Pengaruh Selulosa Ampas Tebu (Saccharum officinarum) sebagai Zat Pengisi Plastik Biodegradable berbasis Pati Kulit Singkong (Manihot fsculenta)
Bilah Samping Artikel
Isi Artikel Utama
Abstrak
Limbah plastik sintetis menyebabkan kerusakan lingkungan karena penggunaannya yang sekali pakai dan membutuhkan waktu hingga 1000 tahun untuk dapat terdegradasi. Oleh karena itu, perlu dilakukan upaya untuk mengganti plastik menjadi bioplastik yang ramah lingkungan dan mudah terurai. Bahan bioplastik dapat berasal dari limbah pertanian yaitu kulit singkong yang dimanfaatkan patinya dan penambahan gliserol sebagai plasticizer. Akan tetapi, bioplastik berbasis pati dan plasticizer masih memiliki sifat mekanik yang rendah sehingga perlu penambahan zat pengisi. Penambahan selulosa sebagai zat pengisi diharapkan mampu meningkatkan sifat fisik dan mekanik pada bioplastik. Penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan diantaranya preparasi pati kulit singkong, preparasi selulosa ampas tebu, pembuatan bioplastik dengan komposisi penambahan variasi massa selulosa yaitu 0; 0,5; 1; 1,5 gram. Bioplastik yang dihasilkan kemudian dikarakterisasi sifat fisik dan sifat mekanik, dianalisis morfologi menggunakan SEM (Scanning Electron Microscopy) dan diuji biodegradasinya. Hasil dari penelitian ini penambahan selulosa sebagai zat pengisi mempengaruhi karakteristik bioplastik. Semakin tinggi kandungan selulosa maka akan meningkatkan nilai ketebalan dan kuat tarik bioplastik yang dihasilkan. Namun, ketahanan air dan elastisitas pada bioplastik semakin menurun. Kehomogenan campuran pada bioplastik yang dihasilkan ditunjukkan dengan SEM. Semakin banyak selulosa yang ditambahkan maka laju degradasi pada bioplastik semakin meningkat. Bioplastik dengan nilai ketebalan dan kuat tarik terbaik pada penambahan selulosa 1,5 gram masing-masing sebesar 0,22 mm dan 4,78 MPa. Hasil biodegradasi terbaik pada bioplastik penambahan variasi selulosa 1,5 gram yang terdegradasi sempurna pada hari ke 63.
Unduhan
Rincian Artikel
Artikel ini berlisensi Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Referensi
A. Melani, N. Herawati dan A. F. Kurniawan, “Bioplastik Pati Umbi Talas Melalui Proses Melt Intercalation,” Distilasi, vol. 2, pp. 53-67, 2017.
KLHK, “Indonesia Memasuki Era Baru Pengelolaan Sampah,” https://www.menlhk.go.id/site/single_post/2753, 2020.
E. Yanwardhana, “Kemenperin,” Kementerian Perindustrian Republik Indonesia, 8 Maret 2016. [Online]. Available: https://www.kemenperin.go.id/artikel/14667/Industri-Bioplastik-Terganjal-Bahan-Baku. [Diakses 14 Mei 2023].
Deutsche Welle, “DW,” Deutsche Welle, 31 Agustus 2020. [Online]. Available: https://www.dw.com/id/masih-ditemukan-pelanggaran-penggunaan-plastik-sekali-pakai-di-ibu-kota/a-54770279. [Diakses 14 Mei 2023].
A. Alfian, D. Wahyuningtyas dan P. D. Sukmawati, “Pembuatan Edible Film Dari Pati Kulit Singkong Menggunakan Plasticizer Sorbitol Dengan Asam Sitrat Sebagai Crosslinking Agent,” Jurnal Inovasi Proses, vol. 5, no. 2, pp. 46-56, 2020.
C. M. P. Yoshida, E. N. O. Junior dan T. T. Franco, “Chitosan Tailor-Made Films: The Effects of Additives on Barrier and Mechanical Properties,” Packaging Technology and Science, vol. 22, pp. 161-170, 2009.
F. U. Situmorang, A. Hartiati dan B. A. Harsojuwono, “Pengaruh Konsentrasi Pati Ubi Talas (Colocasia esculenta) dan Jenis Plastisizer terhadap Karakteristik Bioplastik,” Jurnal Rekayasa dan Manajemen Agroindustri, vol. 7, no. 3, pp. 457-467, 2019.
P. Treenata, P. Monvisade dan M. Yamaguchi, “The Effect Glycerol/Water and Sorbitol/Water on the Plasticization of Hydroxyethylacryl Chitosan/Sodium Alginate Films,” MATEC Web of Conference, vol. 3033, pp. 1-4, 2015.
R. Wicaksono, K. Syamsu, I. Yuliasih dan M. Nasir, “Karakteristik Nanoserat Selulosa dari Ampas Tapioka dan Aplikasinya sebagai Penguat Film Tapioka,” Jurnal Teknologi Industri Pertanian, vol. 1, no. 23, pp. 38-45, 2013.
I. M. Dewi,, A. Z. Johannes, R. K. Pingak, M. Bukit dan H. I. Sutaji, “Pembuatan Bioplastik Berbahan Dasar Pati Jagung dengan Penambahan Serat Selulosa Dari Limbah Kertas,” Jurnal Fisika, vol. 6, no. 2, pp. 91-96, 2021.
S. Gea, K. M. Pasaribu, A. A. Sarumaha dan S. Rahayu, “Cassava starch/bacterial cellulose-based bioplastics with Zanthoxylum acanthopodium,” Biodiversitas, vol. 23, no. 5, pp. 2601-2608, 2022.
M. Samsuri, M. Gozan, R. Mardias, M. Baiquni, H. Hermansyah, A. Wijinarko, B. Prasetya dan M. Nasikin, “Pemanfaatan Selulosa Bagas Untuk Produksi Ethanol Melalui Sakarifikasi Dan Fermentasi Serentak Dengan Enzim Xylanase,” Makara, Teknologi, vol. 11, pp. 17-24, 2007.
N. D. Sunarya, B. Rusdi dan K. M. Yuliawati, “Penelusuran Pustaka Metode Ekstraksi Pati dari Biji Tumbuhan,” Prosiding Farmasi, vol. 7, no. 2, pp. 1-7, 2021.
M. Syuhada, S. A. Sofa dan E. Sedyadi, “The Effect of Cassava Peel Starch Addition to Bioplastic Biodegradation Based On Chitosan On Soil and River Water Media,” Biology, Medicine, & Natural Product Chemistry, vol. 9, no. 1, pp. 7-13, 2020.
Isroi, A. Cifriadi, T. Panji, N. A. Wibowo dan K. Syamsu, “Bioplastic production from cellulose of oil palm empty fruit bunch,” Earth and Environmental Science, vol. 65, pp. 1-9, 2017.
S. Safaria, N. Idiawati dan T. A. Zaharah, “Efektivitas Campuran Enzim Selulase Dari Aspergillus Niger dan Trichoderma Reesei Dalam Menghidrolisis Substrat Sabut Kelapa,” JKK, vol. 2, no. 1, pp. 46-51, 2013.
G. P. Maitan-Alfenas, E. M. Visser, R. F. Alfenas, B. R. G. Nogueira, G. G. d. Campos, A. A. Milagres, R. P. d. Vries dan V. V. Guimarães, “The influence of pretreatment methods on saccharification of sugarcane bagasse by an enzyme extract from Chrysoporthe cubensis and commercial cocktails: A comparative study,” Bioresource Technology, vol. 192, pp. 670-676, 2015.
A. E. O. Sghaier, Y. Chaabouni, S. Msahli dan F. Sakli, “Morphological and crystalline characterization of NaOH and NaOCl treated Agave americana L, fiber,” Industrial Crops and Products, vol. 36, pp. 257-266, 2012.
E. P. Ningsih, D. Ariyani dan Sunardi, “Pengaruh Penambahan Carboxymethyl Cellulose Terhadap Karakteristik Bioplastik Dari Pati Ubi Nagara (Ipomoea batatas L.),” Indo. J. Chem. Res., vol. 7, no. 1, pp. 77-85, 2019.
Y. Darni, L. Lismeri, M. Hanif, Sarkowi dan S. D. Evaniya, “Peningkatan Kuat Tarik Bioplastik dengan Filler Microfibrillated Cellulose dari Batang Sorgum,” Jurnal Teknik Kimia Indonesia, vol. 18, no. 2, pp. 37-41, 2019.
S. Intandiana, A. H. Dawam, Y. R. Denny, R. F. Septiyanto dan I. Afifah, “Pengaruh Karakteristik Bioplastik Pati Singkong dan Selulosa Mikrokristalin Terhadap Sifat Mekanik dan Hidrofobisitas,” EduChemia , vol. 4, no. 2, pp. 185-194, 2019.
H. W. Sulityo dan Ismiyati, “Pengaruh Formulasi Pati Singkong–Selulosa Terhadap Sifat Mekanik dan Hidrofobisitas PADA pembuatan bioplastik,” KONVERSI, vol. 1, no. 2, pp. 23-30, 2012.
Y. D. SISWANTO, “Potensi Bioplastik Berbasis Pati Kulit Singkong dengan Pengisi Selulosa Sabut Kelapa Berdasarkan Studi Literatur,” Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor, Bogor, 2020.
R. M. Panjaitan, Irdoni dan Bahruddin, “Pengaruh Kadar dan Ukuran Selulosa Berbasis Batang Pisang terhadap Sifat dan Morfologi Bioplastik Berbahan Pati Umbi Talas,” Jom FTEKNIK, vol. 4, no. 1, pp. 1-7, 2017.
H. Hermansyah, R. Carissa, M. B. Faiz dan P. Deni, “Food Grade Bioplastic based on Corn Starch with Banana Pseudostem Fibre/Bacterial Cellulose Hybrid Filler,” Advanced Materials Research, vol. 997, pp. 158-168, 2014.
M. A. Kamaluddin, Maryono, Hasri, M. U. Genisa dan H. P. Rizal, “Pengaruh Penambahan Plasticizer Terhadap Karakteristik Bioplastik dari Selulosa Limbah Kertas,” Analit: Analytical and Environmental Chemistry, vol. 7, no. 02, pp. 197-208, 2022.
A. H. A. Radtra dan S. Udjiana, “Pembuatan Plastik Biodegradable dari Pati Limbah Tongkol Jagung (Zea Mays) dengan Penambahan Filler Kalsium Silikat dan Kalsium Karbonat,” Distilat, vol. 2, no. 7, pp. 427-435, 2021.
A. Septiosari, Latifah dan E. Kusumastuti, “Pembuatan Dan Karakterisasi Bioplastik Limbah Biji Mangga Dengan Penambahan Selulosa dan Gliserol,” Indonesian Journal of Chemical Science, vol. 2, no. 3, pp. 157-162, 2014.
Maulida, M. Siagian dan P. Tarigan, “Production of Starch Based Bioplastic from Cassava Peel Reinforced with Microcrystalline Cellulose Avicel PH101 Using Sorbitol as Plasticizer,” Journal of Physics, vol. 710, pp. 1-7, 2016.
Y. Darni, T. M. Sitorus dan M. Hanif, “Produksi Bioplastik dari Sorgum dan Selulosa Secara Termoplastik,” Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan, vol. 10, no. 2, pp. 55-62, 2014.
I. Amri, Khairani dan Irdoni, “Sintesis dan karakterisasi bioplastik dari bahan baku ubi kayu (starch cassava) dan serat nanas,” Chempublish Journal, vol. 4, no. 2, pp. 62-70, 2019.
K. Udyani, K. Rinto dan Y. Handarni, “Pengolahan Limbah Penggilingan Padi Menjadi Bioplastik menggunakan Plastisizer Sorbitol,” Journal of Industrial Process and Chemical Engineering, vol. 1, no. 1, pp. 18-24, 2021.
H. Setiawan, R. Faizal dan A. Amrullah, “Penentuan Kondisi Optimum Modifikasi Konsentrasi Plasticizer Sorbitol Pva Pada Sintesa Plastik Biodegradable Berbahan Dasar Pati Sorgum dan Chitosan Limbah Kulit Udang,” Sainteknol, vol. 13, no. 1, pp. 29-38, 2015.
T. Behjat, A. R. Russly, C. A. Luqman, A. Y. Yus dan L. Nor Azowa, “Effect of PEG on the Biodegradability Studies of Kenaf Cellulose-Polyethylene Composites,” International Food Research Journal , vol. 16, pp. 243-247, 2009.
N. E. Wahyuningtiyas dan H. Suryanto, “Analysis of Biodegradation of Bioplastics Made of Cassava Starch,” Journal of Mechanical Engineering Science and Technology, vol. 1, no. 1, pp. 41-54, 2017.