bioplastik berbahan baku umbi talas

10
7/23/2019 Bioplastik berbahan baku umbi talas http://slidepdf.com/reader/full/bioplastik-berbahan-baku-umbi-talas 1/10 Sembiring / Sintesis Bioplastik Berbahan Pati Umbi Talas Dengan Penguat Selulosa Batang Pisang SINTESIS BIOPLASTIK BERBAHAN PATI UMBI TALAS DENGAN PENGUAT SELULOSA BATANG PISANG Wira Bima Stevent Sembiring 1 , !nita Se"#ni$a 1 , R#% Mart&in Pan'aitan 1 , Na#mi Ebina(ari br Sembiring ) , *&ri(tiani Wi+ia br Kar# ) 1 Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Riau Program Studi Teknik !ingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Riau "bstevent#$ahoo%&om' $unitaselonika#gmail%&om' pan(aitanro$))*#$ahoo%&om' naomiebinasari#$ahoo%&om' &hristian$"id$a#gmail%&om  ABSTRAK  Plastik konvensional termasuk bahan yang paling dekat dengan kehidupan manusia.Kenaikan konsumsi plastik telah meningkatkan limbah plastik sebab tidak mudah diurai oleh alam, baik oleh cuaca maupun mikroba. Oleh karena itu perlu pengalihan penggunaan plastik konvensional menjadi bioplastik. Bioplastik merupakan jenis plastik yang terbuat dari bahan mudah diperbarui sehingga mudah terdegradasi. Namun kekuatan dan elastisitas bioplastik masih kurang, sehingga masih perlu  pengembangan seperti penggunakan bahan alam misalnya pati talas dan selulosa batang pisang. Talas dan batang pisang merupakan bahan alam yang kurang banyak dimanfaatkan sehingga berpotensi tinggi sebagai bahan pembuatan bioplastik. Tujuan penelitian ini adalah membuat bioplastik berbahan baku pati umbi talas dengan penguat selulosa batang pisang. Proses sintesis terdiri dari pembuatan pati umbi talas !olocasia esculenta", pembuatan selulosa dari batang pisang kepok #usa paradisiaca" dan pembuatan bioplastik dengan penambahan $%, &%, '%, (%, dan )*%  selulosa.Peningkatan penggunaan selulosa menghasilkan bioplastik yang semakin kuat namun kurang elastis. Bioplastik dengan sifat yang kuat namun cukup elastis dan tahan air diperoleh ketika  penambahan '%selulosa. Nilai kuat tarik dari bioplastik dengan penambahan '% selulosa adalah  sebesar )&,)() #Pa, elongasi sebesar ),+)% dan selling sebesar *),--%. ji biodegrabilitas terhadap bioplastik yang dihasilkan menunjukkan baha bioplastik dapat terurai dalam aktu )$ hari.  Kata kunci / Bioplastik, Batang Pisang, Pati, Plastik, 0elulosa, mbi Talas,  ABSTRACT !onventional plastic is commonly found in human life. 1ncreasing of plastic consumption has increased plastic aste. Therefore it is necessary to diversion of conventional plastic into bioplastic.  Bioplastic is a type of plastic hich made from biodegradable materials. 2oever, tensile strength and elasticity of bioplastic is still lack, so that still need development. One of the solutions from this  problem is to use natural materials such as cellulose starch !olocasia esculenta and banana stem. !olocasia esculenta and banana stem are rarely used, so it has a high potency to be used as materials  for bioplastic. The purpose of this research is to produce bioplastic hich made from !olocasia esculenta starch ith cellulose reinforcement banana stem. The synthesis process consists the manufacture !olocasia esculenta starch, the manufacture of banana stem fiber cellulose #usa  paradisiacal", and the manufacture of bioplastics ith the addition of cellulose that is $%, &%, '%, (% and )*% t. The increasing amount of cellulose used to produce bioplastic are getting stronger,  yet rigid and less elastic. The best characteristics obtained hen the addition of '% cellulose cause tensile strength values )&.)() #Pa, ).+)% elongation, and *).--% selling. Biodegradability test  shos it can be biodegraded ithin )$ days.  Keywords/ Bioplastic, Banana 0tems, !olocasia esculenta, Plastic, 0elulose, 0trach 1

Upload: yunita-selonika

Post on 18-Feb-2018

224 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Bioplastik berbahan baku umbi talas

7/23/2019 Bioplastik berbahan baku umbi talas

http://slidepdf.com/reader/full/bioplastik-berbahan-baku-umbi-talas 1/10

Sembiring / Sintesis Bioplastik Berbahan Pati Umbi Talas Dengan Penguat Selulosa

Batang Pisang

SINTESIS BIOPLASTIK BERBAHAN PATI UMBI TALAS DENGAN PENGUAT

SELULOSA BATANG PISANG

Wira Bima Stevent Sembiring1, !nita Se"#ni$a1, R#% Mart&in Pan'aitan1, Na#mi Ebina(ari br

Sembiring), *&ri(tiani Wi+ia br Kar#)

1Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas RiauProgram Studi Teknik !ingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Riau

"bstevent#$ahoo%&om' $unitaselonika#gmail%&om' pan(aitanro$))*#$ahoo%&om'

naomiebinasari#$ahoo%&om' &hristian$"id$a#gmail%&om

 ABSTRAK 

 Plastik konvensional termasuk bahan yang paling dekat dengan kehidupan manusia.Kenaikan

konsumsi plastik telah meningkatkan limbah plastik sebab tidak mudah diurai oleh alam, baik oleh

cuaca maupun mikroba. Oleh karena itu perlu pengalihan penggunaan plastik konvensional menjadi

bioplastik. Bioplastik merupakan jenis plastik yang terbuat dari bahan mudah diperbarui sehingga

mudah terdegradasi. Namun kekuatan dan elastisitas bioplastik masih kurang, sehingga masih perlu

 pengembangan seperti penggunakan bahan alam misalnya pati talas dan selulosa batang pisang.

Talas dan batang pisang merupakan bahan alam yang kurang banyak dimanfaatkan sehingga

berpotensi tinggi sebagai bahan pembuatan bioplastik. Tujuan penelitian ini adalah membuat 

bioplastik berbahan baku pati umbi talas dengan penguat selulosa batang pisang. Proses sintesis

terdiri dari pembuatan pati umbi talas !olocasia esculenta", pembuatan selulosa dari batang pisang 

kepok #usa paradisiaca" dan pembuatan bioplastik dengan penambahan $%, &%, '%, (%, dan )*%

 selulosa.Peningkatan penggunaan selulosa menghasilkan bioplastik yang semakin kuat namun

kurang elastis. Bioplastik dengan sifat yang kuat namun cukup elastis dan tahan air diperoleh ketika

 penambahan '%selulosa. Nilai kuat tarik dari bioplastik dengan penambahan '% selulosa adalah

 sebesar )&,)() #Pa, elongasi sebesar ),+)% dan selling sebesar *),--%. ji biodegrabilitas

terhadap bioplastik yang dihasilkan menunjukkan baha bioplastik dapat terurai dalam aktu )$hari.

 Kata kunci / Bioplastik, Batang Pisang, Pati, Plastik, 0elulosa, mbi Talas,

 ABSTRACT 

!onventional plastic is commonly found in human life. 1ncreasing of plastic consumption has

increased plastic aste. Therefore it is necessary to diversion of conventional plastic into bioplastic.

 Bioplastic is a type of plastic hich made from biodegradable materials. 2oever, tensile strength

and elasticity of bioplastic is still lack, so that still need development. One of the solutions from this

 problem is to use natural materials such as cellulose starch !olocasia esculenta and banana stem.

!olocasia esculenta and banana stem are rarely used, so it has a high potency to be used as materials for bioplastic. The purpose of this research is to produce bioplastic hich made from !olocasia

esculenta starch ith cellulose reinforcement banana stem. The synthesis process consists the

manufacture !olocasia esculenta starch, the manufacture of banana stem fiber cellulose #usa

 paradisiacal", and the manufacture of bioplastics ith the addition of cellulose that is $%, &%, '%,

(% and )*% t. The increasing amount of cellulose used to produce bioplastic are getting stronger,

 yet rigid and less elastic. The best characteristics obtained hen the addition of '% cellulose cause

tensile strength values )&.)() #Pa, ).+)% elongation, and *).--% selling. Biodegradability test 

 shos it can be biodegraded ithin )$ days.

 Keywords/ Bioplastic, Banana 0tems, !olocasia esculenta, Plastic, 0elulose, 0trach

1

Page 2: Bioplastik berbahan baku umbi talas

7/23/2019 Bioplastik berbahan baku umbi talas

http://slidepdf.com/reader/full/bioplastik-berbahan-baku-umbi-talas 2/10

Sembiring / Sintesis Bioplastik Berbahan Pati Umbi Talas Dengan Penguat Selulosa

Batang Pisang

1 PENDAHULUAN

Plastik merupakan bahan $ang sangat dekat dengan kehidupan manusia karena

+ungsin$a $ang sangat luas untuk berbagai tu(uan penggunaan% Plastik konvensional

merupakan (enis plastik $ang paling lama dan ban$ak diproduksi se&ara global% Plastik konvensional merupakan (enis plastik $ang paling lama dan ban$ak diproduksi se&ara global% Plastik 

konvensional dibuat dengan menggunakan bahan baku berupa min$ak bumi% Konsumsi plastik 

konvensional terus mengalami peningkatan, hal ini dibuktikan dengan meningkatn$a produksi plastik 

konvensional se&ara global% Konsumsi plastik konvensional di ndonesia hingga semester pertama

-1. men&apai 1, (uta ton dan hal menun(ukkan peningkatan sekitar ,*0 dibandingkan semester 

$ang sama ditahun -1 2!aporan Kementrian Perindustrian Republik ndonesia, -1.3%

Plastik konvensional adalah plastik sintetis $ang diproduksi dari bahan4bahan petrokimia $ang

merupakan sumber da$a terbatas dan tidak dapat diperbaharui 25ti+ah, -1-3% Kenaikan konsumsi

 plastik di ndonesia dan se&ara global telah meningkatkan limbah plastik sebab plastik konvensional

merupakan bahan $ang tidak mudah diurai oleh alam, baik oleh &ua&a maupun mikroba 25ti+ah,-1-3% Peningkatan limbah platik men$ebabkan pen&emaran lingkungan dan menggangu kehidupan

ekosistem khususn$a ekosistem di perairan% Setiap tahunn$a, sekitar 0,0 (uta ton plastik berakhir 

dilautan 2675, -1*3% Sampah plastik tersebut merupakan isu penting didunia karena men$ebabkan

kera&unan bagi ekosistem laut% 7leh karena itu perlu pengalihan penggunaan plastik konvensional

men(adi bioplastik $ang lebih mudah terdegradasi%

Bioplastik lebih mudah terdegradasi dibandingkan plastik konvensional karena bioplastik 

terbuat dari bahan baku $ang mudah diurai oleh mikroorganisme seperti pati dan selulosa% Bioplastik 

telah ban$ak diproduksi se&ara gobal, bahkan berdasarkan pendataan oleh  3uropean Bioplastics pada

tahun -11 produksi bioplastik men&apai 1%1)1%-- ton 28uropean Bioplasti&s, -13% 9eskipun

kapasitas produksi bioplastik se&ara global &ukup tinggi, namun penggunaan bioplastik masih lebihsedikit dibandingkan plastik konvensional% Kurangn$a penggunaan bioplastik untuk berbagai

keperluan disebabkan oleh karakteristik bioplastik $ang masih belum begitu kuat dan elastis (ika

dibandingkan dengan plastik konvensioanl% Selain itu masih mahaln$a proses produksi bioplastik 

$ang telah ada men(adi salah satu +aktor kurangn$a penggunaan bioplastik% 7leh karena itu diperlukan

 pengembangan lebih lan(ut untuk menghasilkan bioplastik dengan karakteristik $ang bagus namun

 proses pengolahan$a mudah dan murah%

11 R!m!(an Ma(a"a&

Permasalahan $ang diteliti adalah pembuatan bioplastik berbahan baku pati umbi talas dengan

 penguat dari selulosa batang pisang% Sinaga dkk% 2-1:3 telah melakukan penelitian mengenai

 pengaruh penambahan gliserol terhadap si+at kekuatan tarik dan peman(angan saat putus bioplastik 

dari pati umbi talas dengan variasi larutan pati, variasi penambahan gliserol, dan variasi temperatur 

 pemanasan gelatin% ;asil terbaik diperoleh dari bioplastik dengan menggunakan -,. "/v pati, 1

gliserol pada temperatur <-o= $ang menghasilkan kuat tarik 10,* 9Pa dan nilai peman(angan saat

 putus ,1-%

>inting dkk 2-1:3 (uga telah melakukan penelitian pembuatan bioplastik dengan bahan baku

umbi talas% >inting dkk% melakukan variasi temperatur gelatinisasi pati untuk terhadap si+at kekuatan

tarik dan peman(angan pada saat putus% 6ariasi temperatur $ang dipergunakan adalah ) o=, <-o=, dan

0-o=% ;asil terbaik diperoleh ketika proses gelatinisasi dilakukan pada temperatur <-o= dengan nilai

kuat tarik dan peman(angan saat putus ,:-) 9Pa dan nilai peman(angan ),<)%

Sedangkan penambahan selulosa dari batang pisang untuk memperkuat bioplastik telahdilakukan oleh Febri$ani 2-1:3 dan ;ilan dkk 2-13, namun pati $ang dipergunakan merupakan

Page 3: Bioplastik berbahan baku umbi talas

7/23/2019 Bioplastik berbahan baku umbi talas

http://slidepdf.com/reader/full/bioplastik-berbahan-baku-umbi-talas 3/10

Sembiring / Sintesis Bioplastik Berbahan Pati Umbi Talas Dengan Penguat Selulosa

Batang Pisang

 (enis pati $ang termasuk sebagai pakan pokok% Febri$ani 2-1:3 meman+aatkan selulosa mikro+ibril

dari batang pisang sebagai bahan baku +ilm plastik $ang disintesisn$a% 6ariasi $ang dilakukan adalah

 (umlah pati (agung 1,*' 1,<*' ,-' dan .,- gram dengan penambahan selulosa seban$ak ,* gram dan

gliserol seban$ak 1 gram% Film plastik $ang terbaik diperoleh dari 1,* gram pati dengan nilai kuat

tarik 1. 9pa dan permeabilitas uap air paling rendah $aitu ,. ngm/m sPa% Sedangkan elongasi

terbaik diperoleh dari +ilm plastik $ang mengandung pati .,- gram, $aitu elongasi sebesar 11%;ilan dkk% 2-13 (uga melakukan penelitian mengenai pembuatan dan karakteristik bioplastik 

dari komposit kitosan4pati singkong4selulosa diasetat dari serat batang kepok 2 #usa paradisiaca

normalis3 dengan plastici4er  asam stearat% 6ariasi $ang dilakukan adalah variasi selulosa diasetat dan

variasi asam stearat% ;asil terbaik $ang diperoleh adalah bioplastik dengan kitosan ., pati ,

selulosa diasetat ., dan asam stearat : $ang memiliki ketebalan -,-1mm,  stress -,--- k?/mm,

strain -,-:< k?/mm  dan modulus young -,11 k?/mm, serta  selling   -,.*% @aktu

terdegradasi $ang diperlukan adalah . hari%

1.2   T!'!an Pene"itian

Tu(uan $ang di&apai dari penelitian ini adalah membuat bioplastik berbahan baku pati umbitalas dengan penguat selulosa batang pisang%

1- Urgen(i Pene"itian

Salah satu permasalah lingkungan $ang paling ban$ak di ndonesia adalah limbah plastik%

Kebutuhan penggunaan plastik dalam kehidupan seperti sebagai kemasan pangan dan barang,

semakin meningkat sehingga menimbulkan peningkatan penggunaan plastik%

Plastik konvensional diproduksi dari bahan4bahan petrokimia $ang merupakan sumber da$a

terbatas dan tidak dapat diperbaharui% Kenaikan konsumsi plastik di ndonesia dan se&ara global telah

meningkatkan limbah plastik sebab plastik konvensional merupakan bahan $ang tidak mudah diurai

oleh alam, baik oleh &ua&a maupun mikroba% 7leh karena itu perlu pengalihan penggunaan plastik 

konvensional men(adi bioplastik%

Bioplastik disintesis dari bahan4bahan alam $ang dapat diurai oleh mikroorganisme ditanah%

Salah satu bahan utama $ang digunakan adalah pati umbi talas dengan penguat selulosa batang

 pisang% Umbi talas dan batang pisang merupakan bagian tanaman $ang kurang ban$ak diman+aatkan,

sehingga memiliki potensial $ang tinggi untuk di(adikan bahan pembuatan bioplastik%

1. Tin'a!an P!(ta$a

1.1 Bi#/"a(ti$ 

Bioplastik atau $ang sering disebut plastik biodegradable, merupakan salah satu (enis plastik 

$ang hampir keseluruhann$a terbuat dari bahan $ang dapat diperbarui dan dapat terurai oleh aktivitas

mikroorganisme 2=oni"anti dkk%, -1:3% Permintaan bioplastik $ang meningkat men$ebabkan

 bioplastik berkembang &epat dalam produk termoplastik global, baik $ang bersi+at biodegradable atau

non5biodegradable% Permintaan bioplastik global diperkirakan akan men&apai lebih dari satu mil$ar 

 pon pada -1% Saat ini, segmen bioplastik biodegradable  adalah segmen terbesar dari kategori

 bioplastik, tetapi diperkirakan akan digeser oleh kelompok produk bioplastik non5biodegradable,

$ang paling tidak 1-- berasal dari biomassa% Penggunaan utama bioplastik ditu(ukan untuk 

kemasan, pela$anan makanan sekali pakai, dan serat aplikasi%

Bioplastik dikelompokkan men(adi dua kelompok dan empat ma&am $aitu 213 agro4polimer 

$ang terdiri dari polisakaridan protein, dan 23 biopoliester seperti poli asam laktat 2P!53,

 pol$h$droA$alkaoate 2P;53, aromatik dan ali+atik &o4polieste r29arbun, -13% 5gro4polimer 

merupakan produk4produk biomassa $ang diperoleh dari bahan4bahan pertanian &ontohn$a polisakarida dari pati umbi4umbian, (agung, dll%

.

Page 4: Bioplastik berbahan baku umbi talas

7/23/2019 Bioplastik berbahan baku umbi talas

http://slidepdf.com/reader/full/bioplastik-berbahan-baku-umbi-talas 4/10

Sembiring / Sintesis Bioplastik Berbahan Pati Umbi Talas Dengan Penguat Selulosa

Batang Pisang

Pati merupakan komponen utama dalam umbi talas 2!olocasia esculenta3 $ang akan

dipergunakan untuk membuat bioplastik% Kandungan umbi talas ditun(ukkan pada Tabel %1%

Bioplastik $ang dibuat dengan menggunakan bahan utama pati umbi talas merupakan bioplastik 

dengan (enis agro4polimer%

Tabe" 1 Kandungan Umbi Talas

K#m/#nenK#m/#(i(i

0g /ati 122g ta"a(3

Kadar air 2g/1--g3 1-,-

Protein 2g/1--g3 1,*

!emak 2g/1--g3 -,*-

5bu 2g/1--g3 :,1*

Serat kasar 2g/1--g3 -,<*

Karbohidrat 2g/1--g3 <,1*

Pati 2g/1--g3

• 5milosa 2g/1--g3

• 5milopektin 2g/1--g3

)<,:

,*

)*,1<2Sinaga dkk%, -1:3

Pembuatan bioplastik berbasis pati dilakukan dengan prinsip gelatinisasi% 9enurut >inting dkk%

2-1:3, gelatinisasi merupakan proses penambahan se(umlah air pada pati dan dipanaskan pada suhu

$ang tinggi akan men$ebabkan granula pati men$erap air dan membengkak% >elatinisasi

mengakibatkan ikatan amilosa akan saling berdekatan karena adan$a ikatan hidrogen% Suhu

gelatinisasi pati akan mempengaruhi perubahan viskositas larutan pati% Pada umumn$a suhu pe&ahn$a

granula pati 2suhu gelatinisasi3 berkisar pada **o= )*o=%

Pembuatan bioplastik memerlukan  plastici4er untuk memberikan si+at elastis pada produk%

 Plastici4er  adalah bahan organik dengan bobot molekul rendah dan dapat meningkatkan +leksibilitas

dan ekstensibilitas polimer 2Febri$ani, -1:3%  Plastici4er menurunkan kekuatan inter dan intra

molekular sehingga mampu meningkatkan mobilitas dan +leksibilitas 2=oni"anti dkk%, -1:3% Cenis

dan konsentrasi dari  plastici4er $ang dipergunakan mempengaruhi kelarutan dari +ilm berbasis pati

karena  plastici4er dimana semakin ban$ak  plastici4er maka kelarutan akan semakin meningkat%

>liserol merupakan salah satu (enis  plastici4er  $ang ban$ak dipergunakan% >liserol memiliki si+at

mudah larut dalam air atau hidro+ilik dan mampu meningkatkan (arak intermolekuler 2Febri$ani,

-1:3% Selain itu, gliserol ban$ak dipergunakan karena titik didihn$a men&apai -: o= sehingga &o&ok 

untuk proses pembuatan bioplastik%

Selain elastis, bioplastik diharapkan memiliki kekuatan $ang baik sehingga tidak mudah putus

ketika diberikan tekanan% Salah satu &ara untuk memperkuat bioplastik adalah dengan menggunakan

selulosa% Selulosa merupakan polimer $ang tersusun atas monomer glukosa melalui ikatan 41,:4glikosida% Selulosa men(adi komponen utama pen$usun (aringan dinding sel pada tumbuhan% Si+at

alami selulosa murni adalah kristalin, kaku dan tidak larut dalam air 2Febri$ani, -1:3% Pan(ang

molekul selulosa ditentukan oleh dera(at polimerisasi% Dera(at polimerisasi selulosa tergantung pada

 (enis tanaman dan umumn$a berkisar antara --<%--- unit glukosa% Selulosa termasuk Eat

karbohidrat 2polisakarida3 $ang mempun$ai rumus molekul 2=);1-7*3n 29arbun, -13%

Salah satu bahan alam $ang dapat digunakan untuk menghasilkan selulosa adalah batang pisang

karena batang pisang memiliki serat alami $ang merupakan selulosa rantai pendek% Batang pisang

merupakan limbah lignoselulosa% !imbah lignoselulosa adalah limbah hasil pertanian $ang

mengandung serat selulosa, hemiselulosa, dan lignin 2Febri$ani, -1:3% Umumn$a mas$arakat han$a

meman+aatkan batang pisang sebagai pakan ternak atau han$a dibuang sa(a% Padahal, batang pisang

:

Page 5: Bioplastik berbahan baku umbi talas

7/23/2019 Bioplastik berbahan baku umbi talas

http://slidepdf.com/reader/full/bioplastik-berbahan-baku-umbi-talas 5/10

Sembiring / Sintesis Bioplastik Berbahan Pati Umbi Talas Dengan Penguat Selulosa

Batang Pisang

dapat diman+aatkan men(adi produk $ang lebih berman+aat misaln$a sebagai sumber selulosa karena

selulosa pada batang pisang men&apai :-4)* 2Febri$ani, -1:3%

1.) Kara$teri(a(i Bi#/"a(ti$ 

Bioplastik $ang dihasilkan haruslah ditentukan karakteristikn$a sehingga dapat men(adi

 pertimbangan untuk diaplikasikan atau dikembangkan kembali% Beberapa karakterisasi bioplastik 

$ang utama adalah kuat tarik, kelenturan 2elongasi3, si+at ketahanan air dan biodegrabilitas%

U(i kuat tarik dan elongasi/kelenturan pada bioplastik perlu dilakukan untuk mengetahui

seberapa kuat dan elastisn$a bioplastik $ang dihasilkan% Kuat tarik dan elongasi diukur dengan

menggunakan alat u(i tarik berdasarkan pada standar 5ST9 D 004- 2Febri$ani, -1:3% Perhitungan

 besarn$a kuat tarik dan persentase elongasi menggunakan persamaan 213 dan 23%

213

23

Si+at ketahanan bioplastik terhadap air ditentukan dengan u(i  selling   2Ummah, -1.3% U(i

 selling  disebut (uga sebagai persentase pengembungan +ilm plastik karena adan$a air% Ketahanan

 bioplstik hasil u(i  selling ditentukan dengan persamaan 2.3, dimana @o merupakan berat kering dan

@ adalah berat basah 2Ummah, -1.3%

2.3

U(i biodegrabilitas dilakukan untuk mengetahui kemampuan suatu bahan terdegradasi

lingkungan% Proses biodegrabilitas dapat dilakukan dengan proses hidrolisis 2degradasi kimia3,

 bakteri/(amur, &aha$a atau +otodegradasi 2Ummah, -1.3% Selain itu, prose degradasi dapat dilakukan

 (uga dengan bantuan bakteri/(amur pada tanah dengan kondisi aerobik%

) METODE

Penelitian pembuatan bioplastik berbahan baku umbi talas dengan penguat dari selulosa batang

 pisang dilakukan selama 9ei Cuni -1*% Tempat pelaksanaan adalah !aboratorium Teknologi Bahan

5lam dan 9ineral 2TB593 Universitas Riau dan !aboratorium Bahan Teknik Sipil Universitas Riau%

)1 Ta&a/an +an 4a+5a" Pe"a$(anaan Pene"itian

Tahapan pelaksanaan penelitian $ang telah dilakukan terdiri dari penentuan variabel penelitian,

 persiapan bahan, pembuatan pati dari umbi talas 2!olocasia esculenta3, pembuatan selulosa dari serat

 batang pisang kepok 2 #usa paradisiaca. 6%3 dan proses terakhir adalah pembuatan bioplastik%

6ariabel tetap $ang dipergunakan adalah -, gr/ml larutan pati, gliserol -"t pati, dan temperatur 

 pemanasan <-o=% 6ariabel berubah $ang dipergunakan adalah (umlah selulosa $aitu -, ., ), ,

dan 1"t pati%

Persiapan a"al dilakukan dengan pembuatan pati umbi talas dimana umbi talas dibersihkan dan

kemudian diparut% Parutan umbi talas kemudian dipress se&ara manual sehingga diperoleh larutan

 pati% !arutan didiamkan selama : (am dan kemudian +iltrat dibuang sehingga diperoleh endapan pati%

*

Page 6: Bioplastik berbahan baku umbi talas

7/23/2019 Bioplastik berbahan baku umbi talas

http://slidepdf.com/reader/full/bioplastik-berbahan-baku-umbi-talas 6/10

Sembiring / Sintesis Bioplastik Berbahan Pati Umbi Talas Dengan Penguat Selulosa

Batang Pisang

8ndapan tersebut di&u&i dan diamkan kembali% Proses pen&u&ian dilakukan untuk mendapatkan pati

$ang bersih% Pati dikeringkan dan dihaluskan hingga berukuran 1-- mesh%

Proses selan(utn$a adalah pembuatan selulosa dari batang pisang dengan menggunakan metode

Ferbi$ani 2-1:3% Tahap pertama adalah hidrolisis hemiselulosa dan depolimerisasi liginin

menggunakan larutan ?a7; 19 selama : (am dengan temperatur pemanasan 0- o=% Selulosa $ang

diperoleh tersebut di&u&i dengan menggunakan akuades sampai netral dan kemudian direndam

menggunakan ?a7=l * selama . (am untuk menghilangkan "arna% Selulosa $ang telah ber"arna

 pu&at kemudian di&u&i kembali menggunakan akuades dan dire+luks kembali menggunakan larutan

;=l . pada temperatur )-o= untuk menguraikan +ibril selulosa men(adi bentuk makro+ilik selulosa%

Selulosa kemudia di&u&i sampai netral dan dikeringkan%

Pati dan selulosa $ang telah kering kemudian dipergunakan sebagai bahan baku pembuatan

 bioplastik% Pati, air, selulosa, dan gliserol di&ampurkan dalam (umlah $ang telah ditetapkan%

=ampuran dipanaskan pada suhu gelatinasi $aitu <-o= sampai terbentuk &ampuran $ang amor+%

Bioplastik di&etak dan kemudian dikeringkan pada temperatur kamar% Bioplastik kering kemudian

diu(i karakteristikn$a $aitu kuat tarik, elongasi, dan selling 2ketahanan terhadap air3%

)) In(tr!men Pe"a$(anaan Pene"itiannstrumen pelaksanaan penelitian terdiri dari alat dan bahan $ang digunakan% Bahan $ang

dipergunakan adalah umbi talas, batang pisang, ?a7;, auades,;=l, ?a7=l, tanah% 5lat $ang

dipergunakan adalah nera&a analitik, labu ukur, gelas piala, gelas ukur, pengaduk, oven, kertas saring,

lo$ang, &etakan ka&a, pipet tetes, dan beberapa peralatan plastik%

- Ha(i" +an Pemba&a(an

Bioplastik $ang disintesis pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan bahan baku

 berupa pati umbi talas, gliserol dan selulosa seperti pada >ambar 1%

Gambar 1 Bahan Baku Pembuatan Bioplastik 2a3 Pati, 2b3 >liserol dan 2&3 Selulosa Batang Pisang

Setiap penambahan selulosa menghasilkan bioplastik dengan "arna $ang bervariasi% Semakin

 ban$ak selulosa $ang ditambahkan, "arna bioplastik men(adi semakin &okelat seperti $ang

ditun(ukkan pada >ambar % @arna &oklat tersebut terbentuk karena selulosa $ang dipergunakan

masih ber"arna ke&okelatan%

)

Page 7: Bioplastik berbahan baku umbi talas

7/23/2019 Bioplastik berbahan baku umbi talas

http://slidepdf.com/reader/full/bioplastik-berbahan-baku-umbi-talas 7/10

Sembiring / Sintesis Bioplastik Berbahan Pati Umbi Talas Dengan Penguat Selulosa

Batang Pisang

Gambar )Bioplastik ;asil Penambahan -, ., ), dan 1 Selulosa Batang Pisang

Penentuan karakteristik bioplastik $ang terdiri dari kuat tarik, elongasi dan ketahanan terhadap

air 2 selling 3% ;asil pengu(ian karakteristik dari setiap bioplastik ditun(ukkan pada Tabel %

Tabe" ) Data ;asil Pengu(ian Karakteristik 

Se"!"#(a

065t

/ati3

K!at Tari$ 

0MPa3

E"#nga(i

063

 Swelling 

063

- 1-,*<. ,11 ::,<

. 11,<.. 1,* ::,<:

) 1.,11 1,:1 1,**

1.,<0: 1,) *.,)0

1 1*,: 1,10 *:,)<

;asil u(i kuat tarik ditampilkan dalam bentuk gra+ik seperti pada >ambar .% >ra+ik 

menun(ukkan bah"a semakin ban$ak (umlah selulosa $ang dipergunakan maka semakin kuat

 bioplastik $ang dihasilkan%Peningkatan si+at mekanik tersebut ter(adi karena adan$a kontribusi

selulosa% Selulosa meningkatkan nilai kuat tarik karena adan$a ikatan hidrogen $ang ter(adi antara

gugus hidroksil 274;3 dari pati dengan hidroksi 27;3 dan karboksil 2=77;3 dari selulosa 2Septiosari,

-1:3% katan tersebutlah $ang men$ebabkan peningkatan kekuatan material%

Gambar -;asil U(i Kuat Tarik Bioplastik 

<

Page 8: Bioplastik berbahan baku umbi talas

7/23/2019 Bioplastik berbahan baku umbi talas

http://slidepdf.com/reader/full/bioplastik-berbahan-baku-umbi-talas 8/10

Sembiring / Sintesis Bioplastik Berbahan Pati Umbi Talas Dengan Penguat Selulosa

Batang Pisang

 ?ilai kuat tarik pada dasarn$a berbanding terbalik dengan nilai elastisitas pada bioplastik% ?ilai

elongasi atau elastisitas dari bioplastik $ang dihasilkan ditun(ukkan pada >ambar :% 8lastisitas

men(adi menurun dengan adan$a penambahan selulosa dan bioplastik men(adi lebih kaku serta

keras%8lastisitas bioplastik dihasilkan dari penggunaan plastici4er , sehingga semakin ban$ak (umlah

 plastici4er  maka akan semakin lentur bioplastik tersebut% ?amun pada penelitian ini dipergunakan

 (umlah gliserol $ang konstan untuk semua variabel%

Gambar .;asil U(i 8longasi Bioplastik 

 ?amun peningkatan (umlah selulosa $ang dipergunakan belum tentu menghasilkan bioplastik 

$ang tahan terhadap air% U(i selling merupakan pengu(ian $ang dilakukan untuk menentukan si+at

ketahanan bioplastik terhadap air dengan hasil seperti ditun(ukkan pada >ambar *% Tinggin$a

 pen$erapan air oleh bioplastik ditentukan oleh (umlah gliserol $ang dipergunakan% >liserol

merupakan plastici4er $ang bersi+at hidro+ilik sehingga ketika direndam didalam air maka bioplastik 

akan men$erap air lebih ban$ak% Si+at hidro+ilik tersebut dapat dikurangi dengan penambahan

se(umlah selulosa% ?amun, berdasarkan hasil pengu(ian nilai pen$erapan air terendah ter(adi pada

 bioplastik dengan penambahan ) selulosa%

Gambar 7;asil U(i 0elling Bioplastik 

0

Page 9: Bioplastik berbahan baku umbi talas

7/23/2019 Bioplastik berbahan baku umbi talas

http://slidepdf.com/reader/full/bioplastik-berbahan-baku-umbi-talas 9/10

Sembiring / Sintesis Bioplastik Berbahan Pati Umbi Talas Dengan Penguat Selulosa

Batang Pisang

Berdasarkan struktur kimian$a, selulosa memiliki ikatan hidrogen $ang kuat sehingga akan sulit

untuk bergabung dengan air 2Septiosari dkk, -1:3% ?amun, penambahan selulosa $ang berlebih akan

mampu meningkatkan da$a serap selulosa% ;al tersebut ter(adi karena ikatan hidrogen dalam molekul

selulosa &enderung untuk membentuk ikatan hidrogen intermolekul dengan air 2Septiosari dkk, -1:3%

Sehingga hasil $ang terbaik adalah bioplastik dengan penambahan ) selulosa%

;asil terbaik tersebut kemudian diu(i kemampuan biodegrabilitasn$a% U(i biodegrabilitas

dilakukan dengan memedam sampel didalam pot berisi tanah% Pada hari ke4:, bioplastik telah

 ber(amur dan han&ur se&ara sempurna pada hari ke41-% Ke&epatan proses biodegrabilitas dipengaruhi

oleh kelembaban, keasaman dan (umlah mikroorganisme pengurai pada tanah% Semakin lembab dan

 ban$ak mikroorganisme dalam tanah maka semakin &epat penguraian bioplastik%

. Ke(im/!"an

Bioplastik merupakan (enis plastik $ang terbuat dari bahan $ang dapat diperbarui dan dapat

terurai oleh aktivitas mikroorganisme% Salah satu bahan alam $ang dapat dipergunakan sebagai bahan

 baku pembuatan bioplastik adalah pati umbi talas 2!olocasia esculenta3% Pembuatan bioplastik 

 berbahan baku pati umbi talas dilakukan dengan menggunakan penguat berupa selulosa $ang berasaldari batang pisang kepok 2 #usa paradisiaca. 6%3 dan gliserol sebagai plastici4er %

Peningkatan (umlah selulosa $ang dipergunakan dapat menghasilkan bioplastik $ang semakin

kuat namun kaku dan kurang elastis% Berdasarkan penelitian $ang telah dilakukan, bioplastik dengan

si+at $ang kuat namun &ukup elastis dan tahan air diperoleh ketika dilakukan penambahan selulosa

)% ?ilai kuat tarik dari bioplastik dengan penambahan ) selulosa adalah sebesar 1.,11 9Pa

dengan elongasi sebesar 1,:1 dan selling   sebesar 1,**% U(i biodegrabilitas terhadap bioplstik 

$ang dihasilkan menun(ukkan bah"a bioplastik dapat terurai dalam "aktu 1- hari%

7 U8a/an Terima Ka(i&

Dalam penulisan artikel ilmiah ini, penulis memperoleh bantuan dan bimbinga dari berbagai pihak% 7leh karena itu, penulis mengu&apkan terima kasih kepadaG

a% Pihak DKT $ang telah mendanai penelitian%

b. Bapak Dr% r% Bahruddin, 9%T% selaku dosen pembimbing penelitian $ang telah bersedia untuk 

memberi arahan dan masukan terhadap penelitian%

c. 7rangtua ter&inta $ang telah memberi dukungan se&ara moral%

9 Ke(im/!"an

-1%  Bioplastics 7acts and 7igures% 8uropean Bioplasti&s% nstitute +or Bioplasti&s and

Bio&omposites%

-1.% 0emester 1, Konsumsi Plastik ),( 8uta Ton% !aporan Kementrian Perindustrian Republik 

ndonesia% httpG//"""%kemenperin%go%id/artikel/))/Semester4,4Konsumsi4Plastik41,4Cuta4Ton% Diakses ) 9aret -1*%

5ti+ah, ?% -1-% Peman+aatan ;idrolisat Pati Sagu sebagai Sumber Karbon pada Produksi Bioplastik 

Polihidroksialkanoat se&ara Fed4Bat&h oleh Ralstonia eutropha. Tesis. nstitut Pertanian Bogor 

=oni"ati, P%, !% !aila, 9%R% 5l+ira% -1:%  Pembuatan 7ilm Plastik Biodegredabel dari Pati 8agung 

 9engan Penambahan Kitosan dan Pemplastis :liserol. Curnal Teknik Kimia% - 2:3G 4.-%

Febri$ani, 8%P% -1:% Selulosa 9ikrobi+ril dari Batang Pisang Sebagai Bahan Baku Film Plastik%

0kripsi% BogorG nstitut Pertanian Bogor%

>inting, 9%;%S%, R%F% Sinaga, R% ;asibuan, H >% >inting% -1:% Pengaruh 6ariasi Temperatur 

>elatinisasi Pati Terhadap Si+at Kekuatan Tarik dan Peman(angan pada Saat Putus Bioplastik 

Pati Umbi Talas% 0eminar Nasional 0ains dan Teknologi% 1 ?ovember -1:, Cakarta% ;al% 14.%

Page 10: Bioplastik berbahan baku umbi talas

7/23/2019 Bioplastik berbahan baku umbi talas

http://slidepdf.com/reader/full/bioplastik-berbahan-baku-umbi-talas 10/10

Sembiring / Sintesis Bioplastik Berbahan Pati Umbi Talas Dengan Penguat Selulosa

Batang Pisang

;illan, !%R%, S% @a+iroh%, Su$anto% -1%  Pembuatan dan Karakteristik Bioplastik dari Komposit 

 Kitosan5Pati 0ingkong50elulosa 9iasetat dari 0erat Batang Pisang Kepok  9usa paradisia&a

normalis " dengan Plasti4er ;sam 0tearat. Suraba$a%

9arbun% -1% Sintesis Bioplastik dari Pati Ubi Calar 9enggunakan Penguat !ogam In7 dan Penguat

5lami Selulosa. 0kripsi% Universitas ndonesia' Depok%

Septiosari, 5%, !ati+ah H 8% Kusuma"ati% -1:% Pembuatan dan Karakterisasi Bioplastik !imbah Bi(i

9angga dengan Penambahan Selulosa dan >liserol% 1ndonesian 8ournal of !hemical 0cience% .

23G 1*<41)%

Sinaga, R%F%, >inting, >%9%, ;asibuan, R% -1:% Pengaruh Penambahan >liserol Terhadap Si+at

Kekuatan Tarik dan Peman(angan Saat Putus Bioplastik dari Pati Umbi Talas%  8urnal Teknik 

 Kimia 0 % . 23G 14:%

Ummah, ?%5%, -1.% U(i Ketahanan Biodegradable Plasti& Berbasis Tepung Bi(i Durian 2 9urio

 <iberthinus #urr 3 terhadap air dan Pengukuran Densitasn$a% 0kripsi% Universitas ?egeri

Semarang%

675% -1*% 0tudi/ =,= 8uta Ton 0ampah Plastik 9ibuang ke 6aut 0etiap Tahun %

httpG//"""%voaindonesia%&om/&ontent/studi404(uta4ton4sampah4plastik4dibuang4ke4laut4setiap4tahun/):1<*-%html% Diakses tanggal * 5gustus -1*%

1-