Pemanfaatan Selulosa dari Ampas Tebu (Saccharum officinarum) pada Penyediaan Bioplastik Berbasis Pati Biji Durian (Durio zibethinus Murr) yang Bersifat Biodegradable

Febry Angelika Nababan; Halimatuddahliana Nasution; Zuhrina Masyithah

doi:10.32734/jtk.v14i2.20594

Authors

Febry Angelika Nababan Universitas Sumatera Utara
Halimatuddahliana Nasution Universitas Sumatera Utara
Zuhrina Masyithah Universitas Sumatera Utara

DOI:

https://doi.org/10.32734/jtk.v14i2.20594

Keywords:

durian seeds, sugarcane bagasse cellulose, glycerol, bioplastics, biodegradable

Abstract

Biodegradable bioplastics are environmentally friendly plastics that can decompose into water, carbon dioxide, biomass or organic compounds, which can be made from biomass materials such as starch. Starch-based bioplastics were mixed with hydrophobic plasticizers like glycerol to prevent it from cracking and fillers like cellulose from sugarcane bagasse were added to make it stronger. This study aims to determine the effect of sugarcane bagasse cellulose on the characteristics and properties of bioplastics. In this study, the starch used was 5 g, cellulose concentrations were (0, 3, 6, 9, 12)%, and glycerol 30% of the total weight of bioplastics. Yield of durian seed starch and bagasse cellulose was 16.06% and 46.36%. The best bioplastic was obtained with 6% bagasse cellulose concentration, with tensile strength of 2.331 MPa, elongation of 8.193%, density of 0.933 g/mL, water absorption of 92.43%, and 100% degradation on the 21st day in the soil burial test method.

Downloads

Download data is not yet available.

References

F. Nurlaila dan Y. S. Purnomo, “Pemanfaatan limbah kulit kentang sebagai pengisi (filler) pembuatan plastik biodegradable,” Envirous, vol. 1, no. 1, pp. 1–8, 2023.

A. V. Samrot et al., “Waste-derived cellulosic fibers and their applications,” Adv. Mater. Sci. Eng., vol. 2022, no. 1, pp. 23–27, 2022.

A. P. M. Silva, A. V. Oliveira, S. M. A. Pontes, A. L. S. Pereira, M. d. s. M. S. Filho, M. F. Rosa, dan H. M. C. Azeredo, “Mango kernel starch films as affected by starch nanocrystals and cellulose nanocrystals,” Carbohydr. Polym., vol. 211, no. November 2018, pp. 209–216, 2019.

S. Haryati, A. S. Rini, dan Y. Safitri, “Pemanfaatan biji durian sebagai bahan baku plastik biodegradable dengan plasticizer giserol dan bahan pengisi CaCO3,” Chem. Eng. J., vol. 23, no. 1, pp. 1–8, 2017.

A. Santoso, W. Ambalinggi, dan H. Niawanti, “Pengaruh rasio pati dan kitosan terhadap sifat fisik bioplastik dari pati biji cempedak (Artocarpus champeden),” J. Chemurg., vol. 3, no. 2, p. 8, 2019.

Y. Zalfiatri, R. Rozikhin, dan F. H. Hamzah, “Pembuatan plastik biodegradable dari pati biji durian dan pati biji nangka,” Chempublish J., vol. 5, no. 2, pp. 151–165, 2021.

S. Keiser dan P. G. Tortora, “Biodegradable,” Fairchild Books Dict. Fash., vol. 2, no. 2252, pp. 13–13, 2022.

I. Sulastri, S. Suryati, A. Azhari, S. Sulhatun, dan S. Bahri, “Pembuatan bioplastik dari tepung pati ubi jalar (Ipomoea batatas) dengan pengaruh penambahan ampas tebu (Saccharum officinarum) dan gliserol,” Chem. Eng. J. Storage, vol. 3, no. 4, p. 481, 2023.

Maulida, M. Siagian, dan P. Tarigan, “Production of starch based bioplastic from cassava peel reinforced with microcrystalline celllulose avicel PH101 using sorbitol as plasticizer,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 710, no. 1, 2016.

A. Campos, A. R. Sena Neto, V. B. Rodrigues, B. R. Luchesi, L. H. C. Mattoso, dan J. M. Marconcini, “Effect of raw and chemically treated oil palm mesocarp fibers on thermoplastic cassava starch properties,” Ind. Crops Prod., vol. 124, no. June, pp. 149–154, 2018.

D. B. Effendi, N. H. R. Rosyid, A. B. D. Nandiyanto, dan A. Mudzakir, “Review : Sintesis Nanoselulosa,” J. Integr. proses, vol. 5, no. 2, pp. 61–74, 2015.

A. Prihatno, “Analisa Pengaruh Letak Susunan Serat Ampas Tebu (Baggase) Terhadap Kekuatan Tarik Menggunakan Epoxy,” J. Tek. Mesin, vol. 9, no. 3, p. 173, 2020.

R. Nurwidiyani, Ghufira, Nesbah, dan Deni Agus Triawan, “Sintesis bioplastik ramah lingkungan berbasis pati biji durian dengan filler selulosa sabut kelapa,” KOVALEN J. Ris. Kim., vol. 8, no. 1, pp. 32–38, 2022.

A. Fadilla, V. Amalia, dan I. Ryski Wahyuni, “Pengaruh selulosa ampas tebu (Saccharum officinarum) sebagai zat pengisi plastik biodegradable berbasis pati kulit singkong (Manihot fsculenta),” Gunung Djati Conf. Ser., vol. 34, pp. 69–80, 2023.

M. Muhammad, R. Ridara, dan M. Masrullita, “Sintesis bioplastik dari pati biji alpukat dengan bahan pengisi kitosan,” J. Teknol. Kim. Unimal, vol. 9, no. 2, p. 1, 2021.

E. Kustiyah, D. Novitasari, L. A. Wardani, H. Hasaya, And M. Widiantoro, “Pemanfaatan limbah ampas tebu untuk pembuatan plastik biodegradable dengan metode melt intercalation,” J. Teknol. Lingkung., vol. 24, no. 2, pp. 300–306, 2023.

S. Sunardi dan A. R. Maulana, “Sintesis dan karakterisasi edible film dari gelatin dengan penguat nanoselulosa dari pelepah sagu,” Walisongo J. Chem., vol. 4, no. 1, pp. 8–16, 2021.

R. Sutamihardja, N. Yuliani, H. Laelasari, dan D. Susanty, “Hidrolisis asam pada tepung pati ubi jalar putih (Ipomoea batatas L.) dalam pembuatan gula cair,” J. Sains Nat., vol. 6, no. 2, p. 77, 2018.

M. S. Anjarwati, A. Meidinariasty, dan M. Yerizam, “Sintesis selulosa asetat dari ampas tebu sebagai bahan baku biodegradable foam,” J. Serambi Eng., vol. 8, no. 4, pp. 7160–7167, 2023.

I. M. Devi dan S. Priatmoko, “Indonesian journal of chemical science synthesis and characterization of banana hump waste-based bioplastic with the addition of banana pseudostem nanocellulose and glycerol,” Indones. Inst. Sci., vol. 13, no. 1, pp. 13–22, 2024.

L. Segal, J. J. Creely, A. E. Martin, dan C. M. Conrad, “An empirical method for estimating the degree of crystallinity of native cellulose using the x-ray diffractometer,” Text. Res. J., vol. 29, no. 10, pp. 786–794, 1959.

A. T. Daeng Pine dan N. H. Base, “Uji karakteristik dan sifat mekanik plastik biodegradable dari batang pisang (Musa paradisiaca) dengan variasi konsentrasi selulosa,” Media Farm., vol. 17, no. 2, p. 116, 2021.

A. R. Nafisah, D. Rahmawati, dan F. M. Tarmidzi, “Synthesis of cellulose nanofiber from palm oil empty friut bunches using acid hydrolysis methode,” Indones. J. Chem. Sci., vol. 11, no. 3, pp. 233–240, 2022.

E. T. Sangbara, H. P. L. Tampubolon, F. Mandalurang, M. C. Muaja, R. Pairunan, dan A. D. Wuntu, “Isolasi nanoselulosa pelepah aren (Arenga pinnata Merr.) untuk menurunkan kandungan sianida dalam limbah tambang emas rakyat Sulawesi Utara,” Chem. Prog., vol. 16, no. 2, pp. 96–105, 2023.

Firawansyah, M. Hasan, dan L. Hanum, “Analisis bioplastik dari pati beras hitam (Oryza sativa L. indica) - kitosan menggunakan pemlastis refined bleached deodorized palm oil (RBDPO) sebagai bahan edible film,” J. Ilm. Mhs. Jur. Pendidik. Kim., vol. 4, no. 1, pp. 1–9, 2019.

B. G. Bhernama, Nurhayati, Surya Adi Saputra, dan Jihan Amalia, “Karakterisasi selulosa dan selulosa asetat dari limbah cangkang biji pala (Myristica fragransi) Aceh Selatan,” J. Ris. Kim., vol. 14, no. 1, pp. 81–93, 2023.

J. R. Pangau, H. F. Sangian, dan B. M. Lumi, “Karakterisasi bahan selulosa dengan iradiasi pretreatment gelombang mikro terhadap serbuk kayu cempaka wasian (Elmerillia Ovalis) di Sulawesi Utara,” J. MIPA, vol. 6, no. 1, p. 53, 2017.

N. R. Nurjannah, T. Sudiarti, dan L. Rahmidar, “Sintesis dan karakterisasi selulosa termetilasi sebagai biokomposit hidrogel,” al-Kimiya, vol. 7, no. 1, pp. 19–27, 2020.

A. D. Nugrahanto, A. Kurniawati, dan Y. Erwanto, “Karakteristik fisis bioplastik yang dibuat dari kombinasi pati tapioka dan kasein susu apkir,” Maj. Kulit, Karet, dan Plast., vol. 37, no. 2, p. 103, 2021.

M. Sari, Tamrin, J. Kaban, dan Z. Alfian, “A novel composite membrane pectin from Cyclea Barbata Miers blend with chitosan for accelerated wound healing,” Polym. Test., vol. 99, no. March, p. 107207, 2021.

A. R. Amalia, R. F. Kumara, dan N. P. Putri, “Manufacturing of bioplastics from cellulose empty fruit bunches waste with addition of glycerol as plasticizer,” Konversi, vol. 8, no. 2, pp. 63–68, 2019.

T. R. Hidayani, E. Pelota, dan D. Nirmala, “Pembuatan dan karakterisasi plastik biodegradable dari limbah polipropilena dan pati biji durian dengan penambahan maleat anhidrida sebagai agen pengikat silang,” J. Kim. dan Kemasan, vol. 39, no. 1, p. 17, 2017.

I. Amri, Khairani, dan Irdoni, “Studi karakteristik sintesis bioplastik dari bahan baku ubi kayu (Starch cassava) dan serat nanas,” Chempublish J., vol. 4, no. 2, pp. 62–70, 2019.

I. Safitri, M. Riza, dan S. Syaubari, “Mechanical test of biodegradable plastic made from sago starch and grafting poly(nipam)-chytosan with additional cinnamon oil (Cinnamomum burmannii) as antioxidant.,” J. Litbang Ind., vol. 6, no. 2, p. 107, 2016.

J. Liao dan Q. Chen, “Biodegradable plastics in the air and soil environment: Low degradation rate and high microplastics formation,” J. Hazard. Mater., vol. 418, no. June, p. 126329, 2021.

I. E. Napper dan R. C. Thompson, “Environmental deterioration of biodegradable, oxo-biodegradable, compostable, and conventional plastic carrier bags in the sea, soil, and open-air over a 3-year period,” Environ. Sci. Technol., vol. 53, no. 9, pp. 4775–4783, 2019.