Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Sifat Fisiko-Kimia Bioplastik dari Pati Biji Alpukat (Persea Americana Mill)”

(1)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Plastik konvensional merupakan suatu polimer dengan bahan utamanya adalah minyak bumi. Plastik konvensional diproduksi hampir 250 juta ton setiap tahunnya dan telah banyak digunakan di dalam setiap bidang aktivitas manusia. Sumber-sumber minyak bumi yang terbatas dan penggunaan plastik konvensional secara besar-besaran menyebabkan masalah lingkungan yang serius. Masalah tersebut diakibatkan karena proses degradasi alami yang sulit dan membutuhkan waktu relatif lama agar terdegradasi secara sempurna [1]. Plastik konvensional ini dirancang secara khusus agar menghasilkan hasil yang tetap dan kualitas yang dapat dipercaya dan digunakan sepanjang masa sehingga menyebabkannya tidak dapat bereaksi secara alami dan kimiawi [2].

Kebutuhan plastik sebagai kantong plastik, kemasan pangan atau barang semakin lama semakin meningkat. Ini dikarenakan plastik mempunyai keunggulan dibandingkan dengan media lain seperti logam atau gelas, yaitu jauh lebih ringan, harga lebih murah, kemudahan dalam proses pembuatan dan aplikasinya, dan tidak mudah pecah. Selain itu, peningkatan jumlah penduduk di dunia ditambah dengan penggunaan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui untuk memproduksi plastik semakin menambah penumpukan sampah plastik. Ini dapat mengakibatkan pencemaran lingkungan berupa pencemaran tanah, air, dan udara, serta penumpukan sampah plastik [3].

(2)

Beberapa penelitian terbaru telah dilakukan untuk menghasilkan bioplastik dengan bahan baku pati. Ada banyak jenis tanaman yang menghasilkan pati, seperti : singkong [5], kentang [6], pisang [7] dan sebagainya. Berikut ini adalah rangkuman pembuatan bioplastik berasal dari berbagai jenis pati yang disajikan dalam tabel 1.1. Tabel 1.1 Rangkuman pembuatan bioplastik dari berbagai jenis pati

Nama Peneliti Judul Penelitian Variabel Hasil

Terer Erick

Variasi massa

(3)

ml, 15 ml,

Green Composites of

Thermopla

Variasi kandungan

serat 0-8%

ida, Y.Yusliza, H.Anuar,

dan R.Mohd Khairul

The effect of water

and citric

Variasi asam sitrat

0 – 40 % berat,

variasi air

Bioplastik dengan

sifat

(4)

Muhaimin acid on

sago

starch

bio-plastics

0 – 40 %

berat, dan

variasi

gliserol

15%,

20%,

30%, 40%

yang

optimum

bila

mengguna

kan asam

sitrat pada

konsentras

i 30

wt/wt%

lebih baik

daripada

hanya

mengguna

kan air.

Alpukat merupakan salah satu komoditas buah yang selalu ada setiap tahun. Berdasarkan data Biro Pusat Statistik (BPS), produksi buah alpukat di Indonesia dari tahun ke tahun cenderung meningkat. Umumnya jika mengkonsumsi buah alpukat, bagian bijinya dianggap tidak bermanfaat sehingga dibuang sebagai limbah [8]. Sampai sejauh ini hanya daging buah alpukat yang telah diolah menjadi berbagai bentuk olahan. Bagian lain dari buah alpukat, yaitu bijinya, merupakan hasil samping yang selama ini dibuang saja, jika diolah hanya digunakan untuk makanan ternak. Biji alpukat mengandung 29,6% pati [9]. Adanya kandungan pati dalam biji alpukat membuat biji alpukat dapat digunakan sebagai bahan baku bioplastik.

(5)

beberapa tahap, akan dihasilkan khitosan [10]. Kitosan memiliki sifat hidrofob sehingga dapat mengurangi sifat hidrofilik bioplastik [11]. Plasticizer, seperti sorbitol, adalah molekul dengan berat molekul dan volatilitas rendah yang dapat mengurangi ikatan intermolekuler antara rantai-rantai polimer [12]. Penambahan

plasticizer pada campuran film biodegradabel dibutuhkan untuk mengatasi kerapuhan film yang disebabkan oleh ikatan intermolekuler yang tinggi [13]. Karena sifat-sifat yang diperoleh dengan penambahan kitosan dan sorbitol sebagai plasticizer

pada bioplastik, maka penulis ingin mencoba melakukan penelitian yang memanfaatkan limbah dari biji alpukat sebagai bahan baku dalam proses pembuatan bioplastik dengan mengangkat judul “Pengaruh Penambahan Kitosan dan Plasticizer

(6)

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Adapun yang menjadi rumusan masalah dari penelitian ini adalah :

1. Bagaimana karakteristik dari pati biji alpukat (Persea americana Mill.) meliputi kadar air, abu, pati, amilosa, amilopektin, lemak, protein, bentuk morfologi permukaan, gugus fungsi, dan temperatur gelatinisasi.

2. Bagaimana pengaruh penambahan kitosan dan plasticizer sorbitol terhadap sifat fisikokimia bioplastik dari pati biji alpukat (Persea americana Mill.) meliputi sifat kekuatan tarik, pemanjangan pada saat putus, morfologi permukaan gugus fungsi, penyerapan air, modulus young, dan densitas.

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dilakukan penelitian ini yaitu sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui karakteristik dari pati biji alpukat (Persea americana Mill.) meliputi kadar air, abu, pati, amilosa, amilopektin, lemak, protein, bentuk morfologi permukaan, gugus fungsi, dan temperatur gelatinisasi. 2. Untuk mengetahui pengaruh penambahan kitosan dan plasticizer sorbitol

terhadap sifat fisikokimia bioplastik dari pati biji alpukat (Persea americana Mill.) meliputi sifat kekuatan tarik, pemanjangan pada saat putus, morfologi permukaan gugus fungsi dan penyerapan air, modulus young, dan densitas.

1.4 MANFAAT PENELITIAN

1. Meningkatkan nilai ekonomis limbah biji alpukat (Persea americana Mill.) sebagai bahan baku pembuatan bioplastik

2. Memberikan informasi bagi peneliti terhadap bioplastik

1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN

(7)

Penelitian ini memiliki ruang lingkup atau batasan sebagai berikut:

1. Sampel yang digunakan adalah biji alpukat (Persea americana Mill) yang diperoleh dari penjual Alpukat Kocok di Jalan Gaharu .

2. Massa pati biji alpukat (Persea americana Mill.) dan kitosan = 10 gram (Darni et al., 2010).

3. Katalis yang digunakan adalah Asam Asetat (CH3COOH) 1% = 50 ml (Rinaudo,

2006 ; Darni et al., 2010).

4. Perbandingan pati dan aquadest = 1 : 20 (W/V) (Utami, dkk., 2014) 5. Ukuran pati biji alpukat = 100 mesh (Lazuardi dan Sari, 2013) 6. Variabel penelitian adalah komposisi sampel sebagai berikut:

 Volume Sorbitol (v/w)= 20%, 30%, 40% (dari jumlah pati dan kitosan)

(Romadloniyah, 2012).

 Temperatur pemanasan larutan pati dengan kitosan dan sorbitol = 80 oC ;

85 oC ; 90oC (Darni et al., 2010).

 Perbandingan pati : kitosan = 7 : 3; 8 : 2; 9 : 1 (W/W) (Darni et al., 2010). Dimana berdasarkan variasi berarti:

Pati : Kitosan : Asam asetat : Aquadest = 7 g : 3 g : 50 ml : 140 ml Pati : Kitosan : Asam asetat : Aquadest = 8 g : 2 g : 50 ml : 160 ml Pati : Kitosan : Asam asetat : Aquadest = 9 g : 1 g : 50 ml : 180 ml 7. Analisa hasil penelitian yaitu :

a. Karakterisasi Pati Biji Alpukat, meliputi : Kadar Pati

Kadar Amilosa Kadar Amilopektin Kadar Air

Kadar Abu Kadar Lemak Kadar Protein

Bentuk Morfologi Permukaan Gugus Fungsi

(8)

b. Karakterisasi Bioplastik, meliputi : Densitas (Density)

Sifat Kekuatan Tarik (Tensile strength)

Pemanjangan pada saat Putus (Elongation at break) Bentuk Morfologi Permukaan

Gugus Fungsi

Ketahanan terhadap Air Temperatur Gelatinisasi

Uji – uji yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :

1. Uji Kadar Air dan Kadar Abu dengan standar AOAC. 2. Uji Kadar Pati, Kadar Amilosa dan Kadar Amilopektin. 3. Uji Kadar Protein, Kadar Lemak dan Temperatur Gelatinisasi. 4. Uji Densitas (Density) dengan standar ASTM D792-91.

5. Uji Kekuatan Tarik (Tensile Strength), Pemanjangan pada saat Putus (Elongation at break) dengan standar ASTM D-638.

6. Analisa Scanning Electron Microscopy (SEM) di Laboratorium Scanning Electron Microscope (SEM).

7. Karakterisasi Fourier Transform Infra Red (FTIR).

8. Uji Ketahanan terhadap Air dengan standar internasional ASTM D570-98. 9. Uji Analisa Pasting Temperature dengan Rapid Visco Analysis (RVA).