Rabu, 01 Oktober 2014



PROPOSAL PENELITIAN


PENGARUH PENAMBAHAN KITOSAN TERHADAP KARAKTERISTIK BIOPLASTIK DARI PATI UMBI TALAS DENGAN MENGGUNAKAN GLISEROL SEBAGAI PLASTICIZER



DIAJUKAN
O
L
E
H


            TONI PAHRI SIRAIT                100405014


        



  



DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014







LEMBAR PENGESAHAN

PROPOSAL PENELITIAN

PENGARUH PENAMBAHAN KITOSAN TERHADAP KARAKTERISTIK PLASTIK DARI PATI
UMBI TALAS DENGAN MENGGUNAKAN
GLISEROL SEBAGAI PLASTICIZER


TONI PAHRI SIRAIT
100405014






Disetujui,


Koordinator Penelitian,                                             Dosen Pembimbing,



Ir. Renita Manurung, MT                         Mhd. Hendra S. Ginting, ST, MT
NIP. 19681214 199702 2 002                      NIP. 19700919 199903 1 001




BAB I
PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang
Di dunia modern penggunaan plastik tidak dapat dipungkiri merupakan bagian dari kehidupan sehari-hari. Penggunaan di tingkat rumah tangga, industri automobil, industri telekomunikasi, industri pertanian, dan juga di bidang kesehatan. Material plastik yang umumnya digunakan adalah turunan dari minyak bumi, dengan seiringnya waktu terjadi permasalahan bahan baku yang terbatas (Aznury dkk, 2010) dan semakin meningkatnya penggunaan plastik menimbulkan limbah plastik yang sulit didegradasi secara biologis oleh mikroba tanah (Atifah dkk, 2007).
Hal tersebut memberikan peluang bagi pengembangan plastik biodegradable atau biasa disebut bioplastik. Penggunaan kemasan bioplastik dapat menjadi solusi bagi permasalahan bahan baku dan limbah.
Bioplastik yang terbuat dari sumber daya alami dapat didaur ulang oleh proses biologis, sehingga melestarikan sumber daya alam yang terbatas bahan dasar minyak bumi (Pilla, 2011). Penggunaan utama bioplastik ditujukan untuk kemasan makanan. Dari sifat fisiknya, bioplastik bersifat termoplastic. Yaitu merupakan jenis plastik yang bisa didaur ulang/ dicetak lagi dengan proses pemanasan ulang (Swani dan Singh, 2010).
Beberapa bioplastik yang dikenal paling umum di dunia saat ini adalah poly lactyt acid (PLA), poly hidroksi alkanoat (PHA), bioplastik berbahan dasar pati dan lain-lain (Pilla, 2011). Bioplastik berbahan dasar pati paling menguasai hingga 66% pasar bioplastik, diikuti 27% PLA dan PHA, dan 7% dengan bahan lain-lain (Swani dan Singh, 2010).

Gambar 1.1 Konsumsi Bioplastik Global Berdasarkan Bahan Dasar
Hal ini karena pembuatan bioplastik berbahan dasar pati lebih sederhana dari pada bioplastik berbahan dasar polyester. Bioplastik berbahan dasar polyester membutuhkan proses fermentasi pati menggunakan bakteri laktobasilus (Ezeoha dan Ezenwanne, 2013). Sedangkan dalam penelitian ini menggunakan bioplastik berbasis pati yang terbuat dari bahan dasar pati talas dengan tambahan gliserol yang berfungsi sebagai plasticizer atau pelentur dan kitosan sebagai campuran pati.
Talas termasuk dalam salah satu jenis umbi-umbian. Talas mudah tumbuh di Indonesia. Produksi umbi talas dapat dilakukan dalam 6-8 bulan ditandai dengan daunya yang menguning. Umbi talas memiliki potensi untuk dapat digunakan sebagai bahan baku bioplastik karena memiliki kandungan pati yang tinggi, yaitu sekitar 70-80%. (Nurbaya dan Estiasih, 2013). Selain itu, harga talas dipasaran cukup murah. Setelah dilakukan survei di pasar Sore Padang Bulan (Medan) harga talas yakni Rp. 3.000/Kg. Umbi talas bukan merupkan komoditas pangan penting, hal tersebut diperkuat dari data ketahanan pangan penting Indonesia dibawah ini:
Tabel 1.1 Ketersediaan Komoditas Pangan Penting Indonesia Tahun 2009-2014
Komoditas
Produksi Per Tahun (000 Ton)
2009
2010
2011
2012
2013
2014
Pangan Nabati






1.      Beras
36.207
23.447
23.289
23.119
22.938
-
2.      Jagung
15.536
693
689
684
678
-
3.      Kedelai
884
2.110
2.193
2.277
2.362
-
4.      Kacang tanah
707
232
241
251
260
-
5.      Ubi kayu
21.129
4.851
5.146
5.447
5.754
-
6.      Ubi jalar
1.811
1.069
5.146
1.200
1.268
-
7.      Sayur
10.203
12.605
12.951
13.301
13.655
-
8.      Buah-buahan
17.95
7.210
7.408
7.608
7.811
-
9.      Minyak goreng
12.424
820
948
823
950
-
10.  Gula putih
2.823
2.230
2.267
2.305
2.343
-
Pangan Hewani






11.  Daging sapi
288
10.464
11.061
11.669
12.289
-
12.  Daging ayam
749
1.306
1.381
1.457
1.534
-
13.  Telur
1.296
2.007
2.122
2.239
2.358
-
14.  Susu
568
463
490
517
544
-
15.  Ikan
7.404
6.088
6.436
6.790
7.150
-
Sumber:  Data BPS diolah BKP, Jakarta 2014 


Kitosan memiliki kegunaan yang sangat luas dalam kehidupan sehari-hari. Kitosan merupakan turunan kitin yang banyak terdapat di komoditas perikanan seperti udang. Selain itu kitosan juga memiliki karakter fisiologis dan teknis yang menarik, dengan sifat non-toksik, anti oksidan, pembentuk film dan biodegradable. Oleh karena sifat pembentukan filmnya, kitosan telah dipakai sebagai pembungkus makanan. Film kitosan juga memiliki nilai permeabilitas uap air menengah dan dapat dipakai untuk meningkatkan umur simpan produk segar dan pangan dengan aktivasi air tinggi. Film kitosan yang dihasilkan bersifat kaku, dapat memanjang, fleksibel dan tidak mudah robek. Kebanyakan sifat mekanisnya adalah sebanding dengan polimer komersial berkekuatan sedang (Shahidi dkk, 1999).
Gliserol merupakan salah satu plasticizer yang banyak digunakan karena cukup efektif mengurangi ikatan hidrogen internal sehingga akan meningkatkan jarak intermolekuler. Secara teoritis plasticizer dapat menurunkan gaya internal diantara rantai polimer, sehingga akan menurunkan tingkat kegetasan dan meningkatkan permeabilitas terhadap uap air (Gontard dkk, 1993). Plastik edible yang dibentuk dari polimer murni bersifat rapuh sehingga digunakan plasticizer untuk meningkatkan fleksibilitasnya. Plastik kitosan dengan penambahan bahan tambahan plasticizer mempunyai sifat lebih fleksibel dari pada film tanpa plasticizer.

Rinaldi, dkk telah melakukan penelitian tentang Pengaruh Penambahan Gliserol Terhadap Sifat Kekutan Tarik dan Pemanjangan Saat Putus Bioplastik Dari Umbi Talas dalam jurnal Teknik Kimia USU, Article in press (2014) dengan menggunakan metode Casting. Variabel yang digunakan adalah variasi larutan pati (0,2 w/v; 0,3 w/v; 0,4 w/v), volume gliserol (1 %v, 2 %v, 3 %v), dan temperatur pemanasan pembentukan gelatin (60oC, 70oC, 80oC). Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa temperatur gelatinasi pati umbi talas yaitu 70oC. Penambahan gliserol berpengaruh terhadap nilai kekuatan Tarik dan pemanjangan saat putus. Seiring penambahan gliserol maka nilai kekuatan Tarik akan semakin menurun, sebaliknya nilai pemanjangan saat putus akan semakin meningkat.
 


1.1  Perumusan Masalah
Ada pun yang menjadi permasalahan dalam penelitian ini adalah :
  1. Bagaimana analisa karakteristik pati umbi talas yang meliputi kadar air, kadar abu dan kadar pati.
    1. Bagaimana karakteristik bahan bioplastik dari pati umbi talas yang meliputi : analisa sifat mekanis (kekuatan tarik (Tensile Strength) dan pepranjangan saat putus (Elongation Break)), analisa gelatinasi (FTIR), analisa morfologi (SEM) dan uji Biodegradabilitas.

1.2  Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
  1. Mengetahui karakteristik pati umbi talas.
  2. Mengetahui karakteristik bahan bioplastik dari pati umbi talas yang meliputi : analisa sifat mekanis ((kekuatan tarik (Tensile Strength) dan pepranjangan saat putus (Elongation Break)), analisa gelatinasi (FTIR), analisa morfologi (SEM) dan uji Biodegradabilitas.
  3. Mengetahui pengaruh penambahan khitosan dan gliserol terhadap kualitas bioplastik dari umbi talas.

1.3  Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat:
  1. Memanfaatkan sumber daya alam yang melimpah dengan pemanfaatan pati umbi talas sabagai bahan baku pembuatan bioplastik.
  2. Memberikan informasi bahwa penambahan khitosan dan gliserol dapat meningkatkan kualitas bioplastik yang dihasilkan.

1.4  Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penelitian Departemen Teknik Kimia, Universitas Sumatera Utara. Adapun bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu umbi talas dan khitosan sebagai bahan baku, gliserol 99,7% sebagai plasticizer, asam asetat 99,8% sebagai katalis, aquadest sebagai pencuci, pereaksi Molisch dan H2SO4 sebagai pereaksi uji Molisch dan larutan iodim sebagai pereaksi uji iod. Variabel yang digunakan adalah:
Variabel Tetap
Kondisi Operasi:
  1. Pengadukan kontinyu             : 30 menit
  2. Kecepatan pengadukan           : 50 rpm
  3. Asam Asetat 99,8%                : 2 ml
  4. Larutan pati                             : 0,2 w/v, 0,3 w/v dan 0,4 w/v
  5. Suhu gelatinisasi                     : 70oC             
                                   
Variabel Penelitian
Variasi Khitosan                           : 1 % w/v, 2 % w/v dan 3 % w/v
Variasi gliserol 99,7%                   : 1 %v, 2 %v dan 3 %v               (Sinaga, 2014)
Analisa hasil penelitian :
  1. Analisa Karakteristik Pati:
a.    Analisa Kadar Air berdasarkan AOAC (Official Methods of Analysis).
b.    Analisa Kadar Abu berdasarkan AOAC (Official Methods of Analysis).
c.    Analisa Kadar Pati berdasarkan uji Molisch dan uji Iod.
  1. Analisa Sifat Mekanikal Bioplastik:
a.    Kekuatan tarik (Tensile Strength) berdasarkan ASTM D882.
b.    Pepranjangan saat putus (Elongation Break) berdasarkan ASTM D882.
  1. Analisa Gelatinasi (FTIR).
  2. Analisa Morfologi (SEM).
  3. Uji Biodegradabilitas.

Diposting oleh di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)