J. Tek. Kim. Ling. 2019, 3 (1), 10-19 p-ISSN : 2579-8537,  e-ISSN : 2579-9746 www.jtkl.polinema.ac.id
Corresponding author: Profiyanti Hermien Suharti
Diterima: 03 Oktober 2018
Jurusan Teknik Kimia , Politeknik Negeri Malang
Disetujui: 14 Maret 2019
Jl. Soekarno-Hatta No.9, Malang, Indonesia
© 2019 Politeknik Negeri Malang
E-mail: profiyantipolinema@yahoo.com

## Pembuatan dan Karakterisasi Plastik Biodegradable dari Umbi Talas (Xanthosoma sagittifolium) dengan Penambahan Filler Kitosan dan Kalsium Silikat
S.Sigit Udjiana, Sigit Hadiantoro, Muchamad Syarwani, Profiyanti Hermien Suharti *
Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno-Hatta No. 9, Malang, Indonesia
*E-mail: profiyantipolinema@yahoo.com

## ABSTRAK
Permasalahan  tentang  sampah  plastik  di  Indonesia  berdampak  pada  ketidakstabilan  ekosistem  lingkungan  dan peningkatan  pencemaran  lingkungan.  Hal  ini  dikarenakan  sampah  plastik  tidak  dapat  terurai  oleh mikroorganisme  di  dalam  tanah.  Inovasi  untuk  mengatasi  masalah  ini  terus  dilakukan,  salah  satunya  adalah pengembangan  plastik biodegradable .  Plastik biodegradable dalam  penelitian  ini  dikembangkan  dengan  pati umbi  talas  sebagai  bahan  utama,  sorbitol  sebagai  plasticizer  serta  kitosan  dan  kalsium  silikat  sebagai filler . Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan filler kitosan dan kalsium silikat terhadap sifat mekanik,  kemampuan  biodegradasi,  maupun water  absorption .  Selain  itu,  juga  dilakukan  analisa Scanning Electron  Microscope (SEM)  untuk  mengetahui  morfologi  dari  plastik biodegradable. Variabel  berubah  yang digunakan dalam penelitian ini adalah 2%,4%,6% dan 8% dari berat pati yang digunakan. Plastik biodegradable dibuat  menggunakan  metode casting ,  di  mana  pati  didispersikan  ke  dalam  campuran  air  dan plasticizer .  Hasil percobaan  menunjukkan  bahwa  kemampuan  degradasi  paling  tinggi  sebesar  42,86%  untuk  plastik biodegradable dengan filler kalsium silikat 6%. Sedang hasil uji water absorption menunjukkan nilai terendah 11,76% dengan filler kitosan 8%. Uji kuat tarik diperoleh nilai paling besar 9,56 MPa pada filler kalsium silikat 6%.
Kata kunci: kemampuan biodegradasi, sifat mekanik, kemampuan penyerapan air

## ABSTRACT
Plastic waste in Indonesia became a national problematic that has an impact on the instability of environmental ecosystems and  increased  environmental pollution. This  happens  because plastic waste cannot be decomposed by  microorganisms  in  the  soil.  Innovation  has  been  carried  out  continuously  to  overcome  this  problem.  the development of biodegradable plastic became one solution to this problem. Biodegradable plastic  in this study was  developed  with  taro  tuber  starch  as  the  main  ingredient,  sorbitol  as  plasticizer  and  chitosan  and  calcium silicate as filler. The objective of this study was to determine the effect of the addition of chitosan and calcium acetate  as  fillers  on  mechanical  properties,  biodegradability,  and  water  absorption.  Scanning  Electron Microscope (SEM) was also analyzed  in this study to determine the morphology of biodegradable plastic. The variables  used  in  this  study  were  the  amount  of  fillers  as  much  as  2%,  4%,  6%,  and  8%  of  the  weight  of  the starch used. Biodegradable plastic has been made using the casting method, in which starch is dispersed into a mixture  of  water  and  plasticizer.  The  results  showed  that  the  highest  biodegradation  ability  was  42.86%  for biodegradable plastic with 6% calcium silicate filler. While the water absorption results showed the lowest value of  11.76% for biodegradable plastic with  8% chitosan  filler. Tensile strength test obtained the highest value of 9.56 MPa for biodegradable plastic with 6% calcium silicate filler.
Keywords : biodegradability, mechanical properties, water absorption

## 1.  PENDAHULUAN
Indonesia mempunyai permasalahan mengenai  lingkungan  yaitu  tentang  sampah plastik  sintetis.  Plastik  jenis  ini  dapat mengganggu  kestabilan  ekosistem  ling- kungan  dan  pencemaran  karena  tidak  dapat didaur  ulang  dan  diurai  oleh  mikroorga- nisme.  Selain  itu,  bahan  baku  utama  plastik yang  berasal  dari  minyak  bumi,  kebera- daannya  semakin  menipis  dan  tidak  dapat diperbaharui.  Polimer  plastik  yang  sulit untuk terurai menyebabkan terjadinya penumpukan  limbah  dan  menjadi  penyebab utama pencemaran dan kerusakan lingkung- an hidup. Oleh karena itu, muncul penelitian –  penelitian  yang  mengarah  pada  plastik yang  bisa  didaur  ulang  atau  mudah  dalam pengolahannya. Salah satunya berupa plastik biodegradable .  Plastik biodegradable dapat dikembangkan  dari  polimer  yang  ada  di alam, baik polimer yang dapat ditemukan di dalam organisme hidup (biopolimer) maupun  bahan  yang  masih  harus  melalui polimerisasi terlebih dahulu. Salah satu jenis biopolimer yang mudah didapat berasal dari umbi-umbian.  Umbi-umbian  mengandung pati  merupakan  polimer,  yang  ditemukan  di jaringan  tumbuhan  dan  tersusun  atas  rantai panjang  glukosa.  Pati  mengandung  kadar amilosa  tinggi  akan  menghasilkan  plastik biodegradable yang lentur dan kuat [1]. (STUDY  PENGARUH KANDUNGAN AMILOSA DAN AMILOPEKTIN UMBI-UMBIAN TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK PLASTIK BIODEGRADABLE DENGAN Plastizicer GLIS EROL, 2017).
Penelitian  yang  pernah  dilakukan dalam upaya pengembangan plastik biodegradable yang  menggunakan  sumber berupa umbi-umbian, antara lain menggunakan  bahan  baku  ubi  jalar  dengan plasticizer gliserol dan filler kitosan , bahan baku  pati  umbi  gadung  dengan plasticizer gliserin  dan filler serat  daun  nanas  [3]  serta bahan  baku  umbi  jelarut  dengan plasticizer low light density polyethylene (LLDPE) [4].
Khan  dkk.  [5]  secara  spesifik  mempelajari pengaruh  jumlah  kitosan  terhadap  plastik biodegradable dari  pati  kentang  ( potato starch ) dengan penambahan serat akasia. Selain  umbi-umbian,  pengembangan plastik biodegradable juga dilakukan menggunakan  bahan-bahan  yang  bersifat limbah, misalkan kulit pisang. Peneliti yang
telah mengembangkan plastic biodegradable berbahan  baku  kulit  pisang  antara  lain  : Utami dkk. [6] yang menggunakan pati dari kulit  pisang  raja  dengan plasticizer gliserol dan  kitosan,  Widyaningsih  dkk.  [7]  dengan menggunakan plasticizer sorbitol dan kalsium karbonat, serta Suharti dkk. [8] dan Hardjono  dkk.  [9]  menggunakan  pati  dari kulit pisang kepok.
Umbi talas memiliki kandungan pati sebesar 13-29%  [10]  yang  dapat  diperoleh  dengan proses  ekstraksi  dan  dekantasi.  Pati  dalam umbi  talas  mengandung  komponen  amilosa dan amilopektin. Amilosa merupakan komponen pati yang mempunyai rantai lurus dan  larut  dalam  air.  Amilosa  memberi  sifat keras,  dan  memiliki  berat  molekul  rata  rata 10.000  –  60.000,  g/mol  sedang  amilopektin merupakan merupakan kompo-nen pati yang mempunyai  rantai  cabang.  amilopektin menyebabkan sifat lengket, tidak larut dalam air  dingin,  dan  mempunyai  berat  molekul 60.000-100.000.  Kandungan  ami-losa  dan amilopektin  ini  menjadi  dasar  pemanfaatan pati  umbi  talas  sebagai  bahan  baku pembuatan plastik biodegradable . Selain itu, Hidayat dkk [11] telah melakukan penambahan  pati  talas  dalam  komposit polipropilena  dan  gula  jagung.  Penambahan pati talas dalam komposit tersebut cenderung menurunkan kuat lentur dan kuat tarik,  tetapi  meningkatkan  kemampuan biodegradasi.  Oleh  karena  itu,  dalam penelitian  ini  ditambahkan filler dengan berbagai  variasi  untuk  meningkatkan  kuat tarik  dari  plastik biodegradable berbahan baku  pati  dari  umbi  talas. Filler yang digunakan  adalah  kitosan,  mengacu  pada penelitian  Khan  dkk.  [5],  dengan  kalsium silikat sebagai pengganti serat akasia

## 2.  METODE PENELITIAN
Bahan baku pembuatan plastik biodegradable dalam  penelitian  ini  adalah pati  umbi  talas.  Umbi  talas  diperoleh  di sekitar Kota Malang, Jawa Timur. Pati umbi talas  diperoleh  dengan  metode  ekstraksi sederhana dan dekantasi dengan menggunakan larutan NaCl. Bahan
tambahan  ( additive )  yang  digunakan  dalam pembuatan  plastik biodegradable adalah sorbitol sebagai plasticizer serta kitosan dan kalsium silikat sebagai filler .
Penelitian  ini  diawali  dengan  ekstraksi  pati umbi  talas  yang  dilakukan  di  Laboratorium Penelitian  Jurusan  Teknik  Kimia  Polinema. Ekstraksi  dilakukan  setelah  kulit  umbi  talas dihilangkan,  dibersihkan  dan  direndam dengan  larutan  NaCl  1%  selama  24  jam. Filtrate dan  supernatan  yang  terbentuk dipisahkan sehingga diperoleh serbuk pati. Serbuk  pati  yang  diperoleh  dipergu-nakan sebagai  bahan  baku  pem-buatan  plastik biodegradable . Pembuatan plastik biodegradable menggunakan  metode cas- ting ,  di  mana  pati, filler dan plasticizer dicampur  hingga  homogen  pada  suhu  70 0 C selama  10 menit. Plasticizer sorbitol  ditam- bahkan  sebanyak  40%  dari  berat  pati, sedang filler yang digunakan adalah kitosan dan  kalsium  silikat  sebanyak  2,  4,  6  dan 8%.
Plastik yang
terbentuk
dilakukan
karakterisasi  meliputi  uji  kuat  tarik  dan  uji kemampuan  biodegradasi.  Uji  kuat  tarik dilakukan  menggunakan universal  testing machine, di mana sampel ditarik pada kedua ujungnya  hingga  terputus.  Nilai  kuat  tarik diperoleh  dari  besar  gaya  ketika  terputus dibagi  dengan  luas  permukaan  fim  plastik. Uji  kemammpuan  biodegradasi  dilakukan dengan menanam sampel film plastik dalam tanah  ( soil  burial  test )  selama  dua  hari  dan dicatat  pengurangan  berat  yang  terjadi selama  penanaman  (proses  biodegradasi) Sebagai  penunjang  juga  dilakukan  analisa SEM  untuk  mengamati  permukaan  film plastik dengan perbesaran tertentu

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Bahan baku pembuatan plastik biodegradble dalam  penelitian  ini  adalah  pati  dari  umbi talas.  Umbi  talas  dipilih  karena  memiliki kandungan  pati  yang  cukup  besar,  yaitu sebesar  13-29%  [10].  Hasil  ekstraksi  pati umbi  talas  yang  diperoleh  dalam  penelitian ini  adalah  sebesar  12,8%  (diperoleh  256 gram pati dari 2000 gram umbi talas).
Pembuatan  plastik biodegradable dari  pati umbi talas dilakukan dengan metode casting dengan  menggunakan plasticizer sorbitol dan filler kitosan  serta  kalsium  silikat. Sorbitol  ditambahkan  sejumlah  40%  dari berat pati, sedang kitosan dan kalsium silikat ditambahkan  dalam  jumlah  yang  berbeda- beda  sesuai  variabel  berubah.  Pro-duk plastik biodegradable yang  dihasilkan disajikan di Gambar 1.
A B Transparan (+) Sedikit gelembung Permukaan  tidak  terlalu kasar Transparan (+) Banyak gelembung Permukaan cukup kasar C D Transparan (+) Sedikit gelembung Permukaan  tidak  terlalu kasar Transparan (+) Sedikit gelembung Permukaan cukup kasar E F Transparan (++) Sedikit gelembung Permukaan  tidak  terlalu kasar Transparan (++) Sedikit gelembung Permukaan cukup kasar G H
Transparan (++) Sedikit gelembung Permukaan cukup kasar Transparan (++) Sedikit gelembung Permukaan cukup kasar
Gambar  1 Penampakan  visual  hasil  plastik biodegradable dengan filler kitosan  2%  (A),  kitosan 4%  (B),  kitosan  6%  (C)  dan  kitosan  8%  (D)  serta plastik biodegradable dengan filler kalsium  silikat 2%  (E),  kalsium  silikat  4%  (F),  kalsium  silikat  6% (G) dan kalsium silikat 8% (H).
Gambar tersebut menunjukkan bahwa secara visual  plastik biodegradable dengan filler kalsium  silikat  lebih  transparan  daripada plastik biodegradable yang  menggunakan filler kitosan.  Kondisi  ini  sejalan  dengan penelitian  Khan  dkk.  [5],  yang  menyatakan bahwa  penambahan  kitosan  memberikan efek transparan apabila penambahan dilakukan  minimal  50%  dari  jumlah  pati, apabila  kurang  dari  50%  dari  jumlah  pati maka  penampakannya  akan  cenderung buram.  Efek  transparan  ini  dikarenakan kehadiran kitosan dalam pati akan membentuk  ikatan  hidrogen  dengan  pati, sehingga melemahkan ikatan hidrogen antar pati  sendiri.  Dengan  lemahnya  ikatan hidrogen  antar  pati  maka  secara  visual  film plastik  menjadi  lebih  transparan  [12].  Kito- san  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini hanya  berkisar  2  –  8%  sehingga  menghasil- kan plastik biodegradable yang lebih buram meskipun masih terlihat transparan. Penambahan  kalsium  silikat  mengha-silkan plastik biodegradable dengan  permu-kaan yang  cukup  kasar.  Hal  ini  dikarenakan kalsium silikat yang digunakan masih dalam ukuran  yang  cukup  besar  sehingga  kurang homogen. Apabila kalsium silikat ditambah- kan  dalam  ukuran  yang  lebih  kecil,  atau bahkan  dalam  ukuran  nano,  maka  kalsium silikat  akan  membentuk  kalsium  silikat hidrat  (C-S-H)  dan  berikatan  dengan  pati [13].  Ika-tan  tersebut  memberi  efek  yang sama seperti ikatan kitosan dengan pati. Hasanah  &  Haryanto  [14]  dan  Wi- dyaningsih dkk. [7] juga menggunakan filler kalsium  karbonat  dan clay dengan  sumber pati limbah tapioka serta kulit pisang  dalam penelitiannya.  Secara  visual  penambahan kombinasi  kalsium  karbonat  dan clay pada pati  dari  limbah  tapioka  menghasilkan plastik biodegradable yang sangat transparan  karena  adanya  ikatan  hidrat  dari kalsium  yang  terdapat  dalam  kalsium karbonat  dan clay. Ikatan  ini  melemahkan ikatan  hidrogen  antar  pati  [12].  Pengaruh jenis  dan  jumlah filler terhadap  kuat  tarik plastik biodegradable .
Hidayat  dkk.  [11]  menyatakan  bahwa penambahan  pati  umbi  talas  menurunkan nilai kuat tarik sehingga dalam penelitian ini dilakukan penambahan filler untuk mengim- bangi  pengaruh  pati  umbi  talas. Filler yang dipilih  adalah  kitosan  dan  kalsium  silikat. Kitosan  dipilih  karena  berfungsi  sebagai reinforcing  agent (agen  penguat)  seperti dinyatakan oleh Khan dkk. [5]. Penambahan kitosan  menjadikan  plastik biodegradable lebih  kaku  dan  meningkatkan  nilai  kuat tariknya.  Sifat  kaku  ini  berdampak  pada menurunnya  nilai  fleksibilitas  yang  ditun- jukkan dengan menurunnya nilai elongation at  break. Hasil  pengukuran  nilai  kuat  tarik untuk  plastik biodegradable dengan filler kitosan tersaji di Gambar 2. Hasil ini sejalan dengan penelitian Khan dkk. [5], akan tetapi nilai elongation  at  break tidak  dianalisa sehingga  pengaruh  kitosan  terhadap  fleksi- bilitas  plastik biodegradable tidak  dapat diamati.
Gambar  2. Pengaruh  penambahan  kitosan  terhadap kuat tarik plastik biodegradable dari pati umbi talas.
Nilai kuat tarik dalam penelitian ini berkisar antara  2,6  –  4,31  Mpa,  lebih  kecil  apabila dibandingkan  dengan  penelitian  Khan  dkk. [5],  yang  berkisar  antara  25  –  55  Mpa. Perbedaan ini dikarenakan perbedaan jumlah penambahan kitosan. Kitosan yang ditambahkan  dalam  penelitian  ini  maksimal hanya 8%, sedang Khan dkk. [5] mengguna- kan kitosan 20 – 80%.
Kitosan  mengandung  gugus  amino  yang berikatan  dengan  gugus  OH - yang  terdapat
2.6 3.33 4.31 2.96 0 2 4 6 8 10 2% 4% 6% 8% K uat t ar ik ( M P a) Jumlah Kitosan
pada  pati  umbi  talas.  Ikatan  ini  dikenal sebagai  ikatan  hidrogen  intermo-lekular. Penambahan  kitosan  berarti  gugus  amino semakin  banyak  dan  ikatan  hidrogen intermolekular yang terbentuk juga semakin kuat  sehingga  plastik biodegradable yang dihasilkan juga semakin kuat [12,15]. Kondisi ini juga berlaku dengan penambahan filler kalsium  silikat,  seperti terlihat  di  Gambar  3.  Kalsium  silikat  di dalam air akan membentuk kalsium hidroksida,  yang  dapat  berikatan  dengan gugus  OH - yang  terdapat  pada  pati  umbi talas. Selain itu, juga terbentuk ikatan hidrat membentuk  kalsium  silika  hidrat  (C-S-H) dimana  ikatan  -  ikatan  tersebut  menguatkan bonding  strength sehingga  nilai  kuat  tarik plastik biodegradable dengan filler kalsium silikat  lebih  tinggi  daripada  nilai  kuat  tarik plastik biodegradable dengan filler kitosan [13].
Gambar  3 Pengaruh  penambahan  kalsium  silikat terhadap  kuat  tarik  plastik biodegradable dari  pati umbi talas.
Semakin  banyak  kalsium  silikat  yang ditambahkan  maka  nilai  kuat  tarik  semakin tinggi,  kecuali  pada  penambahan filler kalsium  silikat  8%.  Dengan  demikian,  plas- tik biodegradable dengan  kuat  tarik  terbaik adalah plastik biodegradable dengan penam- bahan filler kalsium  silikat  sebesar  6%, dengan nilai kuat tarik sebesar 9,56 Mpa. Penambahan filler kitosan  maupun  kalsium silikat  8%  menghasilkan  kuat  tarik  yang paling rendah, apabila dibandingkan dengan jumlah yang lain. Hal ini disebabkan karena kitosan dan kalsium silikat yang dicampurkan  belum  homogen,  sehingga
penambahan filler yang  semakin  banyak menghasilkan properties yang  berbeda dengan  tren  sebelumnya.  Seharusnya filler kitosan  dilarutkan  terlebih  dahulu  dalam larutan  asam  asetat  agar  lebih  homogen, sedang  kalsium  silkat  digunakan  ukuran nano
3.1. Pengaruh  jenis  dan  jumlah  filler terhadap  kemampuan  biodegradasi plastik biodegradable.
Penambahan pati umbi talas dalam komposit polipropilena dan gula jagung yang dilakukan  oleh  Hidayat  dkk  [10]  dapat  me- ningkatkan  kemampuan  biodegradasi  dari plastik biodegradable .  Kemampuan  bio- degradasi  dalam  penelitian  ini  dilakukan dengan  melakukan soil  burial  test terhadap sampel  plastik biodegradable selama  dua hari.  Kemampuan  biodegradasi  ditunjukkan dengan besarnya prosentase penurunan berat plastik biodegradable setelah soil  burial test .  Kemampuan  biodegradasi  dari  plastik bio-degradable pati umbi talas dengan filler kitosan disajikan di Gambar 4.
Gambar  4 Pengaruh  penambahan  kitosan  terhadap kemampuan  biodegradasi  dari  plastik biodegradable pati umbi talas.
Gambar  4  menunjukkan  kondisi  yang berbeda  dari  hasil  penelitian  Hidayat  dkk [11].  Semakin  banyak  penambahan  kitosan menghasilkan kemampuan biodegradasi yang  semakin  rendah.  Coniwanti  dkk.  [16] menyajikan hasil yang berbeda dengan hasil penelitian  Hidayat  dkk  [11],  dan  sejalan dengan  hasil  penelitian  ini.  Coniwanti  dkk.
5.9 6.25 9.56 4.17 0 2 4 6 8 10 2% 4% 6% 8% K u at t ar ik ( M P a) Jumlah Kalsium SIlikat 22.37 17.39 16.67 8.7 12 0 5 10 15 20 25 30 0% 2% 4% 6% 8% P ros en tas e b er at
te rdeg radas i (% ) Jumlah Kitosan
[16]  menunjukkan  bahwa  dengan  bertam- bahnya  jumlah  kitosan  yang  digunakan maka  plastik biodegradable lebih  sulit didegradasi.  Hal  ini  karena  kitosan  bersifat hidrofobik  sehingga  melindungi  plastik biodegradable dari  air  yang  terkandung  di dalam tanah [16].
Berkurangnya  air  dalam  plastik biodegra- dable yang  tertanam  di  tanah  menjadikan plastik biodegradable lebih  tahan  terhadap serangan  mikroorganisme  pengurai  yang terkandung  di  dalam  tanah.  Sedang  untuk penambahan filler kalsium  silikat  berlaku sebaliknya,  seperti  terlihat  di  Gambar  5. Peningkatan jumlah kalsium silikat menghasilkan plastik biode-gradable dengan  kemampuan  biodegradasi  yang semakin  besar  atau  dengan  kata  lain  plastik biodegradable lebih mudah terurai. Seharusnya  kalsium  silikat  memiliki  sifat yang  hidrofobik  [18]  sehingga  air  di  dalam tanah  tidak  mudah  terserap  ke  plastik bio- degradable dan  kemampuan  degradasi akan menurun  dengan  bertambahyan  kalsium silikat.
Gambar  5 Pengaruh  penambahan  kalsium  silikat terhadap  kemampuan  biodegradasi  dari  plastik biodegradable pati umbi talas.
Akan  tetapi  dalam  penelitian  ini,  diperoleh hasil  sebaliknya.  Dengan  demikian  perlu dilakukan  analisa  lanjutan  terkait  interaksi antara  kalsium  silikat  dengan  pati  dan komponen  aditif  lain,  seperti  sorbitol. Analisa  lanjutan  dapat  dilakukan  dengan menggunakan  FTIR,  di  mana  gugus  yang terdapat  dalam  plastik biodegradable dapat
diamati perubahannya dengan adanya penambahan kalsium silikat.
Apabila ditinjau dari kemampuan biodegradasi,  plastik biodegradable yang mempunyai  kemampuan  biodegradasi  ter- baik  adalah  plastik biodegradable dengan filler kitosan  6%  yang  menunjukkan kemam-puan biodegradasi hanya 8,7%.

## 3.2. Pengaruh  jenis  dan  jumlah  filler terhadap  water  absorption  plastik biodegradable.
Uji  ketahanan  terhadap  air,  atau  dike-nal dengan  istilah water  absorption ,  dilaku-kan dengan  tujuan  untuk  mengetahui  sifat ketahanan  plastik  terhadap  air.  Uji  ini diperlukan  untuk  membandingkan  sifat plastik biodegradable dengan plastik sintetis non biodegradable .  Hal  ini  dikarenakan plastik  dipilih  salah  satu  alasannya  adalah berdasar  kemampuannya  yang  tahan  terha- dap air [15, 19]. Ketahanan plastik terhadap air  dihitung  berdasarkan  prosentase  pening- katan  berat  plastik biodegradable setelah direndam  ke  dalam  air.  Hasil  uji water absorption dari pati umbi talas dengan filler kitosan  disajikan  di  Gambar  6,  sedang dengan filler kalsium  silikat  disajikan  di Gambar 7.
Gambar 6 Pengaruh penambahan kitosan terhadap kemampuan water absorption dari plastik biodegra- dable pati umbi talas.
Gambar  6  menunjukkan  bahwa  penam- bahan filler kitosan  menyebabkan water absorption dari  plastik biodegradable men- jadi berkurang. Hal ini sejalan dengan pene-
22.37 25 35.29 42.86 40.74 0 10 20 30 40 50 0% 2% 4% 6% 8% P ros en tas e b er at ter d egr ad as i (% ) Jumlah Kalsium SIlikat 25.53 20 18.52 13.79 16.67 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 0% 2% 4% 6% 8% P ros en tas e p en am b ah an b er at p las tik b iod egr ad ab le (% ) Jumlah Kitosan
litian  Anggraini  dkk.  [19]  dan  Puspita  dkk. [20].  Penurunan water  absorption disebab- kan karena kitosan memiliki sifat hidrofobik sehingga mencegah terserapnya air ke dalam plastik biodegrable . Penambahan filler kito- san berpengaruh positif terhadap kemampuan water  absorption mengingat seharusnya  plastik biodegradable memiliki sifat tahan terhadap air atau dengan kata lian nilai water  absorption seharusnya  rendah. Akan tetapi dalam Gambar 6 terlihat bahwa nilai water  absorption meningkat  kembali ketika  penambahan  kitosan  8%.  Dengan demikian  perlu  kajian  lebih  lanjut  terkait jumlah  kitosan  yang  ditambahkan  untuk memini-malkan nilai water absorption .
Gambar  7 Pengaruh  penambahan  kalsium  silikat terhadap  kemampuan water  absorption dari  plastik biodegradable pati umbi talas.
Kondisi  ini  juga  berlaku  untuk penambahan filler kalsium  silikat,  seperti terlihat  di  Gambar  7 . Penambahan  kalsium silikat  sebagai filler semakin  memperkuat ketahanan  plastik biodegradable terhadap air,  yang  ditunjukkan  dengan  menurunnya nilai water  absorption .  Akan  tetapi  nilai water  absorption tersebut  masih  terlalu tinggi  sehingga  kajian  berikutnya  dapat dilakukan dengan penambahan filler kalsium silikat berukuran nano partikel.
3.3. Pengaruh  jenis  filler  terhadap morfologi plastik biodegradable Morfologi  plastik biodegradable dengan filler kitosan  dan  kalsium  silikat  dianalisa
dengan  menggunakan Scanning  Electron Microscope (SEM).  Hasil  SEM  diharapkan dapat  menunjukkan  pengaruh  masing- masing filler . Gambar  8  dan  Gambar  9 menunjukkan  hasil  SEM  untuk  plastik biodegrdable dengan  penambahan filler kitosan 8% dan kalsium silikat 8%.
Gambar  8 Hasil SEM plastik biodegradable dengan penambahan filler kitosan 8%.
Gambar  9 Hasil  SEM  plastik  biodegradable  dengan penambahan filler kalsium silikat 8%.
Kedua  gambar  menunjukkan  perbe-daan yang  cukup  signifikan  untuk  permukaan masing-masing plastik biodegradable . Sampel  plastik biodegradable dengan  pe- nambahan filler kitosan  dan  kalsium  silikat 8% dipilih dengan harapan mempunyai sifat fisik dan mekanik terbaik. Akan tetapi hasil analisa tensile  strength menunjukkan  hasil yang berbeda dari harapan.
Filler kitosan menghasilkan plastik biodegradable dengan kerapatan  struktur permukaan  yang  cukup  tinggi.  Permukaan
25.53 17.39 17.86 16.67 11.76 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 0% 2% 4% 6% 8% P ros en tas e p en am b ah an b er at p las tik b iod egr ad ab le (% ) Jumlah Kalsium SIlikat
plastik  terlihat  lebih  halus  dan  retakan  pada permukaan sangat sedikit. Hasil SEM terse- but  menunjukkan  bahwa  kitosan  bercampur secara homogen dengan komponen penyusun  yang  lain  sehingga  menghasilkan plastik  de-ngan  kerapatan  yang  sangat  baik. Hal  ini  karena  kitosan  dalam  campuran bermuatan po-sitif sehingga bersifat sebagai flokulan yang sangat baik dan pengikat ion – ion lain [21].
Hasil  SEM  plastik biodegrable dengan penambahan filler kalsium silikat 8% sangat berbeda dengan gambar sebelumnya. Gambar  9  menunjukkan  bahwa  plastik biodegradable dengan filler kalsium  silikat mempunyai  struktur  plastik  yang  kasar  dan memiliki  banyak  retakan.  Gambar  9  juga menunjukkan  bahwa  kalsium  silikat  tidak menyatu dengan komponen plastik yang lain dan  cenderung  merusak  bagian  plastik.  Hal ini  mengakibatkan  plastik  menjadi  rapuh dan  mudah  pecah.  Kalsium  silikat  dalam penelitian  ini  diperoleh  dari  serbuk  kaca yang  belum  berukuran  nano  sehingga  tidak dapat    bercampur  secara  homogen  dengan kompo-nen lain penyusun plastik. Penelitian selan-jutnya dapat digunakan kalsium silikat seba-gai filler dalam ukuran nano.

## 4.  KESIMPULAN
Penambahan filler kitosan  dan  kalsium silikat  memiliki  pengaruh  yang  sama terhadap  kuat  tarik  dan water  absorption plastik biodegradable .  Penambahan filler menyebabkan  kuat  tarik  semakin  tinggi  dan water  absorption semakin  rendah.  Sedang untuk  kemampuan  degradasi, filler kitosan dan kalsium silikat memiliki pengaruh yang berkebalikan. Filler kitosan menurunkan ke- mampuan  degradasi  apabila  dibandingkan tanpa  pemakaian filler (blanko)  atau  dapat dikatakan  plastik biodegradable dengan filler kitosan sedikit lebih tahan lama. Filler kalsi-um  silikat  menyebabkan  kemampuan degra-dasi  meningkat  dan  semakin  cepat terde-gradasi.
Secara  umum,  hasil  penelitian  menun- jukkan bahwa penambahan filler kitosan dan kalsium  silikat  dapat  memper-baiki  sifat
mekanik  dari  plastik biodegradable ,  akan tetapi  masih  memerlakukan  kaji-an  lebih lanjut  untuk  penggunaan  kalsium  silikat yang  masih  belum  homogen  serta  analisa FTIR untuk melihat interaksi kalsium silikat terha-dap degradasi plastik biodegradable .

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  menyampaikan  terima  kasih  kepada UPT  P2M  Politeknik  Negeri  Malang  yang telah  mendanai  penelitian  ini  melalui skemam  Penelitian  Reguler  DIPA  Polinema tahun 2017.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] K. Nisah, Study Pengaruh Kandung-an Amilosa  Dan  Amilopektin  Umbi- Umbi-an  Terhadap  Karakteristik  Fisik Plastik  Biodegradable, J. Biot. ,  vol.  5, no. 2, hal. 106–113, 2017.
[2] S.  Aripin,  B.  Saing,  and  E.  Kustiyah, Studi  Pembuatan  Bahan  Alternatif Plastik  Biodegradable  Dari  Pati  Ubi Jalar  Dengan  Plasticizer  Gliserol  De- ngan  Metode  Melt  Intercalation, J.
Tek. Mesin , vol. 06, no. 2, hal. 79–84, 2017.
[3] M.  Yuniwati,  R.  Handayani,  S.  W. Kristanti,  and  U.  Wikaningtyas,  Pe- manfaatan  Umbi  Gadung  Dan  Serat Daun Nanas Untuk Pembuatan Plastik Biodegradable, J.  Teknol.  Techno- scientia ,  vol.  9,  no.  2,  hal.  147–152, 2017.
[4] H.  Setiawan  and  M.  Lutfi,  Optimasi Plastik Biodegradable Berbahan  Jela- rut  (Marantha  arundinacea  L)  dengan Vari-asi  LLDPE  untuk  Meningkatkan Karak-teristik Mekanik, J. Ketekni-kan Pertan.  Trop.  dan  Biosist. ,  vol.  2,  no. 2, hal. 124–130, 2014.
[5] R.  A.  Khan,  S.  Sultana,  M.  Z.  I. Mollah,  N.  Akter,  and  F.  B.  Quader, Biodegradable  Colour  Polymeric  Film (Starch-Chitosan) Development:
Characterization  for  Packaging  Mate- rials, Open J. Org. Polym. Mater. , vol.
06, no. 01, hal. 11–24, 2016.
[6] M. R. Utami, Latifah, and N. Widiarti, Sintesis  Plastik Biodegradable Dari Kulit  Pisang  Dengan  Penambahan  Ki-
tosan Dan Plasticizer Gliserol,
Indones.  J.  Chem.  Sci. ,  vol.  2,  no.  2, hal. 163–167, 2014.
[7] S.  Widyaningsih,  D.  Kartika,  and  Y. Tri  Nurhayati,  Pengaruh  Penambahan Sorbitol  Dan  Kalsium  Karbonat  Ter- hadap  Karakteristik  Dan  Sifat  Biode- gradasi  Film  Dari  Pati  Kulit  Pisang, Molekul ,  vol.  7,  no.  1,  hal.  69–81, 2017.
[8] P.H Suharti, N. Hendrawati, A. Suhar- ti,  Studi  Awal  Pemanfaatan  Limbah Kulit  Pisang  Kepok  (Musa  acuminata balbi-siana Colla) sebagai Bahan Baku Pembuatan Film Biodegradable, Jurnal Teknik: Ilmu dan Aplikasi , vol. 1, no.1, 2015 .
[9] Hardjono,  P.H. Suharti, D. A. Perma- tasari,  and  V.  A.  Sari,  Pengaruh  Pe- nambahan  Asam  Sitrat  Terhadap  Ka- rakteristik  Film  Plastik  Biodegradable Dari  Pati  Kulit  Pisang  Kepok  ( Musa acuminata  balbisiana  Colla ), J.  Ba- han  Alam  Terbarukan ,  vol.  5,  no.  1, hal. 22–28, 2016.
[10] N.  Aryanti,  A.  Kusumastuti,  and  W. Rahmawati,  Pati  Talas  (Colocasia Esculenta  (L.)  Schott)  Sebagai  Alter- natif  Sumber  Pati  Industri, Momen- tum , vol. 13, no. 1, hal. 46–52, 2017.
[11] R.  Hidayat,  S.  Mulyadi,  and  S.  Han- dani, Pengaruh Penambahan Pati Talas Terhadap  Sifat  Mekanik  Dan  Sifat Biodegradable Plastik Campuran Polipro-pilena  Dan  Gula  Jagung, Fis. Unand ,  vol.  4,  no.  3,  hal.  267–271, 2015.
[12] K.  M. Dang and R. Yoksan, Develop- ment  of  thermoplastic  starch  blown film  by  incorporating  plasticized  chi- tosan, Carbohydr.  Polym. ,  vol.  115, hal. 575–581, 2015.
[13] S. J. Ding, C.  K. Wei, and M.  H.  Lai, Bioinspired  calcium  silicate-gelatin bone  grafts  for  load-bearing  ahallica- tions, J. Mater. Chem. , vol. 21, no. 34, hal. 12793–12802, 2011.
[14] Y.  R.  Hasanah  and  H.  Haryanto,  Pe- ngaruh  Penambahan  Filler  Kalsium Karbonat  (CaCO 3 )  terhadap  Sifat Meka-nik  dan  Biodegradable  Plastik dari Lim-bah Tapioka, Techno, J. Fak. Tek. , vol. 18, no. 2, hal. 96–107, 2017.
[15] T.  Bourtom,  Plasticizer  effect  on  the properties of biodegradable blend film form  rice  starch-chitosan, Songklana- karin  J.  Sci.  Technol. ,  vol.  30,  no. April, hal. 149–165, 2008.
[16] P. Coniwanti, L. Laila, and M. R. Alfi- ra,  Pembuatan  Film  Plastik  Biodegra- dable  dari  Pemplastis  Gliserol, J.  Tek.
Kim. , vol. 20, no. 4, hal. 22–30, 2014.
[17] Y. Darni and  H. Utami, Studi Pembu- atan  dan  Karakteristik  Sifat  Mekanik dan Hidrofobisitas Bioplastik dari Pati Sorgum, J.  Rekayasa  Kim.  dan  Ling- kung. , vol. 7, no. 4, hal. 88–93, 2010.
[18] K.  Chrissafis,  G.  Antoniadis,  K.  M. Paraskevopoulos, A. Vassiliou, and D. N.  Bikiaris,  Comparative  study  of  the effect of different nanoparticles on the mechanical properties and thermal de- gradation  mechanism  of  in  situ  pre- pared  poly(ε-caprolactone)  nanocom- posites, Compos.  Sci.  Technol. ,  vol. 67, no. 10, hal. 2165–2174, 2007.
[19] T.  Anggraini,  F.  Azima,  and  R.  Yen- rina,  The  Effect  of  Chitosan  Concen- tration  on  the  Characteristics  of  Sago, Res. J. Pharm. Biol. Chem. Sci. , vol. 8, no. 1, hal. 1339–1351, 2017.
[20] N. Fajar, S. Altway, L. Johar, D. Ayu, and  D.  Rosita,  The  Effect  of  the  Ad- dition of Glycerol and Chitosan in the Biodegradable Plastics Production from  ‘  Porang  ’  Flour  (Amorphophal- lus  muelleri  Blueme),  in Proceedings of  The  9th  Joint  Conference  on  Che-
mistry , Semarang, 2015, hal. 312–316.
[21] M.  Hendra,  S.  Ginting,  M.  Kristiani, Y.  Amelia,  and  R.  Hasibuan,  The Effect of Chitosan, Sorbitol, and Heat- ing  Temperature  Bioplastic  Solution on Mechanical Properties of Bioplastic from  Durian  Seed  Starch  (Durio zibehinus), J. Eng. Res. Ahall. , vol. 6, no. 1, hal. 33–38, 2016.