Pemanfaatan Biji Nangka (Artocarpus Heterophyllus) pada Pembuatan Bioplastik Menggunakan Plasticizer Etilen Glikol dan Pengisi Kitosan

ABSTRAK
Bioplastik adalah plastik yang akan terurai di alam dengan bantuan
mikroorganisme. Penggunaan pati sebagai sebagai bahan utama pembuatan plastik
memiliki potensi yang besar karena di Indonesia terdapat berbagai tanaman
penghasil pati. Biji nangka dapat digunakan sebagai bahan baku bioplastik karena
mengandung pati. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui karakteristik dari biji
nangka serta mengetahui pengaruh penambahan kitosan dan etilen glikol pada sifat
fisikokimia bioplastik dari limbah biji nangka. Pati yang diekstrak dari biji nangka
kemudian dikarakterisasi untuk mengetahui komposisi kimianya. Dilakukan juga
analisa FT-IR (Fourier Transform Infra Red), SEM (Scanning Electron Microscope)
dan RVA (Rapid Visco Analyzer) pada pati biji nangka. Untuk memperoleh
bioplastik pati ditambahkan dengan plasticizer etilen glikol dan pengisi kitosan.
Dalam pembuatan bioplastik komposisi pati biji nangka – kitosan yang digunakan
adalah 7:3, 8:2 dan 9:1 (w/w), sedangkan konsentrasi etilen glikol digunakan adalah
20 %, 25 %, 30 %, 35 %, dan 40 % berat kering bahan. Bioplastik yang dihasilkan
dianalisis sifat fisika dan kimianya yaitu densitas, kekuatan tarik, pemanjangan pada
saat putus, Modulus Young, penyerapan air, FT-IR, SEM, dan RVA. Karakterisasi
FT-IR terhadap spektrum pati biji nangka diperoleh gugus O-H; C=O; C-O; N-H dan
C-H, spektrum kitosan diperoleh gugus C-H; C-N; O-H; C=O dan C-O, spektrum
bioplastik pati biji nangka tanpa kitosan diperoleh gugus O-H; C-H; C=O dan C-O,
spektrum bioplastik pati biji nangka dengan kitosan diperoleh gugus O-H; C-H;

C=O; C-O dan N-H3. Hasil uji mekanik selanjutnya didukung oleh analisa scanning
electron microscopy (SEM) yang menunjukkan pati biji nangka memiliki ukuran
granula kecil dengan ukuran 6,5 µm dan pada bioplastik dengan pengisi kitosan dan
plasticizer etilen glikol adanya permukaan yang mulus dan lembut serta sedikit void
dibandingkan bioplastik tanpa pengisi kitosan dan plasticizer etilen glikol. Dari
analisa pati biji nangka diperoleh kadar air 6,04 %, kadar abu 1,08 %, kadar pati
70,22 %, kadar amilosa 16,39 %, kadar amilopektin 53,83 %, kadar protein 4,68 %,
kadar lemak 0,54 %, suhu gelatinisasi 88,82 °C dengan peak viscosity sebesar 3276,5
cP dan kondisi terbaik bioplastik dari pati biji nangka diperoleh pada perbandingan
pati: kitosan (w/w) = 8:2 dan konsentrasi plasticizer etilen glikol 35 % dengan nilai
kerapatan 1,058 g/cm3, kekuatan tarik 28,271 MPa, pemanjangan pada saat putus
1,999 %, Modulus Young 43,581 MPa dan penyerapan air 48,91 %.
Kata kunci : biji nangka, bioplastik, kitosan, gelatinisasi, etilen glikol

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
Bioplastics are plastics that will decompose in nature with the help of
microorganisms. The use of starch as a main ingredient manufacture of plastics has
great potential because in Indonesia there are a variety starch crops. Jackfruit seeds

can be used as raw material for starch bioplastics. The aim of this study to determine
the characteristics of jackfruit seeds and determine the effect of chitosan and
ethylene glycol on the physicochemical properties of bioplastics from waste jackfruit
seeds. Starch is extracted from jackfruit seeds were then characterized to determine
its chemical composition. Also conducted analysis of FT-IR (Fourier Transform Infra
Red), SEM (Scanning Electron Microscope) and RVA (Rapid Visco Analyzer) on
starch jackfruit seeds. To obtain a starch bioplastics added with ethylene glycol
plasticizer and filler chitosan. In the manufacture of bioplastics starch composition
jackfruit seeds - chitosan used was 7: 3, 8: 2 and 9: 1 (w / w), while the concentration
of ethylene glycol used was 20%, 25%, 30%, 35%, and 40% dry weight of the
material. Bioplastics were analyzed physical and chemical properties, namely
density, tensile strength, elongation at break, Young's modulus, water absorption,
FT-IR, SEM, and RVA. Characterization of FT-IR spectra of the jackfruit seed starch
obtained O-H groups; C = O; C-O; N-H and C-H, the spectrum obtained chitosan
group C-H; C-N; O-H; C = O and C-O, jackfruit seed starch bioplastics spectrum
without chitosan obtained O-H groups; C-H; C = O and C-O, starch bioplastics
spectrum jackfruit seeds with chitosan derived O-H groups; C-H; C = O; C-O and NH3. The results of mechanical tests is further supported by analysis of scanning
electron microscopy (SEM) showing jackfruit seed starch has a small granule size
with the size of 6.5 μm and in bioplastics with filler and plasticizer ethylene glycol
chitosan their surfaces smooth and soft and little voids compared bioplastics without

fillers and plasticizers ethylene glycol chitosan. From the analysis of jackfruit seed
starch obtained water content of 6.04%, ash content of 1.08%, the starch content of
70.22%, 16.39% amylose content, amylopectin content of 53.83%, 4.68% protein
content, fat content 0.54%, gelatinization temperature of 88.82 ° C with a peak of
3276.5 cP viscosity and the best conditions of starch bioplastics jackfruit seeds
obtained at a ratio of starch: chitosan (w / w) = 8: 2 and the concentration of ethylene
glycol plasticizer 35% with a density value of 1.058 g / cm3, 28.271 MPa tensile
strength, elongation at break 1,999%, 43.581 MPa Young's modulus and water
absorption 48.91%.
Keywords: jackfruit seeds, bioplastics, chitosan, gelatinization, ethylene glycol

Universitas Sumatera Utara