## PENINGKATAN KUALITAS BIOPOLIMER (PLA) NANOKOMPOSIT MODIFIKASI FILLER BENTONIT DAN KITOSAN ANTI-BAKTERI
Fanny Sakinah 1
1 Jurusan Teknik Kimia Politeknik i Negeri i Lhokseumawe Jln. B. Aceh-Medan Km. 280 NBuketrata 24301 INDONESIA
1 fanny.sakinah081099@gmail.com

## ABSTRAK
PLA  adalah  biopolimer  yang  paling  menjanjikan,  karena  menawarkan beberapa  keunikan  terutama  sifat  Biodegradable,  kompatibibel  dan kemampuan  proses  termoplastiknya.  PLA  digunakan  untuk  banyak  aplikasi yang  berbeda,  dari  kemasan  hingga  produk  pertanian  dan  industri  farmasi. Tujuan umum dari tinjauan ini adalah untuk memperkenalkan asam poli-laktat (PLA), termoplastik  yang dapat kompos dan dapat terurai terbuat dari sumber yang  terbarukan.  Kemampuan  PLA  untuk  menjadi  aktif  yang  kuat  bahan kemasan di berbagai daerah yang membutuhkan karakteristik antimikroba dan antioksidan  dibahas.  Karena  itu,  aplikasi  nanomaterials  dalam  kombinasi dengan struktur PLA untuk membuat  nanocomposites PLA baru dengan  yang lebih  besar  kemampuan  juga  tercakup.  Pendekatan  ini  dapat  memodifikasi kelemahan  PLA  untuk  beberapa  aplikasi  kemasan  makanan.  Keterkaitan  dari bahan  bio-original  100%  dan  nanomaterial  membuka  jendela  baru untukmenjadi mandiri,  terutama, dari polimer berbasis petrokimia dan, kedua, untuk  menjawab  lingkungan  dan  masalah  kesehatan  niscaya  akan  tumbuh seiring  waktu.  Peningkatan  efektivitas  bahan  kemasan  dapat  membantu mencegah  patogen  bawaan  makanan  dan  mengurangi  limbah  lingkungan. Modifikasi  dengan  penambahan  bentonit  dalam  PLA  akan  membentuk nanokomposit. Nanokomposit adalah material yang tersusun atas dua atau lebih komponen penyusun, dimana salah satu atau lebih komponen memiliki ukuran yang sangat kecil, yaitu nanometer (1-100 nm). Polimer-bentonit nanokomposit terbentuk dengan mendispersikan material  nanobentonit berlapis pada matriks polimer.  Nanobentonit  memiliki  luas  permukaan  yang  sangat  besar  sehingga dapat  berinteraksi  secara  efektif  dengan  matriks  polimer  pada  konsentrasi rendah  (5-8%).  Akibatnya,  polimer  nanobentonit  menunjukkan  peningkatan pada modulus,  stabilitas  termal dan sifat  barrier tanpa peningkatan berat  jenis dan kehilangan sifat optik. Disini juga PLA akan di modifikasi dengan kitosan, interaksi  antara  polylactid  acid  (PLA)  dengan  kitosan  memberikan perlindungan  terhadap  kontaminasi  dan  pembusukan  oleh  mikrobia  penyebab makanan  mudah  basi  dan  rusak.  Dalam  kemasan  makanan,  antimikroba berpengaruh terhadap sifat menghalangi bahan terkena bakteri, sehingga dapat meningkatkan kadaluarsa dan kualitas produk.
Kata i kunci i : I PLA, Kitosan, Bentonit, Nanokomposit

## ABSTRACT
PLA  is  the  most  promising  biopolymer,  because  it  offers  several  unique properties,  especially  biodegradable,  compatible  and  thermoplastic  processing capabilities.  PLA  is  used  for  many  different  applications,  from  packaging  to agricultural products and the pharmaceutical industry. The general aim of this review is to introduce poly-lactic acid (PLA), a compostable and biodegradable thermoplastic made from renewable sources. The ability of PLA to be a strong active  packaging  material  in  various  areas  requiring  antimicrobial  and antioxidant  characteristics  is  discussed.  Because  of  this,  the  application  of nanomaterials  in  combination  with  PLA  structures  to  create  new  PLA nanocomposites  with  even  greater  capabilities  is  also  covered.  This  approach can modify the drawbacks of PLA for some food packaging applications. The linkage of 100% bio-original materials and nanomaterials opens a new window to  become  independent,  especially,  of  petrochemical-based  polymers  and, secondly, to address environmental and health problems that will undoubtedly grow over time. Modification with the addition of bentonite in PLA will form a nanocomposite.  Nanocomposites  are  materials  that  are  composed  of  two  or more  constituent  components,  where  one  or  more  components  have  a  very small  size,  namely  nanometers  (1-100  nm).  The  nanocomposite  bentonite  is formed by dispersing the layered nanobentonite material on a polymer matrix. Nanobentonite  has  a  very  large  surface  area  so  that  it  can  interact  effectively with  the  polymer  matrix  at  low  concentrations  (5-8%).  Consequently,  the nanobentonite polymers showed an increase in  modulus, thermal stability  and barrier  properties  without  increasing  specific  gravity  and  loss  of  optical properties.  Here  too,  PLA  will  be  modified  with  chitosan,  the  interaction between  polylactid  acid  (PLA)  and  chitosan  provides  protection  against contamination  and  spoilage  by  microbes  that  cause  food  to  spoil  and  spoil easily.  In  food  packaging,  antimicrobials  have  an  effect  on  the  properties  of preventing materials  from  being exposed to  bacteria, thus  increasing the  shelf life and quality of the product.
Key word : PLA, Chitosan, Bentonite, Nanocomposite
PENDAHULUAN
1.1 Landasan i Teori
Industri  pengemasan  adalah  sektor ekonomi  yang  penting  serta  berurusan dengan  bahan  plastik  dalam  jumlah  besar. Namun karena dampak negatif dari limbah plastik  terhadap  lingkungan,  polimer  yang dapat  terurai  secara  hayati  baru-baru  ini menarik  minat  yang  besar  bagi  komunitas ilmiah.  Eksistensi  limbah  disekitar  kita dianggap  sebagai  gangguan  terhadap lingkungan  oleh  masyarakat.  Di  sisi  lain, konsumsi  besar  plastik  berbasis  minyak bumi telah menimbulkan dampak lingkungan  yang  serius  karena  plastik tidak dapat terurai secara hayati.
Menjelajahi plastik berbasis biodegradable untuk  aplikasi  pengemasan  dianggap sebagai  metode  yang  menjanjikan  untuk memecahkan  masalah  lingkungan  saat  ini yang  disebabkan  oleh  pembuangan  plastik yang tidak dapat terurai.
PLA tergolong  salah satu poliester alifatik  yang  dapat  digunakan  sebagai pembawa  obat  karena  sifat  biokompatible dan  biodegradable  yang  dimilikinya.  PLA dapat  mengalami  penguraian  dengan  unit monomer  asam  laktat  sebagai  intermediet alam  di  dalam  metabolisme  karbohidrat (Suryani.,  Rihayat,  T.,  dkk  2016).  Poly Lactic  Acid  (PLA)  merupakan  salah  satu polimer berbasis biodegradable,
kompatibel dan kemampuan proses termoplastiknya.
PLA
memiliki biodagradasi yang tinggi sehingga tergolong  sebagai  polimer  yang  ramah lingkungan.  Namun  biopolimer  ini  juga memiliki  kelemahan  salah  satunya  yaitu titik  lelehnya  yang  rendah  sehingga ketahanan  panasnya  tidak  begitu  baik. Oleh  karena  itu  untuk  mengatasinya,  PLA dapat  ditingkatkan  sifat-sifatnya  dengan penambahan  bahan  filler  berukuran  nano membentuk komposit. Filler yang digunakan  berupa  bentonit  yang  bertujuan untuk  memperbaiki  dan  meningkatkan sifat  bahan  polimer  agar  lebih  stabil,  kuat secara mekanik dan kimia serta lebih tahan terhadap  panas.  Disini  PLA  juga  akan dimodifikasi dengan kitosan sebagai pengujian  anti-bakteri.  Oleh  karena  itu penelitian  ini  menciptakan  terobosan sebagai material biodegradable aktif packaging  bersumber  bahan  alami  dan terbaharui  dari  pati  tumbuhan  membentuk PLA/Bentonit/Kitosan  yang  diharapkan memiliki  sifat  unggul  dan  menyerupai material  biodegradable  aktif  packaging pada  umumnya.  Pada  komposit  PLA- Bentonit dan PLA-Kitosan sebagai material  komposit  yang  kuat  dan  tahan terhadap  panas  dan  mempelajari  pengaruh penambahan kitosan dan bentonit nanokomposit pada polimer PLA.
Bentonit  mempunyai  plastisitas tinggi  yang  dihasilkan  dari  dekomposisi abu  vulkanis.  Penggunaan  bentonit  untuk keperluan  industri  terutama  berdasarkan sifat fisikanya, seperti kapasitas pertukaran ion atau kation, daya serap, luas permukaan,  reologi  sifat  mengikat  dan melapis  serta  plastisitas.  Tidak  hanya terpaku  untuk  mencari  bahan  baku alternatif  alami  saja  tetapi  produk  palstik harus  didukung  oleh  kelebihan-kelebihan khusus.  Dengan  keutamaan  bentonit, diharapkan dengan menambahkannya pada biopolimer PLA dapat meningkatkan sifat- sifat  polimer  untuk  aplikasi  kemasan makanan (packaging) terutama sifat
thermal material (A.M. Motawie,dkk,2014).
Poly  lactic  Acid (PLA)  adalah poliester  semikristallin  yang  berasal  dari sumber  terbarukan,  seperti  pati  pisang kapok muda, pati ubi, pati jagung atau gula tebu dan sifat  sifat  thermo  -  sifat  mekanik sebanding  dengan  plastik  berbasis  minyak bumi  seperti  poli  (ethylene  terephthalate). Peningkatan  kualitas  biopolimer  sifat termal PLA setelah penambahan nanopartikel  seperti  nanotube  karbon, titanium  dioksida,  silika  dan  bentonit. Bentonit  nanokomposite  dengan  matrik PLA  atau  poli  (asam  L-laktat)  (PLLA) merupakan  material  nanokomposit  yang paling  banyak  diteliti  karena  bersifat biodegradable dan  bentonit  nanopartikel dapat  memfasilitasi  secara  signifikan peningkatan sifat termal dan sifat mekanik. Efek  bentonit  pada  perilaku  termal  dari PLA  /  bentonit  nanokomposite  tergantung pada  sifat  dari  bentonit  dan  interaksinya dengan  matriks  dan  teknik  pengolahan yang  digunakan  untuk  mempersiapkan nanokomposit (Prashanth Badrinarayanan,dkk,2014). Nanocomposites saat
ini merupakan bidang penelitian material yang menarik,  disebabkan  material  ini  mampu meningkatkan sifat-sifat secara substansial, seperti sifat termal, mekanik dan sifat fisik (Lemiye A. Savas, dkk, 2015). Nanocomposites  yang  mengunakan  silikat berlapis  menghasilkan  interkalasi  dengan cara  melakukan  disperse  silikat  (filler)  ke dalam matriks polimer dan bionanokomposite  khusus  mengunakan polimer  yang  berasal  dari  sumber  daya terbarukan  dan  biodegradable.  Terjadi peningkatan minat  yang tinggi pada kedua bidang ini berdasarkan pada kecenderungan untuk menghindari pengunaan  bahan-bahan  yang  berasal  dari bahan fosil dengan bahan ramah lingkungan. Biokompatibilitas dan biodegradasi  adalah  sifat  yang  ingin dicapai  pada  material  bionanokomposit dan menggabungkan kedua material (matrix  dan  filler)  untuk  peningkatan  sifat mekanik,  sifat  penghalang  termal  dan  gas yang  terkait  dalam  kondisi  nanokomposit
(Tales S. Daitx,dkk,2015). Sebagai polimer biodegradable dan biokompatibel, PLA  merupakan biopolymer kompos biodegradable berdasarkan  sumber  daya terbarukan  dan  telah  menunjukan  sifat teknis  yang  menarik,  termasuk  yang diperlukan  dalam  aplikasi  packaging. Termoplastik ini memiliki sifat teknis yang sebanding dengan polimer berbasis minyak bumi konvensional, tetapi dirancang berdasarkan kriteria keberlanjutan.
Memasukan  bentonit  kedalam  PLA  dapat mencapai  ketahanan  yang  dibutuhkan  dan meningkatkan  sifat  termal,  mekanik,  dan penghalang (A.B. Gomez-
Gamez,dkk,2020)
Peningkatan standar kualitas material  packaging  maka  penambahan bahan  pencegah  terjadinya  migrasi  pada permukaan  material  adalah  suatu  hal  yang tidak  dapat  dihindari.  Kitosan  adalah polisakarida yang diperoleh dengan deasetilasi  kitin  dan  memiliki  banyak aplikasi  karena  bersifat  menghalangi oksigen  dengan  sangat  baik,  bersifat antimikroba, biodegradasi, biokompatibilitas dan non-toksisitas. Salah satu  sifat  penting  dari  kitosan  adalah kemampuan untuk berinteraksi dengan sel- sel  dan  lisozim  seluler  yang  mampu mendegradasi mikroba secara in vivo.Untuk  meningkatkan  kemampuan dari  poli  asam  laktat,  yaitu  dengan menambah pengisi, seperti bentonit, kitosan,  talc,  kaolin  dan  lain  sebagainya. Namun pada penelitian tentang penambahan  bentonit  dan  kitosan  sebagai pengisi (filler) dengan  poli  asam  laktat (PLA) sebagai matriknya. Saat ini kebutuhan untuk menghasilkan bahan yang ramah lingkungan, anti mikroba dan tahan terhadap  panas  menjadi  suatu  keharusan, terutama  untuk  aplikasi  bahan  pengemas. Untuk  itu  penelitian  ini  menarik  untuk dilakukan  mengingat  semua  material  yang digunakan  berasal  dari  bahan  alami. Selanjutnya  untuk  peningkatan  ikat  silang (cross  lingking) dari  material  ini  juga menjadi fokus utama, sehingga menghasilkan  suatu  material  yang  sama
ataupun  lebih  baik    secara  mekanik  jika dibandingkan dengan metarial yang berasal dari sumber fossil.
1.2 Asam Laktat ( Lactid Acid) Asam laktat (IUPAC: 2-
hydroxypropanoic acid) yang biasa disebut sebagai asam susu adalah salah satu bahan kimia  yang  berperan  penting  dalam industry  biokimia.  Asam  laktat  pertama kali  berhasil  diisolasi  oleh  ahli  kimia Swedia, Carl Wilhelm Scheele pada tahun 1780.  Asam  laktat  mempunyai  rumus kimia  C3H6O3,  termasuk  keluarga  asam hidroksi  propionat  dengan  rumus  molekul CH3CHOHCOOH.  Asam  laktat  adalah cairan pekat tak berwarna, tak berbau, larut di  dalam  air  dan  berbagai  perbandingan, alkohol  dan  eter  tetapi  tidak  larut  dalam kloroform.  Senyawa  ini  termasuk  asam lemah  dengan  daya  penguapan  yang rendah  (Kristian,dkk,  2010).  Asam  laktat dalam larutan akan kehilangan satu proton dari  gugus  asam  dan  menghasilkan  ion laktat  CH 3 CH(OH)COO - .  Asam  laktat mempunyai  sifat  yang  larut  didalam  air dan pelarut organik polar, tetapi tidak larut dalam  pelarut  organik  lainnya.  Pada struktur  kimianya,  asam  laktat  merupakan salah  satu  model  molekul  terkecil  yang memiliki sifat optis aktif.
Asam  laktat  dapat  diproduksi melalui  dua  cara  yaitu  secara  sintetik (kimiawi) dan melalui fermentasi. Teknologi fermentasi lebih banyak digunakan  untuk  produksi  asam  laktat, dengan  memanfaatkan  berbagai  macam sumber karbohidrat. Tahapan proses utama produksi  asam  laktat  secara  fermentasi terdiri dari persiapan media dan pembuatan  inokulum,  fermentasi  dan pemurnian.  Tahap  persiapan  dimulai dengan  hidrolisis  polisakarida  menjadi gula  sederhana  yang  menjadi  sumber karbon  bagi  fermentasi  mikroba  untuk menghasilkan asam laktat. Tahap selanjutnya  adalah  pemurnian  asam  laktat dari  medium  fermentasi  seperti  glukosa, protein, mineral dan sel. Proses pemurnian atau  pemisahan  asam  laktat  dengan  zat
lainnya dapat menggunakan metode konvensional  yaitu  dengan  menambahkan kalsium  karbonat  yang  menghasilkan endapan  kalsium  laktat  atau  dengan menggunakan  membran  serta  pemekatan dengan evaporator vakum.
1.3 Poli  Asam  Laktat  ( Poly  Lactid Acid ) Poli  asam  laktat (poly  lactic  acid) PLA dengan rumus
kimia
(CH 3 CHOHCOOH)n  merupakan  suatu polimer biodegradable yang diperoleh dari gabungan  monomer  asam  laktat.  PLA ditemukan pada tahun 1932 oleh Carothers yang  memproduksi  PLA  dengan  berat molekul rendah dengan memanaskan asam laktat  pada  kondisi  vakum.  PLA  termasuk kedalam  golongan  polimer  plastik  yang apat  teruraikan  didalam  tanah  dalam jangka  waktu  yang  singkat.  Polimer  ini merupakan  bahan  serbaguna  yang  100% dibuat  dari  bahan  baku  alami  yang  seperti jagung,  pisang,  ubi,  gandum,  kentang  dan bahan-bahan  lainnya  yang  memiliki  pati dalam jumlah yang banyak.
Gambar 2.1 Rumus Struktur Poli Asam
Laktat Plastik
PLA memiliki kelebihan diantaranya  plastic  konvensional  lainnya seperti, diproduksi  dari sumber terbarukan bukan  dari  minyak  bumi  dan  mempunyai sifat  dapat  terdegradasi  secara  alami. Plastik  PLA  juga  memiliki  kekurangan yaitu,  mempunyai  polaritas  lebih  tinggi sehingga  sulit  direkatkan  dengan  PE  dan PP  yang  non  polar  dari  sistem  film  multi tipis.
Plastik  sintetik  tidak  mengalami biodegradasi  sehingga  masih  terdapat residu  yang  menyebabkan  pencemaran tanah.  Plastik  dari  bahan  PLA  mudah terdegradasi  secara  biologi.  PLA  dapat mengalami penguraian dengan unit monomer  asam  laktat  sebagai  intermedit
alam  di  dalam  metabolisme  karbohidrat. Poly  Lactic  acid juga  memiliki  sifat-sifat yang mendukung untuk dijadikan kemasan baik  pangan  maupun  non  pangan  karena memiliki  sifat  pembatas  (barrier)  yang baik  terutama  untuk  kelembaban  dan  uap air.  Selain  itu  jika  digunakan  khususnya sebagai  kemasan  pangan  asam  laktat (PLA)  masuk  kedalam  golongan  GRAS
(Generally  Recognize  As  Save),  sehingga aman  dari  migrasi  bahan-bahan  berbahaya dari kemasan.
Gambar 2.2 Poly Lactid Acid
Menurut Kristian,dkk, (2010), kelebihan  PLA  dibandingkan  dengan polimer    yang  terbuat  dari  minyak  bumi adalah:
1. Biodegradable ,  artinya  PLA  dapat diuraikan  secara  alami  di  lingkungan oleh mikroorganisme.
2. Biocompatible ,  dimana  pada  kondisi normal, jenis plastik ini dapat diterima oleh sel atau jaringan biologi.
3. Dihasilkan  dari  bahan  yang  dapat diperbaharui  (pati  tumbuhan)  dan bukan dari minyak bumi.
4. 100% recyclable ,  melalui  hidrolisis asam  laktat  dapat  diperoleh  dan digunakan kembali untuk aplikasi yang berbeda  atau  bisa  digabungkan  untuk menghasilkan produk lain.
5. Tidak menggunakan pelarut organik/bersifat racun dalam memproduksi PLA.
6. Dapat dibakar sempurna dan menghasilkan gas CO 2 dan air.
Tabel 2.1 Sifat Fisika dan Kimia Poly
Lactid Acid Sifat Ukuran Sifat Bentuk Fisik Pellet, Putih, Keras Berat molekul 66.000 gr/mol
Density 1,2515 gr/cm 3 Transisi Glass 55-65 o C Suhu leleh 150 – 180 o C Suhu Degradasi 250 o C Cp (100 o C) 1955 J/Kg o C Konduktivitas Termal (190 o C) 0,195 W/m o C
(Sumber : Nature Work , LLC Data Sheet)
Proses  dalam  sintesa  poli  asam laktat menggunakan Metode Ring Opening Polymerization  (ROP). Metode  yang umum  dipakai  untuk  menghasilkan  PLA adalah  melalui  reaksi  pembukaan  cincin (ROP)  laktida.  ROP  berlangsung  dengan menggunakan  katalis  dalam  bentuk  ion logam  seperti  zink  oksida.  Dibandingkan dengan  metode  lainnya,  metode  ROP merupakan  metode  yang  sangat  kompleks dan  menghasilkan  PLA  dengan  ciri  yang baik  untuk  berbagai  aplikasi  seperti pengemasan. Metode polimerisasi pembukaan  cincin  yang  menghasilkan PLA dengan berat molekul 2 x 10 4 hingga 6.8 x 10 5 ini telah dipatenkan oleh Cargill (Amerika  Serikat)  pada  tahun  1992. (Suryani,dkk, 2015)
Penggunaan  pati  sebagai  polimer alam  memiliki  keterbatasan,  diantaranya adalah sifat mekaniknya yang kurang baik, serta kemampuannya untuk  menyerap air . Selain  itu  polimer  dari  jenis  ini  memiliki titik  leleh  yang  lebih  rendah  dibanding polimer lain. Untuk mengatasi hal tersebut, maka penelitian-penelitian untuk memperbaiki  sifat-sifat  ini  pun  telah dilakukan.  Penelitian  yang  berkembang salah  satunya  adalah  membuat  komposit dengan menggunakan polimer yang berasal  dari  pati  dan  menambahkan nanopartikel.

## 1.4 Bentonit
Bentonit  merupakan  sumber  daya  mineral yang  melimpah  terdapat  di  Indonesia. Nama  bentonit  sebenarnya  merupakan nama suatu jenis lempung yang terdiri dari montmorillonite . Di  Inggris nama bentonit hanya  dipakai  pada  jenis  lempung  yang terdiri dari mineral montmorillonite -
Natrium  dan  disebut  dengan  lempung pembersih/ filler’s eart.
Struktur  bentonit  terdiri  dari   dua lapisan (tiga layer)  yang tersusun  dari dua layer  silika  tetrahedral  dan  satu  sentral oktahedral. lapisan tetrahedral mengandung  atom  silikon/silikat  dan lapisan  octahedral  yang  terbuat  dari aluminium  atau  magnesium  hidroksida. Umumnya  lapisan  ini  memiliki  ketebalan sekitar  1-100  nm.  Diantara  lapisan oktahedral  dan  tetrahedral  terdapat  kation monovalent maupun bivalent ,  seperti  Na + , Ca + dan Mg 2+ .
Tabel  2.2  Sifat  Fisika  dan  Kimia  Bentonit (Al 2 O 3 . 4SiO 2 xH 2 O) Sifat Ukuran sifat Titik didih 2760 o C Spesifik Grafiti 2,5 Kelarutan dalam air Sukar larut PH 8,0 – 8,5 Berat molekul 180,06 g/mol Bentuk Powder Atau Granular
Berdasarkan  beberapa  referensi  ternama, salah  satu filler lain  yang  marak  diteliti yang  diyakinkan  unggul  adalah  Bentonit. Bentonit  menjadi  bahan  yang  mendapat perhatian besar berdasarkan kemampuannya  menyebar  antar  lapisan secara  luas  dan  kemampuannya  untuk mengembang.  Oleh  karena  sifat  tersebut maka  bentonit  dapat  diolah  menjadi  suatu komposit dengan polimer. Secara mineralogi  bentonit  didefinisikan  sebagai lempung yang terdiri dari 85% montmorillonite  yang  mempunyai  rumus kimia  (Al2O3.4SiO2xH2O).
Gambar 2.3 Bentonit Alam
PLA  dapat  ditingkatkan  sifat- sifatnya dengan penambahan bahan pengisi (filler) berukuran nano membentuk nanokomposit.  Ada  banyak  jenis  material yang  digunakan  sebagai  filler,  namun bentonit  memiliki  catatan  panjang  sebagai bahan  anorganik  yang  paling  banyak ditambahkan  sebagai  pengisi  ke  dalam polimer  sebagai  matrik.  Tujuan  dari penambahan filler adalah untuk memperbaiki  dan  meningkatkan  sifat bahan polimer agar lebih stabil, lebih kuat secara mekanik dan kimia serta lebih tahan terhadap  panas  guna  berfungsi  optimal  di berbagai sektor kehidupan manusia seperti rumah tangga, otomotif, pertanian, kesehatan dan kemasan.

## 1.5 Kitosan
Kitosan
adalah polisakarida kationik  yang  tidak  beracun,  dapat  terurai secara hayati, dan biokompatibel.
Diproduksi  oleh  deasetilasi  parsial  kitin, diisolasi dari cangkang yang terjadi secara alami.      Kitosan  adalah  senyawa  kimia yang berasal dari bahan hayati kitin, suatu senyawa  organik  yang  melimpah  di  alam setelah  selulosa.  Kitin  ini  umumnya diperoleh dari kerangka hewan invertebrata  dari  kelompok Arthopoda  sp , Molusca sp , Coelenterata sp , Annelida sp , Nematoda sp , dan beberapa dari kelompok jamur.  Sebagai  sumber  utamanya  ialah cangkang  Crustaceae  sp,  yaitu  udang, lobster, kepiting, dan hewan yang bercangkang  lainnya  dengan  kandungan kitin antara 65-70 persen (Suneeta, 2017).
Kitosan  merupakan  bahan  kimia multiguna berbentuk  serat,  berwarna putih atau  kuning,  tidak  berbau.  Kitosan merupakan produk deasetilasi kitin melalui proses  kimia  menggunakan  basa  natrium hidroksida atau proses enzimatis menggunakan  enzim chitin  deacetylase .
Serat  ini  bersifat  tidak  dicerna  dan  tidak diserap  tubuh.  Sifat  menonjol  kitosan adalah  kemampuan  mengabsorpsi  lemak hingga 4-5 kali beratnya (Lili, 2017). Campuran kitosan dengan berbagai polimer untuk meningkatkan sifat biobased  atau  untuk  peningkatan  efek antimikroba kitosan. Dalam rangka meningkatkan  sifat  biobased  material,  dan sebaiknya juga mampu meningkatkan sifat mekanik material, adhesi antar muka  yang baik  antara  kitosan  dan  matriks  polimer yang juga sangat dibutuhkan.
Kitosan, termasuk dalam kelompok kationik,  telah  terbukti  memiliki  sifat antimikroba  terhadap  bakteri,  ragi,  jamur dan  fungi.  Oleh  karena  itu,  kitosan  dapat menawarkan perlindungan terhadap kontaminasi dan pembusukan oleh mikroba.  Film  yang  baik  akan  dapat membentuk material lapisan membran atau material  semi  permeabel  yang  secara minimal dapat di absorp oleh gas. Sebagai contoh  adalah  film-film  saat  ini  yang memiliki  permeabilitas  oksigen  yang rendah.  Selain  itu,  kitosan  memiliki  sifat yang unik seperti biodegradasi, biokompatibilitas,  anti  racun  dan  yang terpenting  adalah  berasal  dari  bahan  baku terbarukan.  Terakhir,  kitosan  berharga murah  dan  tersedia  secara  komersial  (J.P. Mofokeng,dkk, 2015)
Gambar 2.5  Kitin
Dalam  proses  sintesa  kitosan, penambahan alkali dilakukan untuk deasetalisasi    kitin.  Beberapa  faktor  dapat menjadi berbeda, seperti konsentrasi alkali, waktu  inkubasi,  rasio  kitin,  suhu,  tekanan, sumber  bahan  baku  kitin  (termasuk didalamnya  tipe  polymorph),  ukuran partikel, N-deasetilasi heterogen / homogen  dan  pengunaan  prosedur  proses tunggal  atau  ganda  yang  berpengaruh terhadap  alkaline  N-deasetilasi  kitosan sehingga mempengaruhi sifat-sifat kitosan. Film  kitosan  sendiri  dapat  dibagi  dua, yaitu  sebagai  edible  film  atau  sebagai pelapis (coatings) (<30µm), dapat diaplikasi  langsung  pada  makanan  dalam meningkatkan  keamanan  dan  ketahanan produk makanan, film dengan ukuran (<30 µm)  atau  film  berbahan  campuran.  Film kitosan  murni  dapat  diperoleh  hanya melalui  sintesa  pelarut  dengan  larutan asam.

## 1.6 Packaging biodegradable
Kemasan  merupakan  hal  yang sangat  penting  dalam  melindungi  produk dari  kerusakan.  Ada  lima  syarat  yang dibutuhkan  kemasan  yaitu  penampilan, perlindungan,  fungsi,  bahan  dan  biaya serta  penanganan  limbah  kemasan.  Dari beberapa jenis bahan pembuatan kemasan, pastik merupakan jenis yang paling banyak digunakan. Hal ini karena keunggulan dari sifat mekanik  yang kuat, barrier yang baik terhadap  air  maupun  udara,  harganya
murah,  ringan  dibandingkan  bahan  lain, berbentuk  lembaran  sehingga  dapat  dibuat kantong  dan  kemudahan  dalam  proses serta  aplikasinya.  Plastik  juga  memiliki beberapa  kelemahan  yaitu  tidak  tahan panas,  dapat  mencemari  produk  (migrasi komponen monomer) sehingga mengandung resiko keamanan dan kesehatan  konsumen  serta  menimbulkan penumpukan  sampah  yang  megakibatkan lingkungan  tercemar  dan  ekosistem  tanah terganggu. Penggunaan kemasan ramah lingkungan  untuk  produk  makanan  dan minuman  telah  dimulai  oleh  masyarakat internasional. Selain menghindari permasalahan  akan  bahaya  limbah  yang berasal  dari  sampah  plastik,  produksi plastik biodegradable ini oleh perbisnisan  Indonesia  dijadikan  sebagai sebuah  kebutuhan  dan  trend  baru  agar produk mereka tidak tersisih dari persaingan  pasar  global.  Kemasan  plastik biodegradable dibuat menggunakan polimer alami yang disebut Polylactic Acid (PLA)  yang  bersumber  dari  bahan  alam yaitu pati.
1.7 PLA / Kitosan / Bentonit Nanokomposit
Dalam  membuat  plastik  yang  ramah lingkungan tidak hanya berfokus pada sifat biodegradable -nya  saja.  Salah  satu  filler yang    banyak  direkomendasikan  adalah bentonit.  Sebagai  pengemas  dan  produk yang  higienis,  peningkatan  sifat-sifat tersebut  dengan  penambahan  filler  harus memenuhi  syarat-syarat  berikut,  seperti filler harus  mudah  bercampur (miscible) dengan PLA sehingga menciptakan campuran  yang  homogen;  filler  juga  juga tidak boleh terlalu volatile karena itu akan mengakibatkan  penguapan  yang  terjadi saat suhu dinaikkan (elevated temperature) ketika proses berlangsung; serta filler tidak boleh mudah termigrasi karena hal ini akan menyebabkan  kontaminasi  bahan  saat kontak dengan PLA komposit.
Modifikasi  dengan  penambahan bentonit  dalam  PLA  akan  membentuk
nanokomposit. Nanokomposit adalah material  yang  tersusun  atas  dua  atau  lebih komponen  penyusun,  dimana  salah  satu atau  lebih  komponen  memiliki  ukuran yang  sangat  kecil,  yaitu  nanometer  (1-100 nm).  Secara  umum  polimer  nanokomposit terbentuk dengan mendispersikan nanopartikel  organik  atau  anorganik  pada matriks polimer. Nanopartikel dapat berupa  material  tiga  dimensi  berbentuk sferis  atau  polihedral  seperti  silica. Bentonit  telah  banyak  digunakan  sebagai bahan  pengisi  polimer  dan  menunjukkan hasil  peningkatan  sifat-sifat  komposit secara  signifikan.  Material  baru  yang dihasilkan akan memperlihatkan perubahan  komposisi  dan  struktur  tingkat nanometer,  sehingga  komposit  ini  dapat dikategorikan  sebagai  nanokomposit  yang memiliki sifat-sifat unggul seperti keadaan mekanis,  suhu,  sifat  optis  dan  keadaan fisik-kimia (Najafi dkk, 2012).
Polimer-bentonit nanokomposit terbentuk  dengan  mendispersikan  material nanobentonit berlapis pada matriks polimer.  Nanobentonit  memiliki  luas permukaan  yang  sangat  besar  sehingga dapat  berinteraksi  secara  efektif  dengan matriks  polimer  pada  konsentrasi  rendah (5-8%).  Akibatnya,  polimer  nanobentonit menunjukkan  peningkatan  pada  modulus, stabilitas  termal  dan  sifat  barrier  tanpa peningkatan  berat  jenis  dan  kehilangan sifat  optik.  Pencampuran  mineral  bentonit atau  bentonit  dengan  polimer  dapat membentuk tiga jenis nanostruktur komposit  tergantung  pada  kondisi  reaksi. Pertama  adalah  struktur  terinterkalasi dimana monolayer rantai polimer terinterkalasi  dalam  bentonit  membentuk struktur multilayer bentonit-polimer.
Kedua adalah struktur tereksfoliasi dimana lapisan bentonit terdispersi seragam dalam matriks  polimer.  Ketiga  adalah  struktur klaster dimana terjadi eksfoliasi parsial.
Ada beberapa proses untuk membentuk nanokomposit bentonit- polimer, yaitu  polimerisasi in situ, eksfoliasi  larutan  dan  interkalasi  lelehan. Pada  polimerisasi  in  situ,  monomer
diinterkalasikan  ke  dalam  galeri  bentonit kemudian  dipolimerisasi  menggunakan panas,  radiasi,  inisiator  atau  katalis.  Pada eksfoliasi  larutan,  bentonit  dieksfoliasi menjadi  platelet  tunggal  menggunakan pelarut  yang  juga  dapat  melarutkan polimer.  Polimer  kemudian  dicampur  ke dalam  suspensi  bentonit  dan  teradsorpsi pada  platelet.  Pelarut  tersebut  kemudian dievaporasi.  Pada  interkalasi  lelehan, bentonit  dicampur  secara  langsung  ke dalam  matriks  polimer  dalam  keadaan meleleh.
Disini juga PLA akan di modifikasi dengan  kitosan,  interaksi  antara  polylactid acid  (PLA)  dengan  kitosan  memberikan perlindungan  terhadap  kontaminasi  dan pembusukan  oleh  mikrobia  penyebab makanan  mudah  basi  dan  rusak.  Dalam kemasan makanan, antimikroba berpengaruh  terhadap  sifat  menghalangi bahan  terkena  bakteri,  sehingga  dapat meningkatkan  kadaluarsa  dan  kualitas produk.  Setiap  pengaplikasian  dan  produk hasil  harus  diuji  untuk  memenuhi  standar. Karakteristik  uji  produk  akhir  yang dihasilkan  meliputi  uji  ketahanan  termal, uji  kuat  tarik  (tensile  strength)  dan elastisitas (elastic/  young  modulus), uji sifat biodegradable serta uji antimikroba

## SIMPULAN
PLA  digunakan  untuk  banyak  aplikasi yang berbeda, dari kemasan hingga produk pertanian  dan  industri  farmasi.  Tujuan umum  dari  tinjauan  ini  adalah  untuk memperkenalkan  asam  poli-laktat  (PLA), termoplastik yang dapat kompos dan dapat terurai terbuat dari sumber yang terbarukan. Kemampuan PLA untuk menjadi aktif yang kuat bahan kemasan di berbagai daerah yang membutuhkan karakteristik  antimikroba  dan  antioksidan dibahas.  Modifikasi  dengan  penambahan bentonit  dalam  PLA  akan  membentuk nanokomposit. Nanokomposit adalah material  yang  tersusun  atas  dua  atau  lebih komponen  penyusun,  dimana  salah  satu
atau  lebih  komponen  memiliki  ukuran yang  sangat  kecil,  yaitu  nanometer  (1-100 nm). Polimer-bentonit nanokomposit terbentuk  dengan  mendispersikan  material nanobentonit berlapis pada matriks polimer.  Nanobentonit  memiliki  luas permukaan  yang  sangat  besar  sehingga dapat  berinteraksi  secara  efektif  dengan matriks  polimer  pada  konsentrasi  rendah (5-8%).  Bentonit  yang  telah  dimurnikan didispersikan kedalam
PLA yang dihasilkan  dari  proses  sintesa Poli  lactic acid dengan  menggunakan  alat  melt blending.  Di  dalam  prosedur  ini  sejumlah bentonit dicampurkan didalam PLA sebanyak  7%,  6%,  5%,  3%,  dan  2%  berat (%  wt.).  Sedangkan  kitosan  dicampurkan didalam PLA sebanyak 3%, 5%, 8%, 11%, 13%  berat  (%  wt.).  Disini  juga  PLA  akan di  modifikasi  dengan  kitosan,  interaksi antara  polylactid  acid  (PLA)  dengan kitosan memberikan perlindungan terhadap  kontaminasi  dan  pembusukan oleh  mikrobia  penyebab  makanan  mudah basi  dan  rusak.  Dalam  kemasan  makanan, antimikroba  berpengaruh  terhadap  sifat menghalangi bahan terkena bakteri, sehingga  dapat  meningkatkan  kadaluarsa dan kualitas produk.

## DAFTRA PUSTAKA
A.B.  Gomez-Game,  A.  Yebra-Rodriguez, A.  Peñas-Sanjuan,  B.  Soriano- Cuadrado, J. Jimenez-Millan. 2020.
Influence of clay percentage on the technical properties of montmorillonite/polylactic acid nanocomposites. Vol. 198. Hal: 2-3
A.M.  Motawie,  M.  Madani,  E.A.  Esmail,
A.Z.  Dacrorry,  H.M.  Othman, M.M. Badr, D.E.Abulyazied., 2014. "Electrophysical  characteristics  of polyurethane /organobentonite
nanocomposites."  Egyptian  Journal of Petroleum, 23, 379–387.
J.P.  Mofokeng,  A.S.  Luyt.  ,  2015.
Morphology and thermal degradation studies of meltmixedpoly(lactic acid)
(PLA)/poly(e-caprolactone)  (PCL) biodegradable polymer blend nanocomposites with TiO2 as filler. Polymer Testing , 45 , 93-100.
Kristian,  Rieko.  2010.  PolyLactic  Acid (PLA)  Produksi  Aplikasi  dan Prospek Pengembangannya di Indonesia. http://rieko.wordpress.com/2010/01 /22/poly  -lactid-acid-pla-produksi- aplikasi-dan-prospek- pengembangannya-di-indonesia/ . Diakses pada  20 November 2016. Lemiye  A.  Savas,  Mehmet  Hancer.  2015.
"Montmorillonite reinforced polymer nanocomposite antibacterial film." Applied Bentonit Science , 108 , 40-44.
Lili,  R.,  Xioxia,  Y.,  Jiang,  Z.,  Jin,  T.,
Xingguang,  S.  2017.  Influence  of Chitosan
Concentration on Mechanical  and  Barrier  Properties of  Corn  Starch/Chitosan  Film. International  Journal  of  Biological Macromolecules.  Vol.  105.  Hal: 163.
Mohamed Amine Laadila, Krishnamoorthy Hegde,  Tarek  Rouissi,  Satinder Kaur  Brar,  Rosa  Galvez  ,  Luca Sorelli,  Ridha  Ben  Cheikh,  Maria Paiva,  Kofi  Abokitse,  2017,  Green synthesis  of  novel  biocomposites from  treated  cellulosic  fibers  and recycled bio-plastic polylactic acid, Journal  of  Cleaner  Production,164, 575-586.
Mufaro  Moyo,  Krishnan  Kanny,  T.P.
Mohan.  2020.  Thermo-mechanical response
of kenaf/PLA biocomposites to clay nanoparticles infusion. Hal: 2-3. Najafi,  N.,  Heuzey,  M.C.,  Carreau,  P.J. 2012. Polylactide (Pla)-Clay
Nanocomposites  Prepared  By  Melt Compounding  In  The  Presence  Of A  Chain  Extender. Composites Science  and  Technology ,  72,  hal. 608-615.
P.E.  Fathima,  Satyen  Kumar  Panda,  P. Muhammed Ashraf,
T.O.
Varghese, J. Bindu. (2018).
Polylactic  acid/chitosan  films  for packaging  of  Indian  white  prawn (Fenneropenaeus  indicus).  Vol.  18.
Hal: 2-3.
Prashanth  Badrinarayanan,  Frank  K.  Ko, Chunhong Wang,Brian A. Richard, Michael R. Kessler.  ,  2014.  "Investigation  of the  effect  of  bentonit  nanoparticles on  the  thermal  behavior  of  PLA using  a  heat  flux  rapid  scanning rate calorimeter." Polymer Testing , 35, 1–9.
Prepared  By  Melt  Compounding  In  The
Presence  Of  A  Chain  Extender. Composites Science and Technology, 72, hal. 608-615. Rola  Mansa,  Chih-Te  Huang,  Ana Quintela, Fernando Rocha, Christian Detellier. , 2015. "Preparation  and  characterization of novel
bentonit/PLA nanocomposites." Applied Bentonit Science , 115 , 87-96.
Suneeta,  K.,  Sri,  H,K,A.,  Sahoo,  A., Pradip, K, R. 2017. Physicochemical  Properties  and Characterization of Chitosan Synthesized  from  Fish  Scale,  Crab and  Shrimp  Shell.  International Journal of Biological
Macromolecules.  Vol.  104.  Hal:
1697-1705.
Suryani.,  Agusnar,  H.,  Wirjosentono,  B., Rihayat,  T.,  Nugroho,  A  R.  2016. Sintesis  dan  Karakterisasi  Poly
Asam  Laktat  Bebasis  Bahan  Alam Menggunakan  Katalis  Tmah  (II) Oktoat. Prosiding Seminar Nasional  Kimia  dan  Pendidikan Kimia 2016, hal 16-20.
Suryani.,  Agusnar,  H.,  Wirjosentono,  B., Rihayat,  T.,  Nugroho,  AR.  2015. Sintesa  dan  Karakterisasi  Poly Asam  Laktat  berbasis  Bahan  Alam menggunakan  Kalatis  Timah  (II)
Oktoat.
Tales S. Daitx, Larissa N. Carli, Janaina S. Crespo,  Raquel  S.  Mauler.  ,  2015.
"Effects of the organic modification  of  different  bentonit minerals  and  their  application  in biodegradable polymer nanocomposites of PHBV."
Applied  Bentonit  Science  ,  115  ,
157-164.