersifat hidrofilik akan

meningkatkan nilai laju transmisi uap air, meskipun matrik film memiliki struktur

mikroskopis yang rapat dan berpori kecil.

Pengamatan mikroskopis permukaan film bioplastik dilakukan dengan

analisis Scanning Electrone Microscope (SEM). Hasil analisis SEM menunjukan

bahwa film bioplastik memiliki permukaan yang berpori rapat. Hal ini



mengindikasikan bahwa glutaraldehida berikatan silang dengan CMC dan kitosan

yang dapat dibuktikan dengan rendahnya nilai laju transmisi uap air yang dimiliki

film bioplastik dengan penambahan glutaraldehida 3,5% yakni 6,57 g/m2/hari.

Matriks film dengan pori-pori yang rapat akan dapat melindungi produk yang

dikemasnya dari bakteri yang terbawa oleh udara dari lingkungan.



VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

1. Penambahan glutaraldehida berpengaruh terhadap karakteristik film

bioplastik kitosan terplastis CMC

2. Peningkatan konsentrasi glutaraldehida dapat menurunkan rata-rata nilai

ketebalan persen pemanjangan dan laju transmisi uap air namun di sisi lain

dapat meningkatkan nilai kuat tarik dan waktu degradasi sempurna

3. Nilai karakteristik film bioplastik pada penambahan glutaraldehida 4 dan

4,5% tidak berbeda nyata pada karakteristik ketebalan, kuat tarik, persen

pemanjangan dan laju transmisi uap air.

4. Hasil Pengamatan mikroskopis struktur permukaan film bioplastik

menggunakan Scanning Electrone Microscope (SEM) menunjukan bahwa

film bioplastik kitosan terplastis CMC dengan agen penaut silang

glutaraldehida memiliki struktur yang kompak dan berpori kecil.

6.2 Saran

1. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka disarankan agar pada

penelitian selanjutnya dilakukan penambahan bahan yang dapat

mengurangi warna coklat pekat menjadi warna putih jernih, sehingga film

bioplastik yang dihasilkan tidak berpengaruh terhadap organoleptik

produk yang akan dikemasnya.



DAFTAR PUSTAKA

Ahmann, D and J. R. Dorgan. 2007. Bioenginering for Pollution Prevention

Though Development of Biobased Energy and Materials State of the

Science Report. EPA/600/R-07/028. 76-78.

Anita, Z., Fauzi, A dan Hamidah H. 2013. Pengaruh Penambahan Gliserol

Terhadap Sifat Mekanik Film Biodegradasi Dari Pati Kulit Singkong. Jurnal

Teknik Kimia. Universitas Sumatra Utara. 2(2).

Anitha, A., N. S. Rejinold, D. B. Joel, V. N. Shanti and J. Rangasamy. 2012.

Approaches for Functional Modification or Cross-Linking of Chitosan. John

Wiley and Sons, Ltd.

Asma, C., E. Meriem, B. Mahmoud and B. Djaafer. 2014. Physicochemical

Characterization of Gelatin-CMC Composite Edible Film From Polyion-

Complex Hydrogels. J Chil Chem Soc, 59 (1) : 2279-2283

[ASTM] Annual Standard and Technical Measurement D-6002. 1996. Standard

Guide for Assesing the Compostability of Enviromentally Degradable

Plastics. West Conshohocken. United States.


Test Methods for Tensile Prooperties of Thin Plastic Sheeting. West

Conshohocken. United States.


Test Methods for Measurement of Dry Film Thickness of Organic Coatings

Using Micrometer. West Conshohocken. United States.

[ASTM] Annual Standard and Technical Measurement E-96. 1983. Standard Test

Methods for Water Vapour Transmission of Materials. West Conshohocken.

United States.

Asto, E. S., Darjito dan M. M. Khunur. 2015. Pengaruh pH dan Lama Kontak

pada Adsorpsi Ion Logam Cu2+

Menggunakan Kitin Terikat Silang

Glutaraldehida. Kimia Student Journal. 1 (1).

Balley, J. E. and D. F. Ollis. 1977. Biochemical Engineering Fundamental. Mc.

Graw Hill Kogakusha, Ltd. Tokyo.



Borghei, Mehdi, K. Abdolreza, K. Shahrzad, O. Abdolrasoul and H. J. Amir.

2010. Microbial Biodegradable Potato Starch Based Low Density

Polyethylene. African Journal of Biotechnology, 26 (9) : 4075-4080.

Butler, B. L., P. J. Vernago, R. F. Testin, J. M. Bunn and J. L. Wiles. 1996.

Mechanical and Barier Properties of Edible Chitosan Films as Affected by

Composition and Storage. Journal Food Science, 61 (5) : 953-955.

Caner, C., P. J. Vergano and J. L. Wiles. 1998. Chitosan Film Mechanical and

Permeation Properties as Affected by Acid, Plasticizer and Storage. Journal

of Food Science, (63) :1049-1052.

Damat. 2008. Efek Jenis dan Konsentrasi Plasticizer Terhadap Karakteristik

Edible Film dari Pati Garut Butirat. Agriteknologi, 16 (3) : 333-339.

Fehragucci, H. 2012. Pengaruh Penambahan Plasticizer dan Kitosan Terhadap

Karakter Edible Film Ca-Alginat. Skripsi. Universitas Sebelas Maret.

Surakarta.

Goncalves, V. L., C. M. L. Mauro, T. F. Valfredo and C.B. Rozangela. 2005.

Effect of Crosslinking Agents on Chitosan Microspheres in Controlled

Release of Diclofenac Sodium. Polimeros. (5) : 1.

Harini, N., S. Winarni dan E. Setyaningsih. 2004. Pemanfaatan Teknologi

Pengolahan Limbah Kulit / Kepala Udang Menjadi Chitosan Untuk

Ingredient Pembuatan Permen di Home Industri Kebon Agung Kepanjen

Malang. Fakultas Pertanian. Universitas Muhammadiyah Malang. Malang.

Jurnal Dedikasi, 1 (2).

Harris, H. 2001. Kemungkinan Penggunaan Edible Film dari Pati Tapioka untuk

Pengemas Lempuk. Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia, 3 (2) : 99-106.

Hendrawan, P. 2012. Indonesia Hasilkan 625 Juta Liter Sampah Sehari.

http://www.tempo.com. 13 Januari 2016.

Huda, T dan F. Feris. 2007. Karakteristik Fisikokimiawi Film Plastik

Biodegradable dari Komposit Pati Singkong Ubi Jalar. Jurnal Penelitian dan

Sains, 4 (2) : 3-10.

Isnawati, R. 2008. Kajian Rasio Mentega dan Chitosan Dalam Edible Film Protein

Pollard Terhadap Sifat Fisik Telur Ayam. Skripsi. Fakultas Peternakan

Universitas Brawijaya. Malang.

[JIS] Japanesse Industrial Standard 2-1707. 1975. Japanese Standards

Association. Japan.



Kamal, N. 2010. Pengaruh Bahan Aditif CMC (Carboxy Methyl Selulose)

Terhadap Beberapa Parameter pada Larutan Sukrosa. Jurnal Teknologi, (1) :

78-84.

Katili, S., B. T. Harsunu dan S. Irawan. 2013. Pegaruh Konsentrasi Plasticizer

Gliserol dan Komposisi Khitosan dalam Zat Pelarut Terhadap Sifat Fisik

Edible Film dari Khitosan. Jurnal Teknologi, 6 (1) : 29-38.

Kerch, G and V. Korkhov. 2010. Effect of Storage Time and Temperature on

Structure, Mechanical and Barrier Properties of Chitosan-Based Films.

Springer. Europe Food Research Technology.

Kester, J. J. and O. Fennema. 1989. Edible Film And Coatings : A View. Food

Technology, 40 (12) : 47-59

Khoriah, F. 2014. Edible Plastic (Plastik Layak Santap) Solusi Green Ekonomi

Indonesia. http://beranda-miti.com. 13 Januari 2016.

Kinzel, B. 1992. Protein Rich Edible Coating Food. Agricultural research, 20-21.

Knorr, D. 1982. Functional Properties of Chitin and Chitosan. Journal Food

Science, 47 : 36-38.

Knorr, D. 1984. Dye Binding Properties of Chitin and Chitosan. Journal Food

Science.

Koswara, S. 2006. Biodegradable Film Derived from Chitosan and Homogenized

Cellulose. Chemical Research.

Krieg, N. R and J. G. Hall. 1984. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology.

Vol.1

Krochta, J. M. and D. M. Johnston. 1997. Edible and Biodegradable Polymer Film

: Changes & Opportunities. Food Technology, 51.

Kurniasih, M dan D. Kartika. 2011. Sintesis dan Karakterisasi Fisika-Kimia

Kitosan. Jurnal Inovasi, 5 (1) : 42-48.

Kusriningrum. 2010. Perancangan Percobaan. Airlangga University Press.

Surabaya.

Kusriningrum. 2015. Buku Ajar Perancangan Percobaan. Penerbit Dani Abadi.

Surabaya.

http://beranda-miti.com/



Kusumaningsih, T., A. Masykur dan U. Arief. 2004. Pembuatan Kitosan dari

Kitin Cangkang Bekicot (Achatina fulica). Biofarmasi, 2 (2) : 64-68.

Lai, H. M., G. W. Padua and L. S. Wei. 1997. Properties and Microsrucure of

Zein Sheets Plastisized with Palmitic and Stearic Acids. Cereal Chemistry,

74 (1) : 83-90.

Leceta, I. dan Guerrero, K. 2012. Functional Properties of Chitosan-Based Films.

Journal of Carbohydrate Polymers. 93 : 339– 346

Miskiyah, Juniawati dan S. I. Evi. 2015. Potensi Edible Film Anti Mikroba

Sebagai Pengawet Daging. Buletin Peternakan, 39 (2) : 129-141.

Muzzarelli, R. A. A. 1985. Chitin in The Polysaccharides. Aspinall (ed) Academic

press Inc. Orlando. San Diego.

New Jersey Department of Health and Senior Services. 1997. Glutaraldehude :

Guidelines for Safe Use and Handling in Health Care Facilities. Trenton.

New Jersey.

Nurhayati dan Agusman. 2011. Edible Film Kitosan Dari Limbah Udang Sebagai

Pengemas Pangan Ramah Lingkungan. Squalen, 6(1).

Ornum, J. U. 1992. Shrimp Waste Must It Be Wasted. Infofish, 6 : 48-51.

Pagella, C., G. Spigno, and D. M. DeFaveri. 2002. Characterization of Starch

Based Edible Coatings. Food and Bioproducts Processing, 80 : 193-198.

Pamungkas, F. H. 2015. Preparasi Kitosan dari Limbah Kulit Udang Vannamei

(Litopenaeus vannamei) dan Optimasi Aplikasinya Sebagai Antimikroba.

Skripsi. Universitas Negeri Semarang.

Park, S. Y., K. S. Marsh and J. W. Rhim. 2002. Characteristics of Different

Molecular Weight Chitosan Films Affected by The Type of Organic

Solvents. Journal of Food Science, 67 (1) : 194-197.

Pimpan, Vimolvan, R. Korawan dan P. Mulika. 2001. Preliminary Study on

Preparation of Biodegradable Plastic from Modified Cassava Starch. Journal

Science Chulalongkom University, 26(2).

Purwatiningsih S, A. Sjachriza dan Rachmanita. 2007. Sintesis dan Optimalisasi

Gel Chitosan-Karboksimetil Selulosa. Journal Alchemy, 6 : 57-62.



Rege, P. R and H. B. Lawrence. 1999. Chitosan Processing : Influence of Process

Parameters During Acidic and Alkaline Hydrolysis and Effect of the

Processing Sequence on the Resultant Chitosan’s Properties. Carbohydrat

Research, 321 : 235–245.

Rochima, E. 2007. Karakterisasi Kitin dan Kitosan Asal Limbah Rajungan

Cirebon Jawa Barat. Buletin Teknologi Hasil Perikanan, 10(1).

Rodriguez M., J. Oses, K. Ziani, and J. I. Mate. 2006. Combined Effect of

Plasticizers and Surfactants on the Physical Properties of Starch Based

Edible Films. Food Research International, 39 : 840-846.

Rohindra, D. R., V. N. Ashvenn and R. K. Jagjit. 2004. Swelling Properties of

Chitosan Hydrogel. The South Pacific Journal of Natural Science, 22(1) :

32-35

Sara, N. E. M. 2015. Karakteristik Edible Film Berbahan Dasar Whey Dangke dan

Agar Dengan Penambahan Konsentrasi Sorbitol. Skripsi. Universitas

Hasanudin. Makassar.

Savant., D. Vivek and J. A. Torres. 2000. Chitosan Based Coagulating Agents for

Treatment of Cheddar Cheese Whey. Biotechnology Progress, 16 : 1091-

1097.

Septiana. 2009. Formulasi dan Aplikasi Edible Coating Berbasis Pati Sagu dengan

Penambahan Minyak Sirih pada Paprika (Capsicum annum var Athena).

Skripsi. Fakultas Teknik Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Saputra, Eka. 2012. Penggunaan Edible Film dari Kitosan Dengan Plasticizer

Karboksimetilselulosa (CMC) sebagai Pengemas Burger Lele Dumbo.

Tesis. Sekolah Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Shakina J., Sathiya L. K dan Allen G. R. G. 2012. Microbial Degradation of

Synthetic Polyesters from Renewable Resources. Indian Journal of Science,

1(1) : 21-28.

Sihaloho, E. B. 2011. Evaluasi Biodegradabilitas Plastik Berbahan Dasar

Campuran Pati dan Polietilen Menggunakan Metode Enzimatik, Konsorsia

Mikroba dan Pengomposan. Skripsi. Fakultas Tenik. Universitas Indonesia.

Depok.

Skurtys, O., C. Acevedo, F. Pedreschi, J. Enrione, F. Osorio and J. M. Aguilera.

2009. Food Hydrocolloid Edible Films and Coatings. Department of Food

Science and Technology. Universidad de Santiago de Chile. Chile.



Stevens, E. S. 2002. Green Plastic: An Introduction to the New Science of

Biodegradable Plastics. New Jersey : University Press.

Sugita, P., Achmad S dan Dwi W. 2007. Sintesis dan Optimalisasi Gel Kitosan-

Alginat. Jurnal Sains dan Teknologi Industri, 9(1) : 22-26.

Sugita, P., A. Sjachriza dan Rachmanita. 2006. Sintesis dan Optimalisasi Gel

Kitosan-Karboksimetilselulose. Prosiding Seminar Nasional. Himpunan

Kimia Indonesia. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Sulistiyoningrum R. S., J. Suprijanto dan A. Sabdono. 2013. Aktivitas Antibakteri

Kitosan dari Cangkang Kerang Simping Pada Kondisi Lingkungan yang

Berbeda : Kajian Pemanfaatan Limbah Kerang Simping (Amusium sp).

Journal of Marine Research, 2 (4) : 111-117.

Suptijah P, Salamah E, Sumaryanto H, Purwaningsih S dan Santoso J. 1992.

Pengaruh Berbagai Isolasi Khitin Kulit Udang Terhadap Mutunya. Jurnal

Penelitian Perikanan Indonesia, 3 (1) : 1-9

Theresia, V. 2003. Aplikasi dan Karakterisasi Sifat Fisik Mekanik Plastik

Biodegradable dari Campuran LLDPE dan Tapioka. Skripsi. Fakultas

Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Tokiwa Y, P. C. Buenaventurada, U. U. Charles and A. Seiichi. 2005.

Biodegradability of Plastics. International Journal of Molecular Sciences, 10

: 3722-3742.

Tolaimatea, A., J. Desbrieresb, M. Rhazia and A. Alaguic. 2003. Contribution to

the Preparation of Chitins and Chitosans With Controlled Physico-Chemical

Properties. Polym. Journal. 44 : 7939–7952.

Toya, T., R. Jotaki and A. Kato. 1986. Spesimen Preparation in EPMA and SEM.

JEOL training center EP section.

Zulfikar dan Anak A. I. R. 2006. Isolasi dan Karakterisasi Fisikokimia-Fungsional

Kitosan Udang Air Tawar (Macrobrachium sintagense de Man.). Jurnal

Teknologi Proses, 5 (2) : 120-128.


LAMPIRAN Lampiran 1. Data pengukuran ketebalan film bioplastik

Ulangan

Perlakuan

A B C D

Pengukuran ke- Rata-

rata


rata


rata


rata 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

1 0,6 0,5 0,6 0,1 0,2 0,4 0,3 0,15 0,1 0,05 0,1 0,14 0,25 0,1 0,1 0,05 0,1 0,12 0,15 0,05 0,05 0,1 0,1 0,09

2 0,1 0,1 0,4 0,3 0,2 0,22 0,3 0,4 0,45 0,25 0,5 0,38 0,05 0,1 0,05 0,05 0,15 0,08 0,15 0,15 0,1 0,1 0,5 0,13

3 0,2 0,2 0,3 0,4 0,3 0,28 0,4 0,45 0,4 0,3 0,05 0,32 0,2 0,25 0,05 0,15 0,05 0,14 0,15 0,1 0,2 0,3 0,25 0,2

4 0,3 0,2 0,3 0,7 0,8 0,46 0,3 0,05 0,05 0,05 0,05 0,1 0,05 0,05 0,1 0,15 0,1 0,09 0,1 0,1 0,2 0,15 0,2 0,15

5 0,1 0,3 0,1 0,1 0,1 0,14 0,2 0,1 0,15 0,1 0,1 0,13 0,5 0,05 0,1 0,1 0,15 0,11 0,2 0,05 0,2 0,3 0,2 0,19

Rata-rata 0,3 0,21 0,1 0,15


Lampiran 2. Analisis ragam (ANOVA) ketebalan film bioplastik



Lampiran 3. Data kuat tarik (KgF/cm2) film bioplastik

Ulangan

Perlakuan

A B C D

F t l Kuat tarik F t l Kuat tarik F t l Kuat tarik F t l Kuat tarik

1 2,85 0,08 2 41,78 1,82 0,014 2 65,07 1,7 0,012 2 70,8 1,67 0,009 2 92,78

2 2,24 0,044 2 50,9 2,05 0,038 2 26,97 2,3 0,008 2 143,7 3 0,013 2 115,38

3 2,8 0,056 2 50 1,9 0,032 2 29,77 3,7 0,014 2 132,14 1,62 0,02 2 40,5

4 2,9 0,092 2 35,62 1,64 0,01 2 82,17 2,3 0,009 2 127,7 3,97 0,015 2 132,3

5 1,17 0,028 2 31,52 1,64 0,013 2 63,07 2,77 0,011 2 125,9 1,6 0,019 2 42,105

Rata-rata 41,96 53,41 120,04 84,61

Keterangan :

F : Gaya (KgF)

t : Tebal film bioplastik (cm)

l : Lebar film bioplastik (cm)



Lampiran 4. Analisis ragam (ANOVA) kuat tarik film bioplastik



Lampiran 5. Data persen pemanjangan (%) film bioplastik

Ulangan

Perlakuan

A B C D

ℓ0 Δℓ E ℓ0 Δℓ E ℓ0 Δℓ E ℓ0 Δℓ E

1 60 20,83 34,71

60 2,05 3,41 60 1,69 2,81 60 2,92 4,8

2 60 14,71 24,51

60 5,23 8,71 60 4,02 6,7 60 6,43 10,71

3 60 19,25 32,08

60 2,93 4,88 60 3,06 5,1 60 0,5 0,8

4 60 21,83 36,38

60 3,13 5,21 60 2,11 3,51 60 4,16 6,93

5 60 8,25 13,75

60 5,86 9,76 60 1,39 2,31 60 4,69 7,81

Rata-

rata

28,28 6,39 4,09 6,21

\\

‘.

Ulangan

Persen Pemanjangan

(dalam %)

Persen Pemanjangan (transformasi

√y+0,5)

A B C D A B C D

1 34,71

3,41 2,81 4,8 5,93 1,97 1,8 2,3

2 24,51

8,71 6,7 10,71 5,1 3,03 2,7 3,34

3 32,08

4,88 5,1 0,8 5,7 2,31 2,36 1,14

4 36,38

5,21 3,51 6,93 6,07 2,4 2 2,72

5 13,75

9,76 2,31 7,81 3,77 3,2 1,67 2,88

Keterangan :

ℓ0 : Panjang awal (mm)

Δℓ : Pertambahan panjang (mm)

E : Elongation (%)



Lampiran 6. Analisis ragam (ANOVA) persen pemanjangan film bioplastik


Lampiran 7. Data pengukuran laju transmisi uap air (WVTR) film bioplastik

Ulangan

Perlakuan

A B C D

W0 W1 ΔW WVTR W0 W1 ΔW WVTR W0 W1 ΔW WVTR W0 W1 ΔW WVTR

1 0,2331 0,2507 0,0176 7,04 0,239 0,2588 0,0198 7,92 0,211 0,2149 0,0039 1,56 0,2338 0,2462 0,0124 4,96

2 0,2754 0,3017 0,0263 10,52 0,2223 0,2363 0,014 5,6 0,307 0,3203 0,0133 5,32 0,2074 0,2244 0,017 6,8

3 0,5383 0,5907 0,0524 20,96 0,2426 0,264 0,0214 8,56 0,3001 0,3192 0,0191 7,64 0,244 0,2658 0,0218 8,72

4 0,4371 0,4658 0,0341 13,64 0,1756 0,1847 0,0091 3,64 0,2816 0,3025 0,0209 8,36 0,2436 0,257 0,0134 5,36

5 0,2906 0,3273 0,0367 14,68 0,2525 0,2703 0,0178 7,12 0,2316 0,247 0,0154 6,16 0,2651 0,279 0,014 5,6

Rata-rata 13,37 6,57 5,8 6,28

Keterangan :

W0 : Berat awal film bioplastik (gram)

W1 : Berat ahir film bioplastik (gram)

ΔW : Selisih berat film bioplastik (gram)

WVTR : Water Vapour Transmission Rate

(g/m2/hari)



Lampiran 8. Analisis ragam (ANOVA) laju transmisi uap air



Lampiran 9. Data uji waktu degradasi sempurna (hari)

Ulangan

Perlakuan

A (0%) B (3,5%) C (4%) D (4,5%)

W0 W1 KB LD WDS W0 W1 KB LD WDS W0 W1 KB LD WDS W0 W1 KB LD WDS

1 0,0924 0 100 15,4 6 0,081 0,0737 9,01 1,21 67 0,1311 0,1271 3,05 0,67 196 0,1194 0,1116 6,53 1,3 92

2 0,227 0 100 37,83 6 0,1254 0,1077 14,11 2,95 43 0,1022 0,0934 8,61 1,46 70 0,1297 0,1206 7,01 1,51 86

3 0,1513 0 100 25,21 6 0,1203 0,1025 14,79 2,96 41 0,1424 0,1366 4,07 0,97 148 0,1318 0,1144 13,2 2,9 46

4 0,1584 0,0101 93,62 24,71 7 0,1216 0,1035 14,88 3,01 41 0,1315 0,1258 4,33 0,95 139 0,13 0,1216 6,46 1,4 93

5 0,125 0,0065 94,8 19,75 7 0,1148 0,07 39,02 7,46 16 0,1382 0,1309 5,3 1,21 114 0,1405 0,1107 21,2 4,96 29

Rata-

rata

97,68 24,58 7

18,36 3,51 42

5,07 1,05 134

10,88 2,41 70

Keterangan :

W0 : Berat sebelum penguburan (gram)

W1 : Berat setelah penguburan (gram)

KB : Kehilangan berat (%)

LD : Laju degradabilitas (mg/hari)

WDS : Waktu degradasi sempurna (hari)



Lampiran 10. Analisis ragam (ANOVA) waktu degradasi sempurna



Lampiran 11. Contoh perhitungan

a. Kuat tarik

b. Persen pemanjangan (% Elongation)

c. Laju transmisi uap air (Water Vapour Transmission Rate)

Kuat tarik (KgF/cm2) = Gaya Kuat Tarik (KgF)

Tebal x lebar Perlakuan A1 :

F = 2,85 KgF t = 0,08 cm l = 2 cm

Kuat tarik = 2,85 = 41,78 KgF/cm2

2 x 0,08

% E = Pertambahan panjang x

100%

Panjang awal Perlakuan A1 :

ℓ0 = 60 mm Δℓ = 20,83 mm

%E = 20,83 x 100 % = 34,71 %

60

Perlakuan A1 :

ΔW = 0,0176 gram T = 1 hari (24 jam) A = 0,0025 m2

WVTR = 0,0176 = 7,04 g/m2/hari

1 x 0,0025

WVTR = Pertambahan berat film (gram)

Waktu uji (hari) x luas film (m2)



Lampiran 11. Contoh perhitungan (lanjutan)

d. Waktu degradasi sempurna

Waktu Degradasi Sempurna = 100% x waktu uji

% Kehilangan Berat

Perlakuan A1 :

W0 : 0,0924 gram W1 :0 gram

% Kehilangan Berat = 0,0924 – 0 x 100% = 100%

0,0924

Laju Degradabilitas = 0,0924 – 0 = 0,0154 gram/hari = 15,4 mg/hari

6 hari

Waktu Degradasi Sempurna = 100 % x 6 hari = 6 hari

100 %

% Kehilangan Berat = W0 – W1 x 100%

W0

Laju Degradabilitas = (W0 – W1)

Waktu uji



Lampiran 12. Dokumentasi penelitian

Asam asetat 1% CMC Glutaraldehida

Kitosan Masker gas Cetakan kaca

Preparasi uji laju transmisi uap air

Pembuatan film

bioplastik Pengujian kuat tarik dan

persen pemanjangan



Lampiran 12. Dokumentasi penelitian (lanjutan)

Pelabelan pada wadah uji

Desain wadah uji

Micrometer secrup Pengujian laju transmisi

uap air

Pengujian degradabilitas Scanning Electrone Microscope (SEM)

Pengujian kuat tarik dan persen

pemanjangan



Lampiran 12. Dokumentasi penelitian (lanjutan)

Film bioplastik sebelum penguburan

Film bioplastik setelah penguburan



Lampiran 13. Karakteristik bahan

Carboxy Methyl Cellulose (CMC)

Kitosan

SKRIPSI PENGARUH PENAMBAHAN …repository.unair.ac.id/57144/2/PK BP 109-16 Roh p.pdf · Bioplastik...

Documents

Transcript of SKRIPSI PENGARUH PENAMBAHAN …repository.unair.ac.id/57144/2/PK BP 109-16 Roh p.pdf · Bioplastik...