HASIL DAN PEMBAHASAN STRATEGI PEMBERDAYAAN UNTUK MENINGKATKAN KEPEDULIAN DAN KEMANDIRIAN KESEHATAN MASYARAKAT YOGYAKARTA BERBASIS KEBIJAKAN PREVENTIF DAN PROMOTIF

32 kehilangan massa = i f i W W W  x 100 W i = massa sampel sesungguhya sebelum diinkubasi. W f = massa sampel sesudah dibiodegradasi. Penentuan laju kehilangan massa dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : v = t W W f i   v = laju kehilangan massa. ∆t = waktu biodegradasi Uji Sifat Mekanik Berdasarkan hasil pengujian dengan alat uji tarik selanjutnya dilakukan perhitungan dengan cara membagi gaya dengan luas penampang sampel sehingga dapat diketahui kekuatan tarik dari sampel. Perubahan panjang sampel dibagi dengan panjang sampel mula-mula dapat diperoleh nilai perpanjangan dari sampel. Nilai kekuatan tarik dibagi dengan perpanjangan dapt diperoleh data modulus Young dari sampel bioplastik.

E. HASIL DAN PEMBAHASAN

Sifat Fisika Nata de Coco Tabel 1 menunjukkan sifat fisik nata de coco dengan berbagai komposisi, yaitu nata de coco murni, nata de coco dengan penambahan asam oleat, dan nata de coco dengan penambahan asam oleat dan variasi gliserol 1, 2 dan 3 masing-masing mengalami pemeraman atau fermentasi selama 5 hari. Tabel 1. Sifat fisika nata de coco dengan berbagai komposisi No Sifat fisika nata de coco Tanpa penambahan gliserol dan asam oleat Penambahan Asam oleat Asam oleat dan gliserol 1 Asam oleat dan gliserol 2 Asam oleat dan gliserol 3 1 Bentuk Lembaran tebal dan kenyal Lembaran tebal, kenyal dan licin Lembaran tebal, kenyal dan licin Lembaran tebal, kenyal dan licin Lembaran tebal, kenyal dan licin 2 Warna Putih Putih Putih Putih Putih 3 Transparan tidak Transparan Transparan Transparan Transparan Transparan 4 Tekstur Kenyal dan halus Kenyal, halus dan licin Kenyal, halus dan licin Kenyal, halus dan licin Kenyal, halus dan licin Berdasarkan Tabel 1 dapat dilihat bahwa secara umum nata de coco dengan berbagai komposisi memiliki bentuk fisik hampir mirip, yaitu lembaran tebal, kenyal, licin, berwarna putih, dan transparan. Komposisi bahan utama dalam pembuatan nata de coco dalam penelitian ini adalah air kelapa sebanyak 500 mL, dengan bantuan bakteri Acetobacter xylinum dan masa pemeraman atau fermentasi 5 hari didapatkan nata de coco dengan ketebalan 5 mm. Ketebalan tersebut ideal untuk dijadikan bioplastik karena jika nata yang terbentuk terlalu tebal maka nata sulit dikeringkan. Karakter Bioplastik dari Nata de Coco dengan Berbagai komposisi Untuk memperoleh bioplastik dari nata de coco, maka nata tersebut harus dikeringkan. Pengeringan dilakukan dengan dua alat, yaitu pertama menggunakan oven 33 dengan suhu 100 C selama 30 menit dan kedua menggunakan hot plate dengan suhu 100 C selama 1 jam. Untuk sifat fisika bioplastik yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Sifat fisika bioplastik nata de coco dengan berbagai komposisi No. Sifat fisik Bioplastik nata de coco Tanpa penambahan gliserol dan asam oleat Penambahan asam oleat Asam oleat dan gliserol 1 Asam oleat dan gliserol 2 Asam oleat dan gliserol 3 1 Bentuk Lembaran seperti kertas yang transparan Lembaran seperti kertas yang transparan dan sedikit licin Lembaran seperti kertas yang transparan dan sedikit licin Lembaran seperti kertas yang transparan dan sedikit licin Lembaran seperti kertas yang transparan dan sedikit licin 2 Warna Putih transparan Kuning kecoklatan transparan Kuning kecoklatan transparan Kuning kecoklatan transparan Kuning kecoklatan transparan 3 Tekstur Halus Halus dan licin Halus dan licin Halus dan licin Halus dan licin 4 Kaku tidak Tidak kaku Kaku Sedikit kaku Sedikit kaku Sedikit kaku Berdasarkan Tabel 2 dapat dilihat bahwa dari kelima bioplastik dengan berbagai komposisi baik dengan tambahan pemlastis atau tidak, memiliki sifat fisik hampir sama, yaitu berbentuk lembaran seperti kertas yang transparan dan bertekstur halus. Bioplastik yang terbuat dari nata de coco dengan penambahan bahan pemlastis, baik yang hanya panambahan asam oleat maupun dengan penambahan asam oleat dan variasi gliserol ternyata memliki warna kuning kecoklatan serta tekstur licin, hal ini dikarenakan adanya penambahan asam oleat dengan wujud seperti minyak yang licin jika terkena kulit dan berwarna kuning. Sifat Mekanik Bioplastik Berdasarkan Tabel 3 dapat dilihat bahwa peran pemlastis asam oleat dan gliserol sangat jelas, yaitu terbukti pada bioplastik tanpa penambahan asam oleat dan gliserol mempunyai nilai tensile strength dan strain lebih kecil dibandingkan dengan bioplastik yang menggunakan tambahan pemlastis. Hal ini berarti pemlastis dapat meningkatkan kualitas bioplastik dalam hal menahan beban dan mengalami perpanjangan. Tabel 3. Hasil uji sifat mekanik bioplastik dari nata de coco pada berbagai komposisi No Sampel Bioplastik Tensile Strength MPa Strain 1 Bioplastik dari nata de coco tanpa penambahan asam oleat dan gliserol 7,8672 12,0411 2 Bioplastik dari nata de coco dengan penambahan asam oleat 7,1117 7,2185 3 Bioplastik dari nata de coco dengan penambahan asam oleat dan gliserol 1 10,9965 6,7973 4 Bioplastik dari nata de coco dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 10,2267 13,8441 5 Bioplastik dari nata de coco dengan penambahan asam oleat dan gliserol 3 6,0412 11,9724 34 Berdasarkan data tensile strength dan strain tersebut dapat dicari modulus Young. Modulus Young menunjukkan perbandingan tensile strength terhadap strain. Jika nilai modulus Young suatu bioplastik semakin tinggi, maka bioplastik tersebut semakin bersifat kaku. Data modulus Young masing-masing sampel bioplastik dapat dilihat pada Tabel 4. Berdasarkan data tersebut dapat dilihat bahwa bioplastik dengan penambahan asam oleat dan gliserol 1 mempunyai modulus Young paling tinggi, yaitu sebesar 50,4594 MPa. Angka tersebut menunjukkan bahwa bioplastik dengan penambahan asam oleat dan gliserol 1 mempunyai sifat paling kaku atau keras berarti kurang baik karena jika bioplastik tersebut kaku, maka sulit dibentuk dan bersifat lebih rapuh. Berdasarkan data uji sifat mekanik, dapat disimpulkan bioplastik optimum adalah bioplastik dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 ditunjukkan oleh nilai tensile strength dan strain paling besar dalam penelitian ini. Tabel 4. Modulus Young bioplastik No Sampel bioplastik Modulus Young MPa 1 Bioplastik dari nata de coco tanpa penambahan asam oleat dan gliserol 65,3362 2 Bioplastik dari nata de coco dengan penambahan asam oleat 98,5205 3 Bioplastik dari nata de coco dengan penambahan asam oleat dan gliserol 1 161,7775 4 Bioplastik dari nata de coco dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 73,8705 5 Bioplastik dari nata de coco dengan penambahan asam oleat dan gliserol 3 50,4594 Analisis Gugus Fungsi Bioplastik Sebelum Dibiodegradasi Analisis gugus fungsi dilakukan pada sampel bioplastik optimum, yaitu bioplastik dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2. Sebagai pembanding dilakukan pula analisis gugus fungsi pada bioplastik dari nata de coco murni. Analisis gugus fungsi dilakukan dengan tujuan mengetahui perubahan gugus fungsi sebagai akibat penambahan bahan pemlastis pada pembuatan bioplastik. Analisis gugus fungsi dilakukan dengan spektrofotometer FTIR Fourier Transform Infrared. Spektrum FTIR bioplastik dari nata de coco murni dan bioplastik dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 dapat dilihat pada Gambar 3 dan 4. Gambar 3. Spektrum FTIR bioplastik dari nata de coco sebelum dibiodegradasi 35 Gambar 4. Spektrum FTIR bioplastik dari nata de coco dengan penambahan gliserol 2 dan asam oleat sebelum dibiodegradasi Spektrum FTIR bioplastik tersebut selanjutnya diinterpretasikan untuk mengetahui jenis gugus-gugus fungsi yang ada. Tabel 5 menunjukkan data interpretasi gugus fungsi spektrum FTIR bioplastik dari nata de coco murni. Tabel 6 menunjukkan hasil interpretasi gugus fungsi spektrum FTIR bioplastik dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2. Tabel 5. Interpretasi gugus fungsi spektrum FTIR bioplastik nata de coco murni Bilangan Gelombang cm -1 Jenis Gugus Fungsi 3402,43 -OH 2900,94 C-H alifatik 1635,64 C=O karbonil 1056,99 β-1,4-glikosidik 601,79 C-C Berdasarkan analisis FTIR, bioplastik dari nata de coco tanpa panambahan asam oleat dan gliserol dan bioplastik dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 ternyata menunjukkan spektrum dengan gugus fungsi hampir sama. Tabel 6. Interpretasi gugus fungsi spektrum FTIR bioplastik nata de coco dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 Bilangan Gelombang cm -1 Jenis Gugus Fungsi 3387 -OH 2931,8 C-H alifatik 1627,92 C=O karbonil 1064,71 β-1,4-glikosidik 478,35 C-C Uji Kemudahan Biodegradasi Bioplastik Uji ini dilakukan untuk mengetahui berapa lama bioplastik akan terurai, yang diharapkan tidak memerlukan waktu lama untuk terbiodegradasi sehingga bioplastik yang dihasilkan bersifat ramah lingkungan. Tabel 7 menunjukkan keadaan bioplastik dari nata de coco murni dan bioplastik dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 setelah mengalami biodegradasi pada selang waktu tertentu. Dilihat dari bentuk fisik kedua bioplastik tersebut, semakin lama biodegradasi maka semakin banyak bagian bioplastik yang terurai, hal ini terlihat dengan adanya lubang- 36 lubang pada sampel. Adanya lubang tersebut berarti massa bioplastik akan menjadi berkurang karena hilangnya bagian dari bioplastik. Tabel 7. Keadaan bioplastik pada saat proses biodegradasi Hari ke- Keadaan bioplastik dari nata de coco Tanpa penambahan asam oleat dan gliserol Dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 3 Bioplastik menjadi agak lembab, warna semakin pucat, terdapat beberapa lubang kecil pada pinggir bioplastik Bioplastik menjadi agak lembab, tebal, warna semakin pucat, terdapat beberapa lubang kecil pada pinggir bioplastik 6 Lubang menjadi semakin besar dan bertambah Lubang semakin besar dan bertambah 9 Bioplastik menjadi rapuh dan lubang semakin banyak Bioplastik menjadi rapuh, lunak dan lubang semakin banyak 10 Lubang-lubang bergabung sehingga menjadi lubang yang besar Lubang semakin merata pada bioplastik 11 Bioplastik sangat rapuh dan hampir hancur Bioplastik sangat rapuh dan hampir hancur 12 Bioplastik sudah terbiodegradasi sempurna Bioplastik sudah terbiodegradasi sempurna Tabel 8 merupakan pengurangan massa bioplastik selama proses biodegradasi berlangsung. Berdasarkan Tabel 8 dapat disimpulkan bahwa semakin bertambahnya waktu biodegradasi, maka persen pengurangan massa bioplastik semakin besar pula. Bioplastik mengalami biodegradasi hamper sempurna pada hari ke-12, dengan demikian baik bioplastik dari nata de coco tanpa penambahan asam oleat dan gliserol dan bioplastik dari nata de coco dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 mudah mengalami biodegradasi. Tabel 8. Pengurangan massa bioplastik Hari ke- Pengurangan massa bioplastik Bioplastik dari nata de coco tanpa penambahan asam oleat dan gliserol Bioplastik dari nata de coco dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 3 47,18 71,65 6 52,14 79,71 9 58,64 83,92 10 60,58 86,84 11 62,72 88,53 12 64,17 89,19 Data laju pengurangan massa bioplastik dapat dilihat pada Tabel 9. Tabel 9 menunjukkan laju pengurangan bioplastik, semakin lama waktu biodegradasi, maka semakin kecil laju pengurangan massanya. Hal ini terjadi karena pada saat awal, nutrisi atau kandungan gugus fungsi dalam bioplastik yang menjadi sumber makanan bagi bakteri pengurai. Dengan bertambahnya hari, nutrisi atau gugus fungsi tersebut mulai berkurang, dan menyebabkan laju pengurangan massa semakin kecil. 37 Tabel 9. Laju pengurangan massa bioplastik Hari ke- Laju pengurangan massa bioplastik mghari Bioplastik dari nata de coco tanpa penambahan asam oleat dan gliserol Bioplastik dari nata de coco dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 3 16,2 58,9 6 8,95 32,8 9 6,71 23,0 10 6,24 21,4 11 5,87 19,8 12 5,51 18,4 Berdasarkan Tabel 8 dan 9, di antara kedua sampel tersebut, yaitu bioplastik dari nata de coco tanpa penambahan asam oleat dan gliserol dengan bioplastik dari nata de coco dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 ternyata bioplastik dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 menunjukkan pengurangan massa dan laju pengurangan massa lebih besar. Hal ini dikarenakan semakin banyak selulosa yang dihidrolisis oleh enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Berdasarkan uji biodegradasi ini dapat ditarik kesimpulan bahwa bioplastik nata de coco baik dengan penambahan pemlastis gliserol dan asam oleat ataupun tanpa penambahan ternyata bisa menghasilkan bioplastik yang mudah terbiodegradasi dalam 12 hari atau waktu sangat singkat. Namun demikian, bioplastik yang dibuat dari air kelapa dengan penambahan bahan pemlastis berupa asam oleat dan gliserol menunjukkan pengurangan massa dan laju pengurangan massa untuk setiap waktu biodegradasi lebih besar dibandingkan dengan bioplastik tanpa penambahan bahan pemlastis. Dengan demikian adanya bahan pemlastis dalam pembuatan bioplastik dari air kelapa menghasilkan bioplastik lebih mudah diuraikan oleh alam atau lebih mudah terbiodegradasi. Analisis Gugus Fungsi Bioplastik Sesudah Dibiodegradasi Spektrum FTIR bioplastik dari nata de coco tanpa penambahan asam oleat dan gliserol sesudah biodegradasi pada Gambar 5 dan spektrum FTIR bioplastik dari nata de coco dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 sesudah biodegradasi dapat dilihat pada Gambar 6. Gambar 5. Spektrum FTIR bioplastik dari nata de coco sesudah biodegradasi Bioplastik nata de coco tanpa penambahan asam oleat dan gliserol menunjukkan pada bilangan gelombang 3433,29 cm -1 adanya gugus –OH. Bilangan gelombang 2924,09 cm -1 menunjukkan gugus C-H alifatik. Bilangan gelombang 1635,64 cm -1 menunjukkan 38 gugus C=O karbonil yang didukung sidik jari pada bilangan 1041,56 menunjukkan gugus C-O berikatan β-1,4-glikosidik. Gambar 6. Spektrum FTIR bioplastik dari nata de coco dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 sesudah biodegradasi Berdasarkan spektrum FTIR untuk bioplastik nata de coco dengan penambahan asam oleat dan gliserol 2 memberikan informasi pada bilangan gelombang 3425,58 cm -1 menunjukkan gugus –OH. Bilangan gelombang 2924,09 cm -1 menunjukkan gugus C-H alifatik. Bilangan gelombang 1635,64 cm -1 menunjukkan gugus C=O karbonil yang didukung sidik jari pada bilangan 1041,56 menunjukkan gugus C-O berikatan β-1,4- glikosidik. Berdasarkan spektrum FTIR bioplastik sebelum dan sesudah biodegradasi, ternyata menunjukkan jenis vibrasi ikatan yang sama dan kedua memiliki bentuk spektrum yang sama. Hal ini berarti gugus fungsi yang terdapat pada bioplastik sebelum dibiodegradasi dengan gugus fungsi sesudah dibiodegradasi adalah sama. Dengan demikian disimpulkan bahwa proses biodegradasi tidak merubah gugus fungsi bioplastik. Hal ini bisa terjadi karena pada proses biodegradasi terjadi hidrolisis atau pemutusan ikatan pada ikatan β-1,4-glikosidik, sehingga molekul selulosa pada bioplastik terurai kembali menjadi suatu oligosakarida atau disakarida atau monosakarida, oligosakarida dan disakarida tersebut memiliki jenis gugus fungsi yang sama dengan selulosa penyusun bioplastik.

F. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI