Pengaruh Penambahan Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol Terhadap Karakteristik Bioplastik dari Pati Biji Alpukat (Persea americana mill)
PENGARUH PENAMBAHAN PENGISI KITOSAN DAN
PLASTICIZER ETILEN GLIKOL TERHADAP
KARAKTERISTIK BIOPLASTIK
DARI PATI BIJI ALPUKAT
(Persea americana mill )
SKRIPSI
Oleh
FARIS ALANJANI
120405115
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
JULI 2017
1
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH PENAMBAHAN PENGISI KITOSAN DAN
PLASTICIZER ETILEN GLIKOL TERHADAP
KARAKTERISTIK BIOPLASTIK
DARI PATI BIJI ALPUKAT
(Persea americana mill )
SKRIPSI
Oleh
FARIS ALANJANI
120405115
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
JULI 2017
2
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :
PENGARUH PENAMBAHAN KITOSAN DAN PLASTICIZER ETILEN
GLIKOL TERHADAP KARAKTERISTIK DARI PATI BIJI ALPUKAT
(Persea americana mill)
yang 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
sebelumnya.
Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini
bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi
sesuai dengan aturan yang berlaku.
Medan,
Juli 2017
Faris Alanjani
NIM. 120405115
i
Universitas Sumatera Utara
ii
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan
karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan Skripsi
dengan judul “Pengaruh Penambahan Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
Terhadap Karakteristik Bioplastik dari Pati Biji Alpukat (Persea americana mill)”,
berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat
untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.
Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat
bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1.
M. Hendra S. Ginting, ST, MT selaku Dosen Pembimbing atas kesabarannya
dalam membimbing penulis pada penyusunan dan penulisan skripsi ini.
2.
Dr. Maulida, ST, M.Sc selaku Dosen Penguji I yang telah memberikan saran
dan masukan yang membangun dalam penulisan skripsi ini.
3.
Dr. Halimatuddahliana, ST, M.Sc selaku Dosen Penguji II yang telah
memberikan kritik dan saran yang membangun dalam penulisan skripsi ini.
4.
Ir. Bambang Trisakti, M.Si selaku Koordinator Penelitian Departemen Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
5.
Ir. Maya Sarah, ST, MT, Ph.D selaku Ketua Departemen Teknik Kimia,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
6.
Ir. Seri Maulina, MSChe, Ph.D selaku Dosen Pembimbing Akademik yang
telah membimbing penulis dalam hal akademik selama kuliah di Teknik Kimia
USU.
7.
Seluruh staf Dosen Teknik Kimia USU, yang telah mendidik dan membagikan
ilmu kepada penulis selama perkuliahan.
8.
Pegawai Departemen Teknik Kimia USU, yang telah membantu penulis
dalam hal administrasi selama perkuliahan.
9.
Adhal Supi, selaku partner penelitian penulis.
10. Keluarga tercinta, H. Irfan Jambak, Hj. Nazifah koto, Ansari Juliansah,
Misbah, Elia Putri dan Yufrijal, Hj. Irhamah Nasution, Alm. H. Tongku Sati
iii
Universitas Sumatera Utara
Hasibuan, Dr, Ir. Sari Farah Dina, M.Si, H. Umri dan Hj. Ernawati, Bambang
Suhendra, Riza Rifai, ST, dr. Maqbul Maliki Lubis, Rifad Al Abid, Billy Hijrian
Ivanda, Kenny Zulfikar Ansari, Bintang Wildan Maulana, Yudha Mahardika
yang telah memberikan semangat dan dorongan kepada penulis untuk
melakukan penelitian.
11. Sahabat - sahabat tercinta, Muhammad Syukri, Alm. Jakaria Nst, Muhammad
Bairuni, Irsa Septiawan, Gewa Handika, Salwa Jody Gustia, Rizky Ramadhan
Nst, SP,
Muhammad Abror Zam-Zami, ST, Dede M. Taher Hsb, ST, Siti
Maisarah, ST, Nisaul fadilah Dalimunthe, ST, Muliani Syahputri, ST, Putri
Ramadhani Hrp, SE, Sofywan Dwi Yudha, Sked, Askalani Iqbal P, M. Thoriq
Al-Fath, Andika Setiawan, Aulia Bismar Paduana, ST, Al-Thaf Ar-Rizky, ST,
Muhammad Arief, Syahirah Ismah, Khairunnisa Nst, Amd, Adinda Sari Putri,
Ardian Hafiq, M. Wiga Anwary, SE., Astri Khairani Lubis, Spd., dan Indri
Triayu yang telah memberikan semangat dan dorongan kepada penulis untuk
melakukan penelitian.
12. Abang dan kakak senior, teman-teman stambuk 2012, dan adik-adik
stambuk 2013 hingga 2016 yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
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, Juli 2017
Penulis
Faris Alanjani
iv
Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini
kepada keluarga besar penulis atas
dukungan dan kasih sayang mereka,
terutama kepada orang tua,
Ahmanuddin
&
Ernawati
serta Saudara Kandung :
Wulan Pratiwi, Spd,
Ridho Fadli, ST
Raja Fahlevi,
dan Dara Hafizah.
v
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama
: faris Alanjani
NIM
: 1204050115
Tempat/Tgl. Lahir : medan, 20 Sptember 1994
Nama orang tua : Ahmanuddin
Ernawati
Alamat orang tua :Jalan Yos Sudarso Km, 14,5
Lingkungan I Kampung Bahari N0. 68
Asal Sekolah
SD Al-Wasliyah 26 Martubung, tahun 2000-2006
SMP Dr. Wahidin Sudiro Husodo Simpang Kantor, tahun 2006-2009
SMA Negeri 16 Medan, tahun 2009-2012
Pengalaman Organisasi/Kerja :
1. Anggota Bidang Sosial dan Olahraga dan Literatur Covalen Study Group
Teknik Kimia Periode 2014-2015..
2. Anggota Bidang Seni dan Olahraga Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia
Periode 2015 – 2016.
3. Kerja Praktek di PT. Prima Pusaka Mandiri (PPM) tahun 2014.
Prestasi akademik/non akademik yang pernah dicapai:
1. Pemain Sepak Bola PSMS Medan U-19 pada tahun 2010-2012
2. Pemain Sepak Bola KONI Medan pada Tahun 2013
vi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Bioplastik adalah polimer yang berasal dari sumber biomassa terbarukan, seperti pati,
selulosa dan lignin untuk tanaman serta kasein, protein dan lipid untuk hewan. Tujuan dari
penelitian ini untuk mengetahui karakterisasi dari biji alpukat serta mengetahui pengaruh
penambahan kitosan dan etilen glikol pada sifat fisikokimia bioplastik dari limbah biji
alpukat. Biji alpukat dapat digunakan sebagai bahan baku bioplastik karena mengandung
pati. Pati yang merupakan bahan baku pembuatan bioplastik diekstrak dari biji alpukat,
kemudian dikarakterisasi untuk mengetahui komposisi kimianya. Dilakukan juga analisa FTIR (Fourier Transform Infra Red), SEM (Scanning Electron Microscope) dan RVA (Rapid Visco
Analyzer) pada pati biji alpukat. Pembuatan bioplastik merujuk pada metode Weiping Band,
dimana dilakukan modifikasi kimiawi pati dengan penambahan plasticizer etilen glikol dan
pengisi kitosan. Dalam pembuatan bioplastik komposisi pati biji alpukat – kitosan yang
digunakan adalah 5:5, 6:4 7:3, 8:2 dan 9:1, sedangkan % berat etilen glikol digunakan
adalah , 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 % dan 30 %. Temperatur pemanasan larutan bioplastik
divariasikan pada 85 °C . 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. Dari hasil analisa FT-IR ditunjukkan adanya peningkatan bilangan
gelombang 3394,72 cm-1 menjadi 3622,32 cm-1 untuk gugus O-H. Hasil uji mekanik
selanjutnya didukung oleh analisa scanning electron microscopy (SEM) yang menunjukkan
pati biji alpukat memiliki ukuran granula besar dan pada bioplastik dengan pengisi kitosan
dan plasticizer etilen glikol adanya permukaan patahan yang kasar dan sedikit terdapat
rongga. Dari analisa pati biji alpukat diperoleh kadar air 16,6%, kadar abu 0,23 %, kadar pati
73,62 %, kadar amilosa 0,07 %, kadar amilopektin 73,55 %, kadar protein 2,16 %, kadar
lemak 1,09 %, suhu gelatinisasi 91,33 °C dengan peak viscosity sebesar 674,5 cP dan kondisi
terbaik bioplastik dari pati biji alpukat diperoleh pada perbandingan pati: kitosan (w/w) =
6:4 dengan penambahan 5 % plasticizer etilen glikol dengan nilai kerapatan 0,203 g /cm3,
kekuatan tarik 30,213 MPa, pemanjangan pada saat putus 5,370 %, Modulus Elastis
2031,326 MPa dan penyerapan air 53,06 %.
Kata kunci : pati biji alpukat, bioplastik, kitosan, gelatinisasi, etilen glikol
vii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Bioplastics are polymers derived from renewable biomass sources, such as starch, cellulose
and lignin for the plant as well as casein, proteins and lipids for the animals. The purpose of
this study to determine the characterization of avocado seed and determine the effect of
chitosan and ethylene glycol on the physicochemical properties of bioplastics from waste
avocado seed. Avocado seeds can be used as a raw material for starch bioplastics. Starch
which is a raw material for bioplastics extracted from the seeds of avocado, then
characterized to determine its chemical composition. Analysis was also performed FT-IR
(Fourier Transform InfraRed), SEM (Scanning Electron Microscope) and RVA (Rapid Visco
Analyzer) in the avocado seed starch. Manufacture of bioplastics refers to weiping band
methods, which performed chemical modification of starch with the addition of plasticizers
and fillers ethylene glycol chitosan. In the manufacture of bioplastics starch composition
avocado seed - chitosan used is 5: 5, 6: 4 7: 3, 8: 2 and 9: 1, while the weight% ethylene
glycol used is, 5%, 10%, 15%, 20%, 25% and 30%. The heating temperature of bioplastic
varied solution at 85 °C. The resulting bioplastics analyzed the physical and chemical
properties like density, tensile strength, elongation at break, Young's modulus, water
absorption, FT-IR, SEM, and RVA. From the results of FT-IR analysis indicated an increase in
the wave number 3394.72 cm-1 to 3622.32 cm-1 for the OH group. The results of
mechanical tests are further supported by analysis of scanning electron microscopy (SEM),
which shows the avocado seed starch granules have a size large and bioplastics with filler
and chitosan plasticizer ethylene glycol their rough fracture surface and contained little
cavity. From the analysis of the avocado seed starch obtained 16.6% moisture content, ash
content of 0.23%, the starch content of 73.62%, 0.07% amylose content, amylopectin
content of 73.55%, 2.16% protein content, fat content 1.09%, gelatinization temperature of
91.33 ° C with a peak viscosity of 674.5 cP and the best conditions of starch bioplastics
avocado seeds obtained in the comparison of starch: chitosan (w / w) = 6: 4 with the
addition of 5% plasticizer ethylene glycol with a density value of 0.203 g/cm3, the tensile
strength of 30.213 MPa, elongation at break 5.370%, Elastic modulus 2031.326 MPa and
water absorption of 53.06%.
Keywords: avocado seed starch, bioplastics, chitosan, gelatinization, ethylene glycol
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
i
PENGESAHAN
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
v
RIWAYAT HIDUP PENULIS
vi
ABSTRAK
vii
ABSTRACT
viii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR GAMBAR
xiii
DAFTAR TABEL
xv
DAFTAR LAMPIRAN
xvi
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 LATAR BELAKANG
1
1.2 PERUMUSAN MASALAH
3
1.3 TUJUAN PENELITIAN
3
1.4 MANFAAT PENELITIAN
3
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
6
ix
Universitas Sumatera Utara
2.1 BIOPLASTIK
6
2.2 PATI
7
2.2.1 Hidrolisis Pati
9
2.2.2 Gelatinisasi dan Retrogradasi Pati
10
2.3 BIJI ALPUKAT
11
2.4 KITOSAN
12
2.5 ETILEN GLIKOL
12
2.6 METODE PEMBUATAN BIOPLASTIK
13
2.7 ANALISA HASIL PENELITIAN
14
2.7.1 Analisa Pati Biji Alpukat (Persea americana mill)
14
2.7.1.1 Kadar Air
14
2.7.1.2 Kadar Abu
15
2.7.1.3 Kadar Pati
15
2.7.1.4 Kadar Amilosa dan Amilopektin
15
2.7.1.5 Kadar Lemak
16
2.7.1.6 Kadar Protein
16
2.7.1.7 Temperatur Gelatinisasi
17
18
2.7.2 Karakterisasi dan Analisa Bioplastik
2.7.2.1
18
Densitas
2.7.2.2 Sifat Kekuatan Tarik dan Pemanjangan Saat Putus
18
2.7.2.3 Fourier Transform Infra Red (FTIR)
18
2.7.2.4 Scanning Electron Microscope (SEM)
19
x
Universitas Sumatera Utara
19
2.7.2.5 Penyerapan Air (Water Absorption)
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
20
3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN
20
3.2 BAHAN
20
3.3 PERALATAN PENELITIAN
20
3.4 PROSEDUR PENELITIAN
21
3.4.1 Proses Ekstraksi Pati
21
3.4.2 Persiapan Larutan Asam Format (CH2O2) 1%
21
3.4.3 Persiapan Larutan Kitosan
21
3.4.4 Persiapan Larutan Pati
22
3.4.5 Pembuatan Bioplastik
22
3.5 FLOWCHART PERCOBAAN
24
3.5.1 Flowchart Ekstraksi Pati
24
3.5.2 Flowchart Persiapan Larutan Asam Format (CH2O2) 1%
25
3.5.3 Flowchart Persiapan Larutan Kitosan
25
3.5.4 Flowchart Persiapan Larutan Pati
26
3.5.5 Flowchart Pembuatan Bioplastik
27
28
3.6 ANALISIS HASIL PENELITIAN
28
3.6.1 Analisis Pati
3.6.1.1 Kadar Pati
28
3.6.1.2 Kadar Amilosa
28
3.6.1.3 Kadar Amilopektin
30
xi
Universitas Sumatera Utara
3.6.1.4 Kadar Protein dengan Standar SNI 01-2891-1992
30
3.6.1.5 Kadar Lemak dengan Standar SNI 01-2891-1992
30
3.6.1.6 Kadar Air dengan Standar AOAC
30
3.6.1.7 Kadar Abu dengan Standar AOAC
32
32
3.6.2 Analisis Produk Bioplastik
3.6.2.1
Uji Kekuatan Tarik (Tensile Strength) dengan
32
Standar ASTM D 638
3.6.2.2
Uji Densitas dengan Standar ASTM D792-91,1991
33
3.6.2.3
Karakterisasi Fourier Transform Infra Red (FTIR)
33
3.6.2.4
Karakterisasi
34
Scanning
Electron
Microscope
(SEM)
3.6.2.5
Karakterisasi Temperatur Gelatinisasi
34
3.6.2.6
Uji Penyerapan Air dengan Standar ASTM D570-
35
98, 2005
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
37
4.1 HASIL KARAKTERISASI PATI BIJI ALPUKAT
37
4.1.1 Kadar Pati Biji Alpukat
38
4.1.2 Kadar Amilosa dan Amilopektin Pati Biji Alpukat
38
4.1.3 Kadar Air Pati Biji Alpukat
39
4.1.4 Kadar Abu Pati Biji Alpukat
39
4.1.5 Kadar Protein Pati Biji Alpukat
40
4.1.6 Kadar Lemak Pati Biji Alpukat
40
4.2 KARAKTERISASI
ALPUKAT,
HASIL
KITOSAN,
ANALISA
BIOPLASTIK
FTIR
PATI
BIJI
41
TANPA/DENGAN
PENGISI KITOSAN DAN PLASTICIZER ETILEN GLIKOL
xii
Universitas Sumatera Utara
4.3 KARAKTERISTIK HASIL ANALISA PROFIL GELATINISASI
44
DENGAN RAPID VISCO ANALYZER (RVA)
4.4 HASIL ANALISA MORFOLOGI PERMUKAAN DENGAN
47
SCANNING ELECTRON MICROSCOPE (SEM)
4.4.1 Hasil Analisa Morfologi Permukaan Pati Biji Alpukat dengan
47
Scanning Electron Microscope (SEM)
4.4.2 Hasil Analisa Morfologi Permukaan Bioplastik dengan
48
Scanning Electron Microscope (SEM)
4.5 PENGARUH
VARIASI
PENGISI
KITOSAN
DAN
49
PLASTICIZER ETILEN GLIKOL TERHADAP DENSITAS
BIOPLASTIK
4.6 PENGARUH
VARIASI
PENGISI
KITOSAN
DAN
50
PLASTICIZER ETILEN GLIKOL TERHADAP PENYERAPAN
AIR BIOPLASTIK
4.7 PENGARUH
PLASTICIZER
VARIASI
ETILEN
PENGISI
GLIKOL
KITOSAN
DAN
TERHADAP
SIFAT
52
MEKANIK BIOPLASTIK
4.7.1 Pengaruh VariasiMassa Kitosan dan Plasticizer Etilen
52
Glikol Terhadap Sifat Kekuatan Tarik Bioplastik
4.7.2 Pengaruh Variasi pengisi Kitosandan plsticizer Etilen Glikol
55
Terhadap Sifat Pemanjangan pada Saat Putus Bioplastik
4.7.3 Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen
Glikol Terhadap Sifat Modulus Elastis Bioplastik
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
56
5.1 KESIMPULAN
56
5.2 SARAN
57
DAFTAR PUSTAKA
58
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Struktur Molekul Pati
8
Gambar 3.1
Flowchart Ekstraksi Pati
24
Gambar 3.2
Flowchart Persiapan Larutan Asam Format (CH2O2) 1%
25
Gambar 3.3
Flowchart Persiapan Larutan Kitosan
25
Gambar 3.4
Flowchart Persiapan Larutan Pati
26
Gambar 3.5
Flowchart Pembuatan Bioplastik
27
Gambar 3.6
Flowchart Uji Kadar Air
31
Gambar 3.7
Flowchart Uji Kadar Abu
32
Gambar 3.8
Flowchart Densitas
33
Gambar 3.9
Flowchart Analisis Penyerapan Air
36
Gambar 4.1
Pati Biji Alpukat (Persea americana mill)
37
Gambar 4.2
Hasil Analisa FTIR PatiBiji Alpukat, Kitosan, Bioplastik
41
Tanpa/Dengan Pengisi Kitosan dan Etilen Glikol
Gambar 4.3
Profil Glatinisasi (a) Pati Biji Alpukat (b) Bioplastik dengan
57
Penambahan Kitosan dan Etilen Glikol pada Perbandingan
Pati : Pengisi 6 : 4.
Gambar 4.4
Hasil Analisa SEM Pati Biji Alpukat Perbesaran 1500 Kali
47
Gambar 4.5
Hasil Analisa SEM Patahan Produk Bioplastik (a) Bioplastik
48
dengan Penambahan Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
Sebelum Uji Tarik dengan Perbesaran 1000 Kali
(b)
Bioplastik Setelah Uji Tarik dengan Perbesaran 1000 Kali
xiv
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.6
Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
49
Terhadap Densitas Bioplastik Pati Biji Alpukat
Gambar 4.7
Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
50
Terhadap Penyerapan Air Bioplastik
Gambar 4.8
Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
52
Terhadap Sifat Kekuatan Tarik Bioplastik
Gambar 4.9
Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
53
Terhadap Sifat Pemanjangan pada Saat Putus Bioplastik
Gambar 4.10
Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
55
Terhadap Sifat Modulus Elastis Bioplastik
Gambar C.1
Biji Alpukat
78
Gambar C.2
Pati Biji Alpukat
78
Gambar C.3
Kitosan
79
Gambar C.4
Etilen Glikol
79
Gambar C.5
Asam Format 1%
80
Gambar C.6
Proses Pembuatan Bioplastik
80
Gambar C.7
Proses Pencetakan Bioplastik pada Cetakan Akrilik
81
Gambar C.8
Produk Bioplastik
81
Gambar C.9
Alat Uji Tarik (Tensile Strength)
87
Gambar C.10
Alat Uji FTIR (Fourier Transform Infra Red)
87
Gambar C.11
Alat Uji SEM (Scanning Electron Microscopy)
88
Gambar D.1
Hasil FTIR Kitosan
89
Gambar D.2
Hasil FTIR Pati Biji Alpukat
89
xv
Universitas Sumatera Utara
Gambar D.3
Hasil FTIR Bioplastik Pati Biji Alpukat Tanpa Pengisi
Gambar D.4
Hasil FTIR Produk Bioplastik dengan Penambahan Kitosan
90
dan Plasticizer Etilen Glikol
xvi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1
Karakteristik Komponen Amilosa dan Amilopektin
8
Tabel 2.2
Komponen Kimia Biji Alpukat
11
Tabel 4.1
Hasil Karakterisasi Pati Biji Alpukat
37
Tabel 4.2
Karakteristik FTIR Pati Biji Alpukat (Persea americana mill)
42
Tabel 4.3
Data Profil Glatinisasi Pati Biji Alpukat, Bioplastik Tanpa
44
Pengisi Kitosan dan Bioplastik dengan Pengisi Kitosan dan
Plasticizer Etilen Glikol
Tabel A.1
Data Hasil Analisis Pati Biji Alpukat
68
Tabel A.2
Data Hasil Analisis Temperatur Gelatinisasi Bioplastik
68
Tabel A.3
Data Hasil Analisis Densitas (Density)
68
Tabel A.4
Data Hasil Analisis Penyerapan Air (Absorption Water)
69
Tabel A.5
Data Hasil Kekuatan Tarik (Tensile Strangth)
70
Tabel A.6
Data Hasil Analisis Pemanjangan Pada Saat Putus (Elongation
71
At Break)
Tabel A.7
Data Hasil Analisis Modulus Elastis
72
Tabel A.8
Data Hasil Analisis Bioplastik dari Pati Biji Alpukat
73
Tabel A.9
Data Hasil Analisa Gugus Fungsi Menggunakan FTIR
74
xvii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran A
Data Penelitian
68
A.1. Data Hasil Analisis Pati Biji Alpukat
68
A.2. Data
Hasil
Analisis
Temperatur
Gelatinisasi
68
Bioplastik
A.3. Data Hasil Analisis Densitas (Density)
68
A.4. Data Hasil Analisis Penyerapan Air (Absorption
69
Water)
A.5. Data Hasil Analisis Kekuatan Tarik (Tensile Strength)
70
A.6. Data Hasil Analisis Pemanjangan Pada Saat Putus
71
(Elongation At Break)
Lampiran B
Lampiran C
A.7. Data Hasil Analisis Modulus Elastis
72
A.8. Data Hasil Analisis Bioplastik dari Pati Biji Alpukat
73
A.9. Data Hasil Analisa Gugus Fungsi Menggunakan FTIR
74
Contoh Perhitungan
75
B.1 Perhitungan Kadar Air Pati Biji Alpukat
75
B.2 Perhitungan Kadar Abu Pati Biji Alpukat
75
B.3 Perhitungan Asam Format 1%
76
B.4 Perhitungan Densitas
76
B.5 Perhitungan Penyerapan Air
77
Dokumentasi Penelitian
78
xviii
Universitas Sumatera Utara
C.1. Biji Alpukat
78
C.2. Pati Biji Alpukat
78
C.3. Kitosan
79
C.4. Etilen Glikol
79
C.5. Asam Format 1%
80
C.6. Proses Pembuatan Bioplastik
80
C.7. Proses Pencetakan Bioplastik
81
C.8. Produk Bioplastik
81
C.9.
Lampiran D
87
Alat Uji Tarik (Tensile Strength)
C.10. Alat Uji FTIR (Fourier Transform Infra Red)
87
C.11. Alat Uji SEM (Scanning Electron Microscopy)
88
Hasil Pengujian Lab Analisis dan Instrumen
89
D.1. Hasil FTIR Kitosan
89
D.2. Hasil FTIR Pati Biji Alpukat
89
D.3. Hasil FTIR Bioplastik Pati Biji Alpukat Tanpa Pengisi
90
D.4. Hasil FTIR Produk Bioplastik dengan Penambahan
90
Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
D.5. Hasil Uji Karakteristik Temperatur Glatinisasi
91
xix
Universitas Sumatera Utara
PLASTICIZER ETILEN GLIKOL TERHADAP
KARAKTERISTIK BIOPLASTIK
DARI PATI BIJI ALPUKAT
(Persea americana mill )
SKRIPSI
Oleh
FARIS ALANJANI
120405115
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
JULI 2017
1
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH PENAMBAHAN PENGISI KITOSAN DAN
PLASTICIZER ETILEN GLIKOL TERHADAP
KARAKTERISTIK BIOPLASTIK
DARI PATI BIJI ALPUKAT
(Persea americana mill )
SKRIPSI
Oleh
FARIS ALANJANI
120405115
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
JULI 2017
2
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :
PENGARUH PENAMBAHAN KITOSAN DAN PLASTICIZER ETILEN
GLIKOL TERHADAP KARAKTERISTIK DARI PATI BIJI ALPUKAT
(Persea americana mill)
yang 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
sebelumnya.
Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini
bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi
sesuai dengan aturan yang berlaku.
Medan,
Juli 2017
Faris Alanjani
NIM. 120405115
i
Universitas Sumatera Utara
ii
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan
karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan Skripsi
dengan judul “Pengaruh Penambahan Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
Terhadap Karakteristik Bioplastik dari Pati Biji Alpukat (Persea americana mill)”,
berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat
untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.
Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat
bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1.
M. Hendra S. Ginting, ST, MT selaku Dosen Pembimbing atas kesabarannya
dalam membimbing penulis pada penyusunan dan penulisan skripsi ini.
2.
Dr. Maulida, ST, M.Sc selaku Dosen Penguji I yang telah memberikan saran
dan masukan yang membangun dalam penulisan skripsi ini.
3.
Dr. Halimatuddahliana, ST, M.Sc selaku Dosen Penguji II yang telah
memberikan kritik dan saran yang membangun dalam penulisan skripsi ini.
4.
Ir. Bambang Trisakti, M.Si selaku Koordinator Penelitian Departemen Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
5.
Ir. Maya Sarah, ST, MT, Ph.D selaku Ketua Departemen Teknik Kimia,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
6.
Ir. Seri Maulina, MSChe, Ph.D selaku Dosen Pembimbing Akademik yang
telah membimbing penulis dalam hal akademik selama kuliah di Teknik Kimia
USU.
7.
Seluruh staf Dosen Teknik Kimia USU, yang telah mendidik dan membagikan
ilmu kepada penulis selama perkuliahan.
8.
Pegawai Departemen Teknik Kimia USU, yang telah membantu penulis
dalam hal administrasi selama perkuliahan.
9.
Adhal Supi, selaku partner penelitian penulis.
10. Keluarga tercinta, H. Irfan Jambak, Hj. Nazifah koto, Ansari Juliansah,
Misbah, Elia Putri dan Yufrijal, Hj. Irhamah Nasution, Alm. H. Tongku Sati
iii
Universitas Sumatera Utara
Hasibuan, Dr, Ir. Sari Farah Dina, M.Si, H. Umri dan Hj. Ernawati, Bambang
Suhendra, Riza Rifai, ST, dr. Maqbul Maliki Lubis, Rifad Al Abid, Billy Hijrian
Ivanda, Kenny Zulfikar Ansari, Bintang Wildan Maulana, Yudha Mahardika
yang telah memberikan semangat dan dorongan kepada penulis untuk
melakukan penelitian.
11. Sahabat - sahabat tercinta, Muhammad Syukri, Alm. Jakaria Nst, Muhammad
Bairuni, Irsa Septiawan, Gewa Handika, Salwa Jody Gustia, Rizky Ramadhan
Nst, SP,
Muhammad Abror Zam-Zami, ST, Dede M. Taher Hsb, ST, Siti
Maisarah, ST, Nisaul fadilah Dalimunthe, ST, Muliani Syahputri, ST, Putri
Ramadhani Hrp, SE, Sofywan Dwi Yudha, Sked, Askalani Iqbal P, M. Thoriq
Al-Fath, Andika Setiawan, Aulia Bismar Paduana, ST, Al-Thaf Ar-Rizky, ST,
Muhammad Arief, Syahirah Ismah, Khairunnisa Nst, Amd, Adinda Sari Putri,
Ardian Hafiq, M. Wiga Anwary, SE., Astri Khairani Lubis, Spd., dan Indri
Triayu yang telah memberikan semangat dan dorongan kepada penulis untuk
melakukan penelitian.
12. Abang dan kakak senior, teman-teman stambuk 2012, dan adik-adik
stambuk 2013 hingga 2016 yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
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, Juli 2017
Penulis
Faris Alanjani
iv
Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini
kepada keluarga besar penulis atas
dukungan dan kasih sayang mereka,
terutama kepada orang tua,
Ahmanuddin
&
Ernawati
serta Saudara Kandung :
Wulan Pratiwi, Spd,
Ridho Fadli, ST
Raja Fahlevi,
dan Dara Hafizah.
v
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama
: faris Alanjani
NIM
: 1204050115
Tempat/Tgl. Lahir : medan, 20 Sptember 1994
Nama orang tua : Ahmanuddin
Ernawati
Alamat orang tua :Jalan Yos Sudarso Km, 14,5
Lingkungan I Kampung Bahari N0. 68
Asal Sekolah
SD Al-Wasliyah 26 Martubung, tahun 2000-2006
SMP Dr. Wahidin Sudiro Husodo Simpang Kantor, tahun 2006-2009
SMA Negeri 16 Medan, tahun 2009-2012
Pengalaman Organisasi/Kerja :
1. Anggota Bidang Sosial dan Olahraga dan Literatur Covalen Study Group
Teknik Kimia Periode 2014-2015..
2. Anggota Bidang Seni dan Olahraga Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia
Periode 2015 – 2016.
3. Kerja Praktek di PT. Prima Pusaka Mandiri (PPM) tahun 2014.
Prestasi akademik/non akademik yang pernah dicapai:
1. Pemain Sepak Bola PSMS Medan U-19 pada tahun 2010-2012
2. Pemain Sepak Bola KONI Medan pada Tahun 2013
vi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Bioplastik adalah polimer yang berasal dari sumber biomassa terbarukan, seperti pati,
selulosa dan lignin untuk tanaman serta kasein, protein dan lipid untuk hewan. Tujuan dari
penelitian ini untuk mengetahui karakterisasi dari biji alpukat serta mengetahui pengaruh
penambahan kitosan dan etilen glikol pada sifat fisikokimia bioplastik dari limbah biji
alpukat. Biji alpukat dapat digunakan sebagai bahan baku bioplastik karena mengandung
pati. Pati yang merupakan bahan baku pembuatan bioplastik diekstrak dari biji alpukat,
kemudian dikarakterisasi untuk mengetahui komposisi kimianya. Dilakukan juga analisa FTIR (Fourier Transform Infra Red), SEM (Scanning Electron Microscope) dan RVA (Rapid Visco
Analyzer) pada pati biji alpukat. Pembuatan bioplastik merujuk pada metode Weiping Band,
dimana dilakukan modifikasi kimiawi pati dengan penambahan plasticizer etilen glikol dan
pengisi kitosan. Dalam pembuatan bioplastik komposisi pati biji alpukat – kitosan yang
digunakan adalah 5:5, 6:4 7:3, 8:2 dan 9:1, sedangkan % berat etilen glikol digunakan
adalah , 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 % dan 30 %. Temperatur pemanasan larutan bioplastik
divariasikan pada 85 °C . 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. Dari hasil analisa FT-IR ditunjukkan adanya peningkatan bilangan
gelombang 3394,72 cm-1 menjadi 3622,32 cm-1 untuk gugus O-H. Hasil uji mekanik
selanjutnya didukung oleh analisa scanning electron microscopy (SEM) yang menunjukkan
pati biji alpukat memiliki ukuran granula besar dan pada bioplastik dengan pengisi kitosan
dan plasticizer etilen glikol adanya permukaan patahan yang kasar dan sedikit terdapat
rongga. Dari analisa pati biji alpukat diperoleh kadar air 16,6%, kadar abu 0,23 %, kadar pati
73,62 %, kadar amilosa 0,07 %, kadar amilopektin 73,55 %, kadar protein 2,16 %, kadar
lemak 1,09 %, suhu gelatinisasi 91,33 °C dengan peak viscosity sebesar 674,5 cP dan kondisi
terbaik bioplastik dari pati biji alpukat diperoleh pada perbandingan pati: kitosan (w/w) =
6:4 dengan penambahan 5 % plasticizer etilen glikol dengan nilai kerapatan 0,203 g /cm3,
kekuatan tarik 30,213 MPa, pemanjangan pada saat putus 5,370 %, Modulus Elastis
2031,326 MPa dan penyerapan air 53,06 %.
Kata kunci : pati biji alpukat, bioplastik, kitosan, gelatinisasi, etilen glikol
vii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Bioplastics are polymers derived from renewable biomass sources, such as starch, cellulose
and lignin for the plant as well as casein, proteins and lipids for the animals. The purpose of
this study to determine the characterization of avocado seed and determine the effect of
chitosan and ethylene glycol on the physicochemical properties of bioplastics from waste
avocado seed. Avocado seeds can be used as a raw material for starch bioplastics. Starch
which is a raw material for bioplastics extracted from the seeds of avocado, then
characterized to determine its chemical composition. Analysis was also performed FT-IR
(Fourier Transform InfraRed), SEM (Scanning Electron Microscope) and RVA (Rapid Visco
Analyzer) in the avocado seed starch. Manufacture of bioplastics refers to weiping band
methods, which performed chemical modification of starch with the addition of plasticizers
and fillers ethylene glycol chitosan. In the manufacture of bioplastics starch composition
avocado seed - chitosan used is 5: 5, 6: 4 7: 3, 8: 2 and 9: 1, while the weight% ethylene
glycol used is, 5%, 10%, 15%, 20%, 25% and 30%. The heating temperature of bioplastic
varied solution at 85 °C. The resulting bioplastics analyzed the physical and chemical
properties like density, tensile strength, elongation at break, Young's modulus, water
absorption, FT-IR, SEM, and RVA. From the results of FT-IR analysis indicated an increase in
the wave number 3394.72 cm-1 to 3622.32 cm-1 for the OH group. The results of
mechanical tests are further supported by analysis of scanning electron microscopy (SEM),
which shows the avocado seed starch granules have a size large and bioplastics with filler
and chitosan plasticizer ethylene glycol their rough fracture surface and contained little
cavity. From the analysis of the avocado seed starch obtained 16.6% moisture content, ash
content of 0.23%, the starch content of 73.62%, 0.07% amylose content, amylopectin
content of 73.55%, 2.16% protein content, fat content 1.09%, gelatinization temperature of
91.33 ° C with a peak viscosity of 674.5 cP and the best conditions of starch bioplastics
avocado seeds obtained in the comparison of starch: chitosan (w / w) = 6: 4 with the
addition of 5% plasticizer ethylene glycol with a density value of 0.203 g/cm3, the tensile
strength of 30.213 MPa, elongation at break 5.370%, Elastic modulus 2031.326 MPa and
water absorption of 53.06%.
Keywords: avocado seed starch, bioplastics, chitosan, gelatinization, ethylene glycol
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
i
PENGESAHAN
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
v
RIWAYAT HIDUP PENULIS
vi
ABSTRAK
vii
ABSTRACT
viii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR GAMBAR
xiii
DAFTAR TABEL
xv
DAFTAR LAMPIRAN
xvi
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 LATAR BELAKANG
1
1.2 PERUMUSAN MASALAH
3
1.3 TUJUAN PENELITIAN
3
1.4 MANFAAT PENELITIAN
3
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
6
ix
Universitas Sumatera Utara
2.1 BIOPLASTIK
6
2.2 PATI
7
2.2.1 Hidrolisis Pati
9
2.2.2 Gelatinisasi dan Retrogradasi Pati
10
2.3 BIJI ALPUKAT
11
2.4 KITOSAN
12
2.5 ETILEN GLIKOL
12
2.6 METODE PEMBUATAN BIOPLASTIK
13
2.7 ANALISA HASIL PENELITIAN
14
2.7.1 Analisa Pati Biji Alpukat (Persea americana mill)
14
2.7.1.1 Kadar Air
14
2.7.1.2 Kadar Abu
15
2.7.1.3 Kadar Pati
15
2.7.1.4 Kadar Amilosa dan Amilopektin
15
2.7.1.5 Kadar Lemak
16
2.7.1.6 Kadar Protein
16
2.7.1.7 Temperatur Gelatinisasi
17
18
2.7.2 Karakterisasi dan Analisa Bioplastik
2.7.2.1
18
Densitas
2.7.2.2 Sifat Kekuatan Tarik dan Pemanjangan Saat Putus
18
2.7.2.3 Fourier Transform Infra Red (FTIR)
18
2.7.2.4 Scanning Electron Microscope (SEM)
19
x
Universitas Sumatera Utara
19
2.7.2.5 Penyerapan Air (Water Absorption)
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
20
3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN
20
3.2 BAHAN
20
3.3 PERALATAN PENELITIAN
20
3.4 PROSEDUR PENELITIAN
21
3.4.1 Proses Ekstraksi Pati
21
3.4.2 Persiapan Larutan Asam Format (CH2O2) 1%
21
3.4.3 Persiapan Larutan Kitosan
21
3.4.4 Persiapan Larutan Pati
22
3.4.5 Pembuatan Bioplastik
22
3.5 FLOWCHART PERCOBAAN
24
3.5.1 Flowchart Ekstraksi Pati
24
3.5.2 Flowchart Persiapan Larutan Asam Format (CH2O2) 1%
25
3.5.3 Flowchart Persiapan Larutan Kitosan
25
3.5.4 Flowchart Persiapan Larutan Pati
26
3.5.5 Flowchart Pembuatan Bioplastik
27
28
3.6 ANALISIS HASIL PENELITIAN
28
3.6.1 Analisis Pati
3.6.1.1 Kadar Pati
28
3.6.1.2 Kadar Amilosa
28
3.6.1.3 Kadar Amilopektin
30
xi
Universitas Sumatera Utara
3.6.1.4 Kadar Protein dengan Standar SNI 01-2891-1992
30
3.6.1.5 Kadar Lemak dengan Standar SNI 01-2891-1992
30
3.6.1.6 Kadar Air dengan Standar AOAC
30
3.6.1.7 Kadar Abu dengan Standar AOAC
32
32
3.6.2 Analisis Produk Bioplastik
3.6.2.1
Uji Kekuatan Tarik (Tensile Strength) dengan
32
Standar ASTM D 638
3.6.2.2
Uji Densitas dengan Standar ASTM D792-91,1991
33
3.6.2.3
Karakterisasi Fourier Transform Infra Red (FTIR)
33
3.6.2.4
Karakterisasi
34
Scanning
Electron
Microscope
(SEM)
3.6.2.5
Karakterisasi Temperatur Gelatinisasi
34
3.6.2.6
Uji Penyerapan Air dengan Standar ASTM D570-
35
98, 2005
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
37
4.1 HASIL KARAKTERISASI PATI BIJI ALPUKAT
37
4.1.1 Kadar Pati Biji Alpukat
38
4.1.2 Kadar Amilosa dan Amilopektin Pati Biji Alpukat
38
4.1.3 Kadar Air Pati Biji Alpukat
39
4.1.4 Kadar Abu Pati Biji Alpukat
39
4.1.5 Kadar Protein Pati Biji Alpukat
40
4.1.6 Kadar Lemak Pati Biji Alpukat
40
4.2 KARAKTERISASI
ALPUKAT,
HASIL
KITOSAN,
ANALISA
BIOPLASTIK
FTIR
PATI
BIJI
41
TANPA/DENGAN
PENGISI KITOSAN DAN PLASTICIZER ETILEN GLIKOL
xii
Universitas Sumatera Utara
4.3 KARAKTERISTIK HASIL ANALISA PROFIL GELATINISASI
44
DENGAN RAPID VISCO ANALYZER (RVA)
4.4 HASIL ANALISA MORFOLOGI PERMUKAAN DENGAN
47
SCANNING ELECTRON MICROSCOPE (SEM)
4.4.1 Hasil Analisa Morfologi Permukaan Pati Biji Alpukat dengan
47
Scanning Electron Microscope (SEM)
4.4.2 Hasil Analisa Morfologi Permukaan Bioplastik dengan
48
Scanning Electron Microscope (SEM)
4.5 PENGARUH
VARIASI
PENGISI
KITOSAN
DAN
49
PLASTICIZER ETILEN GLIKOL TERHADAP DENSITAS
BIOPLASTIK
4.6 PENGARUH
VARIASI
PENGISI
KITOSAN
DAN
50
PLASTICIZER ETILEN GLIKOL TERHADAP PENYERAPAN
AIR BIOPLASTIK
4.7 PENGARUH
PLASTICIZER
VARIASI
ETILEN
PENGISI
GLIKOL
KITOSAN
DAN
TERHADAP
SIFAT
52
MEKANIK BIOPLASTIK
4.7.1 Pengaruh VariasiMassa Kitosan dan Plasticizer Etilen
52
Glikol Terhadap Sifat Kekuatan Tarik Bioplastik
4.7.2 Pengaruh Variasi pengisi Kitosandan plsticizer Etilen Glikol
55
Terhadap Sifat Pemanjangan pada Saat Putus Bioplastik
4.7.3 Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen
Glikol Terhadap Sifat Modulus Elastis Bioplastik
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
56
5.1 KESIMPULAN
56
5.2 SARAN
57
DAFTAR PUSTAKA
58
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Struktur Molekul Pati
8
Gambar 3.1
Flowchart Ekstraksi Pati
24
Gambar 3.2
Flowchart Persiapan Larutan Asam Format (CH2O2) 1%
25
Gambar 3.3
Flowchart Persiapan Larutan Kitosan
25
Gambar 3.4
Flowchart Persiapan Larutan Pati
26
Gambar 3.5
Flowchart Pembuatan Bioplastik
27
Gambar 3.6
Flowchart Uji Kadar Air
31
Gambar 3.7
Flowchart Uji Kadar Abu
32
Gambar 3.8
Flowchart Densitas
33
Gambar 3.9
Flowchart Analisis Penyerapan Air
36
Gambar 4.1
Pati Biji Alpukat (Persea americana mill)
37
Gambar 4.2
Hasil Analisa FTIR PatiBiji Alpukat, Kitosan, Bioplastik
41
Tanpa/Dengan Pengisi Kitosan dan Etilen Glikol
Gambar 4.3
Profil Glatinisasi (a) Pati Biji Alpukat (b) Bioplastik dengan
57
Penambahan Kitosan dan Etilen Glikol pada Perbandingan
Pati : Pengisi 6 : 4.
Gambar 4.4
Hasil Analisa SEM Pati Biji Alpukat Perbesaran 1500 Kali
47
Gambar 4.5
Hasil Analisa SEM Patahan Produk Bioplastik (a) Bioplastik
48
dengan Penambahan Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
Sebelum Uji Tarik dengan Perbesaran 1000 Kali
(b)
Bioplastik Setelah Uji Tarik dengan Perbesaran 1000 Kali
xiv
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.6
Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
49
Terhadap Densitas Bioplastik Pati Biji Alpukat
Gambar 4.7
Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
50
Terhadap Penyerapan Air Bioplastik
Gambar 4.8
Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
52
Terhadap Sifat Kekuatan Tarik Bioplastik
Gambar 4.9
Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
53
Terhadap Sifat Pemanjangan pada Saat Putus Bioplastik
Gambar 4.10
Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
55
Terhadap Sifat Modulus Elastis Bioplastik
Gambar C.1
Biji Alpukat
78
Gambar C.2
Pati Biji Alpukat
78
Gambar C.3
Kitosan
79
Gambar C.4
Etilen Glikol
79
Gambar C.5
Asam Format 1%
80
Gambar C.6
Proses Pembuatan Bioplastik
80
Gambar C.7
Proses Pencetakan Bioplastik pada Cetakan Akrilik
81
Gambar C.8
Produk Bioplastik
81
Gambar C.9
Alat Uji Tarik (Tensile Strength)
87
Gambar C.10
Alat Uji FTIR (Fourier Transform Infra Red)
87
Gambar C.11
Alat Uji SEM (Scanning Electron Microscopy)
88
Gambar D.1
Hasil FTIR Kitosan
89
Gambar D.2
Hasil FTIR Pati Biji Alpukat
89
xv
Universitas Sumatera Utara
Gambar D.3
Hasil FTIR Bioplastik Pati Biji Alpukat Tanpa Pengisi
Gambar D.4
Hasil FTIR Produk Bioplastik dengan Penambahan Kitosan
90
dan Plasticizer Etilen Glikol
xvi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1
Karakteristik Komponen Amilosa dan Amilopektin
8
Tabel 2.2
Komponen Kimia Biji Alpukat
11
Tabel 4.1
Hasil Karakterisasi Pati Biji Alpukat
37
Tabel 4.2
Karakteristik FTIR Pati Biji Alpukat (Persea americana mill)
42
Tabel 4.3
Data Profil Glatinisasi Pati Biji Alpukat, Bioplastik Tanpa
44
Pengisi Kitosan dan Bioplastik dengan Pengisi Kitosan dan
Plasticizer Etilen Glikol
Tabel A.1
Data Hasil Analisis Pati Biji Alpukat
68
Tabel A.2
Data Hasil Analisis Temperatur Gelatinisasi Bioplastik
68
Tabel A.3
Data Hasil Analisis Densitas (Density)
68
Tabel A.4
Data Hasil Analisis Penyerapan Air (Absorption Water)
69
Tabel A.5
Data Hasil Kekuatan Tarik (Tensile Strangth)
70
Tabel A.6
Data Hasil Analisis Pemanjangan Pada Saat Putus (Elongation
71
At Break)
Tabel A.7
Data Hasil Analisis Modulus Elastis
72
Tabel A.8
Data Hasil Analisis Bioplastik dari Pati Biji Alpukat
73
Tabel A.9
Data Hasil Analisa Gugus Fungsi Menggunakan FTIR
74
xvii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran A
Data Penelitian
68
A.1. Data Hasil Analisis Pati Biji Alpukat
68
A.2. Data
Hasil
Analisis
Temperatur
Gelatinisasi
68
Bioplastik
A.3. Data Hasil Analisis Densitas (Density)
68
A.4. Data Hasil Analisis Penyerapan Air (Absorption
69
Water)
A.5. Data Hasil Analisis Kekuatan Tarik (Tensile Strength)
70
A.6. Data Hasil Analisis Pemanjangan Pada Saat Putus
71
(Elongation At Break)
Lampiran B
Lampiran C
A.7. Data Hasil Analisis Modulus Elastis
72
A.8. Data Hasil Analisis Bioplastik dari Pati Biji Alpukat
73
A.9. Data Hasil Analisa Gugus Fungsi Menggunakan FTIR
74
Contoh Perhitungan
75
B.1 Perhitungan Kadar Air Pati Biji Alpukat
75
B.2 Perhitungan Kadar Abu Pati Biji Alpukat
75
B.3 Perhitungan Asam Format 1%
76
B.4 Perhitungan Densitas
76
B.5 Perhitungan Penyerapan Air
77
Dokumentasi Penelitian
78
xviii
Universitas Sumatera Utara
C.1. Biji Alpukat
78
C.2. Pati Biji Alpukat
78
C.3. Kitosan
79
C.4. Etilen Glikol
79
C.5. Asam Format 1%
80
C.6. Proses Pembuatan Bioplastik
80
C.7. Proses Pencetakan Bioplastik
81
C.8. Produk Bioplastik
81
C.9.
Lampiran D
87
Alat Uji Tarik (Tensile Strength)
C.10. Alat Uji FTIR (Fourier Transform Infra Red)
87
C.11. Alat Uji SEM (Scanning Electron Microscopy)
88
Hasil Pengujian Lab Analisis dan Instrumen
89
D.1. Hasil FTIR Kitosan
89
D.2. Hasil FTIR Pati Biji Alpukat
89
D.3. Hasil FTIR Bioplastik Pati Biji Alpukat Tanpa Pengisi
90
D.4. Hasil FTIR Produk Bioplastik dengan Penambahan
90
Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol
D.5. Hasil Uji Karakteristik Temperatur Glatinisasi
91
xix
Universitas Sumatera Utara