Skip to main navigation menu Skip to main content Skip to site footer
Page Header Logo

Research article

Vol 17 No 2 (2023): Volume 17, Number 2, 2023

Optimasi kondisi operasi pembuatan plastik biodegradable dari selulosa tongkol jagung dan pati kulit singkong dengan penambahan PVa dan TiO2 sebagai smart packaging

DOI
https://doi.org/10.22146/jrekpros.77598
Submitted
November 29, 2023
Published
December 31, 2023

Abstract

Plastik biodegradable merupakan plastik yang terbuat dari bahan yang mudah diuraikan .Tongkol jagung mengandung kadar selulosa sebesar 41%, Kandungan pati  kulit singkong berkisar 22-59%. Pada proses ektraksi selulosa dengan penambahan NaOH menghasilkan kadar selulosa yakni 68,15%. Penambahan plasticizer  untuk meningkatkan permeabilitas uap air dan elongasi salah satunya menggunakan plasticizer  PVa. TiO2 mempunyai sifat antibakteri, tidak beracun, dan murah. Pada penelitian ini akan dikaji optimasi kondisi operasi pembuatan plastik biodegradable dari selulosa tongkol jagung dan pati kulit singkong dengan penambahan PVa dan TiO2 sebagai smart packaging terhadap ketahanan air, biodegradabilitas, daya kekuatan, elongasi  dan antioksidan. Hasil terbaik yang di dapatkan pada uji daya serap pada percobaan ke-7 di dapatkan hasil terendah yaitu 17.02%. lalu untuk nilai biodegradasi tertinggi  pada percobaan ke-2 dengan presentase sebesar 60,19 sesuai dengan SNI degradasi dari plastik biodegradable yaitu sebesar > 60 % selama 1 minggu. Kemudian nilai kuat tarik tertinggi pada percobaan ke-6 dengan presentase sebesar 2.99 sesuai dengan nilai standar kuat tarik film bioplastik minimal 4 KgF/cm2 atau 0,392 Mpa (JIS 2-1707). Untuk nilai elongasi tertinggi pada percobaan ke-5 dengan presentase sebesar 2.99.Pada uji antioksidan apel yang dibungkus dengan plastik biodegradable dengan kandungan TiO2 dan selulosa tongkol jagungyang tinggi lebih tahan lama.

References

  1. Agustin YE, Padmawijaya KS. 2016. Sintesis bioplastik dari kitosan-pati kulit pisang kepok dengan penambahan zat aditif. Jurnal Teknik Kimia. 10(2):40–48. https://core.ac. uk/download/pdf/43007111.pdf.
  2. Ainun N. 2019. Karakterisasi komposit kitosan-alginat-pva dengan penambahan zat aditif TiO2 dan ZnO sebagai bioplastik. https://repositori.usu.ac.id/handle/123456789/ 31593.
  3. Ariadi Lusiana R, Suseno A, Haris A, Iftinan Sari N. 2021. Karakterisasi fisikokimia bioplastik berbahan dasar kitosan tertaut silang asam suksinat / pati / poly vinyl alcohol. Analit:Analytical and Environmental Chemistry. 6(02):145–155. doi:10.23960/aec.v6.i2.2021.p145-155.
  4. Arsa M. 2016. Proses pencoklatan (browning process) pada bahan pangan. Technical report.
  5. Asni N, Saleh D, Rahmawati N. 2015. Plastik Biodegradable Berbahan Ampas Singkong dan Polivinil Asetat. Prosiding Seminar Nasional Fisika. 4:57–62. https://journal. unj.ac.id/unj/index.php/prosidingsnf/article/view/5149 /3808.
  6. ASTM International. 2018. Standard test method for tensile properties of thin plastic sheeting. Technical report. ASTM International. United States.
  7. ASTM International. 2022. Standard test method for water absorption of plastics. Technical report. ASTM International. United States.
  8. Azizaturrohmah. 2019. Perbandingan plasticizer gliserol dan sorbitol pada bioplastik pati sagu ( Metroxylon sp. ) dengan penambahan minyak kulit jeruk manis ( citrus sinensis L.) sebagai antioksidan. Universitas Islam Negeri Sunan Ampel. https://www.semanticscholar.org/paper/ Perbandingan-plasticizer-gliserol-dan-sorbitol-padaAzizaturrohmah/4807fdd99c0820e841f8388e3ab9efe 96ab32194.
  9. Badan Standardisasi Nasional. 2016. SNI 7188.7:2016: Standar mutu kategori produk tas belanja plastik dan bioplastik mudah terurai. Technical report.
  10. Dahlan D, S Pravita A. 2013. Analisis sifat hidrofobik dan sifat optik lapisan tipis TiO2. Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung:163–166. https://jurnal.fmipa.unila.ac. id/semirata/article/download/665/485.
  11. Dermawan K, Ambarwati R, Mega Kasmiyatun M. 2020. Pembuatan plastik biodegradable dari pati biji nangka dengan penambahan polyvinyl alcohol. 1:1–6. http://jurnal .untagsmg.ac.id/index.php/chemtag/article/view/1388.
  12. Dewi R, Nurwaida C. 2020. Optimasi proses pembuatan bioplastik dari pati limbah kulit singkong. Technical report. Universitas Malikussaleh. Lhokseumawe, Aceh.
  13. Dwi Hartatik Y, Nuriyah L. 2014. Effect of Chitosan Composition on Mechanical Properties and Biodegradable Bioplastics. Brawijaya Physics Student Journal:1–4.
  14. Fadilla A. 2018. Pengaruh penambahan titanium dioksida pada bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas terhadap jumlah Staphylococcus aureus dan C andida albicans:14. https://repositori.usu.ac.id/handle/1234 56789/5747.
  15. Goudarzi V, Shahabi-Ghahfarrokhi I, Babaei-Ghazvini A. 2017. Preparation of ecofriendly UV-protective food packaging material by starch/TiO2 bio-nanocomposite: Characterization. International Journal of Biological Macromolecules. 95:306–313. doi:10.1016/j.ijbiomac.2016.11.0 65.
  16. Handayani PA, Wijayanti H. 2015. Pembuatan film plastik biodegradable dari limbah biji durian (Durio zibethinus murr). Jurnal Bahan Alam Terbarukan. 4(1):21–26. doi: 10.15294/jbat.v4i1.3770.
  17. Hastuti ESP. 2020. Pengaruh penambahan TiO2 terhadap perlindungan sinar ultraviolet pada smart packaging dengan bahan pati biji durian. http://etheses.uin-malang.a c.id/24358/.
  18. Intandiana S, Dawam AH, Denny YR, Septiyanto RF, Affifah I. 2019. Pengaruh karakteristik bioplastik pati singkong dan selulosa mikrokristalin terhadap sifat mekanik dan hidrofobisitas. EduChemia (Jurnal Kimia dan Pendidikan). 4(2):185. doi:10.30870/educhemia.v4i2.5953.
  19. Kanani N, Rahmayetty R, Wardhono EY. 2018. Pengaruh penambahan FeCl3 dan Al2O3 terhadap kadar lignin pada delignifikasi tongkol jagung dengan pelarut NaOH menggunakan bantuan gelombang ultrasonik. Prosiding Semnastek:1–9. https://jurnal.umj.ac.id/index.p hp/semnastek/article/view/3586.
  20. Lumempouw LI, Paendong J, Momuat LI, Suryanto E. 2012. Potensi antioksidan dari ekstrak etanol tongkol jagung (Zea mays l.). Chemistry Progress. 5(1):49–56. https://ejournal .unsrat.ac.id/index.php/chemprog/article/view/654.
  21. Maladi I. 2019. Pembuatan bioplastik berbahan dasar pati kulit singkong (Manihot utilissima) dengan penguat selulosa jerami padi, polivinil alkohol dan bio-compatible zink oksida.
  22. Panjaitan RM, Irdoni, Bahruddin. 2017. Pengaruh kadar dan ukuran selulosa berbasis batang pisang terhadap sifat dan morfologi bioplastik berbahan pati umbi talas. Universitas Riau. 4(1):3. https://jom.unri.ac.id/index.php/J OMFTEKNIK/article/view/14746.
  23. Pratiwi R, Rahayu D, Barliana MI. 2016. Pemanfaatan selulosa dari limbah jerami padi ( Oryza sativa ) sebagai bahan bioplastik utilization of rice straw cellulose ( Oryza sativa ) as bioplastics. 3. https://jurnal.unpad.ac.id/ijpst/article /view/9406.
  24. Reshmy R, Philip E, Vaisakh P, Raj S, Paul SA, Madhavan A, Sindhu R, Binod P, Sirohi R, Pugazhendhi A, Pandey A. 2021. Development of an eco-friendly biodegradable plastic from jack fruit peel cellulose with different plasticizers and Boswellia serrata as filler. Science of The Total Environment. 767:144285. doi:10.1016/j.scitotenv.2020.1 44285.
  25. Risty AE, Syaifullah RD. 2017. Pembuatan dan karakterisasi bioplastik dari pati umbi bengkuang (Pachyrhizus erosus). https://repository.its.ac.id/47113/.
  26. Shofiyanto ME. 2008. Hidrolisis Tongkol Jagung oleh Bakteri Selulolitik Untuk Produksi Bioetanol dalam Kultur Campuran. https://www.semanticscholar.org/paper/Hidrolis is-Tongkol-Jagung-oleh-Bakteri-Selulolitik-Shofiyant o/f55f8d5ca13e8d66ff9f8d67ac9dc0e6c139e07b.
  27. Stevens ES. 2003. What makes green plastics green? BioCycle. 44(3):24–27. https://bpiworld.wildapricot.org/res ources/Documents/BioCycle_Green_Plastics.pdf.
  28. Sulityo HW, Ismiyati. 2013. Pengaruh formulasi pati singkong-selulosa terhadap sifat mekanik dan hidrofobisitas pada pembuatan bioplastik. Konversi. 1:23–30. https://jurnal.umj.ac.id/index.php/konversi/arti cle/view/1126.
  29. Syura I. 2020. Pembuatan dan karakterisasi film bioplastik pati porang (Amorphophallus, sp) dan kitosan dengan plasticizer sorbitol. https://repositori.usu.ac.id/handl e/123456789/29478.
  30. Tarigan AM, Panjaitan RM, Tampubolon A. 2019. Isolasi selulosa dari tongkol jagung sebagai bahan pengisi pembuatan tablet klorfeniramin maleat cetak langsung. Jurnal Ilmiah PANNMED (Pharmacist, Analyst, Nurse, Nutrition, Midwivery, Environment, Dentist). 10(1):1–10. doi: 10.36911/pannmed.v10i1.190.
  31. Wahyuningtyas M. 2015. Pembuatan dan karakterisasi film pati kulit ari singkong/kitosan dengan plasticizer asam oleat. https://repository.its.ac.id/41732/1/1411100071- Undergraduate-Thesis.pdf.
  32. Wiradipta IDGA. 2017. Pembuatan Plastik Biodegradable Berbahan Dasar Selulosa Dari Tongkol Jagung. https://repo sitory.its.ac.id/46898/7/1112100054-Undergraduate-Th eses.pdf.