Sintesis Selulosa Asetat dari Ampas Tebu sebagai Bahan Baku Biodegradable Foam
Meidini Suci Anjarwati 1* , Anerasari Meidinariasty 2 , Muhammad Yerizam 3
1,2,3 Jurusan Teknik Kimia Program Studi Teknologi Kimia Industri, Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang * Koresponden email : meidini62@gmail.com Diterima: 1 Oktober 2023 Disetujui: 6 Oktober 2023

## Abstract
The high cellulose content of bagasse allows it to be developed into a variety of valuable products, one of them is cellulose acetate which will be used to make biodegradable foam. The purpose of this research is to determine the best conditions for the synthesis of cellulose acetate from bagasse and test how cellulose acetate can be used to make biodegradable foam. This study used phosphoric acid as a solvent and glacial acetic acid as an acetylating agent to make cellulose acetate through the acetylation process. The variations in  acetylation  time  in  this  study  were  15,  30,  and  45  minutes  and  the  volume  of  glacial  acetic  acid  as acetylating  agent  was  20,  40,  60,  80,  and  100  ml.  The  results  of  this  study  indicated  that  the  optimum conditions for the synthesis of cellulose acetate are 15 minutes of acetylation with a volume of 100 ml of glacial  acetic  acid,  with  a  yield  of  79.31%  cellulose  acetate,  36.19%  acetyl  content  and  a  degree  of substitution of 2.11. The test for the application of cellulose acetate to make biodegradable foam obtained a water absorption of 18.81%, the biodegradation test obtained was 24.53% in 14 days. In the biodegradable foam leak test for 10 minutes, no leakage occurred. This indicated that the biodegradable foam obtained was suitable to use because it complied with SNI .
Keywords: bagasse, acetylation, cellulose acetate, biodegradable foam

## Abstrak
Tingginya  kandungan  selulosa  yang  dimiliki  oleh  ampas  tebu  memungkinkannya  untuk  dikembangkan menjadi berbagai produk yang bernilai, salah satunya adalah selulosa asetat yang akan diaplikasikan untuk pembuatan biodegradable foam . Tujuan dari penelitian ini idalah untuk menentukan kondisi terbaik untuk pembuatan selulosa asetat dari ampas tebu dan menguji bagaimana selulosa asetat dapat digunakan untuk membuat biodegradable foam . Penelitian ini menggunakan asam asetat glasial sebagai acetylating agent dan  asam  fosfat  sebagai  pelarut  untuk  membuat  selulosa  asetat  melalui  proses  asetilasi.  Variasi  waktu asetilasi  pada  penelitian  ini  adalah  selama  15,  30, dan 45 menit  dan volume  asam  asetat  glasial  sebagai acetylating agent sebanyak 20, 40, 60, 80, dan 100 ml. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kondisi optimum untuk sintesis selulosa asetat adalah pada waktu asetilasi selama 15 menit dengan volume asam asetat glasial sebanyak 100 ml, dengan yield selulosa asetat yang didapatkan sebesar 79,31%, kadar asetil 36,19% dan derajat substitusi sebesar 2,11. Uji pengaplikasian selulosa asetat untuk dibuat biodegradable foam didapatkan daya serap air sebesar 18,81%, uji biodegradasi yang didapat sebesar 24,53% selama 14 hari.  Pada  uji  kebocoran biodegradable  foam selama  10  menit,  tidak  terjadi  kebocoran  dimana  hal  ini menandakan bahwa biodegradable foam yang didapatkan layak untuk dipakai karena telah memenuhi SNI biodegradable foam .
Kata Kunci: ampas tebu, asetilasi, selulosa asetat, biodegradable foam.

## 1. Pendahuluan
Tebu adalah salah satu sumber daya alam yang melimpah di Indonesia. Saat tebu diolah di berbagai bidang  industri,  akan  dihasilkan  ampas  tebu  sebagai  limbah.  Dalam  jangka  waktu  tertentu,  pabrik  akan memiliki masalah untuk menyimpan ampas tebu. Limbah ampas tebu adalah bahan yang bersifat mudah terbakar, dapat merusak lingkungan dan membutuhkan area penyimpanan yang tidak sedikit [1]. Di dalam ampas tebu terdapat kandungan karbon yang besar, dimana karbon dari ampas tebu terdiri dari hemiselulosa sebesar  25%  dan  selulosa  sebesar  50%  [2].  Kandungan  selulosa  yang  tinggi  pada  ampas  tebu  membuat ampas tebu sangat mungkin untuk diolah agar dihasilkan produk yang memiliki nilai  komersial. Selulosa mempunyai sifat yang lebih baik dibandingkan pati, dimana pati memiliki kelemahan dalam hal sifat suka air atau hidrofilik dan kelemahan lainnya ialah memiliki kekuatan mekanik yang rendah [3].
Selulosa  ialah  polimer  glukosa  yang  memiliki  rantai  linier  yang  terhubung  dengan  ikatan  β-1,4- glikosidik.  Karena  struktur  ini,  selulosa  tidak  akan  mudah  larut  menggunakan  pelarut  yang  umum
digunakan, dan membutuhkan pelarut khusus yang harganya lebih mahal jika dibandingkan dengan pelarut umum. Selain itu, selulosa mempunyai ikatan hidrogen yang tinggi, sehingga selulosa tidak akan  mudah terdegradasi atau terurai secara kimiawi atau fisik. Selulosa memiliki sifat kristalin dan tidak mudah larut karena strukturnya yang linier. Untuk mengatasi hal ini, selulosa dapat diubah menjadi selulosa asetat, yaitu produk turunan dari selulosa yang mudah larut [4].
Selulosa  asetat  adalah  produk  yang  dihasilkan  dengan  mereaksikan  selulosa  dengan  asam  asetat anhidrat,  yang  dibentuk  oleh  gabungan  gugus  hidroksil  serta  asam  dalam  bentuk  ester.  Tahap  sintesis merupakan tahap untuk memproduksi selulosa asetat yang menggunakan asam asetat glasial, asam asetat anhidrat,  dan  asam  sulfat,.  Selulosa  asetat  merupakan  turunan  selulosa  dimana  gugus  hidroksilnya digantikan dengan gugus  asetil,  yang  memiliki  karakter  berupa  zat  padat berwarna  putih, tidak  beracun, tidak berasa dan tidak berbau. Reaksi asetilasi merupakan reaksi yang digunakan dalam produksi selulosa asetat. Terdapat dua metode pembuatan selulosa asetat yaitu metode Emil Heuser dan metode Cellanase [5]. Metode Emil Heuser menggunakan asam asetat glasial sebagai zat asetilasi dan asam  fosfat  sebagai pelarut, sedangkan metode Cellanase menggunakan asam asetat anhidrat yang berperan sebagai zat asetilasi dan  asam  asetat  glasial  sebagai  pelarut.  Keunggulan  proses  Emil  Heuser  dibandingkan  proses  Cellanase adalah  produk  sampingan  yang  terbentuk  lebih  mudah  direnormalisasi  dalam  bentuk  asam  fosfat  encer dibandingkan  dengan  proses  Celanaase  yang  menghasilkan  asam  asetat  encer.  Selulosa  asetat  cukup diminati karena bersifat biodegradable dan ramah lingkungan. Oleh karena itu, selulosa asetat berpotensi menjadi bahan pengisi dalam pembuatan biodegradable foam sebagai alternatif pengganti styrofoam [6]. Styrofoam merupakan  pembungkus  makanan  yang biasa  digunakan untuk junk  food dan makanan olahan lainnya. Pemakaian styrofoam semakin marak karena memiliki keunggulan diantaranya memiliki resistensi terhadap air, tidak berat, bisa dibawa kemana saja, tahan terhadap produk panas dan dingin, serta harganya yang  terjangkau  [7].  Namun,  dibalik  semua keunggulan  itu,  terdapat  beberapa  dampak  negatif dari  penggunaan styrofoam ,  diantaranya  adalah styrofoam akan  menumpuk  menjadi  limbah  karena styrofoam adalah  kemasan  makanan  yang  sekali  pakai,  yang  tidak  mudah  diuraikan  oleh  tanah  dan mengakibatkan kerusakan  lingkungan,  bahkan  ketika  dibakar  akan  menghasilkan styrene yang memiliki bahan aktif styrene , yaitu turunan benzena yang beracun, dimana stirena akan terlepas dari styrofam jika kontak dengan panas sehingga makanan yang ada di dalam kemasan akan terkontaminasi oleh stirena yang dapat merusak saraf di otak [8].
Biodegradable  foam adalah  alternatif  dari styrofoam ,  yang  berbahan  dasar  pati  yang  dapat terdegradasi secara alami. Namun, biodegradable foam berbahan dasar pati memiliki kelemahan terhadap penyerapan air dan cenderung rapuh, sehingga diperlukan aplikasi khusus untuk meningkatkan kekuatan, elastisitas dan ketahanan air. Oleh karena itu ditambahkan filler berupa serat selulosa dari ampas tebu yang memiliki kandungan selulosa tinggi [9].
Kekurangan dari biodegradable  foam yang  terbuat  dari  pati  adalah  memiliki  kelemahan  fisik  dan mekanik,  serta  masih  kurang  dalam  hal  kelarutan biofoam dalam  air.  Untuk  mengatasi  masalah  ini, diperlukan inovasi dalam pembuatan biodegradable foam untuk meningkatkan sifat fisik dan mekanik dari biofoam [10]. Salah satu upaya untuk meningkatkan sifat biodegradable foam adalah penambahan kitosan.

## 2. Metode Penelitian

## Bahan dan Metode
Bahan yang  dipakai pada  penelitian  ini  ialah  ampas  tebu,  CH 3 COOH,  HCl,  NaOH,  H 3 PO 4 , H 2 O 2 , pati tapioka, gliserol, kitosan, magnesium stearat, polivinil alkohol, dan akuades. Peralatan yang digunakan adalah gelas kimia, neraca analitik, hot plate , magnetic stirrer , kertas saring whatman , spatula, kaca arloji, pH meter, desikator, stopwatch , oven, grinder , ayakan, loyang, dan sarung tangan.

## Preparasi Serat Ampas Tebu
Limbah  ampas  tebu  yang  didapatkan  direndam  selama  1  hari  lalu  dicuci  sampai  ampas  tebunya bersih. Setelah itu, serat ampas tebu dikeringkan di bawah sinar matahari selama tujuh hari. Setelah kering, serat  ampas  tebu  kemudian  disisir  untuk  menghilangkan  sisa  zat  pengotor  dan  gabus  pada  serat. Selanjutnya, serat ampas tebu yang sudah kering diperkecil ukurannya sampai halus dengan menggunakan grinder [11].

## Delignifikasi
Melakukan delignifikasi pada serbuk serat ampas tebu dengan menggunakan natrium hidroksida 2% (1:10) pada suhu 70°C- 80°C selama 3 jam. Setelah delignifikasi, serat ampas tebu disaring menggunakan kertas saring lalu dicuci dengan akuades hingga zat pengotornya hilang [12].

## Bleaching
Serat ampas tebu hasil delignifikasi di- bleaching dengan mencampurkan larutan natrium hidroksida 4% dan hidrogen peroksida 7,2% serta serbuk serat ampas tebu pada suhu 55°C selama 2 jam sambil diaduk menggunakan magnetic stirrer . Serbuk serat ampas tebu hasil bleaching kemudian disaring menggunakan kertas saring lalu dicuci menggunakan akuades sampai pH netral [12].

## Sintesis Selulosa Asetat
Sebanyak 5 gr selulosa dilarutkan ke dalam 100 ml larutan asam fosfat 85%, kemudian diaduk selama 15 menit. Setelah itu, menambahkan asam asetat glasial dengan variasi 20 ml, 40 ml, 60 ml, 80 ml, dan 100 ml  ke  dalam  larutan,  dengan  kecepatan  pengadukan  300  rpm  serta  variasi  pada  waktu  asetilasi  adalah selama  15, 30, dan 45 menit. Kemudian, tambahkan 10 ml etil eter setelah waktu asetilasi selesai. Setelah itu, saring cuci residu dengan air hangat, kemudian keringkan ke dalam oven pada suhu 50℃ [13]. Selulosa asetat yang dihasilkan kemudian dihitung persen yield- nya.

## %𝑌𝑖𝑒𝑙𝑑 = 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 (𝑔𝑟) 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑟𝑒𝑎𝑘𝑡𝑎𝑛 (𝑔𝑟) × 100%
Selulosa  asetat  yang  memiliki  nilai yield ,  kadar  asetil,  dan  derajat  substitusi  yang  paling  tinggi kemudian dianalisa  gugus  fungsinya dengan alat  Fourier Transform  Infrared  Spectroscopy (FTIR)  yang kemudian diaplikasikan untuk membuat biodegradable foam.

## Pembuatan Biodegradable Foam
Pati  tapioka dimasukkan ke  dalam oven  selama  5  jam pada  suhu  100°C  agar  kadar  airnya  hilang, kemudian dimasukkan ke dalam desikator. Sebanyak 10 gr kitosan dilarutkan ke dalam 100 ml larutan asam asetat  pekat  1%  sebanyak  di  wadah  yang  berbeda,  kemudian mengaduk  campuran  kitosan,  asam  asetat pekat,  dan  akuades  dengan  pemanasan  selama  5  menit  dengan  waktu  pengadukan  selama  60  menit, kemudian menambahkan 1,44 gr magnesium stearat, 11 gr gliserol, 14,4 gr polivinil alkohol, dan 2,5 gr serat selulosa asetat ke dalam campuran kitosan, asam asetat pekat, dan aquadest. Adonan diaduk dengan menggunakan mixer dengan pengadukan cepat hingga mengembang dan terbentuk foam . Sebanyak 36 gram pati tapioka dimasukkan ke dalam adonan secara perlahan dan melakukan pengadukan lambat selama 20 menit. Setelah homogen, adonan dimasukkan ke dalam loyang, lalu dikeringkan menggunakan oven selama 1 jam dengan suhu 120°C. Biodegradable foam yang telah jadi kemudian didinginkan selama 2 hari pada suhu  ruang  [9].  Selanjutnya,  dilakukan  uji  kebocoran,  uji  daya  serap  dan  uji  biodegradasi  terhadap biodegradable foam yang dihasilkan.

## Prosedur Analisa

## Kadar Asetil (AG) dan Derajat Substitusi (DS)
Sebanyak 0,1 gr selulosa asetat (Mca) dicampurkan oleh 5 ml etanol dan 5 ml NaOH 0,25 M, volume NaOH dicatat sebagai Vbi sedangkan konsentrasi NaOH dicatat sebagai Mb. Kemudian didiamkan selama 1 hari. Selanjutnya, 10 ml HCl 0,25 M, volume HCl dicatat sebagai Va dan konsentrasi HCl dicatat sebagai Ma.  ditambahkan  ke  dalam  campuran,  lalu  diamkan  selama  30  menit.  Setelah  itu,  tambahkan  3  tetes indikator  pp ke  dalam  campuran  lalu  titrasi  dengan  larutan  NaOH  0,25  M,  volume  NAOH  untuk  titrasi dicatat sebagai Vbt [14]. Rumus kadar asetil:
𝐴𝐺 = [(𝑉𝑏𝑖 + 𝑉𝑏𝑡)𝑀𝑏 − (𝑉𝑎 − 𝑀𝑎)[ 𝑀𝑐𝑎
Rumus derajat substitusi:
𝐷𝑆 = 162 × 1 × 𝐴𝐺

## (43 − 100) − (43 − 1)𝐴𝐺
Keterangan: AG: kadar asetil (%) 162: BM unit anhidroglukosa 43: BM asetil
1: Ar hidrogen

## Uji Daya Serap Air
Untuk  mengetahui  seberapa  baik biodegradable  foam yang dibuat dalam  menyerap  air,  dilakukan pengujian daya serap air. Untuk itu, diperlukan Biodegradable foam dengan ukuran 2,5cm x 5cm, kemudian ditimbang, ditulis sebagai berat awal (W 0 ) biodegradable foam . Setelah itu, biodegradable foam direndam dalam  air  selama  1  menit,  kemudian  sisa  air  yang  terdapat  pada  permukaan biodegradable  foam dikeringkan  dengan  menggunakan  tisu,  kemudian  ditimbang  sehingga  didapatkan  berat  akhir  (W 1 ). Perbedaan  berat biodegradable  foam pada  awal  dan  akhir  penimbangan  dicatat  sebagai  jumlah  air  yang diserap oleh biodegradable foam [15]. Persamaan berikut digunakan untuk menghitung daya serap air.
Daya Serap Air (%) = 𝑊 1 −𝑊 0 𝑊 0 × 100%

## Uji Kebocoran
Untuk melakukan uji ini, beberapa mililiter air ditambahkan ke dalam biofoam yang telah dilapisi kertas dan diamkan selama sepuluh menit, cek apakah terjadi kebocoran atau tidak [16].

## Uji Biodegradasi
Uji  biodegradabilitas,  atau  kemampuan biodegradable  foam terurai  dengan  tanah,  dilakukan  pada biodegradable foam dalam jangka waktu 14 hari pengamatan untuk mengetahui seberapa cepat bahan rusak karena  aktivitas  mikroorganisme  yang  ada  di  dalamnya.  Uji  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  persentase kerusakan  dengan  metode  penanaman  di  dalam  tanah. Biodegradable  foam ke  dalam  tanah  dan  diamati bentuk dan strukturnya sampai biofoam benar-benar hancur karena telah menjadi satu dengan tanah [17].

## 3. Hasil dan Pembahasan

## Sifat Fisik Selulosa Asetat
Pengamatan fisik selulosa asetat penting dilakukan untuk mengetahui kualitas produk selulosa asetat. Berdasarkan  SNI  06-2115-1991,  selulosa  asetat  memiliki  sifat  fisik  berupa  zat  padat  dan  serpihan  atau serbuk,  berwarna  putih  dan  tidak  berbau.  Seperti  terlihat  pada Tabel  1 ,  sifat  fisik  selulosa  asetat  yang diperoleh berdasarkan hasil pengamatan fisik berupa serpihan padat ( flakes ), berwarna putih gading dan tidak  berbau.  Warna  selulosa  putih  gading  yang  dihasilkan  disebabkan karena  adanya  kandungan  lignin pada bahan baku selulosa ampas tebu, sehingga warna selulosa asetat tidak sepenuhnya putih. Penampakan, bentuk, dan bau selulosa asetat hasil penelitian ini disajikan pada Tabel 1 yang semuanya sesuai dengan sifat yang diinginkan berdasarkan SNI selulosa asetat.
Tabel 1. Sifat Fisik Selulosa Asetat Parameter Hasil Pengamatan Bentuk Serbuk Warna Putih Kekuningan Bau Tidak Berbau
Pengaruh Volume Asam Asetat Glasial dan Waktu Asetilasi terhadap Yield Selulosa Asetat Gambar 1 menunjukkan bahwa semakin banyak volume asam asetat glasial dalam hal ini selulosa asetat  sebagai acetylating  agent ,  maka  semakin  tinggi  pula  persentase yield selulosa  asetat  yang  dibuat, dimana persentase yield selulosa asetat dengan angka yang paling tinggi didapatkan pada variasi volume asam asetat glasial 100 ml dan waktu asetilasi selama 15 menit. Hal ini disebabkan karena volume asam asetat glasial mempengaruhi homogenitas dari larutan.
Selain volume asam asetat glasial, yield selulosa asetat juga dipengaruhi oleh waktu asetilasi. Dari Gambar 1 , diketahui semakin lama waktu asetilasi, semakin kecil yield selulosa asetat yang dihasilkan. Yield produk  akan  menurun  jika  waktu  asetilasi  yang  terlalu  lama  atau  lebih  dari  waktu  optimal  dalam proses  asetilasi,  yang  akan  mengakibatkan  selulosa  dan  selulosa  asetat  terurai  kembali  [18].  Pembuatan selulosa asetat menggunakan metode Emil Heuser memiliki waktu optimal sekitar 15 menit [13]. Studi lain menemukan bahwa waktu asetilasi ideal untuk pembuatan selulosa asetat dengan bahan baku ampas sagu adalah lima belas menit dengan cara Emil Heuser [5]. Selain metode Emil Heuser, selulosa asetat juga dapat dibuat menggunakan metode Cellanase dengan fiber cake kelapa sawit sebagai bahan baku, dimana kondisi optimum yang didapatkan adalah pada waktu asetilasi selama 1,5 jam yang menghasilkan persentase yield produk terbaik [19].
Gambar 1. Pengaruh Volume Asam Asetat Glasial dan Waktu Asetilasi terhadap Yield Selulosa Asetat
Hasil dari beberapa penelitian di atas membuktikan bahwa metode Cellanase membutuhkan waktu asetilasi yang lebih lama daripada metode Emil Heuser. Maka dari itu, metode Emil Heuser untuk proses asetilasi  dipilih  dalam  penelitian  ini.  Waktu  asetilasi  yang  optimal  dipilih  berdasarkan  persentase yield selulosa  asetat  yang  paling  tinggi,  yaitu  pada  variasi  waktu  yang  paling  sedikit,  15  menit,  seperti  yang ditunjukkan pada Gambar 1. Pada waktu asetilasi 15 menit dengan volume asam asetat glasial 100 mililiter, persentase yield selulosa asetat yang paling tinggi adalah 79,31%.
Pengaruh Volume Asam Asetat Glasial dan Waktu Asetilasi terhadap Kadar Asetil Selulosa Asetat Gambar 2 menunjukkan waktu asetilasi yang semakin lama akan menurunkan kadar asetil selulosa asetat yang dihasilkan. Namun, semakin banyak volume asam asetat glasial yang digunakan, kadar asetil yang dihasilkan akan semakin besar. Kadar asetil yang paling besar adalah sebesar 39,16% dengan waktu asetilasi  selama  15  menit  dan  volume  asam  asetat  glasial  100  ml.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  waktu asetilasi yang paling optimal adalah selama 15 menit, karena pada variasi waktu asetilasi selama 30 menit dan 45 menit, kadar asetil mengalami penurunan.

## Gambar 2. Pengaruh Volume Asam Asetat Glasial dan Waktu Asetilasi terhadap Kadar Asetil Selulosa Asetat
Kadar asetil pada selulosa asetat akan semakin berkurang jika waktu asetilasi yang digunakan terlalu lama  melebihi  kondisi  optimum  karena  semakin  banyak  selulosa  asetat  yang  terurai  [20],  seperti  studi sebelumnya yang mencapai kondisi ideal dengan kadar asetil tertinggi dalam 15 menit.
Pengaruh Volume Asam Asetat Glasial dan Waktu Asetilasi terhadap Derajat Substitusi Selulosa Asetat Berdasarkan Gambar 3 , diketahui bahwa semakin banyak volume asam asetat glasial, maka semakin besar nilai derajat substitusi pada selulosa asetat. Namun, semakin lama waktu asetilasi, derajat substitusi menjadi  semakin  kecil.  Kadar  asetil  berkorelasi  positif  atau  berbanding  lurus  dengan  derajat  subsitusi selulosa asetat [21].
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 20 40 60 80 100 Y ie ld ( % ) Volume Asam Asetat Glasial (ml) 15 menit 30 menit 45 menit 0 5 10 15 20 25 30 35 40 20 40 60 80 100 K ada r A se ti l (% ) Volume Asam Asetat Glasial (ml) 15 menit 30 menit
45 menit
Gambar 3. Pengaruh Volume Asam Asetat Glasial dan Waktu Asetilasi terhadap Derajat Substitusi  Selulosa Asetat
Derajat substitusi selulosa asetat biasanya berkisar antara 0 dan 3,5. Dari gambar di atas, nilai derajat substitusi  yang  paling  besar  adalah  sebesar  2,11  yang  merupakan  kategori  selulosa  diasetat.  Selulosa diasetat merupakan selulosa asetat komersial dimana dua gugus hidroksilnya disubstitusi oleh dua gugus asetil [22].
Dengan  volume  asam  asetat  glasial  yang  tinggi,  maka  larutan  akan  menjadi  lebih  homogen. Akibatnya, pergerakan partikel meningkat, sehingga menghasilkan reaksi yang lebih sempurna. Semakin lama waktu asetilasi, maka akan lebih banyak selulosa asetat yang terhidrolisis. Kadar asetil selulosa asetat akan  mempengaruhi  derajat  substitusi  selulosa  asetat.  Derajat  substitusi  akan  meningkat  seiring  dengan peningkatan kadar asetil. Derajat substitusi digunakan untuk mengetahui berapa banyak gugus hidroksil (- OH) yang digantikan oleh gugus asetil (-OCH 3 CO) yang merupakan sumber untuk pembentukan selulosa asetat [19].

## Hasil Uji FTIR Selulosa Asetat
Analisa menggunakan instrumen FTIR  dilakukan untuk melihat daerah serapan khas dan perubahan gugus  fungsi  setelah  proses  asetilasi  yang  merupakan  analisa  kualitatif  untuk  mengetahui  keberhasilan proses asetilasi yang dilakukan. Gugus fungsi pembentuk struktur kimia selulosa asetat adalah C-O, O-H, C-H, dan C=O [23].
Gambar 4. Hasil Uji FTIR Selulosa Asetat Sumber : LTIST Unila, 2023 [13]
Dari Gambar  4 ,  terlihat  seluruh  gugus  fungsi  secara  teori  pada  panjang  gelombang 3382,1  cm-1 untuk  gugus  hidroksil  (O-H),  panjang  gelombang  2892,4  cm-1  untuk  gugus  C-H,  panjang  gelombang 1647,5  cm-1  untuk  gugus  karbonil  (C=O),  dan  panjang  gelombang  1028,7  untuk  gugus  asetil  (C-O). Berdasarkan data yang didapat, sampel yang diuji mengandung gugus asetil dengan karakteristik serapan- serapan yang umum, yaitu serapan gugus karbonil (C=O) dan gugus asetil (C-O). Artinya, proses asetilasi pada penelitian ini berhasil karena adanya gugus fungsi pembentuk selulosa asetat pada sampel yang diuji.

## Uji Daya Serap Air Biodegradable Foam
Daya serap air biodegradable foam dari penelitian ini adalah sebesar 18,82% dari standar SNI yang berlaku, dimana SNI daya serap air biodegradable foam adalah sebesar 26,12% [24], maka biodegradable foam yang diperoleh pada penelitian ini sudah memenuhi kriteria SNI biodegradable foam . Biodegradable
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 20 40 60 80 100 D er aja t S ubs ti tu si Volume Asam Asetat Glasial (ml) 15 menit 30 menit
45 menit
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
foam berbasis pati  masih rentan terhadap penyerapan air yang disebabkan karena sifat hidrofilisnya, maka diperlukan  perubahan  dengan  menambahkan  bahan  lain,  salah  satunya  adalah  serat.  Serat  dapat memengaruhi  penyerapan biodegradable  foam [25].  Penelitian  terdahulu  lainnya  adalah  pembuatan biodegradable  foam dari  serat  batang  pisang,  dimana  daya  serap  air  dari biodegradable  foam akan berkurang jika semakin banyak serat batang pisang yang digunakan. Hal ini dikarenakan serat tidak suka terhadap air (hidrofobik) [26].
Sebagian besar produk biodegradable foam masih memiliki sifat mekanik yang buruk dan tidak tahan air. Dengan menggunakan pati dengan rasio amilopektin atau senyawa non polar yang tidak larut dalam air terhadap  amilosa  yang  lebih  tinggi,  sifat  mekanik  dapat  ditingkatkan.  Pati  sagu  memiliki  kandungan amilopektin yang lebih tinggi dari jagung dan ubi kayu, hal inilah yang menyebabkan daya serap air yang lebih rendah dibandingkan dengan pati jagung dan pati singkong [27].

## Uji Kebocoran Biodegradable Foam
Dalam  penelitian  ini, biodegradable  foam tidak  bocor  setelah  dilakukan  uji  kebocoran  selama  10 menit.  Kemampuan biodegradable  foam untuk  mengikat  air  berkaitan  dengan  bahan  tambahan  dalam pembuatan biodegradable foam , salah satunya adalah magnesium stearat yang membuat lapisan film tidak suka air di sekitar foam [16]. Penambahan serat sintesis (PVA) juga berpengaruh terhadap ketahanan air dari biodegradable foam . Penambahan serat sintetis bertujuan untuk melindungi busa biodegradable dari kebocoran dan meningkatkan elastisitasnya [16].

## Uji Biodegradasi
Biodegradabilitas  adalah  faktor  penting  dalam  produk biofoam meskipun  tidak  mempengaruhi kualitas foam yang dapat digunakan [28]. Jika tidak, biofoam dapat memperparah kondisi lingkungan dan pada akhirnya akan sama dengan styrofoam yang umumnya digunakan. Biodegradasi dapat terjadi melalui degradasi  kimiawi  secara  hidrolisis,  degradasi  enzimatik  melalui  bakteri  atau  jamur,  degradasi  mekanis melalui angin dan abrasi, dan fotodegradasi melalui cahaya [29]. Pada penelitian ini, biodegradable foam terdegradasi sebanyak 24,53% dalam waktu 14 hari. Tingkat biodegradasi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, termasuk bahan yang digunakan untuk membuat biodegradable foam . Persentase kehilangan massa menurun ketika lebih banyak bahan hidrofobik yang digunakan karena asam asetat yang bersifat hidrofobik menyebabkan penyusutan lebih lama [30].

## 4. Kesimpulan
Kondisi optimum dalam sintesis selulosa asetat adalah saat waktu asetilasi 15 menit dengan volume asam asetat glasial sebanyak 100 ml, pada suhu 50°C, dengan yield selulosa asetat yang didapatkan sebesar 79,31%, kadar asetil 36,19% dan derajat substitusi sebesar 2,11. Sampel inilah yang formulanya digunakan untuk pembuatan biodegradable foam dengan penambahan kitosan sebanyak 10 gr. Dari  uji  karaktersitik biodegradable  foam ,  daya  serap  yang  didapatkan  adalah  sebesar  18,81%, dimana SNI untuk daya serap air biodegradable foam adalah sebesar 26,61%, artinya, daya serap air pada biodegradable  foam yang  dihasilkan  pada  penelitian  ini  telah  memenuhi  SNI,  begitu  juga  dengan  uji biodegradasi  pada biodegradable  foam .  Uji  biodegradasi  yang  didapat  sebesar  24,53%  selama  14  hari, dimana  SNI  biodegradasi  pada biodegradable  foam adalah  100%  dalam  60  hari.  Pada  uji  kebocoran biodegradable foam selama 10 menit, tidak terjadi kebocoran. Hal ini menandakan bahwa biodegradable foam yang didapatkan layak untuk dipakai karena telah memenuhi SNI biodegradable foam .

## 5. Daftar Pustaka
[1] Satioko T.R., S. Wahyuni, N.B. Santoso. 2013. Pemanfaatan Bagas Limbah Pabrik Gula Jatibarang Brebes menjadi Bioetanol. Indonesian Journal of Chemical Science, 2(3): 207-211.
[2] Hermiati,  E.,  D.  Mangunwidjaja,  T.C.  Sunarti,  O.  Suparno  &  B.  Prasetya.  2010.  Pemanfaatan Biomassa Lignoselulosa Ampas Tebu untuk Produksi Bioetanol. Jurnal Litbang Pertanian, 29(4): 121- 130.
[3] Sulityo,  H.  W.,  &  Ismiyati,  I.  2012.  Pengaruh  Formulasi  Pati  Singkong–selulosa  Terhadap  Sifat Mekanik Dan Hidrofobisitas Pada Pembuatan Bioplastik. Jurnal Konversi, 1(2)
[4] Rojtica, M. A. 2021. Sintesis dan Karakterisasi Bioplastik Berbasis Selulosa Asetat Limbah Tebu  – Kitosan – Gliserol. Skripsi. Semarang: Universitas Islam Negeri Walisongo Semarang
[5] Siswati, N. D., Wachidah, A. N., & Ariyani, A. E. P. 2021. Selulosa asetat dari Ampas Sagu. Jurnal Teknik Kimia, Vol.15, No.2
[6] Bahri.  S,  Fitriani,  Jalaluddin.  2021.  Pembuatan  Biodegradable  foam  dari  Ampas  Tebu  dan  Tepung Maizena. Jurnal Teknologi Kimia Unimal: 24-32.
[7] Al Mukminah, I. 2019. Bahaya Wadah Styrofoam dan Alternatif Penggantinya. Farmasetika.com.
[8] Nurfitasari,  I.  2018.  Pengaruh  Penambahan  Kitosan  dan  Gelatin  terhadap  Kualitas  Biodegradable Foam Berbahan Baku Pati Biji Nangka (Artocarpus heterophyllus). Doctoral dissertation, Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar.
[9] Isabella, H., Hendrawati, N. 2022. Perbandingan Karakteristik Biodegradable Foam dari Pati Ubi Jalar dan Pati Kentang dengan Penambahan Serat Selulosa. Jurnal Ilmiah Teknik Kimia. Vol. 6 No. 2.
[10] Ulfah,  F.,  &  Nugraha,  I.  2014.  Pengaruh  Penambahan  Montmorillonit  Terhadap  Sifat  Mekanik komposit Film Karagenan-Montmorilonit. Molekul, 9(2), 155-165.
[11] Rambe, M. A. A., Fauzi, F. and Khanifa, S. 2016. Pemanfaatan Limbah Serat Ampas Tebu (Saccharum officinarum) Sebagai Bahn Baku Genteng Elastis. Jurnal Teknologi Kimia Unimal.
[12] Nafisah A.R, Rahmawati D, Thirmidzi F.M. 2022. Synthesis of Cellulose Nanofiber from Palm Oil Empty Fruit Bunches Using Acid Hydrolysis Method. Indonesian Journal of Chemical Science
[13] Wahyusi, K. N., Siswanto, & Utami, L. I. 2017. Kajian Proses Asetilasi terhadap Kadar Asetil Selulosa asetat dari Ampas Tebu. Jurnal Teknik Kimia Vol 12, No 1
[14] Annisa  ,  S.,  Ni  Ketut, S.  &  Hardi,  J.  2017. Sifat  Fisiko  Kimia  Edible  Film  Agaragar  Rumput  Laut (Gracilaria sp.) Tersubstitusi Glyserol. Journal of Science and Teknology, 6(2). Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Unversitas Tadulako.
[15] ASTM  D570. Standard  Test  Method  for  Water  Absorption  Plastics. ASTM  International,  United States.
[16] Hevira  L,  Ariza  D,  Rahmi  A.  2021.  Pembuatan  Biofoam  berbahan  Dasar  Ampas  Tebu  dan  Whey. Jurnal Kimia dan Kemasan, 43(2), 75-81.
[17] ASTM D5338-12. 2021. Standard Test Method for Determining Aerobic Biodegradation of Plastic Material  Under  Controlled  Composting  Conditions,  Incorporating  Thermophilic  Temperatures. ASTM International, United States.
[18] Gaol, M. R. L. L., R. Sitorus, S. Yanti, I. Surya, dan R. Manurung. 2013. Pembuatan Selulosa Asetat dari α-Selulosa Tandan Kosong Kelapa Sawit. Jurnal Teknik Kimia. 2(3): 33-39.
[19] Utami, I., Hasan, A., Junaidi, R. 2021. Sintesis dan Karakterisasi Selulosa Asetat dari  -Selulosa Fiber Cake Kelapa Sawit. Jurnal Pendidikan dan Teknologi Indonesia. Vol.1: 357-364.
[20] Savitri,  E.,  Achmad,  R.,  Susana  RH.  2003.  Penentuan  Kondisi  Optimum  Proses  Asetilasi  Selulosa dalam Asam Fosfat. Prosiding Simposium Nasional Polimer IV. ISSN 1410 8720
[21] Seto, A.S dan Sari, A.M. 2013. Pembuatan Selulosa Asetat Berbahan Dasar Nata De Soya. Konversi, 2(2).
[22] Asparingga, H., I. Syahbanu dan A. H. Alimuddin. 2018. Pengaruh Volume Anhidrida Asetat pada Sintesis Selulosa Asetat dari Sabut Kelapa (Cocos nucifera L.). Jurnal Kimia Khatulistiwa. 7(3): 10- 17.
[23] Souhoka,  A.F.,  dan  Latupeirissa,  J.  2018.  Sintesis  dan  Karakterisasi  Selulosa  Asetat  (CA).  Indo  J. Chem. Res, 5(2):58-62.
[24] Badan  Standardisasi  Nasional.  1991.  SNI  06-2115-199.  Selulosa  Asetat.  Badan  Standardisasi Nasional. Jakarta.
[25] Etikaningrum, Hermanianto J, Iriani ES, Syarief R, dan Permana AW. 2016. Pengaruh Penambahan Berbagai  Modifikasi  Serat  Tandan  Kosong  Sawit  pada  Sifat  Fungsional  Biodegradable  foam.  J. Penelitian Pascapanen Pertanian, 13(3): 146-155.
[26] Berutu  F.L,  Dewi  R,  Muhammad,  Ginting  Z,  Nasrul  ZA.  2022.  Biofoam  Berbahan  Pati  Sagu (Metroxylon  rumphii  m)  dengan  Bahan  Pengisi  (filler)  serat  batang  pisang  dan  Kulit  Pisang menggunakan Metode Thermopressing. Chemical Engineering Journal Stage 2:1.
[27] Hendrawati  N,  Lestari  YI,  dan  Wulansari  PA.  2017.  Pengaruh  Penambahan  Kitosan  terhadap  Sifat Biodegradable foam Berbahan Baku Pati. J. Rekayasa Kimia dan Lingkungan 12(1): 1-7.
[28] Muharram  FI.  2020.  Penambahan  Kitosan  pada  Biodegradable  foam  Berbahan  Dasar  Pati.  J. Edufortech, 5 (2): 118-127.
[29] Saputro, A.  N.  C dan  A.  L.  Ovita.  2017. Sintesis  karakterisasi  bioplastik  dari  kitosan-pati  ganyong (Canna edulis). Jurnal Kimia dan Pendidikan Kimia. 2(1):13-21.
[30] Tripathi, S., G. K. Mehrotra., dan P. K. Dutta., 2009. Physicochemicals of cross-linked chitosan PVA film for food packaging applications. Intl. J. Biol. Macromol. 45:372-376.