PENGARUH PENAMBAHAN CARBOXYMETHYL CELLULOSE TERHADAP KARAKTERISTIK BIOPLASTIK DARI PATI UBI NAGARA ( Ipomoea batatas L.)
Effects of Carboxymethyl Cellulose Addition on The Characteristics of Bioplastic from Nagara Sweet Potatoes (Ipomoea batatas L.) Starch
Erni Puryati Ningsih 1 , Dahlena Ariyani 1 , Sunardi 1,2*
1 Chemistry Department, Faculty of Mathematics and Natural Science, Lambung Mangkurat University Banjarbaru 70714 Indonesia
2 Wetland-Based Materials Research Group, Lambung Mangkurat University, Banjarbaru 70714, Indonesia
* Corresponding author, e-mail: sunardi@ulm.ac.id; masunardi@gmail.com
Received: May 2019 Published: Jul. 2019

## ABSTRACT
Synthesis  and  characterization  of  bioplastics  from  Nagara  sweet  potatoes  ( Ipomoea  batatas L)  starch  with carboxymethyl  cellulose  (CMC)  as  a  filler  has  been  conducted.  The  purpose  of  this  study  was  to  evaluate  the effects  of  CMC  addition  on  the  characteristic  of  bioplastics  from  Nagara  sweet  potato  ( Ipomoea  batatas L) starch.  Bioplastic  synthesis  was  carried  out  by  the  melt  intercalation  method  with  variations  in  the  amount  of CMC  0-30%  (w/w).  Bioplastics  were  analyzed  using  FTIR  spectrophotometer,  thickness,  solubility,  water resistance, water vapor transmission rate, tensile strength and elongation. The values of the tensile strength of the bioplastic  produced  increases  with  increasing  of  CMC.  The  results  also  showed  that  the  optimum  CMC concentration in bioplastics production is 9% (w/w) with a tensile strength value 0.5281 N/mm 2 .
Key words: Bioplastic, starch, nagara sweet potato, carboxymethyl cellulose, filler

## PENDAHULUAN
Salah  satu  permasalahan  lingkungan  di dunia  pada  umumnya  dan  di  Indonesia khususnya  adalah  limbah  plastik.  Kebutuhan plastik sebagai kantong plastik, kemasan pangan atau  barang  semakin  lama  semakin  meningkat. Ini  dikarenakan  plastik  mempunyai  keunggulan dibandingkan  dengan  kemasan  seperti  logam atau  gelas,  yaitu  jauh  lebih  ringan,  harga  lebih murah, kemudahan dalam proses pembuatan dan aplikasinya,  dan  tidak  mudah  pecah  (Marbun, 2012).    Selain  Tiongkok,  Indonesia  adalah negara  pembuang  sampah  plastik  terbesar  ke laut.  Sampah  plastik  yang  dibuang  sembarangan dapat  meyumbat  saluran  air  dan  bahkan menumpuk  di  pintu-pintu  sungai  sehingga mengakibatkan  banjir.  Plastik  yang  ditimbun  di tanah  juga  sulit  terdegradasi.  Polimer  sintetis merupakan  bagian  utama  dari  plastik  akan terdegradasi  dalam  waktu  puluhan  bahkan ratusan  tahun.  Jika  dibakar,  plastik  akan menghasilkan  emisi  karbon  yang  mencemari (Gironi dan Piemonte, 2011).
Salah  satu  solusi  pemecahan  masalah  ini adalah  dengan  mengganti  bahan  dasar  plastik
konvensional  tersebut  menjadi  bahan  yang mudah  diuraikan  oleh  bakteri  pengurai,  yang disebut dengan plastik biodegradabel (bioplastik).  Keuntungan  dari  bioplastik  ini sangat  jelas,  yaitu  mengurangi  limbah  plastik yang semakin lama jumlahnya semakin bertambah. Bioplastik dirancang untuk memudahkan  proses  degradasi  terhadap  reaksi enzimatis  mikroorganisme  seperti  bakteri  dan jamur  (Avella,  2009).  Salah  satu  bahan  yang dapat  digunakan  sebagai  bahan  membuat bioplastik adalah pati. Pati menjadi material yang menjanjikan untuk bahan plastik karena sifatnya yang  universal,  dapat  diperbaharui,  dan  harga terjangkau (Ma dkk., 2009).
Komponen  bioplastik  berasal  dari  bahan baku  yang  dapat  diperbaharui  dan  mengandung pati  atau  selulosa.  Penggunaan  pati  dalam pembuatan  bioplastik  dikarenakan  pati  mudah didegradasi oleh alam menjadi senyawa-senyawa yang  lebih  sederhana.  Hingga  saat  ini  telah banyak  pengembangan  bioplastik  dari  bahan- bahan  alam  yang  telah  dilakukan,  misalnya  dari umbi-umbian  (Septiosari,  2014).  Salah  satu solusi  alternatif  yaitu  melalui  pengembangan plastik biodegradabel, dengan menggunakan pati
termoplastis  (Saputra  dkk.,  2015).  Ada  dua bahan  baku  utama  yang  dapat  dipakai  dalam pembuatan  plastik  biodegradabel,  yakni  produk dari  hewani  (kitosan)  dan  produk  tanaman  (pati dan selulosa).
Bahan  baku  yang  mengandung  pati  banyak terkandung pada tanaman-tanaman seperti umbi- umbian  yang  melimpah  di  Indonesia.  Salah satunya  umbi-umbian  ini  adalah  ubi  Nagara (Ipomoea batatas L)  yang  dapat dijadikan bahan baku  pembuatan  plastik  biodegradabel  karena memiliki  sumber  pati  yang  melimpah.  Menurut Darni  dan  Utami  (2010),  kelemahan  bioplastik berbahan  baku  pati  adalah  tidak  tahan  air (hidrofilik).  Penambahan  bahan  yang  bersifat hidrofobik  seperti  selulosa,  kitosan,  dan  protein dapat  dilakukan  untuk  memperbaiki  kelemahan ini. Setiani dkk. (2013) menyatakan penambahan kitosan  bertujuan  meningkatkan  sifat  mekanik pati.  Penambahan  selulosa  pada  pembuatan plastik biodegradabel dapat menambah sifat fisik dan mekanik pada plastik biodegradabel (Susanti,  2009).  Salah  satu  produk  turunan  dari selulosa adalah karboksimetil selulosa atau yang biasa  dikenal  dengan  CMC  (Carboxymethyl Cellulose).  CMC  banyak  digunakan  dalam industri  farmasi,  detergen,  tekstil,  kosmetik,  dan industri  pangan,  sedangkan  pada  bahan  pangan CMC  berfungsi  sebagai  pengental,  penstabil emulsi dan bahan pengikat (Nur dkk., 2016).
Berdasarkan  studi  literatur  yang  telah dilakukan,  sampai  saat  ini  penelitian  mengenai sintesis  bioplastik  pati  ubi  Nagara  dengan penambahan  CMC  ini  belum  pernah  dilakukan. Berdasarkan  latar  belakang  tersebut,  dalam penelitian  ini  dilakukan  analisis  pengaruh penambahan CMC terhadap karakteristik bioplastik  dari  pati  ubi  Nagara  yang  meliputi analisis gugus fungsi menggunakan spektrofotometer infra merah, daya serap dan uji ketahanan terhadap uap air, serta sifat mekanik.

## METODOLOGI

## Alat dan Bahan
Alat–alat  yang  digunakan  dalam  penelitian ini adalah hot plate stirrer (Stuart), neraca analitik (OHAUS),  gelas  ukur  (pyrex),  pengaduk  kaca, thermometer  raksa  (LOTUS),  cawan  petri (pyrex),  gelas  piala  (Schott  duran),  spatula  besi, Universal  Testing  Machine  (AND  MCT-2150), Fourier Transfrom Infra-Red Spectroscopy (Shimadzu Prestige 21), oven (Memmert), cawan
porselin  (Haldenwanger),  desikator  (Duran)  dan micrometer  (TOKI).  Sedangkan  bahan-bahan yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  pati ubi  Nagara,  carboxymethyl  cellulose  (CMC), gliserol, dan akuades.

## Prosedur kerja

## Proses pembuatan bioplastik
Gliserol  dan  Na-CMC  dicampurkan  dalam beberapa  variasi  komposisi  dalam  100  ml akuades.  Campuran  dimasukkan  ke  dalam  gelas piala dan diaduk menggunakan stirrer selama 50 menit,  kemudian  ditambahkan  pati  ubi  Nagara sebanyak 5 gram, lalu dipanaskan pada suhu 80- 90 o C  dan  dilakukan  pengadukan  menggunakan stirrer  dengan  waktu  40  menit.  Campuran didiamkan  terlebih  dahulu  sebelum  dilakukan pencetakan  selama  5  menit  untuk  menghindari adanya  gelembung-gelembung  pada  plastik. Campuran  yang  telah  diaduk  dituangk  pada cetakan  cawan  petri  lalu  dikeringkan  di  dalam oven  dengan  suhu  55 o C  selama  5-6  jam. Bioplastik  yang  diperoleh  kemudian  dianalisis menggunakan  spektrofotometer  infra  merah,  uji ketebalan  menggunakan  mikrometer  sekrup, analisi daya serap, ketahanan, laju transmisi uap air serta kekuatan mekaniknya. Variasi komposisi  CMC  pembuatan  bioplastik  secara detail ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Variasi komposisi CMC pembuatan bioplastik Komposisi Pati Gliserol CMC 1 5 gram 30% 0% 2 5 gram 30% 3% 3 5 gram 30% 6% 4 5 gram 30% 9% 5 5 gram 30% 12%

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Proses Pembuatan Bioplastik
Pembuatan  bioplastik  dalam  penelitian  ini menggunakan metode melt intercalation. Menurut  Aripin  dkk.  (2017),  metode  melt intercalation  merupakan  teknik  inversi  fasa dengan  penguapan  pelarut  setelah  proses pencetakan  yang  dilakukan  pada  plat  kaca.  Melt intercalation  merupakan  metode  yang  ramah lingkungan  karena  tidak  menggunakan  pelarut organik  yang  nantinya  dapat  menjadi  limbah.
Metode melt intercalation biokomposit bertujuan untuk  menguatkan  material,  yaitu  dengan  cara memanaskan  dan  mendinginkan  material  Aripin dkk. (2017).
Pembuatan bioplastik dengan variasi konsentrasi  CMC  bertujuan  untuk  mengetahui pengaruh  konsentrasi  CMC  terhadap  sifat  fisik
dan mekanik bioplastik yang dihasilkan. Pembuatan bioplastik divariasikan dengan jumlah  filler  0%,  3%,  6%,  9%,  dan  12%  CMC (b/b) dari pati yang dipergunakan.
Konsentrasi gliserol yang  digunakan adalah sebesar  30%  (b/b)  dari  berat  matriks  pati  ubi Nagara.  Penampakan  fisik  bioplastik  tanpa
Gambar 1. Penampakan fisik bioplastik dengan variasi penambahan:
a) 0% CMC; b) 3% CMC; c) 6% CMC;
d) 9% CMC; e) 12% CMC
Gambar 2. Spektrum FT-IR plastik biodegradabel dengan penambahan: a) 0% CMC; b) 3% CMC; c) 6% CMC; d) 9%
CMC; e) 12% CMC
penambahan  CMC  memiliki  warna  coklat transparan  sedangkan  penambahan  konsentrasi CMC  menghasilkan  bioplastik  yang  semakin transparan  dan  semakin  elastis.  Bioplastik  yang transparan  ini  ditimbulkan  oleh  penambahan CMC yang merupakan serbuk mudah larut dalam air sehingga penambahan CMC dengan konsentrasi  yang  berbeda  akan  menghasilkan bioplastik  dengan  penampakan  fisik  yang berbeda pula. Gambar 1 menunjukkan foto hasil bioplastik dengan variasi CMC 0%, 3%, 6%, 9%, dan 12%.

## Karakterisasi Analisis FTIR
Uji  FTIR  (Fourier  Transform  Infrared Spectroscopy)  dilakukan  untuk  menentukan perubahan  gugus  fungsi  pada  bioplastik  yang dihasilkan.  Identifikasi  gugus  fungsi  dalam sampel  berdasarkan  posisi  pita  serapan  dalam spektrum yang disajikan dalam Gambar 2.
Seperti  yang  terlihat  pada  Gambar  2 spektrum  FTIR  bioplastik  tanpa  penambahan CMC  dan  bioplastik  dengan  penambahan  CMC memiliki  daerah  serapan  yang  tidak  jauh berbeda.  Serapan  utama  yang  terdapat  pada bioplastik  ini  terdapat  pada  bilangan  gelombang sekitar  1030  cm -1 ,  1635  cm -1 ,  2920  cm -1 ,  dan 3420  cm -1 .  Daerah  area  sidik  jari  spektrum terdapat pada serapan panjang gelombang 1030 – 500  cm -1 yang  merupakan  gugus  spektrum regangan C-O dari ikatan C-O-C. Menurut Wang dkk.  (2009),  ikatan  C-O-C  berasal  dari  cincin anhydroglucose  starch.  Daerah  sidik  jari  dari spektrum  IR  ini  mengandung  sejumlah  besar puncak  serapan  untuk  berbagai  macam  ikatan
tunggal. Daerah serapan pada bilangan gelombang  1635  cm -1 merupakan  karakteristik dari gugus fungsi –C=O yang berasal dari CMC. Pita  serapan  pada  2920  cm -1 merupakan karakteristik  dari  gugus  C-H.  Ikatan  C-H  ini berasal  dari  pati,  CMC,  dan  juga  gliserol  yang digunakan  dalam  penelitian  ini.  Pita  serapan pada  bilangan  gelombang  3420  cm -1 merupakan karakteristik gugus fungsi O-H yang menunjukkan adanya ikatan hidrogen.
Gugus  OH  ini  berasal  dari  unit  glukosa, gliserol,  dan  CMC  sedangkan  ikatan  hidrogen terjadi  ketika  sebuah  molekul  atom  O  yang terdapat  pada  CMC  berinteraksi  dengan  atom  H dari amilosa dan amilopektin. Interaksi hidrogen juga dapat terjadi antar amilosa maupun amilosa dengan amilopektin (Setiawan dkk., 2015).
Gambar  2  juga  menunjukkan  bahwa spektrum  bioplastik  tanpa  penambahan  CMC dibandingkan dengan penambahan CMC menunjukkan  adanya  perbedaan  serapan  pada bilangan gelombang tertentu. Gambar 2 menunjukkan  hasil  FTIR  bioplastik  tanpa  CMC terlihat  adanya  serapan  gugus  OH  dalam intensitas yang kecil. Setelah ditambahkan CMC intensitas  serapan  bilangan  gelombang  menjadi semakin  lebar.  Hasil  analisis  FTIR  terhadap gugus  utama  bioplastik  dan  perbandingannya ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2 menunjukkan bahwa bioplastik dari pati  ubi  Nagara  dengan  CMC  sebagai  filler memiliki  gugus  fungsi  utama  O-H,  C-H,  -C=O, dan  C-O.  Hal  ini  sesuai  dengan  penelitian
Tabel 2. Hasil analisis FTIR terhadap gugus utama bioplastik dan perbandingannya
Gugus Fungsi Bilangan Gelombang Bioplastik (cm -1 ) (Saputro dkk, 2017) (Agustin dkk, 2016) 0% (b/b) CMC 3% (b/b) CMC 6% (b/b) CMC 9% (b/b) CMC 12% (b/b) CMC OH str. (Pati, gliserol, CMC) 3427,51 3382 3286 3426 3425,58 3425,58 3425,58 3425,58 3448,72 C-H str. (Pati, gliserol, CMC) 2881,65 2929 2880 2922 2924,09 2924,09 2924,09 2924,09 2924,09 C=O (CMC) - - 1635,64 1635,64 1635,64 1635,64 1635,64 C-O, C-C str. (Pati) 1026,13 894,97 - 1041,56 1033,85 1041,56 1026,13 1033,85
Saputro  dkk.  (2017), bahwa  gugus  fungsi  utama bioplastik dari pati ganyong dengan filler kitosan berupa  O-H,  C-H,  dan  C-O.  Pada  penelitian Agustin  dkk.  (2016)  dihasilkan  gugus  fungsi utama  bioplastik  dari  kitosan-pati  kulit  pisang kepok  dengan  penambahan  zat  aditif  berupa  O- H,  dan  C-H.  Dari  hasil  spektrum  bilangan gelombang  tidak  terjadi  pergeseran  yang signifikan.  Pergeseran  bilangan  gelombang puncak  terjadi  pada  serapan  gugus  OH  dari 3425,58  cm -1 menjadi  3448,72  cm -1 ,  serapan gugus  C-O  dari  1041,56  cm -1 menjadi  1033,85 cm -1 dan  1026,13  cm -1 .  Pergesaran  bilangan gelombang ini menunjukkan terjadinya perubahan tingkat energi. Pada gugus fungsi O-H energi  yang  dihasilkan  semakin  tinggi  sehingga terjadi peningkatan bilangan gelombang, sedangkan  pada  gugus  fungsi  C-O,  C-C  energi yang dihasilkan semakin rendah sehingga terjadi penurunan  bilangan  gelombang.  Hal  ini  sesuai dengan  rumus  energi  berbanding  lurus  dengan panjang  gelombangnya.  Semakin  rendah  energi yang  dihasilkan  semakin  stabil  suatu  molekul. Pada  spektrum  bilangan  gelombang  tidak ditemukan  adanya  puncak  gugus  fungsi  baru yang  muncul.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa bioplastik  yang  terbentuk  merupakan  hasil pencampuran secara fisik (Saputro dkk., 2017).

## Analisis ketebalan bioplastik
Bioplastik yang dihasilkan diukur ketebalannya  dengan  menggunakan  mikrometer sekrup.  Pengukuran  dilakukan  pada  lima  tempat yang berbeda untuk mendapatkan ketebalan rata- rata.  Hasil  analisis  ketebalan  yang  dimiliki bioplastik  pada  penelitian  ini  dapat  dilihat  pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil ketebalan bioplastik dengan CMC
sebagai filler CMC (%) Ketebalan (mm) 0 0,130 3 0,157 6 0,160 9 0,166 12 0,169
Tabel  3  menunjukkan  bahwa  ketebalan bioplastik  yang  semakin  meningkat  seiring dengan penambahan CMC. Hal ini sesuai dengan penelitian  yang  dilakukan  oleh  Nurindra  dkk. (2015)  yang memperoleh  nilai  ketebalan
bioplastik  dari  pati  propagul  mangrove  lindur yang semakin meningkat seiring dengan penambahan  konsentrasi  CMC  hingga  1,2%. Penelitian  Budiman  (2017)  juga  menunjukkan nilai ketebalan bioplastik yang semakin meningkat seiring dengan penambahan konsentrasi  pati  buah  lindur  hingga  2%. Peningkatan  ketebalan  pada  penelitian  ini disebabkan karena semakin banyak total padatan yang  terdapat  pada  larutan  maka  semakin  tebal pula  film  (Handayani,  2010).  Menurunnya ketebalan  dipengaruhi  oleh  banyaknya  padatan terlarut,  luas  permukaan,  distribusi  padatan terlarut,  dan  proses  pencetakan.  Ketebalan  yang paling  besar  pada  penelitian  ini  sebesar  0,169 mm  pada  penambahan  CMC  12%  (b/b).  Nilai ketebalan yang diperoleh tersebut sudah tergolong  baik  karena  berada  di  bawah  standar maksimal ketebalan bioplastik menurut Japanese Industrial Standart yaitu 0,25 mm (JIS, 1975).

## Analisis daya serap air bioplastik
Uji  daya  serap  air  bioplastik  dilakukan untuk mengetahui mudah atau tidaknya bioplastik  dalam  menyerap  air.  Bioplastik  yang baik ialah bioplastik yang sukar dalam menyerap air  yang  dicirikan  dengan  memiliki  nilai  daya serap  air  yang  semakin  rendah.  Hasil  analisis daya  serap  air  yang  dimiliki  bioplastik  pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil daya serap air bioplastik dengan
CMC sebagai filler CMC (%) Daya Serap Air (%) 0 36,364 3 41,270 6 46,341 9 51,724 12 56,604
Tabel  4  menunjukkan  hasil  daya  serap  air bioplastik  pada  penelitian  ini  mengalami peningkatan seiring dengan bertambahnya konsentrasi  CMC.  Peningkatan  ini  diperoleh akibat  adanya  air  yang  berdifusi  ke  film bioplastik.  Pada  penelitian  ini  digunakan  CMC sebagai  filler  yang  bersifat  hidrofilik,  maka semakin besar komposisi CMC yang ditambahkan  semakin  tinggi  pula  tingkat  daya serap air bioplastik. Hal ini juga dijelaskan pada penelitian  Siswanti  (2008)  menyatakan  bahwa peningkatan  jumlah  komponen  yang  bersifat
hidrofilik  diduga  menyebabkan  peningkatan persentase  daya  serap  air  bioplastik.  Pada penelitian  ini  digunakan  komposisi  bioplastik dari  pati,  gliserol,  dan  CMC.  Ketiga  bahan  ini bersifat hidrofilik sehingga mampu  mengikat air dan  dapat  membentuk  ikatan  hidrogen.  Nilai daya serap air terbaik pada penelitian ini sebesar 36,364% pada konsentrasi 0% CMC (b/b).

## Analisis ketahanan air bioplastik
Analisis  ketahanan  air  dilakukan  untuk mengetahui terjadinya ikatan dalam polimer serta tingkatan  atau  keteraturan  ikatan  dalam  polimer yang  ditentukan  melalui  persentase  penambahan berat polimer setelah terjadi penyerapan air. Sifat ketahanan  bioplastik  terhadap  air  ditentukan dengan uji swelling, yaitu persentase pengembangan  bioplastik  oleh  adanya  air, semakin  rendah  nilai  penyerapan  air  maka  sifat bioplastik akan semakin baik sedangkan semakin tinggi  penyerapan  air  maka  sifat  bioplastik  akan mudah  rusak  (Coniwanti  dkk.,  2014).  Hasil analisis  ketahanan  air  yang  dimiliki  bioplastik pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Hasil uji ketahanan air bioplastik
dengan CMC sebagai filler CMC (%) Ketahanan Air  (%) 0 63,206 3 50,086 6 54,486 9 44,023 12 32,458 Tabel  5  menunjukkan  ketahanan  air  yang dimiliki bioplastik pada penelitian ini cenderung mengalami penurunan seiring dengan bertambahnya  konsentrasi  CMC.  Hal  ini  sesuai dengan  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Rifaldi dkk. (2017) yang memperoleh nilai ketahanan air yang semakin rendah seiring dengan bertambahnya konsentrasi gliserol dan filler clay . Dari  hasil  yang  didapatkan  ketahanan  tertinggi sebesar  63,206%  dengan  konsentrasi  0%  CMC (b/b). Hal ini mengindikasikan bahwa penambahan CMC berpengaruh terhadap penyerapan  air.  Semakin  banyak  CMC  yang ditambahkan  membuat  film  mudah  untuk menyerap air dan menyebabkan ketahanan airnya semakin rendah. CMC yang bersifat hidrofilik ini membuat  air  mudah  masuk  ke  dalam  matriks bioplastik  dan  menyebabkan  bioplastik  mudah
rusak  atau  rapuh.  Nilai  ketahanan  air  terbaik pada  penelitian  ini  sebesar  63,206%  pada konsentrasi 0% CMC (b/b).

## Analisis laju transmisi uap air
Uji  laju  transmisi  uap  air  adalah  salah  satu uji  yang  menyatakan  jumlah  uap  air  yang  dapat melewati  lapisan  film  bioplastik.  Laju  transmisi uap  air  didapatkan  dari  selisih  berat  bioplastik dibagi luas permukaan per harinya. Hasil analisis transmisi  uap  air  yang  dimiliki  bioplastik  pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel  6  menunjukkan  hasil  laju  transmisi uap  air  yang  dimiliki  bioplastik  pada  penelitian ini  cenderung  mengalami  penurunan.  Jika dibandingkan  dengan  penelitian  Nurindra  dkk. (2015)  yang  melakukan  variasi  konsentrasi  0%, 0,2%,  0,4%,  0,6%,  0,8%,  1%,  dan  1,2%  CMC (b/b)  dari  pati  lindur  didapatkah  hasil  nilai transmisi  uap  air  semakin  berkurang  seiring dengan  penambahan  konsentrasi  CMC  hingga 1,2% CMC (b/b). Penelitian Agustin dkk. (2016) yang menunjukan hasil laju transmisi uap air dari pati  kulit  pisang  kepok  mengalami  penurunan seiring  dengan  penambahan  konsentrasi  ZnO hingga 5%.
Tabel 6. Hasil uji transmisi uap air bioplastik dengan CMC sebagai filler
CMC (%) Transmisi Uap Air (g/m 2 /hari) 0 35,032 3 20,701 6 10,350 9 6,370 12 9,554
Penurunan  nilai  transmisi  uap  air  terjadi karena  CMC  mempunyai  resistansi  yang  lebih baik  terhadap  air  jika  dibandingkan  dengan matriks  pati,  penambahan  CMC  memberikan penghalang  bagi  molekul  air  untuk  lewat  (Ma dkk.,  2009).  Bioplastik  yang  mempunyai konsentrasi  selulosa  dalam  hal  ini  digunakan CMC cenderung memiliki nilai transmisi uap air yang cenderung kecil seiring dengan penambahan  konsentrasi  CMC.  Hal  tersebut dikarenakan  CMC  mempunyai  gugus  OH  yang menghasilkan  ikatan  polimer-penguat  yang menggantikan  beberapa  ikatan  polimer-polimer dalam  bioplastik.  Gugus  OH  tersebut  dapat mengabsorbsi  dan  mengikat  air.  Nilai  transmisi
uap  air  terbaik  pada  penelitian  ini  sebesar  6,370 g/m2/hari  pada  penambahan  konsentrasi  CMC 9%  (b/b).  Nilai  transmisi  uap  air  ini  sudah memenuhi  Japanese  Industrial  Standart  2-1707 dimana nilai transmisi uap air maksimal adalah 7 g/m 2 /hari (JIS, 1975).

## Pengujian sifat mekanik
Uji sifat mekanik bertujuan untuk mengetahui karakteristik sifat mekanik bioplastik pati  ubi  Nagara  dengan  penambahan  CMC. Tensile  strength  adalah  ukuran  kekuatan  film secara  spesifik,  merupakan  tarikan  maksimum yang  dapat  dicapai  sampai  film  tetap  bertahan sebelum putus atau sobek (Krochta dan Johnston, 1997).  Elongasi  merupakan  perubahan  panjang maksimum  film  sebelum  terputus.  Pengujian sifat  mekanik  dilakukan  dengan  metode  uji ASTM  D638-02a-2002  untuk  uji  tarik  dan metode  uji  IK-MT-30.71  untuk  kuat  ulur (elongasi).  Hasil  pengujian  sifat  mekanik  pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Data hasil kuat tarik dan elongasi
bioplastik CMC (%) Kuat Tarik (N/mm 2 ) Elongasi (%) 0 0,2894 109,2 3 0,3574 111,0 6 0,3126 113,0 9 0,5281 114,7 12 0,4739 116,1
Tabel 7 menunjukkan bahwa nilai kuat tarik dan  elongasi  bioplastik  cenderung  mengalami peningkatan seiring dengan bertambahnya konsentrasi  CMC.  Tabel  7  menunjukkan  bahwa kuat  tarik  yang  dimiliki  bioplastik  pada penelitian  ini  umumnya  cenderung  mengalami kenaikan  seiring  dengan  peningkatan  jumlah CMC yang ditambahkan. Penelitian Rifaldi dkk. (2017)  tentang  pembuatan  bioplastik  dari  pati sagu  memperoleh  nilai  kuat  tarik  mengalami peningkatan seiring dengan bertambahnya konsentrasi filler clay hingga 12% (b/b). Hal ini mengindikasikan  bahwa  penambahan  CMC membuat  struktur  molekul  menjadi  amorf.  Pada struktur  molekul  amorf,  rantai-rantai  bercabang namun tidak tersusun secara rapat sehingga jarak antar  molekul  menjadi  lebih  jauh  dan  kekuatan ikatan  molekul  menjadi  melemah.  Lemahnya kekuatan  ikatan  molekul  dalam  film  ini
menyebabkan  semakin  rendahnya  gaya  yang dibutuhkan  untuk  memutuskan  film  tersebut (Devia, 2006). Kuat tarik terbaik pada penelitian ini  adalah  pada  penambahan  CMC  9%  sebesar 0,5281  N/mm2.  Nilai  kuat  tarik  ini  telah memenuhi  Japanese  Industrial  Standart  dimana kuat  tarik  minimum  adalah  0,35  N/mm 2 (JIS, 1975).
Tabel  7  menunjukkan  nilai  elongasi  yang dimiliki  bioplastik  mengalami  peningkatan seiring  bertambahnya  konsentrasi  CMC.  Hal  ini sesuai  dengan  penelitian  Nurindra  dkk.  (2015) yang  memperoleh  nilai  elongasi  dari  pati  lindur mengalami peningkatan seiring dengan penambahan  konsentrasi  CMC  sampai  1,2% (b/b).  Penelitian  Yuniarti  dkk.  (2014)  yang memperoleh  nilai  elongasi  dari  pati  sagu mengalami peningkatan seiring dengan penambahan  konsentrasi  asam  asetat  sampai 5,6%  (b/b).  Peningkatan  nilai  elongasi  ini dikarenakan  CMC  memiliki  gel  strength  yang tinggi.  Penggunaan  CMC  dalam  jumlah  yang lebih  besar  akan  meningkatkan  kemampuan mengikat  air  yang  lebih  baik  sehingga  matriks gel dapat meningkatkan persen pemanjangan dari film.  Elongasi  terbaik  pada  penelitian  ini  adalah pada penambahan CMC 12% sebesar 116,1%.

## KESIMPULAN
Penambahan  CMC  terhadap  hasil  sintesis bioplastik  dari  pati  ubi  nagara    berpengaruh terhadap karakteristik bioplastik yang dihasilkan, yaitu  meningkatkan  nilai  ketebalan,  daya  serap air,  kuat  tarik,  elongasi,  dan  menurunkan ketahanan,  serta  transmisi  uap  air.  Berdasarkan data  kuat  tarik  dan  laju  transmisi  uap  air  yang diperoleh, penambahan konsentrasi CMC optimum  adalah  sebesar  9%  CMC  (b/b)  dengan nilai  kuat  tarik  tertinggi  dan  transmisi  uap  air terendah  sebesar  0,5281  N/mm 2 dan  6,370 g/m2/hari.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada Laboratorium  Kimia  Biomaterial  Fakultas Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam, Universitas  Lambung  Mangkurat  yang  telah memberikan fasilitas untuk pelaksanaan penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Agustin, Y.E., Padmawijaya, K.S., 2016, Sintesis Bioplastik  dari  Kitosan  Pati-Kulit  Pisang Kepok  dengan  Penambahan  Zat  Aditif, J. Teknik Kimia, 10(2), 40-48.
Aripin,  S.,  Saing,  B.,  Kustiyah,  E.,  2017,  Studi
Pembuatan Bahan Alternatif Plastik
Biodegradable  dari  Pati  Ubi  Jalar  dengan Plasticizer  Gliserol  dengan  Metode  Melt
Intercalation, J.Teknik Mesin , 6(2), 18-23. Avella, M., Buarovska, A., Errico, M.E., Gentile,
G.,  Grozdno,  A.,  2009,  Eco-Challenges  of Bio-Based  Polymer  Composites, Materials , 2, 911-925.
Budiman,  J.,  2017,  Karakteristik  Bioplastik  dari Pati Buah Lindur ( Bruguiera gymnorrizha ). Skripsi, Fakultas  Pertanian,  Universitas Sriwijaya, Indralaya.
Coniwanti,  P.,  Laila,  L.,  Alfira,  M.R.,  2014, Pembuatan  Film  Plastik  Biodegradabel  dari Pati  Jagung  dengan  Penambahan  Kitosan dan  Pemplastis  Gliserol, J.Teknik  Kimia , 4(20), 22-30.
Darni, Y., Utami, H., 2010, Studi Pembuatan dan
Karakteristik Sifat Mekanik dan Hidrofobisitas  Bioplastik  dari  Pati  Sorgum.
J.  Rekayasa  Kimia  dan  Lingkunga n,  7(4), 88-93.
Delvia,  V.,  2006,  Kajian  Pengaruh  Penambahan
Dietilen  Glikol  sebagai  Pemplastis  pada Karakteristik Bioplastik dari Poli-B-
Hidroksialkanoat  (PHA)  yang  dihasilkan Ralstonia Eutropha pada Substrat Hidrolisat Pati  Sagu, Skripsi ,  Fakultas  Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Gironi,  F.,  Piemonte,  V.,  2011,  Bioplastic  and Petroleum-based  Plastics:  Strengs  and Weaknesses, Energy  Source ,  33,  1949- 1959.
Handayani, A., 2010, Pembuatan dan
Karakterisasi  Film  Biodegradable  dari Kitosan/PLA  (Polu  Lactid  Acid)  dengan Pemlastis  Polietilen  Glikol  (PEG), Skripsi ,
Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Japanese  Industrial  Standard  2-1707,  1975,
Japanese Standard Association, Japan
Krochta,  J.M.,  Johnston,  M.,  1997,  Edible  and Biodegradable  Polymer  Films:  Challenges and Opportunities, J. Food Tech ., 51(2), 61- 74.
Ma,  X.,  Chang,  P.R.,  Yang,  J.,  Yu,  J.,  2009, Preparation  and  Properties  of  Glycerol Plasticized-Pea Starch/Zinc Oxide Bionanocomposite, Biores.  Tech .,  100(11), 2832-41.
Marbun, E.S., 2012, Sintesis Bioplastik dari Pati Ubi  Jalar  Menggunakan  Penguat  Logam ZnO  dan  Penguat  Alami  Selulosa, Skripsi,
Fakultas  Teknik,  Universitas  Indonesia, Depok.
Nur,  R.,  Tamrin,  Muzzakar,  Z.,  2016,  Sintesis dan  Karakterisasi  CMC  (Carboxymethyl Cellulose)  yang  Dihasilkan  dari  Selulosa Jerami  Padi, J.  Sains  dan  Teknologi Pangan, 1(3), 222-231.
Nurindra, A.P., Alamjsah, M.A., Sudarno, 2015, Karakterisasi Edible Film dari Pati Propagul Mangrove  Lindur  (Bruguiera  gymnorrhiza) dengan  Penambahan  CMC  Carboxymethyl Cellulose  (CMC)  sebagai  Pemlastis, J. Ilmiah  Perikanan  dan  Kelautan ,  7(2),  125- 132.
Rifaldi,  A.,  Irdoni,  H.S.,  Bahruddin,  2017,  Sifat dan  Morfologi  Bioplastik  Berbasis  Pati Sagu  dengan  Penambahan Filler  Clay dan Plasticizer  Gliserol, J.  Online  Mahasiswa
Fakultas Teknik , 4(1), 1-7.
Saputra, A., Lutfi, M., Masruroh, E., 2015, Studi Pembuatan dan Karakteristik Sifat Mekanik Plastik  Biodegradable  Berbahan  Dasar  Ubi Suweg  (Amorphophallus  campanulatus), J. Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem, 3(1), 1-6.
Saputro,  A.N.C.,  Ovita,  L.,  2017,  Sintesis  dan Karakterisasi  Bioplastik  dari  Kitosan-Pati Ganyong  (Canna  edulis). J.  Kimia  dan Pendidikan Kimia , 2(1), 13-21.
Septiosari,  A.,  Latifah,  L.,  Kusumastuti,  E.,
2014, Pembuatan dan Karakterisasi
Bioplastik  Limbah  Biji  Mangga  dengan Penambahan Selulosa dan Gliserol, Indo. J. Chem. Sci ., 3(2), 157-162.
Setiani,  W.,  Sudiarti,  T.,  Rahmidar,  L.,  2013,
Preparasi dan Karakterisasi Edible Film dari Poliblend Pati Sukun-kitosan, Valensi , 3(2), 100-109.
Setiawan,  H.,  Faizal,  R.,  Amrullah,  A.,  2015, Penentuan  Kondisi  Optimum  Modifikasi Konsentrasi  Plasticizer  Sorbitol  PVA  Pada Sintesa  Plastik  Biodegradable  Berbahan Dasar  Pati  Sorgum  dan  Kitosan  Limbah Kulit  Udang. J.Sains  dan  Teknologi, 13(1), 29-38.
Siswanti,  2008,  Karakterisasi  Edible  Film  dari Tepung  Komposit  Glukomanan  Umbi  Iles- Iles  ( Amorphopallus  Muelleri  Blume )  dan Tepung Maizena, Skripsi , Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Susanti,  Jasruddin,  Subaer,  2009,  Sintesis Komposit Bioplastik Berbahan Dasar Tepung  Tapioka  dengan  Penguat  Serat
Bambu, J.  Sains  dan  Pendidikan  Fisika ,
11(2), 179-184. Yuniarti,  L.I.,  Hutomo,  G.S.,  Rahim  A.,  2014, Sintesis dan Karakterisasi Bioplastik Berbasis  Pati  Sagu  ( Metroxylon sp). Agrotekbis , 2(1), 38-46.
Wang,  N.,  Zhang,  X.,  Han,  N.,  Bai,  S.,    2009.
Effect of Citric Acid and Processing on The Performance of Thermoplastic Strach/Montmorillonite Nanocomposites. Carbohydrate Polym , 76(1), 68-73.