Sintesis dan karakterisasi plastik biodegradable berbasis pati nasi aking dan kitosan cangkang udang

Abstract

Bahan plastik memiliki sifat yang sulit terurai, sehingga diperlukan jenis plastik baru yaitu plastik biodegradable yang dapat didaur ulang secara biologis karena terbuat dari bahan organik seperti kitosan dari limbah cangkang udang dan amilosa dari pati. Cangkang udang digunakan sebagai bahan dasar karena mengandung kitosan yang memiliki beberapa sifat menguntungkan yakni biocompatibility, biodegradabillity, hydrophilicity dan antibacterial. Sedangkan limbah nasi aking juga dapat diolah menjadi plastik biodegradable karena kandungan polimernya yakni amilosa dan amilopektin yang bisa membentuk lapisan tipis. Tujuan penelitian ini adalah mensintesis dan mengkarakterisasi plastik biodegradable berbasis pati beras aking dan kitosan cangkang udang. Kedua bahan tersebut dicampur menggunakan plasticizer gliserol agar menghasilkan lapisan plastik yang elastis melalui sistem solution casting. Variabel yang digunakan berupa komposisi kitosan 2, 1.5 dan 1 gr serta konsentrasi gliserol 1%, 1.5% dan 2%. Dalam penelitian ini diperoleh hasil struktur mikro pada variasi kitosan 1 gr : 1% gliserol yang memiliki nilai persentase degradasi paling besar terdapat lekukan dan sedikit gelembung udara (pinhole) dibandingkan dengan struktur mikro dari plastik biodegradable dengan variasi kitosan 2 gr : 2% gliserol. Hal ini menandakan bahwa spesimen plastik dengan variasi kitosan 1 gr : 1% gliserol memiliki sifat fisik yang lebih baik untuk diaplikasikan sebagai plastik konvensional.

The plastic material has properties that are difficult to decompose, so a new type of plastic is needed, namely biodegradable plastic that can be recycled biologically because it is made from organic materials such as chitosan from shrimp shell and amylose from starch. Shrimp shells are used as basic ingredients because they contain chitosan which has several beneficial properties namely biocompatibility, biodegradability, hydrophilicity and antibacterial. Meanwhile, aking rice waste can also be processed into biodegradable plastic because of its polymer content, namely amylose and amylopectin, which can form a thin layer. The purpose of this research is to synthesize and characterize biodegradable plastics based on aking rice starch and shrimp shell chitosan. Both materials are mixed using a glycerol plasticizer to produce an elastic-plastic layer through a solution casting system. The variables used were the composition of chitosan 2, 1.5 and 1 g and the glycerol concentration of 1%, 1.5% and 2%. In this study, the results of the microstructure of the chitosan variation of 1 gr: 1% glycerol with the greatest percentage degradation value were indentations and a few air bubbles (pinhole) compared to the microstructure of biodegradable plastic with a variation of chitosan 2 gr: 2% glycerol. This indicates that plastic specimens with a variation of 1 gr: 1% glycerol chitosan have better physical properties to be applied as conventional plastics.