Pencirian Bioplastik Tepung Tapioka Terplastisasi Gliserol dengan Penambahan Karaginan
PENCIRIAN BIOPLASTIK TEPUNG TAPIOKA
TERPLASTISASI GLISEROL DENGAN PENAMBAHAN
KARAGINAN
MUHAMMAD BAGJA SOGIANA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pencirian Bioplastik
Tepung Tapioka Terplastisasi Gliserol dengan Penambahan Karaginan adalah
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, November 2012
Muhammad Bagja Sogiana
NIM G44104036
ABSTRAK
MUHAMMAD BAGJA SOGIANA. Pencirian Bioplastik Tepung Tapioka
Terplastisasi Gliserol dengan Penambahan Karaginan. Dibimbing oleh TETTY
KEMALA dan AHMAD SJAHRIZA.
Pati tapioka sangat potensial sebagai bahan plastik biodegradabel. Namun,
sifat dasarnya yang hidrofilik menjadikan plastik yang dihasilkan rapuh dan
belum dapat digunakan sebagai plastik kemasan sehingga perlu penambahan
pemlastis. Dalam penelitian ini, bioplastik paduan tepung tapioka-gliserol dengan
komposisi 7:3 dan 8:2, ditambahkan karaginan sebagai pengisi yang berfungsi
meningkatkan kuat tarik. Konsentrasi karaginan yang digunakan 1, 2, dan 3%.
Plastik yang dihasilkan dianalisis bobot jenis, gugus fungsi, sifat mekanik dan
termal, serta morfologinya. Kuat tarik dan elongasi tertinggi diperoleh pada
komposisi 8:2 dengan penambahan karaginan 3%, berturut-turut sebesar 275.55
MPa dan 38.18%. Spektrum inframerah tidak memperlihatkan pembentukan
gugus fungsi baru. Analisis termal dengan kalorimetri pemayaran diferensial pada
konsentrasi karaginan 1 dan 2% menunjukkan titik leleh pada suhu 102.36 dan
115.60 ℃. Analisis mikroskop elektron pemayaran menunjukkan morfologi yang
homogen. Berdasarkan hasil ini, plastik yang dihasilkan dapat dikembangkan
menjadi edible film.
Kata kunci: biodegradabel, gliserol, karaginan, pemlastis, tapioka
ABSTRACT
MUHAMMAD BAGJA SOGIANA. Characterization of Bioplastics From
Glycerol Plasticized Tapioca Starch with Addition of Carrageenan. Supervised by
TETTY KEMALA and AHMAD SJAHRIZA.
Tapioca starch is very potential to be used as biodegradable plastic
materials. However, its hydrophilic nature makes the plastic produced fragile and
needs addition of plastic. In this research, bioplastics of tapioca starchcarrageenan blend in 7:3 and 8:2 ratio, was added with carrageenan in 1, 2, and
3% concentrations. Analysis of specific gravity, functional group, mechanical and
thermal analysis, as well as morphology were carried out to the plastic product.
The highest tensile strength and elongation were obtained at 8:2 ratio with
addition of 2% carrageenan, which are 275.55 MPa and 33.18%, respectively.
Infrared spectrum showed no new functional group formation. Thermal analysis
with differential scanning calorimetry at 1 and 2% carageenan concentrations
showed melting point at 102.36 and 115.60 ℃, respectively. Scanning electron
microscopy analysis showed a homogeneous morphology. Based on the results,
the plastic obtained can be developed as edible film.
Key words: biodegradable, glycerol, carrageenan, plasticizer, tapioca
PENCIRIAN BIOPLASTIK TEPUNG TAPIOKA
TERPLASTISASI GLISEROL DENGAN PENAMBAHAN
KARAGINAN
MUHAMMAD BAGJA SOGIANA
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi
Nama
NIM
: Pencirian Bioplastik Tepung Tapioka Terplastisasi Gliserol
dengan
Penambahan Karaginan
: Muhammad Bagja Sogiana
: G44104036
Disetujui oleh
Dr Tetty Kemala, MSi
Pembimbing I
Drs Ahmad Sjahriza
Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah
melimpahkan begitu banyak nikmat sehingga penulis dapat menyelesaikan karya
ilmiah ini sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada
Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut
Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Tetty Kemala dan Bapak
Ahmad Sjahriza selaku pembimbing yang senantiasa memberikan arahan,
dorongan semangat, dan doa kepada penulis selama melaksanakan penelitian dan
penulisan karya ilmiah ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh
staf laboran Kimia Anorganik yaitu Bapak Syawal, Bapak Caca, Bapak Mul, dan
Ibu Nurul yang telah memberikan fasilitas, bantuan, serta masukan selama
melakukan penelitian.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada kedua orang tua, Kakak, dan
Novi atas dukungan moral, doa, dan material, kepada teman seperjuangan (Ulfi
dan Fina), Zelfi, dan teman-teman yang sedang melakukan penelitian di
Laboratorium Kimia Anorganik, serta kepada rekan-rekan Alih Jenis Kimia atas
bantuan selama penelitian.
Bogor, November 2012
Muhammad Bagja Sogiana
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
METODE
Alat dan Bahan
Ruang Lingkup Penelitian
Pembuatan Film Pati Tapioka
Penentuan Bobot Jenis Film Pati Tapioka
Analisis Uji Tarik
Analisis Termal dengan DSC
Analisis Gugus Fungsi dengan FTIR
Pengamatan Morfologi dengan Mikroskop dan SEM
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kenampakan Bioplastik
Bobot Jenis
Sifat Mekanik
Perubahan Gugus Fungsi
Sifat Termal
Morfologi Permukaan
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP
vii
vii
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
4
4
5
5
6
7
8
9
9
9
9
18
DAFTAR GAMBAR
1 Bentuk dumbbell
2 Bioplastik dengan komposisi tepung tapioka-gliserol 7:3 dan 8:2
3 Bioplastik dengan komposisi tepung tapioka-gliserol 7:3 dengan
penambahan konsentrasi karaginan 1, 2, dan 3%
4 Bioplastik dengan komposisi tepung tapioka-gliserol 8:2 dengan
penambahan konsentrasi karaginan 1, 2, dan 3%
5 Pengaruh penambahan konsentrasi karaginan pada bobot jenis film
tepung tapioka-gliserol komposisi 7:3 dan 8:2
6 Pengaruh penambahan konsentrasi karaginan pada kuat tarik film
tepung tapioka-gliserol komposisi 7:3 dan 8:2
7 Pengaruh penambahan konsentrasi karaginan pada elongasi film
tepung tapioka-gliserol komposisi 7:3 dan 8:2
8 Termogram DSC tepung tapioka-gliserol 8:2 dengan karaginan 1%
dan 2%
9 Morfologi plastik tepung tapioka-karaginan: pada mikroskop
perbesaran 1000× dan SEM perbesaran 5000×
3
4
4
5
5
6
6
8
8
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
Diagram alir penelitian
Data bobot jenis film pati
Data uji mekanik film pati
Spektrum FTIR
Foto mikroskop film tepung tapioka-gliserol karaginan dengan
perbesaran 1000×
11
12
13
14
17
1
PENDAHULUAN
Kebutuhan plastik masyarakat Indonesia pada tahun 2009 sekitar 4.3 juta
ton dan meningkat menjadi 5.7 juta ton pada tahun 2010 (Yusmarlela 2009).
Plastik yang digunakan saat ini umumnya merupakan polimer sintetik yang
berasal dari minyak bumi dan takterbarukan. Plastik sintetik konvensional ini
tidak mudah diuraikan oleh mikrob dan cuaca, maka akan menambah
permasalahan lingkungan dan kesehatan di waktu mendatang. Plastik alternatif
yang biodegradabel diperlukan untuk menggantikan plastik sintetik. Plastik
biodegradabel dapat didaur ulang dan dihancurkan secara alami serta bahan
bakunya terbarukan, salah satunya terbuat dari pati tepung tapioka (Yusmarlela
2009).
Pati singkong mengandung 83% amilopektin dan 17% amilosa (Winarno
1990). Pati bersifat rapuh sehingga diperlukan pemlastis untuk menghasilkan film
yang homogen dan tidak rapuh. Film yang mengandung gliserol tidak retak dan
tidak bersifat higroskopis (Yusmarlela 2009). Penelitian-penelitian terkait plastik
tapioka telah banyak dikembangkan, antara lain pati-polistirena (Kemala et al.
2010) dan
pati-kitosan-poli(asam laktat) (Firdaus et al. 2008). Plastik dari pati
tapioka-gliserol memiliki kelebihan berupa film yang homogen dan tidak rapuh,
tetapi kuat tarik rata-ratanya kecil (Hasanah 2012). Untuk meningkatkan sifat
mekanik, plastik tersebut perlu ditambahkan pengisi, salah satunya ialah
karaginan.
Karaginan dipilih sebagai pengisi karena dapat membentuk gel yang kuat
dengan kehomogenan yang baik (Distantina et al. 2010). Karaginan merupakan
bahan pembentuk film yang sangat baik dan transparan, serta banyak
dimanfaatkan sebagai bioplastik, edible film, dan sebagai bahan pencampur dalam
pembuatan plastik (Pratiwi 2011). Penelitian ini bertujuan membuat bioplastik
tepung tapioka terplastisasi gliserol dengan penambahan karaginan. Penambahan
karaginan diharapkan dapat menghasilkan sifat mekanik yang lebih baik.
METODE
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan ialah piknometer, alat uji tarik Torsee PA-104-30,
kalorimetri pemayaran diferensial (DSC) Perkin Elmer tipe Seiko Instruments,
spektrofotometer inframerah tranformasi Fourier (FTIR) Brucker Tensole,
mikroskop elektron pemayaran (SEM) Jeol seri JSM-6360 LA, dan mikroskop
Nikon SMZ 1000. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi
tepung tapioka dari Tugu Tani, karaginan dari toko Setiaguna, gliserol p.a, dan
akuades.
2
Ruang Lingkup Penelitian
Tahapan penelitian ini diawali dengan pembuatan plastik dari tepung
tapioka, gliserol, dan karaginan dengan ragam konsentrasi. Plastik dianalisis sifat
mekanik dengan uji tarik, bobot jenis, gugus fungsi dengan FTIR, sifat termal
dengan DSC, serta morfologi permukaan dengan mikroskop dan SEM. Diagram
alir kerja penelitian disajikan dalam Lampiran 1.
Pembuatan Film Pati Tapioka
Pembuatan film bioplastik pati tapioka dilakukan dengan memodifikasi
prosedur Ningsih (2011) dan Hasanah (2012). Film dibuat dengan mencampurkan
tepung tapioka dan gliserol dengan nisbah 7:3 dan 8:2, lalu ditambahkan akuades
dan diaduk sampai homogen. Gliserol kemudian ditambahkan ke dalam larutan
dan diaduk kembali hingga homogen sambil dipanaskan sampai suhu 40 ℃.
Larutan karaginan dengan konsentrasi 0, 1, 2, dan 3% dalam 100 mL akuades
dimasukkan ke dalam larutan tepung tapioka-glisero, diaduk kembali sampai
homogen dan mengental pada suhu 70 ℃. Paduan yang terbentuk didiamkan
selama 1 jam agar terbebas dari gelembung udara. Film lalu dicetak di atas pelat
kaca dengan ukuran tertentu, dikeringkan dalam oven pada suhu 70 ℃ selama
4−5 jam dan pada suhu ruang selama 24 jam.
Penentuan Bobot Jenis Film Pati Tapioka (Kemala 2010)
Sampel dipotong dengan ukuran yang seragam kemudian dimasukkan ke
dalam piknometer yang telah diketahui bobot kosongnya. Bobot piknometer dan
sampel dicatat lalu piknometer yang berisi potongan sampel ditambahkan akuades
hingga tidak terdapat gelembung udara dan ditimbang bobotnya. Bobot
piknometer berisi air juga ditimbang. Suhu air dan udara dicatat untuk menentukan
faktor koreksi suhu. Bobot jenis sampel dihitung menggunakan persamaan 1:
=
�1 −�0
�3 −�0 − �2 −�1
×
1
−
�
+
� ………….1
Keterangan :
D = Bobot jenis sampel (g/mL)
D1 = Bobot jenis air (g/mL)
Dα = Bobot jenis udara (g/mL)
W0= Bobot piknometer kosong (g)
W1= Bobot piknometer + sampel (g)
W2= Bobot piknometer + sampel + akuades (g)
W3= Bobot piknometer + akuades (g)
Analisis Uji Tarik
Analisis uji tarik dilakukan dengan menggunakan prosedur Technical
Association of the Pulp and Paper Industry (TAPPI) No. T404. Plastik dipotong
berbentuk dumbbell (Gambar 1) dengan ukuran panjang 30 mm dan lebar 10 mm.
3
Kedua ujung plastik dijepit dengan alat uji tarik lalu ditarik dengan kecepatan
konstan dan beban maksimum 5 kgf. Dari nilai yang diperoleh, dapat ditentukan
besarnya kuat tarik dan persentase perpanjangan (elongasi) dengan menggunakan
persamaan 2 dan 3.
Gambar 1 Bentuk dumbbell (TAPPI T404 1992)
σ=
maks
%
=
�
……….2
Keterangan:
σ
= Kuat tarik (MPa)
F maks = Tegangan maksimum (N)
A
= Luas penampang lintang (mm2)
∆�
�0
× 100%..........3
Keterangan :
%E
= Elongasi (%)
∆L
= Pertambahan panjang spesimen (mm)
L0
= Panjang spesimen awal (mm)
Analisis Termal dengan DSC (ASTM D 3418 1998)
Sampel ditimbang kira-kira 5 mg kemudian dimasukkan ke dalam tempat
sampel. Analisis dilakukan dengan memanaskan sampel dari suhu 30 sampai
350 ℃ , dengan laju pemanasan 10 ℃ menit -1.
Analisis Gugus Fungsi dengan FTIR (Averous 2004)
Sampel plastik ditempatkan ke dalam tempat sampel kemudian spektrum
hubungan bilangan gelombang dengan persen transmitans ditentukan pada
panjang gelombang 4000−650 cm1.
Pengamatan Morfologi dengan Mikroskop dan SEM (Srinivasa et al. 2004)
Permukaan sampel diamati menggunakan mikroskop Nikon SMZ 1000.
Beberapa miligram sampel diletakkan di kaca preparat dan diamati permukaannya
dengan mengatur perbesaran pada mikroskop sehingga bentuk permukaan sampel
dapat teramati dengan baik. Untuk pengukuran dengan SEM, plastik dimasukkan
ke dalam penyangga, dilapisi emas, dan diamati permukaanya menggunakan SEM
dengan energi 10Kv.
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kenampakan Bioplastik
Tanpa penambahan karaginan, plastik tepung tapioka terplastisasi gliserol
dengan nisbah 7:3 lebih transparan dan halus dibandingkan dengan nisbah 8:2
(Gambar 2). Penambahan gliserol dapat meningkatkan kehalusan permukaan
plastik (Arvanitoyannis 1999). Gliserol akan berinteraksi dengan pati sehingga
terbentuk ikatan hidrogen antara gugus hidroksil pati dan gliserol yang membuat
film terlihat homogen dan transparan (Firdaus et al. 2008).
(a)
(b)
Gambar 2 Bioplastik dengan komposisi tepung tapioka-gliserol 7:3 (a)
dan 8:2 (b)
Penambahan karaginan 3% pada plastik tepung tapioka-gliserol 7:3
menghasilkan film yang transparan dan halus dibandingkan dengan penambahan
karaginan 1 dan 2% (Gambar 3). Hal ini disebabkan semakin banyak karaginan
yang ditambahkan, kerapatan suatu polimer akan bertambah sehingga permukaan
plastik yang dihasilkan lebih halus.
(a)
(b)
(c)
Gambar 3 Bioplastik dengan komposisi tepung tapioka-gliserol 7:3 dengan
penambahan konsentrasi karaginan 1 (a), 2 (b), dan 3% (c)
Hasil berbeda ditunjukkan oleh plastik tepung tapioka-gliserol 8:2.
Penambahan karaginan 2% menghasilkan film yang lebih transparan
dibandingkan dengan 1 dan 2% (Gambar 4).
5
(a)
(b)
(c)
Gambar 4 Bioplastik dengan komposisi tepung tapioka-gliserol 8:2 dengan
penambahan konsentrasi karaginan 1 (a), 2 (b), dan 3% (c)
Bobot Jenis
Bobot jenis (g/ml)
Analisis bobot jenis dilakukan untuk melihat keteraturan molekul dalam
menempati ruang. Jika suatu molekul memiliki tingkat keteraturan yang tinggi,
maka bobot jenisnya akan meningkat. Bobot jenis plastik pati-gliserol 7:3 dan 8:2
tanpa penambahan karaginan ialah 0.8285 dan 1.0696 g/mL (Lampiran 2).
Penambahan karaginan sebanyak 1, 2, dan 3% dapat meningkatkan bobot jenis
(Gambar 5). Hal ini disebabkan karaginan yang berfungsi sebagai pengisi sudah
berikatan secara fisik dengan tepung tapioka terplastisasi gliserol sehingga
meningkatkan keteraturan dan kerapatan antarmolekul (Pratiwi 2011). Bobot jenis
sangat berpengaruh pada kekuatan interaksi polimer (Carraher 2003).
Penambahan pemlastis dapat menurunkan keteraturan molekul di dalam paduan
sehingga bobot jenis film akan menurun. Penurunan bobot jenis ini dikarenakan
penurunan gaya tarik-menarik antara ikatan polimer yang menyebabkan
kerapatannya berkurang (Kemala et al. 2010).
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
0
1
2
Konsentrasi karaginan (%)
3
Gambar 5 Pengaruh penambahan konsentrasi karaginan pada bobot jenis film
Uji Tarik7:3 ( ) dan 8:2 ( )
tepung tapioka-gliserol komposisi
Uji Tarik
Sifat Mekanik
Sifat mekanik dipengaruhi oleh komposisi penyusun plastik yang terdiri atas
pati, gliserol, dan karaginan. Uji tarik bertujuan mengetahui besarnya sifat
mekanik kekuatan tarik dan perpanjangan dari bahan polimer. Penambahan
karaginan 0, 1, 2, dan 3% meningkatkan kekuatan tarik dibandingkan dengan
6
Kuat tarik (MPa)
tanpa penambahan karaginan (Gambar 6). Karaginan berfungsi sebagai pengisi
yang dapat meningkatkan kuat tarik plastik (Averous 2004). Karaginan berdifusi
pada rantai polimer sehingga kekuatan interaksi antarmolekulnya semakin besar.
Komposisi tepung tapioka-gliserol 8:2 dengan konsentrasi karaginan 3%
menghasilkan kuat tarik tertinggi, yaitu 275.55 MPa, sedangkan kekuatan tarik
tanpa penambahan karaginan hanya 31.81 MPa pada komposisi 7:3 dan 47.27
MPa pada komposisi 8:2 (Gambar 6).
Penambahan gliserol berpengaruh pada penurunan kuat tarik pada
komposisi tepung tapioka-gliserol 7:3. Hasil ini sesuai dengan prinsip kerja
gliserol sebagai bahan pemlastis. Pemlastis akan mengurangi gaya antarrantai dan
menurunkan kuat tarik (Kemala et al. 2010). Penambahan pemlastis menurunkan
gaya antarmolekul sepanjang rantai polimer sehingga meningkatkan kelenturan
(Zhong dan Xia 2008).
300
200
100
0
0
1
2
Konsentrasi karaginan (%)
3
Gambar 6 Pengaruh penambahan konsentrasi karaginan pada kuat tarik film
tepung tapioka-gliserol komposisi 7:3 ( ) dan 8:2 ( )
Elongasi merupakan perubahan panjang yang terjadi pada ukuran tertentu
panjang spesimen akibat gaya yang diberikan (Stevens 2001). Tanpa penambahan
karaginan, elongasi pada komposisi 7:3 dan 8:2 berturut-turut sebesar 83.19% dan
71.82% (Lampiran 3). Terjadi penurunan elongasi pada penambahan konsentrasi
karaginan yang semakin besar (Gambar 7). Hal ini disebabkan keteraturan
molekul dalam polimer semakin tinggi sehingga kerapatan semakin besar.
Elongasi terbesar terjadi pada komposisi 7:3 dan konsentrasi karaginan 1%, yaitu
71.03%. Penambahan gliserol dapat meningkatkan elongasi. Gliserol dapat
berdifusi ke bagian struktur polimer sehingga komponennya tidak kaku. Molekulmolekul pemlastis menurunkan gaya antarmolekul sehingga gerakan rantai
semakin bebas.
100
Elongasi (%)
80
60
40
20
0
0
1
3
Perubahan
Gugus 2Fungsi
Konsentrasi
karaginan
(%)
Gambar 7 Pengaruh penambahan konsentrasi karaginan pada elongasi film
tepung tapioka-gliserol komposisi 7:3 ( ) dan 8:2 ( )
7
Spektrofotometer FTIR dapat menentukan gugus fungsi dalam suatu
molekul dari vibrasi regangan dan tekukan yang dihasilkan pada daerah serapan
inframerah 4000−650 cm-1. Analisis gugus fungsi dengan FTIR dilakukan pada
sampel film pati, pati-gliserol, dan pati-gliserol-karaginan dengan komposisi patigliserol 8:2 dan konsentrasi karaginan 2% (Lampiran 4). Pencampuran tepung
tapioka-gliserol-karaginan memperlebar pita serapan OH, disebabkan makin
banyaknya ikatan hidrogen antara pati terplastisasi gliserol dan karaginan yang
sama-sama mengandung gugus OH. Plastik yang dihasilkan tidak menunjukkan
pembentukan gugus fungsi baru, maka proses pencampuran berlangsung secara
fisika sehingga plastik memiliki sifat seperti komponen-komponen penyusunnya
(Tabel).
Tabel Analisis FTIR tepung tapioka, gliserol, karaginan, dan campurannya
Spesimen
Tepung tapioka
Gliserol
Karaginan
Tepung tapiokagliserol
Tepung tapiokagliserol-karaginan
Pavia et al.
(2001)
Bilangan
Gelombang (cm-1)
Gugus Fungsi
3369.95
2932.95
1645.46
3452.41
2941.44
O-H
C-H ulur
C-O-C
O-H
C-H ulur
3434.20
2912.67
1648.41
1265.13
O-H
C-H ulur
C-O-C
S=O ester sulfat
3500−3330
3000−2850
1680−1600
3500−3330
3000−2850
3500−3330
3000−2850
1680−1600
1260−1210
3276.70
2906.16
1648.42
O-H
C-H ulur
C-O-C
3500−3330
3000−2850
1680−1600
3368.75
2931.69
1642.88
1243.82
O-H
C-H ulur
C-O-C
S=O ester sulfat
3500−3330
3000−2850
1680−1600
1210−1260
Sifat Termal
Termogram hasil pengukuran DSC pada plastik tepung tapioka-gliserol 8:2
dengan penambahan karaginan 1 dan 2% ditunjukkan pada Gambar 8. Analisis
DSC digunakan untuk menentukan fase-fase transisi pada polimer. Pengujian sifat
termal meliputi pengujian suhu transisi kaca Tg dan suhu pelelehan Tm. Komposisi
plastik 8:2 dengan konsentrasi karaginan 1% menghasilkan entalpi sebesar
56.8537 J/g pada titik leleh 102.36 ℃ sementara yang dengan konsentrasi
karaginan 2% menghasilkan entalpi sebesar 79.8491 J/g pada titik leleh 115.61 ℃.
Kurva dengan bentuk landai ke atas menunju
8
(a)
(b)
Gambar 8 Termogram DSC tepung tapioka-gliserol 8:2 dengan karaginan
1% (a) dan 2% (b)
Penambahan konsentrasi karaginan didapati meningkatkan titik leleh dan
entalpi pada kurva endotermik maupun eksotermik. Hal ini menunjukkan bahwa
karaginan yang berfungsi sebagai pengisi sudah tercampur dengan tepung tapioka
yang terplastisasi gliserol. Analisis DSC tidak menunjukkan adanya transisi kaca.
Suhu transisi kaca terdeteksi oleh adanya puncak yang berbentuk seperti anak
tangga yang menunjukkan terjadinya peralihan bentuk dari kaca ke termoplastik
atau karet (Gonzales et al. 1999).
Morfologi Permukaan
Morfologi permukaan plastik dengan komposisi tepung tapioka-gliserol 8:2
dan konsentrasi karaginan 2% dapat dilihat pada Gambar 9. Gambar 9a yang
diukur dengan mikroskop pada perbesaran 1000 kali menunjukkan permukaan
yang merata dan terbentuk granul-granul pada seluruh permukaan. Hasil
pengamatan dengan mikroskop untuk semua komposisi ditunjukkan di Lampiran
5. Foto SEM pada perbesaran 5000 kali menunjukkan permukaan yang homogen
dan halus walaupun terdapat sedikit retakan (Gambar 9b). Pada film yang
homogen, tidak terlihat lagi perbedaan antara komponen-komponen penyusunnya
karena semua komponennya telah tercampur merata.
(a)
Gambar 9
(b)
Morfologi plastik tepung tapioka-karaginan: pada mikroskop
perbesaran 1000× dan SEM 5000×
9
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Penambahan pemlastis gliserol menurunkan bobot jenis plastik pati.
Komposisi yang memiliki sifat mekanik terbaik ialah tepung tapioka-gliserol 8:2
dengan konsentrasi karaginan 3%, dengan kekuatan tarik sebesar 275.55 MPa dan
nilai elongasi sebesar 38.18%. Pencampuran komponen plastik berlangsung
secara fisik sebagaimana ditunjukkan dengan analisis spektrum FTIR. Analisis
termal dengan DSC menunjukkan peningkatan titik leleh dari konsentrasi
karaginan 1% ke 2%. Foto SEM dan mikroskop memperlihatkan morfologi
permukaan plastik yang merata. Berdasarkan hasil ini, plastik yang dihasilkan
dapat dikembangkan menjadi edible film.
Saran
Perlu dilakukan lebih banyak variasi komposisi tepung tapioka, gliserol, dan
karaginan. Plastik juga perlu diuji biodegradasi, permeabilitas, dan difraksi sinar-x
untuk dapat dikembangkan menjadi edible film.
DAFTAR PUSTAKA
Arvanitoyannis I. 1999. Totally-and-partially biodegradable polymerblends based
on natural and synthetic macromolecules: preparation andphysical
properties and potential. J Macromol Sci. 10:205-271.
[ASTM] American Society for Testing and Materials. 1998. ASTM D3418.
Standard Test Methods for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting.
Philadelphia (US): ASTM.
Averous L. 2004. Biodegradable multiphase systems based on plasticized starch. J
Macromol Sci. 12(2):123-130.
Carraher CE. 2003. Polymer Chemistry: An Introduction. Ed ke-4. New York
(US): Marcel Dekker.
Distantina J, Sperisa K, Fadilah H, Fahrurrozi G, Rochmadi J, Wiratni F. 2010.
Proses ekstraksi karaginan dari Eucheuma cottonii. J Polym. 23(4):12-17.
Firdaus F, Mulyaningsih S, Anshory H. 2008. Sintesis film kemasan ramah
lingkungan dari komposit pati, khitosan, dan asam polilaktat dengan
pemlastis gliserol: studi morfologi dan karakteristik mekanik. J Logika 5:114.
Gonzales MF, Ruseckaite RA, Cuadrado TR. 1999. Structural changes of
polylactic-acid (PLA) microspheres under hydrolytic degradation. J Appl
Polym Sci. 71: 1223-1230.
Hasanah N. 2012. Pembuatan dan pencirian plastik pati tapioka dengan pemlastis
gliserol [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
10
Kemala T, Fahmi MS, Achmadi SS. 2010. Pembuatan dan pencirian polipaduan
polistirena-pati. Indones J Mat Sci 12(1):30-35.
Ningsih PR. 2011. Pembuatan dan pencirian polipaduan poliasam laktat-lilin
lebah [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Pavia DL, Lampman GM, Kriz GS. 2001. Introduction to Spectroscopy. Ed ke-3.
Washington (US): Thomson Learning.
Pratiwi N. 2011. Optimasi ekstraksi karaginan kappa dari rumput laut Eucheuma
cottonii [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Srinivasa P, Ramesh M, Kumar K, Tharanathan R. 2004. Properties of chitosan
films prepared under different drying conditions. J Food Eng. 63:79-85.
Stevens MP. 2001. Kimia Polimer. Sopyan I, penenerjemah. Jakarta (ID):
Erlangga. Terjemahan dari: Polymer Chemistry.
[TAPPI] Technical Association of The Pulp and Paper Industry. 1992. TAPPI
Standard: T404-CM-9. Tensile Breaking Strength and Elongation of Paper
and Paperboard. Georgia (GO): TAPPI.
Winarno FG. 1990. Teknologi Pengolahan Rumput Laut. Jakarta: Sinar Harapan.
Yusmarlela J. 2009. Studi pemanfaatan plastisiser gliserol dalam film pati ubi
dengan pengisi serbuk batang ubi kayu [tesis]. Medan (ID): Universitas
Sumatra Utara.
Zhong QP, Xia WS. 2008. Physicochemical properties of edible and preservative
film from chitosan cassava starch gelatin blend plastticed with glyserol. J
Food Tech Biol. 469(3):262-269.
11
Lampiran 1 Diagram alir penelitian
Pati
singkong
Gliserol
Karaginan
0%, 1%, 2%, dan 3%
Film
Pati Singkong-Gliserol-Karaginan
SEM dan
Mikroskop
Bobot
Jenis
DSC
Uji
Tarik
FTIR
12
Lampiran 2 Data bobot jenis film pati
Suhu pada saat percobaan 28 °C
1=
0.99623 g/mL
a = 0.00125 g/mL
Lebar= 10 mm
Sampel
(Pati-GliserolKaraginan)
7:3 + 0%
7:3 + 1%
7:3 + 2%
7:3 + 3%
8:2 + 0%
8:2 + 1%
8:2 + 2%
8:2 + 3%
W0
W1
11.3720
11.3728
11,3724
11.3731
11.3728
11.3730
11.3721
11.3731
11.3726
11.3729
11.3731
11.3732
11.3725
11.3730
11.3728
11.3720
11.3721
11.3722
11.3727
11.3729
11.3732
11.3729
11.3731
11.3732
11.3740
11.3749
11.3746
11.3805
11.3801
11.3803
11.3816
11.3825
11.3821
11.3811
11.3813
11.3813
11.3820
11.3845
11.3822
11.3860
11.3818
11.3821
11.3807
11.3811
11.3813
11.3811
11.3811
11.3812
W2
W3
36.9340 36.9343
36.9343 36.9347
36.9345 36.9351
36.9306 36.9282
36.9302 36.9279
36.9305 36.9281
36.9328 36.9285
36.9326 36.9283
36.9324 36.9280
36.9336 36.9293
36.9338 36.9296
36.9339 36.9297
36.9345 36.9340
36.9350 36.9340
36.9347 36.9342
36.9280 36.9220
36.9325 36.9282
36.9328 36.9285
36.9330 36,9290
36.9334 36.9293
36.9335 36.9293
36.9338 36.9293
36.9339 36.9295
36.9340 36.9297
D
0.8662
0.8368
0.7827
1.4744
1.4544
1.4841
1.8200
1.8361
1.8557
2.0946
2.0422
2.0690
1.0510
1.1057
1.0521
1.7434
1.7894
1.7611
1.9924
1.9924
2.0690
2.2078
2.2138
2.1540
D
Rerata
0.8368
1.4709
1.8372
2.0686
1.0696
1.7646
2.0179
2.1918
Contoh Perhitungan :
=
=
�1 − �0
�3 − �0 − �2 − �1
11.3812 − 11.3732
×
36.9297 −11,3732 − 36.9340 − 11.3812
= 2.1540 g/mL
1
−
a
+
a
× 0.99623 − 0.00125 + 0.00125
13
Lampiran 3 Data uji mekanik film pati
Sampel
(Pati:Gliserol:
Karaginan)
7:3 + 0%
Ketebalan
(mm)
0.11
0.10
0.11
Panjang Panjang
Awal
Akhir
(mm)
(mm)
30
54.32
30
55.62
30
54.94
7:3 + 1%
0.03
0.04
0.03
30
30
30
51.34
51.62
50.97
7:3 + 2%
0.04
0.04
0.03
30
30
30
49.03
48.79
48.92
7:3 + 3%
0.03
0.03
0.03
30
30
30
45.28
45.03
44.96
8:2 + 0%
0.11
0.11
0.11
30
30
30
51.78
51.04
51.82
8:2 + 1%
0.05
0.04
0.04
30
30
30
46.23
45.90
45.30
8:2 + 2%
0.03
0.03
0.04
30
30
30
43.96
43.50
43.04
8:2 + 3%
0.03
0.03
0.03
30
30
30
41.36
41.92
41.20
Gaya
(N)
%
Elongasi
35
36
38
Rerata
29
34
30
Rerata
58
60
49
Rerata
56
57
54
Rerata
52
50
54
Rerata
70
67
64
Rerata
71
73
80
Rerata
93
87
89
Rerata
81.06
85.40
83.13
83.19
71.13
72.06
69.90
71.03
63.43
62.63
63.06
63.04
50.93
50.10
49.86
50.29
72.60
70.13
72.73
71.82
54.10
53.00
51.00
52.70
46.53
45.00
43.46
44.99
37.86
39.37
37.33
38.18
Contoh perhitungan:
Kuat tarik (σ) =
% Elongasi =
∆�
�0
maks
�
=
89 N
0.03 mm ×10 mm
100 % =
54.32−30 mm
30 mm
= 296.67 MPa
100 % = 81.06 %
Kuat
Tarik
(Mpa)
31.81
36.00
33.63
33.81
96.66
85
100
93.88
145
150
163.30
152.76
186.67
190
180
185.55
47.27
45.45
49.09
47.27
140
167.50
160
155.83
236.67
243.33
200
226.67
310
290
296.67
298.89
14
Lampiran 4 Spektrum FTIR
(a) Tepung tapioka
(b) Gliserol
15
(c) Karaginan
(d) Campuran tepung tapioka-gliserol
16
(e) Campuran tepung tapioka-karaginan-gliserol
(f) Tepung tapioka, tepung tapioka-gliserol, dan tepung tapioka-gliserolkaraginan
Keterangan :
: Tepung tapioka
: Tepung tapioka-gliserol
: Tepung tapioka-gliserol-karaginan
17
Lampiran 5 Foto mikroskop film tepung tapioka-gliserol karaginan dengan
perbesaran 1000×
Komposisi 7:3 + 1 %
Komposisi 7:3 + 2%
Komposisi 7:3 + 3%
Komposisi 8:2 + 1%
Komposisi 8:2 + 2%
Komposisi 8:2 + 3%
18
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 14 Januari 1989 dari Bapak Tata
Sasmita dan Ibu Nia Kurniasih. Penulis adalah anak ketiga dari tiga bersaudara.
Tahun 2007 penulis lulus dari SMA PGRI 4 Bogor dan melanjutkan
pendidikannya melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) di Diploma
IPB Program Keahlian Analisis Kimia dan melanjutkan ke Program Alih Jenis
Departemen Kimia IPB pada tahun 2010.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif menjadi asisten praktikum
Kimia Anorganik (2010), Kewirausahaan Kimia (2010), Kimia Koloid (2011),
Mikrobiologi (2011), Pengenalan Alat dan Bahan (2011), Manajemen
Laboratorium (2011) Kromatografi (2012), Kimia Lingkungan (2012), dan
Biokimia (2012) di D3 Analisis Kimia IPB. Penulis juga aktif menjadi anggota
Badan Eksekutif Mahasiswa (2007) dan Jejak Pena. Penulis pernah melakukan
praktik kerja lapangan di PT Pertamina Persero pada bulan Maret−Mei 2010
dengan judul laporan “Analisis Karakteristik Uji Antifoam pada Sampel HVI 60”.
TERPLASTISASI GLISEROL DENGAN PENAMBAHAN
KARAGINAN
MUHAMMAD BAGJA SOGIANA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pencirian Bioplastik
Tepung Tapioka Terplastisasi Gliserol dengan Penambahan Karaginan adalah
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, November 2012
Muhammad Bagja Sogiana
NIM G44104036
ABSTRAK
MUHAMMAD BAGJA SOGIANA. Pencirian Bioplastik Tepung Tapioka
Terplastisasi Gliserol dengan Penambahan Karaginan. Dibimbing oleh TETTY
KEMALA dan AHMAD SJAHRIZA.
Pati tapioka sangat potensial sebagai bahan plastik biodegradabel. Namun,
sifat dasarnya yang hidrofilik menjadikan plastik yang dihasilkan rapuh dan
belum dapat digunakan sebagai plastik kemasan sehingga perlu penambahan
pemlastis. Dalam penelitian ini, bioplastik paduan tepung tapioka-gliserol dengan
komposisi 7:3 dan 8:2, ditambahkan karaginan sebagai pengisi yang berfungsi
meningkatkan kuat tarik. Konsentrasi karaginan yang digunakan 1, 2, dan 3%.
Plastik yang dihasilkan dianalisis bobot jenis, gugus fungsi, sifat mekanik dan
termal, serta morfologinya. Kuat tarik dan elongasi tertinggi diperoleh pada
komposisi 8:2 dengan penambahan karaginan 3%, berturut-turut sebesar 275.55
MPa dan 38.18%. Spektrum inframerah tidak memperlihatkan pembentukan
gugus fungsi baru. Analisis termal dengan kalorimetri pemayaran diferensial pada
konsentrasi karaginan 1 dan 2% menunjukkan titik leleh pada suhu 102.36 dan
115.60 ℃. Analisis mikroskop elektron pemayaran menunjukkan morfologi yang
homogen. Berdasarkan hasil ini, plastik yang dihasilkan dapat dikembangkan
menjadi edible film.
Kata kunci: biodegradabel, gliserol, karaginan, pemlastis, tapioka
ABSTRACT
MUHAMMAD BAGJA SOGIANA. Characterization of Bioplastics From
Glycerol Plasticized Tapioca Starch with Addition of Carrageenan. Supervised by
TETTY KEMALA and AHMAD SJAHRIZA.
Tapioca starch is very potential to be used as biodegradable plastic
materials. However, its hydrophilic nature makes the plastic produced fragile and
needs addition of plastic. In this research, bioplastics of tapioca starchcarrageenan blend in 7:3 and 8:2 ratio, was added with carrageenan in 1, 2, and
3% concentrations. Analysis of specific gravity, functional group, mechanical and
thermal analysis, as well as morphology were carried out to the plastic product.
The highest tensile strength and elongation were obtained at 8:2 ratio with
addition of 2% carrageenan, which are 275.55 MPa and 33.18%, respectively.
Infrared spectrum showed no new functional group formation. Thermal analysis
with differential scanning calorimetry at 1 and 2% carageenan concentrations
showed melting point at 102.36 and 115.60 ℃, respectively. Scanning electron
microscopy analysis showed a homogeneous morphology. Based on the results,
the plastic obtained can be developed as edible film.
Key words: biodegradable, glycerol, carrageenan, plasticizer, tapioca
PENCIRIAN BIOPLASTIK TEPUNG TAPIOKA
TERPLASTISASI GLISEROL DENGAN PENAMBAHAN
KARAGINAN
MUHAMMAD BAGJA SOGIANA
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi
Nama
NIM
: Pencirian Bioplastik Tepung Tapioka Terplastisasi Gliserol
dengan
Penambahan Karaginan
: Muhammad Bagja Sogiana
: G44104036
Disetujui oleh
Dr Tetty Kemala, MSi
Pembimbing I
Drs Ahmad Sjahriza
Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah
melimpahkan begitu banyak nikmat sehingga penulis dapat menyelesaikan karya
ilmiah ini sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada
Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut
Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Tetty Kemala dan Bapak
Ahmad Sjahriza selaku pembimbing yang senantiasa memberikan arahan,
dorongan semangat, dan doa kepada penulis selama melaksanakan penelitian dan
penulisan karya ilmiah ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh
staf laboran Kimia Anorganik yaitu Bapak Syawal, Bapak Caca, Bapak Mul, dan
Ibu Nurul yang telah memberikan fasilitas, bantuan, serta masukan selama
melakukan penelitian.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada kedua orang tua, Kakak, dan
Novi atas dukungan moral, doa, dan material, kepada teman seperjuangan (Ulfi
dan Fina), Zelfi, dan teman-teman yang sedang melakukan penelitian di
Laboratorium Kimia Anorganik, serta kepada rekan-rekan Alih Jenis Kimia atas
bantuan selama penelitian.
Bogor, November 2012
Muhammad Bagja Sogiana
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
METODE
Alat dan Bahan
Ruang Lingkup Penelitian
Pembuatan Film Pati Tapioka
Penentuan Bobot Jenis Film Pati Tapioka
Analisis Uji Tarik
Analisis Termal dengan DSC
Analisis Gugus Fungsi dengan FTIR
Pengamatan Morfologi dengan Mikroskop dan SEM
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kenampakan Bioplastik
Bobot Jenis
Sifat Mekanik
Perubahan Gugus Fungsi
Sifat Termal
Morfologi Permukaan
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP
vii
vii
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
4
4
5
5
6
7
8
9
9
9
9
18
DAFTAR GAMBAR
1 Bentuk dumbbell
2 Bioplastik dengan komposisi tepung tapioka-gliserol 7:3 dan 8:2
3 Bioplastik dengan komposisi tepung tapioka-gliserol 7:3 dengan
penambahan konsentrasi karaginan 1, 2, dan 3%
4 Bioplastik dengan komposisi tepung tapioka-gliserol 8:2 dengan
penambahan konsentrasi karaginan 1, 2, dan 3%
5 Pengaruh penambahan konsentrasi karaginan pada bobot jenis film
tepung tapioka-gliserol komposisi 7:3 dan 8:2
6 Pengaruh penambahan konsentrasi karaginan pada kuat tarik film
tepung tapioka-gliserol komposisi 7:3 dan 8:2
7 Pengaruh penambahan konsentrasi karaginan pada elongasi film
tepung tapioka-gliserol komposisi 7:3 dan 8:2
8 Termogram DSC tepung tapioka-gliserol 8:2 dengan karaginan 1%
dan 2%
9 Morfologi plastik tepung tapioka-karaginan: pada mikroskop
perbesaran 1000× dan SEM perbesaran 5000×
3
4
4
5
5
6
6
8
8
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
Diagram alir penelitian
Data bobot jenis film pati
Data uji mekanik film pati
Spektrum FTIR
Foto mikroskop film tepung tapioka-gliserol karaginan dengan
perbesaran 1000×
11
12
13
14
17
1
PENDAHULUAN
Kebutuhan plastik masyarakat Indonesia pada tahun 2009 sekitar 4.3 juta
ton dan meningkat menjadi 5.7 juta ton pada tahun 2010 (Yusmarlela 2009).
Plastik yang digunakan saat ini umumnya merupakan polimer sintetik yang
berasal dari minyak bumi dan takterbarukan. Plastik sintetik konvensional ini
tidak mudah diuraikan oleh mikrob dan cuaca, maka akan menambah
permasalahan lingkungan dan kesehatan di waktu mendatang. Plastik alternatif
yang biodegradabel diperlukan untuk menggantikan plastik sintetik. Plastik
biodegradabel dapat didaur ulang dan dihancurkan secara alami serta bahan
bakunya terbarukan, salah satunya terbuat dari pati tepung tapioka (Yusmarlela
2009).
Pati singkong mengandung 83% amilopektin dan 17% amilosa (Winarno
1990). Pati bersifat rapuh sehingga diperlukan pemlastis untuk menghasilkan film
yang homogen dan tidak rapuh. Film yang mengandung gliserol tidak retak dan
tidak bersifat higroskopis (Yusmarlela 2009). Penelitian-penelitian terkait plastik
tapioka telah banyak dikembangkan, antara lain pati-polistirena (Kemala et al.
2010) dan
pati-kitosan-poli(asam laktat) (Firdaus et al. 2008). Plastik dari pati
tapioka-gliserol memiliki kelebihan berupa film yang homogen dan tidak rapuh,
tetapi kuat tarik rata-ratanya kecil (Hasanah 2012). Untuk meningkatkan sifat
mekanik, plastik tersebut perlu ditambahkan pengisi, salah satunya ialah
karaginan.
Karaginan dipilih sebagai pengisi karena dapat membentuk gel yang kuat
dengan kehomogenan yang baik (Distantina et al. 2010). Karaginan merupakan
bahan pembentuk film yang sangat baik dan transparan, serta banyak
dimanfaatkan sebagai bioplastik, edible film, dan sebagai bahan pencampur dalam
pembuatan plastik (Pratiwi 2011). Penelitian ini bertujuan membuat bioplastik
tepung tapioka terplastisasi gliserol dengan penambahan karaginan. Penambahan
karaginan diharapkan dapat menghasilkan sifat mekanik yang lebih baik.
METODE
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan ialah piknometer, alat uji tarik Torsee PA-104-30,
kalorimetri pemayaran diferensial (DSC) Perkin Elmer tipe Seiko Instruments,
spektrofotometer inframerah tranformasi Fourier (FTIR) Brucker Tensole,
mikroskop elektron pemayaran (SEM) Jeol seri JSM-6360 LA, dan mikroskop
Nikon SMZ 1000. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi
tepung tapioka dari Tugu Tani, karaginan dari toko Setiaguna, gliserol p.a, dan
akuades.
2
Ruang Lingkup Penelitian
Tahapan penelitian ini diawali dengan pembuatan plastik dari tepung
tapioka, gliserol, dan karaginan dengan ragam konsentrasi. Plastik dianalisis sifat
mekanik dengan uji tarik, bobot jenis, gugus fungsi dengan FTIR, sifat termal
dengan DSC, serta morfologi permukaan dengan mikroskop dan SEM. Diagram
alir kerja penelitian disajikan dalam Lampiran 1.
Pembuatan Film Pati Tapioka
Pembuatan film bioplastik pati tapioka dilakukan dengan memodifikasi
prosedur Ningsih (2011) dan Hasanah (2012). Film dibuat dengan mencampurkan
tepung tapioka dan gliserol dengan nisbah 7:3 dan 8:2, lalu ditambahkan akuades
dan diaduk sampai homogen. Gliserol kemudian ditambahkan ke dalam larutan
dan diaduk kembali hingga homogen sambil dipanaskan sampai suhu 40 ℃.
Larutan karaginan dengan konsentrasi 0, 1, 2, dan 3% dalam 100 mL akuades
dimasukkan ke dalam larutan tepung tapioka-glisero, diaduk kembali sampai
homogen dan mengental pada suhu 70 ℃. Paduan yang terbentuk didiamkan
selama 1 jam agar terbebas dari gelembung udara. Film lalu dicetak di atas pelat
kaca dengan ukuran tertentu, dikeringkan dalam oven pada suhu 70 ℃ selama
4−5 jam dan pada suhu ruang selama 24 jam.
Penentuan Bobot Jenis Film Pati Tapioka (Kemala 2010)
Sampel dipotong dengan ukuran yang seragam kemudian dimasukkan ke
dalam piknometer yang telah diketahui bobot kosongnya. Bobot piknometer dan
sampel dicatat lalu piknometer yang berisi potongan sampel ditambahkan akuades
hingga tidak terdapat gelembung udara dan ditimbang bobotnya. Bobot
piknometer berisi air juga ditimbang. Suhu air dan udara dicatat untuk menentukan
faktor koreksi suhu. Bobot jenis sampel dihitung menggunakan persamaan 1:
=
�1 −�0
�3 −�0 − �2 −�1
×
1
−
�
+
� ………….1
Keterangan :
D = Bobot jenis sampel (g/mL)
D1 = Bobot jenis air (g/mL)
Dα = Bobot jenis udara (g/mL)
W0= Bobot piknometer kosong (g)
W1= Bobot piknometer + sampel (g)
W2= Bobot piknometer + sampel + akuades (g)
W3= Bobot piknometer + akuades (g)
Analisis Uji Tarik
Analisis uji tarik dilakukan dengan menggunakan prosedur Technical
Association of the Pulp and Paper Industry (TAPPI) No. T404. Plastik dipotong
berbentuk dumbbell (Gambar 1) dengan ukuran panjang 30 mm dan lebar 10 mm.
3
Kedua ujung plastik dijepit dengan alat uji tarik lalu ditarik dengan kecepatan
konstan dan beban maksimum 5 kgf. Dari nilai yang diperoleh, dapat ditentukan
besarnya kuat tarik dan persentase perpanjangan (elongasi) dengan menggunakan
persamaan 2 dan 3.
Gambar 1 Bentuk dumbbell (TAPPI T404 1992)
σ=
maks
%
=
�
……….2
Keterangan:
σ
= Kuat tarik (MPa)
F maks = Tegangan maksimum (N)
A
= Luas penampang lintang (mm2)
∆�
�0
× 100%..........3
Keterangan :
%E
= Elongasi (%)
∆L
= Pertambahan panjang spesimen (mm)
L0
= Panjang spesimen awal (mm)
Analisis Termal dengan DSC (ASTM D 3418 1998)
Sampel ditimbang kira-kira 5 mg kemudian dimasukkan ke dalam tempat
sampel. Analisis dilakukan dengan memanaskan sampel dari suhu 30 sampai
350 ℃ , dengan laju pemanasan 10 ℃ menit -1.
Analisis Gugus Fungsi dengan FTIR (Averous 2004)
Sampel plastik ditempatkan ke dalam tempat sampel kemudian spektrum
hubungan bilangan gelombang dengan persen transmitans ditentukan pada
panjang gelombang 4000−650 cm1.
Pengamatan Morfologi dengan Mikroskop dan SEM (Srinivasa et al. 2004)
Permukaan sampel diamati menggunakan mikroskop Nikon SMZ 1000.
Beberapa miligram sampel diletakkan di kaca preparat dan diamati permukaannya
dengan mengatur perbesaran pada mikroskop sehingga bentuk permukaan sampel
dapat teramati dengan baik. Untuk pengukuran dengan SEM, plastik dimasukkan
ke dalam penyangga, dilapisi emas, dan diamati permukaanya menggunakan SEM
dengan energi 10Kv.
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kenampakan Bioplastik
Tanpa penambahan karaginan, plastik tepung tapioka terplastisasi gliserol
dengan nisbah 7:3 lebih transparan dan halus dibandingkan dengan nisbah 8:2
(Gambar 2). Penambahan gliserol dapat meningkatkan kehalusan permukaan
plastik (Arvanitoyannis 1999). Gliserol akan berinteraksi dengan pati sehingga
terbentuk ikatan hidrogen antara gugus hidroksil pati dan gliserol yang membuat
film terlihat homogen dan transparan (Firdaus et al. 2008).
(a)
(b)
Gambar 2 Bioplastik dengan komposisi tepung tapioka-gliserol 7:3 (a)
dan 8:2 (b)
Penambahan karaginan 3% pada plastik tepung tapioka-gliserol 7:3
menghasilkan film yang transparan dan halus dibandingkan dengan penambahan
karaginan 1 dan 2% (Gambar 3). Hal ini disebabkan semakin banyak karaginan
yang ditambahkan, kerapatan suatu polimer akan bertambah sehingga permukaan
plastik yang dihasilkan lebih halus.
(a)
(b)
(c)
Gambar 3 Bioplastik dengan komposisi tepung tapioka-gliserol 7:3 dengan
penambahan konsentrasi karaginan 1 (a), 2 (b), dan 3% (c)
Hasil berbeda ditunjukkan oleh plastik tepung tapioka-gliserol 8:2.
Penambahan karaginan 2% menghasilkan film yang lebih transparan
dibandingkan dengan 1 dan 2% (Gambar 4).
5
(a)
(b)
(c)
Gambar 4 Bioplastik dengan komposisi tepung tapioka-gliserol 8:2 dengan
penambahan konsentrasi karaginan 1 (a), 2 (b), dan 3% (c)
Bobot Jenis
Bobot jenis (g/ml)
Analisis bobot jenis dilakukan untuk melihat keteraturan molekul dalam
menempati ruang. Jika suatu molekul memiliki tingkat keteraturan yang tinggi,
maka bobot jenisnya akan meningkat. Bobot jenis plastik pati-gliserol 7:3 dan 8:2
tanpa penambahan karaginan ialah 0.8285 dan 1.0696 g/mL (Lampiran 2).
Penambahan karaginan sebanyak 1, 2, dan 3% dapat meningkatkan bobot jenis
(Gambar 5). Hal ini disebabkan karaginan yang berfungsi sebagai pengisi sudah
berikatan secara fisik dengan tepung tapioka terplastisasi gliserol sehingga
meningkatkan keteraturan dan kerapatan antarmolekul (Pratiwi 2011). Bobot jenis
sangat berpengaruh pada kekuatan interaksi polimer (Carraher 2003).
Penambahan pemlastis dapat menurunkan keteraturan molekul di dalam paduan
sehingga bobot jenis film akan menurun. Penurunan bobot jenis ini dikarenakan
penurunan gaya tarik-menarik antara ikatan polimer yang menyebabkan
kerapatannya berkurang (Kemala et al. 2010).
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
0
1
2
Konsentrasi karaginan (%)
3
Gambar 5 Pengaruh penambahan konsentrasi karaginan pada bobot jenis film
Uji Tarik7:3 ( ) dan 8:2 ( )
tepung tapioka-gliserol komposisi
Uji Tarik
Sifat Mekanik
Sifat mekanik dipengaruhi oleh komposisi penyusun plastik yang terdiri atas
pati, gliserol, dan karaginan. Uji tarik bertujuan mengetahui besarnya sifat
mekanik kekuatan tarik dan perpanjangan dari bahan polimer. Penambahan
karaginan 0, 1, 2, dan 3% meningkatkan kekuatan tarik dibandingkan dengan
6
Kuat tarik (MPa)
tanpa penambahan karaginan (Gambar 6). Karaginan berfungsi sebagai pengisi
yang dapat meningkatkan kuat tarik plastik (Averous 2004). Karaginan berdifusi
pada rantai polimer sehingga kekuatan interaksi antarmolekulnya semakin besar.
Komposisi tepung tapioka-gliserol 8:2 dengan konsentrasi karaginan 3%
menghasilkan kuat tarik tertinggi, yaitu 275.55 MPa, sedangkan kekuatan tarik
tanpa penambahan karaginan hanya 31.81 MPa pada komposisi 7:3 dan 47.27
MPa pada komposisi 8:2 (Gambar 6).
Penambahan gliserol berpengaruh pada penurunan kuat tarik pada
komposisi tepung tapioka-gliserol 7:3. Hasil ini sesuai dengan prinsip kerja
gliserol sebagai bahan pemlastis. Pemlastis akan mengurangi gaya antarrantai dan
menurunkan kuat tarik (Kemala et al. 2010). Penambahan pemlastis menurunkan
gaya antarmolekul sepanjang rantai polimer sehingga meningkatkan kelenturan
(Zhong dan Xia 2008).
300
200
100
0
0
1
2
Konsentrasi karaginan (%)
3
Gambar 6 Pengaruh penambahan konsentrasi karaginan pada kuat tarik film
tepung tapioka-gliserol komposisi 7:3 ( ) dan 8:2 ( )
Elongasi merupakan perubahan panjang yang terjadi pada ukuran tertentu
panjang spesimen akibat gaya yang diberikan (Stevens 2001). Tanpa penambahan
karaginan, elongasi pada komposisi 7:3 dan 8:2 berturut-turut sebesar 83.19% dan
71.82% (Lampiran 3). Terjadi penurunan elongasi pada penambahan konsentrasi
karaginan yang semakin besar (Gambar 7). Hal ini disebabkan keteraturan
molekul dalam polimer semakin tinggi sehingga kerapatan semakin besar.
Elongasi terbesar terjadi pada komposisi 7:3 dan konsentrasi karaginan 1%, yaitu
71.03%. Penambahan gliserol dapat meningkatkan elongasi. Gliserol dapat
berdifusi ke bagian struktur polimer sehingga komponennya tidak kaku. Molekulmolekul pemlastis menurunkan gaya antarmolekul sehingga gerakan rantai
semakin bebas.
100
Elongasi (%)
80
60
40
20
0
0
1
3
Perubahan
Gugus 2Fungsi
Konsentrasi
karaginan
(%)
Gambar 7 Pengaruh penambahan konsentrasi karaginan pada elongasi film
tepung tapioka-gliserol komposisi 7:3 ( ) dan 8:2 ( )
7
Spektrofotometer FTIR dapat menentukan gugus fungsi dalam suatu
molekul dari vibrasi regangan dan tekukan yang dihasilkan pada daerah serapan
inframerah 4000−650 cm-1. Analisis gugus fungsi dengan FTIR dilakukan pada
sampel film pati, pati-gliserol, dan pati-gliserol-karaginan dengan komposisi patigliserol 8:2 dan konsentrasi karaginan 2% (Lampiran 4). Pencampuran tepung
tapioka-gliserol-karaginan memperlebar pita serapan OH, disebabkan makin
banyaknya ikatan hidrogen antara pati terplastisasi gliserol dan karaginan yang
sama-sama mengandung gugus OH. Plastik yang dihasilkan tidak menunjukkan
pembentukan gugus fungsi baru, maka proses pencampuran berlangsung secara
fisika sehingga plastik memiliki sifat seperti komponen-komponen penyusunnya
(Tabel).
Tabel Analisis FTIR tepung tapioka, gliserol, karaginan, dan campurannya
Spesimen
Tepung tapioka
Gliserol
Karaginan
Tepung tapiokagliserol
Tepung tapiokagliserol-karaginan
Pavia et al.
(2001)
Bilangan
Gelombang (cm-1)
Gugus Fungsi
3369.95
2932.95
1645.46
3452.41
2941.44
O-H
C-H ulur
C-O-C
O-H
C-H ulur
3434.20
2912.67
1648.41
1265.13
O-H
C-H ulur
C-O-C
S=O ester sulfat
3500−3330
3000−2850
1680−1600
3500−3330
3000−2850
3500−3330
3000−2850
1680−1600
1260−1210
3276.70
2906.16
1648.42
O-H
C-H ulur
C-O-C
3500−3330
3000−2850
1680−1600
3368.75
2931.69
1642.88
1243.82
O-H
C-H ulur
C-O-C
S=O ester sulfat
3500−3330
3000−2850
1680−1600
1210−1260
Sifat Termal
Termogram hasil pengukuran DSC pada plastik tepung tapioka-gliserol 8:2
dengan penambahan karaginan 1 dan 2% ditunjukkan pada Gambar 8. Analisis
DSC digunakan untuk menentukan fase-fase transisi pada polimer. Pengujian sifat
termal meliputi pengujian suhu transisi kaca Tg dan suhu pelelehan Tm. Komposisi
plastik 8:2 dengan konsentrasi karaginan 1% menghasilkan entalpi sebesar
56.8537 J/g pada titik leleh 102.36 ℃ sementara yang dengan konsentrasi
karaginan 2% menghasilkan entalpi sebesar 79.8491 J/g pada titik leleh 115.61 ℃.
Kurva dengan bentuk landai ke atas menunju
8
(a)
(b)
Gambar 8 Termogram DSC tepung tapioka-gliserol 8:2 dengan karaginan
1% (a) dan 2% (b)
Penambahan konsentrasi karaginan didapati meningkatkan titik leleh dan
entalpi pada kurva endotermik maupun eksotermik. Hal ini menunjukkan bahwa
karaginan yang berfungsi sebagai pengisi sudah tercampur dengan tepung tapioka
yang terplastisasi gliserol. Analisis DSC tidak menunjukkan adanya transisi kaca.
Suhu transisi kaca terdeteksi oleh adanya puncak yang berbentuk seperti anak
tangga yang menunjukkan terjadinya peralihan bentuk dari kaca ke termoplastik
atau karet (Gonzales et al. 1999).
Morfologi Permukaan
Morfologi permukaan plastik dengan komposisi tepung tapioka-gliserol 8:2
dan konsentrasi karaginan 2% dapat dilihat pada Gambar 9. Gambar 9a yang
diukur dengan mikroskop pada perbesaran 1000 kali menunjukkan permukaan
yang merata dan terbentuk granul-granul pada seluruh permukaan. Hasil
pengamatan dengan mikroskop untuk semua komposisi ditunjukkan di Lampiran
5. Foto SEM pada perbesaran 5000 kali menunjukkan permukaan yang homogen
dan halus walaupun terdapat sedikit retakan (Gambar 9b). Pada film yang
homogen, tidak terlihat lagi perbedaan antara komponen-komponen penyusunnya
karena semua komponennya telah tercampur merata.
(a)
Gambar 9
(b)
Morfologi plastik tepung tapioka-karaginan: pada mikroskop
perbesaran 1000× dan SEM 5000×
9
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Penambahan pemlastis gliserol menurunkan bobot jenis plastik pati.
Komposisi yang memiliki sifat mekanik terbaik ialah tepung tapioka-gliserol 8:2
dengan konsentrasi karaginan 3%, dengan kekuatan tarik sebesar 275.55 MPa dan
nilai elongasi sebesar 38.18%. Pencampuran komponen plastik berlangsung
secara fisik sebagaimana ditunjukkan dengan analisis spektrum FTIR. Analisis
termal dengan DSC menunjukkan peningkatan titik leleh dari konsentrasi
karaginan 1% ke 2%. Foto SEM dan mikroskop memperlihatkan morfologi
permukaan plastik yang merata. Berdasarkan hasil ini, plastik yang dihasilkan
dapat dikembangkan menjadi edible film.
Saran
Perlu dilakukan lebih banyak variasi komposisi tepung tapioka, gliserol, dan
karaginan. Plastik juga perlu diuji biodegradasi, permeabilitas, dan difraksi sinar-x
untuk dapat dikembangkan menjadi edible film.
DAFTAR PUSTAKA
Arvanitoyannis I. 1999. Totally-and-partially biodegradable polymerblends based
on natural and synthetic macromolecules: preparation andphysical
properties and potential. J Macromol Sci. 10:205-271.
[ASTM] American Society for Testing and Materials. 1998. ASTM D3418.
Standard Test Methods for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting.
Philadelphia (US): ASTM.
Averous L. 2004. Biodegradable multiphase systems based on plasticized starch. J
Macromol Sci. 12(2):123-130.
Carraher CE. 2003. Polymer Chemistry: An Introduction. Ed ke-4. New York
(US): Marcel Dekker.
Distantina J, Sperisa K, Fadilah H, Fahrurrozi G, Rochmadi J, Wiratni F. 2010.
Proses ekstraksi karaginan dari Eucheuma cottonii. J Polym. 23(4):12-17.
Firdaus F, Mulyaningsih S, Anshory H. 2008. Sintesis film kemasan ramah
lingkungan dari komposit pati, khitosan, dan asam polilaktat dengan
pemlastis gliserol: studi morfologi dan karakteristik mekanik. J Logika 5:114.
Gonzales MF, Ruseckaite RA, Cuadrado TR. 1999. Structural changes of
polylactic-acid (PLA) microspheres under hydrolytic degradation. J Appl
Polym Sci. 71: 1223-1230.
Hasanah N. 2012. Pembuatan dan pencirian plastik pati tapioka dengan pemlastis
gliserol [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
10
Kemala T, Fahmi MS, Achmadi SS. 2010. Pembuatan dan pencirian polipaduan
polistirena-pati. Indones J Mat Sci 12(1):30-35.
Ningsih PR. 2011. Pembuatan dan pencirian polipaduan poliasam laktat-lilin
lebah [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Pavia DL, Lampman GM, Kriz GS. 2001. Introduction to Spectroscopy. Ed ke-3.
Washington (US): Thomson Learning.
Pratiwi N. 2011. Optimasi ekstraksi karaginan kappa dari rumput laut Eucheuma
cottonii [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Srinivasa P, Ramesh M, Kumar K, Tharanathan R. 2004. Properties of chitosan
films prepared under different drying conditions. J Food Eng. 63:79-85.
Stevens MP. 2001. Kimia Polimer. Sopyan I, penenerjemah. Jakarta (ID):
Erlangga. Terjemahan dari: Polymer Chemistry.
[TAPPI] Technical Association of The Pulp and Paper Industry. 1992. TAPPI
Standard: T404-CM-9. Tensile Breaking Strength and Elongation of Paper
and Paperboard. Georgia (GO): TAPPI.
Winarno FG. 1990. Teknologi Pengolahan Rumput Laut. Jakarta: Sinar Harapan.
Yusmarlela J. 2009. Studi pemanfaatan plastisiser gliserol dalam film pati ubi
dengan pengisi serbuk batang ubi kayu [tesis]. Medan (ID): Universitas
Sumatra Utara.
Zhong QP, Xia WS. 2008. Physicochemical properties of edible and preservative
film from chitosan cassava starch gelatin blend plastticed with glyserol. J
Food Tech Biol. 469(3):262-269.
11
Lampiran 1 Diagram alir penelitian
Pati
singkong
Gliserol
Karaginan
0%, 1%, 2%, dan 3%
Film
Pati Singkong-Gliserol-Karaginan
SEM dan
Mikroskop
Bobot
Jenis
DSC
Uji
Tarik
FTIR
12
Lampiran 2 Data bobot jenis film pati
Suhu pada saat percobaan 28 °C
1=
0.99623 g/mL
a = 0.00125 g/mL
Lebar= 10 mm
Sampel
(Pati-GliserolKaraginan)
7:3 + 0%
7:3 + 1%
7:3 + 2%
7:3 + 3%
8:2 + 0%
8:2 + 1%
8:2 + 2%
8:2 + 3%
W0
W1
11.3720
11.3728
11,3724
11.3731
11.3728
11.3730
11.3721
11.3731
11.3726
11.3729
11.3731
11.3732
11.3725
11.3730
11.3728
11.3720
11.3721
11.3722
11.3727
11.3729
11.3732
11.3729
11.3731
11.3732
11.3740
11.3749
11.3746
11.3805
11.3801
11.3803
11.3816
11.3825
11.3821
11.3811
11.3813
11.3813
11.3820
11.3845
11.3822
11.3860
11.3818
11.3821
11.3807
11.3811
11.3813
11.3811
11.3811
11.3812
W2
W3
36.9340 36.9343
36.9343 36.9347
36.9345 36.9351
36.9306 36.9282
36.9302 36.9279
36.9305 36.9281
36.9328 36.9285
36.9326 36.9283
36.9324 36.9280
36.9336 36.9293
36.9338 36.9296
36.9339 36.9297
36.9345 36.9340
36.9350 36.9340
36.9347 36.9342
36.9280 36.9220
36.9325 36.9282
36.9328 36.9285
36.9330 36,9290
36.9334 36.9293
36.9335 36.9293
36.9338 36.9293
36.9339 36.9295
36.9340 36.9297
D
0.8662
0.8368
0.7827
1.4744
1.4544
1.4841
1.8200
1.8361
1.8557
2.0946
2.0422
2.0690
1.0510
1.1057
1.0521
1.7434
1.7894
1.7611
1.9924
1.9924
2.0690
2.2078
2.2138
2.1540
D
Rerata
0.8368
1.4709
1.8372
2.0686
1.0696
1.7646
2.0179
2.1918
Contoh Perhitungan :
=
=
�1 − �0
�3 − �0 − �2 − �1
11.3812 − 11.3732
×
36.9297 −11,3732 − 36.9340 − 11.3812
= 2.1540 g/mL
1
−
a
+
a
× 0.99623 − 0.00125 + 0.00125
13
Lampiran 3 Data uji mekanik film pati
Sampel
(Pati:Gliserol:
Karaginan)
7:3 + 0%
Ketebalan
(mm)
0.11
0.10
0.11
Panjang Panjang
Awal
Akhir
(mm)
(mm)
30
54.32
30
55.62
30
54.94
7:3 + 1%
0.03
0.04
0.03
30
30
30
51.34
51.62
50.97
7:3 + 2%
0.04
0.04
0.03
30
30
30
49.03
48.79
48.92
7:3 + 3%
0.03
0.03
0.03
30
30
30
45.28
45.03
44.96
8:2 + 0%
0.11
0.11
0.11
30
30
30
51.78
51.04
51.82
8:2 + 1%
0.05
0.04
0.04
30
30
30
46.23
45.90
45.30
8:2 + 2%
0.03
0.03
0.04
30
30
30
43.96
43.50
43.04
8:2 + 3%
0.03
0.03
0.03
30
30
30
41.36
41.92
41.20
Gaya
(N)
%
Elongasi
35
36
38
Rerata
29
34
30
Rerata
58
60
49
Rerata
56
57
54
Rerata
52
50
54
Rerata
70
67
64
Rerata
71
73
80
Rerata
93
87
89
Rerata
81.06
85.40
83.13
83.19
71.13
72.06
69.90
71.03
63.43
62.63
63.06
63.04
50.93
50.10
49.86
50.29
72.60
70.13
72.73
71.82
54.10
53.00
51.00
52.70
46.53
45.00
43.46
44.99
37.86
39.37
37.33
38.18
Contoh perhitungan:
Kuat tarik (σ) =
% Elongasi =
∆�
�0
maks
�
=
89 N
0.03 mm ×10 mm
100 % =
54.32−30 mm
30 mm
= 296.67 MPa
100 % = 81.06 %
Kuat
Tarik
(Mpa)
31.81
36.00
33.63
33.81
96.66
85
100
93.88
145
150
163.30
152.76
186.67
190
180
185.55
47.27
45.45
49.09
47.27
140
167.50
160
155.83
236.67
243.33
200
226.67
310
290
296.67
298.89
14
Lampiran 4 Spektrum FTIR
(a) Tepung tapioka
(b) Gliserol
15
(c) Karaginan
(d) Campuran tepung tapioka-gliserol
16
(e) Campuran tepung tapioka-karaginan-gliserol
(f) Tepung tapioka, tepung tapioka-gliserol, dan tepung tapioka-gliserolkaraginan
Keterangan :
: Tepung tapioka
: Tepung tapioka-gliserol
: Tepung tapioka-gliserol-karaginan
17
Lampiran 5 Foto mikroskop film tepung tapioka-gliserol karaginan dengan
perbesaran 1000×
Komposisi 7:3 + 1 %
Komposisi 7:3 + 2%
Komposisi 7:3 + 3%
Komposisi 8:2 + 1%
Komposisi 8:2 + 2%
Komposisi 8:2 + 3%
18
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 14 Januari 1989 dari Bapak Tata
Sasmita dan Ibu Nia Kurniasih. Penulis adalah anak ketiga dari tiga bersaudara.
Tahun 2007 penulis lulus dari SMA PGRI 4 Bogor dan melanjutkan
pendidikannya melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) di Diploma
IPB Program Keahlian Analisis Kimia dan melanjutkan ke Program Alih Jenis
Departemen Kimia IPB pada tahun 2010.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif menjadi asisten praktikum
Kimia Anorganik (2010), Kewirausahaan Kimia (2010), Kimia Koloid (2011),
Mikrobiologi (2011), Pengenalan Alat dan Bahan (2011), Manajemen
Laboratorium (2011) Kromatografi (2012), Kimia Lingkungan (2012), dan
Biokimia (2012) di D3 Analisis Kimia IPB. Penulis juga aktif menjadi anggota
Badan Eksekutif Mahasiswa (2007) dan Jejak Pena. Penulis pernah melakukan
praktik kerja lapangan di PT Pertamina Persero pada bulan Maret−Mei 2010
dengan judul laporan “Analisis Karakteristik Uji Antifoam pada Sampel HVI 60”.