BAB II TINJAUAN PUSTAKA
G. Putih Telur
2.5 Karagenan
Salah satu sumber alam biopolimer adalah karagenan.Karagenan merupakan polisakarida sulfat, diekstrak dari beberapa spesies rumput laut merah (Rhodophyceae). Berdasarkan kandungan sulfatnya, karaginan diklasifikasikan menjadi kappa ( ), iota (ϊ) dan lamda (λ)dengan jumlah ҡ sulfatnya berturut-turut 20%, 33% dan 42% (Herliany, dkk. 2009). Karagenan dibuat dari rumput laut yang dikeringkan, rumput laut diayak untuk
menghilangkan kotoran - kotoran seperti pasir dan kemudian dicuci.Setelah melalui perlakuan dengan larutan basa panas (contohnya 5 - 8% kalium hidroksida), selulosanya dihilangkan dari karagenan dengan menggunakan prose sentrifugasi dan filtrasi. (Raton and Smooley, 1993)
Gambar 2.4 Struktur Karagenan 2.6 Magnesium Stearat
Magnesium Stearate atau octadecanoic acid, magnesium salt
merupakan asam lemak jenuh yang mudah diperoleh dari lemak hewani serta minyak masak. Wujudnya padat pada suhu ruang, dengan rumus kimia CH3(CH2)16COOH. (Susan, 1989)
Asam stearat diproses dengan memperlakukan lemak hewan dengan air pada suhu dan tekanan tinggi.Asam ini dapat pula diperoleh dari
hidrogenasi minyak nabati. Dalam bidang industri asam stearat dipakai sebagai bahan pembuatan lilin, sabun, plastik,kosmetika, dan untuk melunakkan karet. Titik lebur asam stearat 69.6 °C dan titik didihnya 361 °C.Reduksi asam stearat menghasilkan stearil alkohol. (Susan, 1989)
Gambar 2.5 Struktur Magnesium Stearat
2.7 Gliserol
Gliserol ialah suatu trihidroksi alkohol yang terdiri atas 3 atom karbon.Jadi tiap atom karbon mempunyai gugus –OH.Satu molekul gliserol dapat mengikat satu,
dua, tiga molekul asam lemak dalam bentuk ester, yang disebut monogliserida, digliserida dan trigliserida.Adapun rumus molekul gliserin dapat ditunjukkan pada gambar berikut
Gambar 2.6 Struktur Gliserol
Sifat fisik dari gliserol : a) Tidak berbau
b) Merupakan cairan tidak berwarna c) Cairan kental dengan rasa yang manis d) Densitas 1,261
e) Titik lebur 18,2C f) Titik didih 290 C
Gliserol yang diperoleh dari hasil penyabunan lemak atau minyak adalah suatu zat cair yang tidak berwarna dan mempunyai rasa yang agak manis. Gliserol larut baik dalam air dan tidak larut dalam eter.Gliserol digunakan dalam industri farmasi dan kosmetika sebagai bahan dalam preparat yang dihasilkan. Di samping itu penggunaan gliserol pada biodegradable foam berguna sebagai plasticsizer. (Poedjiadi, 2006).
BAB III
METODE PERCOBAAN 3.1 Metode Percobaan
Metode yang digunakan pada penelitian kali ini adalah metode baking process, dimana semua bahan baku dan aditif dicampur kemudian dituang kedalam cetakan dan dipanggang atau dipanaskan. Memvariasikan formula dilakukan untuk mendapatkan hasil biodegradable foam yang paling baik.
Varabel yang diubah pada penelitian kali ini adalah penambahan magnesium stearat dan jenis protein yang digunakan Penelitian ini bertujuan
menghasilkan produk biodegradable foam yang mampu terdegradasi dan dilakukan pada skala laboratorium.
3.2 Alat dan Bahan a. Bahan:
1. Pati Singkong 2. Kitosan
3. Protein Kacang Tanah 4. Protein Kacang Kedelai 5. Protein Putih Telur 6. Asam Asetat 7. Air
8. Magnesium Stearat 9. Karagenan
10. Gliserol b. Alat
1. Neraca Analitik 2. Kaca Arloji 3. Spatula 4. Gelas Kimia 5. Batang pengaduk 6. Gelas ukur 7. Loyang 8. Mixer 9. Desikator 10. Kertas Saring 11. Alat SEM 12. Alat Uji Tarik 13. Tanah
14. Box Kayu 3.3 Prosedur Percobaan
A. Pembuatan Isolat Protein
Kacang tanah atau kacang kedelai yang dijadikan sumber protein ditimbang sebanyak 500 gram dan dilakukan perendaman didalam air selama 6 jam.Tujuan utama adalah untuk melunakkan kacang supaya mudah saat dilakukan penggilingan. Setelah 6 jam, kacang tanah dan kedelai ditiriskan kemudian digiling untuk mendapatkan bentuk bubuk dari kacang tersebut.
Tambahkan air dengan perbandingan kacang : air sebanyak 1:3. Setelah terbentuk dua lapisan yaitu endapan (pati) dan cairan (filtrat) pisahkan kedua lapisan tersebut hingga didapatkanlah filtratnya.Panaskan filtrat hingga suhu 80oC.Tambahkan asam asetat hingga pH larutan mencapai 4.5.Endapan yang terbentuk dari penambahan asam asetat kemudian dipisahkan dan disaring menggunakan kertas saring.
B. Pembuatan Biodegradable Foam
Pertama pati singkong dikeringkan didalam oven pada suhu 80 oC selama 24 jam kemudian disimpan dalam desikator. Pati singkong yang telah dikeringkan dan protein ditimbang dengan perbandingan 1:9, dan kitosan sebanyak 10 gram. Larutkan kitosan kedalam 100 gram Asam asetat 1%
lakukan pengadukan selama 5 menit agar homogen dan membentuk gel. Pati singkong sebanyak 36 gram dilarutkan kedalam 40 gram air. Kemudian campurkan larutan pati dan kitosan, tambahkan protein dan bahan aditif.
Bahan aditif yang ditambahkan adalah Magnesium Stearat 1; 1,6; 2,2; 2,8;
3,4; 4% (w/w), karagenan (1.5% w/w), dan gliserol (6% w/w) dengan pengadukan cepat menggunakan mixerselama 5 menit hingga terbentuk adonan yang homogen. Tuang adonan kedalam cetakan. Kemudian masukkan adonan kedalam oven dengan suhu 100 oC selama 60 menit untuk
menghilangkan kadar air. Setelah 1 jam, keluarkan biodegradable foam.
Dinginkan disuhu ruang selama 4 hari.Lakukan uji water absorption, uji tarik, uji biodegradability, dan uji SEM.
Dipanaskan hingga 80 oC
Cairan (filtrat) Asam Asetat
Endapan (pati) Cairan (filtrat)
Direndam selama 6 jam
Kacang Kedelai / Kacang Tanah Ditimbang 250 gram
Kacang tanah / kacang kedelai
Dihaluskan
Ditambahkan air dengan perbandingan kacang : air = 1:3
Endapan yang terbentuk
Disaring 3.4 Skema Kerja
A. PembuatanIsolatProtein
15
Diaduk hingga homogen
Adonan foam Gliserol
Diaduk hingga homogen
Adonan foam
Adonan foam dicetak dan dioven pada suhu 100oC selama 1 jam
Foam yang dihasilkan
Foam yang dihasilkan
Diamkan selama 4 hari
Uji SEM Uji Water Absorbtion Uji Tarik Uji Biodegradability
Sampel
Ditimbang untuk mengetahui penambahan berat yang terjadi
Ditimbang
Sampel
Rendam dalam air selama 1 menit Sampel dengan ukuran 2.5x5 cmDinginkan dalam desikator selama 20 menit
Berat awal sampel B. Pembuatan Biodegradable Foam
C. Uji Water Absorption Pati Singkong dipanaskan
pada suhu 80oC selama 24
jam Air Asam Asetat 1%
Kitosan Diaduk hingga
homogen
Larutan pati singkong
Larutan kitosan –
asam asetat Protein
Diaduk hingga
Sampel dipendam didalam tanahSampel yang sudah dipendam
Ditimbang untuk menggetahui pengurangan berat yang terjadi Sampel awal
direndam hingga jenuh dan ditimbang sebagai berat awalDengan waktu pemendaman 2 minggu D. Uji Biodegradability
Potong spesimen sesuai dengan ukuran
Jepit pada alat
Spesimen Tarik dengan beban hingga spesimen putus
Catat beban maksimum dan hitung kuat tariknya Siapkan Spesimen
Letakkan sampel di holder mikroskop
Masukkan ke SEM dalam mode optik
Ubah ke mode SEM untuk analisa, sesuaikan perbesaran, fokuskan, dan ambil gambar
Gambar hasil uji E. Uji Tarik
F. Uji SEM
3.5 Variable Percobaan
Adapun variabel yang digunakan pada penelitian kali ini adalah:
A. Variabel Tetap
Jumlah Pati yang digunakan : 36 gram Jumlah Protein yang digunakan : 4 gram Jumlah Kitosan yang digunakan : 10 gram
Jumlah Air yang digunakan : 40 gram
Jumlah Asam Asetat yang digunakan : 100 gram Jumlah Karagenan yang digunakan : 0,75 gram Jumlah Gliserol yang digunakan : 6 gram
Suhu Pengovenan : 100 ˚C
B. Variabel Berubah
Jumlah penambahan Magnesium Stearat : 0,5 gram; 0,8 gram; 1,1 gram; 1,4 gram; 1,7 gram; 2 gram
Jenis Protein yang digunakan : Protein Kacang Kedelai Protein Kacang Tanah Protein Putih Telur 3.6 Teknik Pengumpulan Data
A. Uji Water Absorption
Pengujian water absorbtion pada produk biodegradable foam mengacu pada standart ABNT NBR NM ISO 535, 1999.Foam dipotong dengan ukuran 2,5 x 5 cm, dilakukan penimbangan dan dicatat sebagai berat foam awal. Kemudian foam direndam didalam air selama 60 detik. Angkat foam, kemudian keringkan menggunakan tisu untuk menghilangkan sisa air yang menempel pada foam.Lakukan penimbangan lagi dan catat sebagai berat akhir foam.Perbedaan berat foam awal dan akhir dicatat sebagai banyaknya air yang terserap oleh biodegradable foam.
Perhitungan pertambahan berat :
Pertambahan berat(%)= ( W0-W1) X 100%
W0
Keterangan:
W0 = Berat awal (gram) W1 = Berat Akhir (gram)
B. Uji Biodegradability
Biodegradable foam yang dihasilkan dari pati singkong diuji
kemampuan terdegradasi dengan cara memendamnya didalam tanah selama 14hari. Dilakukan penimbangan awal untuk mengetahui berat foam sebelum dipendam didalam tanah.Setelah dipendam didalam tanah, ditimbang kembali untuk mengetahui biodegradable foam yang terdegradasi. (Ghorpade,
Gennadios, and Hanna. 2001) Perhitungan weight loss :
weight loss ( % ) = ( W0-W1) X 100%
W0
Keterangan:
W0 = Berat awal W1 = Berat Akhir
C. Uji Tarik
Analisis mengacu pada Technical Association of the Pulp and Paper Industry (TAPPI) No. T404. Pada aplikasinya, foam dipotong sesuai dengan ukuran. Kemudian foam dijepitkan pada alat uji tarik hasil modifikasidan ditarik hingga putus. Lalu dicatat beban saat penarikan (g). Besarnya tegangan maksimum yang mampu ditahan oleh foam hingga titik putusnyadihitung menggunakan persamaan sebagai berikut:
Fmaks=m. a (1)
Keterangan:
Fmaks = Tegangan maksimum (N)
m = Beban saat ditarik (Kg)
a = Percepatan gravitasi (m/s2)
Besarnya nilai kuat tarik dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut ini:
σ =Fmaks A (2) Keterangan:
σ = Kuat tarik (MPa)
Fmaks = Tegangan maksimum (N)
A = Luas penampang film yang dikenai tegangan (mm2)
D. Uji SEM
Mikroskop elektron digunakan sebagai alat pendeteksi objek pada skala yang amat kecil. Analisis sifat permukaan dilakukan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) untuk mengetahui morfologi biodegradable foam yang dihasilkan. Prinsip kerja SEM adalah deteksi elektron yang dihamburkan oleh suatu sampel padatan ketika ditembak oleh berkas elektron berenergi tinggi secara kontinyu yang dipercepat di dalam electromagnetic coil yang dihubungkan dengan Cathode Ray Tube (CRT) sehingga dihasilkan suatu informasi mengenai keadaan permukaan suatu sampel senyawa. Jenis mikroskop SEM yang digunakan untuk pengujian sampel adalah Phenom type G2 Pro.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian
Tabel 4.1 Hasil Biodegradable Foam Jenis
Protein
Penambahan Magnesium Stearat (%w/w)
1 1.6 2.2 2.8 3.4 4
Jenis Protein
Penambahan Magnesium Stearat (%w/w)
1 1.6 2.2 2.8 3.4 4
Tabel 4.2 Formulasi Biodegradable Foam Protein Kacang Kedelai
Sampel Pati
Air (g) Karagenan (g)
Tabel 4.3 Formulasi Biodegradable FoamProtein Kacang Tanah Sampel Pati
Air (g) Karagenan (g)
Tabel 4.4 Formulasi Biodegradable FoamProtein Putih Telur
Tabel 4.5 Hasil Uji Water Absorption Protein Kacang Kedelai
Sample Mg
1 1 12.5 22.675 10.175 81.40%
2 1.6 12.505 21.425 8.92 71.33%
3 2.2 12.51 21.185 8.675 69.34%
4 2.8 12.52 19.73 7.21 57.59%
5 3.4 12.515 18.91 6.395 51.10%
6 4 12.51 18.895 6.385 51.04%
Tabel 4.6Hasil Uji Water Absorption Protein Kacang Tanah
Sample Mg
1 1 12.51 23.345 10.835 86.61%
2 1.6 12.505 23.095 10.59 84.69%
3 2.2 12.51 21.385 8.875 70.94%
4 2.8 12.52 21.15 8.63 68.93%
5 3.4 12.52 20.44 7.92 63.26%
6 4 12.515 19.975 7.46 59.61%
Tabel 4.7Hasil Uji Water Absorption Protein Putih Telur
2 1.6 12.505 23.43 10.925 87.37%
3 2.2 12.51 22.11 9.6 76.74%
4 2.8 12.52 21.585 9.065 72.40%
5 3.4 12.52 20.905 8.385 66.97%
6 4 12.505 20.32 7.815 62.50%
Tabel 4.8 Hasil Uji Biodegradability Protein Kacang Kedelai Selama 14 Hari Sampl
Tabel 4.9Hasil Uji Biodegradability Protein Kacang Tanah Selama 14 Hari Sampl
Tabel 4.10Hasil Uji Biodegradability Protein Putih Telur Selama 14 Hari
Tabel 4.11Hasil Uji Tarik Protein Kacang Kedelai Sampel Mg Stearat
(%w/w)
1 1 0.3457 7 20 140 3.38786 0.024199
2 1.6 0.3561 7 20 140 3.48978 0.024927
3 2.2 0.36587 7 20 140 3.585526 0.025611
4 2.8 0.34907 7 20 140 3.420886 0.024435
5 3.4 0.36711 7 20 140 3.597678 0.025698
6 4 0.35598 7 20 140 3.488604 0.024919
Tabel 4.12Hasil Uji Tarik Protein Kacang Tanah Sampe
1 1 0.29987 7 20 140 2.938726 0.020991
2 1.6 0.30491 7 20 140 2.988118 0.021344
3 2.2 0.30412 7 20 140 2.980376 0.021288
4 2.8 0.29871 7 20 140 2.927358 0.02091
5 3.4 0.31001 7 20 140 3.038098 0.021701
6 4 0.30096 7 20 140 2.949408 0.021067
Tabel 4.13Hasil Uji Tarik Protein Putih Telur
1 1 0.27699 7 20 140 2.714502 0.019389
2 1.6 0.27409 7 20 140 2.686082 0.019186
3 2.2 0.27512 7 20 140 2.696176 0.019258
4 2.8 0.27801 7 20 140 2.724498 0.019461
5 3.4 0.27615 7 20 140 2.70627 0.019331
6 4 0.27701 7 20 140 2.714698 0.019391
4.2 Pembahasan
A. Water Absorption
Salah satu uji kualitas Biodegradable Foam yaitu dengan uji water Absorption.Uji ini dilakukan untuk mengetahui ketahanan foam terhadap air.Uji water absorption dilakukan dengan cara menghitung perubahan berat yang terjadi akibat banyaknya air yang diserap foam. Jumlah air yang diserap dituliskan sebagai persen air yang terserap.Hasil analisa data dari uji water absorption diolah dalam bentuk grafik 4.1 berikut.
1 2 3 4 5 6
Penambahan Magnesium Searat (% w/w)
% Air yang Terserap (w/w)
Gambar 4.1 Hubungan Penambahan Magnesium Stearat (%w/w) dan
% Air Yang Terserap
Dari hasil pengujian water absorption diketahui bahwa penambahan Magnesium Stearat berpengaruh terhadap kualitas biodegradable foam.Pada grafik 4.1 terlihat bahwa semakin banyak Magnesium Stearat yang
ditambahkan, maka ketahanan terhadap air semakin tinggi. Magnesium Stearat bersifat hidrofobik, di mana senyawa ini akan membentuk lapisan film hidrofobik yang tipis disekeliling foam yang menyebabkan kemampuan water absorbtionfoam mengalami penurunan. Kecenderungan penurunan
kemampuan penyerapan air ini terjadi pada biodegradable foam dengan tiga jenis isolat protein yang berbeda yaitu kacang kedelai, kacang tanah, maupun putih telur.
Hasil water absorption pada foam dengan ketiga jenis protein yang berbeda menunjukkan penurunan yang cukup signifikan. Pada protein kacang kedelai penurunan daya serap air dari sampel dengan penambahan
Magnesium Stearat 1%w/w hingga sampel dengan penambahan Magnesium Stearat 4%w/w mengalami penurunan sebesar 81.41 – 51.04%. Pada protein kacang tanah sampel dengan penambahan Magnesium Stearat 1%w/w hingga sampel dengan penambahan Magnesium Stearat 4%w/w penurunan daya serap air dari 86.61 – 56.67%. Sedangkan pada protein putih telur pada sampel dengan penambahan Magnesium Stearat 1%w/w hingga sampel dengan penambahan Magnesium Stearat 4%w/w daya serap airnya mengalami penurunan dari 88 – 62.51%.
Kandungan protein dari ketiga sumber yang digunakan mempengaruhi kemampuan water absorption suatu foam.Karena semakin tinggi komposisi protein, maka akan semakin menurunkan kemampuan water absoription pada foam.Hal ini dapat dilihat dari jumlah beberapa asam amino yang bersifat hidrofobik seperti valin, isoleusin, dan asam glutamat.Jumlah asam amino tersebut lebih banyak terdapat pada kacang kedelai. Tiap 100 gram kacang kedelai terdapat valin sebanyak 1.6 gram, isoleusin sebanyak 2.1 gram, dan asam glutamat sebanyak 7.6 gram. Pada tiap 100 gram kacang tanah terdapat 1.1 gram valin, 0.9 gram isoleusin, dan 7 gram asam glutamat. Sedangkan pada 100 gram putih telur hanya terdapat 1.676 gram asam glutamat.Struktur
asam glutamat yang dikarboksilat menunjukkan dia bersifat hidrofobik pula.Oleh karena itu, dari ketiga jenis protein tersebut yang menghasilkan foam dengan ketahanan air paling baik adalah protein kacang kedelai dengan penambahan Magnesium Stearat 4 %w/w. Hal ini dikarenakan kadar protein dan jumlah asam amino yang bersifat hidrofobik dalam kedelai paling tinggi diantara ketiga jenis protein lain. Kandungan protein yang tinggi menurunkan post-pressing moisture content dan kapasitas penyerapan air dari foam.
(Salgado, dkk. 2008) B. Biodegradability
Uji biodegradability dilakukan untuk mengetahui kemampuan terdegradasi dari biodegradable foam. Uji ini dilakukan dengan cara merendam sampel di dalam tanah. Tanah yang digunakan sebagai media ditambahkan pupuk cair EM4 sebagai pengkondisian kesuburan tanah.Waktu pemendaman adalah 14 hari.Hasil analisa data uji biodegradability diolah
dalam bentuk grafik 4.2 berikut
1 2 3 4 5 6
0%
15%
30%
45%
Kacang Kedelai Kacang Tanah Putih Telur
Penambahan Magnesuim Stearat (% w/w)
% Biodegradability
Gambar 4.2 Hubungan Penambahan Magnesium Stearat (%w/w) dan
% Terdegradasi Biodegradable Foam Selama 14 Hari Dari hasil uji biodegradabilityGambar 4.2 grafik hubungan
penambahan Magnesium Stearat dan persen terdegradasi biodegradable foam dengan waktu 14 hari, mengalami penurunan secara bertahap. Ketiga jenis protein yang digunakan pada pembuatan biodegradable foam mempengaruhi terdegradasinya foam.Hal ini dikarenakan komposisi dan jumlah asam amino yang bersifat hidrofobik pada ketiga sumber protein tersebut yang
berbeda.Banyaknya asam amino yang hidrofobik ini juga mempengaruhi kemampuan penyerapan air foam dan berdampak pada kecepatan terdegradasi dari foam.Sedangkan sifat Magnesium Stearat yang hidrofobik berhubungan dengan aktifitas mikroorganisme.Karena mikroorganisme membutuhkan air untuk metabolisme.(Hendritomo, 2010). Semakin banyak Magnesium Stearat,
maka air yang terserap oleh foam akan semakin sedikit. Foam yang demikian ini akan lebih lama terdegradasi akibat terhambatnya metabolisme
mikroorganisme pendegradasi. Maka secara tidak langsung Magnesium Stearat berpengaruh terhadap kemampuan foam untuk terdegradasi.
Kecenderungan penurunan persen terdegradasinya foam akibat penambahan Magnesium Stearat terlihat pada ketiga jenis protein. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 2.4 yang menunjukkan penurunan persen terdegradasi foam dengan protein kacang kedelai dari sampel dengan penambahan Mg Stearat 1%w/w hingga sampel dengan penambahan Mg Stearat 4%w/w mengalami penurunan sebesar 42% - 24%. Pada protein kacang tanah penurunan persen terdegradasi foam dari sampel dengan penambahan Mg Stearat 1%w/w hingga sampel dengan penambahan Mg Stearat 4%w/w mengalami penurunan sebesar 39% - 22%.Pada protein putih telur persen terdegradasi foam dari sampel dengan penambahan Mg Stearat 1%w/w hingga sampel dengan penambahan Mg Stearat 4%w/w mengalami penurunan sebesar 35% - 18%.
Menurut standar Internasional (ASTM 5336) lamanya Film Plastik terdegradasi (biodegradasi) untuk plastik PLA dari Jepang dan PCL dari Inggris membutuhkan waktu 60 hari untuk dapat terurai secara keseluruhan (100%) (Arief,2013 pada jurnal Pamilia, 2014). Pada penelitian pembuatan Biodegradable foam berbasis pati singkong, kitosan dan protein pada uji biodegradability (waktu terdegradasi) foam selama 14 hari yang mendekati standard adalah foam yang dibuat dengan menggunakan protein kacang kedelai dengan penambahan magnesium stearat sebesar 4% (w/w) dengan persen terdegradasinya sebanyak 24.14%.
C. Uji Tarik
Sifat mekanis biodegradable foam dilihat dengan melakukan uji tarik.Tensile Strength atau kuat tarik adalah kekuatan putus suatu bahan yang dihitung dari pembagian gaya maksimum yang mampu ditanggung bahan
terhadap luas penampang bahan mula – mula. (Sudirman, dkk. 2002) Tujuan melakukan uji tarik adalah untuk mengetahui kekuatan tarik biodegradable foam.Hasil uji tarik biodegradable foam diolah dalam bentuk grafik 4.4.
0
Gambar 4.3 Hubungan Penambahan Magnesium Stearat (%w/w) dan Kuat Tarik
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa penambahan magnesium stearat tidak berpengaruh secara signifikan terhadap kuat tarik foam. Sedangkan jenis protein mempengaruhi basarnya kuat tarik foam.dan penambahan Magnesium Stearat tidak berpengaruh banyak terhadap kuat tarik foam. Seperti kuat tarik (σ) pada foam dengan protein kacang kedelai dengan penambahan
Magnesium Stearat 1 %w/w hingga 4 %w/w adalah 0.0241 - 0.0249 MPa.
Pada protein kacang tanah nilai kuat tarik (σ) dari sampel dengan penambahan Magnesium Stearat 1 %w/w hingga penambahan 4 %w/w adalah 0.0209 - 0.0210 MPa. Pada protein putih telur nilai kuat tarik (σ) pada sampel dengan penambahan Magnesium Stearat 1 %w/w hingga 4 %w/w adalah 0.0193 - 0.0193 MPa.Pada penelitian Pablo dkk formulasi yang dihasilkan dari sifat terbaik dengan komposisi 20% serat selulosan dan 10% isolat protein
memiliki kuat tarik maksimum sebesar 6,57 MPa. Hal ini dikarenakan
penggunaan serat selulosa pada biodegradable foam yang dapat meningkatkan kuat tarik dari foam yang dihasilkan.
Sifat Polimer yang termoplastik umumnya mempunyai dua fasa, yaitu fasa amorf dan fasa kristalin.Daerah kristalin tersusun dari rantai molekul yang teratur dan rapat sehingga mempunyai kuat tarik yang lebih besar dibandingkan daerah amorf.Sedangkan daerah amorf mempunyai rantai molekul yang tidak teratur. (Sudirman, dkk. 2002) Dilihat dari hasil uji tarik biodegradable foam yang rata – rata bernilai kecil, maka fasa amorf lebih mendominasi daripada fasa kristalin.
Kuat tarik juga dipengaruhi oleh penambahan kitosan dan gliserol.
Semakin banyak kitosan yang ditambahkan maka kuat tarik foam akan semakin baik. Sebaliknya semakin banyak gliserol yang ditambahkan, maka meningkatkan elastisitasfoamkarena fungsi dari gliserol sebagai plasticsizer.
Hal ini dikarenakan semakin banyak kitosan yang ditambahkan, semakin banyak ikatan hidrogen pada foam, sehingga foam akan memiliki nilai kuat tarik yang tinggi.
D. SEM ( Scanning Electron Microscophy)
Morfologi biodegradable foam dilihat dengan uji SEM (Scanning Electron Microscopy).Sampel foam yang diuji adalah foam dari protein kacang kedelai dengan penambahan Magnesium Stearat sebanyak 4 %w/w Pengujian SEM dilakukan untuk mengetahui struktur dari biodegradable foam yang dihasilkan. Hasil uji SEM disajikan dalam bentuk gambar 4.4 hingga 4.7
Gambar 4.4 Morfologi Biodegradable foam Protein Kacang Kedelai dengan Penambahan Magnesium Stearat 4%(w/w) perbesaran 200x
Gambar 4.4diambil pada salah satu sisi sampel dengan perbesaran 200 kali. Terlihat adanya rongga – rongga pada morfologi sampel.
Gambar 4.5Morfologi Biodegradable foam Protein Kacang Kedelai dengan Penambahan Magnesium Stearat 4%(w/w) perbesaran 1000x
Pada gambar 4.5terlihat adanya banyak titik putih dan hitam yang merupakan partikelpati dan kitosan yang belum tercampur secara merata. Hal ini dikarenakan
rendahnya rpm putaran pada saat pembuatan biodegradable foam.Terlihat juga pada Gambar 4.6 bahwa struktur foam yang teratur, dalam polimer disebut fase kristalin dan struktur yang tidak teratur, dalam polimer disebut fase amorf.
Gambar 4.6MorfologiBiodegradable foam Protein Kacang Kedelai dengan Penambahan Magnesium Stearat 4%(w/w) perbesaran 3000x
Gambar 4.6 merupakan foto SEM dari biodegradable foam menggunakan perbesaran 3000 kali. Struktur yang teratur pada foam terlihat pada hasil uji SEM ini.
Keteraturan struktur pada foam inilah yang mempengaruhi ketahanan terhadap air dan kuat tarik foam . Semakin banyak keteraturan struktur yang terbentuk pada foam, maka ketahanan foam terhadap air dan kuat tarik foam semakin tinggi.
Gambar 4.7MorfologiBiodegradable foam Protein Kacang Kedelai dengan Penambahan Magnesium Stearat 4%(w/w) perbesaran 5000x
Secara keseluruhan, hasil uji SEM yang telah dilakukan dapat
menunjukkan bentuk morfologi dari biodegradable foam.Struktur morfologi sampel yang ditunjukkan gambar menunjukkan bahwa biodegradable foam yang dihasilkan adalah polimer yang cenderung tidak beraturan.Partikel putih dan hitam pada sampel menggambarkan distribusi partikel kitosan yang tidak tercampur merata.Hal ini mengindikasikan bahwa partikel kitosan mengalami pengelompokan sehingga menyebabkan distribusi kitosan di dalam foam tidak tersebar secara merata.Hal tersebut disebabkan rendahnya rpmputaran pada saat pengadukan antara kitosan dan pati yang menyebabkan penyebaran kitosan tidak merata.
BAB V PENUTUPAN 5.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari penelitian pembuatan biodegradable foam adalah sebagai berikut : 1. Jenis protein yang ditambahkan pada biodegradable foamberpengaruh
terhadap uji water absorptiondan uji biodegradability. Semakin banyak jumlah asam amino valin, isoleusin, dan asam glutamat dalam protein maka foam yang dihasilkan memiliki daya tahan terhadap air yang tinggi. Jenis protein juga mempengaruhi besarnya kuat tarik foam. Kuat tarik terbesar diperoleh dari jenis protein kacang kedelai dengan σ sebesar 0,025698 MPa.
2. Penambahan Magnesium Stearat pada biodegradable foammenurunkan water absorption dan biodegradability foam, namun tidak berpengaruh secara signifikan terhadap uji kuat tarik. Penambahan Magnesium Stearat 4% (w/w)menghasilkan persen air yang terserap (51,04%) dan tingkat terdegradasinya foam paling rendah (24,14%).
3. Biodegradable foam terbaik dari seluruh variable yang diujikan berasal dari protein kacang kedelai dengan penambahan Magnesium Stearat sebesar 4%
(w/w) memiliki daya tarik sebesar 0,025698 MPa. Persen air yang terserap 51,04% dan persen terdegradasi paling rendah 18%.
4. Morfologi dari formulasi biodegradable foamyang terbaik yaitu foam dari protein kacang kedelai dengan penambahan magnesium stearat sebanyak 4%
(w/w) tersusun dari struktur yang teratur (kristalin) dan tidak teratur (amorf).
5.2 Saran
1. Sebaiknya pemilihan variable berubah dalam formulasi pembuatan Biodegradable foam adalah kitosan. Hal ini diketahui dapat berpengaruh padakualitas Uji Tarik biodegradable foam.
2. Pada proses pembuatan biodegradable foam rpm putaran sebaiknya divariabelkan, Hal ini dapat berpengaruh pada Kuat Tarik biodegradable foam.
3. Uji tarik sebaiknya beracuan pada standart.
DAFTAR PUSTAKA
Agustina, N., Rosyidi, D., Thohari, I. 2013. Evaluasi Sifat Putih Telur Ayam
Pasteurisasi Ditinjau dari pH, Kadar Air, Sifat Emulsi dan Daya Kembang Angel Cake. Malang: Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya
Coniwanti, P., Laila, L., Alfira, M.R., 2006. Pembuatan Film Plastik Biodegradable dari Pati Jagung dengan Penambahan Kitosan dan Pemlastis
Gliserol.Indralaya: Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya
Hendritomo, Henky Isnawan. 2010. Pengaruh Pertumbuhan Mikroba terhadap Mutu Kecap Selama Penyimpanan.Jakarta: Pusat Pengkajian dan Penerapan Teknologi Bioindustri.
Herliany, N.E., Salamah, E., Santoso, J.2009. Karakteristik Biofilm Berbahan Dasar Karagenan. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor.
Iriani, E,S., Rachma, N., Sunarti, T,C. 2011. Pengembangan Biodegradable Foam
Iriani, E,S., Rachma, N., Sunarti, T,C. 2011. Pengembangan Biodegradable Foam