Lampiran 1 : Format Halaman
GELAR TEKNOLOGI KIMIA XVIII “BIOPLASTIK dari WHEY TOFU SEBAGAI PENGGANTI P LASTIK BERBAHAN BAKU KIMIA” KIMIA”
Disusun oleh: Siti Mutiara (2016430024/2016) (2016430024/2016) Lilis sholihah (2016430014/2016) (2016430014/2016)
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA JAKARTA 2017
i
Lampiran 2 : Halaman Pengesahan HALAMAN PENGESAHAN 1. Judul karya tulis
:BIOPLASTIK DARI WHEY TOFU
PENGGANTI PLASTIK BERBAHAN KIMIA 2. Sub Tema
: Lingkungan
3. Ketua pelaksana a.) Nama lengkap
: Siti Mutiara
b.) NIM
: 2016430024
c.) Jurusan /Fakultas
: Teknik Kimia/ Teknik
d.) Perguruan tinggi
: Universitas Muhammadiyah Jakarta
e.) No.telp/Hp
: 089680171218/087777793696
f.) email
:
[email protected]
4. Jumlah anggota
: 1Orang
5. Dosen pembimbing a.) Nama Lengkap dan Gelar
: Dra. Sri Anastasia Yudistirani M.Si
b.) NIDN
: 0321066401
c.) No.telp/Hp
: 082310687810 Jakarta, 20 September 2017 Menyetujui,
Ketua Jurusan/Ketua Prodi
(
Ketua Pelaksana
)
NIDN
(
Siti Mutiara
NIM. 2016430024 Mengetahui,
Wakil Dekan
Dosen Pembimbing
Bidang Kemahasiswaan
( NIDN
)
(Dra. Sri Anastasia Y. M.Si) NIDN.0321066401
)
ii
Lampiran 3 :Lembar Orisinilitas LEMBAR ORISINILITAS KARYA TULIS
Yang bertanda tangan dibawah ini
: Siti Mutiara
Nama Ketua Tim
: Siti Mutiara
Universitas/Institut/Politektik
:Universitas muhammadiyah jakarta
NIM
:2016430024
Alamat
:Jl.Raya Tarumajaya Rt/Rw 02/19 Ds.setia asih Kec.Tarumajaya Bekasi
Dengan ini menyatakan bahwa karya tulis dengan judul “BIOPLASTIK dari WHEY TOFU PENGGANTI PLASTIK BERBAHAN BAKU KIMIA”,
yang
diikutsertakan dalam Lomba Karya Tulis Ilmiah Nasional GTK XVIII adalah benar merupakan karya tulis kami dan belum pernah dipublikasikan dijurnal terakreditasi ataupun menjadi juara dalam perlombaan sejenis pada event lain. Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenar-benarnya. Jika kemudian kami menyalahi aturan, karya tulis berhak didiskualifikasi dari perlombaan tersebut.
Jakarta, 20 september 2017
Diketahui, Dosen pembimbing
Yang membuat pernyataan
(Dra.Sri Anastasia Y. M.Si)
(
Siti Mutiara
)
iii
Lampiran 4. Lembar Surat Pernyataan
SURAT PERNYATAAN
Nama Ketua
: Siti Mutiara
Nama Anggota
: Lilis Sholihah
Dosen pembimbing
: Dra.Sri Anastasia Y. M.Si
Asal Perguruan Tinggi
: Universitas Muhamadiyah Jakarta
Judul Karya Tulis
: Bioplastik dari whey tofu pengganti plastik berbahan baku kimia
Dengan ini kami menyatakan akan mengikuti Lomba Karya Tulis Ilmiah Nasional (LKTIN) GTK XVIII yang diadakan oleh KMTK UMS dan menerima segala keputusan yang dibuat oleh juri. 20 SEPTEMBER 2017
Ketua Kelompok
iv
Lampiran 5. Format abstraksi Bioplastik dari “whey tofu” pengganti plastik berbahan baku kimia Siti mutiara, Lilis Sholihah Jurusan teknik kimia, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Jakarta. Kota Jakarta Email
[email protected]
Limbah plastik termasuk salah satu permasalahan lingkungan yang paling memprihatinkan di Indonesia,bahkan ratusan ribu ton plastik setiap tahunnya dibuang ke lingkungan dan Indonesia adalah Negara terbesar kedua setelah cina yang mengotori lingkungan dengan plastik tersebut. Plastik akan terurai dalam waktu 450 sampai 600 tahun. Maka dari itu, diperlukan plastik yang ramah lingkungan agar dapat mengurangi pencemaran. Limbah cair sisa produksi “whey tofu” adalah limbah yang berlimpah, sisa produksi tahu yang biasanya dibuang kesungai dan menimbulkan bau yang tidak sedap, upaya untuk mengurangi daya cemar dari whey tofu ini kita dapat menggunakan proses bioteknologi yang ramah lingkungan untuk menghasilkan bioplastik yang dapat terurai secara alamiah. Dan ternyata bisa kita manfaatkan dan bernilai ekonomis, whey tofu dapat dibuat sebagai bahan baku bioplastik. Diharapkan whey tofu ini dapat dimanfaatkan sebagai pengganti plastik berbahan baku kimia yang bahan bakunya juga sudah mulai menipis. Metode yang digunakan pembuatan bioplastik yaitu metode casting (cetakan) dengan penambahan plasticizer gliserin melalui tiga tahap yaitu pembuatan nata de soya, pembuatan bioplastik, dan analisa sample bioplastik (ketebalan, kuat tarik, dan uji ketahanan air). Dengan demikian bioplastik ini menjadi solusi juga menjadi solusi atas keterbatasan bahan baku plastik yang kian menipis.
Kata kunci : whey tofu, bioplastik, plastik, nata de soya
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan karunia-Nya, karya tulis ilmiah ini dapat diselesaikan guna memenuhi salah satu persyaratan keikutsertaaan Lomba Karya Tulis Ilmiah Nasional (LKTIN) yang diadakan oleh KMTK UMS.Penulis berharap agar proposal ini dapat menjadi pintu gerbang untuk kelangsungan penelitian penulis. Dalam penulisan proposal ini, tentunya masih jauh dari sempurna. Hal ini dikarenakan karena keterbatasan pengetahuan yang dimiliki. Oleh karena itu, dalam rangka melengkapi kesempurnaan dari penulisan proposal ini diharapkan adanya saran dan kritik yang dapat diberikan bersifat mambangun. Pada kesempatan yang baik ini, tak lupa penulis menghaturkan terimakasih kepada semua pihak yang telah memberikan bimbingan, pengarahan,nasehat dan pemikiran dalam penulisan proposal ini, terutama Dosen Pembimbing yang kami cintai yaitu Ibu Dra. Sri Anastasia Y. M.Si.
vi
Daftar isi
Lampiran 1. Cover Lampiran 2. Halaman pengesahan Lampiran 3. Lembar orisinalitas Lampiran 4. Lembar surat pernyataan Lampiran 5. Abstrak Kata pengantar Daftar isi Daftar tabel Daftar gambar BAB I Pendahuluan 1.1 Latar belakang 1.2 Perumusan masalah 1.3 Tujuan penelitian 1.4 Manfaat penelitian BAB II Tinjauan pustaka 2.1 Industri tahu 2.2 Bioplastik 2.3 Gliserin BAB III Metode penelitian 3.1Alat dan bahan 3.2Cara kerja 3.2.1 pembuatan gliserin dari minyak jelantah 3.2.2 pembuatan starter Acetobacter xylinum 3.2.3 pembuatan nata de soya 3.2.4 pembuatan bioplastik dari whey tofu BAB IV Pembahasan BAB V Kesimpulan Daftar pustaka
1
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Limbah adalah salah satu permasalahan yang paling memprihatinkan di Indonesia. Seiring dengan pertumbuhan penduduk yang kian pesat, produksi limbah juga semakin meningkat pesat, termasuk limbah plastik. Penggunaan plastik dalam kehidupan sehari – hari sudah sangat umum sehingga limbah plastik yang ada di Indonesia pun jumlahnya sudah sangat banyak, bahkan diperkirakan limbah plastik di Indonesia telah mencapai ribuan ton. Sampah plastik termasuk sampah non-organik yang butuh waktu sangat lama untuk dapat terdegradasi dengan sempurna. Plastik baru dapat terdegradasi dalam waktu 450 hingga 600 tahun (Andira Rahmawati dkk, 2011). Negara maju seperti Amerika telah mengembangkan polimer dengan bahan yang bersifat terbarui. Polimer yang dikembangkan dari tanaman berupa pati, selulosa, lignin dari mikroorganisme dalam bentuk PLA (polylactic acid), dan dari hewan dalam bentuk kitin, kitosan, kasein, gelatin. Limbah cair sisa produksi tahu adalah limbah yang berlimpah, sisa produksi tahu yang biasanya dibuang kesungai dan hanya menimbulkan bau yang tidak sedap yang menimbulkan pencemaran lingkungan.Jumlah air tahu yang dihasilkan oleh industri pembuatan tahu kira kira 15-20 l/kg bahan baku kedelai. Sedangkan bahan pencemarannya kira-kira untuk TSS sebesar 30 g/kg bahan baku kedelai,BOD 65g/kgbahan baku kedelai dan COD 130 g/kg bahan baku kedelai (EMDI&BAPEDAL, 1994).Padahal dalam limbah cair sisa produksi tahu masih terdapat kandungan protein yang bisa dimanfaatkan sebagai bahan produk oleh produsen tahu, salah satunya adalah menjadikan limbah tahu menjadi nata de soya. Dengan mengggunakan Acetobacter xylinum bakteri ini membentuk lapisan yang dikenal dengan nata. Proses pembuatan nata cenderung mudah selama memenuhi prinsip dan kondisi terbentuknya. Prinsip pembuatan nata ada pada bahan baku yang kadar karbohidratnya cukup untuk pertumbuhan bakteri seperti limbah tahu. Selulosa bakteri yang dihasilkan oleh Acetobacter xylinum dapat dikembangkan menjadi bioplastik. Dengan penambahan plasticizer gliserin, Plasticizer adalah senyawa yang memungkinkan plastik yang dihasilkan tidak kaku dan rapuh.
2
Sebagian besar platicizer sintetis yang digunakan berasal dari golongan ftalat. Berdasarkan penelitian, ester turunan asam ftalat ini dapat membahayakan kesehatan, bahkan dapat menyebabkan kematian. Dalam penelitian ini, penulis mencoba menghasilkan plasticizer yang lebih aman, yaitu gliserin yang dihasilkan sebagai hasil samping reaksi transesterifikasi alkohol dengan minyak jelantah(Andira 2008). Proses pembuatan plasticizer yang berasal dari minyak jelantah juga diharapkan dapat membantu memecahkan permasalahan limbah minyak jelantah, terutama sebagai hasil aktivitas rumah tangga. Berbagai hal di atas menuntut suatu solusi dalam menghasilkan plastik yang mudah diuraikan sempurna dalam waktu singkat serta berasal dari bahan lain selain sumber energi fosil. Bioplastik , sebagai plastik yang berasal dari bahan yang ramah lingkungan dapat dijadikan salah satu solusinya. Bioplastik memiliki beberapa keunggulan dibandingkan plastik sintetis. Selain sifatnya yang mudah terurai, proses pembuatan Bioplastik juga menghasilkan lebih sedikit emisi karbon dibandingkan prosespembuatan plastik biasa dan lebih aman.
1.2 Perumusan Masalah
1. Apakah limbah tahu (whey tofu) dapat dimanfaatkan sebagai pembuatan plastik yang ramah lingkungan? 2. Apa pengaruh yang ditimbulkan dalam penambahan plasticizer gliserin? 3. Apakah gliserin yang diperoleh sebagai hasil proses transesterifikasi digunakan sebagai plasticizer dalam pembuatan plastik dari limbah tahu? 4. Apakah bioplastik dapat berfungsi sama dengan plastik berbahan baku kimia?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah: 1. Menanggulangi sampah plastik dan pencemaran limbah tahu 2. Mengevaluasi kelayakan limbah tahu sebagai bahan baku pembuatan plastik yang ramah lingkungan tanpa berbahan baku kimia 3. Mengevaluasi kemampuangliserin hasil transesterifikasi minyak jelantah sebagai zat plasticizer dalam pembuatan plastik
3
4. Menguji bioplastik terhadap kekuatan melalui uji tarik dan ketahanan terhadap air 1.4 Manfaat penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dengan harapan dapat memberikan manfaat sebagai berikut: 1. Mengurangi daya cemar dan memberi nilai tambah pendapatan produsen tahu dari limbah cair “whey tofu”. 2. Bagi pemerintah dan masyarakat, pemanfaatan pembuatan bioplastik ini dapat mengatasi masalah
pencemaran sampah plastik, limbah cair/whey tofu dan
minyak jelantah dikalangan rumah tangga.
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Whey Tofu
Limbah cair tahu memang belum banyak dikenal olehmasyarakat. Hal ini disebabkan karena masyarakat beranggapan bahwa limbah cair tahu tidak bisa dimanfaatkan menjadi sesuatu yang berharga atau bermanfaat karena hanya menimbulkan bau yang tidak sedap dan langsung dibuang ke lingkungan sehingga menimbulkan permasalahan baru yaitu pencemaran lingkungan. Padahal didalam limbah cair sisa produksi tahu masih terdapat kandungan protein yang bisa dimanfaatkan sebagai bahan produk oleh produsen tahu, salah satunya adalah menjadikan limbah tahu menjadi nata de soya. Kandungan bahan organik limbah cair umumnya terdiri atas protein kurang lebih 65%, lemak kurang lebih 25%, dan karbohidrat kurang lebih 25% (Muh Ahzari, 2014). Selain itu limbah tahu ini tidak berbahaya sehingga bisa ditangani langsung. Sedangkan untuk limbah kulit pisang atau singkong ataupun penggunaan kulit singkong akan mengeluarkan biaya yang lebih banyak dan sumbernya yang terbatas. 2.2 Bioplastik
Bioplastik merupakan plastik yang terbuat dari biopolimer, yang dapat digunakan layaknya seperti plastik konvensional, namun akan terurai hancur oleh aktivitas mikroorganisme menjadi hasil akhir air dan gas karbondioksida setelah habis terpakai dan dibuang ke lingkungan. Karena sifatnya yang dapat kembali ke alam, bioplastik termasuk bahan plastik yang ramah lingkungan. 2.3 Gliserin
gliserin merupakan humaktan atau pelembab yang mampu mengikat air dari udara dan dapat melembabkan kulit pada kondisi atmosfer sedang atau kondisi kelembaban tinggi.(Deni, 2012) ‘Gliserin memiliki banyak kegunaan yaitu dapat digunakan untuk membuat dinamit, kecantikan, dan kesehatan. Selain itu, gliserin merupakan potensi unsur sebagai bahan plasticizer. Plasticizer merupakan komponen plastik yang memberikan elastisitas dan kekuatan bagi plastik.(Anonim 3,2010).
5
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat dan bahan
Alat
Gelas kimia Corong pisah Gelas ukur Stirer Penangas Spatula Corong Pipet tetes Karet Koran Pisau Blender Saringan
Bahan
Minyak jelantah Limbah tahu Alkohol Acetobacter xylinum Asam cuka Aquadest Air kelapa Buah nanas
3.2 Cara kerja 3.2.1 Pembuatan gliserin dari minyak jelantah
Minyak jelantah yang digunakan adalah minyak jelantah sisa rumah tangga yang telah dipakai dua kali penggorengan dengan warnakecoklatan. Tahap pertama adalah penyaringan minyak jelantah hingga yang tersisa hanya minyak saja. Penyaringan dilakukan dengan menggunakan saringan kecil lalu dilanjutkan dengan kertas saring. Saringan dari kertas saring dapat digantikan dengan menggunakan kain bersih.Hasil penyaringan ditampung kedalam gelas kimia. Minyak jelantah dan alkohol dicampurkan dengan komposisi 1:3, campuran antara minyak jelantah dan alkohol dipanaskan dengan suhu 75 ᵒC sambil diaduk hingga merata. Pemanasan dilakukan hingga terlihat adanya dua fase pada campuran kira-kira satu jam (Andira Rahmawati dkk, 2011) Campuran didinginkan lalu dipindahkan ketabung reaksi.gliserin berada dibawah campuran, kedua campuran dipisahkan dengan melakukan dekantasi atau bisa juga dengan menggunakan pipet.
6
3.2.2 Pembuatan starter Acetobacter xylinum
Untuk
membuat
starter Acetobacter
xylinum kita
tidak
perlu
membelinya, karena kita bisa membuat sendiri. Tahap pertama siapkan buah nanas, air kelapa, gula, pisau, blender, saringan, dan botol. Nanas dikupas dan dibersihkan, kemudian dipotong kecilkecil dan dihancurkan dengan blender. nanas yang telah di haluskan disaring hingga tinggal ampasnya. Yakinkan sari nanas sudah terpisah dengan ampasnya. Ampas nanas, air kelapa yang sudah disaring serta gula dicampur. campuran dimasukkan kedalam botol, kemudian ditutup rapat dan dibiarkan selama 2-3 minggu sampai terbentuk lapisan putih diatas campuran tersebut. Lapisan putih ini adalah koloni bakteri Acetobacter xylinum yang merupakan bibit untuk pembuatan nata.(Anonim) 3.2.3
Pembuatan nata de soya
Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan dalam penelitian. Menyiapkan limbah tahu untuk disaring dan dipisahkan dari kotoran-kotoran yang terdapat pada limbah tahu tersebut. Lalu limbah tahu dipanaskan hingga mendidih, lalu limbah tahudidinginkan kira-kira 2-3 jam. Setelah didinginkan limbah tahu dituangkan kedalam nampan dengan ditambahkan 10 gr ZA lalu diaduk sampai rata. Kemudian ditambahkan asam cuka lalu diaduk sampai rata dan diinokulasi dengan Acetobacteri xylinum. Kemudian nampan ditutup dengan kain bersih dan diikat dengan karet dan disimpan didalam ruangan tertutup agar tidak terkena sinar matahari, lalu difermentasikan selama 7 hari. Setelah itu akan dihasilkan nata de soya, lapisan nata de soya memiliki ketebalan 1 cm atau beberapa mm. 3.2.4
Pembuatan bioplastik dari limbah tahu
Nata de soya dipanen dan dipotong seperti dadu, dan dikeringkan di dalam oven dengan suhu 80
0
C selama 12 jam. Setelah dikeringkan, lalu
dihaluskan dengan blender dan ditambahkan aquadest 50 ml hingga menjadi pulp. Lalu pulp nata de soya dipanaskan dengan ditambahkan 10 ml gliserin, dan 5 ml asam cuka. Di panaskan 75 0C hingga seperti lem. Lalu dicetak dan dikeringkan kembali didalam oven selama 24 jam dengan suhu 60 0C.
7
Gambar 1. Skema kerja penelitian Minyak jelantah+ Alkohol
Limbah tahu
1) 2) 3) 4) 5)
Disaring Dipanaskan Didinginkan Dicetak Diinokulasikan dengan Acetobacter xylinum
Dipanaskan & diaduk
Nata de soya gliserin
Bubur Nata de soya ditambahkan gliserin dan asam cuka
Bioplastik
Uji mekanik
Data
8
BAB IV PEMBAHASAN Bioplastik
Hasil bioplastik ini berupa lembaran tipis yang berwarna putih kekuningan, transparan, dan elastis. kemudian diuji ketahanannya terhadap kuat tarik, uji ketahanan terhadap air, dan uji ketebalan untuk mengetahui standar kelayakannya. Ketebalan plastik yang didapat adalah 0,03 mm
Gambar 2. Gliserin
Gambar 3. Pembuatan pulp
Gambar 4. Pencetakan
Gambar 5. Bioplastik
Pengaruh konsentrasi gliserin
Penambahan gliserol yang terlalu banyak akan menurunkan kekuatan tariknya, dan akhirnya akan mengurangi elastisitas dari bioplastik. Hal ini disebabkan karena penambahan gliserin ini akan menurunkan tegangan antar molekul yang menyusun matrik pada bioplastik, serta dengam penambahan volume gliserin akan menurunkan kemampuan dispersi dari padatan dan menghasilkan sifat fisik yang lemah. Pengaruh pemanasan
Suhu pemanasan dijaga berkisar 500C hingga 600C agar struktur bioplastik tidak pecah, jika suhu tinggi akan mengakibatkan struktur bioplastik lebih kaku. Uji tarik
Elastisitas ini merupakan sifat mekanis dari bioplastik. Kuat tarik ini menentukan kekuatan dari bioplastik ini, pada penelitian yang masih awal ini cukup dilakukan secara manual Uji ketahanan air
Uji ketahanan air, dilakukan untuk menentukan porositas bioplastik yang dihasilkan terhadap kekedapan air.
9
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN
Limbah tahu (whey tofu) dapat dimanfaatkan sebagai pembuatan plastik yang ramah lingkungan dengan penambahan plasticizer gliserin dengan demikian diharapkan bioplastik dapat berfungsi sama dengan plastik berbahan baku kimia
SARAN
1. Memanfaatkan limbah tahu dan minyak jelantah menjadi bioplastik kita dapatkan keuntungan berganda yaitu mengurangi daya cemar dan menyediakan bahan baku pengganti biji plastik yang berasal dari bahan kimia. 2. Mengevaluasi kelayakan limbah tahu sebagai bahan baku pembuatan plastik yang ramah lingkungan tanpa berbahan baku kimia
10
Daftar Riwayat Hidup
Nama Tempat, tanggal lahir Perguruan tinggi Jurusan/Fakultas E-mail Media sosial Karya ilmiah yang pernah dibuat
: Siti Mutiara : Bekasi, 8 mei 1999 : Universitas Muhammadiyah Jakarta : Teknik kimia / Teknik :
[email protected] : Siti mutiara :
Nama Tempat, tanggal lahir Perguruan tinggi Jurusan/Fakultas E-mail Media sosial Karya ilmiah yang pernah dibuat
: Lilis Sholihah : Bekasi, 29 september 1998 : Universitas Muhammadiyah Jakarta : Teknik kimia / Teknik :
[email protected] : Lilis sholihah :
11
