Studi transesterifikasi ester asam lemak dengan xantham gum dalam media organik

Abstract

Plastik merupakan produk yang banyak digunakan sebagai kemasan karena sifatnya yang elastis, ringan, kuat, dan tahan terhadap air serta ekonomis. Bahan dasar pembuatan plastik bersumber dari minyak bumi yang sifatnya tidak terbarukan dan menyebabkan ketersediaan minyak bumi semakin menipis. Walaupun begitu, plastik berdampak buruk terhadap ekosistem karena sifat plastik yang sulit terurai secara alami oleh lingkungan. Seiring berjalan waktu, pengunaan plastik terus meningkat sehingga diperlukan alternatif plastik lain yang tidak berdampak negatif terhadap lingkungan. Salah satu alternatifnya adalah penggunaan plastik biodegradable dari bahan alami seperti polisakarida. Namun saat ini plastik dari polisakarida memiliki kekurangan seperti kekuatan mekaniknya yang lemah. Oleh karena itu, dibutuhkan berbagai modifikasi baik secara fisika maupun kimia untuk memperbaiki sifat tersebut. Pada penelitian ini, bahan yang dimodifikasi adalah xanthan gum. Tujuan dari penelitian ini yaitu menghitung nilai derajat subtitusi (DS) dan melihat pengaruh dari variabel respon atau variasi percobaan. Xanthan gum dimodifikasi yaitu dengan reaksi transesterifikasi dengan metil ester sebagai reaktan dalam media organik yaitu dimetil sulfoksida (DMSO). Awalnya, dilakukan pencampuran xanthan gum dan DMSO dengan pemanasan pada temperature 110⁰C selama 3 jam. Modifikasi ini dilakukan temperature konstan 110⁰C dan katalis K2CO3. Variabel respon yang dilihat pengaruhnya adalah nilai derajat substitusi (DS), pada variasi reaktan (metil laurat dan vinil laurat), variasi rasio reaktan (3, 4, 5 mol/mol XGU) dan variasi rasio katalis (0,1, 0,3, 0,5 mol/mol XGU). Xanthan gum dilarutkan dengan DMSO lalu direaksikan dengan katalis dan reaktan dalam labu dengan menggunakan motor pengaduk. Penelitian ini diharapkan dapat membuat sifat xanthan gum menjadi hidrofobik dan memiliki kestabilam termal yang lebih baik. Hasil derajat subtitusi yang terbaik dianalisa lebih lanjut dengan Fouried Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Scanning Electron Microscope (SEM), Thermogravimetri Analysis (TGA). Berdasarkan hasil penelitian, bahan baku xanthan gum memiliki kadar air sebesar 14,82%. Pada percobaan transesterifikasi xanthan gum dengan asam lemak dalam media DMSO diperoleh nilai derajat subtitusi (DS) terbesar yaitu 2,51. Perolehan DS tertinggi pada sampel vinil laurat dengan rasio mol reaktan 5 mol/mol XGU dan rasio katalis 0,5 mol/mol XGU. Pada variasi jenis reaktan, didapatkan vinil laurat memperoleh DS lebih besar dibandingkan metil laurat. Sedangkan untuk hasil dari variasi rasio mol reaktan maupun rasio mol katalis menunjukkan nilai DS lebih besar dengan rasio yang lebih besar juga.Berdasarkan hasil analisis FTIR dari produk dengan nilai DS tertinggi terlihat adanya penambahan gugus C=O yang menunjukkan terjadinya reaksi transesterifikasi. Hasil analisis SEM memperlihatkan adanya perubahan morfologi dengan terjadinya aglomerasi pada xanthan laurat. Hasil analisis TGA menunjukkan adanya peningkatan degradasi termal pada produk xanthan laurat dibandingkan xanthan gum murni.