BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 BIOPLASTIKPlastik banyak digunakan untuk berbagai hal, diantaranya sebagai pembungkus makanan, alas makan dan minum, untuk keperluan sekolah, kantor, dan berbagai sektor lainnya. Hal ini dikarenakan plastik memiliki banyak keunggulan antara lain: fleksibel, ekonomis, transparan, kuat, tidak mudah pecah, bentuk laminasi yang dapat dikombinasikan dengan bahan kemasan lain dan sebagian ada yang tahan panas dan stabil [10]. Selain memiliki keunggulan, plastik juga memiliki kelemahan yaitu sulit sekali terurai oleh mikroorganisme sehingga menimbulkan pencemaran lingkungan [12]. Dampak negatif dari pemakaian plastik sintetis tersebut telah mendorong para peneliti untuk membuat plastik yang dapat terurai secara alamiah atau disebut bioplastik [16].
Bioplastik merupakan plastik yang dapat digunakan layaknya seperti plastik konvensional, namun akan hancur terurai oleh aktivitas mikroorganisme menjadi hasil akhir berupa air dan gas karbondioksida setelah habis terpakai dan dibuang ke lingkungan tanpa meninggalkan sisa yang beracun. Karena sifatnya yang dapat kembali ke alam, plastik biodegradabel merupakan bahan plastik yang ramah terhadap lingkungan. Bioplastik dapat diperoleh melalui sumber-sumber yang bervariasi seperti protein, lipid dan polisakarida [1].
Berdasarkan bahan baku yang dipakai, plastik biodegradabel dikelompokkan menjadi 2 kelompok, yaitu kelompok dengan bahan baku petrokimia (non-renewable
resources) dengan bahan aditif dari senyawa bio-aktif yang bersifat biodegradabel.
Kelompok kedua adalah dengan keseluruhan bahan baku dari sumber daya alam terbarukan (renewable resources) seperti dari bahan tanaman pati dan selulosa serta hewan seperti cangkang atau dari mikroorganisme yang dimanfaatkan untuk mengakumulasi plastik yang berasal dari sumber tertentu seperti lumpur aktif atau limbah cair yang kaya akan bahan-bahan organik sebagai sumber makanan bagi mikroorganisme [17]. Di bawah ini disajikan diagram klasifikasi bioplastik [3].
Gambar 2.1 Diagram Klasifikasi Polimer Biodegradabel
2.2 PATI
Pati merupakan karbohidrat yang tersebar dalam tanaman berklorofil. Bagi tanaman, pati merupakan cadangan makanan yang terdapat pada biji, batang dan pada bagian umbi tanaman. Banyaknya kandungan pati pada tanaman tergantung pada asal pati tersebut, misalnya pati yang berasal dari beras mengandung pati 50-60% dan pati yang berasal dari umbi singkong mengandung pati 80% [18].
Beberapa sifat pati adalah mempunyai rasa yang tidak manis, tidak larut dalam air dingin tetapi di dalam air panas dapat membentuk gel atau sol yang bersifat kental. Sifat kekentalannya ini dapat digunakan untuk mengatur tekstur makanan dan sifat gelnya dapat diubah oleh gula atau asam. Penguraian tidak sempurna dari pati dapat menghasilkan dekstrin yaitu suatu bentuk oligosakarida [18].
Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak terlarut disebut amilopektin. Amilosa adalah polimer rantai lurus dari glukosa dengan ikatan α-1,4 glikosidik. Bila ditambahkan
Alifatik co-poliester Aromatik co-poliester Poliesteramida (PEA) Polimer biodegradabel Produk biomassa (agropolimer) Lainnya: Pektin, kitosan Produk lignin-selulosa Polisakarida Protein Hewan Tanaman Dari mikroorganisme (dengan ekstraksi) Polihidroksi alkanoat Dari bioteknologi (sintesis konvensional
dari sintesis bio-monomer)
Poliaktid
Poli asam laktat (PLA)
Dari produk minyak (sintesis konvensional dari sintesis monomer) Polikaprolakton (PCL) Pati Agro polimer Poliester biodegradabel
dengan sejumlah iodin, amilosa akan membentuk kompleks amilosa-iodin. Larutan amilosa memiliki viskositas yang tinggi dan relatif tidak stabil dibandingkan amilopektin. Hidrolisis amilosa menghasilkan maltosa, glukosa dan oligosakarida lainnya [17].
Berbeda dengan amilosa, amilopektin memiliki rantai bercabang dimana molekul-molekul glukosa bergabung melalui ikatan α-1,6 glikosidik. Amilopektin tidak larut dalam air tetapi larut dalam butanol dan bersifat kohesif sehingga sifat alir dan daya kompresibilitasnya kurang baik. Unit glukosa pada amilopektin berkisar 105-106 unit. Amilopektin akan memberikan warna ungu dengan iodin di dalam air [17].
Pemanfaatan pati dalam pembuatan plastik dikarenakan keunggulan-keunggulan yang dimiliki pati, yakni sifatnya yang dapat diperbaharui, penahan yang baik untuk oksigen, ketersediaan yang melimpah, harga murah dan mampu terdegradasi. Campuran biopolimer hidrokarbon dan pati sering digunakan untuk menghasilkan lembaran dan film berkualitas tinggi untuk kemasan [17].
Hasil penelitian yang dilakukan oleh Handayani dan Wijayanti (2015) pada pembuatan bioplastik dengan penambahan pemlastis gliserol menghasilkan film plastik biodegradabel terbaik pada suhu pengadukan 80oC dengan nilai kuat tarik sebesar 1187,732 N/m2 dan % elongasi sebesar 7,547% [10]. Sedangkan penelitian yang dilakukan oleh Hidayani, dkk (2015) dengan mencampur limbah plastik polipropilena dan pati biji durian dengan perbandingan 94:6 diperoleh hasil kekuatan tarik 25,722 N/m2 [19].
2.3 GELATINISASI PATI
Apabila pati mentah dimasukkan ke dalam air dingin, granula patinya akan menyerap air dan membengkak. Namun demikian jumlah air yang terserap dan pembengkakannya terbatas. Air yang terserap tersebut hanya dapat mencapai 30%. Peningkatan volume granula pati yang terjadi di dalam air pada suhu antara 55oC sampai 65oC merupakan pembengkakan yang sesungguhnya, dan setelah pembengkakan ini granula pati dapat kembali pada kondisi semula. Granula pati dapat dibuat membengkak luar biasa, tetapi bersifat tidak dapat kembali lagi pada kondisi semula. Perubahan tersebut dinamakan gelatinisasi [18].
Gelatinisasi adalah perubahan yang terjadi pada granula pati pada waktu mengalami pembengkakan dan tidak dapat kembali ke bentuk semula. Proses gelatinasi terjadi ketika granula pati dipanaskan di dalam air, sehingga energi panas yang dihasilkan akan menyebabkan ikatan hidrogen terputus, dan air dapat masuk ke dalam granula pati. Air yang masuk selanjutnya membentuk ikatan hidrogen dengan amilosa dan amilopektin. Proses masuknya air ke dalam pati yang menyebabkan granula mengembang dan akhirnya pecah. Pecahnya granula menyebabkan bagian amilosa dan amilopektin berdifusi keluar. Terjadi peningkatan viskositas disebabkan air yang berada di luar granula dan bebas bergerak sebelum suspensi dipanaskan, berpindah ke dalam butir-butir pati dan tidak dapat bergerak bebas lagi [10].
Rasio kadar kandungan amilosa dan amilopektin pada suatu bahan sangat mempengaruhi kualitas produk yang dihasilkan. Kadar amilosa dan amilopektin sangat berperan pada saat proses gelatinisasi, retrogradasi dan lebih menentukan karakteristik pasta amilum [20].
Suhu gelatinisasi menjelaskan perbandingan antara amilosa dan amilopektin yang terdapat di dalam tepung. Dalam proses pembentukan gel diperlukan waktu yang lama dan suhu yang tinggi, karena kandungan amilopektin yang terdapat di dalam tepung cukup tinggi. Amilopektin yang memiliki ikatan cabang 1,6 α-glukosa mempunyai sifat sedikit menyerap air dan sukar larut di dalam air, selama pemanasan pasta yang disertai dengan pengadukan terjadi penyerapan air oleh molekul-molekul amilosa lebih banyak dari pada molekul-molekul amilopektin [21].
Hasil penelitian Handayani dan Wijayanti (2015) diperoleh nilai kuat tarik terbaik dihasilkan pada film plastik biodegradabel dengan suhu proses pengadukan 80oC. Hal ini menandakan bahwa pada suhu 80oC, tepung biji durian telah mengalami gelatinisasi dan campuran film plastik biodegradabel telah homogen. Suhu gelatinasi hanya diperlukan dalam pengaktifan awal pemutusan ikatan pada rantai tepung biji durian akibat energi termal dari suhu pemanasan. Peristiwa gelatinisasi ini kemudian diikuti dengan plastisasi. Setelah energi yang diperlukan cukup untuk memutuskan ikatan, maka peningkatan energi yang diberikan kemudian tidak akan memberikan pengaruh apapun [10]. Menurut penelitian yang telah dilakukan oleh Ubwa (2012) bahwa suhu gelatinisasi beberapa sereal yang baik
berkisar 80oC [22]. Berbeda dengan suhu gelatinisasi dari pati ubi kayu berkisar 65-69oC [23].
2.4 BIJI DURIAN
Durian (Durio zibethinus) adalah buah musiman yang paling populer di Asia Tenggara, khususnya Malaysia, Indonesia, Thailand, dan Filipina. Buah khas daerah tropis ini termasuk ordo Malvaceae, famili Bombacaceae, dan genus Durio. Buah durian berbentuk bulat, bulat panjang, atau variasi dari kedua bentuk itu. Setiap buah berisi 5 juring yang di dalamnya terletak 1-5 biji yang diselimuti daging buah berwarna putih, krem, kuning, atau kuning tua. Besar kecilnya ukuran biji, rasa, tekstur dan ketebalan daging buah tergantung varietas. Hanya sepertiga dari durian yang dapat dimakan, sedangkan biji (20-25%) sebagian besar dibuang setelah dikonsumsi [24].
Biji durian merupakan bagian dari buah durian yang tidak dikonsumsi oleh sebagian besar masyarakat karena berlendir dan menimbulkan rasa gatal pada lidah. Jika ditinjau dari segi komposisi kimianya biji durian mengandung protein 9,79%, karbohidrat 30%, kalsium 0,27% dan fosfor 0,9%. Komposisi kimia biji durian hampir sama dengan biji-biji yang termasuk famili Bombacaceae yang lain, komposisi kandungan yang terdapat pada biji durian yang dimasak kadar airnya 51,1 gram, kadar lemak 0,2 gram, kadar protein 1,5 gram, dan kadar karbohidrat 46,2 gram [17]. Komposisi kimia dari pati biji durian dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Pati Biji Durian
Komponen Jumlah Karbohidrat (%) Rasio amilosa/amilopektin Protein (%) Lemak (%) Abu (%) Air (%) Granula pati 83,92 14/74 4,76 0,38 0,25 10,71 8 µm sampai 10µm Sumber: Cornelia, dkk (2013)
Kandungan pati yang tinggi dapat dimanfaatkan sebagai alternatif pengganti bahan makanan atau bahan baku industri makanan, pengisi farmasetik, dan bahan baku pembuatan bioplastik. Namun biji durian memiliki kelemahan yaitu mengalami retrogradasi setelah dimasak, kestabilan rendah, dan ketahanan pasta yang rendah.
Untuk mengurangi kelemahan tersebut dapat dilakukan modifikasi pati agar memperluas penggunaanya di industri [25].
Dari hasil penelitian Cornelia, dkk (2013), dengan metode pengendapan diperoleh rendemen pati biji durian (Durio zibhetinus) sebesar 19,36% dengan rasio amilosa dan amilopektin 14:74 [12].
2.5 KITOSAN
Kitosan merupakan senyawa polimer dari 2-amino-2-dioksi-β-D-glukosa yang dapat dihasilkan dari kitin yang dihilangkan gugus asetilnya dengan menggunakan basa pekat. Kitin merupakan biopolimer terbanyak di alam sesudah selulosa. Kitin mempunyai rumus kimia 2-asetamida-2-deoksi- β-D-glukosa dengan ikatan β-glikosidik (1-4) membentuk polimer linier dengan rantai panjang tanpa rantai samping. Kitosan dapat diisolasi dari kulit kepiting, udang, rajungan, dan kulit serangga lainnya [26].
Sifat dan penampilan produk kitosan dipengaruhi oleh perbedaan kondisi, seperti jenis pelarut, konsentrasi, waktu, dan suhu proses ekstraksi. Kitosan berwarna putih kecoklatan. Kitosan dapat diperoleh dengan berbagai macam bentuk morfologi diantaranya struktur yang tidak teratur, bentuknya kristalin atau semikristalin. Selain itu dapat juga berbentuk padatan amorf berwarna putih dengan struktur kristal tetap dari bentuk awal kitin murni. Kitosan mempunyai rantai yang lebih pendek daripada rantai kitin. Kelarutan kitosan dalam larutan asam serta viskositas larutannya tergantung dari derajat deasetilasi dan berat molekul. Kitosan dapat berinteraksi dengan bahan-bahan yang bermuatan, seperti protein, polisakarida, anionik, asam lemak, asam empedu dan fosfolipid [27].
Kitosan tidak larut dalam air, dalam larutan basa kuat, dalam H2SO4 dan
dalam beberapa pelarut organik seperti alkohol dan aseton. Kitosan sedikit larut dalam HCl dan HNO3, serta larut baik dalam asam lemah, seperti asam formiat dan
asam asetat [14].
Dewasa ini aplikasi kitin dan kitosan sangat banyak dan meluas. Dalam bidang industri, kitin dan kitosan berperan antara lain sebagai kogulan polielektrolit pengolahan limbah cair, pengikat dan penyerap ion logam, mikroorganisme, pewarna, residu peptisida, lemak, mineral dan asam organik, gel dan pertukaran ion,
pembentuk film dan membran mudah terurai, meningkatkan kualitas kertas, pulp, dan produk tekstil [28].
Penggunaan kitosan dalam pembuatan bioplastik dapat menghasilkan bioplastik yang memiliki sifat kuat tarik, transparansi plastik yang baik, dan ketahanan air yang tinggi [5]. Hasil penelitian Darni, et al (2010) diperoleh kondisi optimum pada perbandingan massa kitosan pati 6: 4, dengan kekuatan tarik 85,75 MPa, pemanjangan pada saat putus 67,5%, modulus young 127,04 MPa, dan serapan air 37,64% [7]. Sedangkan menurut Utari, dkk (2008), semakin besar konsentrasi kitosan maka semakin banyak ikatan hidrogen yang terdapat dalam bioplastik sehingga ikatan kimianya akan semakin kuat dan sulit untuk diputus [29]. Standar spesifikasi mutu kitosan yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Standar Spesifikasi Mutu Kitosan Parameter Standar Spesifikasi Penampakan Bentuk partikel Kadar air Kadar abu Kadar protein Derajat deasetilasi (DD) Viskositas (cP) pH (1%) Logam berat
Kuning terang - putih Butiran bubuk <10 % < 2 % < 1 % > 80 – 85 % 20 – 500 Cps 7 – 8 < 10 ppm 2.6 GLISEROL
Gliserol (1,2,3-propanatriol) merupakan sebuah alkohol sederhana yang banyak digunakan pada industri kosmetik, cat, automotif, makanan, tembakau, farmasi, kertas, industri tekstil, dan sebagai bahan baku produksi berbagai bahan kimia. Gliserol bisa diproduksi baik oleh fermentasi mikroba atau sintesis secara kimia dari bahan baku petrokimia. Selain itu, gliserol juga bisa diambil dari pabrik sabun [30]. Gliserol memiliki sifat fisik sebagai berikut :
• Bersih dan tidak berwarna • Tidak berbau
• Bersifat higroskopis • Memilik titik didih 290 o
• Memiliki berat molekul 92,09 gr/mol, densitas 1,261 gr/ml dan viskositas 1,5 Pa.s
Gliserol memiliki sifat kimia sebagai berikut :
• Dapat larut dalam air dan alkohol, sedikit larut dalam eter dan dioksana, tetapi tidak dapat larut dalam hidrokarbon
• Merupakan pelarut yang baik untuk banyak zat, seperti iodin, bromin, dan fenol karena adanya gugus hidroksil
• Mudah meledak apabila berkontak dengan agen pengoksidasi yang kuat seperti kalium klorida [31].
Gliserol merupakan salah satu pemlastis yang banyak digunakan dan cukup efektif mengurangi ikatan hidrogen. Secara teoritis pemlastis dapat menurunkan gaya internal di antara rantai polimer, sehingga akan menurunkan tingkat kekakuan dan meningkatkan permeabilitas terhadap uap air [32].
Pada pembuatan bioplastik gliserol memiliki peranan yang cukup penting. Pati merupakan polimer alam dalam bentuk butiran yang tidak dapat diproses menjadi material termoplastik karena kuatnya ikatan hidrogen. Molekul pemlastis akan mengganggu kekompakan pati dan menurunkan interaksi intermolekuler. Selanjutnya mengakibatkan peningkatan fleksibilitas seiring dengan peningkatan konsentrasi gliserol [33]. Hasil penelitian Ginting, et al., (2015) diperoleh kondisi optimum pada penambahan gliserol 1% dengan kekuatan tarik 8,297 MPa dan pemanjangan pada saat putus 45,846% [6].
2.7 METODE PEMBUATAN BIOPLASTIK
Pengolahan merupakan langkah penting dalam rekayasa bioplastik atau biokomposit. Metode pengolahan bioplastik diklasifikasikan sebagai berikut:
a. Pembentukan dalam keadaan cair (Shaping in molten state)
Proses yang termasuk adalah pelelehan, injection molding, pencetakan kompresi,
melt spinning, blow molding, ekstrusi.
b. Pembentukan dalam keadaan elastis (Shaping in rubbery state)
Hal ini dilakukan dengan menggunakan thermoforming dan calendaring. c. Pembentukan dalam keadaan basah (Shaping in wet state)
Ini dilakukan untuk solusi polimer menggunakan basah yang berputar, serat yang berputar, disebarkan dan dicelupkan [34].
Meskipun ketiga klasifikasi di atas memberikan spektrum yang luas dari metode pengolahan untuk bioplastik dan komposit, tidak semua metode tersebut relevan untuk produksi massal. Untuk produksi dengan skala besar, dibutuhkan metode yang sesuai. Sehingga, metode yang dijelaskan di atas diklasifikasikan lebih lanjut dalam tiga kategori berikut:
1. Molding: Metode ini didefenisikan sebagai proses pembentukan dimana tekanan dan temperatur meningkat secara bersamaan dalam ruang tertutup. Kemudian dicetak. Metode ini termasuk seperti injection molding, kompresi molding, blow
molding, dan transfer-molding.
2. Forming: Metode ini sama seperti metode ekstrusi, calendaring, thermoforming,
casting dan retomolding. Sebagian besar produk yang dihasilkan melalui metode
ini adalah kemasan.
3. Foaming: Metode Foaming adalah proses pembentukan pori-pori kecil atau sel-sel yang diciptakan dengan bantuan busa atau blowing agent. Metode ini secara luas diklasifikasikan dalam tiga jenis: konvensional, mikroseluler, dan nanoseluler [34].
Dalam penelitian ini metode yang digunakan adalah metode casting, plastik yang transparan, kuat dan tahan air dapat diperoleh dengan metode casting [35]. Metode casting dilakukan dengan cara menuangkan campuran plastik pada cetakan akrilik setelah didinginkan komponen dilepaskan dan dikeluarkan dari cetakan dengan cara menarik plastik dari cetakan secara manual. Metode ini biasanya sangat cocok digunakan untuk produksi skala kecil.
2.8 ANALISA KARAKTERISTIK HASIL PENELITIAN 2.8.1 Analisa Karakteristik Pati
a. Analisa Kadar Air
Jumlah air dalam bahan akan mempengaruhi daya tahan bahan terhadap kerusakan yang disebabkan oleh mikroba maupun serangga [36]. Kadar air harus dikeluarkan atau dikurangi dengan cara penguapan atau pengentalan dan pengeringan. Pengurangan air disamping bertujuan mengawetkan juga untuk mengurangi besar dan berat bahan [18].
Penentuan kadar air mengacu pada metode SNI-01-2891-1992. Penentuan kadar air didasarkan pada perbedaan berat sampel sebelum dan sesudah dikeringkan.
Cawan porselin yang digunakan dikeringkan terlebih dahulu kira-kira 1 jam pada suhu 105oC, lalu didinginkan dalam desikator selama 30 menit dan ditimbang sehingga beratnya tetap [36].
b. Analisa Kadar Abu
Penentuan kadar abu mengacu pada metode SNI-01-2891-1992. Abu adalah zat anorganik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik. Penentuan kadar abu adalah dengan mengoksidasi semua zat organik pada suhu yang tinggi, yaitu sekitar 500-600oC dan kemudian melakukan penimbangan zat yang tertinggal setelah proses pembakaran tersebut. Sampel yang akan diabukan ditimbang sejumlah tertentu tergantung macam bahannya. Bahan yang mempunyai kadar air yang tinggi sebelum pengabuan harus dikeringkan lebih dahulu [37].
c. Kadar Amilosa dan Amilopektin
Pati tersusun atas dua macam karbohidrat, amilosa dan amilopektin dalam komposisi yang berbeda-beda. Dua fraksi ini dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak terlarut disebut amilopektin. Secara struktur amilosa mempunyai struktur lurus, sedang amilopektin bercabang [17].
Umumnya amilosa menyusun pati 17-21% yang larut dalam air. Sedangkan amilopektin bersifat lebih lekat dan cenderung membentuk gel apabila disuspensikan dengan air [17].
Penentuan kadar amilosa dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer. Sebanyak 100 mg sampel pati dimasukkan ke dalam tabung reaksi, ditambahkan 1 ml etanol 95% dan 9 ml NaOH 1N. Lalu campuran dipanaskan dalam air mendidih selama 10 menit, biarkan sampai dingin. Setelah dingin campuran dipindahkan ke dalam labu takar 100 ml dan ditambahkan dengan aquades sampai tanda tera, larutan tersebut diambil 5 ml, lalu dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml, ditambahkan dengan 1 ml asam asetat 1 N dan 2 ml larutan iodin 0,2%. 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.
d. Analisa Kadar Lemak
Lemak adalah sekelompok ikatan organik yang terdiri atas unsur-unsur karbon (C), hidrogen, (H), dan oksigen (O), yang mempunyai sifat dapat larut dalam pelarut lemak, seperti n-heksan, petrolueum benzen dan eter [38].
Penentuan kadar lemak atau minyak yang terdapat pada bahan makanan dengan alat ekstraksi soxhlet berdasarkan metode SNI-01-2891-1992. Labu ekstraksi yang berisi beberapa butir batu didih harus dikeringkan sebelumnya di dalam oven pada suhu 100oC sampai 105oC selama 1 jam. Kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Contoh yang akan diekstraksi ditimbang kira-kira 15 gram, lalu dimasukkan ke dalam kertas saring yang dibuat dari kantong dan ditutup dengan kapas yang tidak berlemak. Kertas saring yang berisi contoh dimasukkan ke dalam
soxhlet dan dieskstraksi dengan petroleum eter atau dengan pelarut n-heksan di atas
penganas air dalam 24-48 jam. Pelarut dapat dipisahkan dari minyak dengan cara menguapkan pelarut dengan cara destilasi. Selanjutnya labu dikeringkan dengan pompa kompresor untuk menghilangkan n-heksan yang masih ada. Kemudian dikeringkan di dalam oven 100oC selama 1 jam selanjutnya didinginkan di dalam desikator dan ditimbang. Pengeringan dan penimbangan diulang sampai diperoleh berat yang tetap [39].
e. Analisa Kadar Protein
Protein tersusun dari berbagai asam amino yang masing-masing dihubungkan dengan ikatan peptida. Peptida adalah jenis ikatan kovalen yang menghubungkan suatu gugus karboksil satu asam amino dengan gugus asam amino lainnya sehingga terbentuk suatu polimer asam amino [40].
Penentuan jumlah protein dalam bahan umumnya dilakukan berdasarkan perhitungan empiris, yaitu melalui penentuan kandungan Nitrogen. Penentuan protein berdasarkan jumlah N menunjukkan protein kasar. Penentuan cara ini yang paling terkenal adalah cara Kjeldhal. Cara Kjeldhal dilakukan dengan analisis kadar nitrogennya dengan mengalikan hasil analisis dengan angka konversi 6,25 [36].
2.8.2 Analisa Gugus Fungsi dengan Fourier Transform Infrared (FTIR)
Teknik ini memberikan informasi dalam hal kimia, seperti struktur pada polimer dan polipaduan, perubahan induksi tekanan dan reaksi kimia. Dalam teknik
ini padatan diuji dengan cara merefleksikan sinar infra merah yang melalui tempat kristal sehingga terjadi kontak dengan permukaan cuplikan. Degradasi atau induksi oleh oksidasi, panas, maupun cahaya, dapat diikuti dengan cepat melalui infra merah. Sensitivitas FTIR adalah 80-200 kali lebih tinggi dari instrumentasi dispersi standar karena resolusinya lebih tinggi [43].
Karakterisasi terhadap edible film dengan teknik spektroskopi FTIR dilakukan dalam setiap tahap pencampuran, hal ini bertujuan untuk mengetahui mekanisme pencampuran yang terjadi dengan mengidentifikasi gugus-gugus fungsi yang terdapat dalam setiap tahap pencampuran edible film sehingga bisa terlihat adanya gugus fungsi baru atau tidak dalam edible film yang dihasilkan [35].
2.8.3 Analisa Morfologi dengan Scanning Electron Microscopy (SEM)
Scanning Electron Microscopy (SEM) merupakan sejenis mikroskop yang
menggunakan elektron sebagai pengganti cahaya untuk melihat benda dengan resolusi tinggi. Analisis SEM bermanfaat untuk mengetahui mikrostruktur (termasuk porositas dan bentuk retakan) benda padat [43].
Pemeriksaan dengan SEM pada dasarnya merupakan pemeriksaan dan data analisis permukaan. Tampilan yang diperoleh adalah data dari permukaan yang tebalnya sekitar 20 µm dari permukaan [44].
2.8.4 Analisa Densitas
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 plastik yang dihasilkan mempunyai kekuatan tarik yang baik [17].
Kerapatan atau densitas ini dapat didefinisikan sebagai berat per satuan volume bahan. Pengukuran nilai densitas pada plastik sangat penting, karena densitas plastik erat kaitannya dengan kemampuan plastik dalam melindungi produk dari beberapa zat yang ada dalam udara bebas seperti air, O2, dan CO2 [17].
2.8.5 Analisa Penyerapan Air
Uji ini dilakukan untuk mengetahui terjadinya ikatan dalam polimer serta tingkatan atau keteraturan ikatan dalam polimer yang ditentukan melalui prosentase penambahan berat polimer setelah mengalami penggembungan. Proses terdifusinya
molekul pelarut ke dalam polimer akan menghasilkan gel yang menggembung. Sifat ketahanan bioplastik terhadap air ditentukan dengan uji swelling, yaitu presentase penggembungan film oleh adanya air [41].
Prosedur uji penyerapan air pada sampel bioplastik yaitu dengan 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 [5].
2.8.5 Analisa Kekuatan Tarik
Penentuan daya regang (tensile strength) atau sering dikenal juga sebagai kuat tarik merupakan gaya maksimum yang terjadi pada film selama pengukuran berlangsung. Hasil pengukuran ini berhubungan erat dengan jumlah pemlastis yang ditambahkan pada proses pembuatan film. Berdasarkan penelitian nilai daya regang tanpa penambahan gliserol memiliki nilai lebih besar dibandingkan dengan adanya penambahan gliserol. Pemlastis dapat mengurangi ikatan hidrogen internal molekul dan menyebabkan melemahnya gaya tarik intermolekul rantai polimer yang berdekatan sehingga mengurangi daya regang putus. Penambahan pemlastis lebih dari jumlah tertentu akan menghasilkan film dengan kuat tarik yang lebih rendah [35].
Pengukuran uji kekuatan tarik dilakukan berdasarkan ASTM D882 dengan ketentuan model Universal Testing Machine (UTM). Kondisi spesimen yang diuji pada suhu 23±2oC dan 50% kelembaban relatif. Dimensi untuk test ini disarankan ketebalan tidak lebih dari 1 mm yang mana dengan panjang ukuran 50 mm [42].
2.8.7 Analisa Pemanjangan Pada Saat Putus
Pemanjangan pada saat putus (elongation at break) merupakan perubahan panjang maksimum pada saat terjadi peregangan hingga sampel film terputus. Pada umumnya adanya penambahan pemlastis dalam jumlah lebih besar akan menghasilkan nilai persen pemanjangan suatu film semakin lebih besar [35].
Pengukuran dilakukan dengan cara yang sama dengan kekuatan tarik yaitu dilakukan berdasarkan ASTM D882 dengan ketentuan model Universal Testing
