Pengaruh tekanan dan rasio katalis pada transesterifikasi pati sagu dengan minyak goreng bekas 10X penggorengan dalam media CO2 bertekanan

Abstract

Konsumsi plastik yang meningkat mengakibatkan munculnya dua permasalahan besar yaitu jumlah sampah plastik yang semakin meningkat serta tidak dapat teruraikan dan minyak bumi yang semakin menipis sebagai bahan baku pembuatan plastik. Untuk mengatasi permasalahan tersebut dibutuhkan bahan baku pembuatan plastik alternatif yang dapat diuraikan oleh alam dan bukan berasal dari minyak bumi. Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini yaitu pati sagu. Penggunaan pati sebagai bahan baku pembuatan plastik memiliki beberapa keunggulan yaitu dapat diperbaharui, dapat diperoleh dari berbagai sumber tanaman dan harganya cenderung lebih murah. Sebelum digunakan sebagai bahan baku pembuatan plastik, pati tersebut harus dimodifikasi terlebih dahulu karena pati native memiliki sifat yang hidrofilik, brittle dan memiliki kekuatan mekanik yang rendah. Modifikasi yang digunakan pada penelitian ini yaitu dengan metode transesterifikasi. Metode transesterifikasi dapat membuat pati menjadi lebih hidrofobik dan memiliki kekuatan mekanik yang lebih kuat. Modifikasi ini mengunakan reaktan berupa minyak goreng bekas pakai 10 kali penggorengan dan menggunakan media CO2 bertekanan serta katalis K2CO3. Percobaan utama dilakukan pada temperatur reaksi 100°C, rasio reaktan 2,5 mol/mol dan direaksikan selama 1,5 jam. Pada penelitian ini dilakukan variasi tekanan operasi pada 100 bar, 120 bar dan 150 bar serta rasio katalis pada 0,05 mol/mol AGU, 0,1 mol/mol AGU dan 0,15 mol/mol AGU. Hasil yang diperoleh dianalisa dengan menggunakan metode titrasi hidrolisis, FT-IR, SEM, XRD dan H-NMR. Pada hasil analisa FT-IR produk yang dihasilkan mempunyai gugus C=O dan pada analisa H-NMR muncul puncak pada rentang 0,8-2,5 ppm. Nilai ester content (EC) yang diperoleh berada pada rentang 287-555 meq/kg. Nilai EC tertinggi berada pada variasi tekanan 150 bar dengan rasio katalis 0,15 mol/mol. Peningkatan tekanan operasi dan rasio katalis akan meningkatkan nilai EC. Pada analisa SEM terlihat bahwa granula pada pati ester mengalami kerusakan sehingga granula menjadi saling melekat akibat adanya efek plasticizer. Pada hasil analisa XRD ditunjukan bahwa derajat kristalinitas produk yang dihasilkan mengalami penurunan akibat struktur kristalin yang rusak oleh tekanan dan temperatur.