Jurnal Fisika dan Terapannya (2020) Vol. 7 (2): 128 - 138 DOI: 10.24252/jft.v7i2.18267

## JURNAL FISIKA DAN TERAPANNYA
p-ISSN: 2302-1497, e-ISSN: 2715-2774 http://journal.uin-alauddin.ac.id/index.php/jft

## PENGARUH PENAMBAHAN PATI DAN PLASTICIZER GLISEROL TERHADAP SIFAT MEKANIK PLASTIK BIODEGRADABLE

## Sitti Nurrahmi, Sity Nuraisyah, dan Hernawati
Jurusan Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar
email: sitti.nurrahmi@uin-alauddin.ac.id

## INFO ARTIKEL
Status artikel: Diterima: 28 Desember 2020 Disetujui: 5 Januari 2020 Tersedia online: 6 Januari 2021
Keywords: biodegradable  plastics, starch,  plasticizer,  tensile strength, elongation

## ABSTRACT
Biodegradable plastics are plastics that will decompose  in nature with the help of microorganisms. The use of various of starch as the main material of plastic manufacturing has great potential because in Indonesia there are different starch crops. To obtain bioplastics, starch is added to the plasticizer glycerol, in order to obtain more flexible and elastic plastics. This study reviews  the  use  of starch to obtain good mechanical properties of biodegradable plastics. Addition various of starch affecting the mechanical properties of biodegradable plastics. But, addition of plasticizer  glycerol on many kinds of starch lower the value of tensile strength and raising the value of elongation. But, when added with chitosan and glycerol, increasing the value of tensile strength and lower the value of elongation.

## 1. PENDAHULUAN
Plastik adalah bahan yang banyak sekali digunakan dalam kehidupan manusia. Dalam kehidupan sehari-hari plastik digunakan sebagai packaging , misalnya botol, lunch box, kantong plastik, dan berbagai jenis kemasan lainnya. Dalam bidang pertanian plastik pun tidak ketinggalan mengambil peranseperti untuk mulse, green house, dan polybag. Walaupun memiliki banyak manfaat, plastik merupakan bahan yang relatif nondegradable (tidak dapat terurai oleh mikroorganisme), sehingga penggunaan plastik harus diperhatikan mengingat besarnya limbah yang dihasilkannya (Aripin dkk, 2017).
Plastik yang digunakan saat ini merupakan polimer sintesis dari bahan baku minyak bumi yang terbatas jumlahnya dan tidak dapat diperbaharui. Maka dibutuhkan adanya alternative bahan plastik yang mudah didapat dan tersedia di alam dalam jumlah yang besar dan murah tetapi mampu menghasilkan plastik dengan kekuatan yang sama yaitu bioplastik. Bioplastik adalah plastik atau polimer yang secara alamiah dapat dengan mudah terdegradasi baik melalui serangan mikroorganisme maupun oleh cuaca (kelembaban dan radiasi sinar matahari). Bioplastik dapat diperoleh dengan cara pencampuran pati dengan selulosa, gelatin, dan jenis biopolymer lainnya yang dapat memperbaiki kekurangan sifat plastik berbahan pati (Aripin dkk, 2017).
Plastik dengan menggunakan bahan pati telah terbukti efektif dan menghasilkan plastik dengan kualitas yang diharapkan. Penambahan pati dalam pembuatan plastik selain meningkatkan degradabilitas bahan, juga berdampak pada menurunnya kekuatan mekanis bahan. Untuk mengimbangi pengurangan  kekuatan plastik akibat  dari penambahan pati, maka  diperlukan bahan lain sebagai plasticizer atau pemlastis sebagai penambah kekuatan mekaniknya, misalnya gliserol, sorbitol, dan lain-lain (Hidayat dkk, 2015). Berdasarkan uraian diatas, dilakukan penelitian mengenai pengaruh penambahan berbagai jenis pati dan gliserol sebagai pemplastis terhadap sifat mekanik plastik biodegradable .

## 2. METODE PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode pustaka atau yang biasa disebut dengan studi literatur yang membutuhkan waktu kurang lebih satu bulan untuk mengumpulkan hasil literatur dari beberapa jurnal yang telah didapatkan. Adapun jurnal yang di telaah sebanyak 7 jurnal dengan menggunakan pati yang berbeda-beda.
2.1 Penambahan Pati Biji Nangka dan Pemlastis Gliserol Alat yang digunakan adalah blender, oven, hotplate dan magnetic stirrer , termometer 100 ° C, desikator, neraca analitik (Ohaus Adventurer ±0,0001 gram), dan cetakan plastik. Bahan yang digunakan adalah biji nangka, aquades, n-pentanol, gliserol (Brataco). Gliserol yang digunakan divariasi 20, 25 dan 30% (v/b) dari 10 gram pati yang digunakan dalam 200 ml pelarut (Anggarini dkk, 2013).
Tepung pati biji nangka diperoleh dengan cara ekstraksi sederhana. Biji nangka diblender, ditambah dengan air hangat, lalu diperas. Hasil perasan didiamkan selama 12-24 jam untuk mengendapkan pati. Endapan pati diambil dan dikeringkan dengan di  oven (Anggarini dkk, 2013).
Pembuatan plastik biodegradable dilakukan dengan memanaskan campuran pati dan pelarut dengan perbandingan 1:20 dalam gelas beker. Campuran dipanaskan sambil terus diaduk selama 35 menit. Kemudian menambahkan gliserol sesuai variasi, dan distirrer lagi selama 5 menit. Gel yang terbentuk dituangkan ke dalam cetakan dan dikeringkan dengan cara di oven pada suhu 60 ° C selama 24 jam (Anggarini dkk, 2013).
Sitti Nurrahmi, dkk. / Jurnal Fisika dan Terapannya (2020) Vol. 7 (2): 128 - 138
2.2 Penambahan Pati Kulit Singkong dan Pemlastis Gliserol Pertama-tama dibuat bahan baku yaitu pati kulit singkong yang kering. Pembuatan pati kulit singkong diawali dengan membersihkan  100 gram  kulit  singkong.  Selanjutnya tambahkan  100 ml air untuk mempermudah penghancuran  dengan menggunakan  alat blender. Bubur kulit singkong yang telah di dapat kemudian disaring dan dibiarkan selama 30 menit untuk mendapatkan  endapan dari bubur kulit singkong. Jika sudah 30  menit, endapan dipisahkan dari air, kemudian endapan yang diperoleh ditambahkan lagi dengan air dan diendapkan kembali dengan waktu yang sama yaitu 30 menit. Endapan yang didapat kemudian dikeringkan didalam oven dengan suhu 70 ° C selama 30 menit. Setelah didapat pati kering dari persiapan bahan baku, selanjutnya proses pembuatan film plastic biodegradable . Pati kulit singkong sebanyak 12 gram (divariasikan) dimasukkan ke gelas beaker, kemudian ditambahkan dengan 25 ml air (Akbar dkk, 2013).
Umumnya didapat campuran pati kulit singkong dengan air, tambahkan 3 ml asam asetat (divariasikan) yang berfungsi sebagai pelarut dari campuran tersebut dan kemudian ditambahkan kembali 2 ml gliserol (divariasikan) yang berfungsi sebagai plastizer yaitu membuat film plastic menjadi lebih elastis. Kemudian, campuran tersebut dipanaskan di dalam waterbath selama 30 menit. Campuran ini akan berubah menjadi seperti lem yang terus diaduk agar tidak menggumpal. Sembari diaduk, untuk menguji keasamannya masukkan kertas indikator, jika ternyata asam tambahkan dengan NaOH  0,1 ml sampai netral. Angkat campuran yang telah mengental, kemudian dicetak diatas cetakan yang sebelumnya telah disiapkan yang terbuat dari polimer agar tidak lengket ketika diangkat. Dan tahap terakhir dikeringkan didalam suhu kamar sampai kering (Akbar dkk, 2013).
2.3 Penambahan Pati Kentang dan Pemlastis Gliserol Pati kentang diperoleh dengan menimbang 100 g kentang yang kemudian dihaluskan. Kentang yang telah dihaluskan ditambahkan air sebanyak 100 ml dan kemudian disaring selanjutnya dibiarkan  selama 5 menit untuk pengendapan pati. Setelah  pati  mengendap, buang airnya sehingga meninggalkan pati (Radhiyatullah dkk, 2015).
Selanjutnya pembuatan film plastik dilakukan dengan memasukkan air sebanyak 100 ml kedalam Beaker gelas dan ditambahkan pati sebanyak 10 g, asam asetat 3 ml, dan gliserol l0 ml. Campuran pati tersebut dipanaskan dengan  menggunakan magnetic  stirrer  hotplate selama  1  jam  pada temperature 72-74 ° C hingga terbentuk gelatin. Kemudian diukur pH pada larutan, tambahkan NaOH 0,1 M  sampai pH  pada larutan  netral. Setelah terbentuk gelatin, ditambahkan kitosan 1 % sebanyak 100 ml kedalam larutan pati kentang. Panaskan hingga   terjadi  gelatinisasi  kembali. Larutan yang telah tergelatinisasi dituang kedalam cetakan akrilik untuk proses pencetakan,lalu didiamkan selama 2x24 jam di ruangan bertemperatur normal.  Kemudian proses tersebut diulang untuk variasi yang lain (Radhiyatullah dkk, 2015).

## 2.4 Penambahan Pati Ubi Jalar dan Pemlastis Gliserol
Bahan  yang   digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  pati ubi jalar, kitosan, plasticizer gliserol, asam asetat 1%, aquades. Sedangkat alat yang digunakan antara lain
magnetic stirrer , ayakan mesh, oven, neraca analitik, gelas beker, cawan, spatula, termometer, cetakan ukuran 20x20 cm (Aripin dkk, 2017).
Pembuatan bahan baku dimulai  dengan mengupas ubi jalar  dan mencuci dengan bersih,  kemudian  memarut  daging  ubi  jalar hingga halus. Setelah halus menambahkan  air pada bahan yang sudah diparut dengan perbandingan 1kg bahan : 2 liter air. Selanjutnya dilakukan  penyaringan menggunakan kain saring  sampai diperoleh  ampas  dan  cairan (suspensi  pati), setelah itu mengekstraksi kembali ampas yang diperoleh dari proses penyaringan dengan penambahan air (1 kg  ampas : 2 liter air), kemudian menyaring kembali untuk mendapatkan pati. Selanjutnya mencampurkan cairan pati yang diperoleh dari penyaringan pertama dan kedua dan mengendapkannya selama 1 jam,  kemudian air hasil pengendapan dibuang sehingga diperoleh pati basah. Tahap terakhir yaitu mengeringkan pati (Aripin dkk, 2017).
Proses pembuatan bioplastik dengan variasi konsentrasi gliserol dilakukan dengan mencampurkan 2% kitosan dengan gliserol yang massanya divariasikan 0,5, 1, dan 1,5 (% v/v) dan 100 ml aquadest, selanjutnya menambahkan asam asetat 1% ke dalam campuran tersebut agar kitosan larut sempurna. Kemudian menambahkan 5 gram pati ubi jalar dan dipanaskan pada suhu 80-90ºC, selanjutnya diaduk dengan stirrer selama 40 menit. Sebelum dilakukan pencetakan, campuran  di diamkan terlebih dahulu selama 5 menit untuk menghindari adanya gelembung-gelembung pada plastic. Menuangkan campuran yang telah diaduk pada cetakan ukuran 20x20 cm, lalu mengeringkan campuran dalam oven dengan suhu 40-50ºC selama 5  jam. Tahap terakhir adalah mengeluarkan campuran dari oven, kemudian membiarkan pada suhu kamar hingga campuran dapat dilepas dari cetakan (Aripin dkk, 2017).

## 2.5 Penambahan Pati Biji Mangga dan Pemlastis Gliserol
Alat-alat yang digunakan adalah oven, hot plate dan magnetic stirrer , desikator, neraca analitik, cetakan teflon, spektrofotometer IR Shimazu dan alat uji kuat tarik. Bahan utama yang  digunakan adalah biji  mangga,  selulosa dari serbuk kayu gergaji, NaOH, aquades, dan gliserol dengan grade pro analyst buatan Merck (Septiosari dkk, 2014).
Pembuatan pati dilakukan dengan mengupas dan membersihkan biji mangga  dan dihaluskan. Setelah itu, biji mangga direndam dalam air panas pada suhu 80-90°C selama 30 menit.  Hasil rendaman diperas dan disaring serta didiamkan selama 24 jam. Kemudian diambil endapan dari filtrat dan dikeringkan dengan oven pada suhu 30°C selama 12 jam (Septiosari dkk, 2014).
Selanjutnya dilakukan pembuatan selulosa dari serbuk kayu gergaji jenis kayu jati, sebanyak 250 g serbuk kayu gergaji ditambahkan dengan larutan NaOH 2,5% untuk memisahkan lignin dan  selulosa, kemudian diaduk dan didiamkan selama 2 jam. Setelah itu, slurry dipisahkan dari cairannya kemudian dikeringkan dengan oven dan dihaluskan berulang kali dengan blender agar diperoleh partikel yang berukuran kecil (Septiosari dkk, 2014). Pembuatan bioplastik tanpa penambahan selulosa mula-mula pati yang diperoleh dari biji  mangga ditambah aquades dengan perbandingan pati:  aquades sebesar 1:20. Larutan tersebut diaduk dengan hot plate dan magnetic stirrer pada kecepatan 60 rpm dan suhu 90°C
Sitti Nurrahmi, dkk. / Jurnal Fisika dan Terapannya (2020) Vol. 7 (2): 128 - 138
selama 20 menit. Selanjutnya gliserol ditambahkan dan diaduk selama 10 menit setelah itu didinginkan. Hasil yang diperoleh dituang ke dalam cetakan plastik (baki plastik) ukuran 30 cm x 20 cm dalam bentuk persegi panjang sebanyak 150 mL dan   diratakan. Setelah rata, adonan dalam wadah di oven pada suhu 60°C selama 24 jam. Kemudian dimasukkan ke dalam desikator. Plastik siap untuk dikarakterisasi (Septiosari dkk, 2014).

## 2.6 Penambahan Pati Jagung dan Pemlastis Gliserol
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah jagung, air, aquadest, kulit udang, NaOH 1M , HCl 1M, asam asetat 1%, gliserol. Sedangkan alatnya adalah blender , wadah plastik,  pisau,  ayakan, water  bath ,  peralatan  gelas, magnetic stirrer , termometer,  neraca analitik,  oven,  cetakan  kaca 20x20cm (Coniwanti dkk, 2014).
Pertama pisahkan biji jagung dari tongkol dan kulitnya menggunakan pisau kemudian cuci hingga bersih, selanjutnya haluskan biji jagung dengan air menggunakan blender dengan perbandingan 500 gr jagung : 250 ml air. Lalu  saring  biji  jagung  yang  telah  dihaluskan menggunakan kain kasa sampai diperoleh ampas dan filtrat. Ekstraksi kembali ampas yang diperoleh dari proses penyaringan dengan penambahan air (500 gr ampas : 250 ml air). Filtrat pati yang diperoleh dari penyaringan pertama dan kedua kemudian dimasukkan ke dalam wadah plastik. Endapkan filtrat hasil saringan selama 24 jam untuk mengendapkan pati, setelah 24 jam terbentuk dua lapisan yaitu endapan pati dan air hasil pengendapan. Air hasil pengendapan dibuang sehingga diperoleh endapan pati basah. Cuci endapan pati dengan air sampai air cucian jernih kemudian endapkan lagi untuk memperoleh pati bersih. Selanjutnya keringkan pati dengan cara menjemurnya dibawah sinar matahari selama dua hari untuk mendapatkan  pati kering  lalu  haluskan  pati kering dengan mortal sampai halus kemudian pati yang telah halus diayak dengan menggunakan ayakan 100 mesh (Coniwanti dkk, 2014).
Pembuatan film plastik biodegradabel dilakukan tanpa menggunakan kitosan dan dengan penguat  kitosan.  Pada  pembuatan  film  plastik tanpa  penguat  kitosan  dilakukan dengan melarutkan pati  jagung  terlebih dahulu  kedalam asam  asetat  1%.  Kemudian dilakukan pengadukkan  dengan  menggunakan stirrer . Setelah jagung membentuk gelatin, tambahkan  gliserol  ke dalam campuran pati jagung dan asam asetat 1%. Pati jagung tergelatinisasi pada suhu 70°C-83°C dan lama waktu glatinisasi adalah 22 menit. Setelah itu larutan tersebut divakum selama 20 menit untuk menghilangkan gelembung udara yang tersisa, lalu dicetak diatas plat kaca berukuran 20x20 cm. Kemudian dikeringkan dengan oven selama 6 jam dengan suhu 83°C (Coniwanti dkk, 2014).

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada pembahasan ini meliputi hasil analisa dalam studi literature pembuatan plastic biodegradable menggunakan berbagai jenis pati dan gliserol sebagai pemplastik. Analisa tersebut meliputi analisa mekanik yang terdiri dari analisa kuat tarik dan analisa regangan/elongasi.

## 3.1 Pati Biji Nangka
Uji kuat tarik dilakukan untuk mengetahui gaya maksimum yang dapat ditahan oleh sebuah plastik, sedangkan persen elongasi digunakan untuk mengetahui elastisitas plastik. Hasil uji kuat  tarik  dan  persen  elongasi  untuk  keenam film plastik yang dibuat ditunjukkan pada Tabel 1 dan Tabel 2.
Tabel 1. Nilai kuat tarik plastic biodegradable biji nangka (Anggarini dkk, 2013)
Pelarut Kuat Tarik Gliserol 20% Gliserol 25% Gliserol 30% Aquades 58,83 ± 1,74 MPa 43,45 ± 1,53 MPa 35,51 ± 0,82 MPa n-Pentanol 48,67 ± 2,96 MPa 56,71 ± 4,31 MPa 23,84 ± 2,53 MPa Tabel 2. Nilai persen elongasi plastic biodegradable biji nangka (Anggarini dkk, 2013)
Pelarut Persen elongasi Gliserol 20% Gliserol 25% Gliserol 30% Aquades 22,5 % 17,5 % 13,1 % n-Pentanol 17,9 % 18,14 % 8,1 %
Berdasarkan Tabel 1 dan 2, terlihat bahwa dengan menggunakan pelarut aquades, nilai kuat tarik dan persen elongasi menurun seiring dengan penambahan gliserol. Penurunan ini berhubungan dengan adanya ruang kosong yang terjadi karerna ikatan antar polisakarida diputus oleh gliserol. Hal ini menyebabkan ikatan antar molekul dalam film plastic tersebut semakin melemah. Penurunan hasil kuat tarik disebabkan pula oleh distribusi tidak sempurna dari masing-masing komponen penyusun film plastic. Namun hal tersebut tidak terjadi pada hasil kuat tarik dan persen elongasi dengan pelarut pentanol. Kuat tarik terbaik pada pembuatan plastik dengan pelarut pentanol dihasilkan pada formulasi  gliserol  25%, kemudian menurun lagi pada penambahan gliserol 30%. Hasil ini didapatkan karena pentanol selain sebagai pelarut, ternyata juga berfungsi sebagai plasticizer . Pada konsentrasi gliserol 20%, interaksi antara pentanol dengan gliserol belum maksimal sehingga berpengaruh pada kekuatan  tariknya.  Pada konsentrasi gliserol 25%, interaksi antara pentanol dan gliserol semakin banyak, dengan membentuk ikatan hidrogen yang  cukup  kuat  untuk menahan beban saat diujikan kuat tariknya. Kemudian pada  konsentrasi  gliserol  30%, gliserol dalam larutan mengalami excess atau berlebihan sehingga malah memutus ikatan hidrogen dan memperlemah struktur kimia plastik. Sedangkan untuk persen elongasi terjadi kenaikan pada konsentrasi  gliserol 25%, kemudian  menurun lagi pada  konsentrasi gliserol 30%. Penyimpangan ini terjadi kemungkinan karena penurunan pergerakan rantai makromolekul sebagai akibat kehadiran ikatan hidrogen intermolekul yang kuat, seiring dengan pencampuran antar makromolekul dari komponen campuran.  Formulasi terbaik dari bahan- bahan pembuat plastik yang  mendekati  sifat  plastik SNI, yaitu kuat tarik 24,7-302 MPa, elongasi 21-220% dan hidrofobisitas 99%, dihasilkan oleh campuran pati-gliserol 20%. Pelarut yang menghasilkan plastik dengan sifat yang mendekati plastik SNI adalah pelarut aquades. Campuran pati-aquades-gliserol 20% menghasil- kan plastik dengan nilai kuat tarik
sebesar 58,83 MPa,  elongasi  22,5%,  hidrofobisitas  79,02%, dan   terdegradasi   54%   dalam waktu 6 hari dengan degradabilitas 7,4 mg/hari. Analisis gugus ujung menunjukkan adanya gugus ester dan karboksil yang menandakan, bahwa plastik yang dihasilkan bersifat biodegradable (Anggarini dkk, 2013).

## 3.2 Pati Kulit Singkong
Pada penelitian ini, penambahan gliserol pada pembuatan film plastik      berpengaruh terhadap   sifat   mekanik   film   plastik. Sifat mekanik terbaik adalah pada berat pati 12 gram dengan penambahan volume gliserol 4 ml dengan nilai kekuatan tarik 0,2122 kgf/mm 2 dan pemanjangan saat putus sebesar 3,5% dengan waktu pemanasan selama 30 menit.  Uji biodegradasi film plastik didalam tanah menyimpulkan bahwa film plastik terdegradasi dalam waktu 2 minggu (14 hari) di dalam tanah sehingga film plastik ini dikategorikan sebagai film plastik yang ramah lingkungan.Penambahan gliserol harus sesuai dengan berat pati agar sifat mekanik dari film plastik yang didapat optimal, jika ternyata terlalu banyak gliserol yang ditambahkan akan membuat film plastik akan cepat  putus  dan  juga  sebaliknya jika  gliserol yang ditambahkan sedikit maka film plastik yang didapat akan mudah retak (Akbar dkk, 2013).

## 3.3 Pati Kulit Singkong
Gambar 1 menunjukkan hasil pengujian kekuatan tarik film plastik
Gambar 1. Pengaruh berat pati dan volume pemplastik gliserol terhadap kekuatan tarik film bioplastik pati kentang (Radhiyatullah dkk, 2015)
Dari Gambar 1 terlihat bahwa dengan bertambahnya volume gliserol maka kekuatan tarik film bioplastik pati kentang semakin menurun. Hal ini dikarenakan penambahan gliserol pada film bioplastik pati kentang akan menurunkan tegangan antar molekul yang menyusun matrix pada film bioplastik. Sehingga akan menyebabkan film bioplastik akan semakin lemah terhadap perlakuan mekanis yang tinggi. Penurunan nilai kekuatan tarik dikarenakan dengan penambahan volume gliserol akan menurunkan kemapuan disperse dari padatan sehingga menghasilkan sifat fisik yang lemah terhadap film bioplastik. Penambahan gliserol
menyebabkan penurunan gaya tarik antar molekul sehingga menyebabkan ketahanan terhadap perlakuan mekanis film bioplastik tersebut semakin menurun (Radhiyatullah dkk, 2015).

## 3.4 Pati Ubi Jalar
Gambar 2 menunjukkan kuat tarik dan elongasi plastic biodegradable dengan pati ubi jalar dan plasticizer/ pemplastik gliserol.
Gambar 2. Pengaruh konsentrasi gliserol sebagai plasticizer terhadap kuat tarik dan elongasi bioplastik (Aripin dkk, 2017)
Dari Gambar 2, pengaruh penambahan konsentrasi plasticizer gliserol terhadap sifat mekanik bioplastik menunjukkan hasil yang berkebalikan antara nilai kuat tarik dan elongasi. Nilai elongasi mengalami peningkatan dengan bertambahnya konsentrasi gliserol yaitu gliserol 0,5 %, 1 %, dan 1,5 % masing-masing memiliki nilai elongasi 0%, 21,66% dan 39,16%. Sedangkan nilai kuat tarik mengalami penurunan, gliserol 0,5 %, 1 %, dan 1,5 % masing-masing memiliki nilai kuat tarik 19,23 MPa, 11,58 MPa, dan 8,83 MPa. Namun, apabila pemplastik gliserol ditambahkan lagi dengan penguat kitosan, diperoleh hasil yang berkebalikan. Nilai kuat tarik meningkat seiring dengan bertambahnya konsentrasi gliserol dan kitosan,  sedangkan nilai elongasi menurun. Terjadinya perubahan sifat mekanik bioplastik dengan penguat kitosan tersebut disebabkan oleh pengaruh banyaknya penguat yang digunakan. Konsentrasi penguat yang semakin meningkat mengakibatkan  kuat tarik yang semakin meningkat sebaliknya nilai elongasi menjadi menurun (Aripin dkk, 2017).

## 3.5 Pati Biji Mangga
Gambar 3. Hubungan kuat tarik pada plastik biodegradable pati-gliserol dan pati- selulosa(8:2)-gliserol (Septiosari dkk, 2014)
Berdasarkan grafik pada Gambar 1. terlihat bahwa nilai kuat tarik pada sampel pati- gliserol dan pati-selulosa (8:2)-gliserol mengalami penurunan seiring dengan semakin banyaknya penambagliserolhan gliserol. Pada sampel pati  dan pati-selulosa  (perbandingan 8:2) dengan penambahan gliserol 15% memiliki nilai kuat tarik paling besar dibandingkan dengan penambahan gliserol lainnya. Penurunan nilai kuat  tarik  ini  terkait  dengan  adanya ruang kosong yang terjadi karena adanya ikatan antar polisakarida  yang  diputus  oleh gliserol. Sehingga menyebabkan ikatan antar molekul dalam film plastik semakin melemah. Tetapi, nilai kuat tarik antara   pati-selulosa   (8:2)-gliserol   15%   lebih besar  dibandingkan dengan  pati-gliserol  15%. Hal ini dikarenakan selulosa sebagai komponen penguat di dalam material komposit mampu meningkatkan kekuatan mekaniknya. Peningkatan kekuatan tarik akibat penambahan selu- losa disebabkan oleh peningkatan interaksi gaya tarik-menarik antar molekul penyusun lapisan tipis (Septiosari dkk, 2014).
Gambar 4. Pengaruh % elongasi pada formulasi pati-gliserol dan pati-selulosa (8:2)- gliserol (Septiosari dkk, 2014)
Gambar  4. menunjukkan nilai elongasi semakin naik seiring dengan pertambahan gliserol. Pada komposisi pati-gliserol 15% diperoleh nilai persen elongasi terendah sebesar 17,33% dan nilai persen elongasi tertinggi pada komposisi pati-gliserol  35% sebesar 24,816%. Sementara itu pada komposisi pati-selulosa (8:2) dengan penambahan gliserol 15% juga diperoleh nilai persen elongasi terendah yaitu 8,67% dan tertinggi pada penambahan gliserol 35% sebesar 13,43%. Nilai kuat tarik berbanding terbalik dengan nilai perpanjangan elongasi. Hal ini terkait dengan penambahan gliserol. Gliserol sebagai plasticizer berfungsi sebagai pemberi sifat elastisitas pada film plastik sehingga semakin banyak gliserol yang ditambahkan maka akan meningkatkan nilai elongasi pada plastik. Penambahan plasticizer menyebabkan turunnya gaya intermolekular sepanjang rantai polimer sehingga meningkatkan fleksibilitas (Septiosari dkk, 2014).
Komposisi (pati, selulosa dan gliserol) terbaik dalam pembuatan bioplastik agar menghasilkan plastik yang memiliki kuat tarik tinggi, bersifat hidrofob dan dapat terdegradasi di alam adalah perbandingan pati-selulosa 8:2 pada penambahan gliserol  15% dengan  hasil  kuat  tarik  sebesar 6,2551  MPa,  elongasi  13,433%,  hidrofobisitas 81,77%, dan  terdegradasi 23,05% dengan perkiraan waktu terdegradasi 26 hari 1 jam. Hasil uji karakteristik bioplastik menunjukkan bahwa penambahan gliserol akan  mengurangi  nilai kuat tarik, menambah elastisitas, mengurangi daya ketahanan air dan mempercepat waktu terdegradasi. Analisis gugus fungsi menunjukkan adanya gugus ester dan karboksil yang mengindikasi plastik bersifat biodegradable (Septiosari dkk, 2014).

## 3.6 Pati Jagung
Gambar 5. Pengaruh  Variasi  Kitosan  dan Gliserol Terhadap Kuat Tarik dan Elongasi Film Plastik Biodegradabel (Coniwanti dkk, 2014)
Berdasarkan  Gambar 5. Terlihat bahwa  penambahan konsentrasi kitosan dapat meningkatkan nilai kuat tarik, akan tetapi menurunkan nilai % elongasi. Akan tetapi, dengan bertambahnya konsentrasi gliserol,  menurunkan nilai kuat  tarik  dari  film  plastic dan meningkatkan % elongasinya. Perubahan sifat mekanik ini berhubungan dengan interaksi antara  kitosan pati dan gliserol. Semakin  besar konsentrasi kitosan maka akan semakin banyak ikatan hidrogen yang terdapat di dalam film plastik sehingga ikatan kimia dari plastik
akan semakin kuat dan sulit untuk diputus, karena memerlukan energi yang besar untuk memutuskan ikatan tersebut. Hal itu disebabkan oleh partikel bioplastik banyak mengalami perubahan fisika. Sehingga  plastik  semakin  homogen  dan strukturnya rapat, dengan karakteristik tersebut tentunya kuat tarik semakin besar. Plastik Biodegradabel dari kitosan diharapkan memenuhi sifat mekanik yang memenuhi golongan Moderate Properties untuk nilai  kuat  tarik  yaitu  1-10  MPA  dan nilai Elongasi yaitu 10-20%. Dalam Penelitian ini nilai Kuat Tarik dan % Elongasi terbaik telah memenuhi golongan tersebut, yaitu 3,92 MPa dan 37,92 % (Coniwanti dkk, 2014).

## 4. SIMPULAN
Berdasarkan uraian diatas dapat disimpulkan bahwa penambahan berbagai jenis pati mempengaruhi sifat mekanik plastic biodegradadabel. Akan tetapi, penambahan plasticizer/ pemplastik gliserol pada berbagai jenis pati menurunkan nilai kuat tarik dan meningkatkan nilai % elongasi atau regangan. Namun, apabila ditambahkan dengan penguat misalnya kitosan, maka nilai kuat tariknya meningkat seiring dengan penambahan kitosan dan menurunkan nilai % elongasi atau regangan.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Akbar F, dkk. (2015). “Pengaruh Waktu Simpan Film Plastik Biodegradasi Dari PatiKulit Singkong  Terhadap  Sifat Mekanikalnya”.  Valensi Vol. 3 No.2 (100-109) ISSN : 1978-8793
Anggarini F,  dkk.  (2013).  “Aplikasi Plasticizer Gliserol  Pada  Pembuatan  Plastik Biodegradable Dari Biji Nangka”. Indo. J. Chem. Sci. 2 (3) (2013) ISSN NO 2252- 6951
Aripin S, dkk. (2017). “Studi Pembuatan Bahan Aternatif Plastik Biodegredable Dari Pati Ubi Jalar Dengan Plasticizer Gliserol Dengan Metode Melt Intercalation”.  Jurnal Teknik Mesin (JTM) : Vol. 06 Edisi Spesial 2017 ISSN : 2549-2888
Coniwanti P, dkk. (2014). “Pembuatan Film Plastik Biodegredabel Dari Pati Jagung Dengan Penambahan Kitosan Dan Pemplastis Gliserol”. Jurnal Teknik Kimia No. 4, Vol.20, Desember 2014
Hidayat R, dkk. (2015). “Pengaruh Penambahan pati talas terhadap sifat mekanik dan sifat biodegradable plastic campuran polipropilena dan gula jagung”. Jurnal fisika Unand Vol.4, no.3 Juli 2015 ISSN 2303-8491
Radhiyatullah  A,  dkk.  (2015).  “Pengaruh  Berat Pati Dan  Volume Plasticizer Gliserol Terhadap Karakteristik Film Bioplastik Pati Kentang”. Jurnal Teknik Kimia USU, Vol. 4, No. 3
Septiosari A, dkk. (2014). “Pembuatan Dan Karakterisasi Bioplastik Limbah Biji Mangga Dengan Penambahan Selulosa Dan Gliserol”. Indo. J. Chem. Sci. 3 (2) (2014) ISSN NO 2252-6951