Pembuatan dan Pencirian Bioplastik dari Komposit Pati Tapioka- Agar Kertas Terplastisasi Sorbitol dan Limonena

PEMBUATAN DAN PENCIRIAN BIOPLASTIK DARI
KOMPOSIT PATI TAPIOKA-AGAR KERTAS
TERPLASTISASI SORBITOL DAN LIMONENA

MEGA UDARA NUSANTARA HARDJO SUPARTO

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pembuatan dan
Pencirian Bioplastik dari Komposit Pati Tapioka-Agar Kertas Terplastisasi
Sorbitol dan Limonena 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, September 2014
Mega UN Hardjo Suparto
NIM G44100074

ABSTRAK
MEGA UDARA NUSANTARA HARDJO SUPARTO. Pembuatan dan Pencirian
Bioplastik dari Komposit Pati Tapioka-Agar Kertas Terplastisasi Sorbitol dan
Limonena. Dibimbing oleh TETTY KEMALA DAN AHMAD SJAHRIZA.
Bioplastik yang terbuat dari pati tapioka dan agar kertas terplastisasi sorbitol
dan limonena berpotensi sebagai plastik kemasan yang ramah lingkungan.
Komposit bioplastik diragamkan dalam 9 komposisi. Bioplastik ini dibuat dengan
menggunakan 2 suhu pemanasan, yaitu 40 °C dan 70-79 °C. Beberapa sifat dari
bioplastik dianalisis, yaitu bobot jenis, kuat tarik, elongasi, termal, morfologi, dan
permeabilitas uap air. Komposisi bioplastik pada nisbah
agar
kertas:sorbitol:limonena (7.5:10:2.5) menunjukkan nilai bobot jenis, kuat tarik,
dan elongasi yang tinggi. Namun, komposisi ini memiliki ketahanan yang rendah
terhadap uap air. Hasil analisis termal menunjukkan penurunan titik leleh yang

disebabkan penambahan sorbitol. Selain itu, analisis termal juga menunjukkan
terdapat puncak tunggal sampel pada suhu leleh. Hasil ini sejalan dengan hasil
analisis mikroskop electron payaran yang menunjukkan kehomogenan yang baik
dari sampel yang telah dibuat.
Kata kunci: Agar-agar, bioplastik, limonena, sorbitol, tapioka.

ABSTRACT
MEGA UDARA NUSANTARA HARDJO SUPARTO. Synthesis and
Characterization of Bioplastic from Tapioca Starch Composite-Plasticized Agar
Using Sorbitol and Limonene. Supervised by TETTY KEMALA DAN AHMAD
SJAHRIZA.
Bioplastic made of tapioca starch plasticized using sorbitol and limonene is
potential as environmentally friendly packaging. The bioplastic composite was
prepared in 9 composition of bioplastic. Bioplastic was made by using 2 heating
temperature at 40 °C dan 70-79 °C. Some of characteristic of bioplastic was
analyzed for their, specific gravity, tensile strength, elongation, thermal properties,
morphological, and water vapor permeability. Bioplastic composition with the
ratio of agar:sorbitol:limonene (7.5:10:2.5) showed the highest values of density,
tensile strength, and elongation properties. However, this composition has low
resistance to water vapor. The results of thermal analysis showed decrease of the

melting point due to the addition of sorbitol. Thermal analysis showed that there is
only a single peak of the sample at the peak of the melting point. The results is in
line with scanning electron microscope (SEM) analysis that showed a good
homogeneity of the prepared samples.
Key words: Agar, bioplastic, Limonena, sorbitol, tapioca.

PEMBUATAN DAN PENCIRIAN BIOPLASTIK DARI
KOMPOSIT PATI TAPIOKA-AGAR KERTAS
TERPLASTISASI SORBITOL DAN LIMONENA

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

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

2014

Judul Skripsi : Pembuatan dan Pencirian Bioplastik dari Komposit Pati TapiokaAgar Kertas Terplastisasi Sorbitol dan Limonena
Nama
: Mega Udara Nusantara Hardjo Suparto
NIM
: G44100074

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:

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 Januari 2014 ini adalah
bioplastik, dengan judul Pembuatan dan Pencirian Bioplastik dari Komposit Pati
Tapioka-Agar Kertas Terplastisasi Sorbitol dan Limonena.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Tetty Kemala, MSi dan Bapak
Drs Ahmad Sjahriza selaku pembimbing yang telah banyak memberi saran,
bimbingan, serta nasihat-nasihat sehingga penelitian ini dapat berjalan dengan
lancar. Di samping itu, penulis memberikan ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada Ayah, Ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih
sayangnya. Rasa terima kasih juga disampaikan untuk Muhammad Yunus, Mirma
Prameswari Narendro, Karina Dania Agusta, Evi Ratnasari, Oki Defrimika, dan
Muhana Nurul Hidayah yang telah memberikan semangat, nasihat, dan
bantuannya selama penelitian ini berlangsung.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, September 2014
Mega UN Hardjo Suparto

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan
Ekstraksi Limonena dari Limbah Kulit Jeruk

Analisis Kadar Air
Analisis Kadar Abu
Pembuatan Bioplastik
Pengukuran Ketebalan
Analisis Bobot Jenis
Analisis Kuat Tarik
Analisis Termal DSC
Analisis Morfologi dengan SEM
Analisis Permeabilitas Uap Air
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Kadar Air
Analisis Kadar Abu
Bioplastik
Analisis Bobot Jenis
Analisis Kuat Tarik dan Elongasi
Analisis Termal
Analisis Morfologi
Analisis Permeabilitas uap air
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan

Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

1
2
2
2
2
3
3
4
4
5
5
5
5
6
6

7
7
8
10
12
14
14
16
16
16
16
19
26

DAFTAR TABEL
1
2
3

Komposisi pembuatan bioplastik dengan tapioka 80.00% dan HCl

1.80 mL
Data analisis kadar air
Data analisis kadar abu

4
6
7

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

12
13

Pengamatan visual bioplastik pada komposisi agar tetap
Pengamatan visual bioplastik pada komposisi sorbitol tetap
Pengaruh komposisi agar kertas dan limonena terhadap bobot jenis
dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan sorbitol 10%
Pengaruh komposisi sorbitol dan limonena terhadap bobot jenis
dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas 10%
Pengaruh komposisi sorbitol dan limonena terhadap kuat tarik dengan
konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas 10%
Pengaruh komposisi sorbitol dan limonena terhadap kuat tarik dengan
konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas 10%
Pengaruh komposisi sorbitol dan limonena terhadap elongasi dengan
konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas 10%
Pengaruh komposisi sorbitol dan limonena terhadap elongasi dengan
konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas 10%
Hasil analisis termal pada komposisi B dengan perbandingan agarsorbitol-limonena (10:2.5:7.5)
Hasil analisis termal pada komposisi I dengan perbandingan agarsorbitol-limonena (7.5:10:2.5)
Hasil foto SEM pada permukaan bioplastik dengan pembesaran 150×
(A), pembesaran 1500× (B), pembesaran 1500× dengan pemlastis
gliserol (narendro 2014) (C).
Pengaruh komposisi sorbitol dan limonena terhadap permeabilitas
uap air dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas 10%
Pengaruh komposisi sorbitol dan limonena terhadap permeabilitas
uap air dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas10%

7
8
9
9
10
10
11
12
13
13

14
15
15

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5

Bagan alir penelitian
Data ketebalan bioplastik
Data bobot jenis
Data kuat tarik dan elongasi
Data permeabilitas uap air

19
20
22
24
25

1

PENDAHULUAN
Saat ini perkembangan industri pangan semakin pesat disertai dengan
meningkatnya perkembangan plastik kemasan. Plastik kemasan yang diproduksi
juga berfungsi menjaga pangan dalam kondisi baik sampai ke konsumen. Plastik
kemasan yang umum digunakan di Indonesia adalah plastik konvensional yang
bersifat nondegradabel. Plastik ini sangat digemari karena memiliki beberapa
kelebihan, di antaranya mudah dibentuk, lentur, bersifat ringan, dapat diberi
warna, antikarat, dan tahan terhadap bahan kimia, serta dapat sebagai isolator
listrik yang baik. Selain itu, biaya produksi plastik ini juga lebih murah. Akan
tetapi, plastik nondegradabel memiliki kekurangan, yaitu dibutuhkan waktu 1000
tahun untuk dapat mendegradasi plastik secara sempurna. Hal ini membuat
semakin banyak konsumsi plastik setiap tahunnya dan semakin bertambah juga
tingkat pencemaran limbah plastik yang dihasilkan. Seperti yang umum diketahui
bahwa limbah plastik sulit terurai secara alami.
Untuk menyelamatkan lingkungan dari bahaya limbah plastik
nondegradabel, saat ini telah dikembangkan bioplastik. Bioplastik adalah plastik
kemasan yang dapat terdegradasi, dan ramah lingkungan. Umumnya bioplastik
terbuat dari material yang dapat diperbarui, yaitu berasal dari tanaman dan hewan.
Material tersebut dantaranya selulosa dan pati. Material yang berasal dari hewan
meliputi kolagen, dan protein (Huda dan Firdaus 2007).
Material yang umum digunakan untuk penelitian pembuatan bioplastik
adalah pati tapioka. Tapioka memiliki kemampuan mengembang dan memiliki
kelarutan yang baik dibandingkan pati lainnya (Bourtoom 2008). Akan tetapi, film
yang terbuat dari pati masih bersifat kaku dan mudah rapuh. Penggunaan pati
tapioka dan agar kertas terplastisasi gliserol sebelumnya telah dilakukan oleh
Amalina (2013). Hasil yang didapatkan adalah film bertekstur lembut, berwarna
buram, dan elastis. Penambahan agar kertas berfungsi mengurangi sifat kerapuhan
film. Agar kertas berasal dari ekstrak rumput laut merah sehingga mudah
terdegradasi (Rhim 2011). Selain itu, penambahan gliserol sebagai pemlastis
menambah kelenturan dari film tersebut. Pemlastis merupakan zat aditif yang
berfungsi melembutkan permukaan film menjadi lebih lentur (Oakley 2010).
Wijaya (2013) menggunakan paduan pati tapioka dan natrium alginat terplastisasi
sorbitol. Hasil film yang didapat bersifat transparan, mudah larut dalam air, dan
kuat. Pemlastis sorbitol lebih meningkatkan nilai kuat tarik film dibandingkan
menggunakan gliserol dan polietilen glikol (PEG) (Bourtoom 2008). Sarifudin
(2013) menggunakan paduan tepung singkong, natrium alginat, gliserol dan
limonena. Film yang dihasilkan transparan, elastis, dan kuat. Penambahan
limonena dapat meningkatkan kelenturan dan transparansi (Fuenmayor et al.
2013).
Berdasarkan penelitian sebelumnya, maka pada penelitian ini menggunakan
pati tapioka, agar kertas, sorbitol, dan limonena. Bioplastik yang diharapkan
memiliki tekstur yang lembut, lentur, kuat, dan transparan. Selain bahan-bahan
tersebut, penelitian ini juga menggunakan larutan HCl. Larutan HCl digunakan
untuk mereduksi cabang-cabang amilopektin pada pati tapioka. Pemutusan cabang
ini membuat daya kompresibiltas film menjadi lebih baik (Wuttisela et al. 2008).

2

BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan adalah piknometer pirex 25 mL, alat uji tarik
Tenso lab-MEY, mikroskop cahaya (Kruss optical Germany), SEM JSM-6360LA,
DSC (Perkin Elmer), pengaduk mixer, dan peralatan kaca. Bahan-bahan yang
digunakan adalah pati tapioka (food grade), sorbitol (food grade), agar kertas, HCl,
ekstrak kulit jeruk dan akuades.

Ekstraksi Limonena dari Limbah Kulit Jeruk
Ekstraksi limonena dari limbah kulit jeruk merujuk BPPT (2001). Kulit
jeruk dicuci sampai bersih, kemudian direndam di dalam larutan NaHCO3 selama
10-14 jam. Setiap kg jeruk direndam dengan 1 L larutan NaHCO3. Setelah
perendaman, kulit jeruk dipotong sampai berukuran 0.3-0.5 cm. kulit jeruk yang
telah dipotong-potong dibungkus dengan kain blacu tebal. Kemudian diperas
dengan pres bulir, atau pres hidrolik. Mula-mula tekanan 200 kg/cm2. Setelah itu,
tekanan dinaikkan secara pelan-pelan menjadi 400 kg/cm2. Selama pemerasan
dilakukan penyemprotan dengan air dingin. Pemerasan dilakukan 2 kali. Hasil
yang diperoleh berupa emulsi minyak.
Emulsi yang terbentuk dimasukkan ke dalam botol dekantasi (pemisah fraksi
air dan minyak emulsi). Setelah itu, botol yang berisi emulsi di simpan di dalam
lemari pendingin (4-7 °C) selama 10-24 jam. Fraksi air yang berada pada bagian
bawah dibuang. Cara pembuangannya adalah sebagai berikut. Mula-mula saluran
pemasukan dibuka, kemudian kran pengeluaran dibuka sampai semua fraksi air
mengalir keluar.
Fraksi minyak yang tertinggal di botol dekantasi dipindahkan ke botol
sentrifus. Kemudian dilakukan sentrifugasi pada kecepatan 4000-6000 rpm selama
15 menit. Sisa fraksi air akan berada pada bagian atas. Fraksi minyak ini disebut
sebagai minyak kulit jeruk. Minyak kulit jeruk disimpan di dalam botol kaca
berwarna gelap dalam keadaan tertutup rapat pada tempat yang tidak panas.

Analisis Kadar Air
Analisis kadar air menggunakan metode gravimetri. Prinsip metode ini
adalah dengan menguapkan air yang terdapat dalam sampel dengan cara
pemanasan. Kemudian menimbang sampel hingga didapatkan bobot sampel
konstan. Bobot sampel konstan diasumsikan semua air dalam sampel sudah
diuapkan. Banyaknya air yang diuapkan diperoleh dari selisih bobot sebelum dan
sesudah pengeringan. Cawan yang digunakan dioven terlebih dahulu selama 30
menit pada suhu 105 °C. Sampel kemudian didinginkan dalam desikator dan
ditimbang (A). Sampel ditimbang sebanyak 2 g dalam cawan yang sudah
dikeringkan (B). kemudian di oven pada suhu 105 °C hingga bobot konstan dan
dinginkan dalam Desikator selama 30 menit lalu ditimbang (C). Tahap ini

3

diulangi hingga dicapai bobot konstan (SNI 01-2891-1992). Kadar air dihitung
menggunakan persamaan 1:
% kadar air =

× 100 %

(1)

Keterangan:
A
: Bobot cawan setelah pengeringan (g)
B
: Bobot cawan + sampel sebelum dikeringkan (g)
L0
: Bobot cawan + sampel setelah dikeringkan (g)

Analisis Kadar Abu
Analisis kadar abu dilakukan dengan metode gravimetri. Prinsip metode ini
adalah pembakaran atau pengabuan bahan-bahan organik yang diuraikan menjadi
air dan karbondioksida, namun zat anorganik tidak terbakar. Zat anorganik ini
yang disebut abu. Cawan yang digunakan dioven terlebih dahulu selama 30 menit
pada suhu 100-105 °C. Kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang (A).
Sampel ditimbang sebanyak 2 g dalam cawan yang sudah dikeringkan (B).
Kemudian dibakar diatas nyala pembakar hingga tidak berasap. Lalu dilanjutkan
pengabuan dalam tanur bersuhu 550-600 °C hingga pengabuan sempurna. Setelah
itu, sampel didinginkan dalam desikator dan ditimbang (C). tahap pembakaran
dalam tanur diulangi hingga bobot sampel konstan (SNI 01-2891–1992). Kadar
abu dihitung menggunakan persamaan 2:
% kadar abu =

× 100%

(2)

Keterangan:
A
: Bobot cawan setelah pengeringan (g)
B
: Bobot cawan + sampel sebelum dikeringkan (g)
L0
: Bobot cawan + sampel setelah dikeringkan (g)

Pembuatan Bioplastik
Pembuatan bioplastik mengacu pada Amalina (2013), Wijaya (2013), dan
Sarifudin (2013). Komposisi agar kertas-sorbitol-limonena dalam penelitian ini
dapat dilihat pada Tabel 1 dengan jumlah tapioka konstan 80% (b/v). Asam klorida
1.6 M sebanyak 1.8 mL dimasukkan ke dalam 50 mL akuades. Agar kertas
dilarutkan dalam 50 mL akuades pada gelas piala yang berbeda dan diaduk hingga
homogen. Setelah itu, tapioka dimasukkan kedalam larutan asam. Sorbitol
dimasukkan ke dalam larutan pati tapioka dan diaduk hingga homogen serta
dipanaskan sampai suhu 40 °C. Selanjutnya larutan agar kertas ditambahkan ke
dalam larutan pati yang terplastisasi sorbitol. Larutan limonena dimasukkan ke
dalam larutan pati sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan. Larutan diaduk
hingga homogen dengan pemanasan pada suhu 70-79 °C. Setelah homogen,
larutan gel didiamkan pada suhu kamar selama 10 menit dan sesekali diaduk agar
terbebas dari gelembung udara. Kemudian larutan gel dicetak diatas pelat kaca.

4

Lalu gel dikering udarakan selama 2×24 jam dan dilepaskan untuk dianalisis
bobot jenis, kuat tarik, termal, gugus fungsi, dan morfologi.
Tabel 1 Komposisi pembuatan bioplastik dengan tapioka 80.00% dan HCl 1.80
mL
Komposisi
Agar Kertas (%)
Sorbitol (%)
Limonena (%)
A
10.00
7.50
2.50
B
10.00
2.50
7.50
C
10.00
5.00
5.00
D
10.00
0.00
10.00
E
10.00
10.00
0.00
F
0.00
10.00
10.00
G
2.50
10.00
7.50
H
5.00
10.00
5.00
I
7.50
10.00
2.50

Pengukuran Ketebalan
Ketebalan Bioplastik diukur pada 10 tempat berbeda dengan menggunakan
mikrometer sekrup (Wijaya 2013).

Analisis Bobot Jenis
Bobot jenis diukur menggunakan piknometer. Setiap sampel paduan
dipotong dengan ukuran yang seragam menggunakan pembolong kertas. Bobot
kosong piknometer ditimbang. Piknometer yang telah diisi akuades ditimbang.
Piknometer kosong dimasukkan potongan contoh dan ditimbang. Setelah itu,
campuran ditambahkan akuades dan ditimbang bobotnya (Kemala 2010).
Pengukuran Setiap penimbangan dicatat. Bobot jenis contoh ditentukan dengan
menggunakan Persamaan 3:
D=

-

-

-

-

Keterangan:
D = bobot jenis contoh (g/mL)
W0 = bobot piknometer kosong (g)
W1 = bobot piknometer + contoh (g)
W2 = bobot piknometer + contoh + akuades (g)
W3 = bobot piknometer + akuades (g)
D1 = bobot jenis air (g/mL)
D0 = bobot jenis udara pada suhu percobaan (g/mL)

(3)

5

Analisis Kuat Tarik
Film yang telah dikeringkan dipotong berbentuk dumbel dengan ukuran
panjang 30 mm dan lebar 10 mm. Kedua ujung sampel film dijepit pada mesin
penguji. Selanjutnya, panjang awal dicatat dan ujung tinta pencatat diletakkan
pada posisi 0 dalam grafik. Tombol start ditekan dan alat akan menarik sampel
sampai putus. Pengukuran elongasi dilakukan dengan cara yang sama dengan
pengujian kekuatan tarik (ASTM D638 2005). Perhitungan besarnya kekuatan
tarik dan persen perpanjangan (elongasi) dapat menggunaan Persamaan 4 dan
Persamaan 5.
(4)
Keterangan:
τ
: kekuatan tarik (kgf/mm2)
Fmaks
: tegangan maksimum (kgf)
A
: luas penampang lintang (mm2)
(5)
Keterangan:
%E
: perpanjangan (%)
ΔL
: pertambahan panjang spesimen (mm)
L0
: panjang spesimen mula-mula (mm)

Analisis Termal DSC
Film komposit ditimbang sebanyak 10-15 mg. Setelah itu, diletakkan pada
pelat platinum untuk dilakukan analisis termal. Kondisi alat diatur dan
dioperasikan pada suhu 0-400 °C dengan kecepatan pemanasan 20 °C per menit.
Hasil analisis termal berupa kurva hubungan waktu dengan suhu (Kemala et al.
2010).

Analisis Morfologi dengan SEM
Sampel yang berupa film dimasukkan ke dalam tempat sampel dengan
perekat ganda dan dilapisi dengan logam emas pada keadaan vakum. Sampel
yang telah dilapisi diamati menggunakan SEM dengan tegangan 15 kV. Hasil
yang didapat dicetak (Wijaya 2013).

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 (1995). Film yang akan diuji dijadikan penutup cawan petri yang telah diisi
akuades. Bobot akuades yang hilang dipantau berdasarkan fungsi waktu sampai

6

keadaan tunak dan laju transmisi uap air dihitung dari keadaan tunaknya.
Ketebalan film 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 film yang
direkatkan dengan lem epoksi pada aluminium foil. Dengan 30 mL akuades,
diharapkan jarak antara permukaan akuades dan film sebesar 6 mm. Cawan petri
yang telah ditutup menggunakan film disimpan selama 1 jam agar film 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 jam dan bobot akuades yang hilang (sumbu y)
dalam gram. Menggunakan persamaan 6 dan 7.
(6)
(7)
Keterangan:
WVTR = laju transmisi uap air (g jam-1cm-2)
Ɩ
= ketebalan film
Δp
= perbedaan tekanan diantara dua sisi film

HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Kadar Air
Analisis kadar air digunakan untuk mengetahui kandungan air dalam sampel
(Wijana et al. 2009). Sehingga dapat diketahui berapa lama waktu penyimpanan
sampel untuk segera digunakan. Kadar air yang didapatkan dapat dilihat pada
Tabel 2.
Tabel 2 Data analisis kadar air
Ulangan
1
2
3

Kadar air (%)
12.44
12.60
12.89

Berdasarkan SNI 01-3451-1994, maksimum kadar air tapioka sebesar 15%.
Dengan demikian tapioka yang digunakan memiliki tingkat kerusakan rendah. Hal
ini disebabkan nilai rerata kadar air sebesar 12.64% yang lebih rendah
dibandingkan kadar maksimum tersebut. Perolehan nilai kadar air dihitung
berdasarkan persamaan 1.

7

Analisis Kadar Abu
Rerata yang diperoleh dari kadar abu sebesar 0.0833%. Berdasarkan SNI
01-3451-1994, kadar abu tapioka sebesar 0.6%. Perolehan nilai kadar abu dapat
dilihat pada Tabel 3. Perolehan nilai kadar abu dihitung berdasarkan persamaan 2.
Tabel 3 Data analisis kadar abu
Ulangan
1
2
3

Kadar abu (%)
0.07
0.10
0.08

Tapioka yang digunakan memiliki kebersihan yang tinggi. Analisis kadar
abu digunakan untuk menentukan kebersihan dan kemurnian suatu bahan,
sehingga bahan tersebut aman digunakan dalam jangka waktu tertentu (Wijana et
al. 2009).

Bioplastik
Bioplastik yang dihasilkan dari komposit pati tapioka dan agar kertas
dengan pemlastis sorbitol dan limonena dibuat dalam 2 suhu. Pemanasan yang
pertama disebut proses plastisasi. Plastisasi merupakan proses terdispersinya
molekul pemlastis kedalam fase polimer, sehingga terbentuk larutan polimer
terplastisasi yang kompatibel. Pemlastis yang digunakan adalah sorbitol dan
limonena. Suhu yang digunakan untuk plastisasi adalah 40 °C. Pemanasan yang
kedua disebut gelatinasi. Proses gelatinasi merupakan mengembangnya pati
karena penyerapan pelarut secara maksimal. Hal ini membuat pati tidak mampu
kembali pada kondisi semula. Suhu yang digunakan pada gelatinasi berkisar 7079 °C. Limonena yang digunakan berasal dari ekstrak kulit jeruk yang di ambil
fraksi minyaknya. Adanya limonena dibuktikan dengan hasil FTIR yang
dilakukan oleh Agusta (2014) sesuai dengan standar FTIR yang sudah ada.
Berdasarkan hasil penelitian, bioplastik dengan komposisi sorbitol:limonena pada
agar kertas tetap dapat dilihat pada Gambar 1.

A (7.5:2.5)

B (2.5:7.5)

C (5.0:5.0)

D (0.0:10)

E (10:0.0)

Gambar 1 Pengamatan visual bioplastik pada komposisi agar tetap
Secara kasat mata bioplastik yang dihasilkan secara keseluruhan transparan.
Hal ini terlihat dari label yang masih terlihat jelas meskipun diletakkan di bawah
bioplastik. Bioplastik yang paling bagus untuk komposisi agar kertas tetap
terdapat pada komposisi (2.5:7.5) sorbitol:limonena. Bioplastik pada komposisi

8

(2.5:7.5) sorbitol:limonena terlihat jernih transparan dan homogen dibandingkan
bioplastik yang lain. Selanjutnya untuk komposisi agar kertas-limonena pada
sorbitol tetap dapat dilihat pada Gambar 2.

E(10:0.0)

F (0.0:10)

G (2.5:7.5)

H (5.0:5.0)

I(7.5:2.5)

Gambar 2 Pengamatan visual bioplastik pada komposisi sorbitol tetap
Pada komposisi sorbitol tetap ini, bioplastik yang terlihat paling bagus
adalah pada komposisi (7.5:2.5) agar kertas:limonena. Perbedaan kualitas
bioplastik yang dibuat juga bisa dilihat dari nilai ketebalannya. Penambahan agar
kertas dapat membuat film terlihat buram, tebal dan kuat. Hasil tersebut apabila
dibandingkan dengan bioplastik pada komposisi agar kertas tetap dengan sorbitol
tetap, maka bioplastik pada komposisi sorbitol tetap terlihat lebih jernih. Nilai
ketebalan bioplastik dengan berbagai komposisi dapat dilihat pada Lampiran 2.
Sampel bioplastik mendapatkan perlakuan yang sama saat pembuatan maupun
pencetakannya. Sampel dituangkan di atas plat mika, lalu di ratakan menggunakan
gelas pengaduk. Dengan komposisi yang berbeda, saat sampel mengeras akan
menimbulkan ketebalan yang berbeda. Hal ini disebabkan oleh penguapan yang
terjadi saat mengeras untuk masing-masing sampel berbeda.

Analisis Bobot Jenis
Analisis bobot jenis digunakan untuk prediksi awal sifat mekanik polimer.
Hasil pengukuran bobot jenis dapat dilihat pada Lampiran 3. Hasil pengukuran
bobot jenis ini nilainya cenderung fluktuatif. Hal ini disebabkan interaksi antar
bahan yang belum bisa diprediksikan. Berdasarkan hasil penelitian, pada
komposisi agar kertas tetap dan sorbitol tetap nilai bobot jenis yang dipilih, yaitu
pada komposisi I. Komposisi I dipilih berdasarkan tekstur dan nilai bobot jenis
yang dihasilkannya lebih baik dibandingkan bioplastik lainnya. Nilai bobot jenis
dapat dilihat pada Gambar 3 dan 4.

9

Bobot Jenis (g/ml)

7
6
5
4
3
2
1
0
10:0.0 (E)

7.5:2.5 (I) 5.0:5.0 (H) 2.5:7.5 (G) 0.0:10 (F)

Agar Kertas:limonena (%)

Gambar 3 Pengaruh komposisi agar kertas dan limonena terhadap bobot jenis
dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan sorbitol 10%

Bobot Jenis (g/ml)

7
6
5
4
3
2
1
0
10:0.0 (E)

7.5:2.5 (A)

5.0:5.0 ( C )

2.5:7.5 (B)

0.0:10 (D)

Sorbitol-limonena (%)

Gambar 4

Pengaruh komposisi sorbitol dan limonena terhadap bobot jenis
dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas 10%

Rerata nilai bobot jenis pada komposisi (7.5:2.5) agar kertas:limonena, yaitu
sebesar 2.9545 g/mL. Tingginya nilai bobot jenis pada komposisi I dipengaruhi
oleh komposisi agar kertas yang ditambahkan. Semakin besar jumlah agar kertas,
maka nilai bobot jenisnya juga akan semakin meningkat (Phan et al. 2008).
Amalina (2013) menggunakan agar kertas untuk membuat bioplastik. Komposisi
maksimum agar kertas yang digunakan Amalina sebesar 4% dengan nilai bobot
jenis sebesar 3.5390 g/mL. Pada komposisi (7.5:2.5) agar kertas:limonena jumlah
agar kertas yang digunakan sebesar 7.5%. Berdasarkan hasil tesebut, dapat terlihat
terjadinya penurunan nilai bobot jenis meskipun persentase agar kertas yang
digunakan lebih besar. Hal ini disebabkan oleh perbedaan komposisi yang
ditambahkan membuat adanya interaksi lain pada bioplastik yang dibuat. Jumlah
limonena yang digunakan pada komposisi (7.5:2.5) agar kertas:limonena juga
mempengaruhi nilai bobot jenis. Komposisi (7.5:2.5) agar kertas:limonena
menggunakan limonena sebesar 2.5%. Menurut Sarifudin (2013), penurunan
penambahan limonena dapat menaikkan nilai bobot jenis suatu bioplastik. Sifat
limonena dapat meregangkan ikatan-ikatan pada bioplastik, sehingga jaraknya
semakin lebar (Arrieta et al. 2013). Penggunaan limonena yang semakin menurun

10

pada sampel ini membuat keteraturan bioplastik menjadi lebih bagus dan bobot
jenis menjadi lebih besar.

Analisis Kuat Tarik dan Elongasi

Rerata Kuat Tarik (Mpa)

Analisis mekanik digunakan untuk menguji ketahanan dan kemampuan
bioplastik untuk mempertahankan kekompakan produk yang dibungkus (Wu et al.
2009). Sifat mekanik suatu bioplastik dapat diprediksi dari nilai bobot jenisnya.
Semakin tinggi nilai bobot jenisnya, maka semakin baik juga sifat mekanik suatu
bioplastik (Kemala et al. 2010). Hasil analisis uji mekanik dapat dilihat pada
Lampiran 4. Hasil uji mekanik dapat dihitung menggunakan persamaan 4 dan 5.
Analisis uji mekanik pada penelitian ini dibagi menjadi 2. Uji mekanik yang
pertama adalah uji kuat tarik. Kuat tarik merupakan tegangan maksimum atau
ketahanan bioplastik pada proses peregangan sebelum putus. Hasil analisis kuat
tarik untuk komposisi agar kertas dan sorbitol tetap dapat dilihat pada Gambar 5
dan 6.
35
30
25
20
15
10
5
0
10:0.0 (E)

7.5:2.5 (A)

5.0:5.00(C)

2.5:7.5 (B)

0.0:10 (D)

Sorbitol:limonena (%)

Rerata Kuat Tarik (Mpa)

Gambar 5 Pengaruh komposisi sorbitol dan limonena terhadap kuat tarik dengan
konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas 10%

35
30
25
20
15
10
5
0
10:0.0 (E)

7.5:2.5 (I)

5.0:5.0 (H)

2.5:7.5 (G)

0.0:10 (F)

Agar Kertas:limonena (%)

Gambar 6 Pengaruh komposisi sorbitol dan limonena terhadap kuat tarik dengan
konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas 10%

11

Nilai kuat tarik terbaik untuk komposisi agar kertas dan sorbitol tetap
terdapat pada komposisi (7.5:2.5) agar kertas:limonena, yaitu sebesar 21.5369
MPa. Dapat dilihat bahwa pada penelitian ini nilai kuat tarik berbanding lurus
dengan nilai bobot jenisnya. Semakin tinggi nilai bobot jenisnya, maka semakin
tinggi pula nilai kuat tariknya. Besarnya nilai kuat tarik ini bisa terjadi karena
jumlah limonena yang digunakan kecil, yaitu sebesar 2.5%. Semakin menurun
jumlah limonena yang ditambahkan, maka nilai kuat tarik dan bobot jenisnya
semakin besar (Arrieta et al. 2013). Faktor lain yang mempengaruhi adalah
jumlah agar kertas yang besar, yaitu 7.5%. Peningkatan penambahan agar kertas
dapat meningkatkan nilai kuat tarik (Wu et al. 2009). Agar kertas dapat
menstabilkan emulsi pembentuk bioplastik. Selain itu, struktur agar kertas adalah
3 dimensi sehingga lebih padat. Penambahan agar kertas ini mampu meningkatkan
keteraturan pada bioplastik. Penambahan HCl yang sudah dipreparasi pada
bioplastik dapat meningkatkan keteraturan bioplastik. HCl berfungsi merubah
amilopektin menjadi amilosa dengan pemutusan cabang pada amilopektin.
Pelurusan cabang-cabang ini dapat memudahkan pengepresan saat pembuatan
bioplastik. Keteraturan ikatan atau nilai bobot jenis pada bioplastik berbanding
lurus dengan nilai kuat tariknya (Wuttisela et al. 2008).
Uji mekanik yang kedua adalah elongasi. Elongasi merupakan perubahan
panjang maksimum yang dialami bioplastik pada saat ditarik hingga putus. Nilai
elongasi maksimum terdapat pada komposisi (7.5:2.5) agar kertas:limonena
sebesar 2.8491 MPa. Penggunaan pemplastis sorbitol sebesar 10% membuat nilai
elongasinya menjadi lebih besar. Pemlastis dapat menyebabkan daya kohesivitas
bioplastik menurun dan menaikan nilai elongasinya. Selain itu, penambahan agar
kertas sebesar 7.5% membuat bioplastik menjadi lebih teratur dan kuat saat di
tarik. Hasil elongasi pada komposisi agar kertas dan sorbitol tetap dapat dilihat
pada Gambar 7 dan 8.
Rerata Elogasi (Mpa)

7
6
5
4
3
2
1
0
10:0.0 (E)

7.5:2.5 (A)

5.0:5.0 (C)

2.5:7.5 (B)

0.0:10 (D)

Sorbitol:limonena (%)

Gambar 7 Pengaruh komposisi sorbitol dan limonena terhadap elongasi dengan
konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas 10%

Rerata Elongasi (Mpa)

12

7
6
5
4
3
2
1
0
10:0.0 (E)

7.5:2.5 (I)

5.0:5.0 (H)

2.5:7.5 (G)

0.0:10.0 (F)

Agar Kertas:limonena (%)

Gambar 8

Pengaruh komposisi agar kertas dan limonena terhadap elongasi
dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan sorbitol 10%

Terdapat faktor lain yang mempengaruhi, yaitu ketebalan. Menurut
Kurniawan et al. (2012), Semakin tebal suatu bioplastik, maka nilai elongasinya
juga akan meningkat. Kurniawan et al. (2012) menggunakan paduan tepung
singkong, sorbitol dan limonena dengan berbagai komposisi. Bioplastik yang
memiliki ketebalan lebih besar, menghasilkan nilai elongasi yang lebih besar juga.
Ketebalan maksimum bioplastik yang dihasilkan kurniawan sebesar 0.014 mm
dengan persen elongasi sebesar 1.42 MPa. Ketebalan bioplastik pada komposisi
(7.5:2.5) agar kertas:limonena sebesar 0.058 lebih tebal dibandingkan bioplastik
milik Kurniawan et al. (2012).
Sarifudin (2013) menggunakan limonena 20% untuk menambah elastisitas
bioplastiknya. Komposisi yang digunakan Sarifudin untuk menambah elastisitas
selain limonena adalah gliserol. Hasil elongasi yang didapat sebesar 28.59%.
Pemlastis gliserol lebih meningkatkan nilai elongasi dibandingkan pemlastis
sorbitol (Oakley 2010). Selain itu, jumlah limonena pada komposisi (7.5:2.5) agar
kertas:limonena yang hanya 2.5% menyebabkan jauhnya perbedaan nilai elongasi
yang didapat. Perbedaan tersebut juga karena ada faktor agar kertas. Amalina
(2013) mengatakan bahwa penambahan agar kertas dapat menurunkan nilai
elongasi suatu bioplastik. pada komposisi (7.5:2.5) agar kertas:limonena agar
kertas yang digunakan sebesar 7.5%. Amalina (2013) meggunakan agar kertas
sebesar 4% dan gliserol, didapatkan nilai elongasi terendah sebesar 13.53%.
Berdasarkan hasil tersebut, dapat dilihat bahwa terdapat penurunan nilai elongasi
ketika komposisi agar kertas dinaikkan dan pemlastis yang digunakan berbeda.
Analisis Termal
Analisis termal yang digunakan dalam penelitian ini adalah Differential
Scanning Calorimetry (DSC). DSC digunakan untuk mengetahui perubahan fasa
suatu material secara termodinamika dan kinetik (Voncina et al. 2010).
Berdasarkan data bobot jenis dan kuat tarik, maka dipilih komposisi (2.5:7.5)
sorbitol:limonena dan (7.5:2.5) agar kertas:limonena untuk diuji. Pemilihan
berdasarkan nilai bobot jenis dan kuat tarik ini dilakukan karena diduga ketahanan
termal suatu bioplastik berbanding lurus dengan nilai bobot jenis dan kuat

13

tariknya. Berdasarkan hasil penelitian, kalor pelelehan bioplastik pada komposisi
B sebesar 83.47 °C. Hasil analisis DSC dapat dilihat pada Gambar 9.

Gambar 9 Hasil analisis termal pada komposisi B dengan perbandingan agarsorbitol-limonena (10:2.5:7.5)
Suhu pelelehan pati menurut Bertolini (2010) terjadi pada 80-130 °C,
sedangkan suhu pelelehan agar kertas menurut Ross et al. (2005) berkisar 7787 °C. Komposisi (2.5:7.5) sorbitol:limonena dapat dikatakan homogen, karena
hanya terdapat puncak tunggal pada puncak titik leleh. Selanjutnya titik leleh pada
komposisi (7.5:2.5) agar kertas:limonena sebesar 71.02 °C. Hasil analisis DSC
komposisi (7.5:2.5) agar kertas:limonena dapat dilihat pada Gambar 10.

Gambar 10 Hasil analisis termal pada komposisi I dengan perbandingan agarsorbitol-limonena (7.5:10:2.5)
Gambar 10 menunjukkan penurunan titik leleh pada film komposisi
(7.5:2.5) agar kertas:limonena jauh lebih besar dibandingkan pada komposisi
(2.5:7.5) sorbitol:limonena. Penurunan suhu pelelehan ini dapat disebabkan
adanya campuran zat aditif khususnya pemlastis untuk membuat bioplastik.
Menurut Wijaya (2013), penambahan pemlastis akan menurunkan suhu titik leleh
bioplastik. Hal ini disebabkan film akan lebih meregangkan ikatan-ikatan di
dalamnya, sehingga titik lelehnya menjadi turun. Pada komposisi (2.5:7.5)
sorbitol:limonena sorbitol yang digunakan sebesar 2.5%, sedangkan pada
komposisi (7.5:2.5) agar kertas:limonena sorbitol yang digunakan sebesar 10%.
Hal ini sejalan dengan data elongasi yang menunjukkan nilai elongasi pada

14

komposisi (7.5:2.5) agar kertas:limonena lebih besar dibandingkan dengan
komposisi (2.5:7.5) sorbitol:limonena.
Analisis Morfologi
Analisis morfologi yang digunakan pada penelitian ini adalah mikroskop
electron payaran (SEM). SEM digunakan untuk melihat homogenitas film dan
pori-pori bioplastik. Bioplastik yang dianalisis SEM adalah bioplastik yang secara
kasat mata memiliki tingkat homogenitas paling tinggi di antara yang lain. Selain
itu, pemilihan ini juga dilihat dari nilai bobot jenisnya yang paling tinggi. Hal ini
disebabkan nilai bobot jenis menggambarkan keteraturan suatu bioplastik.
Semakin teratur suatu bioplastik, maka semakin homogen
juga campuran di
C
A
B
dalamnya.
Hasil analisis SEM dapat
dilihat pada Gambar 11.
A

B

C

Gambar 11 Hasil foto SEM pada permukaan bioplastik dengan pembesaran 150×
(A), pembesaran 1500× (B), pembesaran 1500× dengan pemlastis
gliserol (Narendro 2014) (C).
Gambar 11A pada pembesaran 150× menunjukkan bioplastik yang dibuat
terlihat homogen karena permukaan tampak halus secara keseluruhan. Akan tetapi
bila diperhatikan di bagian tengahnya terdapat cekungan-cekungan pada
permukaannya. Setelah diperbesar lagi menjadi 1500× Gambar 11B menunjukkan
gelembung-gelembung udara yang timbul terlihat jelas. Cekungan-cekungan
tersebut sebagai akibat penyimpanan sampel yang terlalu sering disentuh,
sehingga menimbulkan bekas sentuhan. Apabila dibandingkan dengan Gambar
11C dengan perbesaran sama 1500×, maka kehomogenan pada Gambar 11B jauh
lebih baik. Banyaknya gelembung-gelembung pada Gambar 11C menurut Ross et
al (2005) berasal dari agar kertas yang digunakan. Hal ini dapat terjadi karena
kurang meratanya proses pencampuran saat pembuatan film.

Analisis Permeabilitas uap air
Pengukuran permeabilitas dilakukan untuk mengukur kemampuan
bioplastik menghambat keluar masuknya air. Bioplastik yang bagus adalah
bioplastik yang tidak mudah mentransmisikan air dari lingkungan sekitarnya
(Oakley 2010). Jadi semakin kecil nilai permeabilitas uap airnya, maka semakin
bagus kualitas bioplastik tersebut. Metode yang digunakan pada pengukuran
permeabilitas ini mengacu pada ASTM E 96-95 yang telah dimodifikasi. Nilai
permeabilitas dengan berbagai komposisi dapat dilihat pada Lampiran 5. Nilai
permeabilitas uap air pada komposisi (7.5:2.5) agar kertas:limonena sebesar

15

WVP (gs-1m-1Pa-1 10-9)

6.9236×10-9gs-1m-1Pa-1. Bila dibandingkan dengan nilai permeabilitas komposisi
lainnya, maka pada komposisi I memiliki ketahanan terhadap uap air yang rendah.
Peningkatan nilai permeabilitas dengan berbagai komposisi dapat dilihat pada
Gambar 12 dan 13.
7
6
5
4
3
2
1
0
10:0.0 (E)

7.5:2.5 (A)

5.0:5.0 ( C )

2.5:7.5 (B)

0.0:10 (D)

Sorbitol-limonena (%)

WVP (gs-1m-1Pa-1 10-9)

Gambar 12 Pengaruh komposisi sorbitol dan limonena terhadap permeabilitas
uap air dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas 10%

8
7
6
5
4
3
2
1
0
10:0.0 (E)

7.5:2.5 (I)

5.0:5.0 (H)

2.5:7.5 (G)

0.0:10 (F)

Agar Kertas-limonena (%)

Gambar 13 Pengaruh komposisi sorbitol dan limonena terhadap permeabilitas
uap air dengan konsentrasi pati tapioka 80% dan agar kertas10%
Peningkatan penambahan sorbitol sebesar 10% dapat meningkatkan nilai
permeabilitas uap air. Selain itu, penambahan limonena yang hanya sebesar 2.5%
kurang dapat menahan transmisi uap air. Sarifudin (2013), menggunakan
limonena untuk bahan tambahan bioplastik. Bioplastik yang dihasilkan memiliki
nilai permeabilitas terendah sebesar 2.7619⨯10-9 gs-1m-1Pa-1 dengan limonena
sebesar 20%. Dapat dikatakan bahwa penambahan limonena secara terus menerus
dapat menurunkan nilai permeabilitas secara signifikan. Terdapat batas
penambahan limonena untuk menurunkan nilai permeabilitas uap air Adanya
perbedaan komposisi zat aditif yang ditambahkan juga mempengaruhi niali
permeabilitas yang dihasilkan.
Ketebalan bioplastik juga mempengaruhi nilai permeabilitas yang dihasilkan
(Phan et al. 2008). Semakin tebal bioplastik tersebut, maka nilai permeabilitasnya

16

semakin tinggi. Bioplastik pada komposisi (7.5:2.5) agar kertas:limonena
memiliki nilai ketebalan sebesar 0.058 mm. Faktor lain yang berpengaruh adalah
pori-pori dari permukaan bioplastik. Ukuran pori mempengaruhi permeabilitas
suatu bioplastik. Apabila kemampuan mentransmisikan air semakin besar, berarti
ukuran pori terlalu besar dibandingkan molekul air yang dilewatkan.

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pembuatan bioplastik telah berhasil dilakukan. Bioplastik yang terbaik
pada penelitian ini yaitu pada komposisi komposisi I (7.5:10:2.5) agar kertassorbitol-limonena. Pengaruh penambahan limonena dan sorbitol terlihat pada
setiap bioplastik yang telah dibuat. Peningkatan penambahan sorbitol dapat
meningkatkan kuat tarik dan elongasi. Pengaruh penambahan sorbitol yang besar
dapat meningkatkan nilai permeabilitas uap air. Terdapat batas penambahan
limonena untuk dapat menaikkan nilai elongasi dan menurunkan nilai
permeabilitas uap air. Hasil analisis DSC menunjukkan penurunan titik leleh
dengan bertambahnya sorbitol. Selain itu, pada analisis termal menunjukan
kehomogenan sampel. Hal ini dibuktikan dengan munculnya 1 puncak titik leleh
pada suhu leleh. Hal ini sejalan dengan hasil uji SEM menunjukkan kehomogenan
yang baik.

Saran
Perlu adanya peningkatan nilai kuat tarik dan elongasi pada bioplastik. Hal
ini dapat dilakukan dengan optimasi bahan komposit pembuatan bioplastik,
penggunaan alat untuk proses pencampuran bahan komposit agar lebih homogen,
dan penambahan surfaktan untuk membuat bioplastik semakin homogen.

DAFTAR PUSTAKA
Agusta K D. 2014. Bioplastik komposit pati tapioka terplastisasi sorbitol, natirum
alginat, dan limonena [skripsi]. Bogor (ID):Institut Pertanian Bogor.
[ASTM] America Sociaty for Testing and Materials. 2005. Standard Test Methods
for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting, D638. Philadelphia (US):
ASTM.
[ASTM] America Sociaty for Testing and Material. 1995. Standar Test Methods
for Water Vapor Transmission of Materials, E96. Philadelpihia (US):
ASTM.
Amalina YN. 2013. Edible film pati tapioka terplastisasi gliserol dengan
penambahan agar [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

17

Arrieta M, Lopez J, Santiago F, Peltzer M. 2013. Characterization of PLAlimonene blends for food packaging applications. J polymertesting. 32:760768. Doi:10.1016/j.polymertesting.2013.03.016.
Bertolini A. 2010. Characterization Properties and Applications. New York (US):
CRC Press.
Bourtoom T. 2008. Edible films and coating: characteristics and properties.
International Food Research Journal. 15(3):1-12.
[BPPT]. 2001. Teknologi Tepat Guna Agroindustri Industri Kecil. Sumatera
Barat: Dewan Ilmu Pengetahuan.
Fuenmayor CA, Mascheroni E, Cosio MS, Piergiovanni L, Benedetti S, Ortenzi M,
Schiraldi A, dan Mannino S. 2013. Encapsulation of R-(+)-limonene in
edible electrospun nanofibers. Chemical Engineering Transactions.
32:1771-1776.
Huda T, Firdaus F. 2007. Karakteristik fisikokimiawi film plastik biodegradable
dari komposit pati singkong-ubi jalar. Jurnal Penelitian Sains dan
Teknologi. 4(2).
Kemala T, Fahmi MS, dan Achmadi SS. 2010. Pembuatan dan pencirian paduan
polistirena-pati. Indones J Mat Sci. 12(1):30-35.
Kurniawan D, Arifan F, Izzah N. 2012. Preparation preliminary study of
biodegradable plastics based of cassava compounds with additives limonene
extraction of orange leather. 2012 Oct 14; Semarang, Indonesia. Semarang
(ID): Diponegoro University.
Narendro MP. 2014. Edible film komposit pati-tapioka terplastisasi gliserol dan
limonena [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Oakley Philip. 2010. Reducing the Water Absorption of Thermoplastic Starch
Processed by Extrusion [tesis]. Toronto (US): Graduate Department of
Chemical Engineering and Applied Chemistry, University of Toronto.
Phan, F Debeaufort, A Voilley, D Luu. 2009. Biopolymer interactions affect the
functional properties of edible films based on agar, cassava starch and
arabinoxylan
blends.
J
foodeng.
90:548-558.
Doi:10.1016/j.
foodeng.2008.07.023.
Rhim JW. 2011. Effect of clay contents on mechanical and water vapor barrier
properties of agar-based nanocomposite films. Carbohydrate Polymers. 86:
691-699. Doi:10.1016/j.carbpol.2011.05.010.
Ross KA, Pyrak-Nolte LJ, dan Campanella OH. 2003. The effect of mixing
condition on the material properties of an agar gel-microstructural and
macrostructural
considerations.
Foodhyd.
(5):1-9.
Doi:10.1016/j.foodhyd.2003.
Sarifudin A. 2013. Pembuatan Dan Pencirian Bioplastik Dari Tepung Singkong
Dan Natrium Alginat Dengan Aditif Limonena Kulit Jeruk [skripsi]. Bogor
(ID): Institut Pertanian Bogor.
[SNI] Standar Nasional Indonesia. 1992. Cara Uji Makanan Dan Minuman.
Jakarta (ID): Badan Standarisasi Nasional.
Sperling LH. 2006. Introduction to Physical Polymer Chemistry. Ed ke-4. New
Jersey (US): J Wileys.
Voncina M, Smole A, Medved J, Primoz M, Barbic R. 2010. Determination of
precipitation sequence in al-alloys using DSC method. RMZ-M&G. 57(3):
295-304.

18

Wijana S, Nurika I, Habibah E. 2009. Analisis kelayakan kualitas tapioka
berbahan baku gapklek (pengaruh asal gapklek dan kadar kaporit yang
digunakan). J Teknologi Pertanian. 10(2):97-105.
Wijaya DR. 2013. Pencirian Edible Film Pati Tapioka Terplastisasi Sorbitol
Dengan Penambahan Natrium Alginat [skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor.
Wuttisela K, Shobsngob S, Triampo W, Triampo D. 2008. Amylase/amylopectin
simple determination in acid hydrolyzed tapioca starch. J Chil Chem Soc.
53(3).
Wu Y, Fengying G, Peter R, Chang, Jiugao Y, Xiaofei M. 2009. Effect of agar on
the microstructure and performance of potato starch film. Carbohydr poly.
(76):299-304.
Yusmarlela. 2009. Studi Pemanfaatan Plastisiser Gliserol Dalam Film Pati Ubi
Dengan Pengisi Serbuk Batang Ubi Kayu [tesis]. Medan (ID): Universitas
Sumatera Utara.

19

LAMPIRAN
Lampiran 1 Bagan alir penelitian

Pati tapioka

Kulit jeruk

Kadar air&kadar abu

HCl

Larutan pati

Sorbitol

Pati terplastisasi

Larutan agar
kertas

Limonena

Pati terplastisasi

Bioplastik

Analisis permeabilitas uap
air, bobot jenis, kuat tarik
dan elongasi, DSC, SEM

20

Lampiran 2 Data ketebalan bioplastik

A
0.051
0.051
0.051
0.051
0.051
0.0451
0.0451
0.0451
0.0451
0.0451

B
0.051
0.0451
0.0451
0.051
0.051
0.051
0.051
0.0451
0.0451
0.051

C
0.051
0.051
0.051
0.051
0.0451
0.051
0.051
0.0451
0.051
0.051

Tebal Bioplastik dalam
Berbagai Komposisi (mm)
D
E
F
G
0.050 0.061 0.051
0.041
0.055 0.051 0.0451
0.041
0.050 0.051 0.0451
0.041
0.055 0.061 0.051
0.031
0.051 0.051 0.051
0.041
0.051 0.051 0.051
0.041
0.05
0.051 0.0451
0.041
0.049 0.051 0.051
0.041
0.049 0.061 0.0451
0.041
0.049 0.061 0.0451
0.041

0.0481

0.0486

0.0498

0.0509

Ulangan

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

0.055

0.0481

0.036

H
0.071
0.071
0.061
0.061
0.061
0.061
0.071
0.071
0.061
0.061

I
0.051
0.061
0.061
0.051
0.061
0.061
0.061
0.061
0.051
0.061

0.065

0.058

21

Keterangan:
perbandingan komposit agar:sorbitol:limonena dengan komposisi tapioka:HCl
tetap (80:1.6)
A
= 10:7.5:2.5
B
= 10:2.5:7.5
C
= 10:5.0:5.0
D
=10:0.0:10
E
=10:10:0.0
F
= 0.0:10:10
G
= 2.5:10:7.5
H
= 5.0:10:5.0
I
=7.5:10:2.5
Contoh Perhitungan :
Rerata =

=
=0.0481mm

22

Lampiran 3 Data bobot jenis
Komposisi
sampel

A
(10:7.5:2.5)
B
(10:2.5:7.5)
C
(10:5.0:5.0)

D
(10:0.0:10)
E
(10:10:0.0)
F
(0.0:10:10)
G
(2.5:10:7.5)
H
(5.0:10:5.0)
I
(7.5:10:2.5)

Bobot (g)

W0
16.1291
16.1291
16.1291
16.1291
16.1291
16.1291
15.8061
15.8061
15.8061
15.8058
15.8057
15.8058
15.8061
15.8061
15.8061
15.8061
15.8055
15.8071
16.1291
16.1291
16.1291
15.8060
15.8077
15.806
16.1291
16.1291
16.1291

W1
16.1293
16.1294
16.1293
16.1327
16.134
16.1322
15.8113
15.8118
15.8115
15.8085
15.8085
15.8085
15.8140
15.8145
15.8135
15.8116
15.8119
15.8113
16.131
16.1309
16.1311
15.8118
15.8137
15.8114
16.1318
16.1319
16.1315

W2
41.1392
41.1393
41.1392
41.1422
41.1429
41.1422
40.7767
40.7753
40.7783
40.6789
40.6788
40.6790
40.7930
40.7937
40.7935
40.7906
40.7914
40.7918
41.1412
41.141
41.1413
40.8406
40.8367
40.837
41.1420
41.1423
41.1418

Bobot
Jenis
(g/ml)
W3
41.1403
41.1403
41.1403
41.1403
41.1403
41.1403
40.7878
40.7878
40.7878
40.6779
40.6779
40.6779
40.7878
40.7878
40.7878
40.7878
40.791
40.7898
41.1403
41.1403
41.1403
40.8394
40.8345
40.8352
41.1403
41.1403
41.1403

Rerata
Bobot
Jenis
(g/ml)

0.1549
0.1549 0.1549
0.1549
2.1172
2.1299 2.1008
2.0552
0.3203
0.3144 0.3325
0.3629
1.5798
1.4655 1.5744
1.6780
2.9208
3.3538 3.1829
3.2741
2.0338
1.0659 1.6158
1.7479
1.8997
1.6363 1.8452
1.9997
1.2622
1.5799 1.4477
1.5011
2.6991
3.4985 2.9545
2.6658

Keterangan:
perbandingan komposit agar kertas:sorbitol:limonena dalam % dengan komposisi
tapioka dan HCl (80:1.8)
D1 = 0.9992 g/ml
Da = 0.00125 g/ml

23

Contoh Perhitungan :

= 2.6991 g/mL

Drerata =

=

= 2.9545 g/ml

24

Lampiran 4 Data kuat tarik dan elongasi

Komposisi
Sampel

A
(10:7.5:2.5)
B
(10:2.5:7.5)
C
(10:5.0:5.0)
D
(10:0.0:10)
E
(10:10:0.0)
F
(0.0:10:10)
G
(2.5:10:7.5)
H
(5.0:10:5.0)
I
(7.5:10:2.5)

Ketebalan
(mm)

0.0481
0.0486
0.0498
0.0509
0.055
0.0481
0.036
0.065
0.058

Elongasi
(Mpa)

Panjang (mm)
Awal
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70

akhir
71.1195
71.0023
71.2911
71.6841
71.1585
71.1585
71.6400
71.0569
71.7962
71.7446
71.6351
71.7652
71.5856
71.4163
70.8696
73.7025
71.9139
72.0749

1.5993
1.4319
1.8444
2.4059
1.6550
1.6550
2.3429
1.5099
2.5660
2.4923
2.3358
2.5217
2.2651
2.0233
1.2423
5.2893
2.7341
2.9641

Rerata
Elongasi
(Mpa)

1.5156
2.1252
1.6550
1.9264
2.5291
2.4288
2.1442
1.4209
2.8491

Fmaks
(N)

Kuat
Tarik
(Mpa)

3.3311
4.884
18.998
20.0385
6.5291
6.5291
10.4846
10.4228
30.9066
36.4263
10.2080
12.0584
9.8125
8.7699
8.2295
8.0602
26.6234
23.3423

3.4627
5.0769
19.5457
20.6157
6.5553
6.5553
10.2992
10.2385
28.0969
33.1148
10.6112
12.5347
13.6285
12.1804
6.3304
6.2002
22.9512
20.1227

Keterangan : perbandingan komposit agar kertas:sorbitol:limonena dalam %
dengan komposisi tapioka dan HCl (80:1.8)
Lebar : 20 mm
Contoh Perhitungan :
Kuat tarik (σ) =
=

Rerata Kuat tarik

= 3.5932 MPa

=
=

% Elongasi =

= 21.5369 MPa

100 % =

Rerata % Elongasi

=

100 % = 2.7341 %

=

= 2.8491%

Rerata
Kuat
Tarik
(Mpa)
4.2698
20.0805
6.5553
10.2689
30.6059
11.5729
12.9044
6.2653
21.5369

25

Lampiran 5 Data permeabilitas uap air
Komposisi
Sampel

A
B
C
D
E
F
G
H
I

Contoh perhitungan :

Rerata bobot air
yang hilang (g)

0.2309
0.3189
0.2042
0.2404
0.2623
0.22732
0.1766
0.2811
0.3198

Rerata Laju
transmisi uap air
(WVTR)
(gs-1m-2)
0.1026
0.1417
0.0908
0.0988
0.1166
0.1010
0.0785
0.1249
0.1421

Rerata
Permeabilitas uap
air (WVP)
(gs-1m-2)
4.1459×10-9
5.7859×10-9
3.7963×10-9
4.2218×10-9
5.3855×10-9
4.7522×10-9
2.3743×10-9
6.8190×10-9
6.9236×10-9

26

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 1 Februari 1992 dan merupakan
anak pertama dari 2 bersaudara dari bapak Sukarman HS dan Ibu Erna Kustanti.
Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Batik 1 Surakarta dan pada tahun yang sama
penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur undangan
Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif menjadi asisten praktikum
Kimia polimer pada tahun ajaran 2012-2013, asisten praktikum kimia biologi
pada tahun ajaran 2013-2014, dan juga guru les privat. Penulis juga aktif dalam
organisasi IPB Political School tahun 2010-2011, Bina Desa Badan Eksekutif
Mahasiswa BEM KM IPB tahun 2010-2012, BEM FMIPA 2012-2013 dan
kepanitiaan lainnya. Tanggal 1 Juli sampai 31 Agustus 2013 penulis
melaksanakan kegiatan Praktik Lapang di Lab Kimia Pusdiklat Migas yang
terletak di Cepu, dengan judul laporan Analisis Logam Berat Tembaga dan Zink
Pada Sedimen Sungai Hasil Limbah Industri Minyak PT X menggunakan
Spektroskopi Serapan Atom.