Pembuatan Bioplastik Metode Penelitian
Menurut Schumm 1987 spectrum serapan FTIR pada bilangan gelombang 3600- 3200 cm
-1
merupakan serapan gugus OH. Tabel 4.2 Bilangan gelombang dan gugus fungsi TPS
Bilangan gelombang cm
-1
Gugus fungsi 1024-1160
2927,08 3405,47
C-O C-H
O-H
Karakteristik TPS dapat dilihat pada Tabel 4.3. Kadar air TPS 11,97 lebih tinggi bila dibandingkan dengan kadar air tapioka 10,61, hal tersebut
dikarenakan adanya penambahan air dan gliserol dalam pembuatan TPS. Hal tersebut juga dikemukakan oleh Moscicki et al. 2011 yang mengatakan bahwa
penambahan gliserol sebagai plasticizer akan meningkatkan kadar air TPS karena gliserol bersifat higroskopis. Air dan gliserol masuk ke dalam tapioka saat
pemeramanaging, selain itu pada saat proses pencampuran pada suhu 90°C, granula pati mulai mengembang swelling. Swelling terjadi pada daerah amorf
granula pati. Ikatan hidrogen yang lemah antar molekul pati pada daerah amorf akan terputus saat pemanasan, sehingga terjadi hidrasi air oleh granula pati.
Tabel 4.3 Karakteristik TPS
Komponen Nilai
Kadar air Kadar abu bk
Kadar pati bk Kristalinitas
Bentuk Granula Ukuran Granula µm
Densitas gcm
3
Titik leleh °C Kuat tari MPa
Perpanjangan putus Ketahanan bentur kgf.cm cm
2
11,97 0,02
67,05 16,13
bulat dan oval 10,72-30,37
1,37 71,82
2,50 15
6,92
Kristalinitas TPS 16,13 lebih rendah bila dibandingkan dengan kristalinitas tapioka 31,45. Sifat kristalinitas pati disebabkan karena adanya
molekul amilopektin. Menurunnya derajat kristalinitas dari tapioka 31,45 ke TPS 16,13 disebakan karena air dan gliserol terserap oleh daerah kristalin
serta menurunnya densitas struktur heliks pada granula. Hal tersebut juga dikemukakan oleh Sajilata et al. 2006 yang mengatakan bahwa perbedaan
tingkat kristalinitas relatif pati disebabkan karena jumlah air yang terserap pada struktur kristal. Kadar pati TPS 67,05 lebih rendah bila dibandingkan dengan
kadar pati tapioka 85,15, hal tersebut disebabkan karena adanya penambahan plasticizer air dan gliserol.
Titik leleh TPS hasil penelitian adalah 71,82°C. Titik leleh TPS adalah suhu dimana material pati mulai mengalami perubahan dari semi kristalin ke fase amorf.
Oleh karena itu, semakin tinggi kristlinitas yang dimiliki pati semakin tinggi pula titik lelehnya. Selain kristalinitas, faktor lain yang menentukan titik leleh adalah berat
molekul, percabangan dan kecepatan pemanasan. Hasil pengujian sifat mekanik TPS adalah kuat tarik 2,50 MPa, perpanjangan
putus 15 dan ketahanan bentur 6,92
kgf.cmcm
2
. Hasil tersebut juga sesuai dengan pendapat Yu et al. 1998 dalam Moscicki et al. 2011 yang menyatakan
bahwa maksimal kekuatan tarik dan perpanjangan putus TPS dengan penambahan gliserol adalah 5,4 MPa dan 74,49. Terdapat standar yang harus dimiliki
kemasan agar dapat berfungsi sebagai plastikkemasan suatu produk, salah satu diantaranya adalah memiliki nilai kekuatan tarik antara 10-100 MPa dan
perpanjangan putus 10-50 Krochta dan Johnston 1997 dalam Akili 2012. TPS yang dihasilkan memiliki nilai kuat tarik yang rendah 2,5 MPa dan
kurang baik untuk digunakan sebagai bahan plastik atau pengemas suatu produk karena sifatnya yang rapuh dan mudah putus. Hal tersebut sesuai dengan pendapat
Mbey 2012 yang mengatakan bahwa TPS memiliki sifat mekanik yang rendah, tidak tahan terhadap suhu tinggi, getas, sifat alir yang sangat rendah dan bersifat
hidrofilik. Souza et al. 2012 juga mengatakan hal yang sama bahwa pati memiliki sifat kekuatan tarik yang rendah dan permeabilitas yang tinggi terhadap
uap air.