PEMANFAATAN LIMBAH KULIT DURIAN (Durio zibethinus) DENGAN CAMPURAN KITOSAN
DAN POLIETILENGLIKOL (PEG) UNTUK PEMBUATAN BIODEGRADABLE FILM
SKRIPSI
VINA MAUDINA 141201043
PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS KEHUTANAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2021
PEMANFAATAN LIMBAH KULIT DURIAN (Durio zibethinus) DENGAN CAMPURAN KITOSAN
DAN POLIETILENGLIKOL (PEG) UNTUK PEMBUATAN BIODEGRADABLE FILM
SKRIPSI
OLEH:
VINA MAUDINA 141201043
PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS KEHUTANAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2021
PEMANFAATAN LIMBAH KULIT DURIAN (Durio zibethinus) DENGAN CAMPURAN KITOSAN DAN POLIETILENGLIKOL
(PEG) UNTUK PEMBUATAN BIODEGRADABLE FILM
SKRIPSI
Oleh :
VINA MAUDINA 141201043
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Kehutanan
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS KEHUTANAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2021
ii
LEMBARAN PENGESAHAN
Nama : Vina Maudina
NIM : 141201043
Judul Skripsi : Pemanfaatan Limbah Kulit Durian (Durio zibethinus) dengan Campuran Kitosan dan PolietilenGlikol (PEG) untuk Pembuatan Biodegradable Film
Menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Pengutipan-pengutipan yang penulis lakukan pada bagian-bagian tertentu dari hasil karya orang lain dalam penulisan skripsi ini, telah penulis cantumkan sumbernya secara jelas sesuai dengan norma, kaidah, dan etika penulisan ilmiah
Medan, 2021
Vina Maudina NIM 141201043
ABSTACT
Vina Maudina : Utilization of Durian (Durio zibethinus) with Chitosan and Polyetylen Glikol (PEG) for the Manufacture of Biodegradable Films. Under Supervised by Iwan Risnasari and Arif Nuryawan,
The used of plastics is increasing as the population increases, while the nature of plastic is difficult to decompose and some environmental scientists want less plastic. So it is necessary to make efforts to create plastic substitutes with environmentally friendly products. One of the alternatives used as a substitute is bioplastic. Where the material is made using durian with theaddition of PEG and chitosan. This used variations in the comparison of durian peel powder with PEG and chitosan 90:0:10, 80:10:10, 70:20:10,60:30:10,and 50:40:10. The result obtained is a thin sheet of bioplastic which is tested for its mechanical properties.
Based on the measurements that have been taken, the best value for the tensile strength test 90:0:10 is 3,74 MPa, the elongation test at 90:0:10 is 1,62%, the elasticity test at 60:30:10 is 0,88, the bidegradabilitas test with a variation of 80:10:10 is 50,20, the highest water absorption test at 80:10:10 variation of 221,67%, the test for steam transmission rate with a variation of 90:0:10 is 29%.
Referring to thw Indonesian National Standard (SNI) 7188,7:2014, plastic catagons that are easily biodegradable, this research still does not include products that meet indonesia National Standards
Keywords : Bioplastic, Durian, PEG, and Chitosan
iv
ABSTRAK
Vina Maudina :Pemanfaatan Limbah Kulit Durian (Durio zibethinus) dengan Campuran Kitosan dan PolietilenGlikol (PEG) untuk Pembuatan Biodegradable Film, dibimbing oleh IWAN RISNASARI dan ARIF NURYAWAN
Penggunaan plastik semakin meningkat seiring bertambahnya jumlah populasi penduduk, sementara sifat plastik yang sulit terurai dan beberapa para ahli menginginkan penggunaannya dikurangi.Maka itu perlu upaya untuk menciptakan pengganti plastik dengan produk yang lebih ramah lingkungan.Salah satu alternatif yang digunakan sebagai penggantinya adalah bioplastik, dimana bahan pembuatannya menggunakan kulit durian dengan tambahan PEG dan kitosan.
Penelitian ini menggunakan variasi perbandingan serbuk kulit durian dengan PEG dan kitosan yaitu 90:0:10, 80:10:10, 70:20:10, 60:30:10, dan 50:40:10. Hasil yang diperoleh berupa lembaran tipis bioplastik yang diuji sifat mekaniknya.
Berdasarkan pengukuran yang telah dilakukan didapatkan nilai terbaik untuk uji kuat tarik yaitu 90:0:10 yaitu 3,74 MPa, uji Elongasi pada pariasi 90:0:10 yaitu 1,62%, uji elastisitas terdapat pada variasi 60:30:10 yaitu 0,88, uji biodegradabilitas dengan variasi 80:10:10 yaitu 50,20%, uji daya serap air tertinggi pada variasi 80:10:10 yaitu 221,67%, uji laju transmisi uap dengan variasi 90:0:10 yaitu 29%. Merujuk pada Standar Nasional Indonesia (SNI) 7188.7:2014 katagori plastik yang mudah terurai, penelitian ini masih belum termasuk produk yang memenuhi Standar Nasional Indonesia
Kata Kunci : Bioplastik, kulit durian, PEG, kitosan
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 23 Agustus 1996.Penulis merupakan anak ke satu dari tiga bersaudara oleh pasangan Wolfianto dan Zulhana.
Penulis memulai pendidikan di SD Swasta Ahmad Yani Binjai pada tahun 2002-2008, pendidikan tingkat Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 2 Binjai pada tahun 2008-2011, pendidikan tingkat Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 2 Binjai pada tahun 2011-2014. Pada tahun 2014, penulis lulus di Fakultas Kehutanan USU melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN).Penulis memilih minat Departemen Teknologi Hasil Hutan.
Semasa kuliah penulis merupakan anggota organisasi Rain Forest (RF) dan Himpunan Pemerintahan Mahasiswa (PEMA).Penulis telah mengikuti Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan di Desa Sei Nagalawan pada bulan Agustus 2016.Pada tahun 2018 penulis juga telah menyelesaikan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di UPT.KPH Bali Utara. Pada pertengahan tahun 2020 penulis melaksanakan penelitian dengan judul “Pemanfaatan Limbah Kulit Durian (Durio zibethinus) dengan Campuran Kitosan dan Polietilen Glikol (PEG) untuk Pembuatan Biodegradable Film” di bawah bimbingan ibu Dr. Iwan Risnasari S.Hut., M.Si dan bapak Arif Nuryawan S.Hut., M.Si ., Ph.D.
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas Rahmat dan Karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini berjudul Pemanfaatan Limbah Kulit Durian (Durio zibethinus) dengan Campuran Kitosan dan PolietilenGlikol (PEG) untuk Pembuatan Biodegradable Film.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr.
Iwan Risnasari S.Hut., M.Si dan Bapak Arif Nuryawan S.Hut M.Si Ph.D selaku komisi pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis serta memberikan berbagai masukan berharga kepada penulis dalam penyelesaian skripsi.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua yang sangat penulis cintai yaitu ayahanda Wolfianto dan Ibunda Zulhana serta adinda Putri Ayu Ningtias dan adinda Meisarah Tri Anjani yang telah mendukung penulis dalam doa, nasihat, kasih sayang, pengorbanan, dan motivasi penyelesaian skripsi ini.
Selain itu terima kasih juga penulis ucapkan kepada teman-teman penulis terutama kepada Yosie Syadza Kusuma, Celvia Sitinjak, Yolanda Safitri, Irma Deni, Astrid Nur Prabuanisa, Anita Rahma dan Suryani Dwi Cahya yang telah membantu dan memberikan motivasi kepada penulis.
Penulis juga menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu penulis memohon maaf jika terdapat kesalahan dalam penulisan.Penulisan berharap semoga skripsi ini memberikan manfaat ke berbagai pihak.Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.
Medan, 2021
Vina Maudina
DAFTAR ISi
LEMBAR PENGESAHAN ... i
PERNYATAAN ORISINALITAS ... ii
ABSTRACT ... iii
ABSTRAK ... iv
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR LAMPIRAN ... xi
I. PENDAHULUAN A. LatarBelakang ... 1
B. TujuanPenelitian ... 3
C. HipotesisPenelitian ... 3
D. ManfaatPenelitian ... 4
II. TINJAUAN PUSTAKA A. FilmBiodegradable ... 5
B. Tanaman Durian ... 6
C. Polietilen Glikol ... 7
D. Kitosan ... 8
E. AsamAsetat... 10
III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat ... 11
B. Alat dan Bahan ... 11
C. Prosedur Penelitian ... 11
D. Persiapan Pembuatan Serbuk Kulit Durian ... 12
E. Pembuatan Film Komposit ... 12
F. Pengamatan Visual ... 12
G. Uji Mekanis Plastik Biodegradable ... 13
H. Uji Biodegradabilitas ... 14
I. Uji Daya Serap Air ... 14
J. Uji Laju Transmisi Uap Air ... 14
K. Pengolahan Data ... 15
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Karakteristik Biodegradable Film ... 16
B. Analisis Sifat MekanisBioplastik ... 17
B.1. Kuat Tarik ... 17
B.2. Perpanjangan (Elongasi) ... 18
viii
C. Uji Biodegradabilitas ... 20 D. Uji DayaSerap Air ... 22 E. Uji Laju Transmisi Uap Air ... 23 V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ... 25 B. Saran ... 25 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
NO Teks Halaman
1. Sifat Mekanik Plastik Sesuai SNI ... 6
2. Komposisi Kimia Kulit Buah Durian... 7
3. Sifat Kimia Kulit Buah Durian ... 7
4. Perbandingan Polietilen Kitosan Glikol dan Serat ... 12
x
DAFTAR GAMBAR
No Teks Halaman
1. Proses Pembuatan Biodegradable ... 11
2. Tampilan Visual Film Biodegradable Kitosan PEG Serbuk Kulit Durian ... 16
3. Kuat Tarik Film Biodegradable... 17
4. Elongasi Film Biodegradable ... 18
5. ModulusYoung Film Biodegradable ... 19
6. Biodegradabilitas Film Biodegradable ... 20
7. Uji Biodegradabilitas Sebelum di Uji ... 21
8. Uji Biodegradibilitas Setelah di Uji 30 Hari ... 22
9. Daya Serap Air Film Biodegradable ... 23
10. Laju Transmisi Uap Film Biodegradble... 24
DAFTAR LAMPIRAN
No Teks Halaman
1. Lampiran 1. Analisis Data Pada Uji Daya Serap Air ... 29
2. Lampiran 2. Analisis Data Pada Uji WVTR (Laju Transmisi Uap) ... 30
3. Lampiran 3.Analisis Data Pada Uji BIODEGRADABILITAS ... 31
4. Lampiran 4. Analisis Data Pada Uji Modulus Young ... 32
5. Lampiran 5. Analisis Data Pada Uji Tarik ... 33
6. Lampiran 6. Analisis Data Pada Uji Elongasi ... 34
7. Lampiran 7. Nilai Standar Deviasi Pada Nilai Kuat Tarik ... 34
8. Lampiran 8. Nilai Standar Deviasi Pada Nilai Elongasi ... 34
9. Lampiran 9. Nilai Standar Deviasi Pada NilaiModulus Young ... 35
10. Lampiran 10. Nilai Standar Deviasi Pada Nilai Biodegradabilitas ... 35
11. Lampiran 11. Nilai Standar Deviasi Pada Nilai Daya Serap Air ... 35
12. Lampiran 12. Nilai Standar Deviasi Pada Nilai Laju Transmisi Uap ... 35
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Plastik merupakan jenis pengemas yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari sebagai kemasan primer, sekunder maupun tersier.Kemasan plastik yang beredar dan dimanfaatkan dalam kegiatan sehari-hari umumnya merupakan plastik sintetik.Plastik sintetik tidak dapat terdegradasi oleh mikroorganisme sehingga disebut non-biodegradable (Borgheiet al., 2010).
Untuk itu perlu adanya alternatif bahan kemasan yang dapat diurai untuk menggantikan penggunaan plastik sebagai bahan pengemas produk.Polimer yang digunakan untuk menggantikan plastik sebagaibahan pengemas harus mempunyai sifatnya yang dapat diurai oleh alam dan bahan bakunya yang dapat terus diperbaharui (Nisa, 2016).Berbagai penelitian tentang bidegradable plastik terus dikembangkan dengan tujuan untuk mendapatkan bahan pengemas dengan karakteristik yang baik dan mampu bersaing dengan kemasan sintetik yang ada, seperti misalnyaPembuatan Film Plastik Biodegradable dari Limbah Biji Durian (Handayani dan Wijayanti, 2015).Pembuatan dan Karakteristik Film Biodegradable dari Kitosan dan PLA dengan Pemlatis PEG (Handayani, 2010), Pengembangan Edible Film Komposit Pektin/Kitosan dengan PEG Sebagai Plasticizer (Suprianto, 2010) dan lain-lain.Salah satu bahan yang banyak dikembangkan dan telah diproduksi secara massal adalah kitosan.
Penggunaan kitosan sudah banyak digunakan oleh para peneliti, dikarenakan kitosan mempunyai beberapa kelebihan yaitu mampu membentuk film yang baik, bersifat edible, biodegradable, biocompatible serta tersedia secara komersial dari sumber yang dapat selalu diperbaharui (Pratiwi, 2014).Namun
kitosan juga mempunyai beberapa kelemahan, yaitu hanya dapat melarut pada larutan asam seperti asam asetat, dan sifat mekanik dari kitosan juga sangat rendah seperti uji kuat tariknya.Oleh karena itu, perlu penambahan Polietilenglikol (PEG) untuk memperbaiki sifat mekaniknya dan menghindari lubang serta kerapuhannya (Li dan Huneault, 2007).
Campuran kitosan dan PEG dapat dimanfaatkan sebagai elektrolit polimer untuk berbagai macam aplikasi.Hal ini dapat dilihat dari kedua sifat bahan tersebut.Kitosan bersifat polielektrolit kationik karena adanya gugus amino, biodegradable, bisa membentuk film dan bisa berfungsi sebagai agen pengkelat
ion logam.Sedangkan PEG memiliki sifat mekanik yang bagus dan mampu terdegradasi alami pada kondisi tertentu.Beberapa penelitian
menyatakanbahwa penambahan PEG dapat memperbaiki elastisitas dari kitosan (Suyatmaet al., 2005).
Bagian buah durian yang dapat dimakan tergolong rendah yaitu sekitar 20,52% (Wahdahet al., 2003). Hal ini berarti ada sekitar 79,08% yang merupakan bagian yang tidak dimanfaatkan untuk dikonsumsi seperti kulit dan biji durian.
Umumnya kulit buah-buahan serta biji menjadi limbah yang hanya sebagaian kecil dimanfaatkan sebagai pakan ternak, dikeringkan dan dibakar untuk dijadikan abu gosok alat-alat dapur atau bahkan dibuang begitu saja (Susanto dan Saneto, 1994). Kandungan abu yang terdapat di kulit durian hanya sebesar 1,05% dan serat kasarnya sebesar 5,44% (Wahdahet al., 2003).
Di dalam buah-buahan terutama pada buah durian baik didalam buahnya ataupun kulitnya terkandung substansi pektin. Senyawa-senyawa pektin berfungsi sebagai perekat antara dinding sel yang satu dengan yang lain. Pektin secara
3
umum terdapat didalam dinding sel primer tanaman, khususnya di sela-sela selulosa dan hemiselulosa (Lumbantorian, 2013).Salah satu potensi yang terdapat pada kulit durian adalah kandungan minyak atsirinya. Minyak atrsiri kulit durian mengandung senyawa flavonoid, saponin, dan polifenol yang bersifat racun pada hama dan jadi pestisida nabati yang ramah lingkungan (Asmaliyah et al., 2010).
Oleh karena itu pada penelitian ini, pemanfaatan limbah kulit durian dalam pembuatan film plastik biodegradable dengan penambahan kitosan dan PEG diharapkan mampu memberikan inovasi plastik yang ramah lingkungan dan dapat terurai oleh mikroba di dalam tanah dan memiliki sifat fisik dan mekanik yang baik.
B. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini dengan judul “Pemanfaatan Limbah Kulit Durian (D.zibethinus) dengan Campuran Kitosan danPolietilen Glikol(PEG) Untuk Pembuatan Biodegradable Film" adalah :
B.1 Untuk mengevaluasi pengaruh perbandingan antara serbukkulit durian dengan PEG dan kitosan terhadap sifat mekanis.
B.2. Untuk mengevaluasi perbandingan antara serbuk kulit durian dengan kitosan dan PEG terhadap sifat biodegradabilitas.
C. Hipotesis Penelitian
C.1. Diduga adanya pengaruh persentase perbandingan antara serbuk kulit durian dengan kitosan dan PEG terhadap sifat mekanis.
C.2. Diduga adanya pengaruh persentase perbandingan antara serbuk kulit duriandengankitosan dan PEGterhadap sifat biodegradabilitas.
D. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk bisa mengelola limbah kulit durian dan dapat memperoleh alternatif bahan kemasan dengan bahan baku yang dapat terus diperbaharui serta mampu terdegradasi sehingga dapat mengurangi pencemaran lingkungan, aman bagi kesehatan manusia dan memiliki sifat fungsional yang baik.
5
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Film Biodegradable
Bioplastik atau yang sering disebut plastik biodegradable film merupakan salah satu jenis plastik yang hampir keseluruhannya terbuat dari bahan yang dapat diperbarui, seperti selulosa, pati, minyak nabati, dan mikrobiota.Ketersediaan bahan dasarnya di alam sangat melimpah dengan keragaman struktur tidak beracun. Bahan yang dapat diperbarui ini memiliki biodegradabilitas yang tinggi sehingga sangat berpotensi untuk dijadikan bahan pembuat bioplastik 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 biodegradable merupakan bahan plastik yang ramah terhadap lingkungan (Nurminah, 2002).
Biodegradable film berdasarkan komponen penyusunnya dapat dibagi menjadi tiga macam yaitu hidrokoloid, lipida, dan komposit. Hidrokoloid yang cocok antara lain senyawa protein, turunan selulosa, alginat, pektin, dan pati.
Lipida yang biasa digunakan gliserol, waxes, asilgliserol dan asam lemak, sedangkan komposit merupakan gabungan lipida dengan hidrokoloid.Biodegradable film yang terbuat dari lipida, campuran lipida dan protein, serta polisakarida sangat baik digunakan sebagai penghambat perpindahan uap air, sehingga mampu menjaga umur simpan produk. Di sisi lain, biodegradable film yang terbuat dari campuran protein dan polisakarida baik digunakan sebagai penghambat perpindahan gas yang efektif untuk mencegah oksidasi lemak (Averous, 2004).
Berdasarkan bahan baku yang dipakai, plastik biodegradable film dikelompokkan menjadi 2 kelompok, yaitu kelompok dengan bahan baku petrokimia (nonrenewable resources) dengan bahan aditif dari senyawa bio-aktif yang bersifat biodegradable, dan 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 maupun padat yang kaya akan bahan-bahan organik sebagai sumber makanan bagi mikroorganisme tersebut (Astuti, 2010).
Istilah plastik dan polimer sering kali disebut sama. Namun tidak berarti polimer itu adalah plastik.Plastik dapat dicetak menjadi berbagai macam bentuk.
Sifat plastik sesuai Standar Nasional Indonesia (SNI) ditunjukan pada tabel 1 : Tabel 1.Sifat Mekanik Plastik Sesuai SNI
No Karakteristik Nilai
1. Kuat Tarik 24,7 – 302
2. Persen Elongasi 21 – 220
3. Hidrofobisitas 99
Sumber : Darni dan Utami (2010). B. TanamanDurian (D.zibethinus)
Duriozibethinus merupakan salah satu tanaman asli Asia Tenggara yang beriklim tropis basah seperti Indonesia, Thailand, dan Malaysia (Ashari, 1995).
Panjang dari buah durian yang matang dapat mencapai 30-45 cm dengan lebar 20-25 cm, dan beratnya antara 1,5-2,5 kg. Durian merupakan salah satu jenis buah-buahan yang memiliki produktivitas yang tinggi.
7
Tabel 2. Komposisi Kimia Kulit Buah Durian
Komponen Kandungan
Ethanol 19,73%
Kadar Karbon 20%
Kadar Hidrogen 15%
Lignin 15,45%
Holoselulosa 73,54%
Himiselulosa 13,09%
Abu 4,35%
Sumber :Foo dan Hameed (2011).
Kulit buah durian mengandung unsur selulosa yang tinggi (50-60%) kandungan lignin 15% dan kandungan pati yang rendah 5% (Prabowo, 2009).
Tabel 3.Sifat Kimia Kulit Buah Durian
Komponen Bahan (%)
Kadar Air 57,60%
Gula total 1,85
Lemak 0,22
Serat kasar 19,40
Protein 0,35
Sumber : Lumbantoruan (2013).
Kulit durian mengandung sel mengandung sel serabut dengan dimensi yang panjang serta dinding serabut yang cukup tebal sehingga akan mampu berikatan dengan baik apabila diberi bahan perekat sintesis, atau bahan perekat mineral (Darmawan, 2013).
C. Polietilen Glikol (PEG)
PEG memiliki rumus umum (HO- (CH, CH, O), -CC, CH ,OH adalah polieter diol yang biasanya diproduksi oleh polimerisasi anionic berair dari etilena oksida. Etilena oksida adalah non-imunogenik dan tidak beracun berat molekulnya 500-20000 g mol- dan dapat diperoleh dengan polydispersitie rendah.
PEG adalah polimer amphiphilic yang larut baik dalam pelarut berair dan organik.
PEG memiliki tingkat kerendahan pada penyerapan sel dan protein. Fungsi PEG untuk meningkatkan kelarutan agen terapeutik yang sulit larut ketika di formalisasikan sebagai formalasi cair(Jones, 2004).
PEG merupakan salah satu polimer yang dapat membentuk komplek polimer pada molekul obat yang fungsinya sebagai peningkat kelarutan dalam air, sehingga sering ditambahkan pada bahan obat yang mempunyai kelarutan rendah dalam air. Polimer ini bersifat tidak mudah terhidrolisis dan yang paling terpenting adalah tidak dapat ditumbuhi jamur (Anwar, 2013).
PEG memiliki kisaran bobot molekul antara 200-300000 dan menunjukan konsistensi. Bobot molekul 200-600 berbentuk cair, bobot molekul 1500 berbentuk cairan pekat, bobot molekul 3000-20000 berupa semi padat kristalin dan PEG dengan bobot molekul lebih dari 100000 berupa resin pada suhu kamar (Leuner dan Dressman, 2000).
PEG 6000 sering disebut makrogol 6000 atau pologol 6000. Bobot molekul 5600-6400, bentuk serbuk putih, licin, praktis tidak berbau, tidak berasa, mudah larut dalam air. Suhu lebur yang ia memiliki adalah 56-63°C dan suhu didih sekitar 250°C (Anwar, 2013).
Nama lain dari basis ini adalah Carbowax, Carbowax Sentry, Lipoxol, Lutrol E dan Phenol E. PEG 400 adalah PEGH(O-CH2- CH2)n OH dimana harga n antara 8,2 dan 9,1.Pemerian : cairan kental jernih, tidak berwarna atau praktis tidak berwarna,bau khas lemah, agak higroskopik. Kelarutan : larut dalam air, dalam etanol (95%) P, dalam aseton P, dalam glikol lain dan dalam hidrokarbon aromatik, praktis tidak larut dalam eter P dan dalam hidrokarbon alifatik. Bobot molekul rata-rata : 380-420, Kandungan Lembab : Sangat higroskopis walaupun higroskopis turun dengan meningkatnya bobot molekul, titik beku 4-8°C (Raymond, 2006).
9
D. Kitosan
Kitosan adalah suatu biopolymer dari D-glukosamin yang menggunakan alkali kuat. Kitosan bersifat sebagai polimer kationik yang tidak larut dalam air, dan larutan alkali dengan pH diatas 6,5. Kitosan mudah larut dalam asam organik seperti asam formait, asam asetat, dan asam sitrat.Kitosan dapat membentuk kompleks (khelat) dengan ion logam berat dan ion logam transisi, tetapi tidak dengan ion logam alkali dan alkali tanah (Rahayu dan Purnavita, 2007).Kitosan mempunyai sifat yang baik untuk dibentuk menjadi plastik dan mempunyai sifat anti mikrobakterial.Kitosan juga mudah terdegradasi dan mudah digabungkan dengan material lainnya (Hartatik et al., 2014).
Secara umum proses pembuatan kitosan meliputi 3 tahap, yaitu deproteinasi, demineralisasi, dan deasetilasi. Proses deproteinasi bertujuan mengurangi kadar protein dengan menggunakan larutan alkali encer dan pemanasan yang cukup. Proses demineralisasi dimaksud untuk mengurangi kadar air mineral dengan menggunakan asam konsentrasi rendah untuk mendapatkan khitin, sedangkan proses deasetilasi bertujuan menghilangkan gugus asetil dari khitin melalui pemanasan dalam larutan alkali kuat dengan konsentrasi tinggi (Yunizal et al., 2001).
Karakteristik kitosan meliputi penentuan derajat deasetilasi, kadar air mineral, dan berat molekul, dengan uraian sebagai berikut :derajat deasetilasi.
Spectrum infra merah digunakan untuk penentuan derajat deasetilasi kitosan yang terbentuk.Frekuensi yang digunakan berkisar antara 4000 cm-1 sampai dengan 400 cm-1.Derajat deasetilasi kitosan ditentukan dengan metode base line (Kusumaningsih etal.. 2004).
Kitosan berbentuk spesifik dan mengandung gugus amino dalam rantai karbonnya.Hal ini menyebabkan kitosan bermuatan positif yang berlawanan dengan polisakarida lainnya.Kitosan mengandung cukup banyak polisakarida setelah selulosa.Kitosan tidak bersifat racun dan merupakan polimer yang bisadiuraikan oleh alam serta mempunyai kesamaan dengan selulosa. Perbedaan antara kitosan dan kitin adalah gugus amina (-NH2) pada posisi C-2 dari kitosan sedangkan pada selulosa terdapat gugus hidroksil (-OH). Kitosan memiliki muatan ion positif yang secara kimia memberikan kemampuan berikatan dengan muatan negatif (Supeni dan Irwan, 2012).
E. Asam Asetat
Asam asetat merupakan cairan jernih yang tidak berwarna, berbau khas dantajam, memiliki titik didih 118°C dan titik beku 16,7°C. Asam asetat adalah asam organik yang dihasilkan dari proses fermentasi biji-bijian dan destilasi destruksi kayu. Asam asetat memiliki rumus emprik C2H4O2 dan rumus struktur CH3COOH dengan nama kimianya asam etanoat. Asam asetat dapat larutan dalam air, alkohol, gliserol dan tidak larut dalam zat yang mempunyai karbon silik (Muhammad, 2018).
Penggunaan asam asetat di industri sebagai pelarut organik yang dibutuhkan dalam pembuatan film, rayon dan selofan.Asam asetat juga dapat digunakan sebagai pengawet bumbu-bumbu masak atau penambah rasa makanan.Walau penggunaannya begitu luas namun penggunaan asam asetat memiliki tingkat bahaya yang relatif tinggi seperti kerusakan mata permanen, iritasi kulit hingga luka bakar, dan kerusakan pada sistem pencernaan serta perubahan yang mematikan pada keasaman darah (Micheal, 2014).
11
METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara Medan dari Juli 2020 sampai dengan Oktober 2020.
B. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah ayakan 80 mesh, oven, hot plate stirrer, timbangan digital, teflon, indicator, kamera, Erlenmeyer, spatula, gunting, kalifer, gelas ukur, Universal Testing Machine (UTM) Tensile Strength and Elogation Tester Industries.
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah serat limbah kulit durian (D.zibethinus), Polietilenglikol (PEG) 6000. Kitosan, asam asetat 1%,, aquades, kertas label, pulpen, dan bahan pendukung penelitian lainnya.
C. Prosedur Penelitian
Pembuatan film plastic Biodegradable.
Gambar 1.Proses Pembuatan Biodegradable
Dicampurkan serbuk kulit durian dengan Kitosan dan PEG dengan perbandingan yang telah
ditentukan dengan aquades 250 ml.
Dimasukkan kedalam cetakan plastik
Dilakukan pengkodisian selama 2 hari dalam suhu kamar.Lalu dilakukan pengujian.
Oven selama 2 hari dengan suhu 60°C Stirrer selama 15 menit dengan suhu
90°C dan mo 3
D. Persiapan Pembuatan Serbuk Kulit Durian
Kulit durian yang sudah matang dicuci dan dibersihkan terlebih dahulu lalu dijemur di bawah sinar matahari agar kadar airnya berkurang, kemudian ditumbuk dengan menggunakan alu, setelah sedikit hancur, kemudian diblender, lalu diayak dengan ukuran 80 mesh.
E. Pembuatan Film Komposit
Komposisi kulit durian dibuat tetap, yaitu sebesar 20% sedangkan kitosan dan PEG dibuat dengan berbagai variasi yang tertera pada Tabel 3. Jumlah total bahan yang digunakan yaitu 6 g. Setelah itu masing-masing sampel dipanaskan diatas stirrer pada suhu 60-70°C selama 1-2 jam sambil di aduk-aduk agar seluruh bahan tercampur menjadi satu dan menghilangkan gelembung-gelembung pada bahan. Kemudian film komposit dicetak pada teflon yang berukuran 20 cm x 16 cm kemudian dikeringkan selama 24 jam pada oven dengan suhu 60°C.
Tabel 4. Perbandingan Kitosan,Polietilenglikol (PEG)dan Serat
Kode Sampel Komposisi Bahan (g%)
Kitosan PEG Serat
A1 90 0 10
A2 80 10 10
A3 70 20 10
A4 60 30 10
A5 50 40 10
F. Pengamatan Visual
Pengamatan visual dilakukan dengan menggunakan kamera visual.Film yang dihasilkan difoto untuk mengetahui penampakan fisik pada lembaran filmnya.
G. Uji Mekanis Plastik Biodegradable G.1 Uji Tarik
Plastik yang telah dikeringkan dibuat dengan ukuran panjang 10 cm dan
13
dengan kecepatan konstan dan beban maksimum 5 kg.Data yang dihasilkan dicetak diatas kertas (Saputra et al., 2015). Uji Tarik dinyatakan dalam persentase melalui perhitungan berikut:
Tensile Strenght (MPa)= 𝐿𝑜𝑎𝑑 𝑜𝑓 𝑏𝑟𝑒𝑎𝑘 (𝐿𝑒𝑏𝑎𝑟)𝑥 (𝑇𝑒𝑏𝑎𝑙)
10 cm 2,5 cm
G.2 Perpanjangan (Elongation at break)
Elongasi merupakan perubahan panjang maksimum film sebelum terputus.Pengujian elongasi dilakukan dengan membandingkan penambahan panjang yang terjadi dengan panjang bahan sebelum dilakukan uji tarik (Saputra et al., 2015). Elongasi dinyatakan dalam persentase melalui perhitungan berikut:
% Elongasi= 𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑝𝑢𝑡𝑢𝑠−𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑎𝑤𝑎𝑙
𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑎𝑤𝑎𝑙 X 100%
G.3 Elastisitas (Modulus young)
Modulus Young dilakukan untuk mengetahui ukuran kekakuan bahan yang dihasilkan.Modulus Young didasarkan pada hasil uji kekuatan Tarik dan uji perpanjangan pada saat putus(Saputra et al., 2015).ModulusYoung dinyatakan dalam persentase melalui perhitungan berikut:
Modulus Young (MPa)= 𝐾𝑒𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑇𝑎𝑟𝑖𝑘 𝑃𝑒𝑚𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝑝𝑢𝑡𝑢𝑠/100
H. Uji Biodegradabilitas
Film yang sudah dibuat akan diuji biodegradabilitasnya dengan cara dikubur di dalam tanah dengan ukuran film 5 x 5 cm dan kedalaman 12 cm.
Proses penguburan dilakukan selama dua minggu kemudian dilakukan pengamatan setiap satu minggu sekali (Hendrawati et al., 2017).
B = 𝑊0−𝑊1
𝑊1 x 100%
Keterangan: B : Pengurangan berat plastik (%) W0 : Berat sebelum dikubur (gr) W1 : Berat setelah dikubur (gr) I. Uji Daya Serap Air
Prosedur uji ketahanan air yaitu dengan menimbang berat awal sampel yang akan diuji (wo), kemudian dimasukan ke dalam wadah yang berisi akuades selama 1 jam dan dilihat selama 10 menit sekali. Setelah direndam sampel di angkat lalu di hilangkan sisa air yang ada di permukaan sampel dengan menggunakan tissue.Lalu di timbang kembali(Hendrawati et al., 2017).
Air (%) = 𝑊−𝑊𝑂
𝑊𝑂 x100%
Keterangan: WO = berat sampel kering
W = berat sampel setelah dikondisikan dalam desikator.
J. Uji Laju Transmisi Uap Air
Uji laju transmisi uap air adalah salah satu uji yang menyatakan jumlah uap air yang dapat terlewat melalui lapisan film.Letakan film didalam kaleng yang didalamnya dimasukan sejumlah silica gel.Lalu tutup kalengnya dan tutup kalengnya direkatkan dengan selotip untuk memastikan tidak ada celah.Kemudian disediakan wadah berisi air yang mendidih.Lalu tutup wadah tersebut selama 1 jam (Apriyani dan Sedyadi, 2015).
WVTR = pertambahan berat film (gram) waktu uji (hari)x luas film
15
K. Pengolahan Data
Metode penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) non faktorial dengan 4 kali ulangan.Penelitian ini menggunakan kombinasi antara perlakuan berat persenan Kitosan yaitu 90%, 80%, 70%, 60%, 50%dan PEG 0%, 10%, 20%, 30%, 40%.Data hasil pengamatan karakteristik dilakukan analisis sidik ragam untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan antara perlakuan.Data diolah lebih lanjut dengan uji DMRT 5%.
Yijk = μ + τi + εij
Persamaan Linear:
i= 1, 2, 3, 4, 5 j= 1, 2, 3, 4 Keterangan:
Yij = nilai pengamatan pada perlakuan ke-i (serbuk kayu)& ulangan ke-j μ = nilai tengah umum
τi = pengaruh perlakuan ke-i (serbuk kayu)
εij = galat percobaan pada perlakuan ke-i & ulangan ke-j
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Karakteristik Biodegradable Film
Hasil penelitian ini menunjukan bahwa biodegradable film dengan pencampuran kitosan dan PEG memiliki karakteristik yang tidak jauh berbeda.
Adapun biodegradable film yang terbentuk pada masing-masing perlakuan dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Tampilan Visual Film Biodegradable Kitosan : PEG : Serbuk Kulit Dutian (A) 90: 0 : 10 (B) 80 : 10 :10 (C) 70 : 20 : 10 (D) 60 :30 : 10(E) 50 : 40 :10 Dengan Pembesaran X 1,0
Keseluruhan dari film biodegradable ini memiliki warna yang cenderung sama yaitu berwarna sedikit gelap, dikarenakan kitosan memiliki warna putih namun sedikit kekuningan dan PEG memiliki warna yang putih, hal itu dikarenakan adanya campuran dari serbuk kulit durian. Serbuk kulit durian terbuat
a b c
d e
17
dari kulit durian yang dihaluskan, kulit durian sendiri memiliki berbagai macam warna dari yang kuning sampai ke warna yang agak gelap.Menurut Amaliyah (2014) warna dari serbuk kulit durian sangat berpengaruh pada warna bioplastik.
Kitosan yang dipakai dalam penelitian ini adalah kitosan dengan saringan 80 mesh.Maka dari itu film biodegradble (a) memiliki tekstur yang sangat kasar dikarenakan adanya campuran kitosan sebesar 90% dari berat sampel.Film biodegradble (b) memiliki tekstur yang kasar karena adanya campuran 80%
kitosan.Sedangkan film Biodegradble (c) dan (d) memiliki tekstur yang kasar namun tidak sekasar sampel sebelumnya. Film biodegradble (e) memiliki tekstur yang sedikit kasar, dikarenakan pencamuran kitosan dan PEG nya hampir seimbang yaitu 50% untuk kitosan dan 40% untuk PEG.
B. Analisis Sifat Mekanis Film Biodegradble B.1. Kuat Tarik
Kuat tarik merupakan gaya maksimum yang dapat ditahan oleh plastik hingga terputus. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui ketahanan suatu bahan terhadap pembebanan, nilai kuat tarik film biodegradble dapat disajikan pada gambar 3.
Gambar 3.Kuat Tarik Film Biodegradable
3.74 3.46
2.7 2.92
2.04
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
90.0.10 80.10.10 70.20.10 60.30.10 50.40.10
kuat tarik (Mpa)
Film biodegardable dengan perbandingan 90 : 0 : 10 memiliki nilai kuat tarik tertinggiyaitu sebesar 3,74 MPa, dan film biodegardable dengan nilai tarik terendah adalah 2,04 MPa. Hal ini dikarenakan semakin besar konsentrasi plasticizer yang ditambahkan maka akan mengurangi kuat tarik pada film biodegardable. Menurut Li et al. (1997) yang menyatakan bahwa penambahan plasticizer dapat merubah hasil dari film biodegradable dengan kuat tarik yang lebih rendah. Hasil analisis sidik ragam (ANOVA) menunjukan bahwa tidak terdapat perbedaan yang nyata pada pengujian kuat tarik (p<0,05) antar perlakuan.
B.2. Elongasi (Elongation at break)
Elongasi adalah perpanjangan saat putus (elongation at break).Perpanjangan didefinisikan sebagai persentase perubahan panjang plastik pada saat ditarik sampai putus disajikan pada Gambar 4.
Gambar 4.Elongasi Film Biodegradable
Nilai elongasi film biodegradable kitosan PEG dan serbuk kulit durian disajikan pada Gambar 3. Nilai elongasi tertinggi berada pada film biodegradable 90:0:10 yaitu sebesar 1,62%, dan nilai elongasi terendah terdapat pada film biodegradable 60:30:10 yaitu 0.95.Hal ini dikarenakan adanya penambahan plasticizerberupa PEG.Menurut Lieberman dan Gilbert (1973) plasticizer dapat
1.62
1.48
1.19
0.95 1.07
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
90.0.10 80.10.10 70.20.10 60.30.10 50.40.10
Elongasi (%)
19
merubah sifat fisik film dengan mengurangi kohesi dan ketahanan mekanik rantai polimer.Hasil analisis sidik ragam (ANOVA) menunjukan bahwa tidak terdapat pernedaan yang nyata pada pengujian elongasi (P<0,05) antara perlakuan.
B.3. Elastisitas (Modulus young)
Analisis elastisitas dilakukan untuk mengetahui kemampuan plastik untuk merenggang sampai batas maksimum dan dapat kembali ke keadaan semula tanpa terputus.Nilai elastisitas bioplastik, disajikan pada Gambar 5.
Gambar 5.ModulusYoungFilm Biodegradable
Nilai elastisitas (Modulus young) perbandingan kitosan, PEG dan serbuk kulit durian disajikan pada Gambar 5. Elastisitas tertinggi terdapat pada perbandingan 60:30:10 yaitu 0.88 MPa dan nilai elastisitas (Modulus young) terendah terdapat pada perbandingan 90:0:10 dan 50:40:10 dengan nilai 0,57 MPa.Halini dikarenakan adanya penambahan PEG yang bersifat plasticizer.Menurut Rifaldietal. (2017) plasticizer dapat menurunkan nilai kuat tarik dan meningkatkan elastisitasnya.Hasil dari sidik ragam (ANOVA) menunjukan bahwa tidak terdapat perbedaan yang nyata pada pengujian elastisitas (p<0,05) antar perlakuan.
0.57 0.59
0.71
0.88
0.57
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
90.0.10 80.10.10 70.20.10 60.30.10 50.40.10
Modulus Young (MPa)
C. Uji Biodegradabilitas
Uji biodegradabilitas merupakan pengujian yang bertujuan untuk menganalisis kemampuan plastik untuk terurai dengan proses penguburan selama satu bulan sehingga diperoleh nilai kehilangan beratnya.
Gambar 6.Biodegradabilitas Film Biodegradable
Nilai biodegrasabilitas tertinggi terdapat pada 80:10:10 dengan nilai yaitu 50,20%. Sementara nilai biodegradabilitas terendah terdapat pada perbandingan 90:0:10 dengan nilai 17,20%. Hasil analisis sidik ragam (ANOVA) menunjukan bahwa tidak terdapat adanya perbedaan yang nyata pada pengujian biodegrabilitas (p<0,05) antar perlakuannya.
17.20
50.20
33.76 33.43
26.07
- 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00
90.0.10 80.10.10 70.20.10 60.30.10 50.40.10
kehilangan berat %
U1 U2 U3 U4 U1 U2 U3 U4
a b
21
Gambar 7.Uji Biodegradabilitas Kitosan : PEG : Serbuk Kulit Durian (A) 90: 0 : 10 (B) 80 : 10 :10 (C) 70 : 20 : 10 (D) 60 :30 : 10 (E) 50 : 40 :10 Sebelum Di Uji.
e
U1 U2 U3 U4 U1 U2 U3 U4
U1 U2 U3 U4
c d
U1 U1
U1 U1 U2
U2 U2
U2 U3 U3
U3 U3
U4 U4 U4 U4
a b
c d
Gambar 8.Uji Biodegradabilitas Kitosan : PEG : Serbuk Kulit Durian (A) 90: 0 : 10 (B) 80 : 10 :10 (C) 70 : 20 : 10 (D) 60 :30 : 10 (E) 50 : 40 :10 Setelah Di Uji Selama 30 Hari.
Setelah 30 hari dilakukan pengamatan, dilakukan pembongkaran untuk melihat perubahan fisik yang terjadi.Dapat dilihat pada Gambar 7 dan 8, pada perlakuan satu saat sebelum pengujian dan setelah pengujian tidak terjadi adanya perubahan fisik.Untuk perlakuan kedua terlihat banyaknya perubahan fisik yang terjadi.Dapat dilihat, sampel dari perlakuan kedua terjadinya lengkungan pada sampel tersebut.Selanjutnya pada perlakuan ketiga terlihat adanya perubahan pada sampel,adanya lengkungan yang terdapat pada sampel I tersebut.Untuk perlakuan keempat dan kelima, terjadi adanya lengkungan pada sampel namun hanya sedikit lengkungan yang terjadi.
Adanya lengkungan yang terjadi pada pengujian ini dikarenakan adanya air di dalam tanah.Bahan-bahan yang digunakan adalah bahan yang larut dalam air.Muhammad (2018) yang menyatakan bahwa asam asetat dapat larut dalam air, alkohol, gliserol dan tidak larut dalam zat yang mempunyai karbon siklik.
D. Uji Daya Serap Air
Analisis daya serap air dilakukan untuk menganalisis ketahanan plastik terhadap air dengan memperhatikan total serapan air pada plastik tersebut.
Pengujian dilakukan dengan merendam plastik pada wadah yang berisi air dengan
U1 U2 U3
U4
e
23
ukuran 1 x 1 cm, sebelum direndam plastik terlebih dahulu ditimbang.Adapun hasil daya serap air dari plastik Biodegradable yang diperoleh disajikan pada Gambar 9.
Gambar 9. Daya Serap Air Film Biodegradable
Nilai daya serap air tertinggi terdapat pada perbandingan 80:10:10 yaitu 221.67%. Sementara nilai data serap air terendah terdapat pada perbandingan 50:40:10 dengan nilai 98,74%.Hal ini dikarenakan adanya penambahan kitosan pada setiap perlakuan.Menurut Santoso et al. (2019) kitosan mengandung gugus hidroksil (gugus OH) yang bersifat hidrofilik.Hidrofilik sendiri memiliki sifat yang bisa menyerap air lebih banyak. Hasil analisis sidik ragam (ANOVA) menunujukan bahwa terdapat perbedaan yang nyata pada pengujian serap air (P<0,05) antar perlakuan. Sehingga perlu adanya uji lanjut DMRT dengan taraf 5%.
E. Uji Laju Transmisi Uap Air
Laju transmisi uap air merupakan parameter yang menunjukan kualitas suatu bioplastik dalam mempertahankan kualitas produkyang dihasilkan.Nilai laju transmisi uap air yang tinggi dapat mengindikasikan bahwa bioplastik memiliki
118.18
221.67
161.6 170
98.74
0 50 100 150 200 250
90.0.10 80.10.10 70.20.10 60.30.10 50.40.10
Daya Serap Air (%)
pori-pori yang besar sehingga uap air dapat dengan mudah melewati matrik dari film.
Gambar 10 . Laju Transmisi Uap Film Biodegradable
Nilai laju transmisi uap air tertinggi terdapat pada perbandingan 90:0:10 yaitu 29%. Sementara nilai laju transmisi uap terendah terdapat pada perbandingan 60:30:10 dengan nilai yaitu 12%. Laju transmisi uap yang semakin menurun seiring dengan peningkatan konsentrasi Plasticizer yang digunakan.Murdianto (2005) menyatakan bahwa semakin meningkatnya konsentrasi pembentukan gel, maka menurunkan transmisi uap air dari film tersebut. Hal ini dikarenakan meningkatnya molekul larutan yang menyebabkan matriks film semakin banyak.
Matriks film yang tidak rapat akan lebih mudah ditembus oleh uap air.
Menurut Santoso etal. (2011) semakin tingginya komponen polimer yang menyusun dalam matriks film, permeabilitas terhadap uap air akan semakin menurun. Hal ini dikarenakan komponen polimer yang berantai lurus akan membentuk jaringan yang rapat dan ruang antar sel dalam film Biodegradable yang terbentuk semakin sempit sehingga akan susah ditembus oleh air, enzim dan
29 28
24
12
16
0 5 10 15 20 25 30 35
90.0.10 80.10.10 70.20.10 60.30.10 50.40.10
Laju Transmisi Uap %
25
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
A.1. Perbandingan Kitosan PEG dan serbuk kulit durian tidak berpengaruh nyata terhadap sifat mekanis pada pengujian kuat tarik, tidak berpengaruh nyata pada pengujian elongasi dan juga tidak berpengaruh nyata pada uji elastisitas.
A.2. Perbandingan Kitosan PEG dan serbuk kulit durian tidak berpengaruh nyata terhadap uji biodegradabilitas.
B. Saran
Dalam penelitian ini semua parameter penelitian sifat mekanis bioplastik belum memenuhi standar SNI, maka perlu dicari bahan alternatif tambahan lain untuk mendapatkan bioplastik yang memenuhi standar.
DAFTAR PUSTAKA
Anwar Z. 2013. Pengaruh Konsentrasi Polietilen Glikol (PEG) 6000 Terhadap Disolusi Piroksikam dalam Dispresi Padat.Skripsi. Medan: Farmasi-USU.
Amaliyah DM. 2014.Pemanfaatan Limbah Kulit Durian (D.zibethinus) dan Kulit Cempedak (A.integer) Sebagai Edible Film. Jurnal Riset Industri Hasil Hutan, 6(1) : 27-34.
Apriyani M dan Sedyadi E. 2015. Sintesis dan Karakteristik Plastik Biodegradable dari Pati Onggok Singkong dan Ekstrak Lidah Buaya (Oloe vera) dengan Plasticizer Gliserol. Jurnal Sains Dasar, 4(2) : 145-152.
Ashari S. 1995. Aspek Budidaya. Jakarta (ID). Universitas Indonesia Press.
Asmaliyah EE, Utami S, Mulyadi K, Yudhidtira, Sari FW. 2010. Pengenalan Tumbuhan Penghasil Pestisida Nabati dan Pemanfaatannya Secara Tradisional.Kementrian Kehutanan Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan.
Astuti BC. 2008. Pengembangan Edible and Material. 1998. Annual Book of ASTM Stadaerds. Philadelpia.
Averous L. 2004. Biodegradble Multiphase System Based on Plasticized Strach.
Journal of Macromolecular Science, (12) : 123-130.
Borghei MK, Abdolreza K, Shahrzad O, Abdolrasoul, Amir HJ. 2010. Microbial Biodegradable Potato Strach Based Low Density Polyethylene. African Journal of Biotechnology, 29(9) : 953-955.
Santoso A, Ambalinggi W, Niawanti H. 2019. Pengaruh Rasio Pati dan Kitosan Terhadap Sifat Fisik Bioplastik dari Pati Biji Cempedak.Jurnal Chemurgy, 3 (2).
Foo KY, Hameed BH. 2011. Transformation of Durian Biomass Into A Highly Valuable Commodity : Trends and Opportunities. Jurnal of Biomass and Bionergy, 2(1) : 2470-2478.
Handayani A. 2010. Pembuatan dan Karakterisasi Film Biodegradable dari Kitosan/PLA (Poly Lactic Acid) dengan Pemlatis Polyetilen Glikol (PEG).Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor.
Handayani P, Wijayanti H. 2015.Pembuatan Film Plastik Biodegradable dari Limbah Biji Durian (Durio Zibethinus). Jurnal Bahan Alam Terbaruka.
Hartatik Y, Nuriyah L, Iswarin. 2014. Pengaruh Komposit Kitosan Terhadap Sifat
27
Hendrawati N, Lestari YI, Wulansari PA. 2017. Pengaruh Penambahan Kitosan Terhadap Sifat BiodegradableFoam Berbahan Baku Pati. Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan, 12(1) : 1-7.
Hendrawati N, Dewi EN, Santosa S. 2019. Karakteristik Biodegradable Foam dari Pati Sagu Termodifikasi dengan Kitosan Sebagai Aditif. Jurnal Teknik Kimia Lingkungan, 3(1) : 47-52.
Jones D. 2004. Pharmaceutical Applications of Polymers For Drug Delivery.
ISSN : 0889-3144 Vol 15 (6).
Kusumaningsih T, Masykur A, Arief, U. 2004.Pembuatan Kitosan dari Kitin Cangkang Bekicot.Jurusan Biologi FMIPA UNS Surakarta, 2 (2) : 64-68.
Leuner C, Dressman J. 2000. Improving Drug Solubility For Oral Delivery Using Solid Dispresions. 50 (1) : 47-60.
Li H,Huneault MA. 2007. Effect of nucleation and plasticization on the crystallization of poly lactic acid. Polymer, 48:6855–66.
Li J, Revol JF, Marchessault RH. 1997. Effect of Degree of Deacetylation of Chitin on the Properties of Chitin Crystallites.Journal appl. Polymer scientic, 65 (2) : 373-380.
Lieberman ER Gilbert SG. 1973. Gas Permeation Of Collagen Film As Affected By Cross Linkage, Moisture, And Plasticizer Contetnt. Journal Of Polymer Science, 41 (1) : 33-43.
Lumbantoruan DIP. 2013. Pengaruh Konsentrasi Bahan Pengendap dan Lama Pengendapan Terhadap Mutu Pektin Hasil Ekstraksi Dari Kulit Durian.Skripsi. Universitas Sumatera Utara, Medan.
Michael. 2014. Pengaruh Komposisi SelulosaSebagaiBahanPengisi Pada KompositPoliesterTidakJenuh. Skripsi. Universitas Sumatera Utara.
Muhammad H. 2018. Pengaruh KomposisiBeratKitosan Dan Volume AsamAsetatTerhadapKualitasBioplastik Dari PatiUmbi SingkongKaret(Manihot glaziovii). PublikasiIlmiah. Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Nisa A, 2016.Pengaruh Penambahan Polietilen Glikol dan Nanopartikel Zno Terhadap SifatFungsional Kemasan Berbasis Poli AsamLaktat.Skripsi.IPB.
Bogor.
Nurminah M. 2002. Penelitian Sifat Berbagai Bahan Kemasan Plastik Dan Kertas Serta Pengaruhnya Terhadap Bahan Yang Dikemas. Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Medan.
Pratiwi R. 2014. Manfaat Kitin dan Kitosan Bagi Kehidupan Manusia.Oseana, 39(1) : 35-43.
Rahayu I, Purnavita, S. 2007. Optimasi Pembuatan Kitosan Dari Kitin Limbah Cangkang Rajungan (Portunus pelagicus) untuk Adsorben Ion Logam Merkuri. Akademik Kimia Industri, 11 (1) :45-49.
Raymon C. 2006. Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti Jilid I. Jakarta. Erlangga.
Rifaldi A, Irdoni HS, Baharuddin. 2017. Sifat dan Morfologi Bioplastik Pati Sagu dengan Penambahan Filler Clay dan Plasticizer Gliserol. Jurnal Fakultas Teknik, 4(1).
.
Santoso BAS, Narta, Widiwati S. 2011. Studi Karakteristik Pati Ubi Jalar.
Prosiding Seminar Teknologi Pangan. Balai Penelitian Biotek Tanaman Denpasar. Bali.
Saputra A, Lutfi M, Masruroh E. 2015. Studi Pembuatan Karakteristik Sifat Mekanik Plastik Biodegradable Berbahan Dasar Ubi Suweg. Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem, 3(1) : 1-6.
Supeni G, Irwan, S. 2012. Pengaruh Penggunaan Kitosan Terhadap Sifat Barrier Edible Film Tapioka Termodifikasi. Jurnal Kimia Kemasan, 34 (1) : 199-206.
Suprianto F. 2010. Pengembangan Edible film Komposit Pektin/Kitosan dengan Polyetilen Glikol (PEG) sebagai Plasticizer. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor.
Susanto SK, Saneto B. 1994. Teknologi Pengolahan Hasil Pertanian. Bina Ilmu, Surabaya.
Suyatma NE, Tighzert L, Copinet A. 2005.Effect of Hydrophilic Plasticizer on Mechanical, Thermal, and Surface Properties of Chitosan Films.Journal of Agricultural and Food Chemistry,5 (3) :3950-3957
Wahdah R, Nisa C, Langai BF. 2003. Karakterisasi Sifat Fisik Buah Kandungan Gizi Buah-Buahan di Lahan Kering Kalimantan Selatan. Laporan Pengkajian BPTP. Fakultas Pertanian. Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.
Yunizal, Indriati N, Murdinah, Wikanta T.2001.Ekstraksi Khitosan dari Kepala Udang Putih. Jurnal Agrikultur, 21 (3) :113-117.
29
LAMPIRAN
Lampiran 1. Analisis Data Pada Uji Daya Serap Air 1. Normalitas Shapiro-Wilk
Tests of Normality Perlakuan DSA Shapiro-Wilk
Statistic Df Sig.
A1 .972 4 .852
A2 .815 4 .131
A3 .920 4 .536
A4 .838 4 .189
A5 .952 4 .729
a. Lilliefors Significance Correction 2. ANOVA/ RAL
Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: Daya Serap Air (DSA)
Source
Type III Sum
of Squares df Mean Square F Sig.
Corrected
Model 36920.701a 4 9230.175 5.983 .004
Intercept 474538.705 1 474538.705 307.612 .000
Perlakuan 36920.701 4 9230.175 5.983 .004
Error 23139.824 15 1542.655
Total 534599.230 20
Corrected Total 60060.524 19 a. R Squared = .615 (Adjusted R Squared = .512)
Duncana,b
Perlakuan N
Subset
1 2 3
A5 4 98.7325
A1 4 118.1800 118.1800
A3 4 161.5975 161.5975
A4 4 170.0000 170.0000
A2 4 221.6675
Sig. .494 .096 .057
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
Based on observed means.
The error term is Mean Square(Error) = 1542.655.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 4.000.
b. Alpha = ,05.
Uji lanjut DMRT
perlakuan rata-rata rata-rata + DMRT simbol A5 98.74 157.93 a A1 118.18 180.24 ab A3 161.60 225.43 bc A4 170.00 235.04 bcd
A2 221.67 cd
Lampiran 2. Analisis Data Pada Uji WVTR (Laju Transmisi Uap) 1. Normalitas
Tests of Normality
Perlakuan WVTR Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk Statistic Df Sig. Statistic df Sig.
A1 .303 4 . .791 4 .086
A2 .260 4 . .827 4 .161
A3 .260 4 . .827 4 .161
A4 .250 4 . .945 4 .683
A5 .208 4 . .950 4 .714
a. Lilliefors Significance Correction 2. ANOVA
Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: WVTR
Source
Type III Sum
of Squares Df Mean Square F Sig.
Corrected
Model 899.200a 4 224.800 3.995 .021
Intercept 9504.800 1 9504.800 168.924 .000
Perlakuan 899.200 4 224.800 3.995 .021
Error 844.000 15 56.267
Total 11248.000 20
Corrected Total 1743.200 19 a. R Squared = .516 (Adjusted R Squared = .387)
31
3. Duncan
WVTR Duncana,b
Perlakuan N
Subset
1 2 3
A4 4 12.0000
A5 4 16.0000 16.0000
A3 4 24.0000 24.0000
A2 4 28.0000
A1 4 29.0000
Sig. .462 .152 .386
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
Based on observed means.
The error term is Mean Square(Error) = 56.267.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 4.000.
b. Alpha = ,05.
Lampiran 3.Analisis Data Pada Uji BIODEGRADABILITAS 1. Normalitas
Tests of Normality Perlakuan
Biodegradabilitas
Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk
Statistic df Sig. Statistic Df Sig.
A1 .222 4 . .967 4 .824
A2 .246 4 . .956 4 .755
A3 .273 4 . .895 4 .407
A4 .267 4 . .867 4 .285
A5 .242 4 . .920 4 .537
a. Lilliefors Significance Correction 3. Anova
Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: Biodegradabilitas
Source
Type III Sum
of Squares Df Mean Square F Sig.
Corrected
Model 2361.272a 4 590.318 2.132 .127
Intercept 20651.236 1 20651.236 74.582 .000
Perlakuan 2361.272 4 590.318 2.132 .127
Error 4153.399 15 276.893
Total 27165.907 20
Corrected Total 6514.670 19 a. R Squared = .362 (Adjusted R Squared = .192)
Tidak berpengaruh nyata maka, tidak perlu dilakukan uji lanjut Duncan
Lampiran 4. Analisis Data Pada Uji Modulus Young 1. Normalitas
Tests of Normality
Perlakuan ModulusYoung Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk Statistic df Sig. Statistic df Sig.
A1 .273 4 . .894 4 .402
A2 .165 4 . .990 4 .956
A3 .247 4 . .854 4 .241
A4 .164 4 . .997 4 .992
A5 .295 4 . .777 4 .067
a. Lilliefors Significance Correction 2. Anova
3.
Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: ModulusYoung
Source
Type III Sum
of Squares df Mean Square F Sig.
Corrected
Model .287a 4 .072 .848 .516
Intercept 8.844 1 8.844 104.520 .000
Perlakuan .287 4 .072 .848 .516
Error 1.269 15 .085
Total 10.401 20
Corrected Total 1.557 19
a. R Squared = .185 (Adjusted R Squared = -.033)
Tidak berpengaruh nyata maka, tidak perlu dilakukan uji lanjut Duncan
33
Lampiran 5. Analisis Data Pada Uji Tarik 1. Normalitas
Tests of Normality
Perlakuan Tarik Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk Statistic Df Sig. Statistic df Sig.
A1 .403 4 . .690 4 .009
A2 .198 4 . .974 4 .866
A3 .232 4 . .972 4 .852
A4 .229 4 . .923 4 .552
A5 .229 4 . .948 4 .705
a. Lilliefors Significance Correction 2. ANOVA
Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: Tarik
Source
Type III Sum
of Squares df Mean Square F Sig.
Corrected
Model 7.126a 4 1.781 2.421 .094
Intercept 176.477 1 176.477 239.807 .000
Perlakuan 7.126 4 1.781 2.421 .094
Error 11.039 15 .736
Total 194.642 20
Corrected Total 18.165 19 a. R Squared = .392 (Adjusted R Squared = .230)
Tidak berpengaruh nyata maka, tidak perlu dilakukan uji lanjut Duncan
Lampiran 6. Analisis Data Pada Uji Elongasi 1. Normalitas
Tests of Normality
Perlakuan Elongasi Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk Statistic df Sig. Statistic df Sig.
A1 .228 4 . .934 4 .619
A2 .299 4 . .836 4 .184
A3 .298 4 . .851 4 .229
A4 .185 4 . .975 4 .870
A5 .308 4 . .874 4 .315
a. Lilliefors Significance Correction 2. Anova
3.
Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: Elongasi
Source
Type III Sum
of Squares df Mean Square F Sig.
Corrected
Model 8437.844a 4 2109.461 .343 .845
Intercept 220926.506 1 220926.506 35.902 .000
Perlakuan 8437.844 4 2109.461 .343 .845
Error 92304.206 15 6153.614
Total 321668.557 20
Corrected Total 100742.050 19
a. R Squared = .084 (Adjusted R Squared = -.161)
Tidak berpengaruh nyata maka, tidak perlu dilakukan uji lanjut Duncan
Lampiran 7. Nilai Standar Deviasi Pada Nilai Kuat Tarik Perlakuan (Kitosan
:PEG:Serbuk Kulit Durian)
Ulangan
Rata-Rata
Standar Deviasi
1 2 3 4
A1 (90:0:10) 3.16 3.32 5.33 3.14 3.7375 1.064718 A2 (80:10:10) 3.91 3.68 3.3 2.96 3.4625 0.418917 A3 (70:20:10) 4.14 1.51 2.75 2.4 2.7 1.092734 A4 (60:30:10) 2.44 3 3.64 2.59 2.9175 0.53668 A5 (50:40:10) 1.46 1.12 3.22 2.34 2.035 0.942532 Lampiran 8. Nilai Standar Deviasi Pada Nilai Elongasi
Perlakuan (Kitosan :PEG:Serbuk Kulit
Durian)
Ulangan
Rata-Rata
Standar Deviasi
1 2 3 4
A1 (90:0:10) 1.3 2.15 1.87 1.14 1.615 0.474728 A2 (80:10:10) 1.65 0.82 2.21 1.22 1.475 0.595791 A3 (70:20:10) 1.08 2.55 0.68 0.46 1.1925 0.940687 A4 (60:30:10) 1.12 1.35 0.54 0.78 0.9475 0.358643 A5 (50:40:10) 0.96 2.13 0.74 0.44 1.0675 0.739702
35
Lampiran 9. Nilai Standar Deviasi Pada Nilai Modulus Young Perlakuan (Kitosan
:PEG:Serbuk Kulit Durian)
Ulangan
Rata-Rata
Standar Deviasi
1 2 3 4
A1 (90:0:10) 0.63 0.42 0.78 0.44 0.5675 0.170367 A2 (80:10:10) 0.72 0.93 0.48 0.24 0.5925 0.298371 A3 (70:20:10) 0.92 0.27 0.71 0.95 0.7125 0.313728 A4 (60:30:10) 0.56 0.94 1.22 0.8 0.88 0.275681 A5 (50:40:10) 0.24 0.28 0.9 0.87 0.5725 0.361421 Lampiran 10. Nilai Standar Deviasi Pada Nilai Biodegradabilitas
Perlakuan (Kitosan :PEG:Serbuk Kulit
Durian)
Ulangan
Rata-Rata Standar Deviasi
1 2 3 4
A1 (90:0:10) 7.14 16.67 20 25 17.2025 7.531367 A2 (80:10:10) 22.22 57.14 50 71.43 50.19714 20.66992 A3 (70:20:10) 33.33 27.27 30 44.44 33.76263 7.540152 A4 (60:30:10) 50 55.56 18.18 10 33.43389 22.69826 A5 (50:40:10) 50 14.29 30 10 26.07143 18.12185 Lampiran 11. Nilai Standar Deviasi Pada Nilai Daya Serap Air
Perlakuan (Kitosan :PEG:Serbuk Kulit
Durian)
Ulangan
Rata- Rata
Standar Deviasi
1 2 3 4
A1 (90:0:10) 150 84.62 116.67 121.43 118.1776 26.78273 A2 (80:10:10) 166.67 320 200 200 221.67 67.41249 A3 (70:20:10) 162.5 175 120 188.89 161.60 29.75239 A4 (60:30:10) 130 150 200 200 170.00 35.59026 A5 (50:40:10) 122.22 100 90.91 81.82 98.74 17.32525 Lampiran 12. Nilai Standar Deviasi Pada Nilai Laju Transmisi Uap
Perlakuan (Kitosan :PEG:Serbuk Kulit
Durian)
Ulangan
Rata-Rata
Standar Deviasi
1 2 3 4
A1 (90:0:10) 40 24 24 28 29 7.571878
A2 (80:10:10) 44 20 20 28 28 11.31371
A3 (70:20:10) 28 28 16 24 24 5.656854
A4 (60:30:10) 16 12 8 12 12 3.265986
A5 (50:40:10) 24 20 8 12 16 7.302967
