PENGARUH PENAMBAHAN KITOSAN DAN PLASTICIZER SORBITOL TERHADAP SIFAT FISIKO-KIMIA BIOPLASTIK DARI PATI BIJI ALPUKAT (Persea americana mill) SKRIPSI

PENGARUH PENAMBAHAN KITOSAN DAN PLASTICIZER SORBITOL TERHADAP SIFAT FISIKO-KIMIA BIOPLASTIK DARI PATI BIJI ALPUKAT (Persea americana mill)

SKRIPSI

Oleh

ANNISA MAHARANI SINGGIH 110405122

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA DESEMBER 2015 1 Universitas Sumatera Utara

PENGARUH PENAMBAHAN KITOSAN DAN PLASTICIZER SORBITOL TERHADAP SIFAT FISIKO-KIMIA BIOPLASTIK DARI PATI BIJI ALPUKAT (Persea americana mill) SKRIPSI

Oleh

ANNISA MAHARANI SINGGIH 110405122

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA DESEMBER 2015

2 Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

PENGARUH PENAMBAHAN KITOSAN DAN PLASTICIZER SORBITOL TERHADAP SIFAT FISIKO-KIMIA BIOPLASTIK DARI PATI BIJI ALPUKAT (Persea americana mill)

yang dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya. Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.

Medan,

Desember 2015

Annisa Maharani Singgih NIM 110405122

i Universitas Sumatera Utara

ii Universitas Sumatera Utara

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul “Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Sifat Fisiko-Kimia Bioplastik dari Pati Biji Alpukat (Persea americana mill)”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik. Selama melakukan penelitian hingga penulisan skripsi ini, penulis banyak mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak M. Hendra S. Ginting, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan ilmu dan arahan dalam pelaksanaan penelitian dan penyelesaian skripsi ini. 2. Ibu Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc. dan Ibu Dr. Ir. Iriany, M.Si., selaku Dosen Penguji yang telah memberikan saran dan masukan yang membangun dalam penulisan skripsi ini. 3. Ibu Ir. Renita Manurung, M.T selaku Koordinator Penelitian Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 4. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

Medan, Desember 2015 Penulis

Annisa Maharani Singgih

iii Universitas Sumatera Utara

DEDIKASI Penulis mendedikasikan skripsi sarjana ini untuk kedua orang tua penulis yaitu, drh. Djodi Singgih Sudibyo, dan Masrah Lies Fia Ningsih, yang telah setia mendukung, memotivasi, dan tidak berhenti menjadi tiang doa bagi penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi sarjana ini, kemudian untuk dosen pembimbing penelitian Mhd. Hendra S. Ginting, ST. MT yang telah banyak memberikan bimbingan dan arahan dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini, dan untuk adik terkasih Saskia Firmani Singgih yang selalu mendukung, menghibur, dan memotivasi saya hingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Penulis juga mengucapkan terima kasih untuk partner penelitian Muhammad Fauzy Ramadhan Tarigan yang selama ini bekerja sama, bertukar pikiran, dan berjuang bersama dalam penelitian dan penyelesaian skripsi demi meraih gelar sarjana teknik bersama-sama. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada Ismail Fahmi Hasibuan, ST., Maria Kristiani Pasaribu, Palimeita br. Tarigan, Margaretha Siagian, Edy Saputra, Yunella Amelia Siagian, dan teman-teman seperjuangan angkatan 2011 Teknik Kimia USU.

iv Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Nama : Annisa Maharani Singgih NIM : 110405122 Tempat/tgl lahir : Medan / 13 Januari 1994 Nama orang tua : Drh. Djodi Singgih Soedibyo Alamat orang tua : Jl. Menteng VII Komplek Menteng Indah Blok B 2 no. 2, Kec. Medan Denai, Medan. Asal sekolah :  SD Swasta ERIA Medan tahun 1999 – 2005  SMP Swasta HARAPAN MANDIRI Medan 2005 – 2008  SMA Swasta SUTOMO I Medan tahun 2008 – 2011 Beasiswa yang pernah diperoleh : 1. Beasiswa PERGURUAN HARAPAN MANDIRI pada tahun ajaran 2005-2006 2. Beasiswa PERGURUAN HARAPAN MANDIRI pada tahun ajaran 2006-2007 Pengalaman organisasi/kerja : 1. Anggota English Literature and Debate Society (ELDS) SUTOMO I periode 2009-2010. 2. Anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) USU periode 2014-2015 2. Kerja Praktek di PT TORGANDA, PKS Batang Kumu tahun 2014 Artikel yang telah dipublikasikan dalam Jurnal/Pertemuan Ilmiah: 1. International Journal of Engineering & Science (IJES) dengan judul “Effect of Gelatinization Temperature and Chitosan on Physicochemical Properties of Bioplastics from Avocado Seed Starch with Plasticizer Glycerol”

v Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Bioplasik adalah plastik yang dapat digunakan seperti plastik konvensional, namun akan hancur terurai oleh aktivitas mikroorganisme menjadi hasil akhir air dan gas karbondioksida setelah habis terpakai dan dibuang ke lingkungan. Penelitian bioplastik berbasis pati dilakukan untuk mengurangi akumulasi plastik di lingkungan, meningkatkan kesuburan tanah, dan mengurangi biaya perawatan limbah. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui karakterisasi dari biji alpukat serta mengetahui pengaruh penambahan kitosan dan sorbitol pada sifat fisikokimia bioplastik dari limbah biji alpukat. Pati sebagai bahan baku dalam pembuatan bioplastik diekstrak dari biji alpukat dengan menggunakan air. Dilakukan analisis pada pati yang dihasilkan yaitu meliputi analisis kadar pati, kadar amilosa, kadar amilopektin, kadar air, kadar abu, kadar lemak dan kadar protein, analisis FT-IR (Fourier Transform Infra – Red), SEM (Scanning Electron Microscopy), dan RVA (Rapid Visco Analyzer). Pembuatan bioplastik merujuk pada metode Weiping Band, dimana dilakukan modifikasi kimiawi pati dengan penambahan plasticizer sorbitol dan pengisi kitosan. Komposisi pati biji alpukat – kitosan yang digunakan adalah 7:3, 8:2 dan 9:1 (m/m), sedangkan volume sorbitol digunakan adalah 0,2 ml/g, 0,3 ml/g, dan 0,4 ml/g. Temperatur pemanasan larutan bioplastik divariasikan pada 80 oC, 85 oC, dan 90 oC. Bioplastik yang dihasilkan dianalisis sifat fisika dan kimianya, meliputi analisis FT-IR, SEM, RVA, kekuatan tarik, perpanjangan pada saat putus, penyerapan air, dan densitas. Dari hasil analisis FT-IR ditunjukkan adanya peningkatan bilangan gelombang gugus O-H dimana O-H pada pati biji alpukat memiliki bilangan gelombang 3317,56 cm -1 dan pada bioplastik dengan penambahan kitosan dan sorbitol meningkat menjadi 3533,59 cm-1 dan gugus N-H muncul pada bilangan gelombang 1593,20 cm -1 pada bioplastik dengan penambahan kitosan meningkat bila dibandingkan dengan bioplastik tanpa kitosan yaitu pada bilangan gelombang 1585,49 cm -1. Dari hasil SEM ditunjukkan bahwa pati biji alpukat berbentuk oval dan berukuran 5,9 μm dan ditunjukkan pula bahwa struktur patahan bioplastik dengan pengisi kitosan dan plasticizer sorbitol lebih rapat dan kompak dibandingkan bioplastik tanpa pengisi kitosan dan plasticizer sorbitol. Dari analisa pati biji alpukat diperoleh kadar pati 67,6950%, kadar amilosa 32,4739%, kadar amilopektin 35,3212%, kadar air 1,087%, kadar abu 1,007%, kadar lemak 1,86%, kadar protein 10,44%, suhu gelatinisasi 85,17 oC dengan peak viscosity sebesar 3847 cP dan kondisi terbaik bioplastik dari biji alpukat adalah pada perbandingan pati-kitosan 7:3 dengan volume sorbitol 0,2 ml/g dan temperatur pemanasan larutan bioplastik 85oC, dimana nilai kekuatan tarik bioplastik adalah 8,826 MPa, nilai perpanjangan pada saat putus 3,59%, nilai Modulus Young 245,85 MPa, nilai penyerapan air 29,41 %, dan nilai densitas 2,632 g/ml. Kata kunci : pati, kitosan, sorbitol, bioplastik, biodegradable, weiping band

vi Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT

Bioplastic is plastic that can be used as conventional plastic, yet it could be decomposed by microorganism to produce the end product water and carbondioxide after being used and thrown to environment. Researches on biodegradable starch-based bioplastics have been made to reduce the consumption of conventional plastics, improve the fertility of soil, and reduce treatment cost of waste. The aim of this study is to find out characteristics of avocado seed starch and find out the effect of chitosan and plasticizer sorbitol on the physico-chemical properties of bioplastics from avocado seed starch. Starch which is the raw material for bioplastics was extracted from the avocado seed with water. Analysis of starch produced which includes analysis of starch content, amylose content, content of amylopectin, moisture content, ash content, fat content and protein content, the analysis of FT-IR (Fourier Transform Infra - Red), SEM (Scanning Electron Microscopy) and RVA (Rapid Visco Analyzer). Manufacture of bioplastics refers to methods Weiping Band, which performed chemically modified starch with the addition of plasticizers sorbitol and fillers chitosan. The composition of avocado seed starch - chitosan used was 7: 3, 8: 2 and 9: 1 (w/w), while the volume of sorbitol used was 0,2 ml/g, 0,3 ml/g, and 0,4 ml/g. The heating temperature of bioplastic solution was varied at 80 oC, 85 oC, and 90 oC. Bioplastics were analyzed physical and chemical properties, which include the analysis of FT-IR, SEM, tensile strength, elongation at break, water absorption and density. From the results of FT-IR analysis indicated an increase in wave numbers OH which wave numbers OH on avocado seed starch is 3317,56 cm-1 and on bioplastic with adding chitosan and sorbitol increases to 3533,59 cm -1 and NH groups on bioplastics due to the addition of chitosan is found on wave number 1593,20 cm-1 is bigger than bioplastic without adding chitosan with the wave number 1585,49 cm-1. From results of SEM analysis indicated that avocado seed starch shape is oval with size 5,9 μm and also indicated that the structure of fracture bioplastic with filler chitosan and plasticizer sorbitol was denser and more compact than bioplastics without filler chitosan and plasticizer sorbitol. From the analysis of starch produced starch content 67,6950%, amylose content 32,4739%, amylopectin content 35,3212%, moisture content 1,087%, ash content 1,007%, fat content 1,86%, and protein content 10,44%, gelatinization temperature occurs at 85,17 oC with peak viscosity 3847 cP and the best conditions of bioplastics is on starch-chitosan ratio of 7: 3 by 0,2 ml/g volume of sorbitol and heating temperature of solution bioplastics at 85°C, where the value of tensile strength bioplastic is 8,826 MPa, value of extension at break 3,59%, value of Modulus Young 245,85 MPa, value of water absorption 29,41%, and the value of density 2,632 g/ml. Key words: starch, chitosan, sorbitol, bioplastic, biodegradable, weiping band

vii Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR

i

ABSTRAK

ii

ABSTRACT

iii

DAFTAR ISI

iv

DAFTAR GAMBAR

ix

DAFTAR TABEL

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

xiv

BAB I PENDAHULUAN

1

1.1

LATAR BELAKANG

1

1.2

PERUMUSAN MASALAH

3

1.3

TUJUAN PERCOBAAN

4

1.4

MANFAAT PERCOBAAN

4

1.5

RUANG LINGKUP PERCOBAAN

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

7

2.1

BIOPLASTIK

7

2.2

PATI

8

2.3

BIJI ALPUKAT

12

2.4

KITOSAN

13

2.5 PLASTICIZER

14

2.6 SORBITOL

15

2.7 PROSES HIDROLISIS

16

2.8 PROSES GELATINISASI

17

2.9 METODE PEMBUATAN BIOPLASTIK

19

2.10 KARAKTERISASI PATI

19

2.10.1 Analisa Kadar Pati

19

2.10.2 Analisa Kadar Amilosa dan Amilopektin

20

2.10.3 Analisa Kadar Air

20

2.10.4 Analisa Kadar Abu

21

2.10.5 Analisa Kadar Lemak

21

viii Universitas Sumatera Utara

2.10.6 Analisa Kadar Protein

22

2.11 KARAKTERISASI BIOPLASTIK

22

2.11.1 Uji Sifat Kuat Tarik

22

2.11.2 Uji Pemanjangan Pada Saat Putus

23

2.11.3 Ketahanan terhadap Air

23

2.11.4 Penentuan Rapat Massa (Densitas)

24

2.11.5 Karakterisasi SEM (Scanning Electron Microscopy)

24

2.11.6 Karakterisasi FT-IR (Fourier Transform InfraRed)

25

2.11.7 Analisa Profil Gelatinisasi dengan RVA (Rapid Visco Analyzer)

25

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

27

3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN

27

3.2 BAHAN

27

3.3 PERALATAN PENELITIAN

27

3.4 PROSEDUR PENELITIAN

28

3.4.1 Persiapan Bahan Baku

28

3.4.2 Persiapan Larutan CH3COOH 0,1 %

28

3.4.3 Persiapan Larutan Kitosan

28

3.4.4 Persiapan Larutan Pati

29

3.4.5 Pembuatan Bioplastik

29

3.5 FLOWCHART PERCOBAAN

30

3.5.1 Flowchart Persiapan Bahan Baku

30

3.5.2 Flowchart Persiapan Larutan Asam Asetat (CH3COOH) 0,1 %

31

3.5.3 Flowchart Persiapan Larutan Kitosan

31

3.5.4 Flowchart Persiapan Larutan Pati

32

3.5.5 Flowchart Pembuatan Bioplastik

33

3.6 PROSEDUR ANALISA PATI

34

3.6.1 Prosedur Analisa Kadar Pati

34

3.6.2 Prosedur Analisa Kadar Amilosa

34

3.6.3 Prosedur Analisa Kadar Amilopektin

36

3.6.4 Prosedur Analisa Kadar Air

36

3.6.5 Prosedur Analisa Kadar Abu

36

ix Universitas Sumatera Utara

3.6.6 Prosedur Analisa Kadar Lemak

37

3.6.7 Prosedur Analisa Kadar Protein

37

3.6.8 Prosedur Analisa Morfologi Permukaan Pati Biji Alpukat Dengan Scanning Electron Microscope (SEM)

38

3.6.9 Prosedur Analisa Profil Gelatinisasi Dengan Rapid Visco Analyzer (RVA)

39

3.6.10 Prosedur Analisa Gugus Fungsi Pati Biji Alpukat Dengan FT-IR (Fourier Transform Infrared)

40

3.7 PROSEDUR ANALISA BIOPLASTIK

40

3.7.1 Prosedur Pengujian Sifat Kekuatan Tarik

40

3.7.2 Prosedur Pengujian Perpanjangan Pada Saat Putus

41

3.7.3 Prosedur Analisa Ketahanan Terhadap Air

41

3.7.4 Prosedur Analisa Densitas

41

3.7.5 Prosedur Analisa Morfologi Permukaan Bioplastik Dengan Scanning Electron Microscope (SEM)

42

3.7.6 Prosedur Analisa Profil Gelatinisasi Dengan Rapid Visco Analyzer (RVA)

42

3.7.7 Prosedur Analisa Gugus Fungsi Bioplastik Dengan FT-IR (Fourier Transform Infrared)

43

3.8 FLOWCHART UJI

44

3.8.1 Flowchart Uji Kadar Air

44

3.8.2 Flowchart Uji Kadar Abu

44

3.8.3 Flowchart Analisa Densitas

45

3.8.4 Flowchart Analisa Penyerapan Air

45

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

46

4.1 HASIL KARAKTERISASI PATI DARI BIJI ALPUKAT

46

4.1.1 Kadar Air

47

4.1.2 Kadar Abu

48

4.1.3 Kadar Protein

48

4.1.4 Kadar Lemak

48

4.1.5 Kadar Pati

48

4.1.6 Kadar Amilosa dan Amilopektin

49

x Universitas Sumatera Utara

4.1.7 Hasil Analisa FT-IR (Fourier Transform Infrared) Pati Biji Alpukat 49 4.2 HASIL ANALISA FT-IR (FOURIER TRANSFORM INFRARED)

51

4.2.1 Hasil Analisa FT-IR (Fourier Transform Infrared) Pati Biji Alpukat, Kitosan, Bioplastik Tanpa Penambahan Pengisi Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol, Dan Bioplastik Dengan Penambahan Pengisi Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol

51

4.3 HASIL ANALISA MORFOLOGI PERMUKAAN DENGAN SEM (SCANNING ELECTRON MICROSCOPE)

56

4.3.1 Hasil Analisa Morfologi Permukaan Pati Biji Alpukat Dengan SEM (Scanning Electron Microscope) Dengan Perbesaran 1000 dan 3000 Kali

56

4.3.2 Hasil Analisa Morfologi Permukaan Bioplastik Tanpa Pengisi Dan Plasticizer Dan Bioplastik Dengan Pengisi Dan Plasticizer Dengan SEM (Scanning Electron Microscope) Dengan Perbesaran 1000 Kali

57

4.4 HASIL ANALISA RAPID VISCO ANALYZER (RVA)

58

4.4.1 Hasil Analisa Rapid Visco Analyzer (RVA) Pati Biji Alpukat Dan Bioplastik Dengan Penambahan Kitosan Dan Sorbitol

58

4.5 PENGARUH PENAMBAHAN PENGISI KITOSAN DAN PLASTICIZER SORBITOL TERHADAP SIFAT KEKUATAN TARIK (TENSILE STRENGTH), DENSITAS (DENSITY), PEMANJANGAN SAAT PUTUS (ELONGATION AT BREAK), MODULUS YOUNG, DAN KETAHANAN AIR PADA BIOPLASTIK

63

4.5.1 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Sifat Kekuatan Tarik (Tensile Strength) Bioplastik

63

4.5.2 Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Kekuatan Tarik Bioplastik Pati Biji Alpukat Berpengisi Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol

67

4.5.3 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Densitas (Density) Bioplastik

69

4.5.4 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap

xi Universitas Sumatera Utara

Pemanjangan Pada Saat Putus (Elongation at Break) Bioplastik

71

4.5.5 Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Pemanjangan Pada Saat Putus Bioplastik Pati Biji Alpukat Berpengisi Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol

74

4.5.6 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Modulus Young Bioplastik

76

4.5.7 Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Modulus Young Bioplastik Pati Biji Alpukat Berpengisi Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol

79

4.5.8 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Penyerapan Air (Water Absorption) BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

81 83

5.1 KESIMPULAN

83

5.2 SARAN

84

DAFTAR PUSTAKA

85

xii Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Struktur Molekul Pati

9

Gambar 2.2 Struktur Molekul Amilosa dan Amilopektin

10

Gambar 3.1 Flowchart Persiapan Bahan Baku

30

Gambar 3.2 Flowchart Persiapan Larutan Asam Asetat (CH3COOH) 1%

31

Gambar 3.3 Flowchart Persiapan Larutan Kitosan

31

Gambar 3.4 Flowchart Persiapan Larutan Pati

32

Gambar 3.5 Flowchart Pembuatan Bioplastik

33

Gambar 3.6 Flowchart Uji Kadar Air

44

Gambar 3.7 Flowchart Uji Kadar Abu

44

Gambar 3.8 Flowchart Analisa Densitas

45

Gambar 3.9 Flowchart Uji Penyerapan Air

45

Gambar 4.1 Pati Biji Alpukat Dengan Ukuran ± 100 Mesh

46

Gambar 4.2 Karakteristik FT-IR Pati Biji Alpukat (Persea americana mill)

50

Gambar 4.3 Spektrum Gabungan Antara Pati Biji Alpukat, Kitosan, Bioplastik Tanpa Penambahan Kitosan Dan Sorbitol, Serta Bioplastik Dengan Penambahan Kitosan Dan Sorbitol

52

Gambar 4.4 Analisa SEM Pati Biji Alpukat

56

Gambar 4.5 Analisa SEM Patahan Bioplastik Dari Pati Biji Alpukat

57

Gambar 4.6 Profil Gelatinisasi Pati Biji Alpukat yang Diukur Dengan RVA (Rapid Visco Analyzer)

59

Gambar 4.7 Profil Gelatinisasi Bioplastik Dari Pati Biji Alpukat Dengan Penambahan Asam Asetat, Pengisi Kitosan, Dan Plasticizer Sorbitol yang Diukur Dengan RVA (Rapid Visco Analyzer)

59

Gambar 4.8 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Kekuatan Tarik (Tensile Strength) Bioplastik Pada Temperatur 90 oC

63

Gambar 4.9 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Kekuatan Tarik (Tensile Strength) Bioplastik Pada Temperatur 85 oC

64

xiii Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.10 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Kekuatan Tarik (Tensile Strength) Bioplastik Pada Temperatur 80 oC

64

Gambar 4.11 Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Kekuatan Tarik Bioplastik Pati Biji Alpukat Berpengisi Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Pada Volume Sorbitol 2 ml

67

Gambar 4.12 Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Kekuatan Tarik Bioplastik Pati Biji Alpukat Berpengisi Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Pada Volume Sorbitol 3 ml

67

Gambar 4.13 Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Kekuatan Tarik Bioplastik Pati Biji Alpukat Berpengisi Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Pada Volume Sorbitol 4 ml

68

Gambar 4.14 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Densitas (Density) Bioplastik Pada Temperatur 90 oC

69

Gambar 4.15 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Densitas (Density) Bioplastik Pada Temperatur 85 oC

69

Gambar 4.16 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Densitas (Density) Bioplastik Pada Temperatur 80 oC

70

Gambar 4.17 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Pemanjangan Pada Saat Putus (Elongation at Break) Bioplastik Pada Temperatur 90 oC

72

Gambar 4.18 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Pemanjangan Pada Saat Putus (Elongation at Break) Bioplastik Pada Temperatur 85 oC

72

Gambar 4.19 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Pemanjangan Pada Saat Putus (Elongation at Break) Bioplastik Pada Temperatur 80 oC

73

Gambar 4.20 Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Pemanjangan Pada Saat Putus (Elongation at Break) Bioplastik Pati Biji Alpukat Berpengisi Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Pada Volume Sorbitol 2 ml

74

xiv Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.21 Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Pemanjangan Pada Saat Putus (Elongation at Break) Bioplastik Pati Biji Alpukat Berpengisi Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Pada Volume Sorbitol 3 ml

75

Gambar 4.22 Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Pemanjangan Pada Saat Putus (Elongation at Break) Bioplastik Pati Biji Alpukat Berpengisi Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Pada Volume Sorbitol 4 ml

75

Gambar 4.23 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Modulus Young Bioplastik Pada Temperatur 90 oC

77

Gambar 4.24 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Modulus Young Bioplastik Pada Temperatur 85 oC

77

Gambar 4.25 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Modulus Young Bioplastik Pada Temperatur 80 oC

78

Gambar 4.26 Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Modulus Young Bioplastik Pati Biji Alpukat Berpengisi Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Pada Volume Sorbitol 2 ml

79

Gambar 4.27 Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Modulus Young Bioplastik Pati Biji Alpukat Berpengisi Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Pada Volume Sorbitol 3 ml

79

Gambar 4.28 Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Modulus Young Bioplastik Pati Biji Alpukat Berpengisi Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Pada Volume Sorbitol 4 ml

80

Gambar 4.29 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Penyerapan Air (Water Absorption) Bioplastik Pada Temperatur 90 oC

81

Gambar 4.30 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Penyerapan Air (Water Absorption) Bioplastik Pada Temperatur 85 oC

81

Gambar 4.31 Pengaruh Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol Terhadap Penyerapan Air (Water Absorption) Bioplastik Pada Temperatur 80 oC

82

xv Universitas Sumatera Utara

Gambar C.1 Proses Pembuatan Larutan Kitosan

105

Gambar C.2 Proses Pembuatan Larutan Pati

105

Gambar C.3 Kitosan

106

Gambar C.4 Pati Biji Alpukat

106

Gambar C.5 Asam Asetat 1%

107

Gambar C.6 Sorbitol

107

Gambar C.7 Proses Pembuatan Bioplastik

108

Gambar C.8 Proses Pencetakan Bioplastik

108

Gambar C.9 Produk Bioplastik

109

Gambar C.10 Alat Uji Tarik (Tensile Strength)

109

Gambar C.11 Alat Uji FTIR (Fourier Transform Infrared)

110

Gambar C.12 Alat Uji SEM (Scanning Electron Microscopy)

110

Gambar D.1 Hasil FTIR Kitosan

111

Gambar D.2 Hasil FTIR Pati Biji Alpukat

111

Gambar D.3 Hasil FTIR Bioplastik Pati Biji Alpukat Tanpa Pengisi

112

Gambar D.4 Hasil FTIR Produk Bioplastik Dengan Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol

112

Gambar D.5 Hasil Uji Protein, Uji Lemak, Temperatur Gelatinisasi Pati Biji Alpukat Dan Pati Biji Alpukat + Asam Asetat

113

Gambar D.6 Hasil Karakterisasi Temperatur Gelatinisasi

115

Gambar D.7 Hasil Uji Kadar Pati, Kadar Amilosa, dan Kadar Amilopektin

116

xvi Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1.1Rangkuman Pembuatan Bioplastik Dari Berbagai Jenis Pati

2

Tabel 2.1Standar Mutu Pati Menurut Standar Industri Indonesia

8

Tabel 2.2Kandungan Kimia Biji Alpukat (Persea americana mill) dalam 100 Gram Bahan

12

Tabel 4.1Hasil Karakterisasi Pati Biji Alpukat

47

Tabel 4.2Hasil Analisa Gugus Fungsi Pati Dari Biji Alpukat Menggunakan 50

FT-IR Tabel 4.3Hasil Analisa Gugus Fungsi Pati Dari Biji Alpukat, Kitosan, Bioplastik Dari Pati Biji Alpukat Tanpa Kitosan dan Sorbitol, dan Bioplastik Dari Pati Biji Alpukat Dengan Kitosan dan Sorbitol Menggunakan FT-IR

53

Tabel 4.4Data Profil Gelatinisasi Pati Biji Alpukat Hasil Pengukuran RVA (Rapid Visco Analyzer)

60

Tabel A.1 Data Hasil Analisis Pati Biji Alpukat

95

Tabel A.2 Data Hasil Analisis Temperatur Gelatinisasi Pati Biji Alpukat + Asam Asetat

95

Tabel A.3 Data Hasil Analisis Temperatur Gelatinisasi Pati Biji Alpukat + Asam Asetat + Kitosan

95

Tabel A.4 Data Hasil Analisis Temperatur Gelatinisasi Bioplastik

96

Tabel A.5 Data Hasil Analisis Densitas (Density)

96

Tabel A.6 Data Hasil Analisis Kekuatan Tarik (Tensile Strength)

97

Tabel A.7 Data Hasil Analisis Pemanjangan Saat Putus (Elongation at Break)

98

Tabel A.8 Data Hasil Analisis Modulus Young

99

Tabel A.9 Data Hasil Analisis Penyerapan Air (Water Absorption)

100

Tabel A.10 Data Hasil Analisis Bioplastik dari Pati Biji Alpukat

101

xvii Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran A Data Penelitian

95

A.1 Data Hasil Analisis Pati Biji Alpukat

95

A.2 Data Hasil Temperatur Gelatinisasi Pati Biji Alpukat + Asam Asetat

95

A.3 Data Hasil Temperatur Gelatinisasi Pati Biji Alpukat + Asam Asetat + Kitosan

95

A.4 Data Hasil Temperatur Gelatinisasi Bioplastik

96

A.5 Data Hasil Densitas (Density)

96

A.6 Data Hasil Kekuatan Tarik (Tensile Strength)

97

A.7 Data Hasil Pemanjangan Saat Putus (Elongation At Break)

98

A.8 Data Hasil Modulus Young

99

A.9 Data Hasil Penyerapan Air (Water Absorption)

100

A.10 Data Hasil Analisis Bioplastik Dari Pati Biji Alpukat

101

Lampiran B Contoh Perhitungan

102

B.1 Perhitungan Kadar Air Pati Biji Alpukat

102

B.2 Perhitungan Kadar Abu Pati Biji Alpukat

102

B.3 Perhitungan Asam Asetat 1%

103

B.4 Perhitungan Densitas

103

B.5 Perhitungan Ketahanan Terhadap Air

104

Lampiran C Dokumentasi Penelitian

105

C.1 Proses Pembuatan Larutan Kitosan

105

C.2 Proses Pembuatan Larutan Pati

105

C.3 Kitosan

106

C.4 Pati Biji Alpukat

106

C.5 Asam Asetat 1%

107

C.6 Sorbitol

107

xviii Universitas Sumatera Utara

C.7 Proses Pembuatan Bioplastik

108

C.8 Proses Pencetakan Bioplastik

108

C.9 Produk Bioplastik

109

C.10 Alat Uji Tarik (Tensile Strength)

109

C.11 Alat Uji Ftir (Fourier Transform Infra Red)

110

C.12 Alat Uji Sem (Scanning Electron Microscopy)

110

Lampiran D Hasil Pengujian Lab Analisis Dan Instrumen

111

D.1 Hasil Ftir Kitosan

111

D.2 Hasil Ftir Pati Biji Alpukat

111

D.3 Hasil Ftir Bioplastik Pati Biji Alpukat Tanpa Pengisi

112

D.4 Hasil Ftir Produk Bioplastik Dengan Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol112 D.5 Hasil Uji Protein, Uji Lemak, Temperatur Gelatinisasi Pati Biji Alpukat Dan Pati Biji Alpukat + Asam Asetat

113

D.6 Hasil Karakterisasi Temperatur Gelatinisasi

114

D.7 Hasil Uji Kadar Pati, Kadar Amilosa, Dan Kadar Amilopektin

116

xix Universitas Sumatera Utara

DAFTAR SINGKATAN ASTM

American Standard Testing of Material

FT-IR

Fourier Transform-Infra Red

SEM

Scanning Electron Microscopy

RVA

Rapid Visco Analyzer

UTM

Ultimate Tensile Machine

xx Universitas Sumatera Utara