BAB I PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Plastik kemasan biodegradable bioplastik telah menjadi kebutuhan hidup yang terus meningkat jumlahnya. Saat ini plastik yang digunakan merupakan
polimer sintetik, terbuat dari minyak bumi non-renewable yang tidak dapat terdegradasi oleh mikroorganisme di lingkungan. Produksi sampah plastik sintetik
di Indonesia menduduki peringkat kedua penghasil sampah domestik yaitu sebesar 5,4 juta ton per tahun. Kondisi ini menyebabkan kemasan plastik sintetik
tersebut tidak dapat dipertahankan penggunaannya secara meluas, karena akan menambah persoalan lingkungan dimasa mendatang [1].
Menurut data statistik persampahan domestik Indonesia, jumlah sampah plastik mencapai 14 persen dari total produksi sampah di Indonesia Ketua Umum
InSWA Indonesian Solid Waste Association. Sehingga salah satu ide bijak untuk mengatasi masalah ini adalah dengan menggunakan plastik yang ramah
lingkungan bioplastik. Berdasarkan fakta dan kajian ilmiah yang ada, maka perlu dilakukan penelitian dan pengembangan teknologi bahan kemasan yang
bersifat bioplastik [2]. Bioplastik dapat dibuat dari selulosa dan pati. Bioplastik berbasis selulosa
biasanya diproduksi dari pulp kayu dan pati. Bahan inilah yang digunakan untuk membuat produk berbasis film seperti pembungkus [3]. Pada penelitian ini
menggunakan bahan baku pati, karena pati mudah terdegradasi dengan sangat cepat dan merupakan polisakarida paling melimpah kedua setelah selulosa [4].
Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa 10-20 dan fraksi tidak terlarut disebut amilopektin 80-90
[5]. Banyak penelitian yang telah dilakukan untuk pengembangkan pembuatan
bioplastik menggunakan bahan-bahan alam yang mengandung pati seperti ditunjukkan pada tabel 1.1.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1.1 RangkumanHasil Penelitian Pembuatan Bioplastik
Nama Peneliti Judul Penelitian
Inti Sari
Yuli Darni [9] Penentuan Kondisi Optimum
Ukuran Partikel dan BilanganReynold Pada Sintesis
Bioplas-
tik Berbasis Sorgum.Jurnal Rekayasa Kimia
dan Lingku- ngan,Volume:8,No.2 2011
Kondisi optimum sintesis bioplastik diperoleh pada
- Ukuran partikel 63 mikron
- Bilangan Reynold 959
- Kecepatan pengadukan 375rpm
- Penyerapan air 31,97
- Persen perpanjangan 19,27
- Kekuatan tarik142,875 MPa
-
Modulus Young757,046 MPa
Yuli Darni, Sri Ismiyati D, dan
Tigor Marbun [10] Influence Concentration Of
Plasticizer and Formulation of Banana Starch Chitosan To
Mechanical property and water uptake of BioplasticInter-
national Journal of Engi- neering and Science Vol. 1,
No. 42010 Perbandingan pati dan kitosan
6:4 dengan penambahan pem- lastis 35 hasilnya.
- Kekuatan tarik 85,75 MPa,
- Sifat Perpanjangan saat putus
67,5 -
Modulus Young 127,04 MPa -
Ketahanan Air 37,64. M. Hendra S.
Ginting, Toni Pahri Sirait, dan
Torasman Sidabudar [11]
Effect of Chitosan Addition and Temperature of Heating
for TensileStrength and Elongation at Break Velue of
Bioplastics from TaroStarch Colocasia Esculanta With
Glycerol Plasticizer The 3rd Bali International
Seminar on Science and Tech- nology BISSTECH 2015
Bioplastik yang terbaik diha- silkan dari variasi pati 30wv,
1v gliserol, 2wv kiosan de- ngan hasil
- Kekuatan tarik 8,297MPa,
- Sifat Perpanjangan saat putus
45,846
Izuagie, T, Hassan, L. G, Uba, A,
Achor, M, and Sahabi, D. M.[12]
Composition And Physicoche - mical Properties Of Starch
FromChrist Thorn Seeds Ayero Journal of Pure and
Applied Sciences, 51:60-65 2012
Hasil dari penelitian, -
Kadar amilosa 24,6 -
Kekuatan pembesaran37,5 gg -
Pelarut 2,1 -
Temperatur Gelatinisasi 68
o
C R. Laxmana
Reddy, V. Sanjeevani Reddy,
dan G. Anusha Gupta [3]
Study of Bioplastics As Green Sustainable Alternative to
Plastics International Journal of Emerging Technology and
Advanced and Engineering Volume:3 2013
Jurnal ini memberikan infor- masi tentang komposisi bio-
plastik, persiapan, keuntungan dan kerugian secara komersil
dan terhadap harga pasar.
Universitas Sumatera Utara
Prima Astuti Handayani dan
Hesmita Wijayanti [13]
Pembuatan film plastik biode- gradable dari limbah biji
durian Durio Zibethinus mur JurnalBahan Alam Terbaru-
kan JBAT Volume: 4edisi: 1 2015
Film plastik terbaik dihasilkan pada suhu 80
o
C, dengan nilai -
Kuat tarik sebesar 1187,732 Nm2
- Pemanjangan saat putus
7,547 Melanie Cornelia,
Rizal Syarief, Hefni Effendi, dan
Budi Nurtama [14] Pemanfaatan Pati Biji Durian
Durio Zibethinus Murr dan Pati Sagu Metroxylon Sp.
dalam Pembuatan Bioplastik. Jurnal
Kimia Kemasan, Vo.35 No.1 April 2013 :20-29
Hasil berupa lembaran tipis plastik yang memiliki sifat
- ketahanan air sebesar 0,85
- kerapatan maksimum1,61 kgl
- transparasi terbaik pada 70
- uji biodegradasi selama 8 hari.
S. T. Ubwa, J. Abah, K. Asemave
dan T. Shambe [15]
Studies on the Gelatinization Temperature of Some Cereal
StarchesInternational Journal of Chemistry; Vol. 4,No. 6;
2012 Hasil dari penelitian diperoleh
temperatur glatinisasi yang baik adalah berkisar 62-78
o
C.
Berdasarkan tabel 1.1, telah banyak dilakukan penelitian pembuatan bioplastik dari berbagai bahan yang mengandung pati. Salah satunya adalah pati
biji durian. Biji durian memiliki kandungan patinya yang cukup tinggi sebesar 43,6 [6]. Menurut Djaeni dan Ningrum 2010 100 gram biji durian
mengandung air 51 gram, karbohidrat 46,2 gram, protein 2,5 gram dan lemak 0,2 gram [19].
Bioplastik yang dihasilkan pada penelitian ini, diharapkan memiliki kekuatan tarik yang baik. Sehingga digunakan kitosan sebagai pengisi dan larutan
asam klorida HCl sebagai pelarut kitosan. Menurut Darni et al, 2010 penggunaan kitosan dapat menghasilkan bioplastik yang memiliki sifat kuat tarik,
transparansi plastik yang baik, dan ketahanan air yang tinggi. Secara umum kitosan yang digunakan larut sempurna dalam asam asetat 1 [10]. Pada
konsentrasi 0,15-1,1 kitosan juga dapat larut, tetapi tidak larut pada konsentrasi 10 [7]. Sehingga pada penelitian ini digunakan larutan asam klorida dengan
variasi konsentrasi 0,9; 1,0; 1,1; 1,2; dan 1,3 v. Kitosan memiliki kereaktifan kimia yang tinggi sehingga dapat membentuk ikatan hidrogen, maka dari itu
kitosan merupakan bahan pencampur yang ideal. Selain itu kitosan juga merupakan turunan kitin dan polisakarida paling banyak di bumi setelah selulosa,
bersifat hidrofobik serta dapat membentuk film dan membran dengan baik [8].
Universitas Sumatera Utara
Untuk memperbaiki sifat mekanik bioplastik terutama sifat elastisitasnya, maka ditambahkan pemlastis [4]. Pemlastis yang digunakan adalah sorbitol karena
memiliki kelebihan dapat mengurangi ikatan hidrogen internal pada ikatan intermolekuler sehingga baik untuk menghambat penguapan air dari produk.
Sorbitol tersedia dalam jumlah yang banyak, harganya murah, dan bersifat non toksik. Pemlastis ini diharapkan mampu memberikan inovasi plastik ramah
lingkungan yang mudah terurai oleh mikroba di dalam tanahdan memiliki kekuatan tarik yang tinggi [8]. Menurut penelitian Darni dan Utami 2010,
kekuatan tarik bioplastik yang tertinggi yaitu pada penambahan sorbitol 20 [4]. Banyak penelitian yang telah dilakukan untuk memperbaiki struktur
bioplastik. Namun belum mempertimbangkan variabel ukuran partikel yang ini berperan penting dalam proses sintesis bioplastik. Sehingga dilakukan penelitian
dengan memvariasikan ukuran partikel pati biji durian. Dimana ukuran partikel pati mempengaruhi sifat-sifat bioplastik yang dihasilkan. Semakin kecil ukuran
partikel maka bioplastik yang dihasilkan semakin baik. Ini dikaitkan dengan tingkat homogen larutan. Ukuran partikel pati yang semakin kecil memiliki ikatan
kimia yang kuat sehingga akan sulit untuk diputuskan [9]. Penelitian berbahan baku sorgum yang dilakukan oleh Darni 2011 memperoleh hasil bilangan
Reynold 959, penyerapan air 31,97, persen perpanjangan putus 19,27, Modulus Young 757,046 MPa dan kekuatan tariksebesar 142,875 MPa tejadi pada
ukuran partikel 63 mikron 230 mesh. Modulus Young dan kekuatan tarik yang diperoleh serta morfologinya telah menyamai plastik komersial HDPE [9].
Berdasarkan uraian di atas, maka dilakukan penelitian bioplastik berbahan baku pati biji durian dengan variasi ukuran partikel dan variasi konsentrasi asam
klorida sebagai pelarut kitosan. Untuk memperbaiki kualitas bioplastik yang akan dihasilkan
maka ditambahkan kitosan sebagai pengisi dan sorbitol sebagaipemlastis.
1.2 Perumusan Masalah
