KARAKTERISTIK FISIK DAN MEKANIK PLASTIK BIODEGRADABLE BERBASIS PATI SINGKONG DENGAN PENAMBAHAN WHEY KEJU DAN PLASTISISER GLISEROL
DOI:
https://doi.org/10.21776/ub.jtp.2023.024.01.3Keywords:
Gliserol; Pati singkong; Plastik biodegradable; Whey kejuAbstract
Plastik merupakan kemasan pangan yang umum digunakan namun memiliki sifat sukar dihancurkan sehingga menyebabkan pencemaran lingkungan dan masalah kesehatan. Plastik biodegradable berbasis renewable material seperti singkong, whey keju, dan gliserol dapat menjadi alternatif kemasan yang ramah lingkungan. Whey keju mengandung protein sebesar 0,6 % yang berpotensi menjadi bahan bioplastik dengan penambahan bahan lain seperti hidrokoloid (protein dan polisakarida) untuk memperbaiki karakteristiknya. Plastik biodegradable berbahan baku polisakarida tanaman seperti ubi kayu umumnya bersifat kaku dan rapuh sehingga harus ditambahkan bahan lain. Pembuatan plastik biodegradable memerlukan bahan pemlastis seperti gliserol untuk meningkatkan elastisitas polimer plastik dan mengurangi kerapuhan bioplastik. Tujuan penelitian ini yaitu mengetahui pengaruh perbedaan variasi volume whey keju dan gliserol terhadap karakteristik fisik, mekanik, dan biodegradasi plastik biodegradable. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 3 ulangan dan terdapat 2 faktor perlakuan. Faktor pertama yaitu variasi volume whey keju dan faktor kedua yaitu variasi volume gliserol. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa variasi volume whey keju dan gliserol berpengaruh nyata terhadap kuat tarik, elongasi, elastisitas, daya serap air, dan daya degradasi. Hasil uji efektivitas menunjukkan bahwa formulasi terbaik terdapat pada sampel A1B1 yaitu plastik biodegradable dengan formulasi whey keju 20 ml dan gliserol sebesar 5 ml dengan nilai perbedaan warna (∆E) 15,526 dengan L* (lightness) 85,68, a* (redness) 0,2, b* (yellowness) 8,71, daya serap air sebesar 695,244 %, kuat tarik sebesar 0,00646 MPa, elongasi sebesar 76,36 %, elastisitas sebesar 0,01033 MPa, dan laju degradasi sebesar 12,035 %/hari.
References
Afifah, -N., Sholichah, -E., Indrianti, -N., Darmajana, D, -A. 2018. Pengaruh kombinasi platicizer terhadap karakteristik edible film dari karagenan dan lilin lebah. Biopropal Industri. 9(1), 49-60. http://ejournal.kemenperin.go.id/biopropal/article/view/3765/3006
Anita, -Z., Akbar, -F., Harahap, -H. 2013. Pengaruh penambahan gliserol terhadap sifat mekanik film plastik biodegradasi dari pati kulit singkong. Jurnal Teknik Kimia USU. 2(2), 37-41. https://doi.org/10.32734/jtk.v2i2.1437
Anker, -M., Standing, -M., Hermanson. -A. 2000. Relationship between the microstructure and the mechanical and barrier properties of whey protein films. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 48, 3806-3816. https://doi.org/10.1021/jf000040m
Awwaly, K, U, -A., Manab, - A., Wahyuni, -E. 2010. Pembuatan edible film protein whey: Kajian rasio protein dan gliserol terhadap sifat fisik dan kimia. Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Ternak. 5(1), 45-56. https://jitek.ub.ac.id/index.php/jitek/article/view/156/149
Cuq, -B., Gontard, -N., Cuq, J, -L., Guilbert, -S. 1997. Selected functional of fish myofibrillar protein-based films as affected by hydrophilic plasticizer. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 45(3), 622-626. https://doi.org/10.1021/jf960352i
Darni, -Y., Utami, -H. 2009. Studi pembuatan dan karakteristik sifat mekanik dan hidrofobisitas bioplastik dari pati sorgum. Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan. 7(4), 88-93. https://jurnal.usk.ac.id/RKL/article/view/79/73
Fatma, Malaka, -R., Taufik, -M. 2015. Karakteristik edible film berbahan whey dangke dan agar menggunakan gliserol dengan persentase berbeda. Jurnal Ilmu dan Teknologi Peternakan. 4(2), 63-69. https://doi.org/10.20956/jitp.v4i2.812
Galietta, -G., Di Gioia, -L., Guilbert, -S., Cuq, B. 1998. Mechanical and thermomechanical properties of films based on whey proteins as affected by plasticizer and crosslinking agents. Journal of Dairy Science. 81(12), 3123-3130. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(98)75877-1
Handayani, RM. 2004. Pemanfaatan Whey untuk Produk Nata de whey (Kajian Konsentrasi Starter dan Lama Inkubasi. Thesis. Universitas Muhammadiyah, Semarang.
Hidayati, -S., Zuidar, A, -S., Ardiani, -A. 2015. Aplikasi sorbitol pada produksi biodegradable film dari nata de cassava. Reaktor. 15(3), 196-204. https://doi.org/10.14710/reaktor.15.3.195-203
Hudha, -I., Dewi, -K., Fitri, -J., Ayu, -N. 2020. Potensi limbah keju (whey) sebagai bahan pembuatan plastik pengemas yang ramah lingkungan. Jurnal Teknik : Media Pengembangan Ilmu dan Aplikasi Tanah. 19(1), 46-52. https://jurnalteknik.unjani.ac.id/index.php/jt/article/download/133/48
Jading, -A., Tethool, -E., Payung, -P., Gultom, -S. 2011. Karakteristik fisikokimia pati sagu hasil pengeringan secara fluidisasi menggunakan alat pengering cross flow fluidized bed bertenaga surya dan biomassa. Reaktor. 13(3), 155-164. https://doi.org/10.14710/reaktor.13.3.155-164
Kumoro, A, -C., Purbasari, -A. 2014. Sifat mekanik dan morfologi plastik biodegradable dari limbah tepung nasi aking dan tepung tapioka menggunakan gliserol sebagai plasticizer. Teknik. 35(1), 8-16. https://doi.org/10.14710/teknik.v35i1.6238
Larasati, -T., Kusnadi, -J., Widyastuti, -E. 2016. Pemanfaatan whey dalam pembuatan caspian sea yogurt dengan menggunakan isolat Lactobacillus cremoris dan Acetobacter orientalis. Jurnal Pangan dan Agroindustri 4(1), 201-210. https://jpa.ub.ac.id/index.php/jpa/article/view/320/331
Lazuardi, G, -P., Cahyaningrum, S, -E. 2013. Pembuatan dan karakterisasi bioplastik berbahan dasar kitosan dan pati singkong dengan plasticizer gliserol. Unesa Journal of Chemistry. 2(3), 161-166. https://doi.org/10.26740/ujc.v2n3.p%25p
Lindriati, -T., Muhaimin, -M., Rusdianto, A, -S. 2019. The addition of tobaco stem powder in the cassava peels biodegradable plastic. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 472, 1-7. https://doi.org/10.1088/1755-1315/472/1/012001
Maria, -R., Javier, -O., Khalid, Z., Mate, J, -I. 2006. Combined effect of plastizers and surfactants on the physical properties of starch based edible film. Food Research International. 39(8), 840-846. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2006.04.002
Marlina, -L., Achmad, N, T, -F. 2021. Pengaruh variasi penambahan kitosan dan gliserol terhadap karakteristik plastik biodegradable dari pati ubi jalar. Jurnal TEDC. 15(2), 125-133. https://ejournal.poltektedc.ac.id/index.php/tedc/article/view/476/350
Muhaimin, -M., Lindriati, -T., Rusdianto, A, -S. 2019. Studi biodegradasi film bioplastik tembakau menggunakan bakteri EM4. Prosiding Seminar Nasional Program Studi Agribisnis Universitas Jember, Jember
Nafi', -A., Windrati, W, S., Diniyah, N., Khotimah, N. 2015. Karakteristik fisik tepung koro pedang (Canavalia ensiformis L.) termodifikasi oleh pH dan lama perendaman. Berkala Ilmiah Pertanian. 1(1), 1-4.
Natalia, E, -V., dan Muryeti. 2020. Pembuatan plastik biodegradable dari pati singkong dan kitosan. Journal Printing and Packaging Technology. 1(1), 57-68. https://jurnal.pnj.ac.id/index.php/ppt/article/view/1679
Ningsih, E, -P., Ariyani, -D., Sunardi. 2019. Pengaruh penambahan carboxymethyl cellulose terhadap karakteristik bioplastik dari pati ubi nagara (Ipomoea batatas L.). Indonesian Journal of Chemical Research. 7(1), 77-85. https://doi.org/10.30598//ijcr.2019.7-sun
Pagliaro, M., Rossi, M. 2008. The Future of Glycerol: New Uses of a Versatile Raw Material. London: RSC Publishing
Permana, -E., Gusti, D, -R., Tarigan, I, -L., Andika, -Y., Nirwana, A, -C. 2021. Sifat fisik bioplastik dari pati ubi umbi gadung dan pelepah sawit. Science Tech: Jurnal Pengetahuan dan Teknologi. 7(1), 45-54. https://doi.org/10.30738/jst.v7i1.9253
Purnavita, S., Subandriyo, D, -Y., Anggraeni, -A. 2020. Penambahan gliserol terhadap karakteristik bioplastik dari komposit pati aren dan glukomanan. Metana : Media Komunikasi Rekayasa Proses dan Teknologi Tepat Guna. 16(1), 19-25. https://doi.org/10.14710/metana.v16i1.29977
Rachmawati, A, -K., Anandito, R, B, -K., Manuhara, G, -J. 2010. Ekstraksi dan karakterisasi pektin pada cincau hijau (Premna oblongifolia) untuk pembuatan edible film. Biofarmasi. 8(1), 1-10. https://doi.org/10.13057/biofar/f080101
Saputro, A, N, -C., Ovita, A, -L. 2017. Sintesis dan karakterisasi bioplastik dari kitosan-pati ganyong (Canna edulis). Jurnal Kimia dan Pendidikan Kimia. 2(1), 13-21. https://doi.org/10.20961/jkpk.v2i1.8526
Setiani, -W., Sudiarti, -T., Rahmadinar, -L. 2013. Preparasi dan karakterisasi edible film dari poliblend pati sukun. Jurnal Valensi. 3(2), 100-109. https://doi.org/10.15408/jkv.v3i2.506
Sjamsiah, Saokani, -J., Lismawati. 2017. Kharakteritik edible film dari pati kentang (Solanum tuberosum L.) dengan penambahan gliserol. Al-Kimia. 5(2), 181-192. https://doi.org/10.24252/al-kimia.v5i2.3932
Simarmata, E, -O., Hartiati, -A., Harsojuwono, B, -A. 2020. Karakteristik komposit bioplastik dalam variasi rasio pati umbi talas (Xanthosoma sagittifolium) kitosan. Jurnal Ilmiah Teknologi Pertanian. 5(1), 75-80. https://doi.org/10.24843/JITPA.2020.v05.i02.p05
Sucipta, IN, Suriasih, K, Kencana, PKD. 2017. Pengemasan Pangan : Kajian Pengemasan yang Aman, Nyaman, Efektif dan Efisien. Udayana University Press, Bali
Surdia, N, -M. 2000. Degradasi polimer. Majalah Polimer Indonesia. 3(1), 20-21.
Syamsir, -E., Hariyadi, - P., Fardias, -D., Andarwulan, -N., Kusnandar, F. 2011. Karakterisasi tapioka dari lima varietas ubi kayu (Manihot utilisima Crantz) asal Lampung. Jurnal Agroteknologi. 5(1), 93-105. https://jurnal.unej.ac.id/index.php/JAGT/article/view/19757/8673
Thuwall, -M., Boldizar, -A., Rigdahl, -M. 2006. Extrusion processing of high amylose potato starch materials. Carbohydrate Polymers. 65(4), 441-446. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2006.01.033
Utami, M, -R., Latifah, Widiarti, -N. 2014. Sintesis plastik biodegadable dari kulit pisang dengan penambahan kitosan dan plasticizer gliserol. Indonesian Journal of Chemical Science 3(2), 163-167. https://journal.unnes.ac.id/sju/index.php/ijcs/article/view/3505/3150
Unsa, L, -K., Paramastri, G, -A. 2018. Kajian jenis plasticizer campuran gliserol dan sorbitol terhadap sintesis dan karakteristik edible film pati bonggol pisang sebagai pengemas buah apel. Jurnal Kompetensi Teknik. 10(1), 35-47. https://doi.org/10.15294/jkomtek.v10i1.17368
Warkoyo, Rahardjo, - B., Marseno, D, -W., Karyadi, J, N, -W. 2014. Sifat fisik, mekanik dan barrier edible film berbasis pati umbi kimpul (Xanthosoma sagittifolium) yang diinkorporasi dengan kalium sorbat. Agritech. 34(1), 72-81. https://doi.org/10.22146/agritech.9525
Winarti, C., Miskiyah, Widaningrum. 2012. Teknologi produksi dan aplikasi pengemas edible antimikroba berbasis pati. Jurnal Litbang Pertanian. 31(3), 85-93. https://repository.pertanian.go.id/items/349d5227-04ca-428c-9986-5978a5838074
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2023 Ardiyan Dwi Masahid, Nur Aniza Aprillia, Yuli Witono, Lailatul Azkiyah

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal