9
III. METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah saringan ukuran 40 mesh, cetakan papan, hot press, inkubator, jangka sorong, oven, Universal Testing Machine, alat-alat untuk analisis
proksimat dan alat-alat gelas. Bahan baku yang digunakan adalah ampas biji jarak pagar hasil pengepresan yang diperoleh
dari PT. JEDO. Bahan lain yang digunakan adalah pati sagu komersial dan parafin cair. Bahan-bahan kimia yang digunakan untuk analisis mutu meliputi akuades, H
2
SO
4
pekat, katalis CuSO
4
:Na
2
SO
4
, asam borat 2, indikator mensel, NaOH 6N, H
2
SO
4
0,02 N, H
2
SO
4
0,325 N, NaOH 1,25 N, alkohol dan heksan.
3.2 Metode Penelitian
Penelitian ini dimuai dengan persiapan dan karakterisasi bahan berupa penggilingan dan penyaringan ampas dan pati sagu. Ampas biji jarak pagar kemudian dianalisis proksimat. Langkah
selanjutnya adalah pencampuran ampas biji jarak pagar dengan bahan lainnya. Bahan yang sudah dicampur kemudian dicetak menjadi lembaran papan. Pengempaan lembaran papan dilakukan pada
suhu 160
o
C selama 8 menit Lestari 2012. Papan kemudian dikondisikan selama 14 hari untuk selanjutnya diuji sifat fisis dan mekanisnya. Diagram alir proses pembuatan papan partikel ampas biji
jarak pagar dapat dilihat pada Gambar 4.
3.2.1. Persiapan dan Karakterisasi Bahan
Ampas biji jarak pagar hasil pengepresan bentuknya tidak seragam dan masih kasar, sehingga perlu dilakukan penggilingan dan penyaringan. Ampas digiling untuk memperkecil
ukurannya dan disaring dengan saringan ukuran 40 mesh. Penyaringan juga dilakukan untuk pati sagu. Ampas yang telah digiling dan disaring kemudian dianalisis kadar air, abu, protein, lemak dan serat
serta karbohidrat by difference. Prosedur analisis dapat dilihat pada Lampiran 1.
3.2.2. Pencampuran Bahan
Ampas bji jarak pagar dicampur dengan perekat berupa pati sagu pada berbagai kadar 6- 10 . Pada proses ini juga ditambahkan bahan aditif berupa parafin pada berbagai kadar 0-3 ke
dalam campuran bahan. Air juga ditambahkan ke dalam campuran sehingga kadar air campuran bahan menjadi 15.
3.2.3. Pembuatan Lembaran Papan
Papan partikel yang dibuat berukuran 10 x 10 x 0,5 cm
3
. Campuran bahan dibentuk lembaran papan partikel mat forming dengan menyusun campuran bahan pada cetakan. Pendistribusian
campuran pada cetakan diusahakan tersebar merata agar diperoleh kerapatan yang seragam.
3.2.4. Pengempaan
Proses pengempaan dilakukan setelah lembaran papan terbentuk. Pengempaan dilakukan dengan mesin kempa panas hot press pada suhu 160
o
C selama 8 menit dengan tekanan 200 kgfcm2.
10
3.2.5. Pengkondisian
Papan partikel hasil pengempaan dikondisikan selama dua minggu pada suhu 30
o
C untuk menghilangkan tegangan-tegangan pada papan setelah proses pengempaan.
Gambar 4. Diagram alir proses pembuatan papan partikel ampas biji jarak pagar hasil pengepresan
3.2.6. Pengujian Papan Partikel
Papan partikel yang telah dikondisikan selanjutnya dipotong-potong menjadi contoh uji yang mengacu pada standar JIS A 5908:2003. Pola pemotongan papan partikel dapat dilihat pada Gambar 5
dan pembagian contoh uji pada Tabel 3. Pola contoh uji standar JIS ini merupakan pola yang digunakan untuk menguji sifat fisis dan mekanis papan partikel. Pengujian sifat fisis papan partikel
yang dilakukan adalah pengukuran kerapatan, kadar air, pengembangan tebal dan daya serap air. Prosedur pengujian sifat fisis papan partikel dapat dilihat pada Lampiran 2. Pengujian sifat mekanis
yang dilakukan adalah pengujian kuat patah Modulus of RuftureMoR dan pengujian kuat lentur Pencampuran Bahan
Pati sagu 6, 8, 10 Parafin 0, 1, 3
Pembuatan Lembaran 10x10x0,5 cm
3
Pengempaan T = 160
o
C dan t= 8 menit
Papan partikel Pengkondisian
T = 30
o
C dan t= 14 hari di inkubator
Pengujian papan partikel JIS A 5908:2003
Pati sagu Penyaringan
Parafin cair Ampas biji
jarak pagar Penggilingan
Penyaringan
Karakterisasi Ampas Air
11
Modulus of ElasticityMoE. Prosedur analisis sifat mekanis papan partikel dapat dilihat pada Lampiran 3.
Tabel 3. Pembagian contoh uji
2,5 cm
2,5cm 10 cm
4cm
4 cm 2,5 cm 2,5 cm Gambar 5. Pola pemotongan contoh uji
3.3. Rancangan Percobaan Penelitian dan Analisis Data
Penelitian ini dirancang menggunakan rancangan acak lengkap faktorial RAL dengan 3 kali ulangan. Faktor-faktor yang diteliti adalah kadar parafin A [0 A1, 1 A2, 3 A3] dan kadar
perekat pati sagu B [6 B1, 8 B2, 10 B3]. Model statistika yang digunakan adalah sebagai berikut Mattjik dan Sumertajaya 2002 :
Y
ijk
= µ + A
i
+ B
j
+ AB
ij
+ ɛ
ijk
Keterangan : Y
ijk
= nilai respon pada faktor A taraf ke-i, faktor B taraf ke-j dengan ulangan ke-k µ
= nilai rata-rata umum No
Contoh Uji Ukuran cm
I MoE dan MoR
10 x 10 x 0,5 II
MoE dan MoR 10 x 10 x 0,5
III Kadar air
4 x 4 x 0,5 IV
Pengembangan tebal dan daya serap air
2,5 x 2,5 x 0,5 V
Pengembangan tebal dan daya serap air
2,5 x 2,5 x 0,5
I
II
III IV
V
12
A
i
= pengaruh faktor kadar parafin pada taraf ke-i i = 0, 1 dan 3 B
j
= pengaruh faktor kadar perekat pada taraf ke-j j = 6, 8 dan 10 AB
ij
= pengaruh interaksi antara faktor A taraf ke-i dan faktor B taraf ke-j ɛ
ijk
= pengaruh galat atau error dari faktor A taraf ke-i dan faktor B taraf ke-j Data yang diperoleh selanjutnya dianalisis menggunakan ANOVA dan uji lanjut Duncan pada taraf
0,05.
13
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Karakteristik ampas biji jarak pagar
Ampas biji jarak pagar yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan papan partikel merupakan produk samping dari pengolahan biji jarak pagar. Ampas jarak pagar ini diperoleh dari
proses pengepresan biji jarak pagar dan disaring dengan saringan ukuran 40 mesh. Karakteristik ampas biji jarak pagar hasil pengepresan dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Karakteristik ampas biji jarak pagar
Rasio protein dengan serat kasar ampas biji jarak pagar yang digunakan dalam penelitian ini adalah 0,14. Nilai ini lebih rendah dibandingkan dengan penelitian sebelumnya yang dilakukan Lestari
2012, yang menggunakan ampas biji jarak pagar dengan rasio protein dengan serat kasar sebesar 0,84 dan Zuanda 2012, dengan rasio sebesar 0,47. Rendahnya rasio yang dihasilkan dalam penelitian
ini dapat disebabkan banyaknya fraksi cangkang dibandingkan dengan daging biji. Kandungan cangkang yang banyak ini menyebabkan kandungan serat kasar lebih tinggi sehingga rasio protein
dengan serat kasar menjadi lebih rendah. Protein yang terkandung dalam ampas jarak pagar dapat berperan sebagai perekat binder. Protein tersebut membentuk kompleks yang dapat meningkatkan
daya kohesi antar permukaan serat Evon et al. 2010. Kandungan protein ampas biji jarak pagar hasil pengepresan cukup rendah 7,12. Penggunaan pati sagu sebagai perekat diharapkan dapat
membantu meningkatkan sifat fisis dan mekanis papan partikel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ampas biji jarak pagar hasil pengepresan memiliki
kadar air yang rendah 3,67. Penambahan air diperlukan untuk menghasilkan papan partikel dengan sifat fisis dan mekanis yang baik. Air dapat berperan sebagai plasticizer yang dapat mengurangi suhu
eksotermik protein dan meningkatkan pergerakan rantai polipeptida protein serta memungkinkannya untuk berinteraksi lebih mudah dengan polimer yang lain Li et al. 2009. Air juga dapat berperan
dalam proses gelatinisasi pati sagu yang dapat membantu dalam proses perekatan partikel-partikel ampas jarak pagar.
4.2 Pembuatan papan partikel
Ampas jarak pagar hasil pengepresan mengandung serat yang tinggi. Kandungan serat yang terkandung dalam ampas jarak pagar ini dapat dipakai untuk substitusi serat kayu. Pembuatan papan
partikel dalam penelitian ini menggunakan pati sagu sebagai perekat dan parafin sebagai bahan aditif. Proses pencampuran bahan pada pembuatan papan partikel mixing membuat pati sagu yang
terdapat dalam campuran akan mengalami pengembangan. Pengembangan pati pada proses homogenisasi merupakan tahap awal terjadinya gelatinisasi. Pengembangan pati tersebut disebabkan
No
Parameter Uji Hasil Penelitian
Lestari 2012 Zuanda 2012
1 Kadar air bb
3,67 ± 0,07 5,64
6,63 2
Kadar abu bb 6,38 ± 0,11
11,39 6,14
3 Kadar protein bb
7,12 ± 0,34 34,68
18,07 4
Kadar lemak bb 3,44 ± 0,03
4,81 7,63
5 Kadar serat kasar
bb 50,27 ± 0,69
18,83 38,58
6 Kadar karbohidrat
bb 29,12
24,65 22,95
Kategori