pengaruh temperatur dan rasio reagen terhadap
TRANSCRIPT
i
i
PENGARUH TEMPERATUR DAN RASIO REAGEN TERHADAP
TRANSESTERIFIKASI PATI SAGU DENGAN MINYAK
GORENG BEKAS 10X PENGGORENGAN
DALAM MEDIA CO2 BERTEKANAN
LAPORAN PENELITIAN
Disusun untuk memenuhi tugas akhir guna mencapai gelar
sarjana di bidang Ilmu Teknik Kimia
Oleh :
Gabriella Leticia Tung (2013620050)
Pembimbing :
Dr. Henky Muljana, S.T., M.Eng
Dr. Ir. Asaf Kleopas Sugih
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN
BANDUNG
2017
ii
iii
iv
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur dan terimkasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat, hikmat, kasih
karunia, dan penyertaan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian
yang berjudul ―Pengaruh Temperatur Dan Rasio Reagen Terhadap Transesterifikasi
Pati Sagu Dengan Minyak Goreng Bekas 10x Penggorengan Dalam Media CO2
Bertekanan‖. Penulis menyadari banyak sekali hambatan dan rintangan yang dihadapi
selama proses penyusunan laporan penelitian ini. Tetapi berkat saran, kritik, serta dorongan
semangat dari berbagai pihak maka laporan penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik.
Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada:
1. Dr. Henky Muljana, S.T., M. Eng dan Dr. Ir. Asaf Kleopas Sugih selaku dosen
pembimbing yang dengan sabar telah membimbing, mengarahkan, memberi
masukkan dan pengetahuan kepada penulis selama penelitian ini berlangsung.
2. Orang tua, keluarga, dan UNPAR 2 yang senantisa memberikan dukungan,
semangat, dan doa kepada penulis selama penelitian ini berlangsung.
3. Teman-teman teknik kimia yang selalu memberi dukungan dan semangat kepada
penulis selama penelitian ini berlangsung.
Penulis menyadari bahwa penelitian ini masih ada beberapa kekurangan oleh
karena itu Penulis sangat berterima kasih apabila ada saran yang membangun sehingga
penulis dapat lebih baik lagi dikemudiaan hari. Semoga laporan penelitian ini bermanfaat
bagi para pembaca.
Bandung, 12 Juli 2017
Penulis
vi
DAFTAR ISI
Halaman Judul ............................................................................................................ i
Lembar Pengesahan .................................................................................................... ii
Surat Pernyataan ......................................................................................................... iii
Lembar Revisi ............................................................................................................ iv
Kata Pengantar ............................................................................................................ v
Daftar Isi ..................................................................................................................... vi
Daftar Gambar ............................................................................................................ ix
Daftar Tabel ................................................................................................................ xi
Intisari ......................................................................................................................... xii
Abstract ....................................................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .................................................................................................. 1
1.2 Tema Sentral Masalah ...................................................................................... 3
1.3 Identifikasi Masalah ......................................................................................... . 3
1.4 Premis-premis ................................................................................................... 4
1.5 Hipotesis Penelitian .......................................................................................... 5
1.6 Tujuan Penelitian .............................................................................................. 5
1.7 Manfaat Penelitian ............................................................................................ 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pati .................................................................................................................... 6
2.1.1 Amilosa ................................................................................................. 7
2.1.2 Amilopektin .......................................................................................... 8
2.1.3 Pati Sagu ............................................................................................... 8
2.2 Modifikasi Pati ................................................................................................. 9
2.2.1 Modifikasi Fisika .................................................................................. 9
2.2.1.1 Gelatinisasi ............................................................................. 9
2.2.1.2 Heat Moisture Treatment ........................................................ 10
2.2.1.3 Annealing ............................................................................... 10
vii
2.2.2 Modifikasi Kimia .................................................................................. 11
2.2.2.1 Hidrolisis Pati ......................................................................... 12
2.2.2.2 Oksidasi Pati ........................................................................... 12
2.2.2.3 Transesterifikasi ..................................................................... 12
2.3 Minyak Nabati .................................................................................................. 13
2.3.1 Minyak Kelapa Sawit ........................................................................... 14
2.4 Pelarut ............................................................................................................... 16
2.4.1 Superkritik CO2 .................................................................................... 17
2.5 Pati Thermoplastik dalam Media Superkritik CO2 .......................................... 18
2.6 Plastik Biodegradable ....................................................................................... 19
BAB III BAHAN DAN METODE PENELITIAN
3.1 Waktu Penelitian .............................................................................................. 22
3.2 Lokasi Penelitian .............................................................................................. 22
3.3 Alat dan Bahan ................................................................................................. 22
3.3.1 Alat ....................................................................................................... 23
3.3.2 Bahan .................................................................................................... 24
3.4 Prosedur Percobaan .......................................................................................... 24
3.4.1 Percobaan Pendahuluan ........................................................................ 25
3.4.1.1 Analisis Kadar Air dalam Pati ................................................ 25
3.4.1.2 Pengukuran Kandungan Asam Lemak Bebas ........................ 26
3.4.2 Percobaan Utama .................................................................................. 28
3.5 Analisis Sampel ................................................................................................ 29
3.5.1 Fourier Transform Infrared (FT-IR) .................................................... 29
3.5.2 Hydrogen Nuclear Magnetic Resonance (H-NMR) ............................. 29
3.5.3 X-ray Diffraction (XRD) ...................................................................... 30
3.5.4 Scanning Electron Microscopy (SEM) ................................................. 31
3.6 Matriks Percobaan ............................................................................................ 31
3.7 Jangka Waktu Penelitian .................................................................................. 32
viii
BAB IV PEMBAHASAN
4.1 Percobaan Pendahuluan ..................................................................................... 33
4.1.1 Penentuan Kadar Air pada Pati Sagu ..................................................... 33
4.1.2 Penurunan Kadar Asam Lemak Bebas (FFA)
Minyak Goreng Bekas ........................................................................... 33
4.2 Percobaan Utama ............................................................................................... 34
4.3 Analisa Pati Ester Hasil Reaksi Transesterifikasi ............................................. 35
4.4 Sifat Fisikokimia Produk .................................................................................. 39
4.4.1 Ester Content ......................................................................................... 39
4.4.1.1 Pengaruh Rasio Reagen Terhadap Perolehan EC ............... 41
4.4.1.2 Pengaruh Temperatur Terhadap Perolehan EC ................... 42
4.4.1.3 Penentuan Ester Content dengan Metode HNMR ................. 42
4.4.2 Kristalinitas ........................................................................................... 44
4.4.3 Bentuk Morfologi Granula ..................................................................... 47
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 49
5.2 Saran ..................................................................................................... 49
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 51
LAMPIRAN A ........................................................................................................... 57
LAMPIRAN B ........................................................................................................... 61
LAMPIRAN C ........................................................................................................... 65
LAMPIRAN D ........................................................................................................... 69
LAMPIRAN E ........................................................................................................... 76
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Susunan Struktur Pati dari Level Molekular
ke Granular ................................................................................. 7
Gambar 2.2 Struktur Amilosa ........................................................................ 7
Gambar 2.3 Struktur Amilopektin ................................................................. 8
Gambar 2.4 DSC Thermograms dari Pati Gandum Komersil
(BDH 30265) ............................................................................. 11
Gambar 2.5 Bentuk Umum Reaksi Transesterifikasi .................................... 13
Gambar 2.6 Reaksi Transesterifikasi pada Minyak Nabati ........................... 13
Gambar 2.7 Hidrolisis pada Trigliserida ....................................................... 14
Gambar 2.8 Diagram Fasa Karbon Dioksida Murni ...................................... 17
Gambar 3.1 Skema Rangkaian Alat Reaktor Bertekanan Tinggi .................. 23
Gambar 3.2 Prosedur Penentuan Kadar Air pada Pati Sagu .......................... 25
Gambar 3.3 Prosedur Pengukuran Kadar Asam Lemak Bebas ..................... 26
Gambar 3.4 Prosedur Penurunan Kadar Asam Lemak Bebas ....................... 27
Gambar 3.5 Prosedur Run Utama .................................................................. 28
Gambar 3.6 Pola dari Fasa Quartz, Cristobalite, dan Glass ........................... 30
Gambar 4.1 Perbandingan Pati Native (kiri) dengan Pati Ester (kanan) ...... 35
Gambar 4.2 Pati Ester (Dari kiri ke kanan dengan variasi
temperatur 80, 100, 120 oC) ....................................................... 36
Gambar 4.3 Pati Ester (Dari kiri ke kanan dengan variasi
minyak/pati 2,3,4 mol/mol AGU) ......................................... 36
Gambar 4.4 Hasil Analisa FTIR Pati Native dan Pati Ester .......................... 37
Gambar 4.5 Penentuan Golongan Proton H pada Metil Ester ....................... 38
Gambar 4.6 Hasil HNMR pada Pati Native dan Pati Ester ............................ 39
Gambar 4.7 Pengaruh Temperatur dan Rasio Reagen
Terhadap Nilai EC ...................................................................... 40
x
Gambar 4.8 Letak Puncak Kuat dan Lemah pada Pati Native ...................... 45
Gambar 4.9 Hasil Analisa XRD ..................................................................... 46
Gambar 4.10 Bentuk Morfologi Granula Pati Ester EC Terbesar (a),
Pati Ester Terkecil (b), dan Pati Native (c) dengan
Perbesaran 500x ......................................................................... 47
Gambar 4.11 Bentuk Morfologi Granula Pati Ester EC Terbesar (a),
Pati Ester Terkecil (b), dan Pati Native (c) dengan
Perbesaran 1000x ....................................................................... 48
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Karakteristik Gelatinisasi .................................................................... 10
Tabel 2.2 Komposisi Minyak Kelapa Sawit ....................................................... 14
Tabel 2.3 Komposisi Trigliserida dalam Minyak Kelapa Sawit ........................ 15
Tabel 2.4 Standar Plastik Mudah Terurai ........................................................... 20
Tabel 3.1 Matriks Percobaan .............................................................................. 31
Tabel 3.2 Jangka Waktu Penelitian ................................................................... 32
Tabel 4.1 Nilai Ester Content dengan Metode Titrasi Hidrolisis ...................... 40
Tabel 4.2 Nilai Degree of Substitution dengan Metode Titrasi Hidrolisis ......... 40
Tabel 4.3 Penentuan Nilai y ............................................................................... 43
Tabel 4.4 Perbandingan Nilai EC Metode Titrasi Hidrolisis
dengan Metode HNMR ..................................................................... 44
Tabel 4.5 Posisi Puncak Berdasarkan Tipe Kristal ............................................ 45
Tabel 4.6 Derajat kristalinitas Pati Native dan Pati Ester .................................. 47
xii
INTISARI
Kebutuhan akan plastik yang terus meningkat seiring dengan pertambahan jumlah
penduduk dunia tidaklah dibarengi dengan pengolahan sampah plastik yang memadai. Hal
tersebut menyebabkan tercemarnya udara, air, dan tanah oleh sampah-sampah plastik yang
berbahaya bagi kesehatan. Selain itu, menipisnya minyak bumi yang merupakan bahan
baku utama dari plastik juga menjadi suatu permasalahan lain mengingat pentingnya
kegunaan plastik bagi manusia dewasa ini. Oleh karena itu diperlukan bahan baku plastik
lain yang renewable dan ramah lingkungan. Pati dipilih karena merupakan bahan yang
renewable dan dapat dimanfaatkan menjadi biopolimer setelah dilakukan modifikasi yang
sesuai. Pati yang digunakan pada penelitian ini adalah pati sagu karena jumlahnya yang
melimpah di Indonesia. Pada penelitian ini diteliti kondisi optimum dari reaksi modifikasi
pati sagu menjadi pati ester, dimana pati ester yang dihasilkan haruslah memenuhi kriteria
sebagai bahan baku pembuatan bioplastik yang mudah terurai dan ramah lingkungan.
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah transesterifikasi. Reaksi
transesterifikasi berlangsung dengan cara mereaksikan pati sagu dengan minyak goreng
bekas 10x penggorengan menggunakan pelarut superkritik CO2 yang ramah lingkungan.
Penelitian ini diawali dengan percobaan pendahuluan yaitu penentuan kadar air dalam pati,
penentuan karakteristik dari minyak goreng bekas, penentuan kadar asam lemak bebas
pada minyak goreng bekas, dan pengurangan jumlah asam lemak bebas. Percobaan utama
dari penelitian ini adalah reaksi transesterifikasi dalam reaktor bertekanan tinggi yang
dilangsungkan selama 1,5 jam pada tekanan 150 bar dan dengan menggunakan katalis
K2CO3. Kondisi operasi yang divariasikan dalam penelitian ini adalah temperatur reaksi
(80, 100, dan 120 oC) dan rasio reagen terhadap pati (2, 3, 4 mol/mol AGU). Produk pati
ester yang didapat kemudian di analisis secara kuantitatif maupun kualitatif dengan
menggunakan metode titrasi hidrolisis, FT-IR, H-NMR, SEM, dan XRD. Parameter
kuantitatif yang diamati adalah nilai ester content dari produk pati aster yang terbentuk dan
derajat kristalinitas, sedangkan parameter kualitatif yang diamati adalah jenis-jenis gugus
fungsi dan struktur granula dari pati ester yang terbentuk.
Hasil Penelitian menunjukkan bahwa reaksi transesterifikasi pati sagu
menggunakan reagen minyak goreng bekas 10 kali penggorengan dengan menggunakan
pelarut CO2 bertekanan berhasil untuk dilakukan. Hal tersebut dikarenakan analisa FT-IR
dan H-NMR yang dilakukan menunjukkan adanya penambahan senyawa baru dimana pada
hasil analisa FT-IR terlihat ada penambahan gugus C=O sedangkan pada analisa H-NMR
terlihat ada penambahan gugus asam lemak dari minyak goreng yang tersubstitusi pada
pati. Nilai EC terbesar yang didapatkan dari penelitian ini adalah 195,7 dengan kondisi
temperatur 100oC dan rasio reagen terhadap pati sebesar 2 mol/mol AGU. Nilai EC terkecil
yang didapatkan dari penelitian ini adalah 85,4 dengan kondisi temperatur 120oC dan rasio
reagen terhadap pati sebesaar 4 mol/mol AGU. Hasil analisa XRD menunjukkan adanya
perubahan derajat kristalinitas pada pati ester tapi tidak mengubah tipe kristal dimana pati
ester yang terbentuk tetap memiliki kristal tipe A. Hasil analisa SEM menunjukkan bahwa
granula pati ester lebih menggumpal satu sama lain dibandingkan dengan granula pati
native.
Kata Kunci : Pati Sagu, Transesterifikasi, Super Kritik CO2, Minyak Goreng Bekas.
xiii
ABSTRACT
The need of plastic that continues to increase along with the increase of world
population is not accompanied by adequate plastic waste management. Polluted air, water,
and soil by plastic waste will cause negative effect to environment and health. In addition,
the depletion of petroleum, the main raw material of plastic has also become another
problem because the usage of plastic nowdays is crucial for humans. Based on those
problem, we need to develop another plastic raw materials that are renewable and
environmentally friendly. Starch is chosen because it is a renewable material and can be
utilized as biopolymer after appropriate modification. Starch used in this study is sago
starch because of its abundant amount in Indonesia. In this research, the optimum
condition of sago starch modification reaction to produce ester starch is being studied. The
ester starch produced must meet the criteria as the raw material of bioplastic making which
is easy to decompose and environmentally friendly.
Method used in this research was transesterification. The transesterification
reaction took place by reacting sago starch with 10 times used cooking oil using eco-
friendly supercritic CO2 as solvents. This research began with a preliminary experiment,
that was determination of moisture content in starch, determination of free fatty acid
content in used cooking oil, and reduction of free fatty acid amount. The main experiment
of this study was a transesterification reaction in a high-pressure reactor that was carried
out for 1.5 hours at 150 bar pressure using K2CO3 as catalyst. Operating conditions varied
in this study were temperature (80, 100, and 120oC) and reagent ratio to starch (2, 3, 4
mol/mol AGU). The ester product obtained was then analyzed both quantitatively and
qualitatively using hydrolysis titration, FT-IR, H-NMR, SEM, and XRD. The quantitative
parameters observed were the ester content values and the degree of crystallinity of the
starch ester product, while the qualitative parameters observed were the types of functional
groups and granular structures of the starch ester formed.
The experiment results showed that the reaction of transesterification of sago
starch using 10 times used cooking oil reagent with pressurized CO2 as solvent can be
done. This is because the analysis of FT-IR and H-NMR performed showed the addition of
new compounds. FT-IR analysis showed there was addition of C=O group while on H-
NMR analysis showed there was addition of fatty acid chains. The largest EC value
obtained from this study was 195.7 with temperature variation used is 100°C and reagent
to starch ratio used is 2 mol/mol AGU. The smallest EC value obtained from this study
was 85.4 with temperature variation used is 120oC and reagent to starch ratio used is 4
mol/mol AGU. The XRD analysis showed a change in degree of crystallinity of starch
ester but did not change the crystalline type, so the starch ester still had type A crystals.
The SEM analysis showed that the starch ester granules more agglomerate to each other
than the native starch granules.
Keywords : Sago Starch, Transesterification, Supercritic CO2, Used Cooking Oil.
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sampah plastik menjadi salah satu masalah lingkungan yang belum dapat
terselesaikan sampai saat ini. Kebutuhan akan plastik yang kian meningkat seiring dengan
pertambahan jumlah penduduk dunia tidak dibarengi dengan pengolahan sampah plastik
yang memadai. Misal, penanganan sampah plastik dengan cara pembakaran menyebabkan
pencemaran udara (beracun). Penimbunan sampah plastik pun menjadi sulit dilakukan
karena terbatasnya lahan sedangkan mendaur ulang plastik yang saling tercampur
membutuhkan biaya yang mahal dan memerlukan energi yang besar. Selain itu, minyak
bumi yang menjadi bahan baku dari plastik juga semakin terbatas jumlahnya sedangkan
sebanyak 6% dari produksi minyak bumi dunia digunakan untuk pembuatan plastik [1].
Menurut Kementrian Perindustrian, di Indonesia sendiri jumlah konsumsi plastik sudah
mencapai angka 1,9 juta ton pada tahun 2013 dan diperkirakan jumlah tersebut akan terus
meningkat [2].
Satu kantong plastik yang hanya digunakan beberapa waktu saja membutuhkan
waktu 1000 tahun untuk dapat terurai. Plastik tidak bersifat biodegradable melainkan
photodegradable dimana matahari memecah-mecahkan plastik menjadi partikel-partikel
kecil. Degradasi ini menghasilkan racun kedalam lingkungan dan menyebabkan polusi
pada tanah, udara, dan air [3]. Partikel-partikel plastik tersebut akan terhirup atau tertelan
oleh hewan yang artinya ketika manusia mengkonsumsi hewan yang mengandung plastik
tersebut, partikel-partikel plastik tersebut juga masuk ke dalam tubuh manusia. Komponen-
komponen dalam plastik seperti bisphenol A (BPA), polybrominated diphenyl ethers
(PBDE), tetrabromo bisphenol A (TBBPA) dan phthalates merupakan komponen
pengganggu endokrin (EDCs) yang dapat mengganggu sistem endokrin dengan cara
berkompetitif dengan hormon steroid endogenus untuk berikatan dengan reseptor dan
hormon transport protein. Sebuah studi yang dilakukan juga mengatakan bahwa EDCs ikut
andil dalam perkembangan sel kanker pada tubuh [4].
Meskipun ada banyak permasalahan yang ditimbulkan oleh plastik, namun plastik
masih banyak dibutuhkan untuk menunjang kehidupan manusia. Oleh karena itu dunia
memerlukan suatu plastik yang ramah lingkungan dan terbuat dari bahan-bahan organik
2
yang tidak berbahaya bagi kesehatan maupun lingkungan seperti pada penelitian ini
dimana pati sagu dan minyak goreng bekas digunakan sebagai bahan baku pembuatan
plastik dalam pelarut super kritik CO2.
Pati dari sagu dipilih karena potensinya yang sangat besar di Indonesia yaitu
dengan produksi sagu mencapai 8,4-13,6 juta ton pertahun. Luas areal sagu di dunia
mencapai sekitar 2 juta hektar dan sekitar 50% nya ada di Indonesia dimana 90%
diantaranya tersebar di Papua. Dengan meningkatkan kegunaan sagu sebagai bahan baku
bioplastik, maka permintaan sagu dipasaran akan meningkat dan akan berdampak juga bagi
perekonomian masyarakat di wilayah Papua khususnya. Pati sagu perlu dimodifikasi
terlebih dahulu sebelum digunakan menjadi bahan baku pembuatan bioplastik. Modifikasi
yang dilakukan dalam penelitian ini adalah dengan mereaksikan pati dan minyak goreng
bekas sehingga terbentuk pati ester.
Minyak goreng bekas dipilih karena minyak yang langsung dibuang ke lingkungan
dapat menyebakan berbagai permasalahan. Pembuangan minyak ke lingkungan, misal ke
saluran air, akan meningkatkan jumlah nutrisi dalam saluran air tersebut sehingga
menambah jumlah tikus dan wabah lainnya. Selain itu limbah minyak juga dapat
menyebabkan penyumbatan pada saluran air sehingga perusahaan-perusahaan makanan
yang memerlukan penggorengan harus menyediakan sistem pengolahan limbah yang tidak
murah untuk memroses limbah minyak sebelum dibuang ke lingkungan. Dengan
digunakannya minyak goreng bekas pada pembuatan bioplastik berbahan dasar pati ini
diharapkan dapat membantu mengatasi permasalahan-permasalahan yang disebutkan
diatas.
Sampai pada saat ini, modifikasi pati menjadi pati ester untuk dijadikan bioplastik
sudah banyak dilakukan namun masih menggunakan pelarut Dimetil Sulfoksida (DMSO)
yang beracun dan tidak ramah lingkungan sehingga membatasi komersialisasi proses. Oleh
karena itu penelitian ini mencoba untuk menggantikan DMSO dengan pelarut super kritik
CO2 yang lebih ramah lingkungan. Super kritik CO2 dipilih karena merupakan pelarut yang
baik dalam membantu proses modifikasi fisika maupun kimia dari polisakarida seperti pati
[5].
Beberapa penelitian telah dilakukan untuk memodifikasi pati sagu dengan
menggunakan pelarut super kritik CO2 tetapi nilai DS atau EC dari pati ester yang
3
terbentuk belum cukup besar dan juga sifat-sifat mekanik dari pati ester tersebut belum
memenuhi standar dari plastik biodegradable. Seperti penelitian yang dilakukan oleh
Henky Muljana5 dimana modifikasi pati sagu dilakukan dengan menggunakan reaktan
asetat anhidrida dan vinil laurat dalam pelarut subkritik CO2 namun DS yang dihasilkan
tidak terlalu besar, yaitu 0,09-0,47 saja. Penelitian ini kemudian dilanjutkan oleh
mahasiswa-mahasiswa UNPAR [6,7,8,9,10,11] dengan memvariasikan reagen, temperatur,
tekanan, rasio jumlah katalis, dan rasio reagen. Sejauh ini penelitian yang sudah dilakukan
adalah dengan menggunakan reagen asetat anhidrat, vinil laurat, metil palmitat, metil oleat,
metil laurat, metil miristat, dan minyak goreng bekas 1x penggorengan dengan rasio
bervariasi dari 2,5-7. Temperatur yang digunakan bervariasi dari 80-150 oC, tekanan
bervariasi dari 80-210 bar, dan katalis yang pernah digunakan adalah K2CO3 dengan rasio
bervariasi dari 0,1-0,4. DS yang diperoleh dari penelitian-penelitian yang dilakukan oleh
mahasiswa-mahasiswa UNPAR adalah berkisar antara 0,031-0,8991 dan EC yang
diperoleh berkisar antara 127,575-896,5161. Nilai DS yang diharapkan adalah berkisar 2-3
sehingga diperlukan penelitian yang lebih lanjut mengenai pengaruh suhu dan rasio reagen
karena semakin tinggi suhu semakin tinggi pula nilai DS yang didapatkan dan juga karena
reagen yang digunakan berbeda dengan penelitian sebelumnya, yaitu minyak goreng bekas
10x penggorengan, maka perlu dicari rasio optimumnya.
1.2 Tema Sentral Masalah
Untuk mengatasi permasalahan yang ditimbulkan oleh limbah plastik dan
menipisnya bahan baku dari plastik sementara kebutuhan akan plastik semakin meningkat
maka dilakukan penelitian dengan tema sentral masalah berupa pembuatan plastik dari
proses modifikasi pati sagu menggunakan reagen minyak goreng bekas 10x penggorengan
dalam pelarut super kritik CO2.
1.3 Identifikasi Masalah
1. Bagaimana pengaruh suhu terhadap ester content?
2. Bagaimana pengaruh rasio reagen terhadap ester content?
3. Bagaimana karakteristik pati ester yang terbentuk?
4
1.4 Premis-Premis
Jenis pati Jenis
reaktan
Jenis
katalis
Rasio
reaktan
Rasio
katalis
Waktu
reaksi Tekanan Temperatur DS/ EC Literatur
Sagu Asetat
anhidrida NaOAc 2-5 0,4 1 jam 60 bar 50-100 °C 0,09-0,47 [6]
Sagu Vinil laurat K2CO3 3 0,1-0,4 1,5 jam 80 bar 80-100 °C 0,0432-0,8991 [7]
Sagu
Metil
palmitat K2CO3 3 0,1 1,5 jam 100-150 bar 100-120 °C 0,042-0,455
[8]
Metil oleat K2CO3 3 0,1 1,5 jam 100-150 bar 100-120 °C 0,069-0,343
Sagu
Metil
laurat K2CO3 3 0,1 1,5 jam 100-150 bar 100-120 °C 0,031-0,166
[9] Metil
miristat K2CO3 3 0,1 1,5 jam 100-150 bar 100-120 °C 0,034-0,307
Sagu Minyak
goreng 3 0,1-0,4 150-210 bar 130 °C 19,244-86,373 [54]
Sagu Minyak
goreng 3-7 0,1 100-150 bar 130 °C 20,4346-299,1643 [54]
Sagu Minyak
goreng K2CO3 2,5-4 0,1 1,5 jam 150 bar 100-150 °C 374,2710-896,5161 [10]
Sagu Minyak
goreng K2CO3 3 0,1-0,4 1,5 jam 150-210 bar 120 °C 127,575-820,125 [11]
5
1.5 Hipotesis Penelitian
1. Semakin tinggi temperatur semakin tinggi nilai ester content
2. Semakin kecil rasio reagen semakin tinggi nilai ester content
3. Semakin tinggi nilai ester content maka karakteristik pati ester yang dihasilkan akan
semakin hidrofobik dan amorf
1.6 Tujuan Penelitian
1. Mempelajari pengaruh temperatur yang menghasilkan ester content paling tinggi
2. Mempelajari pengaruh rasio reagen yang menghasilkan ester content paling tinggi
3. Mempelajari karakteristik dari pati ester yang terbentuk
1.7 Manfaat Penelitian
1.7.1 Bagi Industri
Manfaat bagi industri plastik adalah penggantian pelarut DMSO menjadi super kritik
CO2 yang lebih ramah lingkungan sehingga memungkinkan untuk diproduksi dalam skala
besar.
1.7.2 Bagi Pemerintah
Manfaat bagi pemerintah adalah memberikan solusi terhadap permasalahan-
permasalahan yang ditimbulkan oleh sampah plastik dan juga memberikan kemudahan
dalam mengolah plastik sebab mudah untuk terurai.
1.7.3 Bagi Masyarakat
Manfaat bagi masyarakat adalah masyarakat dapat menggunakan plastik yang aman
bagi kesehatan karena berasal dari bahan alami dan bebas dari EDCs yang mengganggu
kesehatan.
1.7.4 Bagi Peneliti
Manfaat bagi peneliti adalah peneliti mendapatkan wawasan baru mengenai kondisi
proses yang baik dalam pembuatan plastik biodegradable