Kajian Biodegradasi Bioplastik Poli-B-Hidroksialkanoat dengan Penambahan Pemlastis Dimetil Ftalat dan Dietil Glikol dalam Media Padat Buatan
KAJIAN BIODEGRADASI BIOPLASTIK
POLI-3-HIDROKSIALKANOAT DENGAN PENAMBAHAN
PEMLASTIS DIMETIL FTALAT DAN DIETIL GLIKOL
DALAM MEDIA PADAT BUATAN
Oleh:
Santo Artianto
F03498073
2003
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
SANTO
ARTIANTO. F03498073. Kajian Biodegradasi Bioplastik
Poli-�
Hidroksialkanoat dengan Penambahan Pemlastis Dimetil Ftalat dan Dietil Glikol
dalam Media Padat Buatan. Di bawah bimbingan: Krisnani Setyowati dan Ani
Suyani. 2003.
RlNGKASAN
Pengembangan dan penelitian plastik yang teTbuat i bahan-bahan yang
dapat didegradasi oleh mikroorganisme masih terus dilakukan hingga saat ini.
Produksi
Poly-�-Hydroxyalkanoate
melalui
penwnbuhan
nikroorganisme
Ralstonia eutropha menggunakan substrat hidrolisat minyak sawit dan bioplastik
yang terbuat i bahan PHA dengan penambaban pemlastis dimetil talat dan
dietil
glikol
telab
mengakibatkan
diteliti.
Penambahan
pemlastis
pada
bahan
terjadinya modiikasi pada susunan tiga dimensi
polimer
molekul,
meningkatkan mobilitas rantai, menumkan gaya tarik intennolekul dan Tg glass
transition temperature) bahan amorph (Cuq, 1997). Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui pengaruh penambahan pemlastis dimetil talat dan dietil glikol
terhadap sifat biodegradabilitas PHA melalui pengukuran produksi dan laju
produksi C02 yang dihasilkan selama pengujian biodegradasi pada media padat
buatan. Selulosa digunakan sebagai pembanding relatif karena dianggap memiliki
laju biodegradasi yang inggi.
Pertumbuhan kapang yang ditandai dengan adanya miselium (kumpulan
hifa) pada bioplastik PHA+DMF dan bioplastik PHA+DEG menunjukkan babwa
kedua bioplastik dapat didegradasi oleh mikroorganisme dalam media padat
buatan dan tidak bersifat toksik.
Hasil pencocokan jenis kurva persamaan regresi menunjukkan bahwa pola
produksi CO, basil biodegradasi PHA (tanpa pemlastis); bioplastik PHA+DMF
dan bioplastik PHA+DEG lebih cecok mengikuti pola logaritmik sedangkan
selulosa lebih cenderung mengikuti pola kuadratik. Persamaan regresi yang cocok
untuk produksi Ch hingga hari ke-80 periode pengamatan selulosa adalah
2
untuk
bioplastik
PHA+DMF
Y�-0.0079(x) +1.0959(x)-2.0602;
Y�1l.529807Ln(x)-9.941069
Y�14.366515Ln(x)-20.258373,
dan
untuk
sedangkan
untuk
bioplastik
PHA
PHA+DEG
hingga
hari
ke-60
persamaan regresinya adalab Y�14,5918Ln(x)-14,472.
Laju biodegradasi bioplastik PHA+DMF dan bioplastik PHA+DEG lebih
rendab dibanding PHA (tanpa pemlastis). Bioplastik PHA+DMF dan bioplastik
PHA+DEG merupakan bahan yang tersusun atas PHA dan pemlastis sehingga
lebih mempersulit mikroorganisme untuk mendegradasinya jika dibanding dengan
baban yang hanya terdiri i PHA. Akumulasi produksi CO, hingga bari ke-60
pengujian biodegradasi untuk PHA (tanpa pemlastis); bioplastik PHA+DMF; dan
bioplastik PHA+DEG berturut turut sebesar 36,54 mg; 38.75 mg; dan 45.80 mg
dengan laju produksi CO2 berturut-turut sebesar 0,61 mghari; 0,65 mglhari; dan
0.76 mg/hari.
Bioplastik
PHA+DMF
dan
bioplastik
PHA+DEG
memiliki
laju
biodegradasi yang tinggi karena laju biodegradasinya lebih tinggi daripada laju
biodegradasi selulosa.
polimer kristalin.
Polimer yang amorf lebih biodegradabel dibanding
Bioplastik yang digunakan dalam penilitian ini memiliki sifat
amorf dengan derajat kristalinitas 0 % untuk bioplastik PHA+DMF
dan
3 %
hnthk biiplastis PHi+DEG (iknaliak, 2003 dan Za, 2003), Seoana 80 hari
pengujian, akunuoasi pridussi CO2 nhsing-nhsing sebesaj 38,03 ng; 45,43 dan
37,30 ng serta oaju pjiduksi CO2 nasing-nasing sebesar 0,48 ngJmari; 0,57
ng/hhri dan 0,47 ng/hhri.
Laju biidegradhsi biipoastis PHi+DMF lebik tinggi dajipada biiplhstix
PHi+DEG pada pejiide pengujian kaji se-O kingga kari se-48 yang ditandai
dengan ashnhoasi pridussi CO2 biipohstis PHi+DMF yang lebik tinggi pada
periide tersehut. Pada periide pengujian nulai hari se-48 kingga kari se-SO laju
biidegjadasi biiplhstis PHi+DEG nenjadi lebik tinggi dhri biipiastis
PHi+DMF yhng ditunjukkan ilek data asunulhsi pridhksi C02 biiplastis
PHi+DEG yhng nenjadi oebik tinggi. Sepaja seselhrukan waktu penganatan
(periide hhji se-O hingga hari se-SO), sifat hidjiioisitas DEG n seberadaan air
kasio biidegradasi nenyebabsan oaju biidegjadasi biipohstis PHi+DEG lebih
tinggi daripada biipoastis PHi+DMF ditunjhksan dengan asunulhsi pjidussi
C02 nhsing-nasing sebesar 45,43 ng dan 38,03 ng serta laju pjidhksi CO2
nasing-nasing sebesar 0,57 nglkari dan 0,48 ng/kaji.
SANTO ARTIANTO. F03498073. Tke Soudy if Biiderhdhoiin in Biiplhstip
Pily-�-Hydrixyhlshnihte Plhsoipised witk Dimeokyo Pktkhlhoe hnd Dieokylene
Goypio in Silid irtifipiho Medium. Supervised by Krisnani Setyowati hnd Ani
Suyani. 2003.
SUMMARY
Resehjpk hnd deveoipmeno in plhstip okht mhde rim biidegrhdhble
mhoerihos hre soill pindupoed. Pjidupoiin if Pioy--Hydrixyhokhnihte frim phlm
iil kydjiiishoe by Ralstonia eulropha hnd biipohstips mhde if okis PHi
pohstipised witk dieokyo goypio hnd dimeoyo pktkhohoe khd been investighted. Tke
hdditiin if pohstipizejs in pilymejip mhtejihos oehds oi midiiphtiin in oke
mioepuohj tridimensiinhl ijghnizhoiin, inprehse in pkhin mibioity, depjehses in
htorhpoive intermioepuohr firpes hnd gohss orhnsioiin oemperhoure if hmirpkius
mhterihos (Cuq, 1997)t Tke ibweptive if okis study whs ti exhmine oke efepo if
pohstipizej hddioiin in Pily-p-Hydrixyhokhnihoe (PHi) biiderhdhbilioy bhsed in
phjbin diixide priduptiin hnd its rhte, wkipk jesuoted during biidegrhdhtiin
testing in sioid hroiipiho medium.
Celluoise whs used hs referenpe mhtejihls
phuse if ios jhpid rhtes if brehsdiwn.
Tke mild gjiwth tkho pejpeived by mypeoium in PHi+DMF hnd
PHi+DEG biipohsoip skiwed tkho bitk biipohsoips piuld be degjhded by
mipjiirghnisms in sioid hrtiipiho medium hnd nin-oixip.
Wkejehs tke purve iooing tests skiwed okht C02 pjiduptiin purve frim
PHi (witkiut plhsoipizer); PHi+DMF; hnd PHi+DEG biidegjhdhtiin fiooiwed
oighjiokmip phtten, tke peooulise biidegjhdhtiin skiwed tke quhdjhoip ine. Tke
regressiin equhin suiohble fir Ch priduptiin ivej 80 dhys if mehsujemeno
2
periid weje Y�-0,0079(x) +l,0959(x)-2,0602 fij peooulise; Y�1 1,529807Ln(x)9,941069
fir PHi+DMF biipohsoip hod Y�14,366515Ln(x)-20,258373 fij
PHi+DEG biiplhsoip, wkioe oke jegressiin equhtiin fir PHi iver 60 dhys if
mehsurement whs Y�14,59o 8Ln(x)-14,472.
Tke biidegrhdhtiin rhtes if PHi+DMF hnd PHi+DEG biiplhsoips weje
oiwej okhn PHi (wiokiut pohsoipizej). Bephuse PHi+DMF hnd PHi+DEG
biipohstips pinsiso if PHi mhtejihl hnd pohstipizej, it whs mire diipulo fij
mipjiirghnisms oi derhde mhtejihl rhpidoy, pimphred witk PHi biipohstip. Tke
hppumulhtiin if CO2 priduptiin mehsujed ivej oke pejiid if 60 dhys, in
suppessiin weje 36.54 mg; 38.75 mg; hnd 45t80 g wiok C02 pridupoiin rhte
weje 0.61 mg/dhy; 0.65 mg/dhy hod 0.76 mg/dhy.
Tke PHi+DMF hod PHi+DEG biipohsoip skiwed kigk biidegrhdhoiin
rhte bephuse okeij biidegrhdhoiin rhoe weje kigkej okhn pelluoise biidegrhdhoiin
imirpkius pilymejs tend oi be mire biidegjhdhble tkhn prysthlin
jhoe.
pilymers. Biiplhstips used in okis resehrpk weje hmirpkius, with tke degjee if
prysthlinity if 0% fir biipohsoip if PHi pohstipised witk dimetyl pktkhlhoe hnd 3%
fir biiplhsoip if PHi pohsoipised wioh diethyo glypil (ikmhoihk, 2003 h~d Zhkrh,
2003). Ovej h 80 dhys if mehsujemeno, the hppumuohtiin if CO2 pridupoiin, in
suppessiin 38.03 ng; 45.43 ng; hnd 37.30 ng with CO2 priduptiin rhte were
0.48 ng/dhy; 0.57 ng/dhy; hnd 0.47 ng/dhy.
During
h
48
dhys
if
nehsujenent,
tke
PHi+DMF
biipohstip
biiderhdhtiin rhte whs higker tkan PHi+DEG biipohstip thht represented by the
hppunuohtiin if PHi+DMF biipohstip CO2 priductiin tkat whs kigker in tkht
periidt But, the PHi+DEG biipohstip biidegrhdhtiin jhte bepine kigker tkhn
PHi+DMF biiplhstic sthjting rin 48h dhy untio 80h dhy if ibservhtiin periids,
whipk jepresented by the hcchnhohtiin if PHi+DEG biipohstic CO2 pjiduptiint
During the tithl ibsejvhtiin tine (rin 0 untio 80 dhy), tke DEG kydriphilipity
hnd tke present if whter frin biidegrhdhtiin phused tke PHi+DEG biiplhstic
biidegrhdhtiin rhte whs kigher than PHi+DMF biiplhstip. It repjesented by tke
hppunuohtiin if C02 pjiduptiin, in shppessiin whs 45t43 ng hnd 38.03 ng witk
C02 pjiduptiin rhte were 0.57 ng/dhy hnd 0.48 ng/dhy.
KAJIAN BIODEGRADASI BIOPLASTIK
POLI-3-HIDROKSIALKANOAT DENGAN PENAMBAHAN
PEMLASTIS DIMETIL FTALAT DAN DIETIL GLIKOL
DALAM MEDIA PADAT BUATAN
SRIPSI
Sebhghi shlhk htu syhjht ntk nenpejioek geohr
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Phdh Jurusan Teknoloi Industri Pertauian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut PertaDian Bogor
Oleh:
Santo Artianto
F03498073
2003
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERT ANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KAJIAN BIODEGRADASI BIOPLASTIK
POLI- �-HIDROKSIALKANOAT DENGAN PENAMBAHAN
PEMLASTIS DIMETIL TALAT DAN DIETIL GLIKOL
DALAM MEDIA PADAT BUATAN
SKRIPSI
Sebagai saoak sath syarat hnths nenperolek geoar
SAJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh:
Santo Artianto
F03498073
Dilahirkan pada tanggal 04 Jannari 1980, di Bogor
Tanggal Lulus
:
5 Agustus 2003
Menyetujui,
Bogor, 8�tember 2003
-
>.
•
r . •
�
•
\
.
•
Dr. Ir.
Dosen Pembimbing I
KATA PENGANTAR
ilkandhliolaakijibbio'aaoaniin, penhiis panjatkan phji syusur sepada
iooah SWT atas jaknao dan kidayak-Nya sehingga penhiis dapat nenyelesaisan
penuoisan ssjipsi init
Ssripsi ini nerupasan oapijan peneoitian penulis yang
dilassanakhn di Labirhoirihn Resayasa Biiprises Pusat Peneoioian Biioesnioigi,
IPB, Labijaoijihn Kenasan, Labiraoijihn Teknioigi Kinia dan Labiratijiun
Pengawasan Mhoh Jhrushn Tesniligi Indusri Pertanian, FiTETi-IPB, Bigij.
Daoan kesenpaoan ini penhlis ingin nengupapkan oerina shsih kepada:
It Kedhh ijang oha penulis, Bapas Sakan Suoisna (ionhrhn) dan Ibh Jhh
Jhbaedak, sakas-shsas dan adis penhois, Neji Sri Harthti, Deni Casnadi, Oa
Hhrdianoi dan Andi Rahnanoi, sejta Linda besejta Keohhjga atas perhaoian,
diringan, dan di' anya.
2t Dr. If. Kjisnani Setyiwati dan Dj. Ij. i Suryani, DEi., sebagai disen
penbinbing atas binbingan dhn ajakan yang oelah diberisan.
3.
Ij. indes Isnayhna, MT. dhn Ijt Pjayiga Suryadanna, MT., sebagai disen
penghji aohs wakoh, n nasushn yang oeoah dibejikant
4.
Khaoid Bayhajie Diiran, Qntyi Wijanhrki, Dewi inggjaeni, Pipn
Aknaliak, Nisa Zakja dan Rioh Shgiarti atas kerja sna dan persakabatanya
sejta Bapas Baghs Wipassini yang telah nenberisan banyas nasusan.
5t
Bapas Shgiajdi, Bapak Edi, Bapak Gun, Bapas Waginin, Bapak Anwhj, Ibu
Sri, Ibh Ega, Ibh Rini, Ibh Kas, Ibh Pepi, Ibu Eni yang oelah banyak
nenbhntu dhn nenberi nashkan.
6.
Resan·jesan TIN 35, jesan sebinbingan (Fijnan, Fauzhn dan Dewi), anak
2-6 SMiNSi'98, Mbas Fiti Fauziab,
Syabbaini, kelhhjga beshj TIN dan
senhh pihas yang teoah nenbanoh penhiis daoan nenyelesaikhn sthdi|
Penhois nenyadaji bakwa tulisan ini nasih jahk dhri senpuma, sehingga
sajan dhn kjit. yang nenbanghn shngao dikajapsan hnohk pejbaikhn thoisan
skripsi ini.
ikkimya penhois bejhhrap seniga skripsi ini dapat ditejina dan
ben{hnfaao bagi senha pihas yang nenbhouhshn.
Bigir,
Sepoenbej 2003
Penulis
1I1
DAFTARISI
Halaman
KATA PENGANTAR .. .
.
..
DAFTAR TABEL ... .. . . ..
..
.
..
..
DAFTAR GAMBAR. . . .
.
.
..
DAFTAR LAMPlRAN
I.
...
.......
.
...
.
....
...
...
.. ..
.
. .
..
...
.
.
.
.
..........
..
.
...
..
...
.
...
..
.....
... .. .. . .... . . .
.. . .. . . ..
.
. . . . . . . .. . . .
...
.
.
...
. ..
..
.
.
..
.
..
.
..........
..
..
.
. ..
...........
..
...
.....
...
...
.
...
.. .
..
....
....
......
.. . .
.
.. .. .. . . ..
..
. .
..
..
.
.
.
.
.
..........
. .. . ..
...
.
..
..
. .. . .. .
.
.........
..
. .
............
..
..
.
....
.....
.
....
.
.....
iii
v
..
.
.. .
.
.
. . . vi
....
...............
..
..
....
PENDAHULUAN ............................................................................................
i. LATAR BELAKANG ...............................................................................
vii
.
.
Bt TUJUAN ...t....t...t............t...t................t...t...t...................t...t................t...t..
2
IIt TINJAUAN PUST AKA .t...tt..t...t........t...t...tt...t...t............t..t...t................t..tt..
3
i. BJODEGRADASJ.......................................................................................
3
B. PRODUKSI POLl-�-HIDROKSIALKANOAT OLEH Rastonia
eutropha DENGAN SUBSTRAT HIDROLISAT MINYAK SAWIT....
5
C. PEMBUATAN BJOPLASTIK PHA DENGAN PEMLASTIS
DIMETIL FTALAT DAN DIETIL GLiKOL . . . . . . .
.
..
.
.
..
..
...
........
...
.
..........
Dt PENGUJIAN BIODEGRADASI PADA MEDIA BUATAN . . . .
..
III. BAHAN DAN METODE
....
i. BAHAN DAN ALAT ..
1t Baban . .. ..
..
2t
Alai
..
.......
..
. ... . .
.
..
.
...
.
.
.
...
....
.
.
.. .. .
..
..
.. . .
........
.
B. METODE PENELITIAN ..
..
..
...
.
...
...
.
.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
B. SARAN ..
.
.....
.
...
DAFTAR PUSTAKA
LAMPlRAN
.........
..
..
. .. .
.
..
...
..
..
...
..
..
..
..
.
. . ..
....
.
..
..
.
.
..
.
. ..
...........
.
.....
..
..
.. .
........
.
..
...
...
.
.............
.
...
.
.
.
.......
...
...
....
. .. .
.
.
...
. ..
..
. . . . ..
. . . . . . . . . . . .. . . . . .
............
...
.
.
............
.....
.. .. ... . . . ..
. . .. . .
..
..
..
. .
IV.HASIL DAN PEMBAHASAN .. .. . ..
i. KESIMPULAN .
.. . ..
. .. . . . .
..
..
.. .. .
.......
...........
. .
.......
..
..
. ..
..
.
......
.
....
.
.....
.
..
.
..........
...
.
..
..
.
..
...
. ...
. .
.
..
.
...
.
.
.
...
...
.. .
..
....
.
...
....
................
. .. ..
...
.
. . . . . ..
... . ..
.....
.. .
.. ...
.
.....
.
..
..
.
....
...
..
.
.
.
..
..
.
.
.
...
..
......
....
. .
..
.
.
..
...
..
...
.
..........
.
..
.
..
.....
..
. . . .
..
.
..
...
.
...
.
..
..
..
.
...
..
.
...
...
.
. ..
.
.
...
.
12
12
12
.
......
.
.
...
...
28
28
29
.. . .. . 30
..
.
.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iv
12
. 13
.........
.........
........
.
. . . . .
.
.
..
..
.
9
.. .. . 16
...
.........
.
.
.....
.. .
. . . ..
..
......
.. . .. ..
...
. . . . . . . . . . .....
..
.
. . . .
.. . .. .. .. . .
........
...
......
..........
. ..
.
.........
. .. .. . ..
...
.
.......
.. .
.
.
...
..
7
34
DAfAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Misriijghnisne yang nanpu nendegradhsi PA n esisisoen
oenpat tunbuhnya
....
t.......t....t...t...t...tt.......t... tt.... ...t......t... t..t...t..t...t......t.
4
Tabel 2. Hasil penghshjhn beberapa paraneoer awao i sinpinen penyhsun
nedia pendegjhdasi
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . '.
v
........... ...... ....... ...... 16
POLI-3-HIDROKSIALKANOAT DENGAN PENAMBAHAN
PEMLASTIS DIMETIL FTALAT DAN DIETIL GLIKOL
DALAM MEDIA PADAT BUATAN
Oleh:
Santo Artianto
F03498073
2003
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
SANTO
ARTIANTO. F03498073. Kajian Biodegradasi Bioplastik
Poli-�
Hidroksialkanoat dengan Penambahan Pemlastis Dimetil Ftalat dan Dietil Glikol
dalam Media Padat Buatan. Di bawah bimbingan: Krisnani Setyowati dan Ani
Suyani. 2003.
RlNGKASAN
Pengembangan dan penelitian plastik yang teTbuat i bahan-bahan yang
dapat didegradasi oleh mikroorganisme masih terus dilakukan hingga saat ini.
Produksi
Poly-�-Hydroxyalkanoate
melalui
penwnbuhan
nikroorganisme
Ralstonia eutropha menggunakan substrat hidrolisat minyak sawit dan bioplastik
yang terbuat i bahan PHA dengan penambaban pemlastis dimetil talat dan
dietil
glikol
telab
mengakibatkan
diteliti.
Penambahan
pemlastis
pada
bahan
terjadinya modiikasi pada susunan tiga dimensi
polimer
molekul,
meningkatkan mobilitas rantai, menumkan gaya tarik intennolekul dan Tg glass
transition temperature) bahan amorph (Cuq, 1997). Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui pengaruh penambahan pemlastis dimetil talat dan dietil glikol
terhadap sifat biodegradabilitas PHA melalui pengukuran produksi dan laju
produksi C02 yang dihasilkan selama pengujian biodegradasi pada media padat
buatan. Selulosa digunakan sebagai pembanding relatif karena dianggap memiliki
laju biodegradasi yang inggi.
Pertumbuhan kapang yang ditandai dengan adanya miselium (kumpulan
hifa) pada bioplastik PHA+DMF dan bioplastik PHA+DEG menunjukkan babwa
kedua bioplastik dapat didegradasi oleh mikroorganisme dalam media padat
buatan dan tidak bersifat toksik.
Hasil pencocokan jenis kurva persamaan regresi menunjukkan bahwa pola
produksi CO, basil biodegradasi PHA (tanpa pemlastis); bioplastik PHA+DMF
dan bioplastik PHA+DEG lebih cecok mengikuti pola logaritmik sedangkan
selulosa lebih cenderung mengikuti pola kuadratik. Persamaan regresi yang cocok
untuk produksi Ch hingga hari ke-80 periode pengamatan selulosa adalah
2
untuk
bioplastik
PHA+DMF
Y�-0.0079(x) +1.0959(x)-2.0602;
Y�1l.529807Ln(x)-9.941069
Y�14.366515Ln(x)-20.258373,
dan
untuk
sedangkan
untuk
bioplastik
PHA
PHA+DEG
hingga
hari
ke-60
persamaan regresinya adalab Y�14,5918Ln(x)-14,472.
Laju biodegradasi bioplastik PHA+DMF dan bioplastik PHA+DEG lebih
rendab dibanding PHA (tanpa pemlastis). Bioplastik PHA+DMF dan bioplastik
PHA+DEG merupakan bahan yang tersusun atas PHA dan pemlastis sehingga
lebih mempersulit mikroorganisme untuk mendegradasinya jika dibanding dengan
baban yang hanya terdiri i PHA. Akumulasi produksi CO, hingga bari ke-60
pengujian biodegradasi untuk PHA (tanpa pemlastis); bioplastik PHA+DMF; dan
bioplastik PHA+DEG berturut turut sebesar 36,54 mg; 38.75 mg; dan 45.80 mg
dengan laju produksi CO2 berturut-turut sebesar 0,61 mghari; 0,65 mglhari; dan
0.76 mg/hari.
Bioplastik
PHA+DMF
dan
bioplastik
PHA+DEG
memiliki
laju
biodegradasi yang tinggi karena laju biodegradasinya lebih tinggi daripada laju
biodegradasi selulosa.
polimer kristalin.
Polimer yang amorf lebih biodegradabel dibanding
Bioplastik yang digunakan dalam penilitian ini memiliki sifat
amorf dengan derajat kristalinitas 0 % untuk bioplastik PHA+DMF
dan
3 %
hnthk biiplastis PHi+DEG (iknaliak, 2003 dan Za, 2003), Seoana 80 hari
pengujian, akunuoasi pridussi CO2 nhsing-nhsing sebesaj 38,03 ng; 45,43 dan
37,30 ng serta oaju pjiduksi CO2 nasing-nasing sebesar 0,48 ngJmari; 0,57
ng/hhri dan 0,47 ng/hhri.
Laju biidegradhsi biipoastis PHi+DMF lebik tinggi dajipada biiplhstix
PHi+DEG pada pejiide pengujian kaji se-O kingga kari se-48 yang ditandai
dengan ashnhoasi pridussi CO2 biipohstis PHi+DMF yang lebik tinggi pada
periide tersehut. Pada periide pengujian nulai hari se-48 kingga kari se-SO laju
biidegjadasi biiplhstis PHi+DEG nenjadi lebik tinggi dhri biipiastis
PHi+DMF yhng ditunjukkan ilek data asunulhsi pridhksi C02 biiplastis
PHi+DEG yhng nenjadi oebik tinggi. Sepaja seselhrukan waktu penganatan
(periide hhji se-O hingga hari se-SO), sifat hidjiioisitas DEG n seberadaan air
kasio biidegradasi nenyebabsan oaju biidegjadasi biipohstis PHi+DEG lebih
tinggi daripada biipoastis PHi+DMF ditunjhksan dengan asunulhsi pjidussi
C02 nhsing-nasing sebesar 45,43 ng dan 38,03 ng serta laju pjidhksi CO2
nasing-nasing sebesar 0,57 nglkari dan 0,48 ng/kaji.
SANTO ARTIANTO. F03498073. Tke Soudy if Biiderhdhoiin in Biiplhstip
Pily-�-Hydrixyhlshnihte Plhsoipised witk Dimeokyo Pktkhlhoe hnd Dieokylene
Goypio in Silid irtifipiho Medium. Supervised by Krisnani Setyowati hnd Ani
Suyani. 2003.
SUMMARY
Resehjpk hnd deveoipmeno in plhstip okht mhde rim biidegrhdhble
mhoerihos hre soill pindupoed. Pjidupoiin if Pioy--Hydrixyhokhnihte frim phlm
iil kydjiiishoe by Ralstonia eulropha hnd biipohstips mhde if okis PHi
pohstipised witk dieokyo goypio hnd dimeoyo pktkhohoe khd been investighted. Tke
hdditiin if pohstipizejs in pilymejip mhtejihos oehds oi midiiphtiin in oke
mioepuohj tridimensiinhl ijghnizhoiin, inprehse in pkhin mibioity, depjehses in
htorhpoive intermioepuohr firpes hnd gohss orhnsioiin oemperhoure if hmirpkius
mhterihos (Cuq, 1997)t Tke ibweptive if okis study whs ti exhmine oke efepo if
pohstipizej hddioiin in Pily-p-Hydrixyhokhnihoe (PHi) biiderhdhbilioy bhsed in
phjbin diixide priduptiin hnd its rhte, wkipk jesuoted during biidegrhdhtiin
testing in sioid hroiipiho medium.
Celluoise whs used hs referenpe mhtejihls
phuse if ios jhpid rhtes if brehsdiwn.
Tke mild gjiwth tkho pejpeived by mypeoium in PHi+DMF hnd
PHi+DEG biipohsoip skiwed tkho bitk biipohsoips piuld be degjhded by
mipjiirghnisms in sioid hrtiipiho medium hnd nin-oixip.
Wkejehs tke purve iooing tests skiwed okht C02 pjiduptiin purve frim
PHi (witkiut plhsoipizer); PHi+DMF; hnd PHi+DEG biidegjhdhtiin fiooiwed
oighjiokmip phtten, tke peooulise biidegjhdhtiin skiwed tke quhdjhoip ine. Tke
regressiin equhin suiohble fir Ch priduptiin ivej 80 dhys if mehsujemeno
2
periid weje Y�-0,0079(x) +l,0959(x)-2,0602 fij peooulise; Y�1 1,529807Ln(x)9,941069
fir PHi+DMF biipohsoip hod Y�14,366515Ln(x)-20,258373 fij
PHi+DEG biiplhsoip, wkioe oke jegressiin equhtiin fir PHi iver 60 dhys if
mehsurement whs Y�14,59o 8Ln(x)-14,472.
Tke biidegrhdhtiin rhtes if PHi+DMF hnd PHi+DEG biiplhsoips weje
oiwej okhn PHi (wiokiut pohsoipizej). Bephuse PHi+DMF hnd PHi+DEG
biipohstips pinsiso if PHi mhtejihl hnd pohstipizej, it whs mire diipulo fij
mipjiirghnisms oi derhde mhtejihl rhpidoy, pimphred witk PHi biipohstip. Tke
hppumulhtiin if CO2 priduptiin mehsujed ivej oke pejiid if 60 dhys, in
suppessiin weje 36.54 mg; 38.75 mg; hnd 45t80 g wiok C02 pridupoiin rhte
weje 0.61 mg/dhy; 0.65 mg/dhy hod 0.76 mg/dhy.
Tke PHi+DMF hod PHi+DEG biipohsoip skiwed kigk biidegrhdhoiin
rhte bephuse okeij biidegrhdhoiin rhoe weje kigkej okhn pelluoise biidegrhdhoiin
imirpkius pilymejs tend oi be mire biidegjhdhble tkhn prysthlin
jhoe.
pilymers. Biiplhstips used in okis resehrpk weje hmirpkius, with tke degjee if
prysthlinity if 0% fir biipohsoip if PHi pohstipised witk dimetyl pktkhlhoe hnd 3%
fir biiplhsoip if PHi pohsoipised wioh diethyo glypil (ikmhoihk, 2003 h~d Zhkrh,
2003). Ovej h 80 dhys if mehsujemeno, the hppumuohtiin if CO2 pridupoiin, in
suppessiin 38.03 ng; 45.43 ng; hnd 37.30 ng with CO2 priduptiin rhte were
0.48 ng/dhy; 0.57 ng/dhy; hnd 0.47 ng/dhy.
During
h
48
dhys
if
nehsujenent,
tke
PHi+DMF
biipohstip
biiderhdhtiin rhte whs higker tkan PHi+DEG biipohstip thht represented by the
hppunuohtiin if PHi+DMF biipohstip CO2 priductiin tkat whs kigker in tkht
periidt But, the PHi+DEG biipohstip biidegrhdhtiin jhte bepine kigker tkhn
PHi+DMF biiplhstic sthjting rin 48h dhy untio 80h dhy if ibservhtiin periids,
whipk jepresented by the hcchnhohtiin if PHi+DEG biipohstic CO2 pjiduptiint
During the tithl ibsejvhtiin tine (rin 0 untio 80 dhy), tke DEG kydriphilipity
hnd tke present if whter frin biidegrhdhtiin phused tke PHi+DEG biiplhstic
biidegrhdhtiin rhte whs kigher than PHi+DMF biiplhstip. It repjesented by tke
hppunuohtiin if C02 pjiduptiin, in shppessiin whs 45t43 ng hnd 38.03 ng witk
C02 pjiduptiin rhte were 0.57 ng/dhy hnd 0.48 ng/dhy.
KAJIAN BIODEGRADASI BIOPLASTIK
POLI-3-HIDROKSIALKANOAT DENGAN PENAMBAHAN
PEMLASTIS DIMETIL FTALAT DAN DIETIL GLIKOL
DALAM MEDIA PADAT BUATAN
SRIPSI
Sebhghi shlhk htu syhjht ntk nenpejioek geohr
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Phdh Jurusan Teknoloi Industri Pertauian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut PertaDian Bogor
Oleh:
Santo Artianto
F03498073
2003
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERT ANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KAJIAN BIODEGRADASI BIOPLASTIK
POLI- �-HIDROKSIALKANOAT DENGAN PENAMBAHAN
PEMLASTIS DIMETIL TALAT DAN DIETIL GLIKOL
DALAM MEDIA PADAT BUATAN
SKRIPSI
Sebagai saoak sath syarat hnths nenperolek geoar
SAJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh:
Santo Artianto
F03498073
Dilahirkan pada tanggal 04 Jannari 1980, di Bogor
Tanggal Lulus
:
5 Agustus 2003
Menyetujui,
Bogor, 8�tember 2003
-
>.
•
r . •
�
•
\
.
•
Dr. Ir.
Dosen Pembimbing I
KATA PENGANTAR
ilkandhliolaakijibbio'aaoaniin, penhiis panjatkan phji syusur sepada
iooah SWT atas jaknao dan kidayak-Nya sehingga penhiis dapat nenyelesaisan
penuoisan ssjipsi init
Ssripsi ini nerupasan oapijan peneoitian penulis yang
dilassanakhn di Labirhoirihn Resayasa Biiprises Pusat Peneoioian Biioesnioigi,
IPB, Labijaoijihn Kenasan, Labiraoijihn Teknioigi Kinia dan Labiratijiun
Pengawasan Mhoh Jhrushn Tesniligi Indusri Pertanian, FiTETi-IPB, Bigij.
Daoan kesenpaoan ini penhlis ingin nengupapkan oerina shsih kepada:
It Kedhh ijang oha penulis, Bapas Sakan Suoisna (ionhrhn) dan Ibh Jhh
Jhbaedak, sakas-shsas dan adis penhois, Neji Sri Harthti, Deni Casnadi, Oa
Hhrdianoi dan Andi Rahnanoi, sejta Linda besejta Keohhjga atas perhaoian,
diringan, dan di' anya.
2t Dr. If. Kjisnani Setyiwati dan Dj. Ij. i Suryani, DEi., sebagai disen
penbinbing atas binbingan dhn ajakan yang oelah diberisan.
3.
Ij. indes Isnayhna, MT. dhn Ijt Pjayiga Suryadanna, MT., sebagai disen
penghji aohs wakoh, n nasushn yang oeoah dibejikant
4.
Khaoid Bayhajie Diiran, Qntyi Wijanhrki, Dewi inggjaeni, Pipn
Aknaliak, Nisa Zakja dan Rioh Shgiarti atas kerja sna dan persakabatanya
sejta Bapas Baghs Wipassini yang telah nenberisan banyas nasusan.
5t
Bapas Shgiajdi, Bapak Edi, Bapak Gun, Bapas Waginin, Bapak Anwhj, Ibu
Sri, Ibh Ega, Ibh Rini, Ibh Kas, Ibh Pepi, Ibu Eni yang oelah banyak
nenbhntu dhn nenberi nashkan.
6.
Resan·jesan TIN 35, jesan sebinbingan (Fijnan, Fauzhn dan Dewi), anak
2-6 SMiNSi'98, Mbas Fiti Fauziab,
Syabbaini, kelhhjga beshj TIN dan
senhh pihas yang teoah nenbanoh penhiis daoan nenyelesaikhn sthdi|
Penhois nenyadaji bakwa tulisan ini nasih jahk dhri senpuma, sehingga
sajan dhn kjit. yang nenbanghn shngao dikajapsan hnohk pejbaikhn thoisan
skripsi ini.
ikkimya penhois bejhhrap seniga skripsi ini dapat ditejina dan
ben{hnfaao bagi senha pihas yang nenbhouhshn.
Bigir,
Sepoenbej 2003
Penulis
1I1
DAFTARISI
Halaman
KATA PENGANTAR .. .
.
..
DAFTAR TABEL ... .. . . ..
..
.
..
..
DAFTAR GAMBAR. . . .
.
.
..
DAFTAR LAMPlRAN
I.
...
.......
.
...
.
....
...
...
.. ..
.
. .
..
...
.
.
.
.
..........
..
.
...
..
...
.
...
..
.....
... .. .. . .... . . .
.. . .. . . ..
.
. . . . . . . .. . . .
...
.
.
...
. ..
..
.
.
..
.
..
.
..........
..
..
.
. ..
...........
..
...
.....
...
...
.
...
.. .
..
....
....
......
.. . .
.
.. .. .. . . ..
..
. .
..
..
.
.
.
.
.
..........
. .. . ..
...
.
..
..
. .. . .. .
.
.........
..
. .
............
..
..
.
....
.....
.
....
.
.....
iii
v
..
.
.. .
.
.
. . . vi
....
...............
..
..
....
PENDAHULUAN ............................................................................................
i. LATAR BELAKANG ...............................................................................
vii
.
.
Bt TUJUAN ...t....t...t............t...t................t...t...t...................t...t................t...t..
2
IIt TINJAUAN PUST AKA .t...tt..t...t........t...t...tt...t...t............t..t...t................t..tt..
3
i. BJODEGRADASJ.......................................................................................
3
B. PRODUKSI POLl-�-HIDROKSIALKANOAT OLEH Rastonia
eutropha DENGAN SUBSTRAT HIDROLISAT MINYAK SAWIT....
5
C. PEMBUATAN BJOPLASTIK PHA DENGAN PEMLASTIS
DIMETIL FTALAT DAN DIETIL GLiKOL . . . . . . .
.
..
.
.
..
..
...
........
...
.
..........
Dt PENGUJIAN BIODEGRADASI PADA MEDIA BUATAN . . . .
..
III. BAHAN DAN METODE
....
i. BAHAN DAN ALAT ..
1t Baban . .. ..
..
2t
Alai
..
.......
..
. ... . .
.
..
.
...
.
.
.
...
....
.
.
.. .. .
..
..
.. . .
........
.
B. METODE PENELITIAN ..
..
..
...
.
...
...
.
.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
B. SARAN ..
.
.....
.
...
DAFTAR PUSTAKA
LAMPlRAN
.........
..
..
. .. .
.
..
...
..
..
...
..
..
..
..
.
. . ..
....
.
..
..
.
.
..
.
. ..
...........
.
.....
..
..
.. .
........
.
..
...
...
.
.............
.
...
.
.
.
.......
...
...
....
. .. .
.
.
...
. ..
..
. . . . ..
. . . . . . . . . . . .. . . . . .
............
...
.
.
............
.....
.. .. ... . . . ..
. . .. . .
..
..
..
. .
IV.HASIL DAN PEMBAHASAN .. .. . ..
i. KESIMPULAN .
.. . ..
. .. . . . .
..
..
.. .. .
.......
...........
. .
.......
..
..
. ..
..
.
......
.
....
.
.....
.
..
.
..........
...
.
..
..
.
..
...
. ...
. .
.
..
.
...
.
.
.
...
...
.. .
..
....
.
...
....
................
. .. ..
...
.
. . . . . ..
... . ..
.....
.. .
.. ...
.
.....
.
..
..
.
....
...
..
.
.
.
..
..
.
.
.
...
..
......
....
. .
..
.
.
..
...
..
...
.
..........
.
..
.
..
.....
..
. . . .
..
.
..
...
.
...
.
..
..
..
.
...
..
.
...
...
.
. ..
.
.
...
.
12
12
12
.
......
.
.
...
...
28
28
29
.. . .. . 30
..
.
.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iv
12
. 13
.........
.........
........
.
. . . . .
.
.
..
..
.
9
.. .. . 16
...
.........
.
.
.....
.. .
. . . ..
..
......
.. . .. ..
...
. . . . . . . . . . .....
..
.
. . . .
.. . .. .. .. . .
........
...
......
..........
. ..
.
.........
. .. .. . ..
...
.
.......
.. .
.
.
...
..
7
34
DAfAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Misriijghnisne yang nanpu nendegradhsi PA n esisisoen
oenpat tunbuhnya
....
t.......t....t...t...t...tt.......t... tt.... ...t......t... t..t...t..t...t......t.
4
Tabel 2. Hasil penghshjhn beberapa paraneoer awao i sinpinen penyhsun
nedia pendegjhdasi
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . '.
v
........... ...... ....... ...... 16