PRODUKSI PATI TERMOPLASTIK BERBASIS SINGKONG PAHIT (MANIHOT ESCULENTA CRANTZ) DAN APLIKASINYA SEBAGAI POLYBAG AKTIF BIODEGRADABLE
No Thumbnail Available
Date
2023-04-10
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Penggunaan pati termoplastik sebagai polybag aktif biodegradable merupakan alternatif menuju pertanian yang berkelanjutan. Selain itu, langkah ini adalah salah satu solusi permasalahan limbah plastik konvensional yang tidak dapat terdegradasi. Salah satu bahan alami yang potensial adalah pati singkong pahit (Manihot esculenta crantz). Pati singkong pahit mempunyai kadar pati yang tinggi, namun mengandung sianida sehingga tidak dapat dikonsumsi sebagai bahan pangan. Pati termoplastik disintesis dengan menambahkan urea dan gliserol di rheomixer pada suhu 90oC, 50 rpm selama 10 menit. Penggunaan plasticizer harus dilakukan secara efisien agar menghasilkan hasil optimum, oleh karena itu formulasi dianalisis menggunakan response surface method (RSM). Faktor bebas (x) adalah komposisi urea dan gliserol sedangkan respon (y) adalah kekuatan tarik dan elongasi.
Hasil analysis of variance (ANOVA) menunjukkan bahwa nilai signifikansi model dan faktor berada di bawah taraf alpha (p<5%), yang menunjukkan model signifikan. Validitas model menunjukkan 99,97% untuk kekuatan tarik dan 99,96% untuk elongasi. Pati termoplastik optimum kemudian dilakukan pengujian, yaitu meliputi sifat morfologi fungsional, mekanis, termal, kritalin, barrier, dan sifat biodegradable. Proses plastisasi pati di rheomix menjadi pati termoplastik menyebabkan perubahan nilai persen kristalinitas dan suhu degradasi bergeser dan berubah pada nilai yang lebih rendah dibandingkan bahan penyusunnya. Selain itu berdasarkan hasil Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) menunjukkan terbentuknya ikatan hidrogen yang lebih kuat antara pati dan plasticizer. Permukaan pati termoplastik optimum dianalasis dengan Scanning Electron Microscope (SEM) menunjukkan sudah terplastisasi dengan baik, namun tidak halus. Hal ini mempengaruhi sifat barrier yang meliputi water upatake, water solubility, water vapor transmission rate (WVTR) dan sudut kontak secara berturut-turut adalah 168,5%, 37,55%, 3045,1 g/m2 day dan 82o. Selain itu pati termoplastik sudah terdegradasi sempurna pada hari ke-20.
Pengembangan formula optimum hasil RSM kemudian dikembangkan menjadi polybag aktif biodegradable. Hasil formula dianalisis untuk mengetahui pengaruh urea pada karakteristik polybag dan pertumbuhan tanaman. Berdasarkan hasil pengamatan pada sampel polybag menunjukkan bahwa kandungan urea terbaik yang berpengaruh pada pertumbuhan tanaman pakcoy adalah polybag dengan konsentrasi urea 1% (R1). Polybag R1 bertahan hidup selama 32 hari dan tahan terhadap cuaca dingin dibandingkan dengan sampel polybag lainnya yang menunjukkan fenomena daun rontok secara berurutan.
Description
Keywords
Biodegradable, Biolastik, Pati termplastik