pengaruh penambahan gelatin pada blending poli …digilib.unila.ac.id/28781/3/skripsi tanpa bab...

55
PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI ASAM LAKTAT (PLA) DENGAN SELULOSA DARI LIMBAH PADAT TAPIOKA (Hasil Penelitian) Oleh DONA MAILANI PANGESTIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2017

Upload: dangkhuong

Post on 11-Aug-2019

218 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI ASAM

LAKTAT (PLA) DENGAN SELULOSA DARI LIMBAH PADAT

TAPIOKA

(Hasil Penelitian)

Oleh

DONA MAILANI PANGESTIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2017

Page 2: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

ABSTRACT

THE EFFECT OF GELATIN ADDITION IN BLENDING POLY LACTIC

ACID (PLA) WITH CELLULOSE OF SOLID WASTE OF TAPIOKA

By

Dona Mailani Pangestika

In this research, blending poly of lactic acid with cellulose from tapioca solid

waste with the addition of gelatin variation has been done. Cellulose was made by

the method of delignification and tested the level of α-cellulose and obtained level

94.94%. In this research, blend of white powder with 0.83 gram powder (0 gram

gelatin), 0,92 gram (gelatin 0,5 gram), 1,00 gram (gelatin 1,00 gram), 1,21 gram

(1.50 grams of gelatin). To find out the characterization of blending result, it was

analyzed using FTIR (Fourier Transform Infra Red), SEM (Scanning Electron

Microscopy), TGA (Thermo Gravimetric Analyzer). The results of the

characterization of FTIR PLA-cellulose have OH absorption at 3429.43 cm-1, C =

O at 1759.08 cm-1, C-C at 1488.18 cm-1, C-H at 1366.82 cm-1, O-CH2 on 1186,22

cm-1. Whereas in blending of PLA-cellulose-gelatin there was OH absorbtion at

3332.05 cm-1, C-H at 2892.02 cm-1, C=O at 1752.69 cm-1, C-C at 1490.14 cm-1,

O-CH2 at 1106.20 cm-1. The result of characterization of SEM blending PLA-

cellulose had random and unified morphology, whereas in blending of PLA-

cellulose-gelatin had more morphology, the best blending results were indicated

by variation addition of 1.5 gram. The result of DTG / TGA PLA-cellulose-gelatin

characterization was obtained by increasing degradation temperature after gelatin

addition at DTG result, degradation with highest velocity in addition of gelatin 1,5

gram of degradation temperature 270,0℃ with speed 409,1μg / min. In accordance

with the DTG results, the highest decrease in TGA results in addition of 1.5 gram

of gelatin with a decrease in the period of 30.3% at 233.2℃.

Keywords: Blending, Poly Lactid Acid (PLA), Delignification, Cellulose,

Gelatin.

Page 3: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

ABSTRAK

PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI ASAM

LAKTAT (PLA) DENGAN SELULOSA DARI LIMBAH PADAT

TAPIOKA

Oleh

Dona Mailani Pangestika

Pada penelitian ini telah dilakukan blending poli asam laktat dengan selulosa dari

limbah padat tapioka dengan penambahan variasi gelatin. Selulosa dibuat dengan

metode delignifikasi dan dilakukan uji kadar 𝛼-selulosa dan didapat kadar

94,94%. Pada penelitian ini diperoleh hasil blending berupa serbuk putih dengan

berat serbuk 0,83 gram (gelatin 0 gram), 0,92 gram (gelatin 0,5 gram), 1,21 gram

(gelatin 1,50 gram). Untuk mengetahui karakterisasi hasil blending maka

dilakukan analisis menggunakan FTIR (Fourier Transform Infra Red), SEM

(Scanning Electron Microscopy), TGA (Thermo Gravimetric Analyzer). Hasil

karakterisasi FTIR PLA-selulosa terdapat serapan O-H pada 3429,43 cm-1, C=O

pada 1759,08 cm-1, C-C pada 1488,18 cm-1, C-H pada 1366,82 cm-1, O-CH2 pada

1186,22 cm-1. Sedangkan pada blending PLA-selulosa-gelatin terdapat serapan O-

H pada 3332,05 cm-1, C-H pada 2892,02 cm-1, C=O pada 1752,69 cm-1, C-C pada

1490,14 cm-1, O-CH2 pada 1106,20 cm-1. Hasil karakterisasi SEM blending PLA-

selulosa memiliki morfologi yang acak dan belum menyatu, sedangkan pada

blending PLA-selulosa-gelatin memiliki morfologi yang lebih merata, hasil

pencampuran terbaik ditunjukan oleh penambahan variasi 1,5 gram. Hasil

karakterisasi DTG PLA-selulosa-gelatin diperoleh suhu degradasi semakin

meningkat setelah penambahan gellatin, degradasi dengan kecepatan paling tinggi

pada penambahan gelatin 1,5 gram pada suhu degradasi 270,0℃ dengan

kecepatan 409,1𝜇g/min. Sesuai dengan hasil DTG penurunan masa tertinggi pada

hasil TGA penambahan gelatin 1,5 gram dengan penurunan masa sebesar 30,3%

pada suhu 233,2℃.

Kata Kunci : Blending, Poli asam laktat (PLA), delignifikasi, selulosa, gelatin.

Page 4: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI ASAM

LAKTAT DENGAN SELULOSA DARI LIMBAH PADAT TAPIOKA

Oleh

DONA MAILANI PANGESTIKA

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar

SARJANA SAINS

Pada

Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2017

Page 5: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis
Page 6: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis
Page 7: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Gisting 12 Mei 1995, anak ketiga dari

empat bersaudara, dari Bapak Priyanto S dan Ibu Siti

Nuryani. Penulis mulai menempuh pendidikan pada tahun

2001 di SD Negeri 1 Purwodadi dan lulus pada tahun 2007,

kemudian penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 1

Gisting dan lulus pada tahun2010. Padatahun yang sama

penulis melanjutkan pendidikan di SMA Negeri 1 Sumberejo dan lulus tahun 2013.

Penulis melanjutkan pendidikan di Universitas Lampung Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam jurusan Kimia pada tahun 2013.

Selamamenjadi mahasiswa, penulispernahmengikuti aktivitas organisasi Kader Muda

(KAMI) HIMAKI tahun 2013-2014 FMIPA Unila, Anggota Muda Rois (AMAR)

tahun 2013-2014, Anggota Departemen Advokasi dan Kesejahteraan Mahasiswa

(ADKESMA) tahun 2014-2015, Anggota Bidang Sosial Masyarakat (SOSMAS)

HIMAKI FMIPA Unila pada tahun 2014-2015, dan menjadi Sekretaris Bidang Sosial

Masyarakat (SOSMAS). Penulis juga pernah menjadi Asisten Dosen pada praktikum

Kimia Dasar Kimia angkatan 2015 pada tahun 2015, praktikum Kimia Organik

Biologi angkatan 2015 pada tahun 2016, praktikum Kimia Organik I Kimia angkatan

2015 pada tahun 2016, praktikum Kimia Dasar Teknologi Hasil Pertanian (THP)

Page 8: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

angkatan 2016 pada tahun 2017, praktikum Kimia Dasar Agribisnis angkatan 2016

pada tahun 2017, dan praktikum Kimia Organik II Kimia angkatan 2015 pada tahun

2017.Tahun 2017 penulis telah menyelesaikan praktik kerja lapangan yang berjudul

Karakterisasi dan Blending Poli Asam Laktat dengan Selulosa dari Limbah Padat

Tapioka di Laboratorium Kimia Organik Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. Penulis melaksanakan kegiatan KKN

RM (Revolusi Mental) di Desa Tanjung Ratu Ilir Kecamatan Way Pengubuan

Kabupaten Lampung Tengah pada bulan Juli-Agustus 2016.

Page 9: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

“Barang siapa mempermudahkan kesulitan orang lain maka Allah akan

mempermudah urusannya di dunia dan akhirat”

“Do the best, be good, then you

will be the best”

Page 10: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

Atas Rahmat Allah SWT Kupersembahkan Karya Sederhanaku ini

Teruntuk

Bapak dan Ibuku tercinta yang senantiasa memberikan do’a, kasih sayang, dukungan, motivasi dan

semangat kepada ananda selama ini

Seluruh keluarga besarku, mbak dan adikku tercinta yang selalu memberikan semangat, motivasi dan mendoakan keberhasilanku

Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T dan semua Dosen Jurusan Kimia yang telah membimbing dan mendidik ananda selama menempuh

pendidikan di kampus

Sahabat dan teman-temanku yang selalu berbagi kebahagiaan

Almamater tercinta Universitas Lampung

Page 11: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

SANWACANA

Alhamdulillah tsummal hamdulillah, segala puji hanya bagi Allah, Rabb semesta

alam yang telah memberikan nikmat-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi yang berjudul PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN

PADA BLENDING POLI ASAM LAKTAT (PLA) DENGAN SELULOSA

DARI LIMBAH PADAT TAPIOKA. Bacaan Allahumma sholli wasallim

wabaarik ‘alaihi semoga tetap terlimpahkan kepada Nabi Muhammad SAW yang

memberikan syafa’atnya kepada seluruh umatnya di dunia dan di akhirat, Aamiin.

Teriring do’a yang tulus, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-

besarnya kepada :

1. Kedua orang tuaku tercinta, Priyanto S dan Siti Nuryani yang telah merawat,

membesarkan,, dan mendidik penulis dengan kasih sayang kesabaran, dan

penuh pengorbana. Keduanya adalah alasan penulis hidup didunia, karya kecil

ini penulis persembahkan kepada papa dan mama sebagai bukti sepenggal

cinta dari penulis.

2. Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

yang telah membimbing, mendidik, dan mengarahkan penulis dengan

Page 12: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

kesabaran dan kasih sayang yang tulus sehingga skripsi ini dapat

terselesaikan. Semoga barokah Allah selalu menyertai Beliau.

3. Ibu Dra. Aspita Laila, M.S. selaku pembimbing II penulis yang telah

membimbing penulis dengan penuh kesabaran dan keikhlasan sehingga skripsi

ini dapat terselesaikan. Semoga Allah membalasnya dengan kebaikan.

4. Ibu Rinawati, Ph.D. selaku pembahas penulis yang telah memberikan

bimbingan, arahan, dan nasihat kepada penulis sehingga skripsi ini dapat

terselesaikan. Semoga Allah membalasnya dengan keberkahan.

5. Bapak Prof. Suharso, Ph.D selaku pembimbing akademik penulis yang telah

memberikan motivasi, arahan, dan nasihat sehingga penulis dapat menempuh

pendidikan dengan baik di Jurusan Kimia FMIPA Unila. Semoga Allah selalu

memberikan rahmat kepadanya.

6. Bapak Prof. Warsito, Ph.D. selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

7. Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku Ketua Jurusan Kimia

FMIPA Unila dan seluruh Bapak/Ibu dosen Jurusan Kimia FMIPA Unila.

8. Bapak dan Ibu DosenJurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung yang telah

mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis.

9. Mbak Wiwit, Pak Gani, Mbak Ani, Mbak Liza, Uni Kidas, Mas Nomo, Pak

Man, Pak John, Uni Gus, Mbk Umi terimakasih atas bantuan, canda dan tawa

kepada penulis selama mengerjakan tugas akhir ini.

10. Kakak-kakakku tercinta Riska Juniar, Devi Novitasari dan Doni Mailana

Pangestu yang telah memberikan semangat, dukungan, dan keceriaan kepada

penulis, semoga barokah Allah selalu menyertai mereka.

Page 13: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

11. Partner penelitianku Aulia Pertiwi Tri Yuda S.Si, Khalimatus Sa’diah, S.Si,

Siti Mudmainah, S.Si, dan Shela Anggun S, S.Si. yang telah memberikan

semangat dan dukungan kepada penulis, semoga Allah selalu memberikan

kelancaran dan barokah kepada mereka.

12. Sahabat – sahabat seperjuangan ku di Laboratorium Kimia Organik Wahyuni

Dewi Lestari, Vicka Andini, Nurul Fatimah, Anggun Ferlia Sari, Nita

Yuliyan, Arni Nadya Ardelita, Badiatul Niqmah, Inggit Borisha, Erva

Alhusna, Nessia Kurnia. Terimakasih atas canda dan tawa serta motivasi

untuk lulus bersama. Maafkan aku yang telah mendahului kalian, maaf aku

bukan penghianat. Semoga kalian semua segera menyusul.

13. Patner pimpinan Himaki periode 2015-2016 Arief Aulia Rahman, Arni Nadya

Ardelita, Fentri Haryanti, Melita Sari, Radho Alkausar, Febri Ardhiyansyah,

Ismi Ambalika, Yudha Ari Satria, Eka setiososari, Nurhastriana, Vicka

Andini, Ezra Rheinsky Tiarsa, Anggi Widiawati, Sri Wahyuni yang telah

memberikan semangat dan dukungan.

14. Spesial teruntuk sahabatku Aulia Pertiwi Tri Yuda, Eka Setiososari, Indah tri

Yulianti yang selalu memberikan keceriaan dan kasih sayang kepada penulis.

Semoga Allah membalasnya dengan keberkahan.

15. Spesial juga untuk keluargaku tercinta kimia 2013, (CHETIR), Atun, Lulu,

Anggi, Aulia, Diky, Paul, Siti, Celli, Citra, Dian, Erva, Fatimah, Fika,

Khalimah, Febri, Indah, Maya, Megafhit, Mia, Nabilla, Nita, Riyan W, Shelta,

Gita, Nisa, Vicka, Wahyuni, Yuvica, Eky, Ana, Inggit, Widya, Awan, Arief,

Dewi, Korina, Esti, Nora, Fera, Vyna, Bara, Yunitri, Dilla, Badi, Nova, Linda,

Shela, Renita, Ridho, Kurnia, Nurma, Ismi, Eka, Herma, Ines, Anita, Oci,

Page 14: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

Yulia, Murnita, Fentri, Riska, Rian, Verdi, Dodi, Yolanda, Eka M, Nia, Uut,

Nurul, Kiki, Netty, Gesa, Yuni, Tyas, Anggun, Mawar, Della, Radho, Arni,

Mita, Sinta, Anton, Melita, Melia, Monica, Kartika, Ezra, dan Tika,

terimakasih telah menjadi keluarga yang selalu memberikan keceriaan dan

kasih sayang kepada penulis. Semoga tali silaturahmi kita tetap terjaga, dan

semoga kita semua sukses.

16. Kakak satu bimbingan Mba yepi, Mba Tiara, Mba Taskia, Mba Endah dan

Kak Ridho. Terimkasih atas ilmu dan bantuan yang telah diberikan kepada

penulis.

17. Kakak selaboratorium Kimia Organik serta adik adik laboratorium Mba

Ajeng, Mba Susy, Mba Dona, Mba Ningrum, Kak Arif, Kak Radius, Kak Tri,

Laili, Herda, Kartika, Elisabeth, Gabriel, Dicky, Risa, Wahyu, Ela dan Rizki

fijar. Terimakasih atas kerjasama dalam lab nya. Semoga allah selalu

melindungi kalian semua.

18. Spesial juga untuk teman-teman KKN Desa Tanjung Ratu Ilir Randika

Gumilar, Siti Apriani, Shinta Rintis, Uchi Hidayat, Rio Permono, Aditria

Paraamarta yang pernah memberikan keceriaan, semangat, dan dukungan

kepada penulis. Semoga Allah membalasnya dengan keberkahan.

19. Adik adik sebimbingan ku, Nella, Cloudina, Hamidin, Dhia dan Yolanda

teman seangkatan yang menjadi adik sebimbingan Semoga kalian selalu sabar

untuk menunggu dan menunggu. Tetap semangat mengejar S.Si nya.

20. Seluruh mahasiswa kimia angkatan 2011, 2012, 2014, dan 2015.

21. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Page 15: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

Akhir kata, penulis memohon maaf kepada semua pihak apabila skripsi ini masih

terdapat kesalahan dan kekeliruan, semoga skripsi ini dapat berguna dan

bermanfaat sebagaimana mestinya, Aamiin.

Bandar Lampung, September 2017

Penulis

Dona Mailani Pangestika

Page 16: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

ii

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................ i

DAFTAR ISI ............................................................................................. ii

DAFTAR TABEL ..................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. v

I. PENDAHULUAN ............................................................................. 1

A. Latar Belakang ............................................................................. 1

B. Tujuan Penelitian ......................................................................... 3

C. Manfaat Penelitian ....................................................................... 3

II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... 4

A. Singkong ........................................................................................ 4

B. Onggok .......................................................................................... 5

C. Selulosa .......................................................................................... 7

D. Selulosa Sebagai Bahan Pengisi ..................................................... 10

E. Poli Asam Laktat ............................................................................. 12

F. Gelatin ............................................................................................. 15

G. Analisis dan Karaakterisasi Hasil Blending Polimer ....................... 19

1. FTIR (Fourier Transform Infra Red) ................................. 19

2. SEM (Scanning Electron Microscopy) ................................ 20

3. TGA (Thermo Gravimetric Analyzer)) ............................... 22

III. METODELOGI PENELITIAN ....................................................... 25

A. Waktu dan Tempat Penelitian ...................................................... 25

B. Alat dan Bahan .............................................................................. 25

C. Prosedur Penelitian ........................................................................ 26

1. Preparasi Sampel ....................................................................... 26

2. Isolasi Selulosa dari Onggok ..................................................... 26

3. Penentuan Kadar Selulosa menggunakan Metode Uji

SNI 0444:2009 .............................................................................. 27

4. Blending Selulosa dengan Poli Asam Laktat ............................. 29

Page 17: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

iii

5. Analisis FT-IR ......................................................................... 29

6. Analisis SEM ........................................................................... 29

8. Analisis TGA ........................................................................... 30

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 31

A. Pembuatan Selulosa ...................................................................... 31

B. Penentuan Kadar Selulosa ........................................................... 32

C. Blending Poli Asam Laktat dengan Selulosa ................................ 33

D. Analisis FTIR .............................................................................. 35

E. Analisis SEM ............................................................................... 37

F. Analisis TGA/DTG ...................................................................... 39

V. KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 43

A. Kesimpulan .................................................................................. 43

B. Saran ............................................................................................ 44

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 45

LAMPIRAN ................................................................................................ 49

Page 18: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Produksi Singkong Provinsi Lampung Tahun 2008-2013 ....................... 4

2. Komposisi Kimia Onggok ..................................................................... 6

3. Kadar 𝛼-selulosadari Limbah Padat Tapioka .......................................... 33

4. Perbandingan Data FTIR Hasil Penelitian .............................................. 37

5. Nilai Derivatogram DTG........................................................................ 39

6. Nilai Termogram TGA ........................................................................... 41

Page 19: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Onggok Industri Tapioka ...................................................................... 6

2. Struktur Kimia Selulosa ....................................................................... 8

3. Struktur Kimia Gelatin ......................................................................... 17

4. Skema SEM ......................................................................................... 21

5. Hasil Spektrum IR ................................................................................ 35

6. Hasil SEM ........................................................................................... 38

7. Hasil DTG ........................................................................................... 40

8. Hasil TGA ........................................................................................... 42

Page 20: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Provinsi Lampung merupakan salah satu daerah penghasil singkong di Indonesia.

Menurut badan pusat statistik Provinsi Lampung 2014, total produksi singkong pada

tahun 2008-2013 mencapai 8.329.201 ton dengan luas wilayah tanam 318.107 Ha.

Banyaknya produksi singkong ini mendorong berdirinya industri tapioka yang

tersebar di seluruh daerah Provinsi Lampung. Adanya industri tapioka memberikan

dampak positif maupun negatif. Dampak positif dapat kita lihat yaitu mengurangi

jumlah pengangguran di provinsi ini serta menjadi salah satu penggerak

perekonomian daerah, sedangkan dampak negatif yang ditimbulkan yaitu adanya

limbah dari pengolahan tapioka. Limbah yang dihasilkan dalam produksi tapioka

diantaranya berupa limbah cair dan limbah padat. Limbah padat berupa onggok

menyebabkan pencemaran lingkungan yang menimbulkan bau yang tidak sedap.

Dalam praktiknya onggok masih dapat diolah menjadi produk yang memiliki nilai

ekonomis. Menurut Lamiya dan Mareta (2010) onggok (limbah padat tapioka)

masih memiliki kandungan senyawa organik seperti air (20%), protein (1,57%),

lemak (0,26%), serat kasar (10%), dan pati (68%). Salah satu komponen onggok

yang masih dapat dimanfaatkan yaitu serat kasar. Serat kasar merupakan bagian dari

onggok yang tidak dapat larut dalam air. Serat kasar pada onggok mengandung

Page 21: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

2

hemiselulosa dan selulosa. Dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan selulosa

dari onggok meliputi proses prehidrolisis, delignifikasi, dan bleaching. Selanjutnya

selulosa yang telah diperoleh akan diblending dengan polimer jenis poli asam laktat.

PLA atau poli asam laktat dapat digunakan sebagai bahan baku plastik karena

sifatnya yang biokompatibel, biodegradable, dan berkelanjutan serta memiliki sifat

kekakuan dan kekuatan yang tinggi (Ishida et al., 2006). Oleh karena itu, PLA

merupakan polimer terbarukan yang paling banyak digunakan di sektor industri dari

pada jenis polimer yang lainnya seperti polihidroksi butirat, polibutilena suksinat,

dan polikaprolakton. Aplikasi PLA murni terbatas karena kelemahan yang

dimilikinya, seperti sifat termalnya yang rendah dengan titik transisi kaca dan titik

leleh PLA berturut-turut 55℃ dan 175 ℃, bersifat regas, dan waktu pengkristalan

lambat. PLA dapat dikompositkan dengan polimer sintetik, tetapi komposit tersebut

kurang disukai karena akan menimbulkan masalah lingkungan. Oleh karena itu,

diperlukan pencampuran polimer alami sebagai penguat untuk mengatasi kelemahan

PLA (Andinie, 2013). Selulosa bersifat hidrofilik sehingga sulit terdispersi di dalam

matriks PLA yang bersifat hidrofobik sehingga kompatibilitas antara selulosa dan

PLA sangat lemah. Penambahan pemlastis, pengemulsi, dan modifikasi permukaan

dilaporkan dapat mengubah kompatibilitas dalam komposit PLA meskipun dapat

menurunkan stabilitas termal dari komposit PLA (Ljungberg 2002).

Gelatin mampu memperbaiki sifat sebagai penghalang pada serbuk hasil blending

PLA-selulosa. Permeabilitas serbuk hasil blending terhadap gas oksigen dan karbon

dioksida menurun seiring dengan bertambahnya jumlah gelatin. Permeabilitas gas

Page 22: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

3

benar – benar bergantung pada interaksi antara matriks polimer dengan gas (Garcia

et al., 2000). Oleh karena itu dalam penelitian ini akan dilihat pengaruh penambahan

gelatin pada blending PLA dengan selulosa menjadi serbuk dengan penambahan

gelatin 0,5 gram dan 1,5 gram. Tujuan utama dari memproduksi serbuk ini adalah

meningkatkan sifat mekanik PLA. Oleh karena itu dalam penelitian ini dilakukan

blending poli asam laktat dengan selulosa dengan penambahan gelatin. Kemudian

hasil blending akan dikarakterisasi menggunakan FTIR (Fourier Transform Infra

Red, SEM (Scanning Electron Microscopy), dan TGA (Thermogravimetric

Analysis).

B. Tujuan Penelitian

Dari penelitian yang dilakukan mempunyai tujuan sebagai berikut :

1. Mengisolasi selulosa dari limbah padat tapioka menggunakan metode

delignifikasi.

2. Mengetahui pengaruh penambahan gelatin pada blending poli asam laktat (PLA)

dan selulosa.

C. Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian diharapkan dapat digunakan untuk

1. Mengurangi limbah padat hasil pengolahan tepung tapioka.

2. Menjadikan selulosa sebagai bahan penguat poli asam laktat.

3. Menambah informasi tentang pengaruh penambahan stabilizer dalam blending

polimer.

Page 23: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Singkong

Singkong merupakan jenis tanaman perdu yang hidup sepanjang tahun. Singkong

mudah ditanam dan dibudidayakan, dapat ditanam di lahan yang kurang subur,

resiko gagal panen 5% dan tidak memiliki banyak hama. Di provinsi Lampung

singkong merupakan komoditi utama bagi petani. produksi singkong di Provinsi

Lampung pada tahun 2008 – 2013 mencapai 8.329.201 ton singkong, disajikan

pada Tabel 1.

Tabel 1. Produksi Singkong Provinsi Lampung Tahun 2008-2013.

Produksi Singkong per

Tahun

Luas Panen (Ha) Singkong (ton)

2008

2009

2010

2011

2012

2013

318.969

309.047

346.217

368.096

324.749

318.107

7.721.882

7.569.178

8.637.594

9.193.676

8.387.351

8.329.201

Sumber : BPS Provinsi Lampung (2014).

Banyaknya petani penanam singkong mendorong berkembangnya industri tapioka

di Lampung. Pabrik singkong yang tersebar di provinsi Lampung mencapai lebih

Page 24: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

5

dari 70 pabrik. Perkembangan industri tapioka memberikan dampak bagi

kehidupan masyarakat, dampak tersebut dapat bersifat positif maupun negatif.

Dampak positif yaitu membawa terjadinya penyerapan tenaga kerja dan sebagai

penggerak perekonomian daerah sekitar, sedangkan dampak negatif yang dapat

ditimbulkan antara lain adalah dampak limbah terhadap lingkungan yang cukup

besar. Dari proses pengolahan tapioka dihasilkan limbah sekitar 75% dari bahan

mentahnya. Dari limbah yang dihasilkan dapat didaur ulang menjadi produk yang

bermanfaat. Limbah yang dapat didaur ulang menjadi produk lain. Seperti limbah

padat onggok, karena limbah tersebut masih mengandung serat, karbohidrat,

protein, lemak, asam organik dan mineral.

B. Onggok

Onggok merupakan limbah dari industri tapioka yang berbentuk padatan yang

diperoleh pada proses ekstraksi. Pada proses ekstraksi ini diperoleh suspensi pati

sebagai filtratnya dan ampas yang tertinggal sebagai onggok. Adapun komposisi

kimia onggok dapat dilihat pada Tabel 2 dan penampakan onggok pada Gambar 1.

Komponen penting yang terdapat dalam onggok adalah pati dan serat kasar. Pati

dan serat kasar yang terdapat di onggok dapat diuraikan secara enzimatis sebagai

bahan baku bioetanol. Kandungan ini berbeda untuk setiap daerah tempat

tumbuh, jenis dan mutu ubi kayu, teknologi yang digunakan, dan penanganan

ampas itu sendiri (Fahmi, 2008).

Page 25: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

6

Gambar 1. Onggok industri tapioka (Tarmudji, 2009).

Selama ini onggok hanya dikeringkan dan digunakan sebagai makanan ternak.

Sebenarnya limbah padat industri tapioka (onggok) dapat dijadikan sebagai

sumber karbon karena masih mengandung pati sebanyak 75% dari bobot kering

yang tidak terekstrak. Limbah ini memiliki kandungan protein yang rendah dan

serat yang tinggi. Onggok juga termasuk limbah organik yang banyak

mengandung karbohidrat, protein dan gula seperti glukosa, arabinosa, xilosa,

dekstran dan manosa. Adapun komposisi onggok (limbah padat industri tapioka)

dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Komposisi Kimia Onggok.

Komposisi kimia (%) A

B C

Air 14,32 16,86 20,00

1,57

0,26

-

10,00

68,00

Protein 0,80 6,42

Lemak 0,25 0,25

Abu - 8,50

Serat kasar 21,92 8,14

Pati 60,60 62,97

Sumber : (A. Hendri et al., 1999); (B. Tjiptadi et al., 1982); (C. Lamiya dan

Mareta, 2010).

Page 26: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

7

Menurut Kementrian Lingkungan Hidup (2009), industri tapioka skala besar

umumnya dengan kapasitas 700 ton per hari dapat menghasilkan tapioka sebanyak

140 ton per hari dan onggok yang dihasilkan sejumlah 175 ton per hari.

Banyaknya jumlah limbah padat yang dihasilkan akan menjadi pencemar

lingkungan jika tidak diolah menjadi produk yang bermanfaat seperti

dikonversikan menjadi selulosa.

C. Selulosa

Selulosa pertama kali dijelaskan oleh Anselme Payen pada 1838 sebagai serat

padat yang tahan dan tersisa setelah pemurnian jaringan tanaman dengan asam

dan amonia (Saxena, 2007). Payen mengamati bahwa bahan yang telah

dimurnikan mengandung satu jenis senyawa kimia yang seragam, yaitu

karbohidrat. Hal ini berdasarkan residu glukosa yang mirip dengan pati. Payen

juga mengatakan bahwa selulosa adalah isomer dari bahan penyusun pati

(Zugenmaier, 2008). Selulosa banyak ditemukan di alam, merupakan konstituen

utama dari dinding sel tumbuh-tumbuhan dan rata-rata menduduki sekitar 50%

dalam kayu tertentu. Selulosa juga menjadi konstituen utama dari berbagai serat

alam yang terjadi sebagai rambut-rambut biji yang mengelilingi biji-bijian dari

beberapa jenis tumbuhan misalnya kapas, sebagai kulit bagian dalam kayu yang

berserat, batang, dan konstituen-konstituen berserat dari beberapa tangkai daun

(serat-serat daun). Jumlah selulosa dalam serat bervariasi menurut sumbernya dan

biasanya berkaitan dengan bahan-bahan seperti air, lilin, pektin, protein, lignin

dan substansi-substansi mineral. Derajat polimerisasi dari selulosa kapas berkisar

15.000, dibandingkan dengan sekitar 10.000 untuk selulosa kayu. Pemisahan

Page 27: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

8

selulosa kayu dari lignin menyebabkan penurunan DP ke sekitar 2600 (Stevens,

2001).

Selulosa merupakan homopolisakarida yang tersusun atas unit – unit β-D-

glukopiranosa yang terikat satu sama lain dengan ikatan – ikatan glikosida (1-4).

Berdasarkan derajat polimerisasi dan kelarutan dalam senyawa natrium

hidroksida 17,5%, selulosa dapat dibedakan atas tiga jenis yaitu :

1. Selulosa α (Alpha Cellulose) adalah selulosa berantai panjang, tidak larut

dalam larutan NaOH 17,5% atau larutan basa kuat dengan derajat

polimerisasi 600 – 1500.

2. Selulosa β (Beta Cellulose) adalah selulosa berantai pendek, larut dalam

larutan NaOH 17,5 % atau basa kuat dengan derajat polimerisasi 15 – 90,

dapat mengendap bila dinetralkan.

3. Selulosa γ (Gamma Cellulose) adalah sama dengan selulosa β, tetapi derajat

polimerisasinya kurang dari 15. Struktur kimia dari selulosa dapat dilihat

pada Gambar 2. berikut ini

Gambar 2. Struktur Kimia Selulosa.

Sifat – sifat selulosa adalah :

Tidak berwarna.

Tidak larut dalam air dan alkali.

Page 28: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

9

Dapat dihidrolisis sempurna dalam suasana asam menghasilkan glukosa.

Hidrolisis tak sempurna menghasilkan maltosa.

Selulosa α merupakan kualitas selulosa yang paling tinggi (murni). Selulosa α

>92% memenuhi syarat untuk digunakan sebagai bahan baku utama pembuatan

propelan dan atau bahan peledak. Sedangkan selulosa kualitas dibawahnya

digunakan sebagai bahan baku pada industri kertas dan industri sandang / kain.

Ditinjau dari strukturnya, diharapkan selulosa mempunyai kelarutan yang besar

dalam air, karena banyaknya kandungan gugus hidroksil yang dapat membentuk

ikatan hidrogen dengan air (antaraksi yang tinggi antara pelarut-terlarut). Akan

tetapi kenyataannya tidak demikian, selulosa bukan hanya tak larut dalam air

tetapi juga dalam pelarut lain. Penyebabnya ialah kekakuan rantai dan tingginya

gaya antar-rantai akibat ikatan hidrogen antar gugus hidroksil pada rantai yang

berdekatan. Faktor ini dipandang menjadi penyebab kekristalan yang tinggi dari

serat selulosa.

Turunan selulosa telah digunakan secara luas dalam sediaan farmasi seperti etil

selulosa, metil selulosa, karboksimetil selulosa, dan dalam bentuk lainnya yang

digunakan dalam sediaan oral, topikal, dan injeksi. Sebagai contoh, karboksimetil

selulosa merupakan bahan utama dari SeprafilmTM, yang digunakan untuk

mencegah adesi setelah pembedahan. Baru-baru ini, penggunaan selulosa

mikrokristal dalam emulsi dan formulasi injeksi semipadat telah dijelaskan.

Penggunaan bentuk-bentuk selulosa dalam sediaan disebabkan sifatnya yang inert

dan biokompatibilitas yang sangat baik pada manusia (Jackson et al.,2011).

Page 29: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

10

Selulosa merupakan polimer yang relatif stabil dikarenakan adanya ikatan

hidrogen. Selulosa tidak larut dalam pelarut air dan tidak memiliki titik leleh.

Serat selulosa juga memiliki fleksibilitas dan elastisitas yang baik sehingga dapat

mempertahankan aspect ratio (perbandingan panjang terhadap diameter (P/d))

yang tinggi selama proses produksi. Selulosa nanoserat memiliki beberapa

keuntungan seperti: densitas rendah, sumber yang dapat diperbaharui,

biodegradable, mengurangi emisi karbondioksida di alam, kekuatan dan modulus

yang tinggi, permukaan yang relatif reaktif sehingga dapat digunakan untuk

grafting beberapa gugus kimia, dan harga yang murah (Frone et al., 2011).

D. Selulosa sebagai bahan pengisi

Serat selulosa saat ini banyak digunakan sebagai material penguat yang potensial

karena memiliki banyak keuntungan seperti ketersediaan yang melimpah, massa

yang rendah, biodegradabel, murah, dapat diperbaharui, abrasif rendah,

merupakan limbah biomassa, dan sifat-sifat mekanik yang baik (Asnetty, 2007).

Serat selulosa juga mempunyai kekurangan seperti absorpsi kelembapan, stabilitas

termal yang rendah, dan kompatibilitas yang rendah dengan matriks polimer

hidrofobik (Gaol et al., 2013). Sifat dari serat selulosa dipengaruhi oleh banyak

faktor seperti iklim, jadwal panen, kematangan, desortikasi, kerusakan, modifikasi

serat, teksil dan proses teknik. Untuk memahami sifat-sifat serat alami sebagai

penguat komposit, maka menjadi perlu untuk mengetahui sifat mekanik, sifat fisik

dan sifat kimia serat-serat alami (Van de Velde, 2001).

Page 30: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

11

Serat selulosa mempunyai kekuatan dan kekakuan yang relatif tinggi, dan densitas

yang rendah. Perbedaan sifat mekanik dapat digabungkan kedalam serat alami

selama periode pemrosesan. Teknik digesti pada serat adalah faktor yang sangat

penting dalam menentukan struktur begitu juga nilai karakteristik serat. Modulus

elastik dari sejumlah besar serat alami seperti kayu sekitar 10 GPa. Serat selulosa

dengan modulus diatas 40 GPa dapat dipisahkan dari kayunya dengan proses

kimia. Serat tersebut selanjutnya dapat dibagi menjadi mikrofibril dengan

modulus elastik sebesar 70 GPa (Kalia et al, 2013).

Serat selulosa bersifat higroskopis; absorpsi kelembapan dapat menyebabkan

penggelembungan serat sehingga menghasilkan keretakan mikro dari komposit

dan degradasi sifat mekanik. Permasalahan ini dapat diatasi dengan mereaksikan

serat ini dengan bahan kimia yang mengurangi gugus hidroksil yang terlibat

dalam pembentukan ikatan hidrogen dalam molekul selulosa. Perlakuan secara

kimia dapat mengaktifkan gugus – gugus ini atau menghasilkan gugus baru yang

dapat secara efektif terikat dengan matriks.

Penggabungan antara polimer dengan polimer lainnya dapat dicapai melalui

proses blending (pencampuran), laminating, atau coating (pelapisan) dengan sifat

– sifat yang diinginkan. Blending adalah prosedur yang lebih mudah dan cara

yang lebih efektif untuk membuat bahan polimer multifase. Pembuatan

biokomposit berbahan modifikasi antara selulosa dengan poli asam laktat (PLA)

dengan tujuan mengkarakterisasi sifat mekanik, absorpsi kelembapan, dan sifat

biodegradasi. Hasilnya adalah bahwa selulosa dapat menurunkan absorpsi

kelembapan, dan dapat juga mengurangi laju transmisi oksigen dengan

Page 31: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

12

meningkatkan konsentrasi selulosa modifikasi. Tetapi film modifikasi selulosa ini

kurang efektif dalam memperlambat laju peresapan uap air (Gaol et al., 2013).

E. Poli asam laktat

Poli asam laktat merupakan keluarga aliphatic polyesters yang biasanya dibuat

dari alfa asam hidroksi yang ditambahkan asam poliglikolat atau polimandelat.

Poli asam laktat memiliki sifat tahan panas, kuat, dan merupakan polimer yang

elastis (Auras, 2002). Poli asam laktat yang terdapat di pasaran dapat dibuat

melalui fermentasi karbohidrat ataupun secara kimia melalui polimerasi

kondensasi dan kondensasi azeotropik (Auras, 2006). Polimer Poli asam laktat

dapat terurai di tanah baik dalam kondisi aerob ataupun anaerob dalam kurun

waktu enam bulan sampai lima tahun (Auras, 2002). Pada umumnya PLA

dipergunakan untuk menggantikan bahan yang transparan dengan densitas dan

harga tinggi. Bahan plastik yang digantikan dari jenis PET (1.4 g/cc, 1.4 usd/kg),

PVC lentur (1.3 g/cc, 1 usd/kg) dan selofan film. Dibanding PP (0.9 g/cc, 0.7

usd/kg) dan HIPS (1.05 g/cc, 1 usd/kg), PLA dapat dikatakan kurang

menguntungkan, namun mempunyai kelebihan lain yaitu ramah lingkungan. PP

dan HIPS berasal dari minyak bumi dan jika dibakar akan menimbulkan efek

pemanasan gobal (Nasiri, 2008).

Kelebihan poli asam laktat pada jenis BOPLA (bioriented PLA atau bentuk

stretch dua arah) dimana twist dan deadfold mirip seperti selofan dan PVC, karena

itu BOPLA dipergunakan juga untuk film yang tipis untuk pembungkus permen.

BOPLA mempunyai barier yang bagus untuk menahan aroma, bau, molekul

solven dan lemak sebanding dengan PET atau nilon 6. Sebagai bahan polar poli

Page 32: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

13

asam laktat mempunyai tegangan 38 dynes/cm2 sehingga mudah untuk di-print

dengan berbagai tinta tanpa proses “flame dan corona” seperti halnya BOPP atau

film yang lain. Poli asam laktat merupakan penyekat yang bagus dengan suhu

gelas atau Tg 55-65 deg, inisiasi sealing bisa dimulai pada suhu 80 deg sama

dengan sealant dari 18% EVA. Gabungan antara kemudahan untuk di-seal dan

tingginya barier untuk aroma dan bau maka PLA dapat digunakan sebagai lapisan

paling dalam untuk pengemas makanan (Nasiri, 2008).

Kekurangan PLA adalah densitas lebih tinggi (1,25 g/cc) di banding PP dan PS

dan mempunyai polaritas lebih tinggi sehingga sulit direkatkan dengan PE dan PP

yang non polar dalam system film multi lapis. PP mempunyai densitas 0.9 g/cc,

denga harga 0.7 usd per kg dan HIPS mempunyai densitas 1.05 g/cc dan harga 1

usd per kg. PLA juga mempunyai ketahanan panas, moisture dan gas barier

kurang bagus dibanding dengan PET. Hal lain yang paling penting adalah

harganya yang masih tinggi yaitu 2,6 usd per kg. usaha untuk menurunkan harga

terus dilakukan oleh Cargill Dow hingga 2 usd per kg supaya kompetitif. Sifat

barier terhadap uap air, oksigen dan CO2 lebih rendah dibandingkan dengan PET,

PP atau PVC. Perbaikan sifat barier dapat dilakukan dengan system laminasi

dengan jenis film lain seperti PE, PVOH, Alufoil, Nanopartikel dan lainnya,

(Nasiri, 2008).

Kelebihan poli asam laktat dibandingkan dengan plastik yang terbuat dari minyak

bumi adalah:

1. Biodegradable, artinya poli asam laktat dapat diuraikan secara alami di

lingkungan oleh mikroorganisme.

Page 33: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

14

2. Biocompatible, dimana pada kondisi normal, jenis plastik ini dapat

diterima oleh sel atau jaringan biologi.

3. Dihasilkan dari bahan yang dapat diperbaharui (termasuk sisa industri) dan

bukan dari minyak bumi.

4. 100% recyclable, melalui hidrolisis asam laktat dapat diperoleh dan

digunakan kembali untuk aplikasi yang berbeda atau bisa digabungkan

untuk menghasilkan produk lain(Botelho, 2004).

5. Tidak menggunakan pelarut organik/bersifat racun dalam memproduksi

poli asam laktat.

6. Dapat dibakar sempurna dan menghasilkan gas CO2 dan air.

Poli asam laktat, menggabungkan sifat terbaik dari bahan alami dan bahan buatan.

Karena bahan ini dibuat dari gula tumbuhan, maka bahan ini menggunakan

sumber yang dapat diperbaharui dan dapat diuraikan kembali sepenuhnya. Selain

itu, bahan ini juga mempunyai sifat-sifat yang sama dengan plastik biasa yang

terbuat dari hidrokarbon, yaitu kuat, lentur dan murah harganya. Setelah para

pecinta lingkungan mulai menunjukkan kepedulian akan merosotnya persediaan

bahan bakar dan menghilangnya lahan pembuangan, para pengusaha pabrik sudah

mencoba untuk mengembangkan beberapa bahan alternatif untuk pengganti

plastik biasa yang terbuat dari hidrokarbon.

Hasil-hasil riset terbaru menunjukkan poli asam laktat mempunyai keunikan dan

kelebihan baik dalam permebilitas, transmisi oksigen, suhu transisi, dan kecepatan

menkompos dibandingkan dengan jenis plastik lain. Poli asam laktat memiliki

permeabilitas uap air yang relatif rendah sehingga memungkinkan layak dijadikan

Page 34: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

15

kemasan. Poli asam laktat juga memiliki laju transmisi oksigen (udara) relatif

lebih tinggi sehingga bisa digunakan untuk pangan yang diinginkan dalam bentuk

cair. Suhu perubahan Poli asam laktat adalah antara 50-60° C sehingga dapat

digunakan untuk kemasan makanan dingin.

F. Gelatin

Gelatin adalah suatu zat yang diperoleh dari hidrolisa parsial kolagen dari kulit,

jaringan ikat putih dan tulang rawan hewan. Gelatin yang berasal dari prekursor

yang diasamkan dikenal sebagai tipe A dan yang berasal dari prekursor yang

dibasakan dikenal sebagai tipe B. Gelatin yang digunakan dalam pembuatan

kapsul atau untuk penyalut tablet. Pembuatan lembaran, keping atau serbuk kasar

sampai halus, kuning lemah atau coklat terang, warna bervariasi tergantung

ukuran partikel. Larutannya berbau lemah seperti kaldu. Jika kering stabil di

udara, tetapi mudah terurai oleh mikroba jika lembab atau dalam bentuk larutan.

Gelatin tipe A menunjukkan titik isoelektrik antara pH 7 dan pH 9; gelatin tipe B

menunjukkan titik isoelektrik antara pH 4,7 dan pH 5,2 (Ditjen POM, 1995).

Kelarutan tidak larut dalam air dingin, mengembang dan lunak bila dicelup dalam

air, menyerap air secara bertahap sebanyak 5 sampai 10 kali beratnya; larut dalam

air panas, dalam asam asetat 6 N dan dalam campuran panas gliserin dan air,

tidak larut dalam etanol, dalam kloroform, dalam eter, dalam minyak lemak dan

dalam minyak menguap (Ditjen POM, 1995). Gelatin larut dalam air panas dan

jika didinginkan akan membentuk gel. Sifat yang dimiliki gelatin bergantung pada

jenis asam amino penyusunnya. Gelatin merupakan polipeptida dengan bobot

molekul tinggi, antara 20,000 g/mol sampai 250,000 g/mol (Keenan, 1994).

Page 35: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

16

Bidang farmasi banyak menggunakan gelatin dalam pembuatan kapsul lunak

maupun keras dan sebagai bahan pengikat dalam sediaan tablet. Gelatin juga

mempunyai banyak fungsi dan sangat aplikatif penggunaannya dalam industri

pangan dan non-pangan. Penggunaan gelatin dalam industri pangan misalnya,

produk jeli, di industri daging dan susu dan dalam produk low fat food

supplement. Pada industri nonpangan gelatin digunakan misalnya pada industri

pembuatan film foto. Penelitian mengenai pemanfaatan gelatin dalam bidang

farmasi khususnya dalam sistem penghantaran sediaan mukoadesif belum banyak

dilakukan. Dari tabel kekuatan polimer bioadesif diketahui bahwa gelatin

mempunyai sifat bioadesif yang cukup baik sehingga dapat digunakan dalam

sistem penghantaran mukoadesif (Chang, 1998). Sistem penghantaran mukoadesif

adalah suatu sistem penghantaran obat dimana obat bersama-sama polimer

bioadesif didesain untuk dapat berkontak lebih lama dengan membran mukosa

dalam saluran pencernaan (Agoes, 2001). Sistem penghantaran mukoadesif ini

bertujuan untuk meningkatkan konsentrasi obat di dalam saluran pencernaan

sehingga memberikan keuntungan farmakokinetik dan farmakodinamik obat.

Gelatin sangat penting dalam rangka diversifikasi bahan makanan, karena nilai

gizinya yang tinggi yaitu terutama akan tingginya kadar protein khususnya asam

amino dan rendahnya kadar lemak. Gelatin kering mengandung kira-kira 84– 86

% protein, 8 – 12 % air dan 2 – 4 % mineral. Dari 10 asam amino essensial yang

dibutuhkan tubuh, gelatin mengandung 9 asam amino essensial, satu asam amino

essensial yang hampir tidak terkandung dalam gelatin yaitu triptofan. Gelatin

diketahui memiliki bentuk yang jernih fleksibel, kuat, dan tidak tembus terhadap

Page 36: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

17

oksigen. Gelatin yang berbentuk film biasa digunakan dalam bidang farmasi dan

industri makanan termasuk mikroenkapsulasi dan lapisan untuk obat. Gelatin juga

digunakan untuk preparasi biokomposit dengan layer silikat seperti MMT untuk

menaikkan sifat fisik dan ketahanan terhadap air.

Dalam suhu atau tekanan tertentu, gelatin menunjukkan tekanan yang reversible.

Gelatin memiliki struktur protein yang unik yang dilengkapi dengan berbagai sifat

fungsional. Dalam larutan, gelatin membentuk senyawa heliks (triple) dan bersifat

amfoter. Gambar 3 adalah struktur kimia gelatin.

Gambar 3. Struktur Kimia Gelatin.

Struktur gelatin terdiri atas rantai asam amino yang dihubungkan oleh ikatan

peptida (Gambar 2.3). Rantai asam amino dominan yang terdapat dalam gelatin

adalah glysin (26 – 34%), prolin (10 – 18%), dan hidroksiprolin (7 – 15%).

Beberapa jenis asam amino lain terdapat pula dalam gelatin, misalnya adalah

alanin (8 – 11%), arginin (8 – 9%), asam aspartat (6-7%) dan asam glutamat (10 –

12%). Meskipun demikian, gelatin bukan merupakan protein yang lengkap. Hal

ini dikarenakan gelatin tidak mengandung asam amino triptofan dan hanya sedikit

mengandung asam amino isoleusin, treonin, metionin, sistein, dan sistin.

Page 37: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

18

Sifat gelatin yang memiliki ikatan rantai molekular yang kaku dan berat hampir

sama dengan polimer sintetis. Pada kondisi tertentu (suhu, solven, pH) gelatin

dapat memiliki bentuk dan karakteristik yang berbeda – beda. Selain itu, gelatin

menunjukkan distribusi massa molekular yang lebih besar. Gelatin dapat

membentuk struktur molekul yang sangat luas bahkan dari bentuk globular yang

kecil dan tidak berbentuk menjadi struktur fibril yang terbentuk dengan baik.

Perbedaan struktur dari unit rantai gelatin menentukan sifat fisik gelatin tertentu.

Kebanyakan polimer sintetis tidak menunjukkan sifat tertentu tersebut seperti

halnya pada sifat biopolimer. Gelatin memiliki gugus fungsi asam dan basa pada

saat yang bersamaan. Gelatin juga mempunya kapasitas untuk membentuk

struktur triple helix yang tidak terdapat pada polimer sintetis. Pembentukan

struktur helix tergantung pada beberapa faktor antara lain adalah keberadaan

ikatan kovalen silang, berat molekul gelatin, keberadaan iminoacid, dan

konsentrasi gelatin dalam larutan. Gelatin juga memiliki interaksi yang spesifik

dengan air yang berbeda dengan polimer sintetis hidrofilik yang lain. Hal tersebut

akan menentukan sifat fisik dan mekanik gelatin.

Sifat fisik dan mekanik pada rantai polimer yang kaku tergantung pada struktur

molekulnya. Maka dari itu, gelatin dengan bentuk fibrilar akan memiliki sifat

khusus yang lain, namun pada bentuk globular sifat tersebut akan hilang sebagian

atau seluruhnya. Bentuk perbedaan molekul (helix-coil) akan mempengaruhi sifat

fisik dan mekanik (Ningwulan, 2012).

Page 38: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

19

G. Analisis dan karakterisasi hasil blending polimer

1. FTIR (Fourier Transform Infra Red)

Jika seberkas sinar inframerah dilewatkan pada suatu sampel polimer, maka

beberapa frekuensinya diabsorpsi oleh molekul sedangkan frekuensi lainnya

ditransmisikan. Transisi yang terlibat pada absorpsi IR berhubungan dengan

perubahan vibrasi yang terjadi pada molekul. Jenis ikatan yang ada dalam

molekul polimer (C-C, C=C, C-O, C=O) memiliki frekuensi vibrasi yang

berbeda. Adanya ikatan tersebut dalam molekul polimer dapat diketahui

melalui identifikasi frekuensi karakteristik sebagai puncak absorpsi dalam

spektrum IR.

Prinsip kerja spektroskopi IR adalah adanya interaksi energi dengan materi.

Misalkan dalam suatu percobaan berupa molekul senyawa kompleks yang

ditembak dengan energi dari sumber sinar yang akan menyebabkan molekul

tersebut mengalami vibrasi. Sumber sinar yang digunakan adalah keramik,

yang apabila dialiri arus listrik maka keramik ini dapat memancarkan infrared.

Berikut instrumentasi dari alat spekroskopi inframerah adalah :

1. Sumber

Energi inframerah yang dipancarkan berasal dari sumber cahaya

inframerah. Cahaya ini melewati celah dengan jumlah energi tertentu

menuju sampel.

2. Interferometer

Cahaya masuk ke dalam interferometer dimana terjadi kode spektral.

Hasil sinyal interferogram selanjutnya keluar dari interferometer.

Page 39: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

20

3. Sampel

Cahaya masuk ke dalam kamar sampel dimana cahaya akan

ditransmitansikan ke permukaan sampel, tergantung pada jenis analisis

yang dikerjakan.

4. Detektor

Sinar akhirnya melewati detektor untuk pengukuran akhir. Detektor

yang digunakan memiliki desain spesial untuk mengukur sinyal

interferogram spesial.

5. Komputer

Sinyal pengukuran didigitalisasi dan dikirim menuju komputer.

Spektrum inframerah ditampilkan untuk interpretasi dan manipulasi lebih

lanjut (Sri, 2011).

2. SEM (Scanning Electron Microscopy)

SEM (Scanning Electron Microscopy) merupakan suatu metode untuk

membentuk bayangan daerah mikroskopis permukaan sampel. Suatu berkas

elektron berdiameter antara 5 hingga 10 nm dilewatkan sepanjang specimen

sehingga terjadi interaksi antara berkas elektron dengan specimen

menghasilkan beberapa fenomena berupa pemantulan elektron berenergi tinggi,

pembentukan elektron sekunder berenergi rendah, penyerapan elektron,

pembentukan sinar-X, atau pembentukan sinar tampak (cathodoluminescence).

Setiap sinyal yang terjadi dapat dimonitor oleh suatu detektor. Penggunaan

SEM diawali dengan merekatkan sampel dengan stab yang terbuat dari logam

spesimen palladium. Kemudian sampel dibersihkan dengan alat peniup,

sampel di lapisi dengan emas dan palladium dalam mesin dionspater yang

Page 40: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

21

bertekanan 1492 x 10-2 atm. Sampel selanjutnya dimasukkan ke dalam

ruangan yang khusus dan kemudian disinari dengan pancaran electron

bertenaga 10 kV sehingga sampel mengeluarkan elektron sekunder dan

elektron terpental yang dapat dideteksi dan detector scientor yang kemudian

diperkuat dengan suatu rangkaian listrik yang menyebabkan timbulnya gambar

CRT (Chatode Ray Tube). Pemotretan dilakukan setelah memilih bagian

tertentu dari objek (sampel) dan perbesaran yang diinginkan sehingga

diperoleh foto yang baik dan jelas (Fenny et al.,, 2013). Berikut skema dari

SEM dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Skema SEM.

Adapun kelebihan teknik SEM yaitu terdapat sistem vakum pada electron-

optical column dan sample chamber yang bertujuan antara lain:

a. Menghilangkan efek pergerakan elektron yang tidak beraturan karena

adanya molekul gas pada lingkungan tersebut, yang dapat mengakibatkan

penurunan intensitas dan stabilitas.

Page 41: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

22

b. Meminimalisasi gas yang dapat bereaksi dengan sampel atau mengendap

pada sampel, baik gas yang berasal dari sampel atau pun mikroskop. Karena

apabila hal tersebut terjadi, maka akan menurunkan kontras dan membuat

gelap detail pada gambar.

Sedangkan kelemahan dari teknik SEM antara lain:

a. Memerlukan kondisi vakum.

b. Hanya menganalisa permukaan

c. Resolusi lebih rendah dari TEM.

d. Sampel harus bahan yang konduktif, jika tidak konduktor maka perlu dilapis

logam seperti emas (Prasetyo, 2011).

3. TGA (Thermo Gravimetric Analyzer)

TGA merupakan suatu teknik mengukur perubahan jumlah dan laju dalam

berat dari material sebagai fungsi dari temperatur atau waktu dalam atmosfer

yang terkontrol. Pengukuran digunakan untuk menentukan komposisi material

dan memprediksi stabilitas termalnya pada temperatur mencapai 1000oC.

Teknik ini dapat mengkarakterisasi material yang menunjukkan kehilangan

atau pertambahan berat akibat dekomposisi, oksidasi, atau dehidrasi.Teknik ini

sesuai untuk berbagai macam material padat termasuk material organik

maupun inorganik (Kadine, 2010).

Analisa TGA banyak digunakan untuk mengkarakterisasi dan menentukan

material. TGA dapat digunakan pada banyak industri seperti pada lingkungan,

makanan, farmasi, petrokimia dan biasanya dengan evolved gas analysis.

Page 42: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

23

Kebanyakan pengujian TGA menggunakan sampel yang dialiri gas inert. Hal

tersebut dilakukan agar sampel hanya bereaksi terhadap suhu selama

dekomposisi. Saat sampel dipanaskan pada atmosfer inert proses terjadi suatu

proses yang biasanya disebut pirolisis. Pirolisis merupakan dekomposisi kimia

dari material organik dengan pemanasan saat tidak adanya oksigen atau reagen

lainnya. Berikut ini merupakan beberapa aplikasi penggunaan TGA:

a. Menentukan perubahan temperatur dan berat karena adanya reaksi

dekomposisi yang biasanya memungkinkan untuk menentukan analisa

komposisi kuantitatif.

b. Menentukan kelembaban, kandungan solvent atau filler.

c. Mengetahui peristiwa reduksi atau oksidasi.

d. Memungkinkan menganalisa reaksi dengan air, oksigen, atau gas reaktif

lainnya.

e. Dapat digunakan untuk mengukur laju penguapan, seperti pengukuran emisi

yang mudah menguap pada campuran liquid.

f. Memungkinkan penentuan temperatur curie pada transisi magnetik dengan

mengukur temperatur dimana kekuatan yang diberikan oleh sebuah magnet

didekatnya akan menghilang pada saat dipanaskan dan akan muncul

kembali saat didinginkan.

g. Membantu mengidentifikasi material plastik dan organik dengan

menentukan temperatur dari bond scissions pada atmosfer inert atau

oksidasi di udara atau oksigen.

h. Mengukur berat dari fiberglass dan isi material inorganik di plastik, laminat,

cat ,primer dan material komposit dengan membakar resin dari polimer.

Page 43: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

24

Kemudian isi dari material tersebut dapat diidentifikasi dengan XPS dan

atau mikroskop. Isi material tersebut dapat berupa carbonblack, TiO2,

CaCO3, MgCO3, Al2O3, Al(OH)3, Mg(OH)2, bubuk, tanah liat kaolin, silika,

dan lain – lain (PerkinElmer, 2010).

Page 44: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian telah dilakukan pada bulan Maret 2017 sampai dengan bulan Mei 2017 di

Laboratorium Kimia Organik Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Lampung, analisis FTIR dilakukan di Universitas

Negeri Padang, analisis SEM (Scanning Electron Microscope) dilakukan di Pusat

Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan (PPGL) Bandung, analisis DTG dan

TGA dilakukan di Unit Pelaksana Teknis Laboratorium Terpadu dan Sentra Inovasi

Teknologi (UPT LTSIT) Universitas Lampung.

B. Alat dan Bahan Penelitian

Alat-alat yang digunakan adalah gelas beaker, Erlenmeyer, labu ukur, cawan petri,

spatula, pipet tetes, gelas ukur, ayakan/saringan, hot plate, hot magnetic stirrer,

refluks, oven, botol gelap, alumunium foil, neraca analitik, indikator universal,

drigen, hot mantle. Dan bahan-bahan yang digunakan adalah limbah padat tapioka

yang telah dikeringkan, HNO3, NaNO2, NaOH, Na2SO3, NaOCl, H2O2, gelatin, poli

asam laktat (PLA), akuades, kloroform.

Page 45: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

26

C. Prosedur Penelitian

1. Preparasi Sampel

Sampel berasal dari pabrik singkong di daerah Lampung Timur. Onggok

kering dicuci menggunakan air bersih kemudian dijemur di bawah sinar

matahari selama 3 hari.

2. Isolasi Selulosa dari Onggok

Pertama limbah padat tapioka dicuci dengan air panas kemudian dikeringkan di

bawah terik matahari selama 1 minggu. Selanjutnya, ditimbang sebanyak 75

gram onggok lalu dimasukkan kedalam erlenmeyer ukuran 2 L lalu

ditambahkan 1 L HNO3 3,5 % kemudian ditambahkan 10 mg NaNO2 dan

dipanaskan di atas hot plate pada suhu 90℃ selama 2 jam sambil diaduk

sesekali. Lalu campuran disaring dari residunya dan dicuci hingga filtratnya

netral. Kemudian residu netral direfluks dengan 350 mL NaOH 2% dan 350

mL Na2SO3 2% pada suhu 50℃ selama 1 jam. Campuran disaring lalu residu

dicuci sampai filtrat netral. Selanjutnya melarutkan residu kedalam 250 mL

NaOCl 1,75 % dan dipanaskan di atas hot plate sampai mendidih selama 30

menit. Kemudian campuran disaring dan residu dicuci sampai filtratnya netral.

Selanjutnya residu dilarutkan kedalam 500 mL NaOH 17,5 % di atas hot plate

pada suhu 80℃ selama 30 menit untuk proses pemurnian. Selanjutnya

campuran disaring dan dicuci hingga pH residu netral. Proses selanjutnya yaitu

pemutihan selulosa dengan merendam residu kedalam 400 mL H2O2 10 % pada

Page 46: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

27

suhu ruang selama 30 menit. Lalu campuran yang di peroleh dicuci hingga pH

netral. Selanjutnya residu dioven pada suhu 60℃ selama 10 jam. Terakhir

didinginkan dan ditimbang hingga diperoleh bobot konstan.

3. Penentuan Kadar α-selulosa menggunakan metode uji SNI 0444:2009

Timbang selulosa sebanyak 1,5 g ± 0,1 g. Sampel dimasukkan ke dalam gelas

piala tinggi 300 mL dan tambahkan 75 mL larutan natrium hidroksida 17,5%,

sebelumnya sesuaikan dulu pada suhu 25⁰ C. Catat waktu pada saat larutan

natrium hidroksida ditambahkan. Aduk pulp dengan alat sampai terdispersi

sempurna. Hindari terjadinya gelembung udara dalam suspensi pulp selama

proses pengadukan. Ketika pulp telah terdispersi, angkat pengaduk dan bersihkan

pulp yang menempel pada ujung batang pengaduk. Bilas batang pengaduk

dengan 25 mL larutan natrium hidroksida 17,5%, tambahkan ke dalam gelas piala,

sehingga total larutan yang ditambahkan ke dalam pulp adalah 100 mL. Aduk

suspensi pulp dengan batang pengaduk dan simpan dalam penangas 25⁰ C.

Setelah 30 menit dari penambahan pertama larutan natrium hidroksida,

tambahkan 100 mL akuades suhu 25⁰ C pada suspensi pulp dan aduk segera

dengan batang pengaduk. Simpan gelas piala dalam penangas untuk 30 menit

berikutnya sehingga total waktu ekstraksi seluruhnya sekitar 60 menit ± 5 menit.

Setelah 60 menit, aduk suspensi dengan batang pengaduk dan tuangkan ke dalam

corong masir. Buang 10 mL sampai 20 mL filtrat pertama, kemudian kumpulkan

filtrat sekitar 100 mL dalam labu yang kering dan bersih. Pulp jangan dibilas atau

dicuci dengan akuades dan jaga agar tidak ada gelembung yang melewati pulp

Page 47: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

28

pada saat menyaring. Pipet filtrat 25 mL dan 10 mL larutan kalium dikromat 0,5

N ke dalam labu 250 mL. Tambahkan dengan hati-hati 50 mL asam sulfat pekat

dengan menggoyang labu. Biarkan larutan tetap panas selama 15 menit, panaskan

pada suhu 125⁰ C sampai 135⁰ C kemudian tambahkan 50 mL aquades dan

dinginkan pada suhu ruangan. Tambahkan 2 tetes sampai 4 tetes indikator ferroin

dan titrasi dengan larutan ferro ammonium sulfat (FAS) 0,1 N sampai coklat

kemerahan. Pada kelarutan pulp tinggi (kandungan selulosa alfa rendah), titrasi

balik dikromat kurang dari 10 mL, volume filtrat dikurangi menjadi 10 mL dan

penambahan asam sulfat menjadi 30 mL. Lakukan titrasi blanko dengan

mengganti filtrat pulp dengan 12,5 mL larutan natrium hidroksida 17,5% dan 12,5

mL akuades. Hasil analisis yang dapat ditentukan keadaan yang paling optimum

menggunakan rumus berikut:

Dimana: X= α-selulosa, dinyatakan dalam persen (%);

V1 = volume titrasi blanko, dinyatakan dalam mililiter (mL);

V2 = volume titrasi filtrat pulp, dinyatakan dalam mililiter (mL);

N = normalitas larutan ferro ammonium sulfat;

A = volume filtrat pulp yang dianalisa, dinyatakan dalam mililiter (mL);

W = berat kering oven contoh uji pulp, dinyatakan dalam gram (g).

Page 48: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

29

4. Blending Selulosa dengan Poli Asam Laktat

0,5 gram selulosa dimasukkan kedalam larutan NaOH 10% sebanyak 50 mL

dan distirrer selama 2 jam pada suhu ruang. Kemudian sebanyak 2, 25 gram

PLA dilarutkan kedalam 30 mL kloroform selama 2 jam pada suhu ruang.

Selanjutkan ditambahkan metanol sebanyak 60 mL tetes demi tetes sambil

diaduk selama 3 jam. PLA disaring menggunakan kertas saring dan pelarut

diuapkan di lemari asam. Lalu PLA yang sudah bebas pelarut, serbuk PLA

kemudian diayak dengan saringan 100 mesh dan dimasukkan kedalam

campuran selulosa dengan NaOH 10% dan diaduk selama 3 jam. Selanjutnya

dilakukan blending PLA-selulosa seperti prosedur sebelumnya, namun

perbedaannya diberi stabilizer berupa gelatin dengan variasi penambahan 0,5

gram dan 1,5 gram. Lalu masing-masing hasil blending PLA-selulosa dan

PLA-selulosa-gelatin dianalisis.

5. Analisis FT-IR

Analisis serbuk menggunakan FT-IR dilakukan dengan cara 0,2 mg serbuk hasil

blending dicampur dengan 2 mg KBr dan dibentuk menjadi pellet. Pellet dari

sampel kemudian dimasukkan ke instrumen FT-IR dengan λ 4000-400 cm-1.

6. Analisis SEM

Analisis menggunakan SEM dilakukan dengan cara serbuk blending dipreparasi

terlebih dahulu dengan mendispersikan komposit ke dalam air, kemudian

komposit yang terdispersi diteteskan di atas tube yang telah diberi perekat. Serat

Page 49: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

30

tersebut dikeringkan pada suhu 105 °C selama 24 jam, lalu dilapisi dengan emas

dan diamatis

7. Analisis TGA

Analisis TGA pada serrbuk hasil blending dilakukan dengan dialiri gas N2

dengan laju alir 20 ml/min dan sampel dipanaskan pada suhu 30-600o C dengan

kecepatan pemanasan 20oC/min. Hasil ditampilkan dalam bentuk kurva.

Page 50: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Dari penelitian yang telah dilakukan maka diperoleh kesimpulan sebabagai berikut:

1. Dari pembuatan selulosa diperoleh 7,84gram serbuk putih dengan rendemen

10% dan dengan kadar 𝛼-selulosa sebesar 94,94%.

2. Blending PLA-selulosa-gelatin menghasilkan serbuk berwarna putih dengan

rendemen 31,26% (gelatin 0 gram), 28,31% (gelatin 0,5 gram), 26,67%

(gelatin 1,0 gram) dan 28,46% (gelatin 1,5 gram).

3. Hasil FTIR PLA-selulosa terdapat serapan O-H pada 3429,43 cm-1, C=O pada

1759,08 cm-1, C-C pada 1488,18 cm-1, C-H pada 1366,82 cm-1, O-CH2 pada

1186,22 cm-1. Sedangkan pada blending PLA-selulosa-gelatin terdapat

serapan O-H pada 3332,05 cm-1, C-H pada 2892,02 cm-1, C=O pada 1752,69

cm-1, C-C pada 1490,14 cm-1, O-CH2 pada 1106,20 cm-1.

4. Hasil SEM menunjukan blending PLA-selulosa memiliki morfologi yang acak

dan belum menyatu, sedangkan pada blending PLA-selulosa-gelatin

menunjukan morfologi yang lebih menyatu. Dari hasil SEM pencampuran

terbaik terlihat pada penambahan gelatin sebanyak 1,5 gram.

5. Hasil DTG/TGA PLA-selulosa-gelatin diperoleh suhu degradasi semakin

meningkat setelah penambahan gelatin pada hasil DTG, degradasi dengan

Page 51: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

44

kecepatan paling tinggi pada penambahan gelatin 1,5 gram suhu degradasi

270,0℃ dengan kecepatan 409,1𝜇g/min. Sesuai dengan hasil DTG penurunan

masa tertinggi pada hasil TGA penambahan gelatin 1,5 gram dengan

penurunan masa sebesar 30,3% pada suhub 233,2℃.

B. Saran

Dari hasil penelitian “Pengaruh Penambahan Gelatin pada Blending Poli Asam

Laktat dengan Selulosa dari Limbah Padat Tapioka” diharapkan dilakukan:

1. Analisis lebih lanjut untuk mengetahui struktur dari senyawa hasil blending

PLA-selulosa-gelatin menggunakan NMR.

2. Penelitian lebih lanjut untuk melakukan variasi waktu dan kecepatan pengadukan

saat blending berlangsung.

Page 52: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

DAFTAR PUSTAKA

Agoes, G. 2001. Pengembangan Sediaan Farmasi. Edisi revisi dan perluasan.

Bandung. Penerbit ITB. Halaman 59-65

Andinie, Resty Dwi. 2013. Perbaikan Sifat Termal danMekanik Komposit Poliasam

Laktat-Nanoselulosa Melalui Asetilasi. FMIPA IPB. Bogor.

Asnetty. 2007.Pengembangan Proses Pembuatan Selulosa Asetat dari Pulp Tandan

Kosong Kelapa Sawit Proses Etanol, Prosiding Seminar Nasional Fundamental

dan Aplikasi. Teknik kimia ITS. Surabaya.

Astuti, Tiara Dewi. 2016. Pembuatan Nanoselulosa dari Limbah Padat Tapioka

(Onggok) dengan Metode Hidrolisis Asam. FMIPA Unila. Lampung.

Auras, R. 2002. Poly(Lactic Acid) Film as Food Packaging Materials. Environmental

Coference USA.

BPS. 2014. Lampung dalam Angka. Badan Pusat Statistik Provinsi Lampung.

Lampung.

Chang, R.K., K.S., Raghavan, dan M.A Hussain. 1998. A study on gelatin capsule

brittleness: moisture tranfer between the capsule shell and its content. J Pharm

Sci. May;87(5):556-8

Ditjen POM. 1995. Farmakope Indonesia. Edisi Keempat. Departemen Kesehatan RI.

Jakarta. Halaman: 2, 3, 683, 1066, 1084, 1085, 1143, 1144.

Fahmi, N. 2008. Pengolahan Tapioka Secara Industri. http://digilib.unimus.ac.id

/files/106jtptunimus-gdl-nurulfahmi-52563.pdf. Diakses tanggal 25 November

2016.

Fenny, R. D, Virdiocrid, M, Hans E. V. 2013. Microskop Electron.

http://id.wikipedia.org/wiki/mikroskop_elektron. Diakses pada tanggal 10

Maret 2016.

Frone Adriana N., Denis M. Panaitescu, Dan Donescu, Catalin I. Spataru, Constantin

Radovinci, Roxana Trusca, and Raluca Somoghi. 2011. Preparation and

Page 53: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

46

Characterization of PVA Composites with Cellulose Nanofibers Obtained By

Ultrasonication. Romania. 487-512.

Gaol, M Roganda L Lumban, Roganda Sitorus, Yanthi S, Indra Surya, Renita

Manurung. 2013. Pembuatan Selulosa Asetat dari 𝛼-selulosa Tandan Kosong

Sawit. Teknik Kimia USU. Medan.

Garcia, M, A,, Martino, M, N,, and Zaritzky, N, E. 2000. Lipid addition to improve

barrier propertiesof edible starch-based films and coatings, Journal of food

Science, 65 (6),94-947.

Harahap, Mahyuni, Thamrin, dan Saharman Gea. 2012. Pembuatan Selulosa Asetat

Dari α-Selulosa Yang Diisolasi Dari Tandan Kosong Kelapa Sawit. Jurnal

FMIPA USU.

Hendri, J. 1999. Kondisi optimum pembuatan selulosa nitrat dari onggok. Jurnal

Sains dan Teknologi. 5(1):5-10.

Huang, Feng-Tuan. 2012. Thermal Properties and Thermal Degradation of Cellulose

Tri-Stearate (CTs). Polymers. 4, pp 1012-1024, 2012.

Ibrahim, S.F. 2011.Thermal Analysis and Characterization of Some Cellulosic

Fabrics Dyed by a New Natural Dye and Mordanted whith Different Mordants.

International Journal of Chemistry. 3(2) 2011.

Ishida N, Saitoh S, Ohnishi T, Tokuhiro K, Nagamori E, Kitamoto K, and Takahashi

H. 2006. Metabolic engineering of Saccharomyces cerevisiae for efficient

production of pure L-(+)-lactic acid. Appl Biochem Biotechnol. 131(1-3):795-

807. doi: 10.1385/ABAB:131:1:795.

Jackson, John K., Kevin Letchford, Benjamin Z Wasserman, Lucy Ye, Wadood Y

Hamad, and Helen M Burt. 2011. The use of Nanocrystalline Cellulose for The

Binding and Controlled Release of Drugs. Int J Nanomedicine. 321–330.

Joseph, T., Wanna, E., Jannine Powell. 1993. Thermal Decomposition of Cotton

Cellulose Treated with Selected Salts. Thermochimica Acta. 22, pp 257-263.

Kadine, Mohomed. 2010. Thermogravimetric Analysis Theory, Operation,

Calibration, and Data Interpretation.Thermal Application Chemist, TA

Instrument

Page 54: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

47

Kalia, Susheel, Sami Boufi, Annamaria Celli and Sarita Kango. 2013. Nanofibrillated

cellulose: surface modification and potential applications. Springer. Verlag

Berlin Heidelberg.

Keenan, T.R. 1994. Gelatin , in Domb, A.J., Kost, J., Wiseman, D.M., (ed.):

Handbook of Biodegradable Polymers, Harwood Academic Publishers,

Amsterdam, hal. 307-309.

Kementerian Lingkungan Hidup. 2009. Panduan Adiwiyata. KLH. Jakarta.

Lamiya, dan Mareta. 2010. Penyiapan Bahan Baku dalam Proses Fermentasi untuk

Pakan Ternak. http:// eprints.undip.ac.id/11310/1/Laporan_final_Lamiya

%26Mareta.pdf. Diakses pada tanggal 3 Maret 2016.

Ljungberg N and Wessle´n B. 2002. The effects of plasticizers on the dynamic

mechanical and thermal properties of poly(lactic acid). J Appl Polym Sci.

86(5):1227-1234.doi:10.1002/app.11077.

Lu J, Askeland P, and Drzal LT. 2008. Surface modification of microfibrillated

cellulose for epoxy composite applications. Polymer. 49:1285-1296. doi:

10.1016/j.polymer.2008.01.028.

Mohadi, R., Saputra, Adi., dan Lesbani, A. 2014. Studi Interaksi Internasional Ion

Logam Mn+2 Dengan Selulosa dari Serbuk Kayu. Jurnal Kimia FMIPA UNSRI.

ISSN 1907-9850. 8(1), januari 2014 pp 1-8.

Nahrowi, Ridho. 2015. Konversi Selulosa Menjadi Karboksimetil Selulosa dari

Tandan Kosong Sawit. FMIPA Unila. Lampung.

Nasiri, Syah Johan.A. 2008. Plastik Ramah Lingkungan dalam Majalah Sentra

Polimer Tahun VII nomor 27.Jakarta.

Ningwulan, Mondya Purna Septa. 2012. Pembuatan Biokomposit Edible Film dari

Gelatin/Bacterial Cellulose Microcrystal (BCMC): Variasi Konsentrasi

Matriks, Filler, dan Waktu Sonikasi. Departemen Teknik Kimia. FT UI. Depok.

Patraini, C. G. 2014. Pembuatan Selulosa Asetat dari α-Selulosa Tandan Kosong

Sawit (TKS). (Skripsi). Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam. Universitas Lampung. Bandar Lampung.

PerkinElmer.2010.Thermogravimetric Analysis (TGA). Perkin Elmer,Inc. USA

Page 55: PENGARUH PENAMBAHAN GELATIN PADA BLENDING POLI …digilib.unila.ac.id/28781/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

48

Prasetyo , Y. 2011. Scanning Electron Microscope and Optical Emission

Spectroscope. http://yudiprasetyo53.wordpress.com/2011/11/07/scanning-

electron-microscope-sem-dan-optical-emmisison-spectroscope-oes. Diakses 8

Maret 2016.

Sumanda, K. Tamara, P.E. Alqani.F.2011. Kajian Proses Isolasi α-selulosa dari

Limbah Batang Tanaman Manihot Escullenta Crantz yang Efisien . Jurusan

Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri. UPN. Jawa Timur.

Saxena G & KG Mukerji. 2007. Management of Nematode and Insect-Borne Plant

Deasease. The Haworth Press. New York. 107-120.

SNI 0444. 2009. http:// [email protected]/ Pulp Cara uji kadar selulosa alfa, beta dan

gamma. Diakses pada 30 November 2016.

Sri, Bandiyah. 2001. Spektrofotometer IR. http://bandiyahsriaprillia-

fst09.web.unair.ac.idartikel_detail-48339-Umum-Spektrofotometer-IR.html.

Diakses pada 29 Maret 2016.

Stevens, M.P. 2001. Kimia Polimer. Jakarta : Pradnya Paramita.

Tarmudji. 2009. Onggok Lampung. http://onggok lampung.multiply.com/journal.

Diakses pada tanggal 25 Februari 2013.

Tjiptadi. 1982. Telaah Pembuatan Glukosa dan Sifat Limbah Cairnya dengan Bahan

Ubi Kayu secara Hidrolisa Asam dalam Rangka Meningkatkan Teknik

Pengolahannya. Tesis. Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor.

152 hlm.

Van De Velde, C.J.H., Bosman, F.T.,Wagener, D.J.2001. Onkologi. Edisi 5.

Yogyakarta. Gadjah Mada University Press. 565-87.

Zugenmaier, P. 2008. Crystalline Cellulose and Derivatives. Heidelberg: Springer-

Verlag. Hal. 2, 7-8.