Perpustakaan Digital ITB

Plastik digunakan sebagai bahan pengemas makanan karena harganya yang murah dan mudah difabrikasi. Polimer utama dalam pembuatan plastik terbentuk dari sumber daya tidak terbarukan yang dapat mencemari lingkungan seperti polietilen dan polipropilen. Beberapa penelitian terkait bioplastik untuk pengemas makanan dilakukan untuk mengurangi pencemaran lingkungan yang diakibatkan oleh pemakaian plastik komersial. Bioplastik sebagai pengemas makanan memiliki karakteristik dapat memperpanjang umur simpan makanan, meningkatkan kualitas dan keamanan, anti mikroba dan anti oksidan yang baik. Bahan baku bioplastik biasanya terbuat dari pati, lignin, selulosa, dan rumput laut. Indonesia termasuk produsen besar rumput laut di dunia. Namun, rumput laut masih dominan ekspor dalam bentuk mentah (raw dried seaweed), sehingga diperlukan ektraksi atau pengolahan rumput laut menjadi produk turunannyan seperti karageenan, alginat, dan agar untuk meningkatkan nilai ekonomisnya.Agar dihasilkan dari ektraksi rumput laut Glacillaria sp. yang memiliki kekuatan gel dan pembentuk film yang kuat, biokompatibilitas yang baik, serta proses ektraksinya sederhana, sehingga dapat menjadi kandidat kuat sebagai bahan baku bioplastik pengemas makanan. Agar merupakan polimer yang memiliki kekuatan yang lebih tinggi dari bahan alami yang biasa digunakan untuk aplikasi pengemas makanan. Namun, bioplastik berbasis agar masih memiliki beberapa kekurangan yaitu stabilitas termal rendah, kurang fleksibel dan rapuh. Filler ditambahkan ke dalam campuran bioplastik untuk meningkatkan sifat fisik dan mekanik bioplastik sebagai pengemas makanan. Nanopartikel silika merupakan bahan yang tidak toksik, memiliki gugus hidroksil di permukaan, serta luas permukaan yang besar sehingga dapat menjadi filler yang baik untuk bioplastik agar sebagai pengemas makanan. Tujuan penelitian ini adalah mencari metode terbaik dalam pembuatan bioplastik dari agar dengan penambahan Nanopartikel silika (SiO2) sebagai filler dan pemlastis gliserol untuk aplikasi pengemas makanan. Penelitian ini juga akan mempelajari efek penambahan filler nanopartikel silika pada sifat fisik dan mekanik bioplastik yang dihasilkan. Pembuatan bioplastik dilakukan dengan mencampurkan agar dan gliserol dengan perbandingan 3:1 (b/b) dan penambahan nanopartikel silika dengan variasi komposisi 0%, 1%, 2%, 3%, 4%, dan 5% (b/b) menggunakan metode melt mixing dan dicetak menggunakan metode compression molding.Optimasi metode menggunakan ultrasonikasi dilakukan untuk meningkatkan kehomogenan dispersi nanopartikel silika dalam matriks agar. Karakterisasi yang dilakukan meliputi uji awal nanopartikel silika dan pada bioplastik meliputi uji gugus fungsi, uji mekanik, uji morfologi, uji densitas, uji kelembapan, uji sudut kontak, uji swelling, uji stabilitas termal, uji kristalinitas, uji permeabilitas air (WVTR), uji biodegradasi, uji aplikasi sebagai pengemas makanan. Perlakuan ultrasonikasi meningkatkan nilai uji tarik dan modulus elastisitas bioplastik secara signifikan dimana pada bioplastik optimum dengan konsentrasi nanopartikel silika 5% (b/b) melalui ultrasonikasi menunjukkan nilai uji tarik sebesar 51,62 MPa dengan nilai elongasi sebesar 63,16% dan modulus elastisitas sebesar 1,014 GPa. Hasil uji mekanik dikonfirmasi dengan mikrograf penampang melintang SEM yang menunjukkan bahwa dengan perlakuan ultrasonikasi pencampuran terlihat lebih homogen. Rapat massa, permeabilitas, kelembaban dan stabilitas termal bioplastik meningkat seiring dengan penambahan konsentrasi nanopartikel silika, sedangkan hidrofobisitas (sudut kontak dan nilai swelling) cenderung stabil. Puncak endotermik tidak muncul pada pengujian DSC bioplastik dengan penambahan nanopartikel silika. Berdasarkan spektrum FT-IR menunjukkan ikatan intermolekular bioplastik terjadi melalui gugus fungsi C-H, C-O, C-O-C, sulfat ester, dan ikatan peptida. Gugus fungsi bioplastik cenderung sama dengan konstituen pembentuknya. Penambahan nanopartikel silika melalui ultrasonikasi cenderung menurunkan laju biodegradasi dan kristalinitas bioplastik.