Pengaruh Penambahan Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol Terhadap Karakteristik Bioplastik dari Pati Biji Alpukat (Persea americana mill)

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