!J?jngl(asan~kJel(utif'Hasil-hasii Penelitian tafiun 2010 ------------------------

baku yang terdiri dari persiapan tapioka danonggok (pengeringan dan pengecilan ukuransampai 200 mesh) serta kompatibilisasiresin polietilen. Hasil karakterisasi tapiokadan onggok menunjukkan bahwa tapiokadan onggok yang digunakan pada penelitianini menunjukkan hasil yang sesuai sebagaibahan baku pembuatan produk termoplastis.Hal ini terutama terkait dengan beberapakarakterisasi bahan baku yang berpengaruhdalam proses pembuatan bioplastik, yaitukadar air, serat, pati serta tingkat kehalusanproduk tepung.

PEMBUATAN BIOPLASTIK UNTUK KEMASAN PANGAN BERBASISONGGOK yang TERDEGRADASI 3 BULAN

Dr. Indah YuJiasih, S.TP; MSP), Dr. Jr.Titi Candra Sunarti, MSP),Waryat, S.Pi, MP2), dan Misgiyarta, SP, MSF)

Tapioka dan onggok merupakan salahsatu polimer alami yang cukup potensialdi Indonesia. Aplikasi tapioka dan onggoksebagai bahan baku industri bioplastik sangatterbatas. Sifat fisik tapioka dan onggok,seperti ukuran partikel sangat menentukansifat pembentukan filmnya. Ukuran partikeltapioka dan onggok yang jauh lebih besardibandingkan dengan partikel plastik sintetik,menyebabkan sifat film hasil campurannyamenunjukkan tidak terjadinya kopolimerisasidiantara keduanya, melainkan c.ampuranbahan alami yang terperangkap dalammatrik plastik sintetik. Struktur yang demikianini menyebabkan sifat fisik mekaniknyatidak optimal. Termoplastisasi tapioka danonggok ini diaharpkan dapat memperbaikikarakteristiknya, sehingga pemanfaatannyasebagai bahan bioplastik lebih optimal.Pembentukan produk termoplastisdipengaruhi oleh kondisi proses dan bahan-bahan yang digunakan. Dalam penelitianini, aplikasi bioplastik digunakan sebagaiwrapping film yang memerlukan sifat fisikmekanik yang saling mendukung antara sifatelastis dan sifat palstis.

Penelitian pada tahun ini difokuskanpada proses termoplastisasi bahan bioplastikberbasis onggok dengan kandungan seratyang berbeda sebagai bahan baku kompositdan konsentrasi bahan pemplastis gliserol.,serta karakterisasi sifat fisik mekaniknya.

Penelitian ini dilakukan dalam 4 tahap.Tahap pertama dilakukan persiapan bahan

Tahap kedua adalah pembuatan produktermoplatis berdasarkan metode modifikasiZhang et at. (2007). Perlakuan dalam prosespembuatan produk termoplastis adalahperlakuan kadar serat 5, 10, 15 dan 20% dankonsentrasi gliserol yang ditambahkan 30,35 dan 40% (bk) sebagai bahan pemplastis.Penambahan air dilakukan sampai kadar aircampuran tapioka-onggok mencapai 25%.Campuran tapioka-tapioka diperam selama8 hari dan setelah pemeraman dilakukananalisa kadar air serta bentuk dan ukurangranula pati secara mikroskopik. Hasilpengujian setelah pemeraman menunjukkanbahwa granula pati tetap utuh dan tidakkehilangan sifat birefringent namun granulapati mengembang akibat absorbsi bahanpemlastis ke dalam granula. Semakin besarkadar serat dalam campuran, semakinbesar energi yang diperlukan untuk proses

961(pjasama 'l(emitraan Penefitian tPettanian

---------------------- Denqan Perguruan '1inggi ('l('l(P37)

'Rjngk.asan 'E/(Jek.utif-------------------------- J{asif-fiasi[Penditian tafiun 2010

termoplastisasi dan semakin lama waktuyang diperlukan untuk membuat campuranmenjadi homogen. Namun dengan semakinmeningkatnya konsentrasi gliserol, semakinkecil energi yang diperlukan pada prosestermoplastisasi dan produk termoplastis yangdihasilkan lebih terlihat berminyak (oily).

Tahap ketiga yaitu pembuatanbioplastik campuran produk termoplastisdan compatibilized polietilen denganmemodifikasi metode Huneault dan Li (2007).Kajian pencampuran produk termoplastis dancompatibilized polietilen dilakukan denganperbandingan 40:60. Polimer sintetik yangdigunakan merupakan jenis resin polietilenyaitu HOPE, LOPE dan LLOPE.

Tahap keempat adalah karkaterisasibioplastik, yang meliputi sifat mekanik,termal, biodegradabilitas dan morfologipermukaan. Pengujian sifat mekanikmenunjukkan bahwa peningkatan kadarserat sampai 15% dapat meningkatkan nilaitensile stress at yiels dan tensile stress atbreak. Penambahan konsentrasi gliserollebih dari 30% menyebabkan penurunannilai tensile stress at yiels dan tensile stressat break khususnya bioplastik dengan resinHOPE. Peningkatan kadar serat dalamcampuran dapat meningkatkan nilai Tg, Tmdan llH bioplastik. Hasil pengujian sifatlermal menunjukkan suhu transisi gelas (tg)97,57 - 100, 14C, titik leleh (Tm) 121,91 -130,04C dan sebesar 1,78 -107,28J/g.

Hasil pengujian biodegradabilitassecara kualitatif menunjukkan bahwabioplastik dengan komponen pati yang

1. Pengajar Institut Pertanian Bogar2. Peneliti Badan Litbang Pertanian

lebih dominan lebih mudah terdegradasidan dapat ditumbuhi kapang Penicillum Sp.dan Aspergillus niger mencapai 85-100%.Jenis bioplastik dengan resin LLOPE lebihmudah terdegradasi dibandingkan bioplastikdengan resin HOPE atau LOPE karenastruktur bioplastik dengan resin LLOPElebih rapuh dibandingkan bioplastik denganresin HOPE atau LOPE. Hal ini didukunghasil pengujian biodegradabilitas melalui ujienzimatis dengan a-amilase dan seslulaseyag menunjukkan bahwa persentase bagianyang terdegradasi dari bioplastik denganresin LLOPE dan komponen pati yangdominan berkisar antara 14,55 - 48,03%dari bobot bioplastik awal. Sedangkan hasilpengujian biodegradibilitas secara burialtest menunjukkan bahwa bioplastik dapatterdegradasi selama tiga bulan berdasarkanpersentase penurunan bobot sampelbioplastik (10-35%) dan adanya pori-pori(permukaan kasar) pada hasil analisismorfologi permukaan bioplastik.

Pengujian morfologi permukaanmemperlihatkan bahwa bentuk alamigranula pati pada tapioka tidak tampak. Halini mengindikasikan bahwa telah terbentukproduk termoplastis dengan sempurna.Munculnya lubang-Iubang dan permukaanyang cenderung kasar pad a permukaanbioplastik setelah reaksi enzimatismenunjukkan adanya pati dan serat yangterhidrolisis oleh enzim a-ami lase danselulase yang ditambahkan.

Bioplastik campuran produk termoplastisdan compatibilized HOPE dengan kadarserat 15% dan konsentrasi gliserol 30%merupakan perlakuan terbaik yang mampumenghasilkan bioplastik dengan sifatmekanik, termal, biodegradabilitas danmorfologi permukaan yang baik

'Kftrjasama1(emitraan Penefitian Pertanianr[)eneanPerguruan 'linggi (1(J(P37) ----------------------- 97