Pencirian Bioplastik Komposit Tepung Singkong dan Natrium Alginat dengan Aditif Limonena Kulit Jeruk

PENCIRIAN BIOPLASTIK KOMPOSIT TEPUNG SINGKONG
DAN NATRIUM ALGINAT DENGAN ADITIF LIMONENA
KULIT JERUK

ASEP SARIFUDIN

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pencirian Bioplastik
Komposit Tepung Singkong dan Natrium Alginat dengan Aditif Limonena Kulit
Jeruk adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2014
Asep Sarifudin
NIM G44090109

ABSTRAK
ASEP SARIFUDIN. Pencirian Bioplastik Komposit Tepung Singkong dan
Natrium Alginat dengan Aditif Limonena Kulit Jeruk. Dibimbing oleh TETTY
KEMALA dan AHMAD SJAHRIZA
Bioplastik yang dibuat dari tepung singkong terplastisasi gliserol dengan
penambahan natrium alginat dan limonena kulit jeruk merupakan salah satu
alternatif untuk memecahkan masalah limbah plastik. Pembuatan bioplastik
dilakukan dengan memvariasikan komposisi tepung singkong:gliserol:natrium
alginat:limonena kulit jeruk sebesar 75:5:16:4, 75:5:12:8, 75:5:8:12, 75:5:4:16,
dan 75:5:0:20. Analisis dilakukan dengan mengukur bobot jenis, kekuatan tarik,
persen pemanjangan, permeabilitas uap air, sifat termal, morfologi, dan gugus
fungsi. Nilai bobot jenis dan kekuatan tarik bioplastik semakin menurun dengan
penambahan konsentrasi limonena kulit jeruk, tetapi nilai persen pemanjangannya
semakin naik dengan signifikan yang artinya elastisitas bioplastik semakin baik.

Analisis gugus fungsi menunjukkan bioplastik terbentuk melalui interaksi secara
fisika. Sifat hidrofobik limonena dapat menurunkan permeabilitas uap air pada
bioplastik dan sifat pemlastis limonena yang dapat masuk ke building block
polimer bioplastik menjadikan bioplastik yang dihasilkan lebih cerah, elastis, dan
homogen.
Kata kunci: Bioplastik, Limonena, Natrium alginat, Singkong.

ABSTRACT
ASEP SARIFUDIN. Characterization of Bioplastics Cassava Flour and Sodium
Alginate Composite with Limonene Orange Peel Additive. Supervised by TETTY
KEMALA and AHMAD SJAHRIZA
Bioplastic made from plasticized glycerol cassava flour with the addition of
sodium alginate and limonene orange peel is an alternative to solve the problem of
plastics waste. Bioplastic was produced by adjusting the composition of cassava
flour:glycerol:sodium alginate:limonene orange peel as much as 75:5:16:4,
75:5:12:8, 75:5:8:12, 75:5:4:16, and 75:5:0:20. The analysis was performed to
measure density, tensile strength, percent elongation, water vapor permeability,
thermal properties, morphology, and functional groups. The value of density and
tensile strength of bioplastics decreased with the addition of limonene orange
peel, but the value of percent elongation increased significantly that means the

elasticity of bioplastic is better. Functional groups analysis showed that
bioplastics formed through physic interaction. Hydrophobic characteristic of
limonene could decreased water vapor permeability of bioplastics and plasticizers
characteristic of limonene that could entered into the polymer building blocks
made bioplastics more brighter, elastic, and homogeneous.
Keyword: Bioplastic, Cassava, Limonene, Sodium alginate.

PENCIRIAN BIOPLASTIK KOMPOSIT TEPUNG SINGKONG
DAN NATRIUM ALGINAT DENGAN ADITIF LIMONENA
KULIT JERUK

ASEP SARIFUDIN

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

Judul Skripsi : Pencirian Bioplastik Komposit Tepung Singkong dan Natrium
Alginat dengan Aditif Limonena Kulit Jeruk
Nama
: Asep Sarifudin
NIM
: G44090109

Disetujui oleh

Dr Tetty Kemala, MSi
Pembimbing I

Drs Ahmad Sjahriza
Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

Judu} Skripsi: Pencirian Bioplastik Komposit Tepung Singkong dan Natrium
Alginat dengan AditifLimonena Kulit Jeruk
Nama
: Asep Sarifudin
: G44090109
NIM

Disetujui oleh

Dr Tetty Kemala, MSi
Pembimbing I

Tanggal Lulus:

I 3 FEB

Drs Ahmad Sjahriza
Pembimbing II

L

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2013 ini ialah
bioplastik, dengan judul Pencirian Bioplastik Komposit Tepung Singkong dan
Natrium Alginat dengan Aditif Limonena Kulit Jeruk.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Tetty Kemala, MSi dan Bapak
Drs Ahmad Sjahriza selaku pembimbing. Di samping itu, penghargaan penulis
sampaikan kepada Bapak Sawal dan Bapak Mulyana selaku Staff Laboran Lab
Kimia Anorganik serta staf laboratorium lainnya yang telah memberikan
kesempatan, fasilitas, dan arahan selama kegiatan penelitian berlangsung.
Ungkapan cinta dan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Almarhum

Ayah, Ibu, kedua adikku tercinta, Ibu Alfa Chasanah, Ustad Munif, Prof Rina
Oktaviani, kak Tomo, teman satu bimbingan (Didin, Yusni, Naadilah, Novi, kak
Doni), dan teman-teman semua atas segala doa dan kasih sayangnya. Tidak lupa
penulis sampaikan ucapan terima kasih kepada Donatur Beasiswa Badan Usaha
Milik Negara (BUMN) dan Program Pembinaan Sumber Daya Manusia Strategis
(PPSDMS) yang sudah memberikan kesempatan kepada penulis untuk bisa
mengenyam pendidikan di perguruan tinggi. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Januari 2014
Asep Sarifudin

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan
Metode
HASIL DAN PEMBAHASAN

Bioplastik Tepung Singkong-Natrium Alginat-Limonena
Analisis Bobot Jenis
Uji Tarik
Permeabilitas Uap Air
Sifat Termal
Analisis Morfologi
Gugus Fungsi
SIMPULAN DAN SARAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

iiiv
iiiv
iiiv
1
2
2
2
5

5
6
8
9
10
12
13
14
14
17
23

DAFTAR TABEL
1
2

Komposisi bioplastik
Hasil analisis gugus fungsi dengan FTIR

3

13

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8

Bioplastik dari tepung singkong-gliserol-Na alginat-limonena
Pengaruh komposisi bioplastik terhadap ketebalan
Pengaruh komposisi bioplastik terhadap bobot jenis
Pengaruh komposisi bioplastik terhadap kekuatan tarik
Pengaruh komposisi bioplastik terhadap persen pemanjangan
Pengaruh komposisi bioplastik terhadap permeabilitas uap air
Termogram bioplastik; (a) limonena 4%, (b) limonena 12%
Hasil foto SEM pada permukaan bioplastik dengan perbesaran 5000x

6
6
7
8
9
10
11
12

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6

Diagram Alir Penelitian
Analisis bobot jenis bioplastik
Data pengukuran ketebalan bioplastik
Data pengukuran sifat mekanik bioplastik
Data dan perhitungan permeabilitas uap air bioplastik
Spektrum FTIR bioplastik

17
18
19
19
20
21

1

PENDAHULUAN
Ketergantungan terhadap plastik tidak lepas dari nilai tambahnya sebagai
bahan pengemas yang sering digunakan oleh masyarakat. Plastik merupakan
bahan pengemas yang murah, mudah didapat, ringan, praktis, dan kedap air.
Plastik yang paling banyak beredar di pasaran saat ini merupakan polimer sintetik
dari petrokimia yang sulit terurai, seperti plastik jenis polietilena (PE), polistirena
(PS), dan polipropilena (PP) (Singh dan Sharma 2007). Penggunaan plastik
sintetik nonbiodegradabel sebagai bahan pengemas memang memiliki berbagai
keunggulan seperti mempunyai sifat mekanik yang baik, harganya yang murah,
dan kemudahan dalam proses pembuatan dan aplikasinya. Sayangnya, plastik
sintetik mempunyai kestabilan fisikokimia yang terlalu kuat sehingga plastik
sangat sukar terdegradasi secara alami dan menimbulkan masalah dalam
penanganan limbahnya (Tharanathan 2003).
Kebutuhan bioplastik mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya
kesadaran masyarakat akan pentingnya kelestarian lingkungan. Pendayagunaan
pati tropis seperti singkong dan sagu untuk bahan baku bioplastik bukan hanya
memberikan andil dalam penyelesaian masalah penanganan sampah plastik, tetapi
juga membuka peluang terciptanya industri baru di Indonesia (Pranamuda 2001).
Pembuatan bioplastik sebelumnya sudah banyak dilakukan oleh beberapa
peneliti, di antaranya pembuatan polipaduan pati-polistirena (Kemala 2010),
polipaduan poli(ε-kaprolakton)-pati (Hasan et al. 2007), poli(asam laktat)-patikitosan (Firdaus et al. 2008), poli(asam laktat)-lilin lebah (Ningsih 2011), dan pati
terplastisasi gliserol-natrium alginat (Ulfiah 2013). Sebagian besar penelitian
tersebut memanfaatkan pati tapioka sebagai bahan utama pembuatan bioplastik.
Akan tetapi, pada penelitian ini memanfaatkan tepung singkong yang harganya
relatif lebih murah dan ketersediaannya melimpah sebagai bahan utamanya.
Optimasi pembuatan bioplastik dilakukan dengan mengkompositkan tepung
singkong dengan natrium alginat dan dilakukan penambahan senyawa limonena
yang dihasilkan dari ekstraksi limbah kulit jeruk.
Singkong (Manihot esculenta Crantz) merupakan salah satu jenis umbiumbian yang memiliki kandungan pati yang sangat tinggi sebesar 94-97.5 g/100 g
tepung kering (Suppakul et al. 2013). Menurut data dari Kementrian Pertanian,
Indonesia adalah negara produsen singkong terbesar ketiga di dunia dengan ratarata produksi dalam lima tahun terakhir adalah 24 juta ton per tahun. Potensi
pengembangan bioplastik berbahan dasar tepung singkong di Indonesia sangat
besar.
Natrium alginat merupakan polisakarida linear yang disusun oleh residu
asam β-D-manuronat dan α-L-guluronat dan dihubungkan melalui ikatan 1,4.
Natrium alginat dihasilkan dari alga cokelat yang banyak hidup di perairan laut
Indonesia. Natrium alginat tidak bersifat toksik, tidak menyebabkan alergi,
bersifat biodegradabel dan biokompatibel (Kurniasari dan Nurul 2012).
Limbah kulit jeruk merupakan sumber senyawa limonena yang akan
digunakan sebagai aditif untuk optimasi kualitas bioplastik yang dihasilkan.
Kandungan senyawa limonena dalam minyak kulit jeruk sebesar 94% (Shikata et
al. 2012). Penambahan aditif limonena dari limbah kulit jeruk ini dapat

2

meningkatkan derajat kejernihan, elastisitas, serta permeabilitas bioplastik
terhadap oksigen dan CO2 (Arrieta et al. 2013).
Berdasarkan latar belakang di atas, penelitian ini bertujuan membuat
bioplastik yang berasal dari tepung singkong dan natrium alginat dengan aditif
limonena dari limbah kulit jeruk dan menguji karakteristik bioplastik yang dibuat.

BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan adalah piknometer pirex 25 mL, hot plate,
blender, alat uji tarik Tensolab-MEY, Spektrofotometer Inframerah Transformasi
Fourier (FTIR) Shimadzu-60, mikroskop elektron payaran (SEM) JSM-6360LA,
Differential Thermal Analysis (DTA)-Thermo Gravimetric Analysis (TGA)
(Shimadzu DTG-60H, TA60WS, dan FC-60A), dan peralatan gelas. Bahan-bahan
yang digunakan adalah tepung singkong, natrium alginat, gliserol, limbah kulit
jeruk, NaHCO3, dan air destilata.

Metode
Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap (Lampiran 1). Tahap pertama
adalah ekstraksi limonena dari kulit jeruk. Tahap kedua adalah pembuatan
bioplastik tepung singkong-natrium alginat-limonena dengan variasi komposisi
dan penambahan zat pemlastis gliserol. Tahap ketiga adalah penentuan bobot
jenis, uji tarik, uji permeabilitas uap air, analisis morfologi plastik dengan SEM,
analisis termal dengan DTA-TGA, dan analisis gugus fungsi dengan FTIR.
Ekstraksi Limonena dari Limbah Kulit Jeruk (BPPT 2005)
Perlakuan awal yaitu kulit jeruk dicuci sampai bersih, kemudian direndam
di dalam larutan NaHCO3 selama satu hari dengan perbandingan setiap satu
kilogram kulit jeruk direndam dengan satu liter larutan NaHCO3. Tujuan
perendaman untuk membuat kulit jeruk lunak dan melunakkan dinding-dinding
sel kulit jeruk sehingga ketika pengepresan sel-sel tersebut mudah pecah dan
minyak kulit jeruk lebih mudah keluar. Setelah perendaman tersebut, kulit jeruk
dirajang sampai halus kemudian di blender. Kulit jeruk yang telah halus diperas
dengan alat pres hidrolik. Mula-mula tekanan rendah setelah itu tekanan
dinaikkan secara pelan-pelan. Selama pemerasan dilakukan penyemprotan dengan
air dingin. Pemerasan ini dilakukan sebanyak dua kali. Hasil yang diperoleh
berupa emulsi minyak di dalam air. Tahap selanjutnya yaitu pemisahan emulsi
minyak dengan dekantasi. Emulsi minyak dimasukkan ke dalam botol dekantasi
yang berfungsi sebagai pemisah fraksi air dan minyak emulsi. Setelah itu, botol
yang berisi emulsi disimpan di dalam lemari pendingin selama sehari. Fraksi air
yang berada pada bagian bawah dibuang. Cara pembuangannya yaitu dengan cara
membuka saluran pemasukan, kemudian kran pengeluaran dibuka sampai semua

3

fraksi air mengalir keluar. Minyak kulit jeruk disimpan di dalam botol kaca
berwarna gelap dalam keadaan tertutup rapat pada tempat yang tidak panas.
Pembuatan Bioplastik
Tepung singkong dan natrium alginat yang akan digunakan ditimbang
terlebih dahulu sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan (Tabel 1). Tepung
singkong dipanaskan dalam 45 mL akuades pada suhu 60 °C selama 10 menit.
Pemlastis lalu dicampurkan dengan tepung singkong kemudian dihomogenkan
selama 15 menit hingga didapatkan tepung singkong terplastisasi. Natrium alginat
yang sudah ditimbang dilarutkan dengan akuades sampai terbentuk larutan alginat
lalu ditempatkan ke dalam campuran tepung singkong-gliserol. Ke dalam
campuran masukkan pula larutan limonena sesuai dengan komposisi yang telah
ditentukan. Campuran tersebut diaduk sampai homogen dengan pemanasan pada
suhu 70 °C. Setelah homogen, polipaduan yang terbentuk didiamkan selama 5
menit agar terbebas dari gelembung udara dan dicetak pada pelat kaca. Setelah itu
bioplastik dikeringudarakan selama 24 jam dan bioplastik dilepaskan untuk
dianalisis bobot jenis, kuat tarik, permeabilitas, gugus fungsi, morfologi, dan
analisis termal.

Kode
Komposisi
K
L
M
N
O

Tabel 1 Komposisi bioplastik
Tepung
Natrium
Limonena Gliserol
Singkong (%)
Alginat (%)
(%)
(%)
75.00
16.00
4.00
5.00
75.00
12.00
8.00
5.00
75.00
8.00
12.00
5.00
75.00
4.00
16.00
5.00
75.00
0.00
20.00
5.00

Pengukuran Ketebalan
Bioplastik yang akan diukur harus memiliki ketebalan yang seragam. Oleh
karena itu, pencetakan bioplastik harus dilakukan dengan sebaik mungkin.
Ketebalan bioplastik diukur dengan menggunakan mikrometer pada 10 daerah
acak pada sampel bioplastik.
Penentuan Bobot Jenis (Kemala et al. 2010)
Bobot jenis setiap sampel paduan diukur dengan cara setiap sampel
dipotong dengan ukuran yang seragam menggunakan pembolong kertas. Bobot
kosong piknometer ditimbang (W0). Potongan sampel dimasukkan ke dalam
piknometer dan ditimbang (W1). Akuades ditambahkan ke dalam piknometer yang
telah berisi potongan sampel hingga tidak terdapat gelembung udara dan
ditimbang bobotnya (W2). Piknometer yang hanya berisi akuades ditimbang
bobotnya (W3). Bobot jenis sampel ditentukan berdasarkan data yang didapat
melalui persamaan:
D=

[

]

(1)

4

Keterangan:
D
D1
Dα

= bobot jenis contoh (g/mL)
= bobot jenis air (g/mL)
= bobot jenis udara pada suhu percobaan (g/mL)

Uji Tarik
Bioplastik yang telah dikeringkan dibuat dengan ukuran panjang 12 cm dan
lebar 2 cm. Kemudian potongan bioplastik dijepitkan pada alat uji tarik dan
ditarik dengan kecepatan konstan dan beban maksimum 5 kgf. Data yang
dihasilkan dicetak di atas kertas. Untuk perhitungan besarnya kekuatan tarik dan
perpanjangan dapat menggunakan persamaan 2 dan persamaan 3.
Fmaks

E

(2)

(3)

Keterangan :
= kekuatan tarik (N/mm2)
Fmaks = tegangan maksimum (N)
A
= luas penampang lintang (mm2)
%E
= perpanjangan (%)
= pertambahan panjang spesimen (mm)
L0
= panjang spesimen mula-mula (mm)
Analisis Permeabilitas Uap Air
Teknik yang digunakan adalah dengan mengukur laju transmisi uap air
menggunakan metode wet cup yang telah dimodifikasi berdasarkan ASTM E 9695. bioplastik yang akan diuji dijadikan penutup cawan petri yang telah diisi
akuades. Bobot akuades yang hilang dipantau berdasarkan fungsi waktu sampai
keadaan tunak dan laju transmisi uap air (WVTR) dihitung dari keadaan tunaknya.
Ketebalan bioplastik diukur pada 10 tempat yang berbeda. Lubang dibuat pada
aluminium foil dengan luas lubang 10% luas permukaan akuades dan nilainya
harus diketahui dengan pasti. Akuades dimasukkan ke dalam cawan petri
sebanyak 30 mL kemudian lubang ditutup dengan menggunakan bioplastik yang
direkatkan dengan lem epoxy pada aluminium foil. Cawan petri yang telah ditutup
menggunakan bioplastik disimpan selama 1 jam agar bioplastik merekat
sempurna. Cawan ditimbang kemudian dimasukkan ke dalam oven pada suhu 37
± 0.5 °C. Sampel diambil dan ditimbang setiap 1 jam selama 5 jam. Kurva dibuat
antara waktu uji (sumbu x) dalam menit dan bobot akuades yang hilang (sumbu y)
dalam gram.
(4)
Keterangan:
WVTR = Laju transmisi uap air (g s-1 m-2)

5

-

-

a-

(5)

Keterangan:
S
= Tekanan udara jenuh pada suhu 37 ˚C (6266. 34 Pa)
R1
= RH dalam cawan = 100%
R2
= RH pada suhu 37 °C = 81%
d
= Ketebalan
Analisis Termal dengan DTA-TGA
Bioplastik ditimbang sebanyak 25 mg. Setelah itu, digerus dalam lumpang
dan dicetak pada pelat platinum untuk dilakukan analisis termal. Bahan
pembanding yang digunakan, yaitu Al(OH)3. Kondisi alat diatur dan dioperasikan
pada suhu 28-400 ºC dengan kecepatan pemanasan 20 ºC per menit. Hasil analisis
termal berupa kurva hubungan waktu dengan suhu. Kurva yang dihasilkan dicetak
di atas kertas.
Analisis Morfologi dengan SEM
Analisis dilakukan menggunakan SEM. Sampel yang berupa bioplastik
dimasukkan ke dalam tempat sampel dengan perekat ganda dan dilapisi dengan
logam emas pada keadaan vakum. Sampel diamati menggunakan SEM dengan
tegangan 10 kV. Hasil yang didapat dicetak.
Analisis Gugus Fungsi dengan FTIR
Analisis dilakukan menggunakan FTIR. Sampel yang berupa bioplastik
ditempatkan ke dalam tempat contoh. Spektrum FTIR dari paduan direkam
menggunakan spektrometer pada suhu ruang. Hasilnya didapat berupa
spektrogram hubungan antara bilangan gelombang dengan intensitas.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Bioplastik Tepung Singkong-Natrium Alginat-Limonena
Bioplastik dibuat dari tepung singkong terplastisasi gliserol yang dipadukan
dengan natrium alginat konsentrasi 0, 4, 8, 12, dan 16%. Setelah itu, campuran
tersebut ditambahkan limonena kulit jeruk dengan konsentrasi 4, 8, 12, 16, dan
20%. Gliserol yang ditambahkan berfungsi sebagai pemlastis yang dapat masuk
ke dalam jejaring polimer pati tepung singkong. Menurut Guilbert (1999),
penambahan pemlastis menyebabkan turunnya gaya intermolekular sepanjang
rantai polimer sehingga tegangan tariknya menurun dan meningkatkan
elastisitasnya. Proses plastisasi dilakukan pada suhu 40 °C. Tahap selanjutnya
adalah pencampuran natrium alginat dan limonena kulit jeruk. Setelah itu,
dilakukan proses pemanasan kembali pada suhu antara 65-75 °C. Proses
pemanasan ini bertujuan agar terjadi gelatinasi pada campuran polimer tersebut

6

yang ditunjukkan dengan adanya perubahan warna putih pada larutan tepung
singkong-gliserol menjadi transparan (Murphy 2006). Bioplastik yang dihasilkan
dengan penambahan natrium alginat dan limonena kulit jeruk terlihat homogen,
elastis, kuat, halus, dan bening dengan warna yang relatif sama secara kasat mata
pada berbagai macam komposisi (Gambar 1).

Gambar 1 Bioplastik dari tepung singkong-gliserol-Na alginat-limonena
Bioplastik yang dihasilkan memiliki ketebalan yang berbeda-beda
tergantung dari komposisi bahan dasar penyusunnya, yaitu perbandingan antara
natrium alginat dan limonena kulit jeruk yang merupakan variabel tidak tetap
pada penelitian ini (Lampiran 3). Ketebalan bioplastik semakin menurun dari
komposisi K ke komposisi O yang artinya natrium alginat dan limonena kulit
jeruk berpengaruh pada ketebalan bioplastik (Gambar 2). Komposisi O dengan
kandungan limonena 20% memiliki ketebalan yang paling tipis yaitu hanya 0.073
mm.
0.12
0.103

ketebalan (mm)

0.10
0.085

0.08

0.077

0.074

0.073

75:5:8:12
(M)

75:5:4:16
(N )

75:5:0:20
(O)

0.06
0.04
0.02
0.00
75:5:16:4
(K)

75:5:12:8
(L)

komposisi tepung singkong:gliserol:alginat:limonena (%)

Gambar 2 Pengaruh komposisi bioplastik terhadap ketebalan

7

Bobot Jenis
Penentuan bobot jenis bioplastik dilakukan dengan metode piknometer yang
didasarkan pada prinsip penentuan massa cairan dan ruangan yang ditempati
cairan tersebut. Bobot jenis merupakan suatu besaran yang menyatakan
perbandingan antara massa bahan dengan volume (g/mL). Besarnya nilai bobot
jenis menunjukkan keteraturan penyusunan molekul dalam bioplastik. Semakin
tinggi nilainya maka semakin tingi pula tingkat keteraturan molekul penyusunnya
(Kemala 2010). Lampiran 2 memperlihatkan data pengukuran bobot jenis
bioplastik tiap ulangan. Pengukuran dilakukan tiga kali ulangan untuk setiap
bioplastik yang dihasilkan.
3.00

2.7430

bobot jenis (g/mL)

2.50
2.0575

2.00
1.4384

1.50
1.00

0.8709
0.5961

0.50
0.00
75:5:16:4
(K)

75:5:12:8
(L)

75:5:8:12
(M)

75:5:4:16
(N)

75:5:0:20
(O)

komposisi tepung singkong:gliserol:alginat:limonena (%)

Gambar 3 Pengaruh komposisi bioplastik terhadap bobot jenis
Berdasarkan Gambar 3, nilai bobot jenis bioplastik semakin menurun dari
komposisi K ke komposisi O. Komposisi O memiliki nilai bobot jenis paling kecil
di antara yang lainnya yaitu komposisi dengan limonena kulit jeruk sebanyak 20%
dengan bobot jenis sebesar 0.5961 g/mL. Menurut Wijaya (2013), penambahan
natrium alginat pada awalnya akan meningkatkan bobot jenis bioplastik, tetapi
seiring dengan peningkatan konsentrasi natrium alginat yang ditambahkan, bobot
jenis bioplastik akan semakin menurun. Hal ini disebabkan karena menurunnya
interaksi rantai utama polimer seiring dengan peningkatan konsentrasi natrium
alginat sehingga merenggangkan rantai-rantai polimer yang berakibat keteraturan
bioplastik yang semakin menurun.
Pada penelitian ini, penambahan konsentrasi natrium alginat dari komposisi
K ke komposisi O justru semakin menurun, tetapi hasil menunjukkan bobot jenis
bioplastik yang dihasilkan pun semakin menurun. Hal ini membuktikan bahwa
senyawa yang paling berpengaruh terhadap nilai bobot jenis bioplastik pada
penelitian ini adalah senyawa limonena kulit jeruk. Semakin tinggi konsentrasi
limonena yang ditambahkan maka semakin kecil bobot jenis bioplastik yang

8

dihasilkan akibat terjadinya perenggangan rantai polimer oleh limonena sehingga
bioplastik yang dihasilkan akan semakin elastis (Arrieta et al. 2013).

Uji Tarik
Uji tarik merupakan analisis yang dilakukan untuk mengetahui sifat
mekanik dari bioplastik yang dihasilkan. Ada dua macam analisis yang dilakukan
dalam uji tarik, yaitu kekuatan tarik dan persen pemanjangan (elongasi). Uji tarik
bioplastik dipengaruhi oleh komposisi bahan penyusun dari bioplastik tersebut.
Berdasarkan hasil uji bobot jenis yang dilakukan, senyawa limonena kulit jeruk
merupakan variabel komposisi yang paling berpengaruh terhadap sifat mekanik
bioplastik dalam penelitian ini. Lampiran 4 menunjukkan hasil pengukuran
kekuatan tarik dan persen pemanjangan dari bioplastik yang dihasilkan.
Kekuatan tarik adalah kekuatan maksimum suatu bahan untuk dapat
menahan tegangan yang diberikan. Berdasarkan Gambar 4, kekuatan tarik
bioplastik semakin menurun dari komposisi K ke komposisi O. Bioplastik dengan
penambahan limonena 20% (komposisi O) memiliki nilai kekuatan tarik yang
terkecil, yaitu 1.3888 MPa. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh
Arrieta et al. (2013) yang menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi
limonena yang ditambahkan maka semakin rendah kekuatan tarik dari bioplastik
yang dihasilkan akibat menurunnya daya kohesi rantai polimer bioplastik. Nilai
kekuatan tarik bioplastik akan berbanding lurus dengan nilai bobot jenisnya
(Fuenmayor et al. 2013).
4.00
3.5932

Kekuatan tarik (MPa)

3.50
3.00

2.6812

2.5812

2.50
2.00

1.8837
1.3888

1.50
1.00
0.50
0.00
75:5:16:4
(K)

75:5:12:8
(L)

75:5:8:12
(M)

75:5:4:16
(N)

75:5:0:20
(O)

komposisi tepung singkong:gliserol:alginat:limonena (%)

Gambar 4 Pengaruh komposisi bioplastik terhadap kekuatan tarik
Pemanjangan bioplastik merupakan pertambahan panjang tertentu pada saat
terjadi peregangan hingga sampel bioplastik terputus. Persen pemanjangan sangat
dipengaruhi oleh jumlah pemlastis yang ditambahkan ke dalam komposisi
bioplastik (Kemala 2010). Akan tetapi, penambahan pemlastis dalam penelitian
ini merupakan variabel tetap yang konsentrasi penambahannya sama untuk semua

9

komposisi. Gambar 5 menunjukkan pemanjangan bioplastik semakin besar dari
komposisi K ke komposisi O. Komposisi K dengan konsentrasi limonena kulit
jeruk 20% mempunyai nilai persen pemanjangan yang paling tinggi yaitu
28.591%. Hal ini menunjukkan semakin tinggi konsentrasi limonena kulit jeruk
dalam komposisi bioplastik maka semakin tinggi pula persen pemanjangan
bioplastik tersebut. Limonena kulit jeruk mempunyai sifat sebagai pemlastis yang
dapat masuk ke dalam building block polimer sehingga dapat meningkatkan
mobilitas molekul polimer dan membuat polimer menjadi lebih amorf (Arrieta et
al. 2013). Struktur molekul amorf memiliki keteraturan yang lebih rendah
dibandingkan molekul kristalin yang menyebabkan polimer bioplastik yang
dihasilkan menjadi lebih elastis (Sperling 2006).
35.00

Pemanjangan (%)

30.00

28.591

25.00
18.935

20.00

17.221

15.00
10.00

12.641
8.2941

5.00
0.00
75:5:16:4
(K)

75:5:12:8
(L)

75:5:8:12
(M)

75:5:4:16
(N)

75:5:0:20
(O)

komposisi tepung singkong:gliserol:alginat:limonena (%)

Gambar 5 Pengaruh komposisi bioplastik terhadap persen pemanjangan

Permeabilitas Uap Air
Penentuan permeabilitas uap air (WVP) bioplastik dilakukan dengan
mengukur laju transmisi uap air menggunakan metode wet cup yang telah
dimodifikasi berdasarkan ASTM E 96-95. WVP merupakan salah satu analisis
yang penting dalam pencirian bioplastik karena nilai WVP menunjukkan
ketahanan suatu bioplastik dalam menjaga transmisi uap air sehingga bahan yang
dikemas menjadi lebih awet. Semakin tinggi nilai WVP maka kualitas bioplastik
tersebut kurang baik. Nilai WVP sangat dipengaruhi oleh sifat bahan penyusun
bioplastik tersebut. Penambahan pemlastis juga dapat meningkatkan nilai WVP
bioplastik karena dapat meningkatkan higroskopisitas dan volume bebas polimer
bioplastik (Firdaus et al. 2008). Lampiran 5 menunjukkan hasil pengukuran WVP
bioplastik pada tiap komposisi.

10

7.00

WVP (x10-9 g s-1 m-1 Pa-1)

6.00

5.7433

5.00
4.00

4.1039
3.4179
2.9639

3.00

2.7619

2.00
1.00
0.00
75:5:16:4 75:5:12:8 75:5:8:12 75:5:4:16 75:5:0:20
(K)
(L)
(M)
(N)
(O)

komposisi tepung singkong:gliserol:alginat:limonena (%)

Gambar 6 Pengaruh komposisi bioplastik terhadap permeabilitas uap air
Gambar 6 menunjukkan permeabilitas uap air (WVP) bioplastik semakin
menurun dari komposisi K ke komposisi O. Komposisi O dengan kandungan
limonena kulit jeruk 20% memiliki nilai WVP paling rendah yaitu 2.7619 x 10-9 g
s-1 m-1 Pa-1. Hasil tersebut menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi
limonena kulit jeruk maka nilai permeabilitas uap air (WVP) bioplastik tersebut
semakin rendah yang artinya kualitas dari bioplastik yang dihasilkan semakin
baik. Menurut Arrieta et al. (2013), penambahan limonena dalam komposisi
bioplastik dapat menurunkan nilai permeabilitas uap air karena limonena
mempunyai sifat hidrofobik (tidak suka air) sehingga dapat mencegah terjadinya
adsorpsi uap air pada permukaan bioplastik.

Analisis Termal
Analisis termal dilakukan dengan menggunakan analisis DTA-TGA yang
bertujuan untuk mengetahui kehilangan massa terhadap panas yang diberikan
dengan menganalisis penurunan bobot bioplastik dalam fungsi temperatur serta
mengetahui titik leleh bioplastik tersebut. Differential Thermal Analysis (DTA)
adalah suatu metode untuk mengetahui panas yang diserap atau dibebaskan dari
sampel bioplastik dengan cara mengukur perbedaan temperatur antara sampel
bioplastik dengan senyawa pembanding sebagai fungsi temperatur. Perubahan
panas yang dicatat adalah akibat kehilangan atau penyerapan panas karena adanya
reaksi dalam sampel bioplastik baik secara eksotermis maupun endotermis. Jika
H positif (reaksi endotermis) maka temperatur sampel bioplastik akan lebih
rendah dari pembanding, sedangkan jika H negatif (reaksi eksotermis) maka
temperatur sampel bioplastik akan melebihi senyawa pembanding. Thermo
Gravimetric Analysis (TGA) merupakan suatu metode untuk mengukur perubahan
massa sampel bioplastik sebagai fungsi temperatur (Sutiani 2009).

11

(a)

(b)
Gambar 7 Termogram bioplastik; (a) limonena 4%, (b) limonena 12%
Gambar 7 merupakan kurva (termogram) hasil pengukuran dengan DTATGA pada sampel bioplastik dengan komposisi K yang mengandung limonena
kulit jeruk 4% dan komposisi M yang mengandung limonena kulit jeruk 12%.
Termogram DTA dapat digunakan untuk melihat temperatur leleh dari polimer
bioplastik. Bioplastik dengan komposisi K (limonena 4%) memiliki temperatur
leleh 126.77 °C dan komposisi M (limonena 12%) sebesar 118.78 °C. Terjadinya
penurunan temperatur leleh akibat penambahan limonena kulit jeruk ini karena

12

interaksi rantai polimer semakin menurun sehingga derajat kebebasan rantai
polimer meningkat yang akibatnya pergerakan rantai polimer pun semakin tinggi
(Arrieta et al. 2013).
Pada termogram DTA sampel bioplastik dengan kandungan limoneana 12%
(komposisi M) terjadi proses eksotermik pada suhu 323.09 °C yang berarti sampel
bersifat metastabil dan proses eksoterm DTA menandakan penurunan entalpi
sampel yang mengindikasikan perubahan ke struktur yang lebih stabil.
Sebaliknya, termogram DTA sampel bioplastik dengan kandungan limonena 4%
(komposisi K) menunjukkan proses degradasi polimer yang bersifat endotermik
pada suhu 283.16 °C (Sutiani 2009). Hal ini menunjukkan bahwa penambahan
konsentrasi limonena dapat meningkatkan kestabilan struktur bioplastik.
Termogram TGA dapat digunakan untuk mengetahui dekomposisi atau
penurunan bobot polimer bioplastik. Hasil TGA menunjukkan bioplastik dengan
komposisi K (limonena 4%) terjadi penurunan bobot sebanyak 19.707 mg dan
bioplastik dengan komposisi M (limonena 12%) sebanyak 21.270 mg. Hal ini
menunjukkan terjadinya penurunan stabilitas termal bioplastik akibat penambahan
limonena kulit jeruk karena adanya peningkatan derajat kebebasan rantai polimer
dan dipengaruhi karakter pemlastis dari limonena sendiri (Arrieta et al. 2013).
Hasil analisis termogram DTA dan TGA menunjukkan adanya keterkaitan antara
sifat termal dengan nilai bobot jenis dan uji tarik bioplastik.

Analisis Morfologi
Analisis morfologi dilakukan untuk mengetahui kehomogenan bioplastik.
Analisis dilakukan menggunakan SEM dengan perbesaran 5000 kali pada
bioplastik dengan komposisi tepung singkong: gliserol: natrium alginat: limonena
sebesar 75:5:8:12 (komposisi M). Hal ini dilakukan karena pada komposisi ini
menunjukkan permukaan bioplastik yang paling homogen secara kasat mata.

Gambar 8 Hasil foto SEM pada permukaan bioplastik dengan perbesaran 5000x
Hasil SEM (Gambar 8) menunjukkan permukaan bioplastik yang cukup
homogen yang artinya penyebaran bahan-bahan penyusunnya sudah cukup
merata. Warna putih yang terlihat di foto SEM diduga merupakan limonena yang
melapisi hampir seluruh permukaan bioplastik. Pelapisan limonena ini

13

menyebabkan bioplastik yang dihasilkan terlihat lebih bening dengan tingkat
kejernihan yang cukup tinggi, lebih elastis, dan struktur permukaannya lebih halus
(Fuenmayor et al. 2013).

Gugus Fungsi
Identifikasi gugus fungsi dilakukan menggunakan FTIR. Identifikasi
dilakukan pada bioplastik dan bahan-bahan penyusunnya dengan tujuan untuk
mengtahui proses interaksi pencampuran bahan pada pembuatan bioplastik ini
terjadi secara fisika atau kimia. Interaksi secara fisika ditandai dengan adanya
penggabungan gugus fungsi antara komponen-komponen penyusun bioplastik,
sedangkan interaksi secara kimia ditandai dengan munculnya gugus fungsi baru
pada spektrogram (Harvey 2000). Lampiran 6 menunjukkan hasil spektrum FTIR
tepung singkong, gliserol, natrium alginat, limonena kulit jeruk, dan bioplastik
yang dihasilkan.
Tabel 2 Hasil analisis gugus fungsi dengan FTIR
Bilangan Gelombang
Gugus Fungsi
Spesimen
(cm-1)
(Pavia et al. 2001)
Tepung singkong
3263.56
Regangan O-H
2931.80
Regangan C-H
1415.75
Tekuk C-H
3452.41
Regangan O-H
Gliserol
2941.44
Regangan C-H
1402.25
Tekuk C-H
3248.13
Regangan O-H
2924.09
Regangan C-H
Natrium alginat
1600.92
C=O (asam)
1206.30
Regangan C-O-C
3023.26
C-H aromatik
Limonena kulit
2838.37
Renggangan C-H
jeruk
1645.07
C=C aromatik
1453.88
Tekuk C-H
888.24
Tekuk C-H
3298.28
Regangan O-H
Bioplastik tepung
2809.52
Regangan C-H
singkong-gliserol1604.77
C=O (asam)
alginat-limonena
1411.89
Tekuk C-H
1149.57
Regangan C-O-C
852.54
Tekuk C-H
Berdasarkan hasil analisis spektrum FTIR pada Tabel 2, menunjukkan
gugus fungsi dari tepung singkong, gliserol, natrium alginat, dan limonena kulit
jeruk muncul kembali pada spektrum bioplastik yang dihasilkan dengan gugus
fungsi yang hampir sama dan tidak terlihat adanya gugus fungsi baru yang
terbentuk. Hal ini menunjukkan komponen penyusun bioplastik hanya
berinteraksi secara fisika.

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Bioplastik tepung singkong yang terplastisasi gliserol dengan penambahan
natrium alginat dan limonena kulit jeruk memiliki ketebalan yang semakin
menurun dengan penambahan konsentrasi limonena. Nilai bobot jenis dan
kekuatan tarik bioplastik juga semakin menurun dengan penambahan konsentrasi
limonena kulit jeruk, tetapi nilai persen pemanjangan putusnya semakin naik
dengan signifikan yang artinya elastisitas bioplastik semakin baik. Sifat
hidrofobik limonena dapat menurunkan permeabilitas uap air pada bioplastik dan
sifat pemlastis limonena yang dapat masuk ke building block polimer bioplastik
menjadikan lebih cerah, elastis, dan homogen. Bioplastik yang dihasilkan terjadi
melalui proses interaksi secara fisika.

Saran
Hasil pencirian dengan beberapa analisis menunjukkan sifat bioplastik yang
didapatkan pada penelitian ini sudah cukup baik. Namun, perlu dilakukan
optimasi lagi dengan beberapa cara, seperti melakukan pengadukan menggunakan
homogenizer pada pembuatan bioplastik sehingga menghasilkan bioplastik yang
lebih homogen, meningkatkan kualitas hasil ekstraksi limonena kulit jeruk agar
lebih murni, dan optimasi pada komposisi bioplastik yang akan dibuat. Selain itu
juga, pada tahapan pencirian dapat ditambahkan pengukuran permeabilitas
terhadap oksigen dan sifat antibakteri bioplastik.

DAFTAR PUSTAKA
[ASTM] America Sociaty for Testing and Materials. 1995. Standart Test Methods
for Water Vapor Transmission of Materials. E96-95. Philadelphia (US):
ASTM.
[ASTM] America Sociaty for Testing and Materials. 2005. Standard Test Methods
for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting. D638. Philadelphia (US):
ASTM.
[BPPT]. 2005. Teknologi Tepat Guna Pengolahan Minyak Kulit Jeruk. Sumatera
Barat (ID): Dewan Ilmu Pengetahuan.
Arrieta MP, Juan L, Santiago F, Mercedes P. 2013. Characterization of PLAlimonene blends for food packaging applications. J Polym Test. 32: 760–
768.
Firdaus F, Mulyaningsih S, Anshory H. 2008. Sintesis film kemasan ramah
lingkungan dari komposit pati, kitosan, dan asam polilaktat dengan
pemlastis gliserol: studi morfologi dan karakteristik mekanik. J Logika.
5:1-14.

15

Fuenmayor CA, Erika M, Maria SC, Luciano P,Simona B, Marco, Alberto S,
Saverio M. 2013. Encapsulation of R-(+)-limonene in edible electrospun
nanofibers. J Chem Eng Trans. 32: 1771-1776.doi: 3303/CET 1332296.
Guilbert S. 1999. Corn protein-based thermoplastic resins : Effect of some polar
and amphiphilic plastisizers. J Agric Food Chem. 47: 1254-1261.doi:
10.1021/jf980976j.
Harvey D. 2000. Modern Analytical Chemistry. New York (US): Mc Graw-Hill.
Hasan M, Areana IM, Sulastri, Rusmana, Hanum L. 2007. Plastik ramah
lingkungan dari poli (ε-kaprolakton) dan pati tapioka dengan refined blench
and deodorized palm oil (RBDPO) sebagai pemlastis alami. J Purifikasi.
8(2): 133-138.
Kemala T, Fahmi MS, Achmadi SS. 2010. Pembuatan dan pencirian polipaduan
polistirena-pati. J Materials Scie. 12(1): 30-35.
Kurniasari K, Nurul F. 2012. Optimasi penambahan alginat sebagai emulsifier
pada susu kedelai dengan variasi kecepatan. waktu dan suhu pengadukan
[skripsi]. Semarang (ID): Universitas Diponegoro.
Murphy P. 2006. Starch: manufacture and structure. Di dalam: Eliasson AC.
editor. Starch in Food: Structure, Function, and Application. Manchester
(UK): CRC Press.
Ningsih PR. 2011. Pembuatan dan pencirian polipaduan poli asam laktat-lilin
lebah [skripsi]. Bogor (ID). Institut Pertanian Bogor.
Pavia DL, Gary ML, George SK. 2001. Introduction to spectroscopy. Washington
(US): Thomson Learning.
Pranamuda H. 2001. Pengembangan bahan plastik biodegradabel berbahan baku
pati tropis. Di dalam: Seminar Bioteknologi untuk Indonesia Abad 21; 1-14
Februari 2001; Tokyo, Jepang. Tokyo (JP): Sinergy Forum-PPI Tokyo of
Technology. hlm 1-6.
Shikata S, Sota, Watanabe, Hattori, Kazuyuki, Aoyama, Masakazu S, Tetsuo.
2011. Dissolution of polystyrene into cyclic monoterpenes present in tree
essential oils. Springer Verlag. 13:127–130.
Singh B, Sharma N. 2007. Optimized synthesis and characterization of
polystyrene graft copolymers and preliminary assessment of their
biodegradability and application in water pollution alleviation technologies.
J Polym Degrad Stab. 92: 876-885.
Sperling LH. 2006. Introduction to Physical Polymer Chemistry. Ed ke-4. New
Jersey (US): J Wileys.
Suppakul P, Chalernsook B, Ratisuthawat B, Prapasitthi S, Munchukangwan N.
2013. Empirical modeling of moisture sorption characteristics and
mechanical and barrier properties of cassava flour film and their relation to
plasticizing-antiplasticizing effects. J Food Scie & Tech. 50: 290-297.
Sutiani A. 2009. Metoda karakterisasi bahan polimer. J Kultura. 10(1):1-10.
Tharanathan RN. 2003. Biodegradable bioplastik and composite coatings: past,
present, and future. J Food Scie & Tech. 14: 71-78.
Ulfiah. 2013. Pencirian edible film tepung tapioka terplastisasi gliserol dengan
penambahan natrium alginat [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Wijaya DR. 2013. Pencirian edible film pati tapioka terplastisasi sorbitol dengan
penambahan natrium alginat [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

16

Lampiran 1 Diagram Alir Penelitian

Pembuatan
Bioplastik

Tepung
Singkong

Gliserol
(5%)

Natrium Alginat
0%, 4%, 8%, 12%, dan 16%

Limonena
4%, 8%, 12%, 16%, dan 20%

Bioplastik
Tepung Singkong-Gliserol-Natrium
Alginat-Limonena

DTA-TGA

Permeabilitas

Bobot
Molekul

SEM
Sifat
Mekanik

FTIR

17

Lampiran 2 Analisis bobot jenis bioplastik
Suhu pada saat percobaan 28 °C
= 0.99623 g/mL
= 0.00125 g/mL
Komposisi Sampel
K

L

M

N

O

W0
8.0573
8.0573
8.0573
8.0573
8.0573
8.0573
8.0573
8.0573
8.0573
8.0573
8.0573
8.0573
8.0573
8.0573
8.0573

W1
8.0586
8.0582
8.0581
8.0584
8.0583
8.0585
8.0583
8.0581
8.0584
8.0583
8.0581
8.0582
8.0579
8.0578
8.0577

W2
14.5957
14.5955
14.5954
14.5955
14.5954
14.5955
14.5952
14.5951
14.5953
14.5947
14.5948
14.5948
14.5946
14.5945
14.5946

W3
14.5949
14.5949
14.5949
14.5949
14.5949
14.5949
14.5949
14.5949
14.5949
14.5949
14.5949
14.5949
14.5949
14.5949
14.5949

D
2.5882
2.9862
2.6545
2.1902
1.9912
1.9912
1.4226
1.3279
1.5648
0.8304
0.8857
0.8967
0.6646
0.5540
0.5698

Drata-rata
2.7430

2.0575

1.4384

0.8709

0.5961

Keterangan :
K
= tepung singkong : gliserol : alginat :limonena (75:5:16:4) dalam %
L
= tepung singkong : gliserol : alginat :limonena (75:5:12:8) dalam %
M
= tepung singkong : gliserol : alginat :limonena (75:5:8:12) dalam %
N
= tepung singkong : gliserol : alginat :limonena (75:5:4:16) dalam %
O
= tepung singkong : gliserol : alginat :limonena (75:5:0:20) dalam %
Contoh Perhitungan :
[

[

= 2.5882 g/mL

]

]

[

]

[0.99623 – 0.00125] + 0.00125

18

Lampiran 3 Data pengukuran ketebalan bioplastik

Ulangan
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Rerata (mm)
% Penyusutan

Tebal
Lakban
3 Lapis (mm)
0.810
0.820
0.815
0.810
0.815
0.820
0.810
0.820
0.820
0.820
0.816

K
0.110
0.100
0.110
0.090
0.120
0.100
0.110
0.095
0.090
0.105
0.103
87.38

Tebal Bioplastik dalam
Berbagai Komposisi (mm)
L
M
N
0.080
0.075
0.070
0.085
0.080
0.080
0.085
0.080
0.075
0.080
0.075
0.075
0.090
0.080
0.080
0.080
0.080
0.070
0.090
0.080
0.070
0.080
0.075
0.080
0.095
0.070
0.070
0.085
0.075
0.070
0.085
0.077
0.074
89.58
90.56
90.87

O
0.070
0.070
0.075
0.075
0.070
0.080
0.070
0.080
0.070
0.070
0.073
90.99

Contoh Perhitungan :
100 % =

% Penyusutan =

100 % = 87.38 %

Lampiran 4 Data pengukuran sifat mekanik bioplastik
Komposisi
Sampel
K
L
M
N
O

Ketebalan
(mm)
0.103
0.085
0.077
0.074
0.073

Po
(mm)
100
100
100
100
100

Pa
(mm)
108.2941
112.6405
117.2210
118.9346
128.5906

Gaya
(N)
7.4020
4.5580
3.9750
2.7880
2.0277

%
Elongasi
8.2941
12.641
17.221
18.935
28.591

Keterangan :
Lebar : 20 mm
Contoh Perhitungan :
Kuat tarik (σ)

=

% Elongasi =

100 % =

= 3.5932 MPa
100 % = 8.2941 %

Kuat Tarik
(Mpa)
3.5932
2.6812
2.5812
1.8837
1.3888

19

Lampiran 5 Data dan perhitungan permeabilitas uap air bioplastik
jam ke-

Bobot yang hilang (gram)
L
M
N
0.1285
0.1159
0.1092
0.1374
0.1201
0.1147
0.1251
0.1289
0.1013
0.1369
0.1256
0.1118
0.1306
0.1149
0.1056
0.1317
0.1211
0.1085

K
0.1531
0.1468
0.1553
0.1601
0.1452
0.1521

1
2
3
4
5
rerata
Jam ke-

K
0.0668
0.0641
0.0678
0.0699
0.0634
0.0664

1
2
3
4
5
Rerata

Water vapor transmission rate (WVTR) (gs-1m-2)
L
M
N
0.0561
0.0506
0.0477
0.0600
0.0524
0.0501
0.0546
0.0563
0.0442
0.0598
0.0548
0.0488
0.0570
0.0501
0.0461
0.0575
0.0528
0.0474

K

L
-9

5.7810 x10
5.5432 x10-9
5.8641 x10-9
6.0454 x10-9
5.4827 x10-9
5.7433 x10-9

M
-9

4.0042 x10
4.2815 x10-9
3.8983 x10-9
4.2660 x10-9
4.0696 x10-9
4.1039 x10-9

N
-9

3.2717x10
3.3902 x10-9
3.6386 x10-9
3.5455 x10-9
3.2434 x10-9
3.4179 x10-9

2.9824 x10
1.5456 x10-9
1.4774 x10-9
1.4694 x10-9
1.3058 x10-9
1.5647 x10-9

o ot hilan
aktu s luas m2
36

. 53
s .

Permea ilitas ap ir

ram
63643 m2

. 668 ⁄ 2
sm
T
2

kete alan

. 668 ⁄ 2
sm
6266. 34 Pa
.8
5 78

.

O
-9

Contoh perhitungan :
T

O
0.0474
0.0480
0.0447
0.0430
0.0405
0.0447

Water vapor permeability (WVP) (g s-1 m-1 Pa-1)

Jam ke1
2
3
4
5
Rerata

O
0.1087
0.1100
0.1023
0.0986
0.0929
0.1025

3m
⁄s m Pa

2.9289 x10-9
2.9640 x10-9
2.7565 x10-9
2.6568 x10-9
2.5032 x10-9
2.7619 x10-9

20

Lampiran 6 Spektrum FTIR
Tepung singkong

Natrium Alginat

21

Lampiran 6 Lanjutan
Gliserol

Limonena

22

Lampiran 6 Lanjutan
Tepung Singkong : Gliserol : Na Alginat : Limonena (75:5:8:12)

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Cirebon pada tanggal 07 Agustus 1991 dari ayah (alm)
Suwaryo dan ibu Murnia. Penulis adalah putra pertama dari tiga bersaudara.
Tahun 2009 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Plumbon dan pada tahun yang sama
penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi
Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan diterima di
Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum
Kimia TPB pada tahun ajaran 2011/2012 dan asisten praktikum Kimia Polimer
pada tahun ajaran 2012/2013. Bulan Juli-Agustus 2012, penulis melaksanakan
Praktik Lapangan di Research and Development PT Pertamina. Penulis juga aktif
mengajar pada program Community Development Program Pengembangan
Sumber Daya Manusia Strategis (PPSDMS) Nurul Fikri Bogor sekaligus menjadi
direktur program tersebut. Penulis juga pernah aktif sebagai staf Departemen
Advokasi Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) Tingkat Persiapan Bersama IPB,
Ketua Dewan Pengawas Cybertron IT Community IPB, Ketua Departemen Social
and Environment Serum G IPB, Presidium Ikatan Mahasiswa Kimia IPB, dan
Koordinator puskomwil III Jaringan Rohis MIPA Nasional (JRMN).
Penulis juga aktif mengikuti lomba karya tulis ilmiah baik nasional maupun
internasional. Beberapa prestasi yang diraih penulis antara lain Juara 2 Kompetisi
Karya Tulis Mahasiswa Bidang Energi Tingkat Nasional tahun 2011, Ide dan
Presentasi Terbaik dalam Social Project and Business 2011, Juara 1 Lomba
Fotografi Lingkungan Hidup 2012, Penerima dana hibah Dikti dalam Program
Kreativitas Mahasiswa Pengabdian Masyarakat tahun 2010 dan 2011, dan
mengikuti beberapa konferensi tingkat internasional.