Pembuatan bioplastik berbahan dasar pati dari limbah kulit pisang kepok

Abstract

Pati adalah karbohidrat kompleks utama yang tidak larut dalam air, yang berasal dari tanaman atau buah-buahan, bersifat tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka panjang. Pati terdiri dari amilosa dan amilopektin. Pati dapat diekstrak dari berbagai biomassa salah satunya adalah kulit pisang kepok, yang kandungan patinya mencapai 20,1%. Pati dapat menjadi bahan baku pembuatan bioplastik karena pati juga merupakan polimer sama seperti polimer minyak bumi pada plastik konvensional. Plastik adalah bahan sintetik atau semi sintetik yang diproses dalam bentuk polimer termoplastik atau termoset dengan berat molekul yang tinggi dan dibentuk menjadi produk berupa film atau filament. Bioplastik dapat didefinisikan sebagai bahan (lebih tepatnya jenis plastik) yang biobased dan / atau biodegradable. Secara singkat, sumber karbon dari bioplastik, yang merupakan elemen mendasar dari semua jenis plastik, adalah biomassa terbarukan. Penelitian ini terdiri dari dua tahap. Tahap pertama adalah ekstraksi pati. Pati diekstrak dari limbah kulit pisang kepok dengan menggunakan pelarut natrium metabisulfit (Na2S2O5) dengan konsentrasi sebesar 0,5% . Tahap kedua adalah pembuatan bioplastik dari pati hasil ekstraksi. Pada pembuatan bioplastik, HCl berperan sebagai asam yang akan memodifikasi pati (hidrolisis) dan gliserol berperan sebagai plasticizer. Dilakukan variasi pada penambahan volume HCl 0.5 M yaitu sebesar 0, 2, dan 4 (%v/v) serta konsentrasi gliserol yaitu 0, 20, dan 40 %w/w. Pati akan dianalisis untuk diketahui kandungan di dalam pati, kadar air, dan gugus fungsi. Bioplastik yang dihasilkan akan dianalisis nilai tensile strength, % elongasi, water solubility, waktu biodegradasi, dan gugus fungsi. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa variasi konsentrasi gliserol dan volume HCl memberikan pengaruh terhadap perubahan kemampuan mekanik pada bioplastik. Kenaikan konsentrasi gliserol menurunkan nilai tensile strength namun menaikkan nilai elongasi, sedangkan kenaikan volume HCl menaikkan nilai tensile strength namun menurunkan nilai elongasi. Rentang rata-rata tensile strength yang didapatkan 1,65-4,18 MPa, sedangkan untuk rata-rata elongasi didapatkan 3,6-20,2%. Bioplastik yang dihasilkan dapat terdegradasi 6,04% dalam waktu 13 hari serta memiliki rentang nilai water solubility 11,28-47,94%. Perubahan gugus fungsi yang terjadi dari pati menjadi bioplastik adalah adanya gugus alkohol pada panjang gelombang 3805,55cm-1 dan acid halides pada panjang gelombang 2100,48cm-1.