SUPERABSORBEN HASIL PENCANGKOKAN DAN PENAUTAN SILANG FRAKSI ONGGOK DENGAN AKRILAMIDA

ISBN:

978-979-95093-8-3

Seminar Nasional Sains V

10 November 2012

Sains Sebagai Landasan Inovasi dalam

Bidang Energi, Lingkungan dan Pertanian

Berkelanjutan

Prosiding

Dewan Editor

Dr. Kiagus Dahlan

Dr. Sri Mulijani

Dr. Endar Hasafah Nugrahani

Dr. Suryani

Dr. Anang Kurnia

,

Dr. Tania June

Dr. Miftahudin

Dr. Charlena

Dr. Paian Sianturi

Sony Hartono Wijaya, M Korn

Dr. Tony Ibnu Surnaryada

Waras Nurchoiis, M Si.

Dr.

Indahwati

Drs. Ali Kusnanto, M Si.

Fakultas Matematika dan

IImu Pengetahuan Alam

Institut Pertanian Bogor

2012

Copyright© 2012 

Fakultas Matematika dan I1mu Pengetahuan Alam,  Institut Pcrtanian Bogor 

Prosiding Seminar Nasional Sains V  "  Sains Sebagai Landasan Inovasi dalam Bidang Energi, 

Lingkungan dan Pertanian Berkelanjutan" di  Bogor pada tanggal  10 November 2012 

Pencrbit; FMIPA­IPB, Jalan Meranti Kampus IPB  Dramaga, Bogor 16680 

Telp/Fax: 

0251-8625481/8625708

http://fmipajpb.ac­id 

Terbit  10 November 2012 

xi 

+

866 halaman 

ISBN: 

978-979-95093-8-3.

KATA PENGANTAR

Seminar  Nasional  Sains  adalah  kegiatan  rutin  yang  diselenggarakan  oleh  Fakultas 

Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam  Institut  Pertanian  Bogor sejak  Tahun  2008.  Tahun 

ini  adalah penyelenggaraan  yang  ke­5,  dengan  tema  "Sains  Sebagai  Landasan  Inovasi  dalam 

Bidang Energi, Lingkungan dan Pertanian Berkelanjutan". 

Kegiatan  ini  bertujuan  mengumpulkan  peneliti ­peneliti  dari  berbagai  institusi 

pendidikan  dan  penelitian  baik  perguruan  tinggi  maupun  lembaga­Iembaga  penelitian  dari 

seluruh  Indonesia  untuk  memaparkan  hasil­hasil  penelitian  terkait  penerapan  sains  (statistik, 

biosains,  klimatologi,  kimia,  matematika,  ilmu  koputer,  fisika,  dan  biokimia)  pada 

peningkatan produktivitas pertanian dalam arti  luas.  Seminar Nasional Sains V ini akan diikuti 

oleh  lebih  dari  200  orang  peserta  dengan  sekitar  80  peserta  sebagai  pemakalah  pada  sesi 

. presentasi  paralel  yang  berasal  dari  berbagai  perguruan  tinggi  dan  lembaga  penelitian  di 

Indonesia. 

. 

Diharapkan  dari  kegiatan  ini  dapat  memberikan  informasi  perkembangan  sains, 

memicu  inovasi­inovasi  teknologi  yang  berlandaskan  sains,  meningkatkan  interaksi  dan 

komunikasi  antar  peneliti,  pemerhati,  dan  pengguna  sains  dan  teknologiserta  menjalin 

kerjasama  riset  dan  penerapan  sains  dan  teknologi  antar  peneliti,  pemerhati,  dan  pengguna 

sains dan teknologi khususnya yang terkait dengan peningkatan produktivitas pertanian. 

Pantia  mengucapkan  selamat  mengik:uti  seminar,  semoga  memberikan  manfaat 

sebesar­besarnya. 

Bogor, Oktober  2012 

PANITIA 

DAFTARISI

BUKUl

Andzar Syafa'atur  Rahman, Hari  Wijayanto, Noer Azam  Achsani, La Ode Abdul  Rahman  2  I Dewa Gede Richard  Alan Amory,  Muhammad Nur Aidi,  Etih Sudamika  3  Nurul Qomariasih, I  Made Sumertajaya,  Sutoro  4  Astri Fitriani, Yenni  Angraini, Asep  Saefuddin  5  Bimandra Adiputra  Djaafara, Anik  Djuraidah, Aji  Hamim  Wi 

6  Dwi  Haryo Ismunarti 

7  .  Mia Amelia, 

I Muhammad Nur Aidi, 

Dian Kusumaningrum  8  NUlil  Anwar, Anang 

Kumia, Yenni  Al1graini  9  Gusti N.A Wibawa,  Aunuddin, AA.  Mattjik, I M  10  11

Penerapan Fuzzy C-Regression dalam Pendugaan Model  Nilai Tanah  (Studi Kasus  : Lima Kecamatan Di  Kota  Bekasi) 

Penerapan Fungsi  Diskriminan dalam Deteksi  Dini  Penentuan Status Mastitis Subklinis pada Sapi  Perah  (Studi Kasus : Kawasan Usaha Ternak Cibungbulang,  Tahun 2010­2011  Analisis Ragam Daya Gabung dan Resiprokal  Bobot Biji  lagung dalam  Persilangan Dialel Lengkap  Analisis Spasial Data Panel pada Pola Konsumsi  per Kapita  Propinsi lawa Barat dengan Pendekatan Matriks Queen

dan Akses lalan 

Deteksi  Gerombol dengan Metode K­Rataan Kernel Gauss 

Sudut Minimum Antar Sub Ruang Vektor untuk Memelajari 

i Asal Sedimen Di  Perairan Rebon Kabupaten Batang lawa 

Ten 

Penerapan Regresi Lvgislik Spasial untuk Data Penyakit  Demam Berdarah Dengue (Dbd) Di  Kota  Bogor 

Pemodelan Tingkat Pengangguran Di  Lima  Negara Anggota  Asean  Dengan Regresi  Data P"nel dan Generalized

Estimating Equation

Pengaruh Ulangan Terhadap Dugaan Parameter Model  Ammi dengan Komputasi  Menggunakan Ptndekatan Bayes 

Regresi  Poisson  Geografis untuk Menganalisis  Data Gizi  Buruk  . Kasus:  Pulau lawa tahun 200  PemodeJan Produksi  Cabe Di  Kabupaten Majalengka 

Angraini 

12  Anita Pratiwi, Anang  Pendugaan Total Populasi pada Peubah dengan  Sebaran  135­149  Kumia, La Ode Abdul  Lognonnal (Studi  Kasus:  Data Susenas 2007  Pengeluaran 

Rahman  Rumah TanggllKota Bogor) 

13  Anni  Fithriyatul  Metode Regresi Least Trimmed Squares pada Data yang  150­161  Mas'udah,  Anang  Mengandung Pencilan 

Kumia, Dian  KusuIl'taningrum 

14  Mohammad Masikur  Model Spasial Percobaan Pemupukan Padi  Sawah  162­170 

15  Nur Hikmah, Yenni  Pemodelan tingkat produk domestik  regional bruto  171­185 

Angraini,  Asep Saefuddin  kabupaten/kota  jawa  barat dengan spasial data panel 

ses  Pengcmbangan Pcrangkat Pembelajaran  tematika Bcrtaraf Intcmasional 

2  M. W. Talakua,F.  Y.  Pcreduksian dimensi data luaran gem stasiun ambor:  204­212  Rumlawang" F.  Kondo  dcngan menggunakan metode principal component

Lembang dan G.  analysis (pea) 

3  Pcnjadwalan Kercta Api  Jalur Ganda:  Model Job­Shop  213­223 

dan Aplikasinya 

4  Nmus Sa'adah, Toni  Pcncrapan Pnnsip Maksimum Pontryagin pada Sistem  224­235  Bakhtiar, Farida  Invcnton­Produksi 

Hanum 

5  Muhammad I1yas,  Daftar Lengkap Katakode GEH dengan  Bobot Lee  236­245 

Mieko Yamada, Edy  Minimum 

Tli Baskoro  alas  Galois 

6  Embay Rohaeti,  Pcnggunaan Metode Homotopi  Pade' Untuk  246­257 

Jahamddin, Ali  Menyelesaikan Masalah Lotka­Volterra Logistik  Kusnanto 

7  Dewi  Scnja  Analisis Kestabilan Model  Infeksi  Vims Hepatitis B  258­270  Rahmahwati, Ali  dengan  Pertumbuhan Hepatosit yang Bersifat Logistik 

Kusnan  Jahamddin 

8  Jacob 3tevy Selcky,  Pcngamh Dividen Terhadap Pellentuan Nilai  Opsi Saham  271­282  • Endar H.  Nugrahani, I  Tipe Up-and-Out Call di  Bursa Efek Indonesia 

Gusti Putu Pumaba 

9  Numl Khotimah,  Penerapanfuzzy goal programming dalam penentuan  283­292  .  Fanda Hanum, Toni  investasi bank 

Bakhriar 

10  Maya Widyastiti. 

Implementasij7eet size and

_mix

vehicle routing

293­302  Farida Hanum, Toni 

problem with time vliindolVs

_{pada pendistribusian} 

Bakhtiar  _koran 

II 12  13  I 2  3  4  5  6  7  8  9  Jose Bonatua  Hasibuan, Endar H.  Nugrahani, I Gusti  Putu Purnaba  :  Endar H. Nugrahani 

Bib Paruhum Silalahi 

Novizal, Eva  Ridiwati, Kemas A.

Zaini Thosin  M. N  fndro,  H.  Wiranala, and S.G.  Sapulra, P.  Aulia, Z.  Deofarana, B.  Seliadi,  Faozan Ahmad,  Zllliyatin, Husin Alalas  Elvan Yuniarti,  Siti  Ahmiatri  Qolby  Sabrina  Tony Sumaryada,  Heriyanto Syafutra,  Robi  Sobirin,  Ajeng  W'  Roslia  Ajeng Widya  Roslia,Tony 

Leni Marlina, Ida 

I Sriyanti, Feri  Iskandar  • dan  .  "al 

Ida Sriyanti 

I

Moditikasi  Model Exponentially Weighted lv/oving

: Average Untuk Menduga Volatilitas Saham Di  Bursa Efek 

Indonesia 

Penyelesaian masalah nilai  batas pada model opsi put am erika dengan volatilitas stokastik 

Batas Atas !terasi metode titik  Interior dengan Central  Path dalam menyelesaikan masalah  optimasi linear 

Penentuan Rute Optimum Dalam Supply Chain  Networkdengan Algoritma Ant Colonyuntuk Kota Dan  Kabupaten Bogor 

Simulasi sel surya  model dioda dengan hambatan sen  dan hambatan shunt berdasarkan varias!  intensitas 

I radiasi,  temperatur, dan susunan modul 

Dinamika soliton pada rantai protein alpha heliks  berdasarkan ansatz ii  model davydov 

Kajian sifat optik glukosa darah 

Simulasi awal peraneangan sel surya doublejunction gaas/ge 

Pengaruh surface texturing gennanium (ge) dan silikon  (si)  pada disain  sel surya mp,nggunakan program peid 

Pengaruh wakru hot-pressing terhadap kekuatan tekan  lnaterial nanokomposit 

Pengembangan elektronik kamus  untuk mata kuliah  tisika dasar 

DAFTARISI

BUKU2

2  3  4 3  4  5  Mimawati Zulaikha,  Budianto  Fella Fauziah  Penulis  Wirdhatul Muslihatin,  Rus  eni  Daesus  Rugayah dan Sugiatno 

Tri  Dewi AndaJasari, Y 

C Ginting,  Sri  Rama  Diana, Nova Rina  • Firza  anti  Mukh Syaifudin, Siti  Nurhayati, Teja  Kisnanto Jan Gideon  Sirait  Enee Danno Jaya  Supena, Ikra Nugraha,  Dorl  Kajian Atmosfer Bawah Wilayah Tropis Dan Subtropis  Pendekatan mikrometeorologi  untuk pendugaan neraea  karbon hutan: sistem korelasi  Pengaruh Panjang Hari  Penyinaran Terhadap Pertumbuhan  Dan Pembun  aan Rosela (Hibiscus Sabdarifja Linn.)  Upaya Peningkatan Keberhasilan Penyetekan Sirih Merah  Melalui  Penggunaan Zat Pengatur Tumbuh dun Jumlah  Buku  ada  Dua Jenis Media Tanam 

Pengaruh Pembelahan  Subang Terhadap 

Produksi  Bunga Dan  Subang Gladiol (Gladiolus Hybridlls

. L.) Kultivar Holland Putih Dan Holland Pink 

Studi  transfer parasit rodensia plasmodium berghei iradiasi  dari  induk ke anak meneit swiss webster melalui 

penyusuan 

PengganJaan Krom os om Jati (Tee/ona grandis L.)

4  5  2  "3 ＢｾＭＭＭｾＭＭＭＭＭＬＭＢＭＢＢＭＭＭＢＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＮＭｾＭＭｾ Khotib  Buhani, Narsito, 

I

:

Nuryono, dan Eko Sri  Kunarti 

Dyah Iswantini, Bara 

Penerapan Desorpsi  Sekuensial  Pada Penentuan Interaksi  Ion CdOi) Dengan  Adsorben Hibnda Amino­Silika 

I T ercetak Ion 

Biosensor Antioksidan Menggunakan Superoksidan 

553­561 

Taufan S, Novik  ,  Nurhidayat, Tnvadila 

I Rusnadi,  Buchan, M. 

I Bachn Amran 

Euis Julaeha, Desak  Made Malini, Ajeng 

'  Dismutase Secara Elektrokimia: Penentuan Linieritas dan  Stabilitas 

Kinetika Adsorpsi Ion CeJ­ dengan Mikrokapsul Kalsium  572­580 

I

Alginat  

Bensi  I­feniI­3­metil­4­benzoiI­5­pirazoIon (HPMBP)   1

Pengaruh  Pembenan Senyawa Antifertilitas C30 Sterol  581­586 

I

yang Diisolasi dari  Daun Clerodendran serralum terhadap 

i Diantini  ! viabilitas sel munne RAW 265.7 

1 6  I Evy Emawati,  Solihudin, Iman R,  Rosiyyan  Pembuatan Membran Selulosa  Asetat Dan Kayu Albasia  7  8  Zainuddin Muchtar,  Arifista S.W.  Harefa  Muhammad Bachn  Amran 

i Pembuatan Pulp Dan Tandan KosQng Kelapa  Sawit 

Dengan Metode Organosolv 

Palladium Imprinted Polymers sebagai Matenal 

Fungsional untuk Pemungutan Palladium dari  Biji  Besi 

9  10  Hasnah Natsir,  Seniwati  Dali,  Mahdaliah,  Nurlaeli Fattah,  Muhammad Nadir  Henry Setiyanto,  Vienna  Saraswaty,  Rukman Hertadi,  Indra Noviandn 

Produksi  Protease dan B. lichem!formis lISA3­1 a dan  Aplikasinya dalam 

1

Isolasi Kitin dan Limbah Udang Secara Enzimatis 

I

Studi  Penentuan Reaktivitas Kimia ｍ･ｫｬｯｲ･ｴ｡ｾｮｩｮ＠ Menggunakan 

I

Metode VoItammetn Siklik  Buchan Buchan  I 587­592 

I

I 593­607  608­615  616­624  625­630 

II  Leny Heliawati, Tn  Uji Toksisitas Ekstrak Buah Gewang (C01}pha lIlan 631­637  Mayanti, Agus  Lamk.) terhadap Larva Urlang Artemia salina leach 

Kardinan, Rukmiati K  Cokronegoro 

12  Muhammad Ali 

·1 

Pengglinaan Biji  KelD< (Modnga OUefera)

ｕｮｴｾ＠

I

Zulfibr , Novi  Menurunkan  

i Srawaih   I Kadar Mangan Dulam Air 

13  I CharIen<J, Henny  Fosfatisasi Kalsium Karbonat Cangkang Telur Ayam Dan  Kajiannya Pada Proses Adsorrsi  Logam Timbal

I

Punvaningsih, Rahmat  

Hafid  

638­644 

645­660 

14

I Hmjo' Purwantiningsih  Sintesis Poliol  Sebagai Bahan Dasar Pembentuk 

Sugit and Zainal Alim  Poliuretan Berbasis Minyak Jarak Pagar 

Mas'ud 

15  CharI en a,  Zainal Alim,  Bioremediasi Senyawa Hidrokarbon Pada Tanah  673­682 

i

Tercemar Limbh Minyak Berat Menggunakan Teknik 

Abdul  Hans, Fajar 

IX 

20  16 

Kurniawan 

Sri  Sugiarti 

Land/arming

Studi  Kondisi  Reaksi  Kopling Silang Heck Menggunakan  Katalis POP­Paladium  684­693 

! 

17  Tetty Kemala, Ahmad  Sjahriza, Guslina  Isriany  Optimasi dan Evaluasi Mikroenkapsulasi  Medroksiprogesteron Asetat  TersaJut Poli(lO­kaprolakton) dengan Lilin Lebah  694­705  18 

I

19 

Miksusanti, Zainal  Fanani, Ahmad Rizal  Herlina, Ferlina  Hayati, Christin  Isolasi  Steroid dari Daun Tanaman Daun Dewa (Gynura  pseudochina (Lour) DC) dan Aktivitas sebagai Antibakteri  Kajian Kinetika Reaksi  Perubahan Warna Campuran  Pigmen  Rosella, Manggis dan  Secang  719­730  706­718  Mohammad Khotib,  Zainal AJim  Mas'ud,  Anwar Nur,  Widiyanto  21  Ricson Pemimpin  Hutagaol,  S.Si.,  M.Si. l) Asteria Aviana 

2) dan Betalini Widhi  ｈ｡ｾ｡ｲｩＬ＠ SP., M.Si  22  Darwati, Anni  Anggraeni, dan  Sri  Adi  Sumiwi  .. 731­741

Superabsorben Hasil Pencangkokan dan Penautan 

Silang Fraksi Onggok dengan Akrilarnida 

742­751  uji fitokimia tacca JeontopetaJoides

Regenerasi secara in vitro dengan perlakuan sitokinin dan 

752­760  kukit batang ,buah, dan  kulit  akar  asam  kandis 

(garcinia cowa roxb.) 

Uji  toksisitas akut  dari  ekstrak  etanol 

23  Edy Chandra  761­780 

Kimiawi  Dari Studi  Filosofis Terhndap Naskah  Fil  ;ofi Zat Dan Materi  Menurut Jabir Bin  Hayyan 

Rasa1J)

No.  Pennlis 

I  Florentina Maria Titin 

2 

I

Ichsan Rachmawan Supriyanti, Adhytia 

Waras Nurcholis,  Hilmanie Ramadhan,  Anna P  Roswiem 

I

3  Sulistiyani, Esti Sahifah, Shelly 

-1_ 

ｾ

Rahmania, Husnawati 

Fortifikasi Protein  Dari  Kacang Hijau (Vigna Radiata)

Pada Produksi  Sereal  Berbahan Baku Ubi JaJar (ipomoea

Batatas) dan Analisis Kandungan Gizinya 

Analisis  Inhibisi Enzim  a­glukosidase dan  Sitotoksisitas  Ekstrak Air­Etanol BenaJu 1eruk (Loranthus sp.) 

792­796 

Studl in vivo khasiat antiinflamasi ekstrak herba suruhan  797­809 

(peperomia pellucida[l]) dan campurannya dengan jahe 

2 

3 

4

5,

ｾ＠

Upik Kesumawati,  Dyah Iswantini, Min  Rahminiwati, Rosihan  Rosman, Agus  Sudiman T 

Betty Marita Soebrata,  S Mulijani, Charisna  Desita Shinta Sani 

Ahmad Sjahriza, Sri  Sugiarti, Niken  Pratiwi 

I

.

Destruksi Unsur Tanah Jarang dari Limbah Pengolahan  Timah Menggunakan Mikrowave Sederhana 

, .

I Briket Ampas  Sagu Sebagai Bahan Bakar Altematif 

Budidaya dan  Formulasi  Kamandrah (Croton tiglium L.)

Sebagai  Larvasida Hayati  Pencegah Demam Berdarah  Dengue 

Nata de Cassava Dari Limbah Cair Tapioka Sebagai 

Membran Selu10sa Asetat 

Ekstraksi Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma cottonii

, Menggunakan Dua Metode Ekstraksi 

821­836  

837­844  

845-55­866  

SUPERABSORBEN HASIL PENCANGKOKAN DAN PENAUTAN SILANG FRAKSI ONGGOK DENGAN AKRILAMIDA

Mohammad

Khotib

1,2,*, Zainal Alim Mas'ud1,2, Anwar Nurl,2, \Vidiyantol

I Laboratorium Terpadu IPB, Kampus IPB baranangsiang, JI.Pajajaran  Bogor  

"Departemen Kimia IPB,  Kampus IPB  Dramaga,Bogor  

*Email: mohammadkh@ipb.ae.id  

ABSTRAK

Karbohidrat  onggok  terdiri  atas  pati  dan  selulosa.  Kedua  fraksi  tersebut  berpotensi  untuk  dimodifikasi  menjadi  superabsorben melalui  pencangkokan  dan  penautan  silang  menggunakan  amonium  persulfat  sebagai  inisiator.  akrilamida  sebagai  monomer,  dan  N,N­metilena­bis­akrilamida  sebagai  penaut­silang.  Aktivasi  dilakukan  menggunakan  60%  H,SO.j  pada  suhu  60 

°e

selama  1 jam sedangkan  saponifikasi  menggunakan  1 M  NaOH  at  90 

"e

selama  2 jam.  Onggok:air  terbaik  didapat  pada  nisbah  1 :30  dan  suhu  optimum  pada  70 

"e

untuk  mendapat  daya  scrap  air  tertinggi.  Daya  serap  air  dari  superahsorban  fraksi  nonpati,  nonpati­teraktivasi,  nonpati­saponifikasi,  dan  nonpati-aktivasi­saponitikasi  berturuHurut  ialah  25.21,  273.3,  dan  262,07  gig.  Aktivasi  tidak  meningkatkan  daya  serap  air  secara  signitikan  dibandingkan  saponitikasi.  Butiran  pati  yang tidak  tampak  lagi  pad a hasil  SEM  fraksi  nonpati  menandakan  proses  hidrolisis  telah  berhasil  dengan  baik.  Pencirian  Spcktrofotometer  inframerah  transformasi  Fourier  pada  bilangan  gelombang  1600  em,l  menunjukkan  terbentuknya  gugus  amida  yang  menandakan  sintesis  berhasil  dilakukan  dan  pada  3300  em,l  menunjukkan  semakin  rampingnya  puneak  serapan  mengindikasikan  bahwa  proses  aktivasi  telah berhasil. 

Katakunci: Onggok, superabsorbent, peneangkokan,  penautan  silang,  akrilamida 

1 PENDAHULUAN

Ketela  pohol1  memiliki  kandungan  pati  yang  tinggi  sebagai  sumber  karbohidrat. 

Ketela  pohon  dapat  diproses  menjadi  produk  tapioka  olaha11.  Pembuatan  tepung  tapioka  di 

industri  keeil  meliputi  tahapall  pengupasan  kulit  peneucian,  pemarutan,  pengekstrakan 

(pemeraSa!l dan pengeringan), pengendapan pati, dan  pengeringan.  Limbah padat seperti kulit 

ketela  pohon  dimanfaatkan  untuk pakan  temak  dan pupuk,  sedangkan  onggok  (ampas)  yang 

merupakan  hasil  samping  tahap  pemerasan  digunakan  seqagai  bahan  baku  pada  industri 

pembuatan  saus,  campuran  kerupuk,  obat  nyamuk  bakar,  dan  pakan  ternak.  Onggok 

merupakan  limbah  pertanian  yang  sering menimbulkan  masalah  lingkungan  yang  berpotensi 

sebagai  polutan  di  daerah  sekitar  pabrik  karena  onggok  relatif  cepat  membusuk  sehingga 

menyebabkan bau tidak sedap  [1]. 

Onggok mengandung karbohidrat sangat tinggi  yang  terdiri  alas  fraksi  pati  dan  fraksi 

selulosa.  Kedua  fraksi  ini  sangat  potensial  untuk  dimodifikasi,  di  antaranya  menjadi 

superabsorben,  karena  banyak  mengandung  gugus  hidroksil.  Meskipun  memiliki  struktur 

dasar yang sama,  keduanya memiliki perbedaan yang cukup signifikan. Rantai­rantai  selulosa 

tersusun sejajar membentuk mikrofibril yang diikat­satukan  oleh  ikatan hidrogen.  Mikrofibril 

diikat­satukan lagi  menjadi  bundel yang lebih  besar, disebut  makrofibril. Mikrofibril selulosa 

sangat  keras  dan  tidak  lentur,  memiliki  sifat  kristal  relatif lebih  besar  daripada  bagian  yang 

berbentuk amorf.  Sementara molekul pati terikat sedemikian rupa sehingga berstruktur heliks 

yang  lebih  lentur  dan  lebih  mudah  terbengkakkan,  ditambah  lagi  adanya  struktur bercabang 

pada  komponen  amilopektin,  Secara  tennodinamika,  percabangan  menyebabkan  kandungan 

energi molekullebih tinggi  sehingga menjadi  lebih reaktif [2]. 

Selulosa telah banyak dimodifikasi  melalui  modifikasi kimia seperti karboksimetilasi, 

sulfonasi,  atau  fosforilasi.  Selulosa  yang  dimodifikasi  dengan  akrilamida  melalui  proses 

kopolimerisasi  dapat  meningkatkan  daya  serap  air,  Daya  scrap  air  produk  meningkat 

beberapa  kali  lipat  dari  bobot  awalnya  schingga  modifikasi  ini  akan  menghasilkan  suatu 

polimer  superabsorben.  Polimer  superabsorbcn  dapat  dimanfaatkan  dalam  ban yak  bidang  di 

antar;mya  popok  bayi,  pembungkus  makanan,  teknik kOl1struksi,  industri  kimia,  pengolahan 

limbah, bahan pembuat sensor, dan pelembap tanah  [3]. 

Bahan  utama  superabsorben  umumnya  adalah  poliakrilamida  atau  poliakriIat,  suatl! 

bahan  sintetik.  Penggunaan  bahan  ini  dalam  polimer  superabsorben  memiliki  beberapa 

kelemahan,  yaitu  tidak  terbarukan  (bahan  berasal  dari  petrokimia),  non­biodegradabel, 

harganya  mahal,  dan  tidak  cocok  untuk  air  yang  mengandung  garam  dan  tanah  [4]. 

Pemanfaatan  biomaterial  dan  bahan  lain  dalmn  usaha  memperbaiki  kelemahan  polimer 

superabsorben  sintetik  telah  dilakukan,  misalnya  dengan  pcucangkokan dan  penautan­silan)t, 

tapioka dengan akrilamida dan komposit tanah  liat dengan pati  [5]. 

Penelitian  ini  bertujuan  mengkaji  kcpolimerisasi  melalui  pencangkokan  dan 

penautan­silang  fraksi  nonpati  onggok dengan  akrilamida untuk  memperoleh  superabsorben 

berdaya serap air tinggi. 

Pro,5iding Seminar Nasional Sains V, Bogor, 10 November 2012

2 METODE PENELITlAN

2.1. Bahan dan AJat

Alat-alat yang digunakan adalah mesin pengaduk, peralatan kaca, neraca analitik,

spektrofotometer inframerah transformasi Fourier (FTrR), dan mikroskop elektron payaran

(SEM). Bahan-bahan yang digunakan adalah onggok yang diperoleh dari industri tapioka

rakyat di daerah Bogor, akuades, gas nitrogen (BOC), akrilamida, amonium persulfat (APS),

N,N-metilena-bis-akrilamida (MBA), metanol, etanol 95%, aseton, NaOH, H2S04, Hel, dan

indikator pH universal. Bahan kimia yang digunakan diperoleh dari Merck Tbk.

2.2 A na lis is proksimat onggok

Analisis  proksimat  onggok  mengacu  pada  [6]  yang  meliputi  penetapall  kadar  air,  abu, 

karbohidrat, protein, lemak, selulosa dan pati, 

2.3 Hidrolisis Onggok

Ke  dalam 150  g  onggok ditambahkan  750  mL  HCI  3%  laID  dipanaskan  hingga  suhu  80 

"C 

selama  I jam.  Sebagian ollggok diuji dengan menggunakan pereaksi  iodium (Iarutan 12 dalam  KI)  pada  lempeng  tetes  hingga  tidak  lagi  mengalami  perubahan  wama.  Tidak  teljadinya 

perubahan wama menandakan bahwa onggok telah  bebas pati.  Aktivasi Onggok  Ke  daJam  5 

g onggok bebas pati  ditambahbn  ) 00  mL  H2S04 60%  kemudian  dipanaskan  hingga suhu 60 

"c

selama  1 jam.  Lmltan  kemudian  disaring  def'gml  penyaring  vakum  dan  dicuci  dengan 

akuades hingga mencapai pH  netral. 

2.4 Pencangkokan dan Penau:an-silang Polimer Superabsoben

Metode  pengcangkokan  dan  penautan­silang  polimer  superabsorben  mengacu  pada  [4]. 

Sebanyak  masing­masing  5  g  onggok  bebas  pati  tanpa  aktivasi  dan  yang  teJah  diaktivasi 

diberi  akuades  dengan  berbagai  nisbah (I: 10,  I :20,  I :30,  dan  1:40)  JaJu  diaduk  hungga 

terbentuk  bubur,  Masing­masing  btl bur  dimasukkan  ke  dalam  labu  leher  tiga  yang  teJah 

dilengkapi  dengan  kondensor,  aliran  gas  nitrogen,  penutup' asah  labu,  dan  mesin  pengaduk, 

Kemudian  labu  leher tiga  ditempatkan di  atas  penangas  air dan  dipanaskan  pada  suhu 95°C 

selama 30  menit  dengan  dialiri  gas  nitrogen  si1mpai  tergelatinisasi.  SeteJah  itu,  suhu 

diturunkan  menjadi  60­,65  °e,  lalu  ditambahkan  inisiator APS  sebanyak  250  mg  yang  telah 

dilarutkan  dalam  12.5  mL  akuades  sambil  diaduk  selama  15  menit.  Kemudian  ke  dalamnya 

ditambahkan  secara  perlahan  campuran  25  g  akrilamida  dan  0.250  g  MBA  yang  telah  di 

larutkan  dalam  200  mL  akuades  dan direaksikan  selama  3 jam pada suhu 45,  70,  dan  80°C. 

Produk  yang dihasilkan  dicuci  dengan  metanol,  etanol,  lalu  aseton.  Selanjutnya  dikeringkan 

pada suhu 60°C hingga bobot produk tetap.  Produk kering digiling hingga halus. 

2.5 Sapon(fikasi

Proses  saponifikasi  produk  mengacu  pada  [7].  Sebanyak  5  g  produk  pencangkokan  dan 

ｰ･ｮ｡ｵｴ｡ｮｾｳｩｬ｡ｮｧ＠ ditambah  12.5  mL  NaOH  1M  dan  12.5  mL  akuades  kemudian  dipanaskan 

sampai suhu 90°C selama 2 jam. Setelah dinetralkan dengan Hell M,  campuran dj.koagulasi 

dan diendapkan dengan metano!.  Hasil  saponifikasi  dikeringkan pada suhu 60°C dan digiling 

hingga halus (100­,200 mesh). 

2.4 Pengllkuran Daya Scrap Air

Sebanyak  0.1  g  superabsorben  (m,) dimasukkan  ke  dahlm  air  hingga  bahan  tersebut  mengembang maksimum selama  24 jam.  SampeJ  yang telah  mengembang dipisahkan dari  air 

yang tidak  terserap  menggunakan  saringan  100 mesh dan  ditimbang bobotnya (1112)' Kapasilas 

absorpsi  air (Qeq) ditentukan  dengan  menimbang  sampeJ  yang  telah  mengembang  dan 

dihitung menggunakan persamaan. 

2.5 Pencirian

Pencirian dengan SEM dan FTIR dilakukan terhadap onggok awal, setelah aktivasi, dan 

produk pencangkokan dan penautan­silang sebelum dan sesudah saponifikasi. 

3 HASH, DAN PElVlBAHASAN

3. J Analisis Proksimal, Selulosa, dan Pali

Aualisis  proksimat  merupakan  anaJisis  pendahuluan  teihadap  bahan  uji.  Analisis  yang 

dilakukan  antaw  lain  penentuan kadar  air,  kadar abu,  kadar  lemak,  kadar protein,  dan  kadar 

Pro5iding Seminar Nasional Sains V, Bogor, 10 November 2012

karbohidrat.  Karbohidrat  merupakan  komponen  utama  dalam  onggok,  yaitu  sebesar  82.70% 

dengan  kandungan  selulosa  dan  pati  berturut  sebesar  11.51 %  dan  71.88%  (Tabel  I). 

Komposisi  onggok  yang  digunakan  berkesuaian  dengan  hasil  penelitian  lainnya  [8,9]. 

Perlakuan  deproteinasi,  penghilangan  lemak,  dan  demineralisasi  tidak  dilakukan  terhadap 

onggok  karena  kadar  komponen­komponen  tersebut  sangat  rendah.  Kemudian  pati  dalam 

onggok  perlu  dihilangkan,  karen a  fokus  penelitian  ini  adalah  sintesis  superabsorben  dan 

[image:16.611.164.348.198.296.2]

fraksi  karbohidrat nonpati onggok. 

Tabel 1 Hasil  analisis proksimat, selulosa dan pati 

Analisis  Kadar (%) 

Air  Abu  Protein  Lemak  Karbohidrat 

Selulosa  Pati 

11.3  0.55  4.56  0.21  82.70 

11.51

71.88 

3.2 Penghilangan Pali dan Aklimsi

Pati  dihilangkan  dan  onggok  dengan  menggunakan  metode  hidrolisis  (Bel  3%,  I  jam). 

Aktivasi  bertujuan  mempermudah  proses  pencangkokan  dan  penautan­silang  karena 

diharapkan  struktur  onggok  akan  semakin  terbuka  sehingga  lebih  banyak  tapak  aktif ulItuk 

reaksi  pencangkokan.  Hal  ini  dapat dilihat dari  morfologi  permukaan hasil  SEM (Gambar 3). 

Permukaan onggok  tanpa  pcrlakuan  tampak  tertutupi  butiran­butiran  yang  menjadi  elri  khas 

pati  [4].  Setelah  dihidrolisis  butiran­butiran  pati  sudah  tidak  terlihat  lagi  yang 

mengindikasikan  bahwa  proses  hidrolisis  atau  penghilangan  pati  telah  berlangsung. 

Keberlangsungan  proses  aktivasi  terhadap  onggok  yan6  tdah  dihidrolisis  ditunjukan 

Gambar3  (b)  dan  3  (e),  yaitu semakin terhukanya struktur permukaan onggok sehingga tapak 

untuk peneangkokan dan penautan­silang menjadi  lebih ban:;lak. 

[image:17.611.101.449.55.140.2]

Gambar 3 Citra SEM permukaan. (a) onggok awal (tanpa perlakuan) (b) fraksi non pati tanpa aktivasi, dan (e) fraksi nonpati dengan aktivasi.

Keberlangsungan  proses  penghilangan  pati  dan  aktivasi  juga  ditunjukkan  oleh  spektrum 

FTlR.  Onggok  awal  dan  fraksi  nonpati  mempunyai  perbedaan  yang  eukup  signifikan  pada 

bilangan  gelombang  1650 em'l yang merupakan kisaran gugus karbonil.  Pada 

ｳｰ･ｫｴｾｭ＠

FTIR 

onggok  awal,  tampak  puneak  yang  menandakan  serapan gugus  karbonil  dari  protein.  Setelah 

proses  hidrolisis.  pada  serapan  bilangan  gelombang  terse but  tidak  terIalu  kuat.  Perbedaan 

spektrum FTlR dari  fraksi  nonpati  tanpa  aktivasi  ciengan  yang diaktivasi adalah  kerampingan 

pita  serapan  pada  bilangan  gelombang  3300  em'l  yang  diduga  berasal  dari  berkurangnya 

ikatan  hidrogen antaonoiekul akibat proses aktivasi (Gam bar 4). 

c 

a 

Gambar 4 Spektrum FTIR (a) onggok awal (b) fraksi nonpati tanpa aktivasi (e) fraksi nonpati

dengan aktivasi

Prosiding Seminar Nasional Sains V, Bogor, 10 November 2011

[image:17.611.69.434.368.534.2]

3.3 Penentuan Parameter Awal

Polimer superabsorben  disintesis  melalui  pencangkokan  dan penautan­silang  onggok dengan 

monomer  akrilamida,  APS  sebagai  inisiator,  dan  MBA  sebagai  penaut  silang.  Penetapan 

nisbah  onggok  dan  air  untuk  pembentukan  bubur  dilakukan  pada  berbagai  nisbah.  Pada 

nisbah  1: 10  dan  1:20  reaksi  tidak  berlangsung  secara  sempuma  karen a  bubur sangat  kental 

sehingga  proses  pengadukan  tidak  beIjalan  baik.  Sementara  pada  nisbah  1 :40  bubur  sangat 

eneer  sehingga  proses  pencangkokan  dan  penautan­silang  berlangsung  lambat  atau  sarna 

sekali  tidak  teIjadi.  Pengaruh  suhu  pada proses peneangkokan  dan penautan­silang dilakukan 

pad a  45,  70,  dan  80°C menggunakan nisbah  onggok  air  I :30,  dan  diperoleh daya serap  18, 

25,  15  kali  berturut­turut.  Penambahan  monomer  juga  memengaruhi  keberhasilan  proses 

pencangkokan  dan  penautan­silang  yang  ditunjukkan  oleh  perbedaan  daya  serap  air.  Cara 

penambahan monomer tetes  demi  tetes menghasilkan daya serap air yang lebih besar (53  kali) 

dibandingkan dengan penambahan sekaligus (25  kali). 

Ukuran  partikel  onggok  nonpati  untuk  proses  sintesis  sangat  memengaruhi  tingkat 

keberhasilan  sintesisnya.  Semakin  kecil  ukuran  partikel,  rendemen  hasil  peneangkokan  dan 

penautan­silang  akan  ll1eningkat.  Produk  yang  dihasilkan  oleh  partikel  onggok  yang 

berukuran  keci!  membentuk  gel  yang  homogen,  sedangkan  bila  digunakan  partikel  lebih 

besar, gel  tidak terbentuk, reaksi  tidak berlangsung, dan terbentuk 2 fase seperti semula. 

Peneangkokan  pada  onggok  dilakukan  melalui  polimerisasi  radikal  bebas  dengan  inisiasi 

kimia  menggunakan  inisiator  APS  dalam  kondisi  lembam.  menggunakan  gas  nitrogen.  Gas 

nitrogen berfungsi menghilangkan dan menangkal  masuknya oksigen ke dalam sistem  reaksi. 

Selain  itu,  dimaksudkan  untuk  meminimumkan  radikal  peroksida  yang  dapat 

menghambat  proses  pencangkokan  sehingga  homopolimer  tidak  terbentuk.  lnteraksi  gugus 

hidroksil pada  onggok  dengan  inisiator  APS  menyebabkan  pembentukan radikal  RO' atau 

ROB' dan OH ::.elulosa sebagai pusat aktif teIjadinya  peneangkokan  monomer. 

Ke­berIangsungan  proses peneangkokan dun  penautan­silang ditunjukkan oleh spektrum FTIR 

dan  bah an  awal  tanpa  perlakuan  dan  setelah.  Pita  serapan  pada  bilangan  gelombang  1650 

cm­1 meneirikan  gugus  amida  dari  unit  monomer dan penaut silang  yang  telah  terikat  seeara  kimia  pada  tulang  punggung  fraksi  nonpati  teraktivasi  (Gambar  5).  Akrilamida  digunakan 

sebagai  monomer  untuk  peneangkokan  karena  memiliki  ikatan  rangkap  yang 

memungkinkan  teIjadinya  reaksi  peneangkokan.  Mekanisme  reaksi  kopolimerisasi 

pencangkokan mlrip dengan reaksi  polimerisasi adisi  karena akrilamida memiliki gugus vini!. 

Radikal  yang  terbentuk  dalam  unit  glukosa  oleh  r\PS selanjutnya  akan  menginduksi 

monomer. 

_  ­

Scbelum pencangkokan & penautan­silang 

Setclah pcncangkokan & penautan­sllang 

Gambar 5. Spektrum FTIR sebelum dan sesudah proses pencangkokan dan penautan-silang.

3.4 Pengaruh Aktivasi Fraksi NOl/pC/li dan Saponi(ikasi terhadap Daya Serap Air Prodllk

PCllc(ll1gkoKan dan Penal/tan-silang

Uji  daya  serap  air  dilakukan  untuk  mengetahui  kinetja  dari  sifat  hidrofilisitas.  Onggok 

pada  dasamya  memiliki  3  gugus  hidroksil  pada  setiap  satuan  glukosa  penyusunnya 

sehingga  sifat  polaritasnya  tinggi  dan  mampu  menyerap  air.  Kopolimer  pencangkokan  dan 

penaman­silang  onggok  dengan  akrilamida  memiliki  kinetja  absorpsi  yang  berbeda. 

Kopolimerisasi  pencangkokan  dan penautan­silang menyebabkan peningkatan daya  serap air 

dibandingkan  dengan  onggok  awalnya  [10].  Pengujian  absorpsi  dilakukan  pad a  fraksi 

nonpati  tanpa aktivasi  dan yang diaktivasi.  Setelah proses pencangkokan dan penautan­silang, 

dilakukan  proses  saponifibsi  yang  kemudian  dibandingkan  pula  daya  serapnya.  Pengaruh 

aktivasi  dan  saponifikasi  ditunjukan  oleh  Tabel  2.  Daya  serap  air  kopolimer  hasil 

pencangkokan dan penautan­silang onggok­akrilamid::l ｭｾｮｩｮｧｫ｡ｴ＠ dengan  perIakuan  aktivasi.  Aktiva::;i  menyebabkan  putusnya  ikatan  hidrogen  antar  rantai  polisakarida  sehingga  struktur 

lebih terbuka [II]. 

Prosiding Seminar Nasional Sains V, Bogor, 10 November 2012

[image:19.611.150.368.113.263.2]

Tabel 2 Daya serap air produk pencangkokan dan penautan-silang fraksi non pati

Perlakuan  Daya serap air (gig)

Tanpa perlakuan  25.21 

Saponifikasi  273.30 

Aktivasi  55.37 

Aktivasi dan saponifikasi  262.07 

Daya  serap  meningkat  secara  drastis  akibat  proses  saponifikasi.  Peningkatan  daya  serap  ini 

disebabkan  oleh  peningkatan  muatan  dalam  sistem  polimer  akibat  adanya  konversi  gugus 

fungsi  ­NH2 menjadi  COO'  [12].  Peningkatan  daya  serap yang disebabkan oleh  saponifikasi 

jauh  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  peningkatan  oleh  aktivasi.  Hal  ini  mungkin 

disebabkan perlakuan aktivasi hanya mampu memutuskan sedikit  ikatan hidrogen.  Basil SEM 

(Gambar  6)  memperlihatkan  bahwa  saponifikasi  mengubah  morfologi  pemmkaan  produk 

pencangkokan  dan  penautan­silang  dari  fraksi  nonpati  menjadi  lebih  kasar  dan  berlapis. 

Aktivasi  yang  dilanjutkan  dengan  saponifikasi  menyebabkan  pelUbahan  yang  lebih  nyata, 

yaitu pennukaan menjadi lebih kasar, berongga, dan berlapis. 

(a)  Fraksi non pati  (b)  Fraksi nonpati dengan saponifikasi 

[image:20.611.56.452.335.460.2]

ＢＢＧ［ｾ＠ (d)  Fraksi  non pati  dengan aktivasi dan 

[image:21.611.60.449.46.189.2]

(c)  Fraksi  non­pati dengan aktivasi  saponifikasi 

Gambar 6 mikrofotograf produk pencangkokan dan penautan silang

4 SIMPULAN

Fraksi nonpa!i  onggok yang dimodifikasi melalui  pencangkokan dan penautan­silang 

menggunakan akrilamida sebagai  monomer den gun  bantuan inisiator APS dan penaut silang 

MBA dan  kemudian disaponifikasi  berpotensi sebagai superabsorben dengan daya serap air 

mencapai  lebih 200 kali  dati  bobot awalnya.  Proses pencangkokan dan penautan­silang 

optimum ketika dilakukan dengan nisbah air­onggok  1 :30,  dan suhu 70 oC.  Proses aktivasi 

fraksi  nonpati onggok dan saponifikasi produk pencangkokan dan penautan­silang mampu 

meningkatkan daya serap air superabsorban tetapi  peningkatan akibat saponifikasi jauh lebih 

tinggi datipada peningkatan akibat aktivasi.  Oleh karena  itu proses aktivasi  masih 

memerlukan penelitian lebih lanjut. 

5.PUSTAKA

[16)  Pakpahan  A,  Pasatihu  SM.  Djauhati  A,  Nasution A 1993. Cassava marketing system in Indonesia,  IARD­J  15:52­59. 

[17)  Achmadi  SS,  1990, Kimia Kayu. Bogor: Institut Pertanian BOgOL 

[18]   Swantono  D,  Kartini  M,  Rany  S.  2008.  Pembuatan  komposit  polimer  superabsorben 

depgan mesin  berkas elektron, JFN 2: 143­156, 

[19]   Liang  R.  Yuan  H,  Xi  G,  Zhou 

Q,

2009.  Synthesis  of wheat  straw­g­poly(acrylic  acid)  superabsorbenl composites and release urea from  it. Carbohydr Polym 77: 181­187. 

Prosiding Seminar Nasional Sains V, Bogor, 10 November 1012

[20]   Hua  S,  Aiqin  W.  2009.  Synthesis,  characterization  and  swelling  behaviors  of sodium 

alginate­g­poly{acrylic  acid)/sodium  humate  superabsorbent. Carbohydr Polym

75:79-84. 

[21]   [AOAC]  Association  of Official  Analytical  Chemists.  1999.  AOAC  Peer  Verified 

Method Program.  USA:  AOAC Intemational 

[22]   Nakason  C,  Wofmang  T,  Kaesaman A, Kiatkamjomwong.  2010.  Preparations  of 

cassava  starch­graft­polyacrylamide  superabsorbent  and  associated  composites  by 

reactive blending. Carbohydr Polym 81 :348­357. 

[23]  

Ojuma'alh, Soewarno N, Sumarno, Primarini 0, Sumaryono W. 2011.

Cassava  pulp  as  a  biofuel  feedstock  of  an  enzymatic  hydrolysis  process. Makara,

Tekn0 logi, lS(

2):  183­192 

[241 Chotineeranat S, Pradistsuwana C, Siritheerasas P, Tantratian S. 2004.

Reducing  sugar  production  from  cassava  pulp  using  cnzymes  and  ultrafiltration  1: 

Enzymatic hydrolyzation. 1. Sci. Res. Chula. Unil' .. 29(2): 1 19­128 

[25]   Padmanabha  RMK.  Mohana  R,  Morali  P.  2004.  Synthesis  and  swelling  behavior  of 

superabsorbent polymeric materials, lilt J Polym Allal Charact 8:245-253.

[26]  Mohana  R.  2006.  Synthesis  and  s\velling  behavior  of  acrylamide­potassium  methacrylate superabsorbent copolymers. Int J Polym Afar 55: 1­23. 

[27]   Li  A,  Aiqin  W.  2006.  Superabsorbent  composite.  X.  Effects  of  saponification  on 

properties of polyacrylamide/attapulgite. Polym Eng Sci 32: 1762­1767.