Nama: Margaretha Siagian NIM: 110405111
Tempat/tgl lahir: Tarakan, 26 Februari 1994 Nama orang tua: Rindu Madju Siagian Alamat orang tua:
Jl. Raden Saleh, Perum Palem Ganda Asri blok A3 no. 2, Tangerang
Asal sekolah
SD Yadika 3 Tangerang tahun 1999 – 2005
SMP Santo Yusuf Sidoarjo tahun 2005 – 2008
SMA Yadika 5 Jakarta Barat tahun 2008 - 2011 Beasiswa yang pernah diperoleh:
-
Pengalaman organisasi/kerja:
1. HIMATEK USU periode 2013-2014 sebagai anggota. 2. Kerja Praktek di PT. Tor Ganda, Cindur tahun 2014. Artikel yang telah dipublikasi dalam Jurnal/Pertemuan Ilmiah :
1. The 4th International Conference on Science & Engineering in Mathematics, Chemistry and Physics 2016 (ScieTech 2016)
ABSTRAK
Bioplastik merupakan plastik yang dapat digunakan seperti layaknya plastik konvensional, namun akan hancur terurai oleh aktivitas mikroorganisme menjadi air dan karbon dioksida. Pati merupakan bahan polimer alami yang dapat digunakan untuk produksi bioplastik. Penambahan partikel penguat terbukti dapat memperbaiki sifat mekanik bioplastik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan filler pada hasil akhir bioplastik. Pembuatan bioplastik merujuk pada metode melt intercalation, dimana tidak diperlukan penambahan pelarut dalam pembuatan bioplastik. Pada penelitian ini digunakan massa pati kulit singkong sebesar 10 gram, dengan variasi massa mikrokristalin selulosa Avicel PH101 yang digunakan adalah 0; 2; 4; dan 6% (wt/wt), sedangkan volume sorbitol yang digunakan adalah 20; 25; dan 30% (wt). Temperatur pemanasan larutan bioplastik yang digunakan adalah 76oC. Bioplastik yang dihasilkan dianalisis sifat fisika dan kimianya, meliputi analisis FT-IR, SEM, RVA, kekuatan tarik, pemanjangan pada saat putus, penyerapan air, dan densitas. Dari hasil analisis FT-IR ditunjukkan adanya perluasan gugus C=O pada rentang 1118,71 cm-1 dan 1168,86 cm-1 serta perluasan gugus OH pada rentang 2870,08 cm-1 dan 2989,66 cm-1. Hasil analisa FTIR ini tidak menunjukkan adanya gugus fungsi baru yang terbentuk. Hasil SEM menunjukkan morfologi bioplastik dimana masih terdapat filler MCC yang tidak terdispersi dengan baik atau aglomerasi yang secara tidak langsung mempengaruhi sifat mekanik bioplastik. Dari analisa pati kulit singkong diperoleh kadar pati 75,9061%, kadar amilosa 25,1921%, kadar amilopektin 49,9139%, kadar air 9,45%, kadar abu 1,5%, kadar lemak 1,58%, kadar protein 4,25%, suhu gelatinisasi 76,685oC dengan viskositas puncak sebesar 4225,5 cP dan viscosity breakdown sebesar 2566,5 cP. Pada penelitian ini diperoleh bioplastik dengan kondisi terbaik pada penggunaan massa mikrokristalin selulosa 6% dan sorbitol 20%, dengan nilai kuat tarik 9,12 Mpa, persen perpanjangan pada saat putus 0,29%, nilai densitas 1,05 gr/cm3 dan persen penyerapan air 40,18%.
ABSTRACT
Bioplastic is plastic that can be used as the common conventional plastic, but has the tendency to decompose by microorganism activities and transform to water and carbon dyoxyde. Starch is natural polymer that is used as matrix in the production of bioplastics. The addition of filler can improve the mechanical properties of bioplastics. Production of bioplastics refers to the melt intercalation method, which does not need the addition of a solvent to the production of bioplastics. In this experiment, the mass of cassava peel starch used was 10 gram, using microcrystalline cellulose content Avicel PH101 with variation of 0; 2; 4; and 6% (wt / wt), while the volume of sorbitol used was 20; 25; and 30% (wt). Heating temperature of bioplastics’ solution was 76 ° C. Bioplastics were physical and chemical analyzed, including FT-IR, SEM, RVA, tensile strength, elongation at break, water absorption, and density analysis. The results of FT-IR analysis indicated the expansion of the group C=O in the range of 1118.71 and 1168.86 cm-1 as well as the expansion of the OH group in the range of 2870.08 and 2989.66 cm-1. FTIR analysis results does not indicate a new functional group. SEM result shows the morphology of bioplastics with MCC filler poorly dispersed in bioplastic inducing agglomeration. The analysis of cassava peel starch results in starch content of 75,9061%, amylose content of 25,1921%, amylopectin content of 49,9139%, moisture content of 9,45%, ash content of 1,5%, fat content of 1,58%, protein content of 4,25%, gelatinization temperature 76,685 oC with viscosity peak of 4225,5 Cp and viscosity breakdown of 2566,5 cP. From this research, bioplastic with the best and optimum characteristics is found at microcrystalline cellulose content 6% and sorbitol content 20%, with a value of 9,12 MPa tensile strength, percent extension at break of 0,29%, the density of 1,05 gr/cm3 and water uptake of 40,18%.
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i
PENGESAHAN ii
PRAKATA iii
DEDIKASI iv
RIWAYAT HIDUP PENULIS v
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR GAMBAR xiii
DAFTAR TABEL xvi
DAFTAR LAMPIRAN xvii
DAFTAR SINGKATAN xix
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1 LATAR BELAKANG 1
1.2 PERUMUSAN MASALAH 4
1.3 TUJUAN PENELITIAN 4
1.4 MANFAAT PENELITIAN 4
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 7
2.1 KOMPOSIT 7
2.2 BIOKOMPOSIT 7
2.3 BIOPLASTIK 8
2.4 PATI KULIT SINGKONG 8
2.5 MIKROKRISTALIN SELULOSA PH 101 10
2.6 SORBITOL 11
2.7 GELATINISASI PATI 12
2.8 RETROGRADASI 14
2.10 METODE PEMBUATAN BIOPLASTIK 16
2.10.1 Eksfoliasi/Adsorpsi 16
2.10.2 Polimerisasi In Situ Interkalatif 16
2.10.3 Interkalasi Larutan/Interkalasi Prepolimer dari Larutan 16
2.10.4 Melt Intercalation 16
2.11 KARAKTERISTIK PATI 17
2.11.1 Analisis Kadar Pati 17
2.11.2 Analisis Kadar Amilosa dan Amilopektin 17
2.11.3 Analisis Kadar Air 18
2.11.4 Analisis Kadar Abu 18
2.11.5 Analisis Kadar Lemak 19
2.11.6 Analisis Kadar Protein 19
2.11.7 Analisis Sifat Pasting 20
2.12 UJI BIOPLASTIK 20
2.12.1 Penentuan Rapat Massa (Densitas) 20
2.12.2 Sifat Kuat Tarik 21
2.12.3 Pemanjangan pada saat Putus 22
2.12.4 Scanning Electron Microscopy (SEM) 22
2.12.5 Fourier Transform InfraRed (FT-IR) 23
2.12.6 Ketahanan terhadap Air 23
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 24
3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN 24
3.2 BAHAN DAN PERALATAN 24
3.3 PERALATAN 24
3.4 PROSEDUR PERCOBAAN 25
3.4.1 Pembuatan Pati 25
3.4.2 Pembuatan Bioplastik 25
3.5 PROSEDUR ANALISIS 26
3.5.1 Prosedur Analisa Pati 26
3.5.1.1 Prosedur Analisa Kadar Pati 26
3.5.1.2 Prosedur Analisa Kadar Amilosa 27
3.5.1.4 Prosedur Analisa Kadar Air 28
3.5.1.5 Prosedur Analisa Kadar Lemak 29
3.5.1.6 Prosedur Analisa Kadar Protein 30
3.5.1.7 Prosedur Analisa Kadar Abu 31
3.5.1.8 Prosedur Analisa Profil Gelatinisasi Dengan Rapid Visco Analyzer (RVA)
31 3.5.1.9 Prosedur Analisa Gugus Fungsi Fourier Transform
InfraRed (FT-IR)
32
3.5.2 Prosedur Analisis Bioplastik 32
3.5.2.1 Prosedur Analisis Densitas 32
3.5.2.2 Prosedur Pengujian Sifat Kuat Tarik 33 3.5.2.3 Prosedur Pengujian Perpanjangan pada saat putus 33 3.5.2.4 Prosedur Pengujian Ketahanan terhadap Air 33 3.5.2.5 Prosedur Analisa Gugus Fungsi Fourier Transform
InfraRed (FT-IR)
34 3.5.2.6 Prosedur Analisa Scanning Electron 34
3.6 FLOWCHART PENELITIAN 35
3.6.1 Flowchart Pembuatan Pati Kulit Singkong 35 3.6.2 Flowchart Prosedur Analisa Kadar Pati 36 3.6.3 Flowchart Pembuatan Kurva Standar Untuk Pengujian
Kadar Amilosa
37 3.6.4 Flowchart Analisa Pengujian Kadar Amilosa 38
3.6.5 Flowchart Uji Kadar Air 39
3.6.6 Flowchart Analisa Uji Kadar Lemak Pati 40 3.6.7 Flowchart Prosedur Analisa Kadar Protein 41
3.6.8 Flowchart Analisa Uji Kadar Abu Pati 42
3.6.9 Flowchart Analisa Gugus Fungsi Fourier Transform InfraRed (FT-IR)
42
3.6.10 Flowchart Pembuatan Bioplastik 43
3.6.11 Flowchart Analisa Densitas 44
3.6.12 Flowchart Analisa Gugus Fungsi Fourier Transform InfraRed (FT-IR)
3.6.13 Flowchart Pengujian Sifat Kuat Tarik 45 3.6.14 Flowchart Pengujian Perpanjangan pada saat putus 45 3.6.15 Flowchart Analisa Ketahanan terhadap Air 46 3.6.16 Flowchart Analisa Scanning Electron Microscope (SEM) 46
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 47
4.1 HASIL KARAKTERISASI PATI DARI KULIT SINGKONG 47
4.2 HASIL KARAKTERISTIK PATI KULIT SINGKONG 48
4.2.1 Kadar Pati 48
4.2.2 Kadar Amilosa dan Amilopektin 49
4.2.3 Kadar Air 49
4.2.4 Kadar Abu 50
4.2.5 Kadar Protein 50
4.2.6 Kadar Lemak 51
4.3 KARAKTERISTIK HASIL ANALISA FT-IR BIOPLASTIK PATI KULIT SINGKONG DAN MIKROKRISTALIN SELULOSA AVICEL PH101 DENGAN PEMLASTIS SORBITOL
51
4.4 KARAKTERISTIK MORFOLOGI PATI KULIT SINGKONG DENGAN SEM (SCANNING ELECTRON MICROSCOPE)
55 4.5 KARAKTERISTIK PROFIL GELATINISASI PATI DENGAN
RVA (RAPID VISCO ANALYZER)
56 4.6 HASIL KARAKTERISTIK BIOPLASTIK DARI PATI KULIT
SINGKONG
59 4.6.1 Pengaruh Penambahan Mikrokristalin Selulosa dan
Pemlastis Sorbitol Terhadap Densitas Bioplastik
59 4.6.2 Pengaruh Penambahan Mikrokristalin Selulosa dan
Pemlastis Sorbitol Terhadap Sifat Kekuatan Tarik Bioplastik
61 4.6.3 Pengaruh Penambahan Mikrokristalin Selulosa dan
Pemlastis Sorbitol Terhadap Pemanjangan Pada Saat Putus Bioplastik
64
4.6.4 Pengaruh Penambahan Mikrokristalin Selulosa dan Pemlastis Sorbitol Terhadap Sifat Penyerapan Air Bioplastik
4.7 KARAKTERISTIK HASIL ANALISA MORFOLOGI PATAHAN BIOPLASTIK PATI KULIT SINGKONG DENGAN
MIKROKRISTALIN SELULOSA DAN PEMLASTIS
SORBITOL
68
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 71
5.1 KESIMPULAN 71
5.2 SARAN 72
DAFTAR PUSTAKA 73
