PENGARUH BERAT PATI DAN VOLUME PLASTICIZER GLISEROL TERHADAP KARAKTERISTIK FILM PLASTIK PATI KENTANG SKRIPSI

  

PENGARUH BERAT PATI DAN VOLUME

PLASTICIZER GLISEROL TERHADAP

KARAKTERISTIK FILM PLASTIK PATI KENTANG

SKRIPSI

Oleh

  

AFIIFAH RADHIYATULLAH

080405061

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

NOPEMBER 2014

  

PENGARUH BERAT PATI DAN VOLUME

PLASTICIZER GLISEROL TERHADAP

KARAKTERISTIK FILM PLASTIK PATI KENTANG

SKRIPSI

Oleh

  

AFIIFAH RADHIYATULLAH

080405061

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

NOPEMBER 2014 Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

  

PENGARUH BERAT PATI DAN VOLUME PLASTICIZER GLISEROL

TERHADAP KARAKTERISTIK FILM PLASTIK PATI KENTANG

  dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.

  Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.

  Medan, Nopember 2014 Afiifah Radhiyatullah NIM 080405061

  

PRAKATA

  Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul ”Pengaruh Berat Pati dan Volume Plasticizer Gliserol Terhadap

  Karakteristik Film Plastik Pati Kentang

  ” berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Laboratorium Kimia Organik, Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan slah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik.

  Melalui penelitian ini diperoleh bahwa pengaruh berat pati dan volume plasticizer gliserol mempengaruhi karakteristik film plastik pati kentang. Dimana kekuatan tarik maksimum berada pada saat tidak ada penambahan gliserol (0 ml) dengan berat pati 10 g yaitu 9,397 Mpa sedangkan pada saat uji elastisitas ada pada saat gliserol 3 ml dengan berat pati 15 g yaitu 44,130 %. Untuk uji ketahanan air diperoleh hasil maksimum pada saat berat pati 10 g dan volume gliserol 3 ml yaitu 90,090 %.

  Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat pengarahan dan bimbingan dari dosen pembimbing penulis. Untuk itu secara khusus penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada Bapak

M. Hendra S. Ginting, ST, MT.

  Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Indri atas kerjasamanya selaku patner dalam pengerjaan dan penulisan skripsi ini, keluarga besar penulis, adik-adik penulis (Anip, Uthie, Iyam dan Ais), teman-teman angkatan 2008 sesama mahasiswa Departemen Teknik Kimia khususnya Ayu, Gita, Lina, Irma, Hari, Minah, Febri, Yuli yang telah memberikan motivasi dan dukungan dalam pengerjaan skripsi ini serta Anggi, Fachry, Rizky, Nadji, Ismail, Alm Frendis yang sama-sama berjuang di sebagai penghabisan angkatan 2008. Dan juga sahabat dan teman seprjuangan penulis (Yanti, Nazl, Vindy) karena telah menyemangati dan memberi support dalam menyelesaikan skripsi ini.

  Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

  Medan, Nopember 2014 Penulis Afiifah Radhiyatullah

DEDIKASI

  Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada kedua orang tua penulis, H. Gatot Pujo Nugroho, S.T, M.Si terutama ibunda penulis Hj. Sutias Handayani yang senantiasa telah memberikan doa dan dukunga moril ataupun motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian dan skripsi ini.

RIWAYAT HIDUP PENULIS

  Nama : Afiifah Radhiyatullah NIM : 080405061 Tempat, tanggal lahir : Medan, 14 Maret 1991 Nama orang tua

  : H. Gatot Pujo Nugroho, ST, M.Si dan Hj. Sutias Handayani

  Alamat orang tua : Jl. Seroja Komplek Citra Seroja A.19, Sunggal, Medan Sunggal,

  Sumatera Utara Asal Sekolah:

   SDIT Al-Fitriah tahun 1996-2002  MTs Al-Manar tahun 2002 – 2005  SMA Harapan 3 tahun 2005 – 2008 Pengalaman Organisasi / Kerja : 1.

  Anggota Covalen Study Group (CSG) FT USU periode 2010/2011.

  2. Anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2011/2012.

  3. Asisten Laboratorium Kimia Organik (KO) priode 2010-2014 modul Hidrokarbon, Aldehid & Keton, Karbohidrat, Alkohol & Fenol, Isolasi Zat Warna, Alfa Selulosa.

ABSTRAK

  Plastik sintetik sangat berpotensi menjadi material yang mengancam kelangsungan makhluk hidup di bumi ini. Untuk menghindari hal tersebut, usaha yang dapat dilakukan adalah dengan pembuatan bioplastik yang terbuat dari pati. Pada penelitian ini pati yang digunakan adalah pati kentang. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh berat pati dan volume gliserol terhadap karakteristik film plastik pati kentang. Film plastik pati kentang ini dibuat dengan metode pencetakan larutan. Dengan variasi berat pati 10 g, 15 g dan 20 g, sedangkan untuk volume gliserol 0 ml, 1 ml, 2 ml, dan 3 ml. Analisis yang diuji, yaitu analisa FT-IR, kekuatan tarik, pemanjangan saat putus, daya serap air, serta SEM. Dari analisa FT-IR diketahui bahwa tidak terbentuk gugus baru tetapi terjadi perpindahan regangan gugus hidroksil (OH), yaitu pada pati kentang regangan OH terdapat pada 3579,88

• 1
• cm , pada film plastik pati kentang tanpa gliserol regangan berada pada 2978,09 cm

  1

• 1

  dan pada film plastik pati kentang dengan gliserol pada 3541,31 cm dan 2970,38

• 1

  cm . Hasil uji sifat mekanik menunjukkan kekuatan tarik maksimum adalah 9,397 Mpa pada volume gliserol 0 ml dengan berat pati 10 g, dimana pada pengujian ini didukung oleh analisis scaning electron microscopy (SEM) dimana terdapat void dan lekukan pada film plastik yang dihasilkan. Sementara itu, nilai pemanjangan pada saat putus mengalami peningkatan seiring bertambahnya volume gliserol dan fluktuatif dengan bertambahnya berat pati. Pemanjangan saat putus tertinggi adalah 44,130 % pada volume gliserol 3 ml dengan berat pati 15 g. Pada uji daya serap air, penyerapan air semakin meningkat seiring bertambahnya volume gliserol, daya serap air terbesar adalah 90,909 % pada volume gliserol 3 ml dan berat pati 10 g.

  Kata kunci : film plastik, pati kentang, gliserol, kekuatan tarik

ABSTRACT

  

Synthetic plastics is potentially material which threatens the survival of living being

on this earth. To avoid this, the attempt to do is to manufacture bioplastics made

from starch. In this reaserch, the starch used is potato starch. This research was

aimed to investigate the effect of starch weight and volume of glycerol on the

characteristics of potato starch film plastics. Film plastic were made by printing of

solution method. With variation of potato starch is 10 g, 15 g, 20 g and volume

glycerol is 0 ml, 1 ml, 2 ml, 3 ml. Analysis which tested is FT-IR analysis, tensile

strength, elongation at break, water uptake, and SEM. From FT-IR analysis are

known that do not form a new group but strain transfer occurs hydroxyl group (OH),

• -1

  

on potato starch OH strain at 3579.88 cm , potato starch film plastic without

• -1

  

glycerol strain at 2978.09 cm and potato starch film plastic with glycerol strain at

• -1 -1

  

3541.31 cm and 2970.38 cm . The test results of mechanical properties, maximum

tensile strength is 9.397 MPa at0 ml of glycerol and 10 g of potato starch , where the

testing is supported by analysis of scanning electron microscopy (SEM) where there

are voids and indentations on film plastic. Meanwhile, value of elongation at break

increased with increasing volume of glycerol and fluctuating with starch weight.

Maximum elongation at break is 44,130 % obtained at 3 ml volume of glycerol and

15 g weight of starch. In water uptake test, water uptake increased with increasing

volume of glycerol, maximum water uptake is 90,909 % at 3 ml volume of glycerol

and 10 g starch weight.

  Keyword : film plastic, potato starch, glycerol, tensile strength

DAFTAR ISI

  PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ............................................................... i PENGESAHAN .................................................................................................. ii PRAKATA .......................................................................................................... iii DEDIKASI .......................................................................................................... iv RIWAYAT HIDUP ............................................................................................. v ABSTRAK .......................................................................................................... vi ABSTRACT ........................................................................................................ vii DAFTAR ISI ....................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xi DAFTAR TABEL .............................................................................................. xii DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN ................................................................................

  1 1.1 LATAR BELAKANG ..................................................................

  1 1.2 PERUMUSAN MASALAH ..........................................................

  2 1.3 TUJUAN PENELITIAN ...............................................................

  2 1.4 MANFAAT PENELITIAN ...........................................................

  2 1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN ..............................................

  3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................

  4 2.1 FILM PLASTIK ..........................................................................

  4 2.1.1 Plastik Biodegradable .......................................................

  6 2.1.2 Starch-Based Plastik (Plastik Berbahan Pati) ....................

  6 2.2 PATI ...........................................................................................

  7 2.3 KENTANG .................................................................................

  9 2.4 GLISEROL .................................................................................

  10 2.5 KITIN DAN KITOSAN ..............................................................

  11 2.6 GELATINISASI .........................................................................

  14 2.7 METODE PEMBUATAN PLASTIK BIODEGRADABLE ..........

  14 2.8 PENGUJIAN FILM PLASTIK ...................................................

  15 2.8.1 Analisis Fourier Transform Infra Red (FTIR) ..................

  15

  2.8.2 Pengujian Kekuatan Tarik (Tensile Strength) dan

  Pemanjangan Saat Putus (Elongation at Break) ...............

  23 3.5 PENGUJIAN SAMPEL ..............................................................

  4.2 PENGARUH VOLUME GLISEROL DAN BERAT PATI TERHADAP KEKUATAN TARIK (TENSILE STRENGTH) FILM PLASTIK PATI KENTANG .............................................

  29

  4.1.2 Analisis Ftir Untuk Pati Kentang Dengan Film Plastik Pati Kentang Dengan Gliserol ...................................................

  27

  4.1.1 Analisis Ftir Untuk Pati Kentang Dengan Film Plastik Pati Kentang Tanpa Gliserol .....................................................

  27

  26 4.1 ANALISIS FOURIER TRANSFORM INFRA RED (FTIR) ..........

  25 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................

  25 3.5.4 Pegujian Air Yang Diserap (Water Uptake) .....................

  24 3.5.3 Analisis Scanning Electron Microscopy (SEM) ...............

  3.5.2 Uji Kekuatan Tarik (Tensile Strength) dan Pemanjangan Saat Putus (Elongation at Break) .....................................

  24

  24 3.5.1 Analisis Fourier Transform Infra Red (FTIR) ..................

  22 3.4.2 Pembuatan Film Plastik ...................................................

  15 2.8.3 Analisis Scanning Electron Microscopy (SEM) ...............

  22 3.4.1 Pembuatan Pati Kentang ..................................................

  21 3.4 FLOWCHART PROSEDUR PENELITIAN ................................

  21 3.3.2 Pembuatan Film Plastik ...................................................

  21 3.3.1 Pembuatan Pati Kentang ..................................................

  20 3.3 TAHAPAN PENELITIAN ..........................................................

  20 3.2.1 Peralatan ..........................................................................

  20 3.2.1 Bahan ..............................................................................

  20 3.2 BAHAN DAN PERALATAN .....................................................

  20 3.1 LOKASI PENELITIAN ..............................................................

  18 BAB III METODOLOGI PENELITIAN .............................................................

  17 2.10 ANALISA BIAYA ......................................................................

  2.9 APLIKASI DAN KEGUNAAN FILM PLASTIK BERBAHAN DASAR PATI ...............................................................................

  16

  16 2.8.4 Pegujian Air Yang Diserap (Water Uptake) .....................

  32

  4.3 PENGARUH VOLUME GLISEROL DAN BERAT PATI TERHADAP SIFAT PEMANJANGAN PADA SAAT PUTUS (ELONGATION AT BREAK) FILM PLASTIK PATI KENTANG 36

  4.4 PENGARUH VOLUME GLISEROL TERHADAP AIR YANG DISERAP (WATER UPTAKE) FILM PLASTIK PATI KENTANG ................................................................................

  38 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................

  40 5.1 KESIMPULAN ...........................................................................

  40

  5.2 SARAN DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................

  42 LAMPIRAN 1 DATA PENELITIAN .................................................................

  47 LAMPIRAN 2 DOKUMENTASI PENELITIAN ..............................................

  49

DAFTAR GAMBAR

  27 Gambar 4.4 Hasil Analisis FTIR Film Plastik Patik Kentang Tanpa Gliserol .

  35

  34 Gambar 4.9 (c) Hasil Analisa SEM Film Plastik Pati Kentang Dengan Gliserol 1 ml dan Pati Kentang 20 g .........................................................

  34 Gambar 4.9 (b) Hasil Analisa SEM Film Plastik Pati Kentang Tanpa Gliserol (0 ml) dan Pati Kentang 15 g .......................................................

  32 Gambar 4.9 (a) Hasil Analisa SEM Film Plastik Pati Kentang Tanpa Gliserol (0 ml) dan Pati Kentang 10 g .......................................................

  30 Gambar 4.8 Pengaruh Voume Giserol Dan Berat Pati Terhadap Kekuatan Tarik (Tensile Strength) Film Plastik Pati Kentang ......................

  29 Gambar 4.7 Hasil Analisis FTIR Pati Kentang dan Film Plastik Patik Kentang Dengan Gliserol .........................................................................

  28 Gambar 4.6 Hasil Analisis FTIR Film Plastik Pati Kentang Dengan Gliserol .

  27 Gambar 4.5 Hasil Analisis FTIR Pati Kentang dan Film Plastik Patik Kentang Tanpa Gliserol ............................................................................

Gambar 2.1 Struktur Amilosa

  8 Gambar 2.2 Struktur Amilopektin .....................................................................

  26 Gambar 4.2 Struktur Amilopektin ...................................................................

  24 Gambar 4.1 Struktur Amilosa .........................................................................

  22 Gambar 3.2 Flowchart Pembuatan Film Plastik ..............................................

  18 Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Pati Kentang .............................................

  18 Gambar 2.7 Plastik Kemasan Dari Film Plastik Pati Kentang .........................

  17 Gambar 2.6 Tusuk Gigi Berbahan Dasar Pati yang Dikomersialkan di Hongkong ...................................................................................

  12 Gambar 2.5 Tas Kemasan Biodegradable yang Dikomersialkan Pada Supermarket di Itali .....................................................................

  12 Gambar 2.4 Deasitelasi Sebagian Kitin ...........................................................

  8 Gambar 2.3 Struktur dari Kitin .......................................................................

  26 Gambar 4.3 Hasil Analisis FTIR Pati Kentang ...............................................

Gambar 4.9 (d) Hasil Analisa SEM Film Plastik Pati Kentang Dengan Gliserol 3 ml dan Pati Kentang 15 g .........................................................

  35 Gambar 4.10 Pengaruh Voume Giserol Dan Berat Pati Terhadap Sifat Pemanjangan Pada Saat Putus (Elongation At Break) Film Plastik Pati Kentang ................................................................................

  36 Gambar 4.11 Pengaruh Volume Gliserol Terhadap Air yang Diserap (Water Uptake ) Film Plastik Pati Kentang ...............................................

  38 Gambar L2.1 Pati Kentang ................................................................................

  49 Gambar L2.2 Proses Pembuatan Film Plastik ....................................................

  49 GambarL2.3 Pengeringan Film Plastik .............................................................

  49 Gambar L2.4 Film Plastik yang Dihasilkan .......................................................

  50 Gambar L2.5 Sampel Uji Tarik Dan Pemanjangan Saat Putus ...........................

  50 Gambar L2.6 Sampel Setelah Diuji ...................................................................

  50

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Awal Dan Akhir dari TPS Berdasar Pati Gandum Dengan Perbedaan Tingkat Plastifikasi ............................................

  7 Tabel 2.2 Sifat-Sifat dari Beberapa Jenis Pati ..................................................

  9 Tabel 2.3 Sifat Fisika - Kimia Gliserol ............................................................

  10 Tabel 2.4 Sifat Fisika Kitosan .........................................................................

  13 Tabel 2.5 Rincian Biaya Pembuatan Film Plastik Pati Kentang .......................

  18 Tabel 2.6 Perkiraan Rincian Biaya Pembuatan Produk ....................................

  19 Tabel 4.1 Hasil Pembacaan Analisa FT-IR Pati Kentang Dengan Film Plastik Pati Kentang Tanpa Gliserol ............................................................

  28 Tabel 4.2 Hasil Pembacaan Analisa FT-IR Pati Kentang Dengan Film Plastik Pati Kentang Dengan Gliserol ..........................................................

  30 Tabel L1.1 Data Hasil Uji Kekuatan Tarik dan Pemanjangan Saat Putus ...........

  47 Tabel L1.2 Data Hasil Uji Air yang Diserap ......................................................

  48