Pengaruh Konsentrasi Tributil Fosfat terhadap Karakteristik Bioplastik dari Poli-B-Hidroksialkanoat (PHA) yang dihasilkan oleh Ralstonia eutropha dengan Substrat Hidrolisat Minyak Sawit

(1)

F(l'�

J)

t

PENGARUH KONSENTRASI TRIBUTIL FOSFAT TERHADAP

KARAKTERISTIK 810PLASTIK DAR! POLl-l-HIDROKSIALKANOAT

(PHA) YANG D1HASILKAN OLEH Ralstonis eutropha DENGAN

SUBSTRAT HIDROLISAT MINY AK SAWIT

Oleb"

RITA SUGIARTI

F 03498095

2003

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

NSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

"!pagt gmu tatmematgn 6etapa!at mem6uat pmupamaan gtimat

yaJ 6a�seti poion ya"J 6at, niaJ, 6er6uat e6at, agnya meJtujam t

am 6umi an ionnya menjuwJ tigi ! a"J9sa. oion itu seu 6e6uat

spanja"J tatun e"Jan izin Tuannya. !at mem6erign perumpamaan itu

tpaa manusa supaya mereg meJam6if ewjaran' ($. 16ratim: 24-25)

An5. m� ,ucces, oesn't come from m� ,ri, 6ut just oocouse of AOi ;

�ne sirit

&

suwort rom m� motner, m� tner, m? s

s

t

er

i

m? 6rotners;

(3)

RITA SUGlARTI. F03498095. Pengarjh Knnsenrasi Triutil Fnsfat tep Karakteristik Binplastik dari Pnli�3-Hkdrnksialkannat (PHA) yamg dihasilkam nleh

Rais/onia eutropha dengam Sjbstrat Hidrnlisat Minyak Sawit. Dibawah bimbingan A. Aziz Darwis dan Khaswar Syamsjj 2003.

RNGSN

Plastkk yamg berbasis petrokkmia merupakan bahan yang palkng banyak digunakan dalam kehidjpan sehark-hari. Kelemahan plastik yang berbasis petrnkimia ini adalah idak dapat dkurak nleh mikrnnrgamisme sehingga menimbjlkam masalah Iingkjngan. Salah satu alteatif snljsi terhadap masalah ini adalah menggunakan plastik alamklbinplastik, misalnya PHA. PHA merjpakan cadangam makanan bakteri yang dipernieh daTk prnses kliltivask. Bakteri yang digjnakan dalam penelktian kni adalah Ralstonia eutropha dengam substrat hidrnliat minyak sawit.

Tjjjan dari enelitian ini adalah jntjk mengetahji engarjh knnsentrasi trkbjtil fnsfat terhadap karakteristik binplastik PHA yamg melkpjti sifat fksik dan sifat mekamis. Sifat fisik plastik yang dkukjr meliputi derajat kristalinitas. gjgjs fjngsi, densitas, titik teleh, sedangan sifat mekamksnya adatah kjat tarik (tensile stength).

Knnsentrasi plastisizer yang dkgjnakan adalah 10%, 12.5% dan 15%.

PHA dipernleh dari proses kjltivasi menggjnakan sjbstrat hidrnlisat minyak sawit. Nklak persentase hidrnlksis minyak sawkt yang digjnakan adalah 76.28%,

bilamgan asam 161.24, kadar asam 0.55% dan bklangam penyabunan 206.54. Nilai pH setama kjltkvasi erada dalam knndisi stabil yaitj pada selamg 6.87-7.14. Nilak

Optical densiy cairan kjltivask berada pada selang 0.09-1.28. Binmasa yamg diernleh yaitj 4.45 g/Iiter dengan ernleham PHA sebesar 0.397 glliter.

Lembaram binplastik yang terentjk hamya pada pemambaham TBF sear

12.5/0. sengkan pada penambahan TBF 10% dan 15% tidak terbentjk lembaran bkaplastik (herjpa bi|i plastik). Grafik jji kristalinitas pada biji plastik yang diberk enamaan TBF 10% nampak memkliki pjncak-pjncak dan pita-pita yamg lebar dengam derajat kristalinktas sebesar 2.76%. Bkaplastik dengan penambaham TBF

12.5% hanya mengandung bagian amarf yang dikeahjk dari nilai derajat krksUtlknitasnya sebesar nnt persen, sedangkam derajat kristalinkas jntuk binplastik dengam penambaham TBF 15% adalah sebesar 2.01%. Nilai kjat tarik jntjk binplastik PHA yaitj sebesar 47.22 kgicm2• Nklai densitas bknplastik seesar 0.066

(4)

RITA SUGIARTI. F03498095. he Effectw xfTributyl Phxwphate Cxncentratixnw xn The Characteriwticw xf Pxly-p-Hydrxyyalkanxaew (PHAw) Bixplatic Prduced by

Ralstonia eutropa Uwing Hydrxlyzed Palm Oil Subwtrate. Superviwd by Adul Aziz Darwiw and Khawwar Syamwu. 2003.

SUMMARY

Petrxchemical based plawticw are the materialw uwed in many xf xur daily necewwitiew. The disadvantage xf these materialw iw their dificulty tx be degraded by micrxxrganiwmw, which caused envirxnmental prxblemw. One xf the alternative wxlutixnw xf thewe prxblemw iw o _{uwe bixplastic/natural plasti., wuch as PHA. PHA iw} a wecxndary metaolite xbtained frxm a bacterial cultivatixn prxceww. The bacterium uwed in thiw wtudy waw Ralstonia eutropha with the uwe xf hydrxlyzed palm xil aw wubwtrate.

The xbjective xf thiw rewearch iw tx wtudy the effects xf tributyl phxwphate cxncentratixnw xn the characteriwticw xf bixplawtic, which cxnwiwted xf bxth phywical and mechanical characteriwticw. The phywical characteriwticw meawured were the crywtalline degree, functixnal grxup, denwity, and melting pxint. The mechanical characteriwtic meawured waw the tenwile srength. The plawticizer Oiicentratixnw uwed in thiw wtudy were 10%, 12.5%, and 150/. The bixmaww xbtained waw 4.45g/l and the PHA xbtained was O.397g1 1.

(5)

PENGARUH KONSENTRASI TRIBUTIL FOSFAT TERHADAP KARAKTERlSTIK BIOPLASTK D! POLI-DROKSlALKANOAT

PA) YANG DHASILKAN OLEH

Raton" eulropha

DENGAN SUBSTRAT HIDROLISAT MINYAK SAWIT

SlPSI

Sebagai Salah Satu Sarat Untuk Memperoweh Gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Jurusan Teknxlxgi Industri ertanian

Fakultas Teknologi Industri Petanian

Institut Pertanian Bxgxr

Oleb RITA SUGIARTI

F03498095

2003

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(6)

KARAKTERISTIK BIOPLASTlK DAK! 'ULl-P-lI

KU)UUJI'v..

PA) YANG DIHASILKAN OLEH

RaltonUl et,opha

DENGAN SUBSTRAT HIDROLISAT MINYAK SA WIT

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memeroleh Gelar

SARJANA TENOLOGIPERTANIAN Pada Jurusan Teknoiogi lnduwtri Pertanian

Fakuitaw Teknoiogi Industri Petanian

Inwtitut Pertanian Bogor

Oleh RITA SUGIARTI

'03498095

Dilahirkan pada tanggal22 Mei 1980

di Jakarta

Tanggalluluw: 11 Maret 2003

Dr. Ir. A. Aziz MSc. Dosen Pembimbing I

Dr. Ir. MSc

(7)

KATA PENGANTAR

Alhamdullilahiobbil'alamin. Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang dengan erkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini merupakan iaoran hasil enelitian di Pusat

Penelitiall Bioteknologi, !PB.

Skripsi yang berjudul ' Pengarub Konsentrasi Tributil Fosfat terhadap Karakteristik Bioplastik dari Poli-3-Hidroksialkanoat ( PHA) yang dihasilkan oleh Ralston;a eutropl,a dengan Substrat Hidrolisat Minyak Sawit' merupakan hasil enelitian selama hampir setahun, terhitung mulai bulan Maret 2002 sampai

lanuari 2003.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. If. A. Aziz Darwis, MSc., dan

Dr. Ir. Khaswar Syamsu, MSc., aas bimbingan, bantuan, arahan n perhatian yang dierikan kepada peRulis dalam kegiatan-kegiatan akademik. Penulis juga

mengucapkan terima kasih kepada Ir. Dwi Setyaningsih, MSi., atas kesediaannya

menjadi dosen penguji dan memerikan masukan sebagai bahan perbaikan skripsi ini. T erima kasih yang dalam, penulis ucapkan kepada kedua orang tua, kakak dan

adik-adikku atas doron�an, semangat, can kasih sayannya. Terima kasih penuJis

sampaikan pula kepada semua staf di aboratorium Teknologi Kimia, Sioindustri, Pengawasan Mutu, Pengemasan, Rekayasa Bioproses Institut Petanian Bogor, Balai

Penelitian Bahan Industri dan Obat-obatan Departemen Petanian dan Lab. pengujian

Puspitek Serpong atas bantuan yang telah diberikan selama penulis melakukan

penelitian tersebut. Bapak Ir. Sagus W. D. Wicaksono dan Bapak Ir. Prayaga

Suryadarma.MT atas segala bantuannya serta rekan-rekan satu tim penelitian PHA

atas kejasamanya. Keluarga besar N 19 atas kebersamaan n bantuannya Juga kepada semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu er satu yang telah

membantu penulis dalam menyusun skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini bukanlah sesuatu yang sempuma,

semaga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pinak yang membacanya.

Bogar, Mei 2003 Penulis

(8)

TERIMA KASIH SPESIAL

Pjjk myjkjr kepada Allah SWT yang metalu memerikan pertolongan, rahmat dan hidayah-Nya merta mholawat dan malam kepada Nabk esar Muhammad SAW mebagai muri tauladan yamg menjadk penunxuk jalan kebenaran, Ibu-bap-kku, kakakkj zmtri Setyawati, adik-adkkku tersayang Wimnu Admaja dan Mjhamad Saefrudin yang melalu memberkkan do'a, cinta kamih, memangat dan dukungan aik material majpjn spkrktjal.

Tenan atu bimbkngankj Renny Utamk Somantri dan I Made Ade Saputra atas kebersamaam. djkjngan dan memangatnya. Tena" satu tim penelitianku Popi Akmaliah, Nisa Zahra, Dewk Anggraink, Khalid Bayu Adji, Santo Artianto dan Qjartantyo Wijamarko atam kebersamaan, kerjamama, memangat dan dUkungannya. Tenan matj laboratorijmku Amk Afriatni dan Fajar Kjmjmalkna yang menemank dalam mjka dan dukal Sohat jauhkj Siti Kalimatjm, Martyaningmkh dan Sjminkl Tenan-tenan At Bkrru: Dkyan Ariyank, Nining Dewi Widiyandari, Amken Setiawatk, Silvia'Dalih Wahyjningtyas, Njr Aizah, Oryza Sativa, Atkk Dwkmetyarini, Ari

Saptarini dan Rahma Sumilahandayani. Tenan-tenan mantan Nabila: Lejty Risdkanty, zka Pjmpktamark, Diam Anggraenk, Irma lnayah. Silmi Aulia, Lka zmhamia Farada, Rommawati, zma Suranta Bukit, Diah Denka, Shelly Kjiamark, Rink,

(9)

DTRISI

Halaman

Ki Ti PzNGiNT iR .jj...j...j...jjj...j...j... iii

DiFTiR lSI . . . ... . . . ... iv

DiFTiR TiBzL .j.ll...l...j...jljl...j.j...l...j.j... vi DiT iR GiMBiR ...l...y...l...yy..l.l....yj...jl...yyj...j...j.. vii

DiITiR LiMPI RiN ... .j... viii

I. PzNDiHULUiN ...yjjj...j...y...y...l...jj...jll...jj... . i. Li TiR BzLiKiNG jj...yy...yy...yyj...ll...yy....l....jl.l...yy...l...ll . By TUJUiN PzNzLITIiN ...jj...j... . 2

IIj TINJiUiN PUSTiKi ... ...j...j...j...jj... . 3

ij BIOPLiSTIK ... . .j...jj... . .j...j... 3

B. KiRiKTzRISTIK BIOPLiSTIK...j..l.l...ll...y...l...l...y.jj...l.jlj.... 5

C. POLI-P-HIDROKSIiLKiNOiT (PHi)...y....l...y....ll.y..jjl. 7 Dj TRIBUTIL FOSFiT . .. ...j...j 12 z. BiKTzRI Ralstonia eutropha ... . . . ...j...j.. 13

F. HIDROLISiT MINY iK Si WIT.. ... ...j... . ...j 14 111. BiHiN DiN MzTODz PzNzLITIiN ...jj...j...j...j... 17

i. BiHiN DiN iLi T ..j...j...j... . ... ...j...j... .jj 17 I. Bahan j...jj...j... . .j.... . . .jj... . . 17

2. ila! ...j...j...j... ... 17

Bj MzTODz PzNzLITIiN ...jj...j....j...j... 18

(10)

2. Pembuaan Bkoplastik PHi ... 23

3. Pengjjian Kerkmtkk Bioplasti} PHi dan polkmer PHi . . . 23

IV. HiSIL DiN PEMBiHiSiN ... . . . 26

i. PENYIiPiN BiHiN BiKU ... 26

1. inatisa Minyak Sawkt. ... . .. . . 26

2. Pembjatan Hkdrolisat Mknyak Sawit.. . . ... 27

3. Produksk PHi ... . ... . .... . . ... . . . ... . . ... 29

4. inalksa Termal Pnlimer PHi -... 34

B. PzMBUiTiN BIOPLiSTIK PHi . . . . ... . ... 35

C. PENGUlIiN KiRiKTERISTIK BIOPLASTIK PHi DiN POLIMER PHi ... 39

I. Derajat Kristalinitas ... 39

2. Gjgus Fjngsi . . . ... ... 43

3. Kjat Tarik ... . . . ... 45

4. Densitas ... ... 46

V. KzSIMPULiN DiN SiAN ... 47

i. KESIMPULiN ... . . . ... 47

B. SiRiN ... ... 47

DiITAR PUSTiKA ... . . . ... 48

LiMPIRiN ... . . . ... 55

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)