LAMPIRAN 1
DATA PENELITIAN
L1.1 DATA HASIL ANALISA PATI BIJI DURIAN Tabel L1.1 Data Hasil Analisa Pati Biji Durian
Parameter Pati Biji Durian
Kadar Air 15,7 %
Kadar Abu 0,13 %
Kadar Pati 86,82 %
Kadar Amilosa 36,32 %
Kadar Amilopektin 50,50 %
Kadar Lemak 0,07 %
Kadar Protein 0,81 %
Temperatur Gelatinisasi 69,65 °C
Peak Time 7,53 Menit
Peak Viscosity 5783 cP
Hold Viscosity 3238 cP
Final Viscosity 5646 cP
Breakdown 2545 cP
Setback 1 2408 cP
L1.2 DATA HASIL ANALISA TEMPERATUR GELATINISASI BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN TANPA PENGISI KITOSAN DAN DENGAN PEMLASTISGLISEROL
Tabel L1.2 Data Hasil Analisa Temperatur Gelatinisasi Bioplastik Pati Biji Durian tanpa Pengisi Kitosan dan dengan PemlastisGliserol
Parameter Hasil Analisis Temperatur Gelatinisasi 69,7 °C
Peak Time 6 Menit
Peak Viscosity 6177 cP
Hold Viscosity 1759 cP
Final Viscosity 3322 cP
Breakdown 4418 cP
L1.3 DATA HASIL ANALISA TEMPERATUR GELATINISASI BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN DENGAN PENGISI KITOSAN DAN DENGAN PEMLASTISGLISEROL
Tabel L1.3 Data Hasil Analisa Temperatur Gelatinisasi Bioplastik Pati Biji Durian dengan Pengisi Kitosan dan dengan PemlastisGliserol
Parameter Hasil Analisis Temperatur Gelatinisasi 69,65 °C
Peak Time 6,07 Menit
Peak Viscosity 5843 cP
Hold Viscosity 1819 cP
Final Viscosity 3289 cP
Breakdown 4024 cP
Setback 1 1470 cP
L1.4 DATA HASIL ANALISA DENSITAS BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN
Tabel L1.4 Data Hasil Analisa Densitas Bioplastik Pati Biji Durian
Run Massa Kitosan (Gram) Konsentrasi HCl (%) p (cm) l
(cm) t (cm) v (cm 3
) m
(Gram)
ρ (Gram/
cm3) 1
3
0,9 2 2 0,030 0,121 0,158 1,308
2 1 2 2 0,031 0,125 0,156 1,250
3 1,1 2 2 0,025 0,100 0,115 1,150
4 1,2 2 2 0,031 0,123 0,124 1,008
5 1,3 2 2 0,032 0,128 0,110 0,859
6
3,5
0,9 2 2 0,035 0,142 0,204 1,441
7 1 2 2 0,031 0,125 0,168 1,346
8 1,1 2 2 0,035 0,138 0,174 1,257
9 1,2 2 2 0,031 0,123 0,130 1,057
10 1,3 2 2 0,032 0,128 0,118 0,922
11
4
0,9 2 2 0,029 0,118 0,182 1,548
12 1 2 2 0,029 0,114 0,166 1,451
13 1,1 2 2 0,033 0,132 0,186 1,409
14 1,2 2 2 0,030 0,121 0,158 1,308
15 1,3 2 2 0,031 0,125 0,156 1,250
16
4,5
0,9 2 2 0,029 0,114 0,184 1,608
17 1 2 2 0,031 0,123 0,186 1,516
18 1,1 2 2 0,035 0,142 0,204 1,441
19 1,2 2 2 0,031 0,125 0,174 1,394
20 1,3 2 2 0,030 0,121 0,158 1,308
21
5
0,9 2 2 0,030 0,119 0,208 1,748
22 1 2 2 0,030 0,119 0,192 1,611
23 1,1 2 2 0,036 0,146 0,228 1,566
24 1,2 2 2 0,035 0,139 0,210 1,509
L1.5 DATA HASIL ANALISA PENYERAPAN AIR BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN
Tabel L1.5 Data Hasil Analisa Penyerapan Air Bioplastik Pati Biji Durian Run Massa Kitosan
(Gram) Konsentrasi HCl (%W) m1 (Gram) m2 (Gram) Penyerapan Air (%) 1 3
0,9 0,190 0,220 15,789
2 1 0,205 0,250 21,951
3 1,1 0,120 0,150 25,000
4 1,2 0,190 0,240 26,316
5 1,3 0,125 0,160 28,000
6
3,5
0,9 0,210 0,235 11,905
7 1 0,190 0,220 15,789
8 1,1 0,195 0,235 20,513
9 1,2 0,180 0,220 22,222
10 1,3 0,130 0,160 23,077
11
4
0,9 0,185 0,205 10,811
12 1 0,150 0,170 13,333
13 1,1 0,195 0,230 17,949
14 1,2 0,205 0,245 19,512
15 1,3 0,185 0,225 21,622
16
4,5
0,9 0,210 0,230 9,524
17 1 0,210 0,235 11,905
18 1,1 0,190 0,215 13,158
19 1,2 0,175 0,200 14,286
20 1,3 0,165 0,195 18,182
21
5
0,9 0,130 0,140 7,692
22 1 0,180 0,195 8,333
23 1,1 0,160 0,175 9,375
24 1,2 0,170 0,190 11,765
L1.6 DATA HASIL ANALISA KEKUATAN TARIK BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN
Tabel L1.6 Data Hasil Analisa Kekuatan Tarik Bioplastik Pati Biji Durian
Run
Massa Kitosan
Konsentrasi
HCl Kekuatan Tarik (MPa)
(gram) (%W) 1 2 3 4 5 Rata-rata
1
3,0
0,9 4,606 2,548 2,254 2,744 4,342 3,299 2 1,0 2,254 2,548 2,478 2,352 2,744 2,475 3 1,1 2,156 2,548 2,058 2,940 2,254 2,391 4 1,2 2,156 1,960 2,156 2,058 2,085 2,083 5 1,3 1,274 1,470 1,470 1,274 1,372 1,372 6
3,5
0,9 2,478 3,038 5,194 4,602 2,268 3,516 7 1,0 2,744 3,332 3,626 4,508 2,156 3,273 8 1,1 2,940 2,254 2,824 2,714 3,234 2,793 9 1,2 2,156 1,960 2,156 2,058 2,450 2,156 10 1,3 1,568 1,764 1,470 1,274 1,372 1,490 11
4,0
0,9 5,947 5,978 4,214 3,430 4,802 4,874 12 1,0 3,332 3,234 3,724 3,136 3,724 3,430 13 1,1 3,332 3,136 2,450 2,450 3,430 2,960 14 1,2 2,472 2,376 2,940 2,842 2,926 2,711 15 1,3 1,862 2,056 2,028 3,026 3,604 2,515 16
4,5
0,9 5,978 4,802 4,802 4,214 6,504 5,260 17 1,0 3,234 4,214 3,920 3,626 5,782 4,155 18 1,1 3,332 3,822 3,136 3,332 3,136 3,352 19 1,2 2,940 3,038 3,038 1,666 3,780 2,892 20 1,3 1,744 3,136 1,960 3,332 3,136 2,662 21
5,0
L1.7 DATA HASIL ANALISA PEMANJANGAN PADA SAAT PUTUS BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN
Tabel L1.7 Data Hasil Analisa Pemanjangan Pada Saat Putus Bioplastik Pati Biji Durian Run Massa Kitosan (Gram) Konsentrasi HCl (%W)
Pemanjangan Pada Saat Putus (%)
1 2 3 4 5
Rata-rata 1
3
0,9 6,284 4,323 5,764 4,961 5,478 5,362
2 1 6,385 7,743 4,895 5,712 5,525 6,052
3 1,1 8,042 9,266 6,385 4,32 8,042 7,211
4 1,2 10,86 8,7 7,54 7,5 9,84 8,888
5 1,3 10,716 9,271 11,981 9,874 11,733 10,715 6
3,5
0,9 4,366 3,227 6,375 4,218 3,629 4,363
7 1 3,637 4,978 7,318 5,752 6,975 5,732
8 1,1 6,375 5,942 7,531 4,762 7,275 6,377
9 1,2 7,401 6,868 8,204 7,225 5,877 7,115
10 1,3 9,042 7,854 6,745 7,422 8,207 7,854
11
4
0,9 3,536 5,131 4,973 3,752 3,643 4,207
12 1 6,459 5,605 3,732 4,723 5,136 5,131
13 1,1 4,261 5,491 6,105 7,131 4,472 5,492
14 1,2 7,736 5,975 4,214 6,125 5,825 5,975
15 1,3 7,318 6,255 5,131 4,274 8,297 6,255
16
4,5
0,9 5,214 3,238 4,214 2,167 1,327 3,232
17 1 2,174 4,124 5,115 3,214 3,208 3,567
18 1,1 2,124 1,427 3,752 6,219 5,218 3,748
19 1,2 7,625 2,461 3,427 5,178 4,214 4,581
20 1,3 7,924 3,762 6,227 4,325 2,417 4,931
21
5
0,9 3,542 1,964 3,427 4,225 1,527 2,937
22 1 3,762 2,427 1,964 3,427 4,315 3,179
23 1,1 3,272 4,315 2,124 1,325 6,524 3,512
24 1,2 6,214 4,167 1,542 5,132 3,615 4,134
L1.8 DATA HASIL ANALISIS BIOPLASTIK DARI PATI BIJI DURIAN Tabel L1.8 Data Hasil Analisis Bioplastik dari Pati Biji Durian
Run
Massa Kitosan
(Gram)
Konsentrasi HCl (%W)
Densitas (gram/cm3)
Kekuatan Tarik (MPa)
Pemanjangan Pada Saat Putus (%)
Penyerapan Air (%)
1 3 0,9 1,308 3,299 5,362 15,789
2 1 1,250 2,475 6,052 21,951
3 1,1 1,150 2,391 7,211 25,000
4 1,2 1,008 2,083 8,888 26,316
5 1,3 0,859 1,372 10,715 28,000
6 3,5 0,9 1,441 3,516 4,363 11,905
7 1 1,346 3,273 5,732 15,789
8 1,1 1,257 2,793 6,377 20,513
9 1,2 1,057 2,156 7,115 22,222
10 1,3 0,922 1,490 7,854 23,077
11 4 0,9 1,548 4,874 4,207 10,811
12 1 1,451 3,430 5,131 13,333
13 1,1 1,409 2,960 5,492 17,949
14 1,2 1,308 2,711 5,975 19,512
15 1,3 1,250 2,515 6,255 21,622
16 4,5 0,9 1,608 5,260 3,232 9,524
7 1 1,516 4,155 3,567 11,905
18 1,1 1,441 3,352 3,748 13,158
19 1,2 1,394 2,892 4,581 14,286
20 1,3 1,308 2,662 4,931 18,182
21 5 0,9 1,748 6,396 2,937 7,692
22 1 1,611 6,222 3,179 8,333
23 1,1 1,566 5,752 3,512 9,375
24 1,2 1,509 5,272 4,134 11,765
LAMPIRAN 2
CONTOH PERHITUNGAN
L2.1 PERHITUNGAN PEMBUATAN BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN DENGAN PENGISI KITOSAN DAN PEMLASTIS GLISEROL
Perhitungan pembuatan bioplastik pati biji durian dengan kitosan dan pemlastis gliserol pada lampiran ini diambil contoh bioplastik dengan komposisi kandungan pati 20%w, gliserol 30%w dan kitosan 3%w. Pati biji durian yang akan digunakan ditimbang sebanyak 20 gram kemudian larutkan dengan air hingga volumenya mencapai 100 ml.
Pada pelarutan kitosan 3%w menggunakan asam klorida 0,9%. Pembuatan larutan asam asetat 0,9% adalah dengan menyiapkan 2,4 ml asam asetat klorida ke dalam Beaker glass kemudian ditambahkan dengan air hingga volumenya mencapai 100 ml. Setelah itu, kitosan yang akan digunakan ditimbang sebanyak 3 gram kemudian larutkan dengan asam klorida 0,9% hingga volumenya mencapai 100 ml. Setelah kitosan larut dengan sempurna, kemudian dicampurkan dengan larutan pati.
Pada proses penambahan gliserol 30 %w dari berat pati yaitu sebanyak 6 gram, kemudian di campurkan ke dalam Beaker glass yang berisi larutan pati dan kitosan. Perhitungan di atas juga digunakan pada bioplastik dengan variasi pengisi kitosan dan konsentrasi pelarut HCl.
L2.2 PERHITUNGAN DENSITAS BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN DENGAN PENGISI KITOSAN DAN PEMLASTIS GLISEROL
Berikut persamaan untuk menghitung densitas : ��������= �����
������ Untuk perhitungan densitas :
Massa bioplastik = 0,158 gram Panjang bioplastik = 2,00 cm Lebar bioplastik = 2,00 cm Tebal bioplastik = 0,030 cm
�������� =0,158 ���� 0,121 ��3
��������= 1,308 ���� ��3
L2.3 PERHITUNGAN PENYERAPAN AIR BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN DENGAN PENGISI KITOSAN DAN PEMLASTIS GLISEROL Perhitungan Penyerapan Air Bioplastik
Massa awal : 0,19 gram Massa akhir : 0,22 gram
Maka persen daya serap air bioplastik = ����� ��ℎ��−����� ����
����� ��ℎ�� x 100%
= 0,22 −0,19
0,22 x 100% = 15,789%
L2.4 PERHITUNGAN SIFAT KEKUATAN TARIK BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN DENGAN PENGISI KITOSAN DAN PEMLASTIS GLISEROL
Sebagai contoh perhitungan diambil pada sampel 1 yakni pada komposisi pati biji durian 20 gr, kitosan 3 gr, konsentrasi pelarut HCl 0,9% dan gliserol 30%. Diperoleh data:
Length = 119 mm
Width = 6 mm
Thick = 0,30 mm
Gouge = 75 mm
Grip = 40 mm
Max Load = 0,47 kg/mm2
Extention = 4,713 mm
Tensile Strength = Max Load × gaya gravitasi = 0,47 kg/mm2 × 9.8
L2.5 PERHITUNGAN SIFAT PEMANJANGAN PADA SAAT PUTUS BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN DENGAN PENGISI KITOSAN DAN PEMLASTIS GLISEROL
Sebagai contoh perhitungan diambil pada sampel 1 yakni pada komposisi pati biji durian 20 gr, kitosan 3 gr, konsentrasi pelarut HCl 0,9% dan gliserol 30%. Data diperoleh dari perhitungan L.2.4 maka:
Elongation at Break = Extention
Gouge × 100%
= 4,713 mm
75 mm × 100%
LAMPIRAN 3
DOKUMENTASI PENELITIAN
L3.1 PEMBUATAN PATI BIJI DURIAN
Gambar L3.1 Persiapan Isolasi Biji Durian L3.2 PELARUTAN PENGISI KITOSAN
L3.3 PROSES PEMBUATAN BIOPLASTIK
Gambar L3.3 Proses Pembutan Bioplastik
L3.4 PROSES PENCETAKAN DENGAN CETAKAN AKRILIK
L3.5 PRODUK BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN
Run Gambar Bioplastik Run Gambar Bioplastik Run Gambar Bioplastik 1
Kitosan 3 gram; HCl 0,9 %v
10
Kitosan 3,5 gram; HCl 1,3%v
19
Kitosan 4,5 gram; HCl 1,2 %v
2
Kitosan 3 gram; HCl 1,0 %v
11
Kitosan 4 gram; HCl 0,9%v
20
Kitosan 4,5 gram; HCl 1,3 %v
3
Kitosan 3 gram; HCl 1,1 %v
12
Kitosan 4 gram; HCl 1,0 %v
21
Kitosan 5 gram; HCl 0,9 %v
4
Kitosan 3 gram; HCl 1,2 %v
13
Kitosan 4 gram; HCl 1,1 %v
22
Kitosan 5 gram; HCl 1,0 %v
5
Kitosan 3 gram; HCl 1,3 %v
14
Kitosan 4 gram; HCl 1,2%v
23
Kitosan 5 gram; HCl 1,1 %v
6
Kitosan 3,5 gram; HCl 0,9 %v
15
Kitosan 4 gram; HCl 1,3%v
24
Kitosan 5 gram; HCl 1,2 %v
7
Kitosan 3,5 gram; HCl 1,0 %v
16
Kitosan 4,5 gram; HCl 0,9 %v
25
Kitosan 5 gram; HCl 1,3 %v
8
Kitosan 3,5 gram; HCl 1,1 %v
17
Kitosan 4,5 gram; HCl 1,0 %v
9
Kitosan 3,5 gram; HCl 1,2 %v
18
Kitosan 4,5 gram; HCl 1,1 %v
L3.6 ALAT UNIVERSAL TESTING MACHINE (UTM) GOTECH AL-7000M GRID TENSILE
Gambar L3.5 Alat UTM Gotech Al-7000M Grid Tensile
L3.7 ALAT UJI FTIR (FOURIER TRANSFORM INFRA RED)
Gambar L3.7 Alat Uji FTIR (Fourier Transform Infra Red)
L3.8 ALAT UJI SEM (SCANNING ELECTRON MICROSCOPY)
LAMPIRAN 4
HASIL PENGUJIAN LAB ANALISA DAN INSTRUMEN
L4.1 HASIL ANALISA FTIR PATI BIJI DURIAN
Gambar L4.1 Hasil Analisa FTIR Pati Biji Durian
L4.2 HASIL ANALISA FTIR KITOSAN
L4.3 HASIL ANALISA FTIR DAN BIOPLASTIK TANPA PENGISI KITOSAN DAN PEMLASTISGLISEROL
Gambar L4.3 Hasil Analisa FTIR Bioplastik Pati Biji Durian Tanpa Pengisi Kitosan dan PemlastisGliserol
L4.4 HASIL ANALISA FTIR BIOPLASTIK DENGAN PENGISI KITOSAN DAN PEMLASTISGLISEROL
L4.5 HASIL ANALISA SEM (SCANNING ELECTRON MICROSCOPY)
PATI BIJI DURIAN
Gambar L4.5 Hasil Analisis SEM Pati Biji Durian
L4.6 HASIL ANALISA SEM (SCANNING ELECTRON MICROSCOPY)
BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN TANPA PENGISI KITOSAN DAN DENGAN PEMLASTISGLISEROL
L4.7 HASIL ANALISA SEM (SCANNING ELECTRON MICROSCOPY)
BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN DENGAN PENGISI KITOSAN DAN PEMLASTISGLISEROL
Gambar L4.7 Hasil Analisa SEM (Scanning Electron Microscopy) Bioplastik Pati Biji Durian dengan Pengisi Kitosan dan PemlastisGliserol
L4.8 HASIL ANALISA RVA (RAPID VISCO ANALYZER) PATI BIJI DURIAN
L4.9 HASIL ANALISA RVA (RAPID VISCO ANALYZER) BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN DENGAN PENGISI KITOSAN DAN PEMLASTIS GLISEROL
DAFTAR PUSTAKA
[1] Adityo Fajar Nugroho, “Sintesis Bioplastik Dari Pati Ubi Jalar Menggunakan Penguat Logam ZnO Dan Penguat Alami Clay”, Skripsi, Program Sarjana Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Depok, 2012.
[2] “Riset: 8 juta ton sampah plastik ke laut tiap tahun”, BBC Indonesia, 13 Februari 2015
[3] R. Laxmana Reddy, V. Sanjeevani Reddy, G. Anusha Gupta, “Study Of Bioplastic As Green And Sustainable Alternative To Plastic”, International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, ISSN 2250-2459, ISO 9001:2008, Volume 3, 2013.
[4] Terer Erick Kipngetich and Magut Hillary, “A Blend of Green Algae and Sweet Potato Starch as a Potential Source of Bioplastic Production and Its Significance to the Polymer Industry”, International Journal of Green and Herbal Chemistry, Vol.2, No.1, 15-19, 2012.
[5] Yuli Darni dan Herti Utami, “Studi Pembuatan dan Karakteristik Sifat Mekanik dan Hidrofobisitas Bioplastik dari Pati Sorgum”, Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan Vol. 7, No. 4, ISSN 1412-5064, 2010.
[6] M. Hendra S, Ginting, and M. F. R. Tarigan, “Effect of Gelatinization Temparature and Chitosan on Mechanical Properties of Bioplastics from Avocado Seed Starch ( Persea americana mill ) with Plasticizer Glycerol,” Int. J. Eng. Sci., vol. 4, no. 12, pp. 36–43, 2015.
[7] Yuli Darni, Sri Ismiyati D, Tigor Marbun, “Influence Concentration Of Plasticizer And Formulation Of Banana Starch-Chitosan To Mechanical Property And Water Uptake Of Bioplastic”, International Journal Of Engineering And Science Vol. 1, No. 4, 2010.
[8] Zuraida, A., Yusliza, Y., Anuar, H. and Mohd Khairul Muhaimin, R, “The Effect Of Water And Citric Acid On Sago Starch Bio-Plastics”, International Food Research Journal 19(2): 715-719, 2012.
[9] Rifka Sudi, Irhamni and Rahmi, “The Study of Starch Seeds Durian (Durio zibethinus) Effect as the Filler Material on Tensile Strength and Biodegradation of Polymers Polystyrene (PS)”, Journal of The Aceh Physical Society, SS, Vol. 2, No. 1 pp. 7-8, 2013.
[11] Wini Setiani, Tety Sudiarti, Lena Rahmidar, “Preparasi Dan Karakterisasi Edible Film Dari Poliblend Pati Sukun-Kitosan”, Jurnal Valensi Vol. 3 No. 2, ISSN : 1978 – 8193, 2013.
[12] Melanie Cornelia, Rizal Syarief, Hefni Effendi, Budi Nurtama, “Pemanfaatan Pati Biji Durian (Durio zibethinus Murr.) Dan Pati Sagu (Metroxylon sp.) Dalam Pembuatan Bioplastik”, Jurnal Kimia dan Kemasan, Vol. 35 No.1, ISSN 2088 - 026X, 2013.
[13] Sarah Fitria Agung Anugrahini, Bambang Ismuyanto, Ellya Indahyanti, “Kinetika Reaksi Hidrolisis Pati Biji Durian (Durio Zibethinus Murr.) Menjadi Glukosa Dengan Variasi Temperatur Dan Waktu”, Kimia.Student Journal, Vol. 2 No. 1, pp. 344-351, 2013.
[14] Emma Savitri, Natalia Soeseno, Tokok Adiarto, “Sintesis Kitosan, Poli(2 amino-2-deoksi-D-Glukosa), Skala Pilot Project dari Limbah Kulit Udang sebagai Bahan Baku Alternatif Pembuatan Biopolimer”, Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan”, ISSN 1693 – 4393, 2010.
[15] Zulisma Anita, Fauzi Akbar, Hamidah Harahap, “Pengaruh Penambahan Gliserol Terhadap Sifat Mekanik Film Plastik Biodegradasi Dari Pati Kulit Singkong”, Jurnal Teknik Kimia USU, Vol. 2, No. 2, 2013.
[16] Aprilina Purbasari, Ekky Febri Ariani, Raizka Kharisma Mediani, “Bioplastik Dari Tepung Dan Pati Biji Nangka”, Teknik Kimia, Semarang, ISBN 978-602-99334-3-7, 2014.
[17] Nathiqoh Al Ummah, “Uji Ketahanan Biodegradable Plastic Berbasis Tepung Biji Durian (Durio Zibethinus Murr)Terhadap Air Dan Pengukuran Densitasnya”, Skripsi, Program Sarjana Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengatahuan Alam Universitas Negeri Semarang, 2013.
[18] Winarno, Kimia Pangan dan Gizi, Gramedia, Jakarta, 2004.
[19] Tengku Rachmi Hidayani, Elda Pelita, Dyah Nirmala, “Karakteristik Plastik Biodegradabel Dari Limbah Plastik Polipropilena Dan Pati Biji Durian”, Majalah Kulit, Karet, Dan Plastik Vol. 31 No. 1 Juni, 2015.
[20] Henny Ayu Pramesti, Kusoro Siadi, Edy Cahyono, “Analisis Rasio Kadar
Amilosa/Amilopektin Dalam Amilum Dari eberapa Jenis Umbi”, Indonesian
Journal Of Chemical Science, ISSN NO 2252-6951, 2015.
[21] Hasnelly, Kajian Sifat Fisiko Kimia Formulasi Tepung Komposit Produk Organik. ISBN 978-602-98902-1-1, 2011.
[23] Elvis Ferdinand Bosawer, “Komposisi Kimia Dan Karakteristik Fisik Pati Ubi Kayu (Manihot esculenta) Asal Distrik Masni Kabupaten Manokwari”, Skripsi, Program Sarjana Fakultas Pertanian dan Teknologi Pertanian, Manokrawi, 2010.
[24] Hamed Mirhosseini and Bahareh Tabatabaee Amid, “Influence of Chemical Extraction Conditions on the Physicochemical and Functional Properties of Polysaccharide Gum from Durian (Durio zibethinus) Seed”, Journal Molecules, ISSN 1420-3049, 2012.
[25] Parmadi Waktya Jati, “Pengaruh Waktu Hidrolisis Dan Konsentrasi HCl Terhadap Nilai Dextrose Equivalent (DE) Dan Karakterisasi Mutu Pati Termodifikasi Dari Pati Tapioka Dengan Metode Hidrolisis Asam”, Skripsi, Program Sarjana, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, 2006. [26] Ani Purwanti, “Analisis Kuat Tarik Dan Elongasi Plastik Kitosan Terplastisasi
Sorbitol”, Jurnal Teknologi, Volume 3 Nomor 2, pp. 99-106, 2010.
[27] Elin Trisnawati, Dewid Andesti, Abdullah Saleh, ” Pembuatan Kitosan Dari Limbah Cangkang Kepiting Sebagai Bahan Pengawet Buah Duku Dengan Variasi Lama Pengawetan”, Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 19, 2013.
[28] Komariah, “Karakterisasi Kitin Dan Kitosan Yang Terkandung Dalam Eksoskeleton Kutu Beras (Sitophilus oryzae)”, Kedokteran Gigi, Universitas Trisakti, Jakarta, 2012.
[29] S. Utari, “Pembuatan Bioplastik dari Campuran Rumput Laut Gracilaria coronopifolia dan Kitosan dengan Gliserol sebagai Plasticizer”, Teknik Kimia, Bandar Lampung, 2008.
[30] Wang, Zheng-Xiang, Jian Zhuge, Huiying Fang, and Bernard A. Prior. “Glycerol production by microbial fermentation : A Review”. Research Review Paper. Biotechnology Advances. 19: 201-223. 2001
[31] Tan, H.W., A.R. Abdul Aziz, M.K. Aroua. Glycerol Production and Its Applications as a Raw Material: A Review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 27:118-127. 2013.
[32] Diana Soesilo, Rinna Erlyawati Santoso, dan Indeswati Diyatri, “Peranan Sorbitol Dalam Mempertahankan Kestabilan pH Saliva Pada Proses Pencegahan Karies”, Maj. Ked. Gigi. (Dent. J.), Vol. 38. No. 1, 2005.
[33] N. Gontard, S. Guilbert and J. L. Cuq, Water and Glycerol As Plasticizer Affect Mechanical and Water Vapor Barrier Properties of Edible Wheat Gluten Film. J Food Sci, Vol. 58 (1), pp. 206 - 211, 1993.
[35] S. C. Miyasaka, R. T. Hamasaki and R. S. Pena,”Nutrient Deficiencies and Excesses in Taro”, Soil and Corp Management, SCM-4, CTAHR Cooperative Extension service, Honolulu, HI, pp.14, 2002.
[36] Senny Widyaningsih, Dwi Kartika, Yuni Tri Nurhayati, “Pengaruh Penambahan Sorbitol Dan Kalsium Karbonat Terhadap Karakteristik Dan Sifat Biodegradasi Film Dari Pati Kulit Pisang”, Molekul, Vol. 7. No. 1: 69 – 81, 2012.
[37] Sudarmadji, S., B. Haryono dan Suhardi, Prosedur Analisa Untuk Bahan Makanan dan Pertanian. Liberty. Yogyakarta. 1992.
[38] Buckle, K. A., Ilmu Pangan, Cetakan Pertama, Universitas Indonesia Press, Jakarta, 1987.
[39] Ketaren, S, Minyak dan Lemak Pangan, Cetakan Pertama, Universitas Indonesia Press, Jakarta, 1986.
[40] A. H. Toha, Biokimia: Metabolisme Biomolekul, Alfabeta, Bandung, 2001. [41] I. G. Sanjaya, dan Tyas Puspita, “Pengaruh Penambahan Khitosan dan
Plasticizer Gliserol pada Karakteristik Plastik Biodegradable dari Pati Limbah Kulit Singkong”, Teknik Kimia ITS, Surabaya, 2010.
[42] Wiyarsi, Antuni, Priyambodo dan Erfan, “Pengaruh Konsentrasi Kitosan Dari Cangkang Udang Terhadap Efisiensi Penjerapan Logam Berat”, Jurusan Pendidikan Kimia FMIPA UNY, 2013.
[43] Budi Gunawan Dan Citra Dewi Azhari, “Karakterisasi Spektrofotometri IR Dan Scanning Electron Microscopy (S E M) Sensor Gas Dari Bahan Polimer Poly Ethelyn Glycol (P E G)”, ISSN : 2014.
[44] Masrukan, Wagiyo dan Aditoiyanto, “Pemeriksaan Mikrostruktur Dan Analisis Unsur Al Mg Si Menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM)-EDS”, Prosiding Seminar Nasional Hamburan Neutron Dan Sinar X, Issn: 1410-7686, 1999.
[45] E. Pudjiono, Konsep Pengembangan Mesin Untuk Menunjang Pengadaan Pati Garut, Semiloka Agroindusti Kerakyatan, IAITP-BPPT, Jakarta, 1998.
[46] Wida Rahmawati, Yovita Asih Kusumastuti, Nita Aryanti, “Karakterisasi Pati Talas (ColocasiaEsculenta (L.) Schott) Sebagai Alternatif Sumber Pati Industri Di Indonesia”, Jurnal Teknologi Kimia Dan Industri, Vol. 1, No.1, 2012.
[47] Mahdi Jufri, Rosmala Dewi Akhmad Ridwan Firli, “Studi Kemampuan Pati Biji Durian Sebagai Bahan Pengikat Dalam Tablet Ketoprofen Secara Granulasi Basah”, Majalah Ilmu Kefarmasian, Vol. III, No.2, Agustus 2006. [48] E. Pudjiono, Konsep Pengembangan Mesin Untuk Menunjang Pengadaan Pati
[49] Sumarlin, Raswen Efendi, Rahmayuni, “Karakterisasi Pati Biji Durian (Durio Zibethinus Murr) Dengan Heat Moisture Treatment (HMT)”,Teknologi Hasil Pertanian, Riau, 2012.
[50] P. M. Gaman, K. B. Sherrington, Pengantar Ilmu Pangan, Nutrisi,dan Mikrobiologi, 1994.
[51] Pascoal, A. M., Di-Medeiros, M. C. B., Batista, K. A., Leles, M. I. G., Lião, L. M., & Fernandes, K. F. ”Extraction and chemical characterization of starch from S. lycocarpum fruits. Carbohydrate Polymers”, page 1304–1310. https://doi.org/10.1016/j.carbpol, 2013.
[52] Suendo, V., Ahmad, L. O., & Valiyaveetiil, S. “Deasetilasi Kitin secara Bertahap dan Pengaruhnya terhadap Derajat Deasetilasi serta Massa molekul Kitosan”. Jurnal Kimia Indonesia, 5(1), 17–21, 2010.
[53] Kaur, M., Kaushal, P., & Sandhu, K. S. “Studies on physicochemical and pasting properties of Taro (Colocasia esculenta L.) flour in comparison with a cereal, tuber and legume flour”. Journal of Food Science and Technology,
50(1), 94–100. https://doi.org/10.1007/s13197-010-0227-6, 2013.
[54] E.Perez, M. Lares, “Chemical Composition, Mineral Profil And Fungcional Properties Of Canna (Canna Edulis) And Arrowroot (Maranta Sp.) Starches.
Journal Of Plant Foods For Human Nutrition 60(3), (2005).
[55] Pascoal, A. M., Di-Medeiros, M. C. B., Batista, K. A., Leles, M. I. G., Lião, L. M., & Fernandes, K. F. ”Extraction and chemical characterization of starch from S. lycocarpum fruits”. Carbohydrate Polymers, page 1304–1310. https://doi.org/10.1016/j.carbpol, 2013.
[56] M. Siagian, “Pembuatan Bioplastik dari Pati Kulit Singkong (Manihot esculenta) Berpengisi Mikrokristalin Selulosa AVICEL PH-101 (Wood Pulp) dengan Plastisizer Sorbitol, ”Universitas Sumatera Utara, 2016.
[57] P. Syahfriana, “Pemanfaatan Selulosa Mikrokristal dari Tandan Kelapa (Cocos nucifera L) sebagai Pengisi Plastik Polipropena yang Terbiodegradasikan,” Universitas Sumatera Utara, 2013.
[58] Y. Darni, “Penentuan Kondisi Optimum Ukuran Partikel Dan Bilangan Reynold Pada Sintesis Bioplastik Berbasis Sorgum,” Vol. 8, No. 2, Pp. 95–103, 2011.
[59] M. D. Z and L. J. Mawarani, “Pengaruh Penambahan NaOH Terhadap Karakteristik Bioplastik Tepung Porang,” no. 2008, pp. 1–6, 2013.
[61] A. Febrianto, Basito, and C. Anam, “Kajian Karakteristik Fisikokimia dan Sensoris Tortilla Corn Chips dengan Variasi Larutan Alkali pada Proses Nikstamalisasi Jagung,” Jur. Ilmu dan Teknol. Pangan, vol. 3, no. 3, 2014. [62] M. A. Bertuzzi, “Mechanical properties of a high amylose content corn starch
based film , gelatinized at low temperature Propriedades mecânicas de filme a base de amido de milho,” Brazilian J. Food Technol., vol. 15, no. 3, pp. 219– 227, 2012.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN
Penelitian “Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Konsentrasi Asam Klorida (HCl) sebagai Pelarut Kitosan Terhadap Karakteristik Bioplastik Pati Biji Durian (Durio zibethinus) dengan Pemlastis Gliserol” dilakukan di Laboratorium Kimia Fisika, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 3.2 ALAT DAN BAHAN
3.2.1 Alat
Pada penelitian ini alat yang digunakan antara lain : 1. Termometer 100oC
2. Beaker glass 500 ml 3. Ayakan 100 mesh 4. Hot plate
5. Desikator
6. Cetakan bioplastik 7. Gelas ukur 500 ml 8. Neraca analitik 9. Magnetik stirrer
3.2.2 Bahan
Pada penelitian ini bahan yang digunakan antara lain :
1. Biji durian berfungsi sebagai bahan baku yang diperoleh dari pedagang durian di Jalan Iskandar Muda, Kota Medan, Provinsi Sumatera Utara 2. Asam Klorida (HCl) yang berfungsi sebagai pelarut kitosan diperoleh dari
UD Rudang Jaya Jl. Dr. Mansyur, Medan Sumatera Utara
3. Kitosan berfungsi sebagai pengisi diperoleh dari PT. Senjaya Bandung 4. Gliserol yang berfungsi sebagai pemlastis diperoleh dari UD Rudang Jaya
Jl. Dr. Mansyur, Medan Sumatera Utara
3.3 PROSEDUR PENELITIAN 3.3.1 Prosedur Isolasi Pati Biji Durian
Adapun prosedur isolasi pati adalah sebagai berikut:
1. Terlebih dahulu semua biji durian yang akan diambil patinya ditimbang sebanyak 1 kg, kemudian dikupas hingga kulit arinya hilang.
2. Biji durian yang telah dikupas dipotong kecil-kecil dan direndam dengan air kapur selama 15 menit kemudian dicuci.
3. Biji durian diblender dengan bantuan air kemudian disaring. 4. Filtrat yang diperoleh diendapkan selama 24 jam.
5. Air dibuang untuk mendapatkan endapan pati.
6. Pati basah kemudian dikeringkan dengan cahaya matahari selama 8 jam. 7. Pati kering yang diperoleh kemudian diayak dengan ayakan 100 mesh
kemudian ditimbang.
3.3.2 Prosedur Pembuatan Bioplastik Pati Biji Durian Dengan Pengisi Kitosan Dan Pemlastis Gliserol
Adapun prosedur pembuatan bioplastik adalah sebagai berikut:
1. Massa pati ditimbang sebanyak 20 gram kemudian dilarutkan dengan aquadest 100 ml dalam beaker glass 500 ml.
2. Massa kitosan ditimbang dengan variasi 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 dan 5,0 %w/v dari larutan pati kemudian dilarutkan dengan larutan asam klorida dengan variasi konsentrasi 0,9; 1,0; 1,1; 1,2 dan 1,3 %v.
3. Beaker glass yang berisi larutan pati dipanaskan di atas hot plate dengan temperatur 75oC sambil diaduk.
4. Ditambahkan larutan kitosan.
5. Ditambahkan gliserol sebanyak 30%w dari berat pati.
6. Setelah temperatur 75oC tercapai dimana larutan sudah mengental dan berwarna kecoklatan, magnetic stirrer dimatikan.
7. Larutan dituangkan ke dalam cetakan akrilik (25 x 25 x 0,1) cm3. 8. Larutan dalam cetakan didiamkan sampai kering.
9. Kemudian plastik dilepas dari cetakannya.
- Kadar air - Kadar lemak - Kadar abu - Kadar protein - Kadar amilosa - RVA
- FTIR - SEM
3.4 DIAGRAM ALIR PENELITIAN 3.4.1 Diagram Alir Isolasi Pati Biji Durian
Adapun diagram alir dari proses isolasi pati biji durian adalah sebagai berikut:
Gambar 3.1 Diagram Alir Isolasi Pati Biji Durian Biji durian
Dikupas hingga kulit arinya hilang
Biji durian kemudian dipotong kecil-kecil dan direndam dengan air kapur selama 15 menit kemudian dicuci
Biji durian diblender dengan bantuan air kemudian disaring
Filtrat yang diperoleh diendapkan selama 24 jam
Air dibuang untuk mendapatkan endapan pati
Pati basah kemudian dikeringkan dengan cahaya matahari selama 8 jam
Diayak dengan ayakan 100 mesh dan ditimbang
3.4.2 Diagram Alir Pembuatan Bioplastik Pati Biji Durian Dengan Pengisi Kitosan Dan Pemlastis Gliserol
Adapun diagram alir dari pembuatan bioplastik pati biji durian dengan pengisi kitosan dan pemlastis gliserol adalah sebagai berikut:
Gambar 3.2 Diagram Alir Pembuatan Bioplastik Pati Biji Durian Dengan Pengisi Kitosan Dan Pemlastis Gliserol
Massa kitosan ditimbang dengan variasi 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 dan 5,0 %w/v dari larutan pati kemudian dilarutkan dengan larutan asam klorida dengan variasi konsentrasi 0,9; 1,0; 1,1; 1,2 dan 1,3 %v
Setelah temperatur tercapai 75oC dimana larutan sudah mengental dan berwarna kecoklatan, magnetic stirrer dimatikan
Larutan dalam cetakan didiamkan hingga kering
Beaker glass yang berisi larutan pati dipanaskan di atas hot plate dengan temperatur 75oC sambil diaduk
Bioplastik dikeluarkan dari cetakan
Dimasukkan ke dalam desikator dan dilakukan analisa
SEM FTIR Densitas Penyerapan air Kekuatan tarik Pemanjangan pada saat putus Massa pati ditimbang sebanyak 20 gram kemudian dilarutkan
dengan aquadest 100 ml dalam beaker glass 500 ml
Ditambahkan gliserol 30%w dari berat pati
Larutan dituangkan merata ke dalam cetakan akrilik (25 x 25 x 0,1) cm3
3.5 PROSEDUR ANALISA 3.5.1 Prosedur Analisa Pati
a. Prosedur Analisa Kadar Air(SNI-01-2891-1992)
1. Cawan porselin yang digunakan dikeringkan selama 1 jam pada temperatur 105oC.
2. Kemudian didinginkan di dalam desikator selama 30 menit dan ditimbang beratnya.
3. Bahan baku pati biji durian ditimbang sebanyak 2 gram.
4. Sampel bahan baku dimasukkan ke dalam cawan porselin yang telah diketahui bobotnya.
5. Kemudian dikeringkan di dalam oven dengan temperatur 100-105oC selama 5 jam.
6. Didinginkan di dalam desikator dan ditimbang beratnya dengan interval waktu 10 menit hingga konstan.
Kadar air (%) =����� ���� −����� ��ℎ��
����� ���� × 100% (3.1) b. Prosedur Analisa Kadar Abu (SNI-01-2891-1992)
1. Bahan baku pati biji durian ditimbang sebanyak 2 gram.
2. Sampel bahan baku dimasukkan ke dalam cawan porselin yang telah diketahui bobotnya.
3. Kemudian dimasukkan ke dalam furnace pada temperatur 650oC selama 4 jam sampai diperoleh abu berwarna putih.
4. Kemudian didinginkan di dalam desikator dan ditimbang dengan interval waktu selama 10 menit hingga didapat berat konstan.
Kadar abu (%) = ����� ��� (����)
����� ��� ��� (����)× 100% (3.2) c. Prosedur Analisa Kadar Protein (SNI-01-2891-1992)
1. Ditimbang sebanyak 0,25 gram dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl. 2. Ditambahkan 7,5 gram K2SO4, 0,35 gram HgO dan 15 ml H2SO4 dan
batu didih.
3. Dipanaskan sampai larutan jernih (selama 3-4 jam).
5. Ditambahkan 15 ml Na2S2O 4%; 50 ml NaOH 50 % dingin; dan 0,2 gram Zn.
6. Ditampung destilat dengan Erlenmeyer yang telah berisi HCl 0,1 N dan telah ditetesi indikator metil merah.
7. Didestilasi selama 1 jam sampai dihasilkan 75 ml destilat.
8. Dititrasi hasil destilat dengan NaOH sampai berubah warna menjadi kuning.
9. Dilakukan prosedur yang sama pada blanko.
d. Prosedur Analisa Kadar Lemak (SNI-01-2891-1992) 1. Ditimbang tepung pati biji durian ± 2 gram.
2. Dimasukkan contoh ke dalam kertas saring yang telah diketahui beratnya.
3. Dimasukkan kertas saring yang berisi sampel ke dalam labu soxlet. 4. Ditambahkan pelarut eter sampai 1/3 bagian labu.
5. Diekstraksi selama 4 jam.
6. Sampel dimasukkan dalam oven. 7. Kemudian dinginkan dan ditimbang.
Kadar lemak (%) =����� ��������� (��������)−����� ��ℎ�� (����)
(����) × 100% (3.3) e. Kadar Amilosa
1. Sebanyak 100 mg sampel pati dimasukkan ke dalam tabung reaksi. 2. Ditambahkan 1 ml etanol 95% dan 9 ml NaOH 1N.
3. Campuran dipanaskan dalam air mendidih selama 10 menit, biarkan sampai dingin.
4. Setelah dingin campuran dipindahkan ke dalam labu takar 100 ml. 5. Ditambahkan aquades sampai garis batas, larutan tersebut diambil 5
ml.
6. Dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml.
8. Campuran dalam labu takar ditambahkan aquadest sampai tanda tera, lalu dikocok dan dibiarkan selama 20 menit. Intensitas warna biru
yang terbentuk diukur dengan spektrofotometer pada λ 625 nm.
9. Kadar amilosa sampel dihitung dengan persamaan:
% Amilosa = X × Fp × 100 × 100% (3.4) Keterangan;
X = konsentrasi amilosa dari persamaan kurva standar Fp = faktor pengenceran
W = berat sampel (mg)
f. Prosedur Analisa Profil Gelatinisasi
Proses analisa profil gelatinisasi dilakukan dengan menggunakan alat RVA (Rapid Visco Analyzer) sebelum digunakan suhu alat diatur dan ditunggu terlebih dahulu hingga suhu yang diinginkan dicapai. Perubahan dari suhu awal alat (19oC) menjadi suhu awal analisa (15oC) membutuhkan waktu kurang lebih 15 menit. Tahap persiapan suspensi contoh dilakukan selama menunggu alat siap untuk digunakan. Suspensi contoh dibuat dengan basis kadar air 14%. Tepung yang dibutuhkan ditimbang ditempat terpisah. Air yang dibutuhkan ditimbang langsung di dalam canister (wadah silinder aluminium) kemudian tepung ditambahkan ke dalamnya.
Suspensi sampel diaduk dengan menggunakan paddle. Paddle
dimasukkan ke dalam canister lalu digerakkan ke atas dan ke bawah untuk mendispersikan sampel hingga sampel homogen. Letakkan
canister dan paddle pada alat dan pastikan bagian cekung paddle coupling menghadap kedepan. Masukkan paddle ke dalam paddle coupling hingga terkunci dengan baik. Paddle dipastikan tidak menyentuh canister saat berputar kemudian motor tower ditekan ke bawah hingga seluruh canister masuk seluruhnya ke dalam alat. Alat akan secara otomatis bekerja.
dilanjutkan dengan bekerja, terbentuk tiga kurva pada komputer yang telah terintegrasi dengan alat RVA. Kurva yang terbentuk adalah kurva yang menunjukkan suhu, waktu, dan viskositas adonan. Setelah seluruh kurva terbentuk alat secara otomatis akan berhenti bekerja.
3.5.2 Prosedur Analisa Bioplastik a. Prosedur Analisa Densitas
1. Dipotong film dengan ukuran (2 x 2) cm2 dengan ketebalan tertentu. 2. Dihitung volumenya.
3. Ditimbang film yang sudah dipotong. 4. Dihitung dengan rumus densitas.
b. Prosedur Analisa Penyerapan Air Bioplastik
Prosedur analisa penyerapan air pada sampel bioplastik adalah sebagai berikut: berat awal sampel yang akan diuji ditimbang (Wo). Lalu diisi suatu wadah (botol/ gelas/ mangkok) dengan aquadest. Diletakkan sampel plastik ke dalam wadah tersebut. Setelah 10 detik diangkat dari dalam wadah berisi aquadest, ditimbang berat sampel (W) yang telah direndam dalam wadah. Rendam kembali sampel ke dalam wadah tersebut, angkat sampel tiap 10 detik, timbang berat sampel. Lakukan hal yang sama hingga diperoleh berat akhir sampel yang konstan. Air yang diserap oleh sampel dihitung melalui persamaan:
Air (%) = �−�� 0
0 � 100 (3.5)
Dimana:
Wo = berat sampel kering
W = berat sampel setelah dikondisikan dalam desikator
c. Prosedur Analisa Sifat Kekuatan Tarik (ASTM D882)
50 mm
Gambar 3.3 Sketsa Spesimen Uji Tarik
Kekuatan tarik dihitung dengan membagi gaya maksimum dalam Newton (pound-force) dengan luas penampang minimum dalam meter persegi (inci persegi). Hasil dinyatakan dalam pascal (pound-force per square inch).
Kekuatan tarik �= ���� ���� �����
������������� (�) (3.6) d. Prosedur Analisa Sifat Pemanjangan Pada Saat Putus (ASTM D882)
Elongasi adalah peningkatan panjang material saat diuji dengan beban tarik, dinyatakan dalam satuan panjang, biasanya inci atau millimeter. Persen elongasi adalah pemanjangan benda uji yang dinyatakan sebagai persen dari panjangnya. Percent elongasi at break adalah persen pemanjangan pada saat putusnya benda yang diuji. Pengukuran dilakukan dengan cara yang sama dengan kekuatan tarik yaitu dilakukan berdasarkan ASTM D882 dengan ketentuan model Universal Testing Machine (UTM) [42]. Pemanjangan pada saat putus dinyatakan dalam persentase melalui perhitungan berikut:
pemanjangan saat putus (%) = ������� ������ ℎ����� −������� ����
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 HASIL KARAKTERISTIK ANALISA PATI BIJI DURIAN
Biji durian (Durio zibethinus) yang digunakan dalam penelitian ini adalah biji durian yang diperoleh dari penjual durian di kota Medan, Provinsi Sumatera Utara.
[image:34.595.226.414.306.438.2]Berdasarkan metode pengendapan [19] dari 1 kg biji durian menghasilkan pati biji durian sebanyak 186,25 g atau persentase kandungan pati sebesar 18,625%. Gambar 4.1 di bawah ini menunjukkan pati biji durian yang dihasilkan berwarna putih.
Gambar 4.1 Pati Biji Durian (Durio zibethinus)
[image:34.595.119.522.609.748.2]Analisa karakteristik pati dari biji durian bertujuan untuk mengetahui persentase komponen yang terkandung di dalam pati yang dihasilkan, meliputi kadar pati (amilum), kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar protein, kadar amilosa dan kadar amilopektin sehingga diketahui kualitas pati yang dihasilkan. Hasil karakteristik pati biji durian disajikan dalam Tabel 4.1 berikut ini
Tabel 4.1 Hasil Karakteristik Pati Biji Durian
Komponen Pati Biji Durian Kadar (%) Standar Industri Indonesia (%)
Kadar Pati (amilum) 86,82 min 75
Kadar Amilosa 36,32 -
Kadar Amilopektin 50,50 -
Kadar Air 15,7 maks 14
Kadar Abu 0,13 maks 1,5
Kadar Protein 0,81 -
4.1.1 Kadar Pati Biji Durian
Penentuan kadar pati biji durian dilakukan dengan metode hidrolisa menggunakan alkohol. Analisa kadar pati biji durian bertujuan untuk menetapkan persentase kandungan pati (amilum) yang terdapat per satuan massa serbuk pati yang terkandung dalam pati biji durian. Kadar pati yang diperoleh adalah sebesar 86,82%. Hasil yang diperoleh sesuai dengan standar mutu pati berdasarkan Standar Industri Indonesia yaitu kadar pati minimum sebesar 75%. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian Cornelia, dkk (2016) menggunakan metode yang sama hasil yang diperoleh pada penelitian ini lebih kecil, kadar pati biji durian yang diperoleh adalah sebesar 88% [12]. Tingginya kadar pati tergantung pada proses isolasi pati. Menurut Pudjiono (1998) penggilingan bahan baku dalam isolasi pati bertujuan untuk memecahkan dinding sel agar granula-granula pati dapat terlepas [45]. Pemecahan dinding sel dapat dilakukan dengan pencacahan, pengirisan atau pemarutan. Isolasi pati melalui proses pemarutan akan menghasilkan kadar pati yang lebih tinggi [46]. Kadar pati biji durian yang dihasilkan dalam penelitian ini cukup tinggi yaitu 86,82%, sehingga pati biji durian dapat dijadikan bahan baku dalam pembuatan bioplastik.
4.1.2 Kadar Amilosa dan Amilopektin Pati Biji Durian
Analisa kadar amilosa dan amilopektin pati biji durian dilakukan dengan menggunakan metode spektrofotometri. Penetuan kadar amilosa dan amilopektin bertujuan untuk mengetahui kandungan amilosa dan amilopektin yang terdapat pada biji durian. Adapun kadar amilosa yang diperoleh dari pati biji durian adalah sebesar 36,32% sedangkan kadar amilopektin adalah 50,50%. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian Jufri, dkk (2006) menggunakan metode yang sama hasil yang diperoleh lebih besar, kadar amilosa pati biji durian yang diperoleh adalah sebesar 26,607% [47].
kadar amilosa suatu pati maka kelarutannya di dalam air akan meningkat disebabkan amilosa memiliki sifat polar [48].
4.1.3 Kadar Air Biji Durian
Penentuan kadar air pati biji durian dilakukan dengan menggunakan metode SNI-01-2891-1992. Tujuan dari penentuan kadar air adalah untuk mengetahui jumlah air yang terkandung dalam pati biji durian. Kadar air yang diperoleh dari pati biji durian adalah sebesar 15,7%. Kadar air yang diperoleh ini lebih tinggi dari standar mutu pati berdasarkan Standar Industri Indonesia yaitu kadar air pati maksimum sebesar 14%. Jika dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan Sumarlin, dkk (2012) dengan menggunakan metode yang sama diperoleh kadar air yang lebih kecil, yaitu 9,45% [49]. Kadar air berpengaruh terhadap daya tahan bahan terhadap kerusakan yang disebabkan oleh mikroba. Makin tinggi kadar air suatu bahan maka makin besar pula kemungkinan bahan tersebut rusak atau tidak tahan lama. Proses pengeringan sangat berpengaruh terhadap kadar air yang dihasilkan. Pengeringan pada pati bertujuan untuk mengurangi kadar air sehingga pertumbuhan mikroba penyebab kerusakan pada pati dapat dihambat [11].
4.1.4 Kadar Abu Biji Durian
Penentuan kadar abu pati biji durian dilakukan dengan menggunakan metode SNI-01-2891-1992. Tujuan dari penentuan kadar abu adalah untuk mengetahui jumlah abu yang terkandung dalam pati biji durian. Kadar abu yang diperoleh dari pati biji durian adalah sebesar 0,13%. Hasil yang diperoleh sesuai dengan standar mutu pati berdasarkan Standar Industri Indonesia yaitu kadar abu pati maksimum sebesar 15%. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian Cornelia, dkk (2013) menggunakan metode yang sama hasil yang diperoleh kadar abu yang lebih tinggi, yaitu 0,25% [12]. Kadar abu menunjukan kandungan mineral suatu bahan yang tidak terbakar menjadi zat yang dapat menguap. Semakin besar kadar abu suatu bahan pangan menunjukan semakin tinggi kandungan mineral bahan pangan tersebut [36]. 4.1.5 Kadar Protein Pati Biji Durian
protein pati biji durian yang diperoleh adalah sebesar 0,81%. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian Cornelia, dkk (2013) hasil yang diperoleh lebih tinggi, kadar protein pati yang diperoleh adalah sebesar 4,76% [12]. Kandungan protein yang tinggi dalam pati dapat menyebabkan reaksi pencoklatan sehingga akan berpengaruh pada kecerahan bioplastik [12].
4.1.6 Kadar Lemak Pati Biji Durian
Penentuan kadar lemak pati biji durian dengan metode sokletasi berdasarkan SNI-01-2891-1992. Penetuan kadar lemak bertujuan untuk mengetahui kandungan lemak yang terdapat dalam pati biji durian. Adapun kadar lemak yang diperoleh sebesar 0,07%. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian Cornelia, dkk (2013) hasil yang diperoleh lebih tinggi, yaitu 0,38% [12]. Adanya kadar lemak yang tinggi pada bahan baku akan membuat bioplastik dengan bahan dasar pati mudah lapuk dan menjadi tengik. Menurut Gaman dan Sherrington (1994) pelapukan dan timbulnya bau tengik terjadi karena adanya reaksi trigliserida tidak jenuh dan oksigen dari udara yang menyebabkan timbulnya bau tengik yang tidak sedap [50].
4.2 HASIL ANALISA MORFOLOGI PERMUKAAN DENGAN
SCANNING ELECTRON MICROSCOPE (SEM)
4.2.1 Hasil Analisa Morfologi Permukaan Pati Biji Durian dengan Scanning Electron Microscope (SEM)
[image:37.595.222.460.544.725.2]Karakteristik morfologi permukaan pati yang telah diekstrask dari biji durian diuji dengan SEM (Scanning Electron Microscope). Hasil SEM yang diperoleh disajikan pada Gambar 4.2 berikut ini.
Gambar 4.2 menunjukkan hasil analisa SEM partikel pati biji durian yang berukuran 100 mesh dengan perbesaran 20000 kali. Hasil analisa SEM menunjukkan bahwa morfologi pati biji durian memiliki ukuran partikel yang tidak seragam. Ini disebabkan pengayakan pati dilakukan dengan ayakan 100 mesh, yang berarti ada pati dengan ukuran partikel yang lebih kecil 100 mesh juga berhasil lolos sehingga menyebabkan ukuran partikel tidak seragam.
Morfologi permukaan pati berbeda-beda tergantung jenis sumber pati tersebut. Hasil analisa SEM pati biji durian yang diperoleh memiliki granula berbentuk semi bulat. Bentuk granula pati ini tidak jauh berbeda dengan hasil penelitian sebelumnya oleh Jufri, dkk (2006) dengan pengamatan menggunakan mikrograf elektron perbesaran 2000 kali menunjukkan partikel pati biji durian berbentuk granula bulat dengan bagian ujung yang membulat seperti topi baja [47].
4.2.2 Hasil Analisa Morfologi Patahan Bioplastik Pati Biji Durian dengan
Scanning Electron Microscope (SEM)
Karaktersitik SEM (Scanning Electron Microscope) bioplastik tanpa pengisi kitosan dan bioplastik berpengisi kitosan dan pemlastis gliserol ditunjukkan pada Gambar 4.3 di bawah ini.
[image:39.595.114.524.182.484.2](a) (b)
Gambar 4.3 Analisa SEM Produk Bioplastik Pati Biji Durian: (a) Patahan Bioplastik Pati Biji Durian Tanpa Penambahan Pengisi Kitosan dengan Perbesaran 5000 Kali; (b) Patahan Bioplastik Pati Biji Durian dengan Penambahan Pengisi Kitosan 5 gram dan Konsentrasi HCl 0,9% dengan Perbesaran 5000 Kali
Gambar 4.3 (a) menunjukkan hasil analisa SEM produk bioplastik pati biji durian tanpa penambahan pengisi kitosan dengan perbesaran 5000 kali. Pada Gambar 4.3 (a) terlihat bahwa pati biji durian belum terdispersi dengan baik pada saat pencampuran dan membentuk kesatuan yang utuh. Pada gambar ditemukan adanya fraksi kosong yang menunjukkan bioplastik tersebut lemah. Adanya permukaan yang tidak rata yang tampak pada gambar merupakan akibat dari tarikan yang dialami bioplastik saat pengujian kekuatan tarik. Tarikan yang diberikan pada bioplastik tersebut menyebabkan ikatan dari bioplastik terganggu yang ditandai dengan terbentuknya kerenggangan atau permukaan yang tidak rata.
4.3 KARAKTERISTIK HASIL ANALISA FTIR PATI BIJI DURIAN, KITOSAN, BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN TANPA PENGISI KITOSAN, DAN BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN DENGAN PENGISI KITOSAN
[image:41.595.136.529.279.541.2]Karakteristik hasil analisa FTIR (Fourier Transform Infra Red) pati biji durian, kitosan, bioplastik pati biji durian tanpa pengisi kitosan, dan bioplastik pati biji durian dengan pengisi kitosan dilakukan untuk mengidentifikasi perubahan gugus fungsi dan spektrum yang terbentuk. Berikut ini merupakan hasil FTIR gabungan antara pati, kitosan, bioplastik pati biji durian tanpa pengisi kitosan, dan bioplastik pati biji durian dengan pengisi kitosan.
Gambar 4.4 Karakteristik Hasil FTIR Pati Biji Durian, Kitosan, Bioplastik Pati Biji Durian Tanpa Pengisi Kitosan, dan Bioplastik Pati Biji Durian dengan Pengisi Kitosan
Dari gambar 4.4 hasil analisa FTIR senyawa pati biji durian dapat dilihat munculnya puncak serapan pada bilangan gelombang 929,69 cm-1 menunjukkan keberadaan gugus C-H alkana. Kemudian, terdapat puncak serapan pada bilangan gelombang 1014,56 cm-1, 1149,57 cm-1, dan 1246,02 cm-1 yang merupakan keberadaan gugus C–O eter dan C–O ester. Adanya puncak serapan pada bilangan gelombang 1639,49 cm-1 menunjukkan adanya keberadaan gugus C=C alkena. Adanya puncak serapan pada bilangan gelombang 2931,80 cm-1 menunjukkan
0 20 40 60 80 100
390 890 1390 1890 2390 2890 3390 3890
% T r a n s m i t a n s i
Panjang Gelombang (cm-1)
Pati Biji Durian Kitosan
Bioplastik Tanpa Kitosan Bioplastik Dengan Kitosan
O-H C-H N-H N-H C=C C-O C-H
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
adanya keberadaan gugus C–H alkana. Adanya puncak serapan pada bilangan gelombang 3340,71 cm-1 menunjukkan adanya keberadaan gugus O–H hidroksil.
Pati memilik struktur utama yaitu amilosa dan amilopektin dan dapat dilihat adanya keberadaan gugus O–H, gugus C–H, dan gugus C–O [51]. Hasil analis FTIR pati biji durian yang diperoleh telah menunjukkan bilangan gelombang yang menyatakan gugus O–H pada bilangan gelombang 3340,71 cm-1. Gugus C–O eter pada bilangan gelombang 1014,56 cm-1, 1149,57 cm-1, dan 1246,02 cm-1. Gugus C– H ditunjukkan pada bilangan gelombang 759,95 cm-1, 856,39 cm-1, 929,69 cm-1, dan 2931,80 cm-1.
Dari hasil analisa FTIR terlihat bahwa kitosan memiliki gugus C–H alkana dengan terlihat adanya puncak serapan bilangan gelombang 894,97cm-1 dan 999,13 cm-1. Adanya puncak serapan pada bilangan gelombang 1076,28 cm-1 dan 1149,57 cm-1 menunjukkan adanya keberadaan gugus alkohol, eter, asam karboksilat, dan ester C–O. Adanya puncak serapan bilangan gelombang 1589,34 cm-1 menunjukkan adanya gugus N–H amina. Adanya puncak serapan pada bilangan gelombang 1651,07 cm-1 menunjukkan adanya keberadaan gugus C=O. Selanjutnya, terdapat puncak serapan pada bilangan gelombang 2881,65 cm-1 yang menunjukkan keberadaan C–H alkana. Adanya puncak serapan pada bilangan gelombang 3437,15 cm-1 yang menunjukkan keberadaan gugus O–H hidroksil [42]. Kitosan merupakan suatu senyawa poli (N-amino-2 deoksi β-D-glukopiranosa) atau glukosamin yang menunjukkan adanya gugus OH, gugus NH2, gugus C=O, dan gugus CH3 [52].
Dari hasil FTIR bioplatik tanpa kitosan dapat dilihat munculnya puncak serapan pada bilangan gelombang 1122,57 cm-1 dan 1172,72 cm-1 yang merupakan keberadaan gugus alkohol, eter, asam karboksilat, ester C–O. Adanya puncak serapan pada bilangan gelombang 1693,50 cm-1 menunjukkan gugus C=C alkena. Adanya puncak serapan pada bilangan gelombang 2877,79 cm-1 dan 2997,38 cm-1 menunjukkan gugus C–H alkana. Adanya puncak serapan pada bilangan gelombang 3649,32 cm-1 menunjukkan gugus O–H hidroksil. Gugus-gugus yang terlihat dari hasil bioplastik tanpa kitosan masih memiliki gugus-gugus penyusunnya yaitu gugus dari pati biji durian.
menunjukkan keberadaan gugus alkohol, eter, asam karboksilat, ester C–O. Adanya puncak serapan pada bilangan gelombang 1593,91 cm-1 menunjukkan gugus amina N-H. Adanya puncak serapan pada bilangan gelombang 1689,64 cm-1 menunjukkan keberadaan gugus C=C alkena. Adanya puncak serapan pada bilangan gelombang 2877,79 cm-1 dan 2997,38 cm-1 yang merupakan keberadaan gugus C–H alkana. Adanya puncak serapan pada bilangan gelombang 3603,03 cm-1 dan 3649,32 cm-1 yang merupakan keberadaan gugus O–H hidroksil. Keberadaan gugus N-H pada bilangan gelombang 1546,91 cm-1 menunjukkan adanya pengisi kitosan pada produk bioplastik.
4.4 KARAKTERISTIK HASIL ANALISA PROFIL GELATINISASI PATI BIJI DURIAN, BIOPLASTIK PATI BIJI TANPA PENGISI KITOSAN, DAN BIOPLASTIK PATI BIJI DENGAN PENGISI KITOSAN
Tujuan analisa Rapid Visco Analyzer (RVA) adalah untuk mengetahui profil gelatinasi dari pati biji durian dan bioplastik. Karakterisasi ini berkaitan dengan pengukuran viskositas pati dengan konsentrasi tertentu selama pemanasan dan pengadukan. Adapun parameter yang diukur dengan menggunakan RVA adalah
pasting temperature, peak viscosity, hold viscosity, final viscosity, breakdown viscosity dan setback viscosity [53].
[image:43.595.162.510.507.651.2]Hasil analisa profil gelatinisasi pati biji durian disajikan dalam Gambar 4.5 di bawah ini.
Gambar 4.5 Karakteristik Hasil Analisa Profil Gelatinisasi Pati Biji Durian, Bioplastik Pati Biji Tanpa Pengisi Kitosan, dan Bioplastik Pati Biji dengan Pengisi Kitosan
0 50 100 150 0 2000 4000 6000 8000 8 68
128 188 248 308 368 428 488 548 608 668 728 788 848 908 968
1028 1088 1148 1208 1268 1328
V is k o sita s (cP ) Waktu (Menit)
viskositas bioplastik dengan pengisi kitosan dan pemlastis gliserol viskositas bioplastik tanpa pengisi kitosan dan dengan pemlastis gliserol viskositas pati biji durian
Berdasarkan gambar 4.5 diperoleh nilai parameter profil gelatinisasi pati biji durian, bioplastik pati biji durian tanpa pengisi kitosan, dan bioplastik pati biji durian dengan pengisi kitosan yang disajikan dalam Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Nilai Parameter Hasil Analisa Profil Gelatinisasi
Parameter Analisa
Hasil Analisa
Satuan Pati
Biji Durian
Bioplastik Pati Biji Durian tanpa Pengisi
Kitosan
Bioplastik Pati Biji Durian dengan Pengisi
Kitosan
Pasting Temperature 69,65 69,7 69,65 oC
Peak Time 7,53 6 6,07 Menit
Peak Viscosity 5783 6177 5843 cP
Hold Viscosity 3238 1759 1819 cP
Final Viscosity 5646 3322 3289 cP
Breakdown 2545 4418 4024 cP
Setback 2408 1563 1470 cP
Temperatur gelatinisasi adalah temperatur pada saat granula pati mengembang dengan cepat dan mengalami perubahan yang bersifat tidak dapat balik [6]. Dari tabel 4.3 terlihat suhu gelatinisasi pati biji durian, bioplastik pati biji durian tanpa kitosan, dan bioplastik dengan kitosan berada pada rentang suhu yang dilaporkan oleh Perez dan Lares (2005) yaitu 67,75-81,40oC [54] yaitu masing-masing sebesar 69,65; 69,7 dan 69,65oC. Dari hasil analisa terlihat bahwa proses pengolahan pati biji durian menjadi bioplastik dengan pemlastis gliserol tidak terjadi perubahan temperatur gelatinisasi bioplastik pati biji durian yang signifikan yaitu dari 69,65oC menjadi 69,7 dan 69,65oC.
Parameter viskositas maksimum (peak viscosity) merupakan parameter untuk mengetahui titik maksimum viskositas pasta yang dihasilkan selama proses pemanasan. Peak viscosity juga merupakan titik keseimbangan antara swelling (daya kembang) dan pelepasan polimer yang disebabkan karena peningkatan viskositas, peningkatan viskositas ini menunjukkan adanya proses gelatinisasi pati, selain itu parameter paste peak viscosity menunjukkan kapasitas atau daya ikat air yang dapat dikorelasikan dengan kualitas akhir suatu produk [55]. Dari tabel 4.3 diperoleh nilai
Setelah mencapai titik puncak viskositas, produk akan mengalami tahap penurunan viskositas yang ditentukan dengan parameter hold viscosity yang merupakan nilai viskositas terendah setelah suatu produk mengalami peak viscosity
[55]. Dari tabel 4.3 diperoleh nilai hold viscosity pati biji durian, bioplastik pati biji durian tanpa kitosan dan bioplastik pati biji durian dengan kitosan yang masing-masing sebesar 3238, 1759, dan 1819 cP.
Parameter breakdown viscosity merupakan selisih nilai yang dibentuk pada
peak viscosity dan hold viscosity yang dicapai produk, parameter breakdown viscosity tersebut menunjukkan nilai kekuatan viskositas suatu produk selama proses pemanasan pada suhu maksimal (±95oC) [55]. Dari tabel 4.3 diperoleh nilai
breakdown viscosity pati biji durian, bioplastik pati biji durian tanpa kitosan dan bioplastik pati biji durian dengan kitosan yang masing-masing sebesar 2545, 4418 dan 4024 cP.
Parameter final viscosity yang dibentuk produk merupakan nilai viskositas akhir suatu produk setelah mengalami penurunan suhu (pendinginan) ± 50oC. Pada tahap ini produk mengalami retrogradasi molekul pati. Parameter final viscosity
sering digunakan sebagai parameter produk yang ditunjukkan dengan kemampuan produk dalam bentuk pasta atau gel setelah proses pemanasan dan pendinginan [55]. Dari tabel 4.3 diperoleh final viscosity pati biji durian, bioplastik pati biji durian tanpa kitosan dan bioplastik pati biji durian dengan kitosan yang masing-masing sebesar 5646, 3322 dan 3289 cP.
4.5 PENGARUH VARIASI PENGISI KITOSAN DAN KONSENTRASI HCl SEBAGAI PELARUT KITOSAN TERHADAP DENSITAS BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN DENGAN PEMLASTIS GLISEROL
[image:46.595.123.517.239.454.2]Hasil analisa pengaruh variasi pengisi kitosan dan konsentrasi HCl sebagai pelarut kitosan terhadap densitas bioplastik pati biji durian pada larutan pati 20%w/v, temperatur pemanasan 75oC dan dengan pemlastis gliserol 30%w disajikan pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6 Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Konsentrasi HCl sebagai Pelarut Kitosan Terhadap Densitas Bioplastik Pati Biji Durian dengan Pemlastis Gliserol
Gambar 4.6 menunjukkan pengaruh variasi pengisi kitosan dan konsentrasi HCl sebagai pelarut kitosan terhadap densitas bioplastik pati biji durian pada larutan pati 20%w/v, temperatur pemanasan 75oC dan dengan pemlastis gliserol 30%w. Dari gambar 4.6 dapat dilihat nilai densitas tertinggi terjadi pada penambahan kitosan 5 gram dan konsentrasi HCl 0,9% dimana nilai densitas adalah sebesar 1,747 g/cm3. Nilai densitas terendah terjadi pada penambahan kitosan 3 gram dan konsentrasi HCl 1,3% dengan nilai densitas sebesar 0,859 g/cm3.
Peningkatan nilai densitas bioplastik pati biji durian disebabkan oleh penambahan pengisi kitosan dan penurunan konsentrasi HCl. Semakin banyak pengisi kitosan yang ditambahkan dan semakin rendah konsentrasi HCl yang digunakan maka semakin tinggi nilai densitas yang dihasilkan. Penambahan kitosan dapat mengisi dan meningkatkan kerapatan struktur bioplastik. Penambahan kitosan dapat mengisi dan
0 1 2
0 3 3,5 4 4,5 5 5,5
D
en
si
tas
(
gr
am
/cm
³)
Pengisi Kitosan (gram)
meningkatkan kerapatan struktur bioplastik. Bioplastik dengan pengisi kitosan menghasilkan struktur yang lebih rapat dan kompak dari pada bioplastik tanpa pengisi kitosan. Kerapatan struktur bioplastik inilah yang meningkatkan nilai densitas dari bioplastik tersebut. Berdasarkan penelitian Kumar, dkk (2010) mengemukakan bahwa densitas akan meningkat seiring dengan meningkatnya persentasi kandungan pengisi (filler) di dalam komposit. Peningkatan nilai densitas ini akan terus terjadi sampai pelarut HCl tidak lagi mampu melarutkan kitosan. Pada gambar terlihat nilai densitas menurun pada penambahan kitosan 5,5 gram dan konsentrasi HCl 0,9% dengan nilai nilai densitas sebesar 1,364 g/cm3. Bertambahnya jumlah kitosan menyebabkan daya larut kitosan dalam pelarut HCl semakin berkurang sehingga penambahan kitosan yang lebih banyak lagi akan akan menyebabkan penyebaran pengisi tidak homogen [56]. Kehomogenan penyebaran di dalam matrik polimer juga penting untuk meningkatkan kekuatan interaksi diantara pengisi dan matriks polimer. Partikel yang tesebar secara homogen dapat meningkatkan interaksi polimer pada permukaan pengisi. Sebaliknya, partikel yang tidak tersebar secara homogen mungkin menghasilkan aglomerat dalam matriks polimer. Adanya aglomerat akan memperkecil luas permukaan dan seterusnya akan melemahkan interaksi diantara pengisi dan matriks dan mengakibatkan penurunan sifat fisik bahan polimer [57].
4.6 PENGARUH VARIASI PENGISI KITOSAN DAN KONSENTRASI HCl SEBAGAI PELARUT KITOSAN TERHADAP PENYERAPAN AIR BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN DENGAN PEMLASTIS GLISEROL
[image:48.595.142.478.310.502.2]Analisa penyerapan air bioplastik bertujuan untuk mengetahui kemampuan bioplastik menyerap air dalam waktu tertentu. Dalam hal ini diharapkan air yang terserap pada bahan sangat sedikit atau dengan kata lain daya serap bahan tersebut terhadap air harus rendah. Hasil analisa pengaruh variasi pengisi kitosan dan konsentrasi HCl sebagai pelarut kitosan terhadap penyerapan air bioplastik pati biji durian pada larutan pati 20%w/v, temperatur pemanasan 75oC dan dengan pemlastis gliserol 30%w disajikan pada Gambar 4.7.
Gambar 4.7 Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Konsentrasi HCl sebagai Pelarut Kitosan Terhadap Penyerapan Air Bioplastik Pati Biji Durian dengan Pemlastis Gliserol
Gambar 4.7 menunjukkan pengaruh variasi pengisi kitosan dan konsentrasi HCl sebagai pelarut kitosan terhadap penyerapan air bioplastik pati biji durian pada larutan pati 20%w/v, temperatur pemanasan 75oC dan dengan pemlastis gliserol 30%w. Dari gambar 4.7 di atas dapat dilihat nilai penyerapan air tertinggi terjadi pada penambahan pengisi kitosan 3 gram dan konsentrasi HCl 1,3% dengan nilai penyerapan air sebesar 28,00%. Nilai penyerapan air terendah adalah pada penambahan kitosan 5 gram dan konsentrasi HCl 0,9% yaitu sebesar 7,69%.
Penurunan nilai penyerapan air bioplastik pati biji durian disebabkan oleh penambahan variasi kitosan dan penurunan konsentrasi HCl. Kitosan memiliki sifat
0 5 10 15 20 25 30 35
0 3 3,5 4 4,5 5 5,5
P en ye rap an A ir ( % )
Pengisi Kitosan (gram)
hidrofobik sehingga seiring penambahan kitosan maka penyerapan terhadap air akan semakin kecil. Penurunan nilai penyerapan air ini akan terus terjadi sampai pelarut HCl tidak lagi mampu melarutkan kitosan. Bertambahnya jumlah kitosan menyebabkan daya larut kitosan dalam pelarut HCl semakin berkurang sehingga penambahan kitosan yang lebih banyak lagi tidak berpengaruh pada nilai penyerapan air [56]. Terlihat pada gambar bahwa penambahan kitosan 5,5 gram dan konsentrasi HCl 0,9% tidak lagi mempengaruhi nilai penyerapan air bioplastik. Bertambahnya jumlah kitosan menyebabkan daya larut kitosan dalam pelarut HCl semakin berkurang sehingga penambahan kitosan yang lebih banyak menyebabkan penyebaran kitosan yang tidak homogen sehingga kerapatan bioplastik menurun [56]. Persentasi daya serap air dipengaruhi oleh kerapatan (densitas) suatu bahan. Kerapatan merupakan sifat fisik suatu polimer. Kerapatan suatu bahan berpengaruh terhadap sifat mekanik bahan tersebut, semakin rapat suatu bahan maka semakin meningkatkan sifat mekaniknya. Sehingga film bioplastik yang dihasilkan mempunyai kekuatan tarik yang baik [58].
Hal ini didukung oleh penelitian Nurminah (2009), mengemukakan bahwa
plastik dengan densitas yang rendah menandakan bahwa plastik tersebut memiliki struktur yang terbuka, artinya mudah atau dapat dilewati fluida seperti air, oksigen (O2), dan karbondioksida (CO2) [47].
4.7 PENGARUH VARIASI PENGISI KITOSAN DAN KONSENTRASI HCl SEBAGAI PELARUT KITOSAN TERHADAP SIFAT KEKUATAN TARIK BIOPLASTIK PATI BIJI DURIAN DENGAN PEMLASTIS GLISEROL
[image:50.595.131.507.285.492.2]Analisa sifat kekuatan tarik bioplastik ditentukan dengan menggunakan ASTM D882. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kekuatan material terhadap gaya tarik. Hasil analisa pengaruh variasi pengisi kitosan dan konsentrasi HCl sebagai pelarut kitosan terhadap sifat kekuatan tarik bioplastik pati biji durian pada larutan pati 20%w/v, temperatur pemanasan 75oC dan dengan pemlastis gliserol 30%w disajikan pada Gambar 4.8 berikut ini.
Gambar 4.8 Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Konsentrasi HCl sebagai Pelarut Kitosan Terhadap Sifat Kekuatan Tarik Bioplastik Pati Biji Durian dengan Pemlastis Gliserol
Gambar 4.8 menunjukkan hubungan pengaruh variasi pengisi kitosan dan konsentrasi HCl sebagai pelarut kitosan terhadap sifat kekuatan tarik bioplastik pati biji durian pada larutan pati 20%w/v, temperatur pemanasan 75oC dan dengan pemlastis gliserol 30%w. Dari gambar 4.8 dapat dilihat nilai kekuatan tarik bioplastik tertinggi terjadi pada penambahan kitosan 5 gram dan konsentrasi HCl 0,9% dimana nilai kekuatan tarik adalah sebesar 6,396 MPa. Nilai kekuatan tarik terendah terjadi pada penambahan kitosan 3 gram dan konsentrasi pelarut HCl 1,3% dengan nilai kekuatan tarik sebesar 1,372 MPa.
Peningkatan nilai kekuatan tarik bioplastik pati biji durian disebabkan oleh penambahan pengisi kitosan dan penurunan konsentrasi HCl. Semakin banyak
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 3 3,5 4 4,5 5 5,5
K ek u at an T ar ik ( M P a)
Pengisi Kitosan (gram)
pengisi kitosan yang ditambahkan dan semakin kecil konsentrasi HCl yang digunakan, maka semakin tinggi nilai kekuatan tarik yang dihasilkan. Kekuatan tarik yang tinggi dikaitkan dengan banyaknya ikatan hidrogen antara rantai pati.Ikatan ini memberikan kontribusi pada kekompakan dan fleksibilitas yang rendah. Kenaikan nilai kekuatan tarik ini akan terus terjadi sampai pelarut HCl tidak lagi mampu melarutkan kitosan. Dari gambar terlihat nilai kekuatan tarik menurun pada penambahan pengisi kitosan 5,5 gram dan konsentrasi HCl 0,9% dengan nilai kekuatan tarik sebesar 2,646 MPa. Bertambahnya jumlah kitosan menyebabkan daya larut kitosan dalam pelarut HCl semakin berkurang [56]. Utami, dkk (2014) melaporkan bahwa nilai kekuatan tarik mengalami penurunan pada perbandingan pati:kitosan 5:5. Pada penambahan kitosan yang mencapai setengah berat campuran terdapat kitosan yang tidak larut sehingga proses pencampuran kurang homogen. Proses pencampuran yang kurang homogen mengakibatkan distribusi molekul komponen penyusun plastik kurang merata, sehingga nilai kekuatan tarik mengalami penurunan [57]. Kekuatan tarik yang rendah juga disebabkan penggunaan pelarut dalam pembuatan bioplastik. Berdasarkan penelitian Dasuki, dkk (2013) yang menyatakan bahwa penambahan pelarut mempengaruhi karakteristik film bioplastik tepung porang, namun tidak menunjukkan perbedaan gugus fungsi yang terbentuk. Semakin besar penambahan pelarut, sifat kekuatan tarik film bioplastik cenderung menurun [59]. Begitu pula jika konsentrasi pelarut yang digunakan semakin besar, maka kekuatan tarik akan semakin menurun [60]. Febrianto, dkk (2014) menyatakan bahwa semakin banyak konsentrasi pelarut yang digunakan, proses gelatinisasi pati terjadi dengan cepat dan memberikan tingkat kelunakan yang besar pada sampel [61].
ikatan antara pati biji durian dengan kitosan yang akan meningkatkan nilai kekuatan tarik bioplastik. Hal tersebut sesuai dengan Utari, dkk (2008) menyatakan semakin besar konsentrasi kitosan maka semakin banyak ikatan hidrogen yang terbentuk dalam bioplastik sehingga ikatan kimianya akan semakin kuat dan semakin sulit untuk diputus [28].
Besarnya nilai kekuatan tarik berbanding lurus dengan nilai densitas. Semakin besar densitas bioplastik akan semakin besar nilai kekuatan tariknya. Dari hasil analisa densitas diperoleh nilai densitas terbesar pada penambahan pengisi kitosan 5 gram dan konsentrasi HCl 0,9% yaitu sebesar 1,747 gram/cm3. Hal ini disebabkan semakin meningkatnya kerapatan ikatan antar molekul dalam bioplastik akibat meningkatnya ikatan hidrogen saat penambahan kitosan, sehingga bioplastik yang terbentuk semakin bersifat kuat sekaligus kaku.
Dari hasil analisa profil gelatinasi pati, meningkatnya temperatur gelatinisasi menyebabkan viskositas terus meningkat. Proses gelatinasi bioplastik pati biji durian dengan penambahan pengisi kitosan terjadi pada suhu 69,65oC. Keadaan pembuatan bioplastik pada suhu pemanasan yang melewati suhu gelatinasi bioplastik menghasilkan larutan bioplastik yang semakin lama semakin berwarna kecoklatan, semakin jenuh, dan terlalu masak seiring temperatur yang semakin meningkat. Ini mempengaruhi bioplastik yang dihasilkan dimana bioplastik tersebut memiliki kekuatan tarik yang semakin lemah.
Hasil analisa SEM terhadap patahan bioplastik tanpa pengisi kitosan menunjukan adanya rongga yang kosong. Sedangkan hasil analisa SEM terhadap patahan bioplastik dengan pengisi kitosan menunjukan tidak ada rongga kosong yang menghasilkan struktur bioplastik tampak lebih rapat dan kompak, sehingga nilai kekuatan tarik bioplastik semakin baik.
