Persiapan dan Karakterisasi Ampok Jagung serta Tapioka Karakterisasi Pati Termoplastik berbasis Ampok Jagung

11 Gambar 6. Diagram alir penelitian

3.3.1. Persiapan dan Karakterisasi Ampok Jagung serta Tapioka

Persiapan ampok dilakukan dengan pengeringan terlebih dahulu hingga kadar airnya sekitar 8-13. Ampok yang telah kering selanjutnya dihaluskan dengan cara digiling hingga berukuran 200 mesh untuk menyeragamkan kondisi ampok yang akan digunakan dalam pembuatan pati termoplastik berbasis ampok jagung. Ampok jagung dan tapioka dikarakterisasi untuk mengetahui sifat fisiko kimianya sebelum dilakukan pengolahan. Parameter yang diuji berupa komponen proksimat air, abu, lemak, protein, serat kasar, dan karbohidrat by difference, kadar pati, kadar amilosa, serta kadar amilopektin. Prosedur analisis masing-masing parameter disajikan pada Lampiran 3 dan 4. Ampok Jagung Karakterisasi ampok jagung Analisis proksimat Formulasi adonan Pembuatan pati termoplastik Pati termoplastik bongkahan Pengolahan data Analisis permukaan menggunakan SEM Analisis sifat mekanis Analisis T g dan T m menggunakan DSC Karakterisasi pati termoplastik Penyesuaian ukuran 12

3.3.2. Pembuatan Pati Termoplastik berbasis Ampok Jagung

3.3.2.1. Formulasi

bahan Formulasi bahan dilakukan dengan melakukan pencampuran beberapa bahan tambahan yang dibutuhkan dalam pembuatan pati termoplastik berbasis ampok jagung. Pencampuran bahan kering didahului oleh penambahan sejumlah tapioka ke dalam wadah-wadah yang berisi ampok jagung dengan perbandingan tapioka-ampok jagung 0:4, 1:3, 2:2, dan 3:1. Kemudian secara perlahan ditambahkan magnesium stearat sebanyak 2 bb ke dalam wadah tersebut. Sementara itu, pada wadah-wadah lain dilakukan pencampuran antara gliserol sebanyak 25, 30, dan 35 per bobot bahan kering dengan akuades. Akuades yang ditambah diatur sehingga kadar air campuran ampok jagung-tapioka mencapai 25. Selanjutnya campuran ampok jagung-tapioka dan magnesium stearat secara perlahan ditambahkan ke dalam wadah berisi larutan gliserol dan diaduk hingga tercampur merata. Proses pengadukan dalam wadah dilakukan secara kontinyu selama 5 menit. Kemudian campuran disimpandiperam pada wadah plastik tertutup minimal selama 1 hari pada suhu ruang untuk penyempurnaan penyerapan bahan bahan.

3.3.2.2. Rancangan percobaan

Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan percobaan acak lengkap dengan menggunakan dua faktor yang masing-masing faktor terdiri dari tiga dan empat taraf. Pada setiap perlakuan dilakukan dua kali ulangan. Faktor pertama adalah komposisi tapioka pada campuran yang terdiri dari empat taraf yakni 0 A1, 25 A2, 50 A3, dan 75 A4. Faktor kedua adalah konsentrasi gliserol yang terdiri dari tiga taraf yakni 25 B1, 30 B2, dan 35 B3. Model rancangan yang digunakan adalah sebagai berikut : Y ijk = µ + A i + B j + OP ij + ε ijk Dengan : i = 1, 2, 3, 4 j = 1, 2, 3 k = 1, 2 Y ijk = Respon dari faktor A ke-i, faktor B ke-j, dan ulangan ke-k = Nilai rata-rata umum A i = Pengaruh faktor A ke-i B j = Pengaruh faktor B ke-j AB ij = Pengaruh interaksi faktor A ke-i dan faktor B ke-j ε ijk = Galat dari faktor A ke-i, faktor B ke-j dan ulangan ke-k 13 Data hasil penelitian diolah menggunakan analisis sidik ragam sesuai dengan rancangan percobaan acak lengkap. Pengolahan data secara statistik dilakukan menggunakan program SAS Statistic Analysis System versi 9.1.3. Apabila hasilnya berbeda nyata, dilanjutkan dengan pengujian wilayah berganda Duncan. Uji wilayah tersebut bertujuan melihat perbedaan pengaruh setiap faktor maupun kombinasi perlakuan. Dengan rancangan percobaan tersebut, komposisi bahan untuk masing- masing percobaan disajikan pada Tabel 2. Rancangan pengacakan perlakuan sampel disajikan pada Lampiran 5. Tabel 2. Komposisi bahan dalam campuran Kode Komposisi bahan bb Tapioka A Gliserol B Mg.Stearat Ampok jagung A1B1 25 2 100 A2B1 25 25 2 75 A3B1 50 25 2 50 A4B1 75 25 2 25 A1B2 30 2 100 A2B2 25 30 2 75 A3B2 50 30 2 50 A4B2 75 30 2 25 A1B3 35 2 100 A2B3 25 35 2 75 A3B3 50 35 2 50 A4B3 75 35 2 25

3.3.2.3. Pemlastikan

Campuran yang sudah diperam selanjutnya diproses dalam rheocord mixer rheomix Haake 3000 berulir ganda dengan kecepatan putaran 60 rpm selama 5 menit untuk semua perlakuan. Suhu tiga bagian rheomix diatur pada nilai 120 C, 130 C, dan 120 C. Sebelum pengaturan waktu mesin bekerja, dipastikan terlebih dahulu bahwa bagian dalam mesin sudah terisi penuh dengan adonan. Hasil dari proses ini adalah pati termoplastik berbentuk bongkahan yang masih melekat pada rotor dan dinding dalam mesin sehingga memerlukan pengeluaran secara manual.

3.3.3. Karakterisasi Pati Termoplastik berbasis Ampok Jagung

Hasil proses yang berbentuk bongkahan selanjutnya diperkecil ukurannya secara manual menggunakan pisau. kemudian sampel dicetak dalam bentuk lembaran dengan 14 kempa hidrolik lalu disimpan minimal selama 24 jam pada suhu ruang untuk dianalisis lebih lanjut. Pengujian masing-masing parameter dilakukan sebanyak 2 kali ulangan. Karakterisasi pati termoplastik yang dilakukan meliputi pengujian sifat mekanis yang meliputi uji kuat tarik dan kemuluran putus sesuai dengan metode ASTM D-638 ASTM 1991 menggunakan universal testing machine Instron serta analisis kekerasan bahan menggunakan penetrometer. Selanjutnya analisis sifat termal sesuai dengan metode ASTM D-3418 ASTM 1991 menggunakan differential scanning calorimeter, serta analisis permukaan sesuai dengan ASTM E-2015, 1991 menggunakan scanning electron microscop JST 5000. Prosedur analisis selengkapnya disajikan pada Lampiran 6. 15

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Karakteristik Ampok Jagung dan Tapioka 4.1.1. Kadar Komponen Proksimat Pengujian proksimat dilakukan terhadap ampok jagung untuk memberikan gambaran umum mengenai kandungan kimia yang menyusun bahan tersebut. Nilai untuk masing-masing komposisi kimia dalam suatu bahan dibutuhkan untuk mengidentifikasi sifat yang dimiliki oleh bahan tersebut. Komponen proksimat meliputi air, abu, minyak, protein, serat, serta karbohidrat. Komposisi kimia dalam ampok jagung dan tapioka disajikan dalam Tabel 3 dan Lampiran 7. Tabel 3. Komposisi kimia ampok jagung dan tapioka berdasarkan basis basah Komponen Ampok jagung Tapioka Air 8,20 12,25 Serat kasar 10,5 0,5 Lemak 14,93 0,41 Protein 9,85 0,14 Abu Karbohidrat by difference 2,97 53,95 0,16 86,54 Pati - Amilosa - Amilopektin 58,19 16,78 41,41 82,53 28,12 54,41 Pada Tabel 3. terlihat hasil yang berbeda pada kadar air ampok dibandingkan dengan kadar air tapioka. Kadar air ampok jagung adalah sebesar 8,20 sedangkan kadar air tapioka sebesar 12,25. Perbedaan tersebut disebabkan oleh adanya proses pengeringan yang dilakukan pada ampok jagung sebelum dikecilkan ukurannya. Proses pengeringan tersebut memang bertujuan untuk membantu proses pengecilan ukuran karena kadar air yang tinggi dapat menyebabkan lengketnya bahan pada komponen alat penghancur yang kemudian berdampak pada rendahnya efisiensi alat. Tapioka dalam hal ini tidak membutuhkan pengecilan ukuran terlebih dahulu sehingga tidak ada perlakuan panas yang dialami. Perbedaan kadar air yang terkandung dalam ampok dan pati tersebut menyebabkan dibutuhkannya penyeragaman pada saat formulasi adonan dilakukan. Dalam pembuatan pati termoplastik yang menggunakan bahan dasar pati, penyeragaman kadar air adonan merupakan faktor penting yang perlu diperhatikan karena seperti gliserol, pada kondisi tertentu air juga memiliki kemampuan sebagai pemlastis. Keberadaan air dalam jumlah yang tidak seragam pada setiap adonan mampu memberikan pengaruh yang berbeda pada fungsi gliserol dalam proses pemlastikan. Penyeragaman kadar air adonan dalam kondisi campuran bahan yang tidak homogen tersebut dilakukan dengan memberikan tambahan air dari luar dalam jumlah