Website : jurnal.umj.ac.id/index.php/konversi Email :  jurnalkonversi@umj.ac.id

## U  N  I  V  E  R  S  I  T  A  S   M  U  H  A  M  M  A  D  I  Y  A  H   J  A  K  A  R  T  A

## PENGARUH PERBANDINGAN TEPUNG NASI AKING DAN TEPUNG KULIT PISANG DALAM PEMBUATAN PLASTIK BIODEGRADABLE
Rizki Herawati 1 , Yustinah 2*
1,2 Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Jakarta *Email: yustinah@umj.ac.id
ABSTRAK. Plastik biodegradable (disebut juga bioplastik) yaitu plastik yang seluruh atau hampir seluruh komponennya berasal dari bahan baku yang dapat diperbaharui . Bahan yang biasa digunakan untuk  membuat  bioplastik  adalah  bahan  yang  mengandung  pati.  Tujuan  penelitian  ini  adalah mengetahui  pengaruh  dari  tepung  nasi  aking  dan  kulit  pisang  terhadap  karakteristik  plastik biodegradable . Nasi aking dan kulit pisang mengandung pati yang dapat digunakan sebagai bahan pembuat  plastik biodegradable. Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  yaitu  gelatinisasi dimana  nasi  aking  dan  kulit  pisang  dikeringkan  dan  dihaluskan,  kemudian  diformulasikan  dalam pembuatan plastik biodegradable dengan variasi  perbandingan tepung nasi  aking dan tepung kulit pisang 4:16, 8:12, 10:10, 12:8, dan 16:4. Pembuatan plastik biodegradable ini menambahkan gliserol sebagai  plasticizer,  kitosan  sebagai  penguat  alami  dan  asam  asetat  2%.  Uji  karakteristik  yang dilakukan  yaitu  kuat  tarik,  elongasi,  dan biodegradasi .  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa perbedaan massa variasi antara tepung nasi aking dan kulit pisang dapat mempengaruhi karakteristik plastik biodegradable seperti  uji  kuat  tarik,  uji  elongasi  dan  uji  biodegradasi.  Hasil  optimum diperoleh pada perbandingan 12:8 dengan nilai kuat tarik 2,4 MPa, nilai elongasi 14,87% dan nilai biodegradasi  66,89%.  Hasil  uji  karakteristik  plastik biodegradable menunjukan  bahwa  semakin banyak massa nasi aking maka karakteristik yang dihasilkan semakin baik.
Kata kunci : kulit pisang, nasi aking, plastik biodegradable
ABSTRACT. Biodegradable plastics (also called bioplastics) are plastics whose components all or almost all of them come from renewable raw materials. Materials commonly used to make bioplastics are starch-containing materials. The purpose of this study was to determine the effect of aking rice flour and banana peel on the characteristics of biodegradable plastic. Aking rice and banana peels contain  starch  that  can  be  used  as  an  ingredient  for  making  biodegradable  plastics.  The  method used in this research is gelatinization in which the aking rice and banana peel are dried and mashed, then formulated in the manufacture of biodegradable plastic with variations in the ratio of aking rice flour and banana peel flour 4:16, 8:12, 10:10, 12:8, and 16:4. The manufacture of this biodegradable plastic  adds  glycerol  as  a  plasticizer,  chitosan  as  a  natural  reinforcement  and  2%  acetic  acid. Characteristic  tests  carried  out  are  tensile  strength,  elongation,  and  biodegradability.  The  results showed  that  the  different  variations  between  aking  rice  flour  and  banana  peel  can  affect  the characteristics  of  biodegradable  plastics  such  as  tensile  strength  test,  elongation  test  and biodegradation  test.  The  optimum  results  were  obtained  at  a  ratio  of  12:8  with  a  tensile  strength value  of  2.4  MPa,  an  elongation  value  of  14.87%  and  a  biodegradation  value  of  66.8901  %.  The results of the characteristic test of biodegradable plastic show that the more mass of aking rice, the better the characteristics produced.
Keywords: banana peel, aking rice, biodegradable plastic

## PENDAHULUAN
Di Indonesia salah satu masalah terbesarnya adalah sampah. Bahkan Indonesia  mendapatkan  peringkat  kedua penyumbang  sampah.  Salah  satu  sampah terbanyak  yaitu  sampah  plastik.  Menurut Kementrian Lngkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK),  Indonesia  saat  ini  memproduksi sampah plastik mencapai jumlah rata-rata 64 juta ton/tahun,  dimana  sebanyak  3,2 juta  ton adalah sampah plastik yang dibuang langsung ke  laut.  Sampah  plastik  yang  langsung dibuang  ke  lingkungan  sekitar  sebanyak  10 miliar lembar per tahun atau sebanyak 85.000 ton sampah kantong plastik. (Siyamsih, 2010)
Sampah  plastik  yang  ada  sekarang  ini adalah  plastik  yang  berbahan  baku  dari petrokimia.  Plastik  jenis  ini  bersifat  tidak mudah teruraikan, sehingga akan menyebabkan  penumpukan.  Sebagai  solusi masalah  tersebut  digunakan  plastik  yang mudah  terurai  ( biodegradable ),  yaitu  plastik yang dapat terdegradasi di alam dalam waktu yang  tidak  terlalu  lama.  Bahan  yang digunakan  juga  lebih  murah  dibandingkan bahan plastik lain, hal ini karena berasal dari bahan  baku  organik,  yaitu  dari  produk tanaman  atau  produk  pertanian  yang  berupa pati  dan  selulosa.  Plastik biodegradable bersifat  aman  bagi  lingkungan  sekitar  kita. Sebagai  perbandingan,  plastik  konvensional memerlukan  waktu  300-500  tahun  supaya dapat  terdekomposisi  secara  alami  atau terurai  sampai  sempurna,  sementara  plastik biodegradable dapat  10  sampai  20  kali  lebih cepat proses peruraiannya. Hasil pembakaran plastik biodegradable juga tidak menghasilkan senyawa  kimia  yang  bersifat  berbahaya. Adanya plastik biodegradable akan meningkatkan  kualitas  tanah,  karena  hasil penguraian plastik biodegradable oleh mikroorganisme  akan  meningkatkan  unsur hara dalam tanah. (Bahari, 2012).
Dalam  kehidupan  sehari-hari  kita  sering menemukan  banyak  jenis  limbah,  salah satunya adalah limbah nasi aking. Nasi aking adalah  nasi  yang  sudah  tidak  layak  untuk dikonsumsi  oleh  masyarakat,  karena  nasi sudah  basi  dan  sudah  ditumbuhi  jamur  serta mikroorganisme lain yang merugikan. Ternyata kandungan  dalam  nasi   yang sudah basi    (Nasi  aking)    masih    terdapat    83,14% karbohidrat,  dan  terdapat  kandungan  protein 3,36%  serta  amilosa  29,70%.  Biasanya  nasi aking  mempunyai  tampilan  fisik,  struktur
kering,  dengan  warna  agak  kecoklatan,  dan ditumbuhi  jamur  serta  memberikan bau  yang kurang  sedap. (Harimbi S., 2020).
Dalam  rangka  mengatasi  permasalahan sampah plastik, dilakukan penelitian pembuatan plastik yang mudah diuraikan yaitu plastik biodegradabel. Penelitian  pembuatan plastik biodegradabel perkembang  dengan pesat,  salah  satu  bahan  yang  digunakan adalah  polimer  alam.  Plastik  biodegradable dapat  dibuat  dari  bahan  dasar  pati,  pati adalah  jenis    karbohidrat    yang    termasuk dalam  polimer  glukosa   terdiri  dari  amilosa dan amilopektin. Kandungan pati dalam  Nasi aking  yang  cukup  tinggi  dapat  digunakan sebagai  bahan  baku  pembuatan  plastik biodegradable .  (Harimbi S., 2020).
Hasil penelitian pembuatan plastik biodegradabel dari  pati  onggok  singkong menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi  pati  onggok  singkong  akan meningkatkan kuat tarik plastik. Hal ini diduga terkait  dengan  semakin  besarnya  kadar amilosa dalam larutan sehingga mengakibatkan  meningkatnya  jumlah  ikatan hydrogen terbentuk, membuat ikatan hydrogen  tersebut  sulit  untuk  diputuskan. Akibatnya  plastik  yang  dihasilkan  semakin kuat  sehingga  memerlukan  gaya  yang  lebih besar  untuk  memutuskan  plastik  tersebut (Apriyani, 2015).
Produksi  makanan  ringan  dari  pisang, seperti  kripik  pisang,  sale  pisang  akan menghasilkan limbah kulit pisang. Limbah kulit pisang biasanya hanya diolah sebagai pakan ternak.  Komposisi  pati  pada  limbah  kulit pisang, diperkirakan mencapai 59% dan dapat diperoleh secara maksimal dengan pembentukan tepung kulit pisang. Kandungan pati  dalam  kulit  pisang  tergantung  dari  jenis varietas buah pisang. Kandungan pati resisten dari  pisang  kepok  manado  sebesar  27,21%, pisang kepok kuning sebesar 27,70%, pisang raja sebesar  30,66%,  pisang tanduk  sebesar 29,60%, dan pisang ambon sebesar 29,37%. (Melani, 2019).
Limbah  kulit  pisang  memiliki  kandungan pati yang berpotensi untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan plastik biodegradable. (Udjiana, 2020) . Pada penelitian (Putra, 2020) telah dilakukan pembuatan plastik biodegradabel dari  kulit  pisang,  didapatkan hasil optimum uji kuat tarik, uji elongasi dan uji biodegradasi sebesar 1,328 MPa, 24,55% dan 35%.
Dalam  penelitian  ini  tujuan  yang  ingin dicapai  adalah  mendapatkan  karakteristik plastik biodegradable dari  bahan  campuran tepung nasi aking dan tepung kulit pisang.

## METODOLOGI PENELITIAN

## BAHAN
Tepung  nasi  aking,  tepung  kulit  pisang, aquadest,  asam  asetat  2%,  kitosan,  gliserol, alkohol 70%.

## Alat-alat
Timbangan,  termometer, blender ,  kompor, panci,  gelas  ukur,  alat  uji  mekanik,  cetakan, tampah/baki plastik, sendok..

## Tahapan Penelitian

## 1.  Proses  Pengeringan  dan  Penghalusan
Nasi Aking:
a.  Nasi  aking  dijemur  dibawah  sinar matahari sampai benar-benar kering. b.  Setelah nasi aking kering dihaluskan dengan menggunakan blender .

## 2.  Proses  Pengeringan  dan  Penghalusan
Kulit Pisang:
a.  Kulit  pisang  dikeringkan  dibawah  sinar matahari sampai kering.
b.  Sebelum di blender atau ditumbuk, potong- potong kulit pisang terlebih dahulu menjadi lebih kecil.
c.  Kemudian masukan ke dalam blender dan dihaluskan. Saring hasil kulit pisang
3.  Proses Pembuatan Plastik
Biodegradable:
a.  Di  timbang  tepung  nasi  aking  dan  kulit pisang masing-masing variasi 4 gram : 16 gram (sampel A), 8 gram : 12 gram (sampel B), 10 gram : 10  gram (sampel C), 12 gram :  8  gram  (sampel  D),  16  gram  :  4  gram (sampel E)
b.  Dilarutkan dengan 50 mL asam asetat 2% dan 100 mL aquadest dengan pengadukan 20 menit dengan suhu 80 ℃ .
c.  Dilarutkan  3  gram  kitosan  dengan  50  mL asam  asetat  2%  dengan  pengadukan  20 menit  dengan suhu 80 ℃ .
d.  Setelah  semua  larutan  larut,  larutan  nasi aking  dan  kulit  pisang  dicampurkan  ke larutan  kitosan  dengan  pengadukan  20 menit dengan suhu 80 ℃ . e.  Ditambahkan  gliserol  4  mL  dengan pengadukan 20 menit dengan suhu 80 ℃ .
f.  Cetakan dibersihkan menggunakan alkohol 70%, selanjutnya larutan plastik biodegradable dituang ke dalam cetakan. g.  Dikeringkan dibawah sinar matahari sampai  kering.  Plastik biodegradable siap di analisa

## Analisa Data a.  Uji Kuat Tarik (Tensile strenght)
Kuat tarik adalah gaya tarik maksimum yang  dapat  ditahan  oleh  sebuah  film. Pengujian  dilakukan  dengan  cara  kedua ujung  sampel  dijepit.  Kemudian  dicatat panjang  mula-mula  sebelum  penambahan beban.  Setelah  dicatat  selanjutnya  pada film  ditambahkan  beban  lalu  dilakukan pengujian. Perhitungan: (Martina, 2016)

## 𝐺𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑢𝑎𝑡 𝑡𝑎𝑟𝑖𝑘 (𝐹)

## 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑃𝑒𝑟𝑚𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛 (𝐴)

## b.  Uji Elongasi
Pengukuran  elongasi  dilakukan  dengan cara  yang  sama  dengan  pengujian  kuat tarik. Elongasi dinyatakan dalam persentase. Perhitungan: 𝑙  − 𝑙0 𝑙𝑜 𝑥 100%

## c.  Uji Biodegradasi
Setelah uji mekanik, selanjutnya uji biodegradasi  dengan  cara  sampel  ditanam di  dalam  tanah  dengan  kedalaman  5  cm selama  3  hari.    Sebelum  penanaman sampel ditimbang terlebih dahulu. Setelah 3 hari, sampel di ambil dan dibersihkan, dicuci dengan  aquadest  kemudian  di  rendam dengan  alkohol  70%  selama  5  menit. Kemudian  sampel  dikeringkan  dibawah sinar  matahari  selama  1-2  hari.  Setelah kering  sampel  ditimbang  dan  dihitung persen  kehilangan  berat  dengan  rumus: (Martina, 2016)
𝑊1  − 𝑊2 𝑊1 𝑥 100%

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Gambar  1.  adalah  gambar  produk  plastik biodegrdable yang  terbuat  dari  campuran tepung  nasi  aking  dan  tepung  kulit  pisang dengan  perbandingan  massa  12:8.  Plastik terlihat berwarna agak kecoklatan, berbentuk lembaran tipis.
Gambar 1. Produk Plastik Biodegradable dari Nasi Aking dan Kulit Pisang
Sampel  plastik  yang  telah  jadi  selanjutnya  di lakukan  uji  karakteristik.  Berikut  beberapa hasil uji karakteristik plastik biodegradable dari campuran Nasi Aking dan Kulit Pisang :

## 1.  Hasil Uji Kuat Tarik
Hasil  pengujian  kuat  tarik  pada  produk plastik biodegradable dari nasi aking dan kulit pisang dapat terlihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Grafik Uji Kuat Tarik
Kuat  tarik  ( tensile  strength )  adalah  gaya tarik  maksimum  yang  dapat  ditahan  oleh plastik selama waktu pengukuran berlangsung. Kuat tarik dipengaruhi oleh jenis bahan  pemlastis  yang  ditambahkan  dalam proses pembuatan plastik tersebut.  (Harimbi S., 2020)
Pada gambar 2 tersebut diperlihatkan dari sampel  A  ke  sampel  D  mengalami  kenaikan kuat  tarik  dan  terjadi  penurunan  kuat  tarik pada  sampel  D  ke  sampel  E.  Sampel  A  ke sampel D massa bahan nasi aking mengalami peningkatan. Pada sampel D dengan perbandingan  massa  tepung  nasi  aking  dan
tepung kulit pisang sebesar 12:8,  mempunyai hasil optimum kuat tarik sebesar 2,4 MPa.
Semakin  banyak  massa  nasi  aking  yang digunakan, akan menghasilkan kuat tarik juga semakin  besar,  pada  gambar  grafik    terlihat semakin  naik.  Meningkatnya  nilai  kuat  tarik disebabkan karena partikel plastik biodegrdable banyak  mengalami  perubahan fisika,  sehingga  plastik  bersifat  semakin homogen dan strukturnya juga semakin rapat. Selain  itu,  jumlah  massa  bahan  nasi  aking juga mempengaruhi tebal dan tipisnya plastik yang  dihasilkan.  Semakin  tebal  plastik  maka sifat kuat tarik plastik juga akan semakin besar dan  semakin  tipis  plastik  maka  sifat  kuat tariknya juga semakin kecil. (Martina, 2016)

## 2.  Hasil Uji Kuat Elongasi
Pada  Gambar  3.  Memperlihatkan  grafik hasil  uji  elongasi  pada  plastik biodegrdable dari  bahan  campuran  tepung  nasi  aking  dan tepung kulit pisang. Persen Pemanjangan (% Elongasi) yaitu didefinisikan sebagai prosentase perubahan panjang film pada saat film ditarik sampai putus.
Gambar 3. Grafik Uji Elongasi
Dari Gambar 3. Menunjukan dari sampel A ke sampel  E,  jumlah  nasi  aking  meningkat sedangkan jumlah kulit pisang menurun. Hasil optimum  terdapat  pada  sampe  E  dengan perbandingan  massa  nasi  aking  dan  massa kulit pisang sebesar 16 : 4. Hal ini menunjukan bahwa semakin banyaknya massa nasi aking maka  nilai  elongasi  atau  kelenturan  plastik semakin  baik.  Tetapi  berbading  terbalik dengan  massa  kulit  pisang  yang  semakin menurun. Berdasarkan hasil penelitian (Putra, 2020)  dimana  pati  kulit  pisang  memberikan pengaruh  terhadap  persen  pemanjangan plastik biodegradable. Semakin besar konsentrasi pati kulit pisang yang ditambahkan  maka  cendrung  semakin  kecil
0,74 0,91 2,25 2,4 1,39 y = -0,1942x 3 + 1,4939x 2 - 2,7819x + 2,188 R² = 0,9646 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 A B C D E H ai sl Uji ku at Tari k ( M p a) Sampel 9,13 8,74 10,99
14,87 15,83
y = -0,4633x 3 + 4,4793x 2 - 10,837x + 16,002 R² = 0,9958 0 5 10 15 20 A B C D E Uji E lo n gasi ( % ) Sampel
persen  pemanjangan  plastik biodegradable yang didapatkan..

## 3.  Hasil Uji Biodegradasi
Gambar  4.  adalah  hasil  uji  biodegradasi pada plastik biodegrdable dari bahan campuran nasi aking dang kulit pisang.
Gambar 4. Uji Biodegradasi
Proses  Degradasi  (kemampuan  bioplastik dapat  terurai)  dilakukan  dengan  menanam sampel dalam tanah, dengan kedalaman 5 cm selama  3  hari.  Pada  Gambar    4.  tersebut menunjukan  bahwa  plastik  yang  dihasilkan bersifat biodegradable. Hasil  yang  diperoleh persen  berat kehilangan  yang  optimum  pada sampel  C  dengan  perbandingan  massa tepung  nasi  aking  dan  tepung  kulit  pisang sebesar  10:10.  Dapat  disimpulkan  dengan perbandingan yang sama antara tepung nasi aking  dengan  kulit  pisang  menghasilkan plastik yang lebih mudah terdegradasi. Hal ini dikarenakan  semua  komponen  penyusun bioplastik  merupakan  bahan  alam.
Pada penelitian (Martina, 2016) dihasilkan, plastik biodegradable yang mempunyai komposisi  massa  lebih  besar  akan  terjadi proses  biodegradasi  yang  lebih  tinggi. Sedangkan plastik biodegradable yang mempunyai komposisi massa semakin sedikit akan  terjadi  proses  biodegradasi  semakin rendah.

## 4.  Perbandingan Hasil Karakteristik Plastik
Biodegradable dengan Penelitian Terdahulu.
Pada  Tabel  1.  menunjukan  bahwa  plastik biodegradable dari  bahan  campuran  nasi aking  dan  kulit  pisang  memiliki  karakteristik yang lebih baik daripada plastik biodegradable
dengan bahan tepung nasi aking atau dengan tepung kulit pisang  saja.  Hal  ini  diperlihatkan dari  uji  kuat  tarik  dan  uji  biodegrasi  yang nilainya  lebih  besar.  Sedangkan  untuk  sifat perpanjang,  jika  digunakan  bahan  campuran didapat hasil yang lebih kecil.
Tabel 1. Perbandingan Hasil Karakteristik Plastik Biodegradable

## KESIMPULAN (DAN SARAN)

## Kesimpulan
1.  Plastik  biodegradabel  mempunyai  nilai optimum  kuat  tarik  pada  perbandingan tepung  nasi  aking  dan  tepung kulit  pisang 12:8 sebesar 2,4 MPa
2.  Plastik  biodegradabel  mempunyai  nilai maksimum  elongasi  pada  perbandingan tepung  nasi  aking  dan  tepung  kulit  pisang 16:4 sebesar 15,83%
3.  Plastik  biodegradabel  mempunyai  nilai maksimum  biodegrasi  pada  perbandingan tepung  nasi  aking  dan  tepung kulit  pisang 10:10 sebesar 81,98%
4.  Hasil  karakteristik  plastik  biodegradable dari  bahan  campuran  nasi  aking  dan  kulit pisang memiliki karakteristik kuat tarik dan biodegradasi  yang  lebih  baik  daripada plastik biodegradable dengan hanya bahan nasi aking atau hanya dengan kulit pisang.

## Saran
 Dilakukan penelitian lebih lanjut dengan  menganalisis  variabel  lain yang dapat mempengaruhi karakteristik plastik biodegradable
 Dilakukan penelitian lebih lanjut dengan campuran bahan baku lainnya yang  berpotensi  dalam  pembuatan plastik biodegradable

## DAFTAR PUSTAKA
Apriyani, M dan Sedyadi, E., (2015). Sintesis Dan Karakterisasi Plastik
12,83766 29,86369 81,98052 66,86901 32,62654 y = -4,5185x 3 + 28,54x 2 - 26,221x + 12,888 R² = 0,9009 0 20 40 60 80 100 A B C D E Bi o d e gr ad asi ( % ) Sampel
Biodegradabel dari Pati Onggok Singkong  Dan  Ekstrak  Lidah  Buaya (Aloe vera) Dengan Plasticizer
Gliserol , J. Sains Dasar, 4 (2) 145 - 152
Bahari,  D.  D.  (2012).  Potensi  Tepung  Nasi Serta Limbah Daun Sebagai  Alternayif Bahan  Plastik  Biodegradabel. Jurnal Envirotek, 10 number 2.
Harimbi  S.,  S.  Y.  (2020,  Agustus  ).
Optimalisasi  Pemanfaatan  Nasi  Aking Menjadi  Plastik  Biodegradableuntuk Mengembangkan Budaya Eco Greenpada  Masyarakat  di  Kelurahan Mojolangu Kota Malang.
Jurnal
Teknologi  dan  Managemen  Indutri,  6 no 2.
Martina,  S.  P.  (2016).  Analisis  Plastik Biodegradable  Berbahan  Dasar  Nasi Aking. Jurnal Ilmu Pendidikan Fisika, 1 no 1, 9-12.
Melani, A. D. (2019). BIOPLASTIK DARI PATI

## KULIT  PISANG  RAJA  DENGAN

## BERBAGAI BAHAN PEREKAT.
Distilasi, 4 no 2, 1-7.
Putra,  E.  P.  (2020).  KARAKTERISASI PLASTIK  BIODEGRADABLE  DARI PATI  LIMBAH  KULIT  PISANG  MULI DENGAN  PLASTICIZER  SORBITOL. Jurnal  Teknologi  Pertanian  Andalas, 24 no 1.
Siyamsih, N. (2010). PENGGALAKAN PIROLISIS SAMPAH PLASTIK PADA MASYARAKAT UNTUK MENGURANGI PEMBUANGAN SAMPAH PLASTIK. Program Kreativitas Mahasiswa. Udjiana, S. S. (2020). Peningkatan
Karakteristik  Biodegradable  Plastics dari  Kulit  Pisang  Candi  dengan Penambahan Filler Kalsium Silikat dan
Clay. Jurnal Teknik Kimia dan Lingkungan, 4 (2), 175-185.