karakteristik bioplastik dari alginat padina sp. dengan

i

KARAKTERISTIK BIOPLASTIK DARI ALGINAT Padina sp.

DENGAN PEMLASTIS GLISEROL

SABRINA FARAH

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

2021 M / 1442 H

ii



SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains

Pada Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

SABRINA FARAH

11160950000030

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

2021 M / 1442 H

ii

iii



SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains

Pada Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi


SABRINA FARAH

11160950000030

Menyetujui:

Pembimbing I, Pembimbing II,

Prof. Dr. Lily Surayya Eka Putri, M.Env.Stud. Nanda Saridewi, M. Si

NIP. 19690404 200501 2 005 NIP. 19841021 200912 2 004

Mengetahui,

Ketua Program Studi Biologi

Fakultas Sains dan Teknologi


Dr. Priyanti, M.Si

NIP. 19750526 200012 2 001

iii

iv

PENGESAHAN UJIAN

Skripsi berjudul “Karakteristik Bioplastik dari Alginat Padina sp. dengan

Pemlastis Gliserol” yang ditulis oleh Sabrina Farah, NIM 11160950000030

telah diuji dan dinyatakan LULUS dalam sidang Munaqosyah Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta pada tanggal 2

Juni 2021. Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

gelar Sarjana Strata Satu (S1) Program Studi Biologi.

Menyetujui:

Penguji I, Penguji II,

Narti Fitriana, M. Si. Etyn Yunita, M. Si.

NIDN. 0331107403 NIP. 19700628 201411 2 002

Pembimbing I, Pembimbing II,

Prof. Dr. Lily Surayya E.P, M.Env.Stud. Nanda Saridewi, M. Si.

NIP. 19690404 2005012 005 NIP. 19841021 200912 2 004

Mengetahui,

Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Ketua Program Studi Biologi

Nashrul Hakiem, S. Si., M. T., Ph.D Dr. Priyanti, M.Si.

NIP. 19710608 2005011 005 NIP. 197505262000122001

iv

v

PERNYATAAN

DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI ADALAH

BENAR HASIL KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN

SEBAGAI SKRIPSI ATAU KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI

ATAU LEMBAGA MANAPUN.

Jakarta, Juni 2021

Sabrina Farah

11160950000030

v

vi

ABSTRAK

Sabrina Farah. Karakteristik Bioplastik dari Alginat Padina sp. dengan

Pemlastis Gliserol. Skripsi. Program Studi Biologi. Fakultas Sains dan

Teknologi. Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. 2021.

Dibimbing oleh Lily Surayya Eka Putri dan Nanda Saridewi

Plastik sintetis merupakan penyumbang sampah di lingkungan dan perlu ditanggulangi dengan bioplastik. Bioplastik dapat terbuat dari alginat alga coklat

Padina sp dengan gliserol. Tujuan penelitian ini adalah memperoleh kuat tarik, ketahanan air, dan persentase penurunan berat dari bioplastik dengan formulasi alginat Padina sp. 1% dan 2% dengan pemlastis gliserol 15% dan 25%.

Pembuatan bioplastik dilakukan dengan konsentrasi alginat 1% dan 2%, serta konsentrasi gliserol 15% dan 25%. Bioplastik dikarakterisasi kuat tarik, ketahanan

air, dan biodegradabilitasnya. Kuat tarik bioplastik formulasi alginat:gliserol (1:15); (1:25); (2:15); dan (2:25) berturut-turut sebesar 3,65 MPa, 4,60 MPa, 3,24 MPa, dan 7,33 MPa. Ketahanan air bioplastik formulasi alginat:gliserol ((1:15);

(1:25); (2:15); dan (2:25) berturut-turut sebesar 3,65 MPa, 4,60 MPa, 3,24 MPa, dan 7,33 MPa berturut-turut sebesar 35,71±1,94%; 34,81±1,36%; 48,21±0,42%;

dan 36,55±1,79%. Persentase penurunan berat pada hari ke-12 sebesar 8,16 – 28,26% dan laju biodegradabilitas 0,03 – 0,11 mg/hari. Bioplastik alginat Padina sp. dengan pemlastis gliserol memiliki persentase penurunan berat yang hampir

sama dengan bioplastik komersial dengan persentase penurunan berat sebesar 14,58%.

Kata Kunci: Alginat, Bioplastik, Gliserol

vi

vii

ABSTRACT

Sabrina Farah. Characteristics of bioplastic alginate from Padina sp. with

glycerol plasticizer. Undergraduate Thesis. Departement of Biology. Faculty

of Science and Technology. State Islamic University Syarif Hidayatullah

Jakarta. 2021. Advised by Lily Surayya Eka Putri dan Nanda Saridewi

Synthetic plastic is a contributor to waste in the environment and needs to be addressed with bioplastics. Bioplastics can be made from Padina sp brown algae

alginate with glycerol. The purpose of this study was to obtain the tensile strength, water resistance, and percentage of weight loss of bioplastic with the alginate formulation of Padina sp. 1% and 2% with 15% and 25% glycerol as plasticizer.

The production of bioplastics was carried out with 1% and 2% alginate concentrations, and 15% and 25% glycerol concentrations. Bioplastics are

characterized by their tensile strength, water resistance, and biodegradability. Tensile strength of bioplastic formulation alginate:glycerol (1:15); (1:25); (2:15); and (2:25) of 3.65 MPa, 4.60 MPa, 3.24 MPa, and 7.33 MPa, respectively. The

water resistance of bioplastic formulations of alginate:glycerol ((1:15); (1:25); (2:15); and (2:25) were 3.65 MPa, 4.60 MPa, 3.24 MPa, respectively. , and 7.33

MPa 35.71±1.94%, 34.81±1.36%, 48.21±0.42%, and 36.55±1.79%, respectively. on day 12 of 8.16 – 28.26% and the rate of biodegradability is 0.03 – 0.11 mg/day.Padina sp.alginate bioplastic with glycerol as plasticizer has a weight loss

percentage that is almost the same as commercial biop lastic with a weight loss percentage by 14.58%.

Keywords: Alginate, bioplastic, glycerol

vii

viii

KATA PENGANTAR

Bismillahirrohmanirrohim

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh

Alhamdulillah segala puji dan syukur kepada Allah SWT atas segala nikmat

dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Shalawat serta

salam semoga selalu tercurahkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad Saw,

keluarganya, para sahabatnya, dan para pengikutnya. Atas kehendak dan izin

Allah Swt, skripsi yang berjudul “Karakteristik Bioplastik dari alginat Padina

sp. dengan Pemlastis Gliserol” dapat tersusun dengan baik. Skripsi ini disusun

untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan dalam menempuh pendidikan Strata

Satu (S1). Skripsi ini tidak akan mungkin selesai tanpa pihak-pihak yang terus

memberikan bimbingan, saran, dan dukungan. Oleh karena itu, pada kesempatan

ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada:

1. Nashrul Hakiem, S. Si., M. T., Ph. D. selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta;

2. Dr. Priyanti, M. Si. selaku Ketua Program Studi Biologi Fakultas Sains

dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta;

3. Narti Fitriana, M. Si. selaku Sekretaris Program Studi Biologi Fakultas

Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta;

4. Dr. Dasumiati, M. Si. dan Dr. Megga Ratnasari Pikoli, M. Si. selaku dosen

penguji yang telah memberi masukan dan saran bagi penulis;

5. Narti Fitriana, M. Si dan Ir. Etyn Yunita, M. Si. selaku dosen penguji yang

telah memberikan masukan dan saran bagi penulis;

6. Prof. Dr. Lily Surayya Eka Putri, M. Env. Stud. selaku Dosen Pembimbing

I yang telah memberikan ilmu pengetahuan, bimbingan, dan arahan dalam

penyunan skripsi ini;

7. Nanda Saridewi, M. Si. selaku Pembimbing II yang telah memberikan

ilmu pengetahuan, bimbingan, dan arahan dalam penyusunan skripsi ini;

8. Dr. Nani Radiastuti, M. Si. selaku Dosen Pembimbing Akademik serta

seluruh dosen Program Studi Biologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

yang telah memberikan ilmu pengetahuan serta bimbingan kepada penulis

selama mengikuti perkuliahan;

9. Puji Astuti, S. Si., Festy Auliyaur Rahmah, S. Si., Nur Amaliah Solihat, S.

Si., dan Dinda Hari Wibowo, S. Si. yang telah memberikan kemudahan

perizinan selama Penulis melakukan penelitian di Pusat Laboratorium

Terpadu (PLT) UIN Syarif Hidayatullah Jakarta;

10. Rafika Nur Hapsari yang telah menjadi teman diskusi selama penelitian,

keluarga, dan pihak yang terlibat membantu penulis dalam penyusunan

skripsi.

viii

ix

Semoga Allah SWT memberikan balasan kebaikan atas bantuan semua

pihak. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan menjadi salah satu sumbangan

pengetahuan dalam pengembangan ilmu pengetahuan di Indonesia.

Wassalamualaikum warahmatullahi wabarokatuh

Jakarta, 11 Juni 2021

Penulis

ix

x

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK.. ............................................................................................................ vi KATA PENGANTAR............................................................................................viii

DAFTAR ISI ............................................................................................................ x DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang .........................................................................................1

1.2. Rumusan Masalah....................................................................................2

1.3. Hipotesis ..................................................................................................2

1.4. Tujuan ......................................................................................................2

1.5. Manfaat ....................................................................................................3

1.6. Kerangka Berpikir ...................................................................................3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Bioplastik .................................................................................................4

2.2. Alginat .....................................................................................................6

2.3. Padina sp. ................................................................................................8

2.4. Gliserol ....................................................................................................9

2.5. Uji Kuat Tarik ........................................................................................10

2.6. Uji Ketahanan Air ..................................................................................10

2.7. Uji Biodegradabilitas .............................................................................11

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat.................................................................................12 3.2. Alat dan Bahan ......................................................................................12

3.3. Rancangan Penelitian.............................................................................12

3.4. Cara Kerja ..............................................................................................13

3.5. Parameter Pengamatan...........................................................................13 3.6. Analisis Data..........................................................................................15

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Kuat Tarik Bioplastik ............................................................................16

4.2. Ketahanan Air Bioplastik ......................................................................17 4.3. Biodegradabilitas Bioplastik..................................................................19

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ............................................................................................24 5.2. Saran ......................................................................................................24

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................25 LAMPIRAN ...........................................................................................................30

x

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Ekstraksi Alginat dari Padina sp .......................................................32 Lampiran 2. Pembuatan Bioplastik Alginat Padina sp dengan Gliserol................33

Lampiran 3. Uji Ketahanan Air ..............................................................................34 Lampiran 4. Uji Biodegradabilitas .........................................................................35

Lampiran 5. Perubahan Fisik Bioplastik Alginat dari Padina sp. dengan Pemlastis Gliserol Setelah Uji Biodegrabilitas ...................................36

Lampiran 6. Data dan Penghitungan Uji Ketahanan Air .......................................37

Lampiran 7. Analysis of Varians (ANOVA) Konsentrasi Alginat dan Gliserol Terhadap Ketahanan Air .....................................................................38

Lampiran 8. Data dan Penghitungan Uji Biodegradabilitas...................................39 Lampiran 9. Korelasi Pearson antara Persentase Penurunan Berat dengan Laju

Biodegradabilitas.................................................................................43

xi

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Plastik sintetis merupakan penyumbang sampah di lingkungan. Penggunaan

plastik sintetis mampu menghasilkan sampah sebanyak 3,6 juta ton per tahun atau

9% dari total produksi sampah yang mengakibatkan penggunaannya secara terus

menerus (Purnavita et al., 2020). Penumpukan plastik sintetis disebabkan pada

sifatnya yang sulit terurai dan berbahan dasar minyak bumi yang tidak dapat

diperbarui (Fibriyani et al., 201). Solusi penanggulangannya adalah menggunakan

plastik yang mudah terurai dan dapat diperbarui, yaitu bioplastik. Pembuatan

bioplastik dapat menggunakan beberapa polimer, seperti pati, selulosa,

kitin/kitosan, protein, dan alginat dari alga coklat (Lim et al., 2019; Rahman et al.,

2019).

Kandungan alginat pada alga coklat Sargassum siliquosum mengandung

49,9% alginat (Chee et al., 2011). Penggunaan alginat S. siliquosum sebagai

bioplastik menghasilkan kuat tarik 33,90 MPa dan persentase penyerapan air

33,73% (Lim et al., 2019). Selain S. siliquosum, terdapat pula Padina sp. yang

mengandung 20 – 30% alginat (Salosso & Jasmanindar, 2018). Pemanfaatan

Padina sp. yang belum terlalu masif digunakan dalam kebutuhan manusia

(Srimariana et al., 2020), sehingga dapat dijadikan sebagai sumber alginat pada

pembuatan bioplastik. Karakteristik bioplastik perlu diketahui untuk memperoleh

bioplastik yang menyerupai plastik sintetis. Karakteristik bioplastuk antara lain

kuat tarik, ketahanan air, serta biodegradabilitas. Penggunaan alginat saja sebagai

bioplastik memiliki sifat rapuh, sehingga diperlukan penambahan pemlastis yang

sesuai untuk meningkatkan sifat kuat tariknya.

Salah satu pemlastis yang umum digunakan adalah gliserol. Keuntungan

penggunaan gliserol adalah mudah diperoleh karena melimpah dan biayanya

murah (Santana & Kieckbusch, 2013). Pemlastis juga memiliki sifat tidak mudah

menguap dan larut dalam polimer (Parreidt et al., 2018). Penelitian penggunaan

gliserol sebagai pemlastis pada bioplastik telah dilakukan oleh Yudistriani et al.

(2013) dengan menggunakan gliserol 20% menghasilkan kuat tarik 6,5 MPa dan

1

2

ketahanan air sebesar 72,9%. Penelitian lainnya dengan menggunakan alginat dari

Sargassum sp. dengan gliserol telah dilakukan oleh Langit et al. (2020) dengan

menggunakan alginat 1% dan gliserol 3 mL menghasilkan kuat tarik 0,25 MPa

dan ketahanan air sebesar 48,75%. Penelitian lainnya oleh Marismandani & Husni

(2020) dengan menggunakan alginat 2% dan gliserol 10% menghasilkan kuat

tarik sebesar 3,76 MPa. Penggunaan alginat Padina sp. 1% dan 2% dengan

penambahan gliserol 15% dan 25% diharapkan mampu menghasilkan kuat tarik

dan ketahanan air yang lebih tinggi dibandingkan penelitian sebelumnya. Selain

kuat tarik dan ketahanan air, diperlukan pengujian biodegradabilitas untuk

mengukur berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk terurainya bioplastik.

Penelitian mengenai biodegradabilitas alginat dengan gliserol telah

dilakukan oleh Solak dan Dyankova (2014) yang menghasilkan bioplastik

terdegradasi 30 – 75% selama 7 hari. Penelitian lainnya yang telah dilakukan

adalah biodegradasi alginat dari Ulva lactuca dengan gliserol oleh Dewi et al.

(2017), menghasilkan bioplastik yang terdegradasi 37 – 64% selama 10 hari.

Penelitian bioplastik diperlukan dalam menggunakan alginat dari Padina sp.

dengan pemlastis gliserol yang nantinya dapat digunakan sebagai pengganti

plastik sintesis.

1.2. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Bagaimana kuat tarik dan ketahanan air dari bioplastik dengan formulasi

alginat Padina sp. 1% dan 2% dengan pemlastis gliserol 15% dan 25%?

2. Berapa persentase penurunan berat dari bioplastik pada formulasi alginat dari

Padina sp. 1% dan 2% dengan pemlastis gliserol 15% dan 25%?

1.3. Hipotesis

Hipotesis dalam penelitian ini adalah:

1. Kuat tarik bioplastik alginat 2% dan gliserol 10% sebesar 3,76 MPa

sedangkan ketahanan air bioplastik alginat 1% dan 3 mL gliserol sebesar

48,75%.

3

2. Bioplastik alginat dengan pemlastis gliserol memiliki persentase penurunan

berat sebesar 30 – 75% dalam waktu 7 – 10 hari.

1.4.Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah:

1. Memperoleh kuat tarik dan ketahanan air dari bioplastik dengan formulasi

alginat Padina sp. 1% dan 2% dengan pemlastis gliserol 15% dan 25%.

2. Memperoleh persentase penurunan berat dari bioplastik pada formulasi

alginat dari Padina sp. 1% dan 2% dengan pemlastis gliserol 15% dan 25%.

1.5. Manfaat

Manfaat dari penelitian ini adalah dapat menjadi solusi dari sampah plastik

yang tidak dapat terurai dengan alternatif bahan baku ramah lingkungan.

Memanfaatkan Padina sp. yang masih masif digunakan masyarakat sebagai

sumber alginat yang berpotensi menjadi bahan dasar dari pembuatan bioplastik.

1.6. Kerangka Berpikir

Kerangka berpikir pada penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Kerangka berpikir penelitian bioplastik dari alginat Padina sp. dengan pemlastis gliserol

Tingginya sampah plastik sintetis di lingkungan

Pembuatan plastik yang ramah lingkungan

Penggunaan alginat Padina sp. dan gliserol

Bahan baku mudah terdegradasi dan ramah

lingkungan

Bioplastik alginat dari Padina sp. gliserol

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Bioplastik

Plastik adalah polimer yang biasanya dimanfaatkan sebagai pembungkus

makanan ataupun barang lainnya karena memiliki sifat yang stabil, tahan air,

ringan, fleksibel, transparan, dan kuat, tetapi tidak mudah diuraikan oleh

mikroorganisme (Nafiyanto, 2019). Penggunaan plastik sintetis semakin

meningkat seiring bertambahnya kebutuhan manusia sehingga penumpukan

plastik terjadi akibat lamanya penguraiannya secara sempurna hingga bertahun-

tahun. Penggunaan plastik sintetis mampu menghasilkan sampah terbanyak

dengan jumlah 3,6 juta ton per tahun atau 9% dari total produksi sampah akibat

penggunaannya secara terus menerus (Purnavita et al., 2020).

Penumpukan sampah plastik sintetis memiliki kerugian sehingga dibuat

upaya-upaya dalam menanggulanginya. Program 3R (reduce, reuse, recycle)

sudah banyak dilakukan oleh masyarakat Indonesia seperti pemanfaatan kembali

botol-botol plastik, bungkus-bungkus makanan, dan bungkus-bungkus minuman

untuk dijadikan kerajinan tangan yang dapat diperjualbelikan. Penanggulangan

sampah plastik sintetis telah dikembangkan yaitu bioplastik atau biodegradable

yang ramah lingkungan (Kamsiati et al., 2017).

Biodegradable berasal dari kata bio dan degradable. Bio berarti hidup dan

degradable berarti kemampuan degradasi. Degradasi (degradation) merupakan

proses satu arah (irreversible) dari suatu struktur material dengan cara kehilangan

komponen, misalnya berat molekul atau berat struktur yang disertai dengan

pemecahan (fragmentation). Degradasi dapat disebabkan oleh kondisi lingkungan

dan terjadi dalam satu tahap atau lebih. Bioplastik adalah plastik yang

terdegradasi dari hasil aktivitas alam yang melibatkan mikroorganisme seperti

bakteri, jamur, dan alga (Anggarini, 2013). Istilah biodegradable juga dapat

diartikan sebagai kemampuan komponen molekul dari suatu material untuk

dipecah menjadi molekul-molekul yang lebih kecil oleh mikroorganisme hidup.

4

5

Komponen utama penyusun biodegradable terbagi menjadi tiga kelompok,

yaitu hidrokoloid, lipida, dan komposit. Hidrokoloid yang cocok digunakan antara

lain adalah senyawa protein, polisakarida, alginat, pektin, dan pati. Lipida yang

dapat digunakan adalah minyak kelapa dan gliserol sebagai pemlastis

(Marismandani & Husni, 2020). Komposit yang biasa digunakan adalah gabungan

lipida dengan hidrokoloid. Sifat film hidrokoloid umumnya mudah larut dalam air

sehingga menguntungkan dalam pemakaiannya. Penggunaan lipid sebagai bahan

pembuat film secara sendiri sangat terbatas karena sifat lipid yang tidak larut.

Bioplastik sudah menjadi fokus para peneliti dan industri desain produk

sebagai pengganti plastik berbahan dasar minyak bumi untuk mengurangi

penggunaan bahan baku fosil serta emisi karbon (Özdamar & Ateş, 2018).

Keuntungan dari bioplastik adalah juga dapat mencegah beberapa masalah

lingkungan, seperti tidak terkendalinya penimbunan sampah dan pembuangan ke

lautan yang akan menimbulkan emisi racun di lingkungan (Selvamurungan &

Sivakumar, 2019).

Pengganti bahan dasar minyak bumi adalah dengan menggunakan polimer

yang diklasifikasikan menjadi 2 kelompok. Kelompok pertama adalah

agropolimer (polisakarida, protein, dll). Kelompok kedua adalah biopoliester

(polylactic acid (PLA), polyhidroxy alkanoate (PHA), serta kopoliester aromatik

dan alifatik. Agropolimer adalah produk biomassa yang diperoleh dari bahan-

bahan pertanian, seperti polisakarida, protein, lemak, dan alginat. Biopoliester

dibagi lagi berdasarkan sumbernya, yaitu PHA yang didapatkan dari aktivitas

mikrooganisme yang diperoleh dengan cara ekstraksi. PLA didapatkan dari

aplikasi bioteknologi dengan mensintesis secara konvensional monomer-monomer

yang diperoleh secara biologi. Kopoliester aromatik dan alifatik diperoleh dari

produk petrokimia yang disintesis secara konvensional dari monomer-monomer

sintesis. Agropolimer sudah banyak dikembangkan karena mudah diekstraksi

polimernya, serta ketersediaan bahannya cukup banyak dan mudah didapatkan.

Namun, perlu penambahan bahan lain, seperti pemlastis untuk meningkatkan sifat

mekanisnya, contohnya adalah kitosan, gelatin, dan selulosa. Namun, penguraian

plastik sintetis dapat mencapai 500 – 1000 tahun (Sinaga et al., 2014) sehingga

perlu dilakukan pembuatan plastik yang mudah terdegradasi.

6

2.2. Alginat

Alginat adalah komponen utama alga coklat (Phaeophyceae) pada bagian

dinding selnya, seperti selulosa dan pektin (Poetri, 2019). Alginat merupakan

komponen utama penyusun dinding sel alga coklat sebesar 45% dari berat

keringnya (Ahmed, 2019). Contoh alga coklat yang banyak mengandung alginat

dan terdapat di Kepulauan Seribu, Indonesia adalah Sargassum, Turbinaria, dan

Padina (Rositasari et al., 2017).

Alginat adalah polimer lain untuk pembuatan bioplastik. Alginat memiliki

struktur polisakarida linier dan tidak bercabang yang mengandung β-d-asam

manuronik dan -l-asam guluronik. Alginat memiliki berat molekul yang tinggi

sehingga mudah menyerap air. Secara umum alginat memiliki viskositas 1% berat

dalam larutannya antara 10 – 5000 cP; pH 3,5; kadar air 5 – 20%; dan ukuran

partikel 10 – 200 standar mesh (Kautsari, 2013). Alginat memiliki tiga sifat

utama, yaitu kemampuan untuk larut dalam air dan meningkatkan viskositas

larutan, kemampuan untuk membentuk gel, serta kemampuan untuk membentuk

film (Poetri, 2019).

Produk alginat pada bidang industri terdapat dua jenis, yaitu asam alginat

yang merupakan getah dalam membran sel dan natrium alginat adalah bentuk

garam dari asam alginat. Asam alginat merupakan senyawa karbohidrat kompleks

berupa koloid hidrofilik dan polimer yang tersusun dari asam D-manuronat dan

asam L-guluronat yang memuliki rumus kimia (C6H8O6)n dengan nilai n 80 – 83.

Sifat asam alginat adalah tidak larut dalam air dingin maupun air panas, tetapi

mudah larut dengan larutan hidroksida dan akan mengendap pada pH < 3,5.

Namun sifat tersebut bergantung pada tingkat polimerisasi dan perbandingan

komposisi guluronat dan manuronat dalam molekulnya. Asam alginat juga

memiliki bobot molekul 240 ribu dalton (Basmal et al., 2014).

Natrium alginat atau garam alginat merupakan produk akhir dari proses

ekstraksi alginat. Garam alginat umumnya dapat larut dalam air dingin atau air

panas dan mampu membentuk larutan yang stabil (Basmal et al., 2014). Kadar abu

natrium alginat lebih tinggi dibandingkan dengan asam alginat karena adanya

unsur natrium. Kandungan air yang lebih tinggi dalam natrium alginat disebabkan

adanya pengaruh garam yang bersifat higroskopis. Kandungan air dalam alginat

7

bervariasi tergantung pada kelembapan lingkungannya. Semakin tinggi

kelembapan lingkungan, maka semakin tinggi pula kandungan air dalam natrium

alginat. Asam alginat akan membentuk larutan garam alginat yang berviskositas

tinggi. Viskositas dipengaruhi oleh konsentrasi pH, berat molekul, suhu, dan

adanya kation logam. Proses pembentukan natirum alginat dapat dilakukan

melalui dua metode, yaitu metode asam alginat dan kalsium alginat (Poetri, 2019).

Proses utama ekstraksi alga coklat menjadi natrium alginat dibagi menjadi

empat tahap. Tahap pertama merupakan tahap praekstraksi, yaitu tahap

perendaman. Tahap ini dilakukan dengan dua perlakuan, yaitu perendaman dalam

larutan alkali dan larutan asam. Tahap kedua merupakan tahap ekstraksi dalam

suasana basa dengan cara perebusan menggunakan larutan pengekstrak. Tahap

ketiga adalah tahap pemucatan. Tahap keempat adalah tahap pemurnian dengan

pembentukan asam alginat, pembentukan natrium alginat, dan pengambilan

natrium alginat murni.

Faktor yang dapat memengaruhi ekstraksi alginat adalah pelarut, waktu, dan

suhu ekstraksi. Ekstraksi alginat yang dilakukan menggunakan pelarut natrium

karbonat (Na2CO3) bertujuan untuk menghasilkan ekstrak alginat murni. Alginat

yang terdapat dalam rumput laut coklat berbentuk asam alginat yang sulit

dilarutkan di dalam air sehingga penggunaan Na2CO3 yang bersifat larut dalam air

dapat meningkatkan alginat yang akan diperoleh. Ekstraksi alginat pada suasana

asam dan suhu terlalu tinggi akan menyebabkan mudah terhidrolisis pada

pembentukan asam alginat dan dapat menurunkan alginat yang didapatkan.

Namun, peningkatan suhu ekstraksi hingga kondisi optimum akan menghasilkan

tingginya natrium alginat akibat peningkatan dari asam alginat yang terbentuk.

Penggunaan waktu yang optimum saat ekstraksi dapat mengurangi garam mineral

yang terkandung di dalam alga coklat dan menghambat terjadinya peningkatan

kadar air dalam alginat yang diperoleh (Subagan et al., 2020). Difusi ion menjadi

larutan alginat akan memicu proses pertukaran anion, sehingga alginat yang larut

dalam air bersamaan dengan ion logam, seperti Ca menghasilkan produk gel

(Khalil et al., 2017).

Alginat biasanya dimanfaatkan oleh industri pangan sebagai pengental,

pembentuk gel, penstabil, dan bahan pengemulsi (Maharani et al., 2018). Bidang

8

farmasi juga memanfaatkan alginat sebagai pembuatan salep, kapsul, tablet,

plester, dan penyaring. Alginat dapat dikembangkan juga menjadi bioplastik.

Namun, bioplastik yang dihasilkan dari penggunaan bahan dasar alginat memiliki

kekuatan mekanis yang lemah. Gugus hidroksil pada a lginat hanya bermuatan

negatif sehingga ikatan antar molekulnya rendah (Anward et al., 2013) dan

diperlukannya pemlastis untuk meningkatkan kekuatan mekanisnya.

2.3. Padina sp.

Rumput laut coklat (Phaeophyta) merupakan jenis-jenis makroalga yang

hidup di perairan laut dangkal dan banyak terdapat di perairan pasifik selatan,

terutama di wilayah Australia dan Samudera Hindia termasuk Indonesia.

Taksonomi dari Padina adalah sebagai berikut: Kingdom: Plantae; Divisi:

Phaeophyta; Kelas: Phaeophyceae; Ordo: Dictyotales; Famili: Dictyotaceae;

Genus: Padina (Subagio & Kasim, 2019). Secara morfologi, Padina sp. memiliki

talus yang melebar dan memiliki sel parenkim dengan diameter 3 – 4 cm yang

membentuk segmen-segmen lembaran tipis (lobus) dengan garis-garis yang

cenderung melingkar (radial). Warnanya coklat kekuning-kuningan atau memutih

karena pengapuran. Morfologi Padina sp. dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Morfologi Padina sp.

Padina merupakan organisme yang melakukan isomorphic generation yang

melibatkan saprofit diploid dan gametofit haploid. Saprofit Padina menghasilkan

aplanospora haploid (tetraspora), melalui proses meiosis dari tetrasporangia yang

berkembang pada sel epidermal. Sporangia, oogonia, dan antheridia terbentuk

pada baris konsentrik pada permukaan daun blade. Padina tumbuh pada substrat

9

yang keras dan pada sebagian atau sepenuh periode tumbuh pada substrat

berpasir. Tanaman tumbuh di wilayah yang lebih dalam sublitoral (1 – 10 m),

melekat pada pasir atau batu dan karang, dan kadang kadang terlihat epifit pada

alga lainnya (Kautsari, 2013).

Penyebaran Padina sp. sangat luas di antaranya Pantai Gading, Kamerun,

Ambon, Angola, Jepang, Cina, Taiwan, Korea Selatan, Vietnam, Indonesia,

Filipina, Kepulauan Hawaii, Fiji, Afrika Timur, Thailand, Bangladesh, India,

Kuwait, Australia, dan Selandia Baru. Pada bidang pangan dimanfaatkan sebagai

sayuran karena tidak mengandung bahan yang berbahaya untuk dimakan. Pada

bidang industri farmasi dimanfaatkan sebagai pembungkus kapsul. Pada bidang

lainnya adalah kosmetik dan tekstil (Bijang et al., 2018; Kemenangan et al.,

2017). Pemanfaatan alga coklat, seperti Padina sp. dapat digunakan sebagai

sumber alginat dalam pembuatan bioplastik.

2.4.Gliserol

Pemlastis adalah substansi non volatile, memiliki titik didih yang tinggi, dan

jika ditambahkan ke dalam suatu materi dapat mengubah sifat fisik atau sifat

makenik materi tersebut. Gliserol (C3H8O3) atau gliserin adalah senyawa alkohol

polihidrat dengan gugus hidroksil berjumlah tiga cabang yang bersifat polar,

kental, memiliki rasa manis, tidak berwarna, tidak berbau, mudah larut dalam air,

meningkatkan viskositas larutan, dan menurunkan aktivitas air (Prasetyo et al.,

2012; Wahyuni et al., 2016).

Menurut Huri dan Fitri (2014) mengatakan bahwa meningkatkan sifat

plastik yang efektif adalah dengan menggunakan gliserol karena memiliki berat

molekul yang kecil. Gliserol efektif sebagai pemlastis karena kemampuannya

mengurangi ikatan hidrogen internal pada ikatan intermolekuler sehingga dapat

melunakkan struktur film, meningkatkan mobilitas rantai biopolimer, dan

memperbaiki sifat mekanik film. Gliserol terdapat dalam bentuk trigliserida atau

gabungan asam-asam lemak seperti asam stearat, asam palmitat, asam laurat, serta

sebagian lemak. Gliserol yang banyak ditemukan pada lemak hewani dan lemak

nabati adalah ester gliseril pada asam palmitat dan oleat.

10

Gliserol dapat dimanfaatkan dalam bidang farmasi, kosmetik, pangan, dan

tekstil. Pengaplikasiannya adalah sebagai pelumas, agen pengemulsi, bahan aditif,

dan moisturizer (Wahyuni, 2017). Gliserol merupakan pemlastis yang berfungsi

untuk meningkatkan sifat mekanik, seperti keelastisan, fleksibilitas, dan

ekstensibilitas dalam bioplastik (Sanyang et al., 2015). Penambahan gliserol

sebagai pemlastis bioplastik dapat meningkatkan mobilitas molekul rantai polimer

karena adanya ikatan percabangan sehingga bioplastik yang dihasilkan akan

meningkatkan keelastisan dan perpanjangan saat putus (Purnavita et al., 2020).

2.5. Uji Kuat Tarik

Uji kuat tarik merupakan salah satu pengujian untuk mengetahui sifat-sifat

suatu bahan. Kuat tarik merupakan gaya ketahanan maksimum plastik dalam suatu

pengukuran. Kekuatan (strength) didefinisikan sebagai kemampuan suatu struktur

untuk menahan beban tanpa mengalami kerusakan. Kerusakan dapat terjadi

karena tekanan yang berlebihan atau dapat pula disebabkan oleh deformasi

struktur. Tensile termasuk juga ketahanan material terhadap kuat tekan atau

tegangan (Anggarini, 2013).

Pengujian dilakukan dengan menarik suatu bahan untuk mengetahui

bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap tenaga tarikan dan mengetahui sejauh

mana material itu bertambah panjang. Pengukuran kuat tarik dilakukan untuk

mengetahui besarnya gaya yang dicapai untuk mencapai tarikan maksimum pada

setiap satuan luas area plastik untuk meregang atau memanjang. Kuat tarik dalam

pengujian plastik perlu dilakukan untuk mengetahui seberapa kuat plastik dapat

menahan tegangan dari suatu benda yang nantinya akan diaplikasikan dalam skala

industri. Faktor yang memengaruhi kuat tarik bioplastik adalah penambahan

pemlastis yang sesuai sehingga bioplastik yang berbahan dasar polimer, seperti

alginat yang mudah pecah akan dapat ditingkatkan ketahanan maksimumnya.

2.6. Uji Ketahanan Air

Uji ketahanan air dilakukan untuk mengetahui terjadinya ikatan antar

polimer dengan menghitung persentase penambahan berat polimer setelah

mengalami penggembungan (Yudistriani et al., 2019). Ketahanan air ini

11

diperlukan untuk menghasilkan bioplastik yang mirip dengan plastik sintetik

berbahan dasar minyak bumi sehingga dapat diaplikasikan secara industri dan

komersial.

Menurut Nafiyanto (2019) menyatakan bahwa penambahan pemlastis

gliserol bertujuan untuk memperbaiki sifat fisik dan mekanik, seperti kuat tarik

dan tahan air. Penelitian Yudistriani et al. (2019) menyatakan bahwa peningkatan

konsentrasi pemlastis gliserol berbanding lurus dengan ketahanan bioplastik

terhadap air.

2.7. Uji Biodegradabilitas

Biodegradasi adalah hilangnya suatu bahan oleh mikroorganisme dengan

proses hidrolisis disertai dengan oksidasi. Kemampuan biodegradasi tergantung

dari suhu 50 – 70º C, kelembapan, serta jenis dan jumlah dari mikroorganisme.

Mikroorganisme yang telah ditemukan mampu merombak polimer plastik adalah

Paecilomyces sp. dan Aspergillus fischeri. Mikroorganisme yang mampu

menggunakan pemlastis sebagai sumber karbon adalah Aspergillus niger,

Zygosaccharomyces drosophilae, Saccharomyces cerevisiae, Pseudomonas

aeruginosa, Brevibacterium sp., dan Streptomyces rubruretticuli (Yunar, 2011).

Proses degradasi dapat dilakukan secara aerobik atau anaerobik di alam. (Rahman

et al., 2019).

Uji biodegradabilitas adalah kemampuan degradasi plastik dari aktivitas

mikroorganisme yang berakibat perubahan struktur senyawa. Pengujian sifat

biodegradabilitas terdapat tiga cara, yaitu menggunakan enzim, mikroorganisme,

dan penguburan. Metode uji standar dan protokol diperlukan untuk menetapkan

atau menguantifikasi degradabilitas dan biodegradasi polimer serta konfirmasi

dengan alam dari breakdown produk. Penguburan atau soil burial test dilakukan

dengan mengubur bioplastik di dalam tanah dalam waktu tertentu. Pengujian

biodegradabilitas bertujuan untuk mengetahui waktu terdegradasinya bioplastik di

lingkungan atau tanah yang terdapat berbagai mikroorganisme (Nurdini et al.,

2018). Plastik sintesis berbahan dasar minyak bumi sulit terurai di dalam tanah

sehingga uji biodegradabilitas diperlukan untuk mengurangi penumpukan limbah

sampah plastik yang sulit terurai.

12

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat

Penelitian dilakukan pada Januari 2020 – Februari 2021. Penelitian

dilakukan di Laboratorium Fisiologi Pusat Laboratorium Terpadu (PLT) UIN

Syarif Hidayatullah Jakarta. Uji Kuat Tarik dilakukan di Balai Besar Kimia dan

Kemasan (BBKK), Pasar Rebo, Jakarta Timur.

3.2. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah universal testing machine,

kaca 15 x 20 cm, timbangan analitik, timbangan presisi, pemanas, gelas piala,

gelas ukur, labu ukur, pipet serologi, botol jar, pinset, batang pengaduk, dan

spatula.

Bahan yang digunakan adalah Padina sp. diperoleh dari Kepulauan Seribu,

tanah, gliserol, larutan kalsium klorida (CaCl2) 1%, dan 4%, larutan asam klorida

(HCl) 5%, larutan natrium karbonat (Na2CO3) 3%, akuades, dan etanol 96%.

3.3. Rancangan Penelitian

Penelitian dilakukan menggunakan metode eksperimental. Rancangan

percobaan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial dengan dua

faktor, konsentrasi alginat dan konsentrasi gliserol. Konsentrasi alginat yang

digunakan adalah 1% dan 2%, sedangkan konsentrasi gliserol yang digunakan

adalah 15% dan 25% sehingga diperoleh 4 formulasi bioplastik alginat:gliserol

yaitu (1:15; 1:25; 2:15; 2:25). Setiap formulasi bioplastik dibuat sebanyak 4

lembar (3 lembar untuk uji kuat tarik dan 1 lembar untuk uji ketahanan air serta

uji biodegradabilitas).

12

13

3.4. Cara Kerja

3.4.1. Ekstraksi Alginat dari Padina sp. (Modifikasi Chee et al., 2011)

Padina sp. sebanyak 20 g dipotong dan direndam dalam 300 mL larutan

CaCl2 1% selama 18 jam, lalu dibilas dengan akuades. Padina sp. direndam

kembali dalam 300 mL larutan HCl 5% selama 1 jam, lalu dibilas dengan

akuades. Direndam kembali dalam 300 mL larutan Na2CO3 3% selama 1 jam pada

suhu 60 – 70º C hingga berbentuk pasta. Larutan disaring dan dipisahkan

filtratnya. Filtrat yang diperoleh ditambahkan etanol 96% dengan perbandingan

1:1. Larutan didiamkan 24 jam hingga terbentuk gumpalan natrium alginat.

Natrium alginat yang diperoleh disaring dan dikeringkan untuk mengurangi kadar

airnya. Proses cara kerja terdapat pada (Lampiran 1).

3.4.2. Pembuatan Bioplastik (Modifikasi Anward et al., 2013)

Bioplastik dibuat dengan melarutkan alginat dengan konsentrasi 1% dan

2% dalam 100 mL akuades lalu diaduk hingga homogen. Gliserol ditambahkan

tiap masing-masing konsentrasi alginat sebesar 15% dan 25% lalu diaduk hingga

homogen. Larutan campuran dituang ke dalam cetakan kaca berukuran 15 x 20 cm

dan dikeringkan selama 4 – 5 hari. Bioplastik yang telah kering direndam dalam

larutan CaCl2 4% selama 3 jam. Bioplastik dilepas dari cetakan dan dikeringkan.

Proses cara kerja terdapat pada (Lampiran 2).

3.5. Parameter Pengamatan

3.5.1. Uji Kuat Tarik (Universal Testing Machine) (American Sociaty for

Testing and Materials [ASTM] D882, 2005)

Sampel bioplastik dipotong sesuai standar. Kedua ujung sampel dijepit

pada mesin penguji tensile. Selanjutnya, panjang awal dicatat dan ujung tinta

pencatat diletakkan pada posisi 0 dalam grafik. Tombol start ditekan dan alat akan

menarik sampel sampai putus dan dicatat gaya kuat tarik (Fmax). Rumus

penghitungan kuat tarik adalah:

=

0,098

14

Keterangan:

= Kuat tarik (MPa)

Fmax = Tegangan maksimum (Kgf)

A = Luas penampang melintang (cm2)

3.5.2. Uji Ketahanan Air (Anggarini et al,. 2013)

Uji ketahanan air dilakukan dengan memotong plastik berukuran 10 x 10

mm, kemudian ditimbang berat sampel bioplastik awal (W0). Sampel bioplastik

direndam 10 mL akuades selama 1 menit. Setelah 1 menit bioplastik diangkat dan

dikeringkan, lalu ditimbang berat akhirnya (W). Perendaman diulang kembali

hingga didapatkan berat akhir konstan. Proses cara kerja terdapat pada (Lampiran

3). Hasil pengukuran berat tersebut dilakukan perhitungan sebagai berikut:

Air yang diserap (%) =

x 100%

Kemudian, persentase air yang diserap dikalkulasi lagi dalam perhitungan

berikut untuk mendapatkan persen ketahanan air.

Ketahanan air (%) = 100% - air yang diserap

3.5.3. Uji Biodegradabilitas (Wahyuningtiyas & Suryanto, 2017)

Uji biodegradabilitas menggunakan metode soil burial test atau metode

penguburan. Bioplastik yang dikubur adalah bioplastik alginat Padina sp. dengan

gliserol serta bioplastik komersial berupa bioplastik pembungkus sosis. Sampel

bioplastik dipotong dengan ukuran 10 x 10 mm. Sampel ditimbang berat awalnya

sebelum penguburan (W1). Sampel dikubur selama 12 hari di dalam tanah yang

mengandung kompos dan kotoran sapi sebagai sumber mikroorganisme untuk

mendegradasi bioplastik. Sampel diamati tiap 3 hari dengan cara mengambil

sampel dan dibersihkan tanahnya dengan tisu, lalu ditimbang berat akhirnya (W2).

Sampel bioplastik tiap pengamatan merupakan lembaran bioplastik yang berbeda

dan dibuat 2 kali pengulangan (duplo). Proses cara kerja terdapat pada (Lampiran

4). Selanjutnya dihitung persen penurunan berat dan laju biodegradabilitas dengan

perhitungan sebagai berikut:

15

Persentase penurunan berat =

x 100%

Laju biodegradabilitas =

3.6. Analisis data

Analisis data yang digunakan adalah ANOVA (Analysis of Variance) dua

arah dan korelasi Pearson. ANOVA dua arah dilakukan untuk melihat pengaruh

konsentrasi alginat dan gliserol terhadap ketahanan air dengan taraf kepercayaan

95% ( = 0,05). Jika berpengaruh nyata maka dilakukan uji lanjut BNT (Beda

Nyata Terkecil) dengan taraf kepercayaan 95% ( = 0,05).. Korelasi Pearson

dilakukan untuk melihat hubungan antara persentase penurunan berat dengan laju

biodegradabilitas.

16

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Kuat Tarik Bioplastik

Pengujian kuat tarik dilakukan dengan menarik suatu bahan untuk

mengetahui bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap tenaga tarikan dan

mengetahui sejauh mana material itu bertambah panjang. Bioplastik alginat

Padina sp. dengan pemlastik gliserol (Lampiran 2) perlu dilakukan pengujian kuat

tarik untuk mengetahui seberapa kuat bioplastik tersebut. Hasil kuat tarik dari

bioplastik alginat Padina sp. dan pemlastis gliserol dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Hasil kuat tarik bioplastik alginat Padina sp. dan pemlastis gliserol

Formulasi (%) Kuat Tarik (MPa)

Alginat Gliserol

1 15 3,65

25 4,60

2 15 3,24

25 7,33

Berdasarkan hasil kuat tarik bioplastik menghasilkan nilai kuat tarik

tertinggi pada formulasi alginat:gliserol (2:25) sebesar 7,33 MPa dan nilai kuat

tarik terendah pada formulasi alginat:gliserol (2:15) sebesar 3,24 MPa. Hal ini

disebabkan alginat memiliki lebih banyak ikatan hidrogen dibandingkan dengan

gliserol sehingga akan meningkatkan nilai kuat tarik (Langit et al., 2019).

Bioplastik alginat dari Padina sp. dengan pemlastis gliserol memiliki nilai kuat

tarik lebih tinggi dibandingkan dengan penelitian Langit et al. (2019)

menggunakan alginat Sargassum sp. dengan gliserol. Bioplastik dengan

konsentrasi alginat 1% dengan 3 mL gliserol menghasilkan nilai kuat tarik sebesar

0,25 MPa. Perbedaan nilai kuat tarik yang diperoleh juga terdapat pada penelitian

Marismandani & Husni (2020) dengan bioplastik alginat dan gliserol. Nilai kuat

tarik tertinggi sebesar 3,756 MPa pada konsentrasi alginat 2% dan gliserol 10%.

Nilai kuat tarik tersebut lebih rendah dibandingkan bioplastik formulasi

alginat:gliserol (2:25).

16

17

Bioplastik alginat Padina sp. dengan pemlastis gliserol menghasilkan

formulasi gliserol 25% memiliki nilai kuat tarik lebih besar dibandingkan dengan

formulasi gliserol 15%. Hal ini sesuai dengan pendapat Nurfajrin et al. (2015)

bahwa penambahan gliserol mengatasi sifat rapuh film yang disebabkan oleh

kekuatan intermolekuler ekstensif. Namun, apabila telah melewati titik jenuhnya

akan menyebabkan film menjadi mudah sobek dan akan menurunkan nilai kuat

tariknya.

Penggunaan pemlastis gliserol pada bioplastik terdapat pada penelitian

Yudistriani et al. (2019) menggunakan kulit ari kacang kedelai dan gliserol.

Konsentrasi gliserol 20% menghasilkan nilai kuat tarik sebesar 6,5 MPa. Kuat

tarik yang diperoleh lebih rendah dibandingkan formulasi alginat:gliserol (2:25).

Penelitian lainnya Nurfajrin et al. (2015) menggunakan pati kulit pisang dengan

gliserol. Penggunaan 5 mL gliserol menghasilkan nilai kuat tarik sebesar 43,40

kgf/cm2 atau 4,26 MPa. Hal tersebut menunjukkan bahwa kuat tarik bioplastik

alginat dari Padina sp. dengan pemlastis gliserol lebih baik dibandingkan dengan

kuat tarik bioplastik pati kulit pisang dengan gliserol karena memiliki nilai kuat

tarik yang lebih besar.

4.2. Ketahanan Air Bioplastik

Uji Ketahanan air dilakukan untuk mengetahui persentase kemampuan

bioplastik dalam menahan penyerapan air. Ketahanan air dihitung dengan cara

menimbang berat bioplastik saat terjadinya penggembungan akibat terdifusinya

air ke dalam bioplastik. Ketahanan air diperlukan dalam pembuatan bioplastik

untuk dapat diaplikasikan secara industri dan komersial sebagai alternatif plastik

sintetis. Hasil rata-rata ketahanan air bioplastik dari alginat Padina sp. dengan

pemlastis gliserol dapat dilihat pada Tabel 2.

18

Tabel 2. Nilai rata-rata ketahanan air bioplastik alginat Padina sp. dan pemlastis

gliserol

Formulasi (%) Air yang diserap (%) Ketahanan air (%)

Alginat Gliserol

1 15 64,29 ± 1,94a 35,71 ± 1,94a

25 65,19 ± 1,36b 34,81 ± 1,36b

2 15 51,79 ± 0,42c 48,21 ± 0,42c

25 63,45 ± 1,79d 36,55 ± 1,79d

Berdasarkan data penghitungan ketahanan air (Lampiran 6) dan hasil uji

statistik bahwa terdapat interaksi yang berpengaruh nyata antara alginat Padina

sp. dengan pemlastis gliserol terhadap ketahanan air juga dilakukan analisis

statistik ANOVA dua arah (Lampiran 7) dengan nilai Fhitung lebih besar

dibandingkan nilai Ftabel 4,54 (51,345 > 4,54) dan nilai signifikansi 0,000

(p<0,05). Berdasarkan uji Beda Nyata Terkecil diperoleh hasil bahwa interaksi

alginat dan gliserol berbeda nyata satu dengan yang lainnya terhadap ketahanan

air. Interaksi antara alginat dan gliserol dapat menghasilkan ketahanan air

mencapai 48,21% pada bioplastik formulasi alginat:gliserol (2:15). Interaksi

alginat dan gliserol pada bioplastik formulasi alginat:gliserol (2:15) menyebabkan

mengecilkan ukuran pori bioplastik dan menurunkan kelarutan air pada bioplastik

(Anandito et al., 2012; Anward et al., 2013) sehingga nilai ketahanan airnya lebih

besar dibandingkan bioplastik formulasi alginat:gliserol lainnya pada penelitian

ini.

Interaksi alginat dan gliserol terhadap ketahanan air bioplastik terdapat

pada penelitian Anward et al. (2013) menghasilkan persentase penyerapan air

sebesar 80% dengan alginat 2% dan gliserol 10%. Penelitian lainnya Solak &

Dyankova (2014) menghasilkan persentase penyerapan air sebesar 47,88% dengan

alginat 2,5% dan gliserol 2,5g. Hasil ini menunjukkan bahwa bioplastik Padina

sp. dengan gliserol memiliki ketahanan air yang lebih besar atau hampir sama

dibanding dengan penelitian lainnya.

19

4.3. Biodegradabilitas Bioplastik

Uji Biodegradabilitas dilakukan untuk memperkirakan waktu terurainya

bioplastik di lingkungan. Pengujian bioplastik dilakukan dengan mengubur

sampel di tanah dalam waktu tertentu. Pengujian dilakukan selama waktu 12 hari

dan tiap 3 hari diamati perubahan berat dari bioplastik tersebut. Sampel tiap

perlakuan dibuat pengulangan sebanyak 2 kali (duplo).

Pengujian biodegradabilitas dilakukan dengan menghitung persentase

penurunan berat bioplastik dan laju biodegradabilitas. Penurunan berat bioplastik

merupakan representasi degradasi yang terjadi, dan laju biodegradabilitas

merupakan seberapa penurunan berat bioplastik dalam tiap harinya. Biodegradasi

pada bioplastik ditandai dengan semakin meningkatnya persentase penurunan

berat, dan semakin meningkatnya laju biodegradabilitas maka semakin cepat

bioplastik akan terdegradasi. Persentase penurunan berat dari bioplastik alginat

Padina sp. dengan pemlastis gliserol selama 12 hari dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Hasil persentase rata-rata penurunan berat

Formulasi (%) Persentase Penurunan Berat (%)

Alginat Gliserol Hari ke-3 Hari ke-6 Hari ke-9 Hari ke-12

1 15 -1,89 ± 0,00 15,62 ± 0,07 16,33 ± 0,00 16,48 ± 1,90

25 24,32 ± 0,68 24,60 ± 2,86 24,60 ± 2,86 28,26 ± 0,00

2 15 3,71 ± 1,96 5,66 ± 0,00 7,55 ± 0,00 8,16 ± 0,00

25 11,11 ± 0,00 13,89 ± 0,00 14,63 ± 0,00 21,05 ± 0,00

Bioplastik komersial 12,06 ± 0,44 13,95 ± 0,00 14,58 ± 0,00 14,58 ± 0,00

Berdasarkan hasil penghitungan persentase penurunan berat bioplastik

formulasi alginat:gliserol (Lampiran 8) menunjukkan bahwa terdapat perbedaan

persentase penurunan berat tiap formulasi alginat:gliserol. Bioplastik formulasi

alginat:gliserol (1:25) menghasilkan persentase penurunan berat tertinggi pada

hari ke-12 sebesar 28,26% dan mengalami perubahan fisik bioplastik (Lampiran

5) berupa penyusutan lebih besar dibandingkan dengan formulasi lainnya maupun

bioplastik komersial. Hal ini terdapat pula pada penelitian Wahyuningtiyas &

20

Suryanto (2017) mengenai biodegradasi pada bioplastik pati singkong dengan

gliserol. Bioplastik dengan konsentrasi gliserol 3% mengalami penyusutan yang

lebih besar dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Hal ini disebabkan bioplastik

tersebut memiliki persentase penurunan berat yang diperoleh tinggi sebesar

43,75%.

Persentase penurunan berat terendah adalah bioplastik formulasi

alginat:gliserol (2:15) pada hari ke-12 sebesar 8,16%. Bioplastik formulasi

alginat:gliserol (1:15) pada hari ke-3 diperoleh hasil negatif yang menunjukkan

terdapatnya penambahan berat. Penambahan berat pada bioplastik alginat:gliserol

(1:15) kemungkinan lembabnya tanah penguburan dibandingkan dengan tanah

pada bioplastik alginat:gliserol (1:25) yang menyebabkan terjadinya penyerapan

air pada bioplastik. Hal ini dapat disebabkan adanya penyerapan air dari tanah

sehingga berat bioplastik bertambah. Menurut Debora (2020) mengatakan bahwa

penambahan berat bioplastik dapat disebabkan oleh bioplastik yang menyerap

molekul air.

Bioplastik formulasi alginat 2% memiliki penurunan berat yang lebih

lambat dibandingkan dengan formulasi alginat 1%. Hal ini dapat disebabkan

viskositas larutan pada alginat 2% lebih tinggi dibandingkan alginat 1%. Menurut

Langit et al. (2019) bahwa semakin tinggi konsentrasi alginat akan menurunkan

waktu biodegradasinya akibat terhambatnya penyerapan air akibat viskositas dari

larutan. Adapun menurut Utomo et al. (2013) bahwa bioplastik yang homogen

dan strukturnya rapat akibat perbedaan fisikokimia menyebabkan partikel-partikel

yang terdapat pada bioplastik sulit diuraikan oleh mikroorganisme.

Bioplastik formulasi gliserol 25% memiliki persentase penurunan lebih

cepat dibandingkan dengan gliserol 15%. Menurut Sofia et al. (2017) bahwa

peningkatan jumlah gliserol yang ditambahkan akan berbanding lurus dengan

persen degrabilitasnya. Biodegradabilitas juga dipengaruhi oleh komposisi dan

sifat polimer, semakin hidrofilik suatu polimer akan mempercepat proses

degradasinya (Safitri et al., 2019).

Bioplastik dengan bahan dasar alginat telah dilakukan oleh Solak &

Dyankova (2014) dengan menggunakan bioplastik alginat, metoksil pektin, dan

gliserol. Persentase penurunan berat pada pada bioplastik alginat 2,5% dihasilkan

21

sebesar 40 – 60% pada hari ke-12 dan pada hari ke-84 dihasilkan sebesar 77,17 –

90,09%. Adapun penelitian oleh Dewi et al. (2017) menggunakan bioplastik dari

alginat Ulva lactuca dan gliserol. Bioplastik yang dihasilkan dapat terdegradasi

sebesar 37 – 64% dalam waktu 10 hari. Bioplastik dengan pemlastis gliserol

terdapat pada penelitian Wahyuningtiyas & Suryanto (2017) dengan bioplastik

pati singkong dan gliserol. Bioplastik dengan konsentrasi gliserol 3% pada hari

ke-6 telah terdegradasi sebanyak 43,75%. Penelitian-penelitian tersebut memiliki

persentase penurunan berat lebih besar dibandingkan dengan bioplastik alginat

Padina sp. dengan pemlastis gliserol dan bioplastik komersial. Menurut Sisnayati

et al. (2019) bahwa degradasi yang terlalu besar akan menurunkan daya tahan

plastik sehingga bioplastik alginat dari Padina sp dengan pemlastis gliserol

memiliki daya tahan yang lebih baik dibandingkan dengan bioplastik dari

penelitian lainnya.

Persentase penurunan berat berkaitan dengan laju biodegradabilitas. Laju

biodegradabilitas dihitung dari persentase penurunan berat dibagi dengan berapa

lama waktu degradasinya. Laju biodegradabilitas dapat digunakan sebagai

estimasi degradasi bioplastik hingga terdegradasi sempurna. Hubungan antara

persentase penurunan berat dengan laju biodegradabilitas dibuktikan dengan uji

statistik korelasi Pearson (Lampiran 9). Berdasarkan hasil signifikansi yang

diperoleh adalah 0,003 (p<0,05) dan koefisien korelasi sebesar 0,634.

Kesimpulannya adalah bahwa terdapatnya korelasi yang kuat antara persentase

penurunan berat dan laju biodegradabilitas.

Pengujian biodegradabilitas dilakukan dengan menghitung persentase

penurunan berat bioplastik dan laju biodegradabilitas. Penghitungan laju

biodegradabilitas untuk mengetahui penurunan berat tiap 3 harinya. Laju

biodegradabilitas pada bioplastik alginat Padina sp. dengan pemlastis gliserol

dapat dilihat pada Gambar 3.

22

Gambar 3. Laju biodegradabilitas bioplastik alginat dari Padina sp. dengan

pemlastis gliserol

Berdasarkan hasil laju biodegradabilitas bioplastik alginat Padina sp. dan

pemlastis gliserol didapatkan hasil semakin menurunnya laju biodegradabilitas

seiring waktu degradasi. Laju biodegradabilitas tertinggi terdapat pada hari ke-3

dan laju biodegradabilitas terendah terdapat pada hari ke-12. Hal ini dapat

disebabkan oleh tanah yang semakin hari semakin kering yang akan mengurangi

aktivitas mikroorganisme dan menurunkan laju biodegrabilitasnya. Menurut

Rohaeti et al. (2016) mengatakan bahwa tingginya laju biodegradabilitas dapat

terjadi karena masih terkandungnya gugus fungsi pada bioplastik yang digunakan

oleh mikroorganisme di dalam tanah sebagai sumber nutrisinya.

Berdasarkan laju biodegradabilitas bioplastik formulasi alginat:gliserol

bahwa dalam 12 hari penguburan dihasilkan laju biodegrabilitas sebesar 0,03 –

0,11 mg/hari. Laju biodegrabilitas yang diperoleh lebih rendah dibandingkan

dengan penelitian Nurlita et al. (2017) menggunakan bioplastik onggok, kitosan,

dan gliserol. Laju biodegradabilitas tertinggi pada fromulasi onggok:kitosan (7:3)

dan 4 mL gliserol sebesar 5,85 mg/hari. Hal ini dapat disebabkan oleh

penggunaan gliserol yang lebih banyak dibandingkan dengan bioplastik alginat

dari Padina sp. dengan formulasi gliserol 15% dan 25% dari berat alginat

sehingga bioplastik onggok, kitosan, dan gliserol lebih hidrofilik.

Biodegradabilitas dipengaruhi oleh komposisi dan sifat polimer, semakin

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

3 6 9 12

Laju

bio

deg

rabil

itas

(mg

)

Hari

Alginat:Gliserol

(1:15)

Alginat:Gliserol

(1:25)

Alginat:Gliserol

(2:15)

Alginat:Gliserol

(2:25)

Bioplastik

komersial

23

hidrofilik suatu polimer akan mempercepat proses degradasinya (Safitri et al.,

2019).

Laju biodegrabilitas bioplastik komersial dalam 12 hari menghasilkan

sebesar 0,06 mg/hari. Laju biodegradabilitas tersebut lebih besar dibandingkan

dengan bioplastik formulasi alginat:gliserol (2:15) sebesar 0,03 mg/hari, tetapi

lebih rendah dibandingkan dengan bioplastik formulasi alginat:gliserol (1:15);

(1:25); dan (2:25) yang masing-masing sebesar 0,07 mg/hari; 0,11 mg/hari; dan

0,07 mg/hari. Hasil laju biodegrabilitas ini menunjukkan bahwa bioplastik

formulasi alginat:gliserol akan lebih cepat terdegradasi sempurna dibandingkan

dengan bioplastik komersial.

24

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:

1. Kuat tarik bioplastik formulasi alginat:gliserol (1:15); (1:25); (2:15); dan

(2:25) berturut-turut sebesar 3,65 MPa, 4,60 MPa, 3,24 MPa, dan 7,33 MPa.

Ketahanan air bioplastik formulasi alginat:gliserol ((1:15); (1:25); (2:15); dan

(2:25) berturut-turut sebesar 3,65 MPa, 4,60 MPa, 3,24 MPa, dan 7,33 MPa

berturut-turut sebesar 35,71±1,94%; 34,81±1,36%; 48,21±0,42%; dan

36,55±1,79%.

2. Bioplastik alginat Padina sp. dengan pemlastis gliserol pada hari ke-12

memiliki persentase penurunan berat sebesar 8,15 – 28,26% dengan laju

biodegradabilitas sebesar 0,03 – 0,11 mg/hari. Bioplastik alginat Padina sp.

dengan pemlastis gliserol memiliki persentase penurunan berat yang hampir

sama dengan bioplastik komersial dengan persentase penurunan berat sebesar

14,58%.

5.2. Saran

Perlu dilakukan penelitian selanjutnya mengenai pengaplikasian bioplastik

untuk masyarakat agar dapat menjadi solusi dari sampah plastik.

24

25

DAFTAR PUSTAKA

Ahmed, S. (2019). Alginates: applications in the biomedical and food industries. New Jersey: John Wiley & Sons.

American Sociaty for Testing and Materials D882. (2005). Standard test methods for tensile properties of thin plastic sheeting, D638. Phiadelphia (US):

ASTM. Anandito, R. B. K., Nurhartadi, E., & Bukhori, A. (2012). Pengaruh gliserol

terhadap karakteristik edible film berbahan dasar tepung jali (Coix lacryma-jobi L.). Jurnal Teknologi Hasil Pertanian, 5(2), 17–23.

Anggarini, F. (2013). Aplikasi plasticizer gliserol pada pembuatan plastik

biodegradable dari biji nangka (Skripsi). Universitas Negeri Semarang.

Anward, G., Hidayat, Y., & Rokhati, N. (2013). Pengaruh konsentrasi serta

penambahan gliserol terhadap karakteristik film alginat dan kitosan. Jurnal Teknologi Kimia dan Industri, 2(3), 51–56.

Basmal, J., Utomo, B. S. B., Tazwir, Murdinah, Wikanta, T., Marraskuranto, E., & Kusumawati, R. (2014). Membuat alginat dari rumput laut Sargassum.

Jakarta: Penebar Swadaya Grup. Bijang, C., Tehubijuluw, H., & Kaihatu, T. G. (2018). Biosorpsi ion logam (Cd)

pada biosorben rumput laut coklat (Padina australis) asal Pantai Liti Pulau Kisar. Indonesia Journal Chemistry, 6(1), 51–58.

Chee, S. Y., Wong, P. K., & Wong, C. L. (2011). Extraction and characterisation

of alginate from brown seaweeds (Fucales, Phaeophyeae) collected from

Port Dickson, Peninsular Malaysia. Journal of Applied Phycology, 23(2), 191–196. https://doi.org/10.1007/s10811-010-9533-7

Coniawati, P., Laila, L., & Alfira, M. R. (2014). Pembuatan film plastik

biodegradable dari pati jagung dengan penambahan kitosan dan pemlastis

gliserol. Jurnal Teknik Kimia, 4(20), 22–30.

Debora, C. (2020). Biodegradabilitas bioplastik berbahan dasar limbah cair tahu dengan penguat kitosan dan plasticizer gliserol (Skripsi). Universitas Brawijaya.

Dewi, N. L. G. S., Ahmadi, B., & Hartiati, A. (2017). Karakteristik bioplastik

alginat dari rumput laut Ulva lactuca. Jurnal Rekayasa Dan Manajemen Agroindustri, 5(3), 66–73.

Fibriyani, D., Arinta, F., & Kusumaningtyas, R. D. (2017). Pengolahan onggok singkong sebagai plastik biodegradable menggunakan plasticizer gliserin dari

25

26

minyak jelantah. Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan, 6(2), 74–77.

http://dx.doi.org/10.17728/jatp.195

Huri, D., & Nisa, F. C. (2014). Pengaruh konsentrasi gliserol dan ekstrak ampas kulit apel terhadap karakteristik fisik dan kimia edible film. Jurnal Pangan dan Agroindustri, 2(4), 29–40.

Kamsiati, E., Herawati, H., & Purwani, E. (2017). Potensi pengembangan plastik

biodegradable berbasis pati sagu dan ubi kayu di Indonesia. Jurnal Litbang Pertanian, 36 (2), 67 – 76.

Kautsari, N. (2013). Potensi dan karakteristik natrium alginat Padina australis pada kondisi lingkungan perairan yang berbeda di Kabupaten Sumbawa

(Skripsi). Institut Pertanian Bogor. Kemenangan, F., Manu, G., & Manginsela, F. (2017). Pertumbuhan alga coklat

Padina australis di Perairan Pesisir Desa Serei, Kecamatan Likupang Barat, Kabupaten Minahasa Utara. Jurnal Ilmiah Platax, 5(2), 243–253.

Khalil, H. P. S. A., Tye, Y. Y., Saurabh, C. K., Leh, C. P., Lai, T. K., Chong, E.

W. N., … Syakir, M. I. (2017). Biodegradable polymer films from seaweed

polysaccharides : A review on cellulose as a reinforcement material. eXPRESS Polymer Letters, 11(4), 244–265. https://doi.org/10.3144/

expresspolymlett.2017.26 Langit, N. T. P., Ridlo, A., & Subagiyo. (2019). Pengaruh konsentrasi alginat

dengan gliserol sebagai plasticizer terhadap sifat fisik dan mekanik bioplastik. Journal of Marine Research, 8(3), 314–321.

Lim, J. Y., Hii, S. L., Chee, S. Y., & Wong, C. L. (2019). Sargassum siliquosum

J. Agardh extract as potential material for synthesis of bioplastic film.

Journal of Applied Phycology, 30(6), 3285–3297. https://doi.org/ 10.1007/s10811-018-1603-2

Maharani, A. A., Husni, A., & Ekantari, N. (2018). Karakteristik natrium alginat

rumput laut coklat Sargassum fluitans dengan metode ekstraksi yang

berbeda. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, 20(3), 478–487. https://doi.org/10.17844/jphpi.v20i3.19768

Marismandani, A. D., & Husni, A. (2020). Development and characterization of

biobased alginate/glycerol/virgin coconut oil as biodegradable packaging.

E3S Web of Confrences, 147, 1–7. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202014 703016

Nafiyanto, I. (2019). Pembuatan plastik biodegradable dari limbah bonggol pisang

kepok dengan plasticizer gliserol dari minyak jelantah dan komposit kitosan

dari limbah cangkang bekicot (Achatina fullica). Integrated Lab Journal, 7(1), 75–89. https://doi.org/http://10.5281/zenodo.2656812

27

Nurdini, L., Hendriyana, Fansyuri, H., & Wibowo, T. (2018). Pengaruh

penambahan pati ubi kayu dalam pembuatan bioplastik dari pati sukun. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia, Jurusan Teknik Kimia,

Universitas Pembangunan Nasional (UPN) Veteran Yogyakarta. Nurfajrin, Z. D., Mahendrajaya, G. S., Sukadarti, S., & Sulistyowati, E. (2015).

Karakterisasi dan sifat biodegradasi edible film dari pati kulit pisang nangka (Musa paradisiaca L.) dengan penambahan kitosan dan plasticizer gliserol.

Prosiding Seminar Teknik Kimia Kejuangan, Program Studi Teknik Kimia, Universitas Pembangunan Nasional (UPN) Veteran Yogyakarta.

Nurlita, D., Hersoelistyorini, W., Yusuf, M. (2017). Karakteristik plastik biodegradable berbasis onggok dan kitosan dengan plasticizer glisero l.

Jurnal Pangan dan Gizi, 7(2), 131–139. https://doi.org/10.26714/ jpg.7.2.2017.131-139.

Özdamar, E. G., & Ateş, M. (2018). Rethinking sustainability: a research on starch based bioplastic. Journal of Sustainable Construction Materials and

Technologies, 3(3), 249–260. https://doi.org/10.29187/jscmt.2018.28 Parreidt, T. S., Müller, K., & Schmid, M. (2018). Alginate-based edible films and

coatings for food packaging applications. Journal Foods, 7(170), 1–38. https://doi.org/10.3390/foods7100170

Poetri, T. A. E. (2019). Pengaruh penambahan alginat dan polietilen glikol

terhadap karakteristik edible film kappa karagenan (Skripsi). Universitas

Sahid Jakarta.

Prasetyo, A. E., Widhi, A., & Widayat. (2012). Potensi gliserol dalam pembuatan turunan gliserol melalui proses esterifikasi. Jurnal Ilmu Lingkungan, 10(1), 26–31.

Purnavita, S., Subandriyo, D. Y., & Anggraeni, A. (2020). Penambahan gliserol

terhadap karakteristik bioplastik dari komposit pati aren dan glukoman. Metana: Komunikasi Rekayasa Proses dan Teknologi Tepat Guna, 16(1), 19–25. doi : 10.14710/metana.v16i1.29977

Rahman, R., Sood, M., Gupta, N., Bandral, J. D., Hameed, F., & Ashraf, S.

(2019). Bioplastics for Food Packaging : A Review. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 8(3), 2311–2321. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2019.803.274

Rositasari, R., Puspitasari, R., Nurhati, I. S., Purbonegoro, T., & Yogaswara, D.

(2017). 5 Dekade LIPI di Teluk Jakarta. Jakarta: Pusat Penelitian Oseanografi - Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.

Safitri, I., Riza, M., & Syaubari. (2019). Uji mekanik plastik biodegradable dari pati sagu dan grafting poly(nipam)-kitosan dengan penambahan minyak kayu

28

manis (Cinnamomum burmannii) sebagai antioksidan. Jurnal Litbang

Industri, 6(2), 107–116.

Salosso, Y., & Jasmanindar, Y. (2018). Diversity of brown macroalgae in Kupang Bay waters and alginate content potential and its phytochemistry. Bioflux, 11(3), 598–605.

Santana, A. A., & Kieckbusch, T. G. (2013). Physical evaluation of biodegradable

films of calcium alginate plasticized with polyols. Brazilian Journal of Chemical Engineering, 30(4), 835–845.

Sanyang, M. L., Sapuan, S. M., Jawaid, M., Ishak, M. R., & Sahari, J. (2015). Effect of plasticizer type and concentration on tensile, thermal and barrier

properties of biodegradable films based on sugar palm (Arenga pinnata) starch. Journal Polymers, 7, 1106–1124. https://doi.org/10.3390/polym 7061106

Selvamurungan, M., & Sivakumar, P. (2019). Bioplastics - an eco-friendly

alternative to petrochemical plastics. Current World Environment, 4(1), 49–59. doi: http://dx.doi.org/10.12944/CWE.14.1.07

Sinaga, R. F., Ginting, G. M., Ginting, M. H., & Hasibuan, R. (2014). Pengaruh penambahan gliserol terhadap sifat kekuatan tarik dan pemanjangan saat

putus bioplastik dari umbi talas. Jurnal Teknik Kimia, 3(2), 19–24. Sisnayati, Hatina, S., Rahmi, A. (2019). Pengaruh aditif bawang putih terhadap

karakteristik dan biodegradasi bioplastik dari biji durian. Jurnal Teknika, 6(1), 56–67.

Srimariana, E. S., Kawaroe, M., Lestari, D. F., & Nugraha, A. H. (2020).

Keanekaragaman dan potensi pemanfaatan makroalga di pesisir Pulau Tunda.

Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia, 25(1), 138–144.

Sofia, A., Prasetya, A. T., & Kusumastuti. (2017). Komparasi bioplastik kulit labu kuning-kitosan dengan plasticizer dari berbagai variasi sumber gliserol. Indonesian Journal of Chemical Science, 6(2), 110–116.

Solak, A. O., & Dyankova, S. M. (2014). Composite films from sodium alginate

and high methoxyl pectin - physicochemical properties and biodegradation in soil. Ecologia Balkanica, 6(2), 25–34.

Subagan, K. N. G. D., Suhendra, L., & Wartini, N. M. (2020). Karakteristik bubuk alginat dari alga coklat Sargassum sp. pada perlakuan waktu dan suhu

maserasi. Jurnal Rekayasa dan Manajemen Agroindustri, 8(1), 105–113. Utomo, A. W., Argo, B. D., & Hermanto, M. B. (2013). Pengaruh suhu dan lama

pengeringan terhadap karakteristik fisikokimiawi plastik biodegradable dari komposit pati lidah buaya (Aloe vera)-kitosan. Jurnal Bioproses Komoditas

29

Tropis, 1(1), 73–79.

Wahyuni, S. (2017). Sifat fisiko-kimia produk esterifikasi berbahan gliserol hasil

samping biodiesel pada berbagai tingkat kemurnian. Jurnal Agroindustri Halal, 3(2), 160–169.

Wahyuni, S., Hambali, E., & Marbun, B. T. H. (2016). Esterifikasi gliserol dan asam lemak jenuh sawit dengan katalis mesa. Jurnal Teknologi Industri

Pertanian, 26(3), 333–342. Wahyuningtiyas, N. E., & Suryanto, H. (2017). Analysis of biodegradation of

bioplastics made of cassava starch. Journal of Mechanical Engineering Science and Technology, 1(1), 24–31. https://doi.org/10.17977/um016v1

i12017p024 Yudistriani, S. A., Susanty, Deddy, R., & Hamany. (2019). Pengaruh variasi

konsentrasi gliserol dari minyak jelantah terhadap nilai uji bioplastik dari pemanfaatan limbah kulit ari kacang kedelai. Jurnal Konversi, 8(1), 55–60.

Yunar, V. (2011). Evaluasi biodegradabilitas plastik berbahan dasar campuran

pati dan polietilen menggunakan ASTM G21-09, uji mikroorganisme dan uji

lapangan (Skripsi). Universitas Indonesia.

30

LAMPIRAN

Lampiran 1. Ekstraksi Alginat dari Padina sp.

Pengeringan Padina sp. Perendaman dengan CaCl2

Ekstraksi alginat dengan Na2CO3 Pemurnian dengan etanol 96%

Natrium alginat sebelum pengeringan Natrium alginat kering

31

Lampiran 2. Pembuatan Bioplastik Alginat Padina sp. dengan Gliserol

Pencetakan bioplastik

Bioplastik formulasi alginat Padina sp. dengan pemlastis gliserol

A) alginat:gliserol (1:15) B) alginat:gliserol (1:25) D) alginat:gliserol (2:15) D) alginat:gliseol (2:25)

32

Lampiran 3. Uji Ketahanan Air

Penimbangan berat awal Perendaman bioplastik

Penimbangan berat akhir

33

Lampiran 4. Uji Biodegradabilitas

Penimbangan berat awal Penguburan bioplastik

Penimbangan berat akhir

34

Lampiran 5. Perubahan Fisik Bioplastik Alginat dari Padina sp. dengan Pemlastis

Gliserol Setelah Uji Biodegrabilitas

35

Lampiran 6. Data dan Penghitungan Uji Ketahanan Air

Perlakuan Berat

awal (g)

Berat

akhir (g)

Air yang

diserap (%)

Rata-

rata

Ketahanan

air (%)

Rata-

rata Alginat Gliserol

1%

15%

0,0042 0,0068 61,90

64,29

38,10

35,71 0,0042 0,0069 64,29 35,71

0,0046 0,0070 66,67 33,33

0,0042 0,0069 64,29 35,72

25%

0,0044 0,0073 65,91

65,19

34,09

34,81 0,0044 0,0073 65,91 34,09

0,0038 0,0063 65,79 34,21

0,0038 0,0062 63,16 36,84

2%

15%

0,0043 0,0065 51,16

51,79

48,84

48,21 0,0025 0,0038 52,00 48,00

0,0025 0,0038 52,00 48,00

0,0025 0,0038 52,00 48,00

25%

0,0040 0,0066 65,00

63,45

35,00

36,55 0,0040 0.0066 65,00 35,00

0,0042 0,0068 61,90 38,10

0,0042 0,0068 61,90 38,10

Contoh perhitungan air yang diserap bioplastik alginat:gliserol (1:15):


x 100%


x 100 % = 61,90%

Contoh perhitungan ketahanan air bioplastik alginat:gliserol (1:15):

Ketahanan air (%) = 100% - air yang diserap

Ketahanan air (%) = 100% - 61,90% = 38,10%

36

Lampiran 7. Analysis of Varians (ANOVA) Konsentrasi Alginat dan Gliserol

Terhadap Ketahanan Air

Tests of Between-Subjects Effects

Dependent Variable: Ketahanan_Air

Source

Type III Sum of

Squares df Mean Square F Sig.

Corrected Model 476.327a 3 158.776 70.480 .000

Intercept 24111.878 1 24111.878 10703.170 .000

Alginat 202.778 1 202.778 90.012 .000

Gliserol 157.879 1 157.879 70.082 .000

Alginat * Gliserol 115.670 1 115.670 51.345 .000

Error 27.033 12 2.253

Total 24615.239 16

Corrected Total 503.360 15

a. R Squared = .946 (Adjusted R Squared = .933)

Uji lanjut Beda Nyata Terkecil (BNT)

BNT = √

= √

= 2,840834405

Perlakuan alginat terhadap ketahanan air

Perlakuan Rata-rata Simbol Keterangan

A1 70.5228982 a Berbeda nyata satu dengan yang

lainnya A2 84.7569214 b

Perlakuan gliserol terhadap ketahanan air

Perlakuan Rata-rata Simbol Keterangan

G2 71.3562315 c Berbeda nyata satu dengan yang

lainnya G1 83.923588 d

37

Lampiran 8. Data dan Penghitungan Uji Biodegradabilitas

Persentase penurunan berat bioplastik hari ke-3

Contoh perhitungan persentase penurunan berat bioplastik alginat:gliserol

(1:25):

Persentase penurunan berat (%) =

x 100%


x 100% = 23,64%



= 0,43 mg/hari

1%-15% 1%-25% 2%-15% 2%-25% Bioplastik Komersial

Berat awal (g) 0,0053 0,0053 0,0055 0,0044 0,0053 0,0057 0,0037 0,0037 0,0043 0,0048

Berat akhir (g) 0,0054 0,0054 0,0042 0,0033 0,0050 0,0056 0,0033 0,0033 0,0038 0,0042

Penurunan berat (%)

-1,89 -1,89 23,64 25 5,66 1,75 11,11 11,11 11,63 12,50

Rata-rata -1,89 24,32 3,71 11,11 12,06

Laju biodegradabilitas

(mg/hari) -0,03 -0,03 0,43 0,37 0,10 0,03 0,13 0,13 0,17 0,20

Rata-rata -0,03 0,04 0,07 0,13 0,18

38


1%-15% 1%-25% 2%-15% 2%-25% Bioplastik

Komersial

Berat awal (g) 0,0051 0,0045 0,0046 0,0051 0,0053 0,0053 0,0036 0,0036 0,0043 0,0043

Berat akhir (g) 0,0043 0,0038 0,0036 0,0037 0,0050 0,0050 0,0031 0,0031 0,0037 0,0037

Penurunan berat (%)

15,69 15,56 21,74 27,45 5,66 5,66 13,89 13,89 13,95 13,95

Rata-rata 15,62 24,60 5,66 13,89 13,95


(mg/hari) 0,13 0,12 0,17 0,23 0,05 0,05 0,08 0,08 0,10 0,10

Rata-rata 0,13 0,20 0,05 0,08 0,10


(1:15):


x 100%


x 100% = 15,69%



= 0,13 mg/hari

39



(2:15):


x 100%


x 100% = 7,55%



= 0,04 mg/hari

1%-15% 1%-25% 2%-15% 2%-25%

Bioplastik Komersial

Berat awal (g) 0,0049 0,0049 0,0046 0,0051 0,0053 0,0053 0,0041 0,0041 0,0048 0,0048

Berat akhir (g) 0,0041 0,0041 0,0036 0,0037 0,0049 0,0049 0,0035 0,0035 0,0041 0,0041

Penurunan berat (%)

16,33 16,33 21,74 27,45 7,55 7,55 14,63 14,63 14,58 14,58

Rata-rata 16,33 24,60 7,55 14,63 14,58

Laju

biodegradabilitas (mg/hari)

0,09 0,09 0,17 0,23 0,04 0,04 0,07 0,07 0,04 0,04

Rata-rata 0,09 0,20 0,04 0,07 0,04

40


1%-15% 1%-25% 2%-15% 2%-25% Bioplastik

Komersial

Berat awal (g) 0,0048 0,0049 0,0046 0,0046 0,0049 0,0049 0,0038 0,0038 0,0048 0,0048

Berat akhir (g) 0,0041 0,0040 0,0033 0,0033 0,0045 0,0045 0,0030 0,0030 0,0041 0,0041

Penurunan berat (%)

14,58 18,37 28,26 28,26 8,16 8,16 21,05 21,05 14,58 14,58

Rata-rata 16,48 28,26 8,16 21,05 14,58


(mg/hari) 0,06 0,08 0,11 0,11 0,03 0,03 0,07 0,07 0,04 0,04

Rata-rata 0,07 0,11 0,03 0,07 0,06


(2:25):


x 100%


x 100% = 21,05%



= 0,07 mg/hari

41

Lampiran 9. Korelasi Pearson antara Persentase Penurunan Berat dengan Laju

Biodegradabilitas

Correlations

LAJU PERSEN

LAJU Pearson Correlation 1 .634**

Sig. (2-tailed) .003

N 20 20

PERSEN Pearson Correlation .634** 1

Sig. (2-tailed) .003

N 20 20

**. Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).

karakteristik bioplastik dari alginat padina sp. dengan

Documents