Pkm Indo Baru

PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA BIOPLASTIK BERBAHAN DASAR TONGKOL JAGUNG zea mays) SEBAGAI ALTERNATIF PENGGANTI PLASTIK ( zea

BIDANG KEGIATAN: PKM GT

Disusun Oleh: Muhamad Saifudin

(115040201111341) (115040201111341) Angkatan 2011

Saffar Slamet Riadi

(115040200111169) (115040200111169) Angkatan 2011

Ninuk Cahyani

(115040201111152) (115040201111152) Angkatan 2011

Azzura Najmie F T

(115040201111346) (115040201111346) Angkatan 2011

Laela Chamadah

(115040213111040) (115040213111040) Angkatan 2011

UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2012

HALAMAN PENGESAHAN PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA

1. Judul kegiatan

2. Bidang kegiatan 3. Ketua pelaksana kegiatan a. Nama Lengkap b. NIM c. Program Studi d. Universitas e. Alamat rumah dan No.Telp f. Alamat Email 4. Anggota Pelaksana Kegiatan 5. Dosen Pendamping a. Nama Lengkap dan Gelar b. NIP c. Alamat Rumah dan No,Telp

: Bioplastik Berbahan Dasar Tongkol Jagung ( Zea mays) Sebagai Alternatif Pengganti Plastik : () PKM-AI (√) PKM-GT : Muhamad Saifudin : 115040201111341 115040201111341 : Agroekoteknologi Agroekoteknologi : Universitas Brawijaya Malang : Jl. Gajayana gg. 3b Malang 083846220393 : [email protected] [email protected] : 4 Orang : : :

Malang, 14 Juni 2012 Menyetujui, Pembantu Dekan III Fakultas Pertanian,

Ketua Pelaksana Kegiatan,

Dr. Ir. Budi Prasetya, MP

Muhamad Saifudin

NIP. 19610701 198703 1 002

NIM. 115040201111341 115040201111341

Pembantu rektor III,

Dosen Pendamping,

Ir. H. RB. Ainurrasyid, MS

Dr. Ir. Toto Himawan, SU.

NIP. 19950618 198103 1 002

NIP. 19551119 198303 1 002

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah Yang Maha Esa berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan karya

tulis dengan judul “Bioplastik Berbahan Dasar

Tongkol Jagung ( Zea mays) Sebagai Alternatif Pengganti Plastik ” dengan baik. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimaksaih kepada mbak Ria Febri, selaku asisten tutorial dan sebagai pendamping dalam peyusunan karya tulis ini, serta teman-teman yang telah memberikan kritik dan saran sehingga karya tulis ini dapat terselesaika t erselesaikan n dengan baik. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan Magang Kerja ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran untuk penyempurnaan penyempurnaan laporan Magang Kerja ini. Semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi pembaca dalam meningkatkan pengetahuan dan wawasan.

Malang, 14 Juni 2012

Penulis

RINGKASAN

Dalam kehidupan sehari-hari manusia banyak memanfaatkan plastik sebagai bahan-bahan yang yang dapat membantu manusia. Namun, plastik yang sudah tidak dapat didaur ulang kembali dapat membahayakan manusia, karena banyaknya plastik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroba di dalam tanah dan bertambah banyak setiap harinya. Banyaknya sampah plastik di lingkungan sekarang membuat banyak orang mencari aternatif untuk membuat bahan dasar plastik dari limbah tongkol jagung. Limbah tongkol jagung ini sangat berpotensi

untuk

digunakan

sebagai

bahan

dasar

pembuatan

bioplastik. Melihat komposisi limbah jagung sendriri yang ternyata banyak menagandung selulosa asetat dan kitosan yang dapat dipadukan menjadi suatu biopolymer sebagai bahan dasar untuk membuat pembungkus atau kemasan produk makanan dengan kemampuan menghambat pertumbuhan mikrorganisme khususnya bakteri. Sehingga makanan yang terdapat dalam kemasan akan bertahan lebih lama. Namun, pemasaran bioplastik terkendala akibat lebih mahal dibandingkan dengan plastik anorganik karena proses pembuatannya pembuatannya yang cukup rumit. Kata kunci: limbah tongkol jagung, bioplastik, jagung.

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

Pemanfaatan limbah jagung sebagai bahan dasar pembuatan plastik merupakan sebuah alternatif terbaru. Pada umumnya limbah jagung yang berupa kulit jagung atau janggel hanya digunakan untuk pakan ternak atau sebagai kayu bakar untuk tungku rumah tangga. Selain itu, produk yang biasa kita jumpai dari limbah jagung adalah silase yang mana dapat menyediakan pakan ternak dalam kurung waktu yang cukup lama, atau dapat dimanfaatkan secara langsung sebagai pakan ternak seperti sapi dan kerbau. Dalam kehidupan sehari-hari, baik kegiatan dan kebutuhan manusia sebagian besar berhubungan dengan plastik, seperti peralatan dapur, peralatan elektronik, peralatan makan, dan sebagainya. Plastik yang sering kita gunakan pada umumnya merupakan barang yang berbahan dasar minyak bumi atau gas alam. Seperti yang kita ketahui, kedua bahan alam tersebut tergolong sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Menurut Asosiasi Plastik Indonesia, tahun 1998 kebutuhan plastik di Indonesia mencapai 900.000 ton, tahun 2000 meningkat mencapai 1,5 juta ton/tahun. Saat ini penggunaan plastik ramah lingkungan di Indonesia pada umumnya belum mengetahui. (Sarbini, 2001) Oleh sebab itu, perlu dicari alternatif bahan baku plastik pengganti minyak bumi dan gas alam tersebut. Selain itu, masalah yang dihadapi dihadapi dari plastik ini adalah mengenai limbahnya yang sulit diuraikan, bahkan bisa memakan waktu ratusan tahun untuk menguraikannya. menguraikannya. Bila plastik-plastik ini dibakar bisa menyebabkan menyebabkan polusi udara, bila dibuang begitu saja justru bisa memicu terjadinya t erjadinya banjir. Ini merupakan permasalahan lingkungan yang serius, mengingat semakin bertambahnya jumlah penduduk Indonesia dan semakin meningkatnya kebutuhan masyarakat. Salah satu alternatif yang dapat diambil adalah dengan memproduksi bioplastik.

TUJUAN PENULISAN

Adapun tujuan penulisan karya ilmiah ini adalah untuk mengkaji dan mengetahui: 1. Kandungan dari limbah jagung yaitu berupa janggel sebagai bahan dasar pembuatan plastik biodegradable. biodegradable. 2. Memanfaatkan limbah jagung menjadi bahan yang bermanfaat. 3. Sebuah solusi atas semakin meningkatnya limbah yang tidak dapat terdekomposisi.

MANFAAT PENULISAN

1. Bagi pembaca, mengetahui manfaat dari limbah jagung yang mana diketahui hanya untuk pakan ternak.

GAGASAN Permasalahan Plastik Di Indonesia

Plastik merupakan bahan yang sering dijumpai dalam kehidupan seharihari. Plastik juga sering digunakan sebagai bahan pengemasan primer, sekunder maupun bahan pengemas produk jadi. Plastik banyak digunakan oleh masyarakat untuk mempermudah mereka membawa barang bawaan. Dan hal ini menjadi ketergantungan bagi masyarakat. Penggunaan plastik sendiri setiap tahunnya selalu meningkat didasarkan peningkatan kebutuhan masyarakat. Akan tetapi belum ada pemecahan solusi yang tepat terhadap pengelolaan limbah sampah itu sendiri. Penggunaan plastik sebagai bahan pengemas masih menjadi primadona hingga saat ini. Plastik mempunyai banyak keunggulan dibanding bahan pengemas lain karena sifatnya yang ringan, transparan, kuat, termoplatis dan selektif dalam permeabilitasnya terhadap uap air, O2, CO2. Sifat permeabilitas plastik terhadap uap air dan udara menyebabkan plastik mampu berperan memodifikasi ruang kemas selama penyimpanan (Winarno, 1987). Ryall dan Lipton (1972) menambahkan bahwa plastik juga merupakan jenis kemasan yang dapat menarik selera konsumen.

Menurut data yang ada, plastik yang dikonsumsi masyarakat Indonesia mencapai 1,5 juta ton atau tujuh kilogram per kapita, termasuk jenis sampah yang tak bisa dilebur dalam tanah. Ada sekitar 3.700.000 ton per tahun bahan plastik diproduksi di Indonesia sebagai bahan campuran produk otomotif, perabotan rumah tangga, komponen elektronik dan banyak lagi. Jumlah sampah yang berasal dari produk kemasan plastik saja mencapai 1.600.000 ton per tahun atau 4.400 ton per hari. Jumlah sampah plastik impor sekitar 3.000 ton per bulannya dan hanya 60 persen saja yang bisa didaur ulang. Dari sisa yang 40 persen tersebut, 10 persennya mengandung bahan beracun dan materi berbahaya yang dapat mengakibatkan mengakibatkan penyakit lifer, kanker dan hipertensi (Prasetyo, 2008).

Tabel 1. Produksi Plastik Di Indonesia antara tahun 1996-1999 Komoditi

Unit

Tahun 1996

1997

1998

1999

Pipa PVC

Ton

170,000

204,000

126,800

118,200

Kantong

Sheet

245,200

269,680

1,239,000

1,740,250

Unit

86,800

91,100

88,259

114,920

Sheet

1,626,406

2,310,301

2,200,716

2,475,116

OPP Film

Ton

58,386

64,874

5,172

9,025

Cassette

Box

239,520

251,216

148,240

148,239

Video tape

Box

6,017

6,861

4,250

4,251

Plastik

Ton

40

19

49

92

Safety Hat

Unit

3,520

3,552

1,478

1,879

V-belt

Unit

6,992,148

7,691,362

3,851,602

4,500,000

Imitasi Kulit

Ton

19,100

25,541

17,878

18,971

Plastik Disposable Syringe

Karung Plastik

Tape

Industri

Sahwan. F. L. dkk. 2005

Komponen utama plastik sebelum membentuk polimer adalah monomer, yakni rantai yang paling pendek. Polimer merupakan gabungan dari beberapa monomer yang akan membentuk rantai yang sangat panjang. Bila rantai tersebut dikelompokkan bersama-sama dalam suatu pola acak, menyerupai tumpukan jerami maka disebut amorp, jika teratur hampir sejajar disebut kristalin dengan sifat yang lebih keras dan tegar (Syarief, et al.., 1989). Plastik berisi beberapa aditif yang diperlukan untuk memperbaiki sifatsifat fisiko kimia plastik itu sendiri. Bahan aditif yang sengaja ditambahkan itu disebut komponen non plastik, diantaranya berfungsi sebagai pewarna, antioksidan, penyerap cahaya ultraviolet, penstabil panas, penurun viskositas, penyerap asam, pengurai peroksida, pelumas, peliat, dan lain-lain (Crompton, 1979).

Potensi Tanaman Jagung Di Indonesia

Sistimatika tanaman jagung adalah sebagai berikut: Kingdom

: Plantae (tumbuh-tumbuhan)

Divisio

: Spermatophyta Spermatophyta (tumbuhan berbiji)

Sub Divisio

: Angiospermae (berbiji tertutup)

Classis

: Monocotyledone Monocotyledone (berkeping satu)

Ordo

: Graminae (rumput-rumputan)

Familia

: Graminaceae

Genus

: Zea

Species

: Zea mays L.

Jenis jagung dapat dikelompokkan menurut umur dan bentuk biji. a) Menurut umur, dibagi menjadi 3 golongan: 1. Berumur pendek (genjah): 75-90 hari, contoh: Genjah Warangan, Genjah Kertas, Abimanyu dan Arjuna. 2. Berumur sedang (tengahan): 90-120 hari, contoh: Hibrida C 1, Hibrida CP 1 dan CPI 2, Hibrida IPB 4, Hibrida Pioneer 2, Malin,Metro dan Pandu. 3. Berumur panjang: lebih dari 120 hari, contoh: Kania Putih, Bastar, Kuning, Bima dan Harapan.

b) Menurut bentuk biji, dibagi menjadi 7 golongan: 1. Dent Corn 2. Flint Corn 3. Sweet Corn 4. Pop Corn 5. Flour Corn Sumber: a. Kantor Deputi Menegristek Bidang Pendayagunaan dan Pemasyarakatan Ilmu Pengetahuan. Pengetahuan. b. Teknologi MIG Corp. 6. Pod Corn 7. Waxy Corn Varietas unggul mempunyai sifat: berproduksi tinggi, umur pendek, tahan serangan penyakit utama dan sifat-sifat lain yang menguntungkan. Varietas unggul ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu: jagung hibrida dan varietas jagung bersari bebas. Nama beberapa varietas jagung yang dikenal antara lain: Abimanyu, Arjuna, Bromo, Bastar Kuning, Bima, Genjah Kertas, Harapan, Harapan Baru, Hibrida C 1 (Hibrida Cargil 1), Hibrida IPB 4, Kalingga, Kania Putih, Malin, Metro, Nakula, Pandu, Parikesit, Permadi, Sadewa, Wiyasa, Bogor Composite-2. Sumber: 1. Kantor Deputi Menegristek Bidang Pendayagunaan dan Pemasyarakatan Ilmu Pengetahuan 2. Teknologi MIG Corp. Produksi jagung di Indonesia tahun 2008 sebesar 15.860.299 ton pipilan kering atau naik sebesar 2.572.772 ton dibandingkan dengan produksi tahun 2007 yaitu 13.287.527 ton. Kenaikan produksi jagung terutama disebabkan oleh kenaikan produktivitas dengan adanya perubahan varietas yang ditanam petani dari varietas lokal ke varietas komposit atau hibrida dan teknik budidaya yang baik (Biro Pusat Statistik, 2008).

Potensi Limbah jagung Sebagai Bioplastik

Pemanfaatan limbah jagung masih sangat terbatas. Kebanyakan limbah jagung hanya dimanfaatkan untuk bahan makanan ternak, atau digunakan bahan bakar. Melihat komposisi limbah jagung sendriri yang ternyata banyak

menagandung selulosa dan hemiselulosa yang berpotensi untuk dimanfaatkan menjadi bentuk biopolymer jenis selulosa asetat. Biopolymer selulosa asetat dapat diapukan sebagai pembungkus atau kemasan produk makanan. Untuk kurun waktu tertentu, produk makanan dalam kemasan dapat mengalami kerusakan akibat adanya mikroorganisme khususnya bakteri yang tumbuh di dalamnya. (Sumari, 1995). Sumari. 1995. Dasar-dasar Kimia. Universitas Negeri Malang. Pertumbuhan bakteri dalam kemasan produk makanan dapat dihambat apabila pembungkus atau kemasan mengandung kitosan berfungsi sebagai anti bakteri. Untuk kitosan sendiri telah banyak dimanfaatkan dalam bidang farmasi diantaranya sebagai anti mikrobia, anti inflamasi, antioksidan dengan memecah radikan superoksida secara invitro. (Soddegard, 2000) Selulosa asetat dan kitosan dapat dipadukan menjadi suatu biopolymer yang dapat dijadikan pembungkus atau kemasan produk makanan dengan kemampuan menghambat pertumbuhan mikrorganisme khususnya bakteri. Sehingga makanan yang terdapat dalam kemasan akan bertahan lebih lama. Pemanfaatan Pemanfaatan limbah jagung j agung sebagai bioplastik merupakan salah satu solusi selain untuk melindungi makanan dari bahan kimia juga dapat menjaga lingkungan karena dapat diketahui bioplastik dapat terurai dengan mudah. Bioplastik terbuat dari bahan biotik, sehingga bahan banyak tersedia di alam. Namun demikian bukan berarti bioplastik dari limbah jagung tidak memiliki kelemahan, salah satu kelemahannya adalah harga bioplastik lebih mahal, mengingat pembuatannya pembuatannya yang relative lama dan rumit, selain itu sebelum adanya pemasaran yang baik, sehingga tidak banyak dikenal masyarakat. Tabel.2. Komposisi tongkol jagung jagung Komposisi

Jumlah (%)

Selulosa

40

Hemiselulosa

36

Lignin

16

Lain-lain

8

o

(Sopyan,I.1991)

Selain secara fisiko-kimiawi, pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung dapat dilakukan secara bioproses, dengan fermentasi aerobik. Fermentasi dengan bantuan kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48-72 jam akan dihasilkan polimer yang disebut pululan. Sedangkan ca mpettis pada substrat pati, pH 7,0 pada fermentasi dengan bakteri Xanthomonas campettis

suhu 28-30°C selama 3-5 hari akan dihasilkan Xanthan. Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik. Mangunwidjaja, D dan Suryani, A. 1994. Teknologi Bioproses, Penerbit Penebar Swadaya, Jakarta

Proses Pembuatan Bioplastik

Seiring dengan meningkatnya kesadaran untuk pelestarian lingkungan ,kebutuhan bahan plastik biodegradabel mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Kehadiran plastik biodegradabel yang berbahan baku tongkol jagung ini akan membantu pemenuhan kebutuhan plastik biodegradabel dan juga akan memicu berkembangan industri plastik biodegradabel dimasa yang akan datang. Dalam proses pembuatan Poly Lactic Acid (PLA) dari tongkol jagung terdapat lima langkah rangkaian proses utama.Tahapan tersebut adalah : Hidrolisis Pati Menjadi

Ekstraksi Pati

Pati

tongkol

Glukosa

jagung

Hidrolisis

dibuat melalui beberapa tahap, yaitu;

pemarutan,

pemerasan,

penyaringan, pengndapan dan pengeringan. (Iryanto, 1995).

pemecahan

adalah

kimiawi

suatu

molekul karena pengikatan air sehingga menghasilkan molekul-molekul yang lebih kecil

Esterifikasi

(Gaman

dan

dan

Pembentukan Polimer

Asam laktat yang

Fermentasi Asan Laktat Menjadi Glukosa

terbentuk melalui fermentasi kemudian Kinetika pembuatan ditingkatkan

diesterifikasi. reaksi

dari

PLA

dapat dengan

penggunaan zink oksida dan suhu tinggi (1350C,6 jam) dilanjutkan

dengan

Glukosa yang dihasilkan pada hidrolisis

digunakan

sebagai

bahan

fermentasi asam laktat,yang dilakukan oleh bakteri asam laktat.

Pencetakan dan Pembentukan

Pembentukan sebagaimana

halnya

dilakukan proses

pencetakan

plastik sintetik karena bioplastik PLA mempunyai sifat-sifat mekanis yang mirip dibandingkan

KESIMPULAN Permasalahan Plastik di Indonesia

polistiren

plastik

,teritama

dengan

(Sodegard,2000;Drumright

al 2000 2000

Plastik banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Plastik juga sering digunakan sebagai bahan pengemasan primer, sekunder maupun bahan pengemas produk jadi. Plastik banyak digunakan oleh masyarakat untuk mempermudah mereka membawa barang bawaan. Dan hal ini menjadi ketergantungan bagi masyarakat. Penggunaan plastik sendiri setiap tahunnya selalu meningkat didasarkan peningkatan kebutuhan masyarakat. Akan tetapi belum ada pemecahan solusi yang tepat terhadap pengelolaan limbah sampah itu sendiri.

Potensi Tanaman Jagung

Untuk saat ini limbah jagung banyak dimanfaatkan untuk pembuatan makanan ternak. Hal ini memberiakn peluang untuk lebih memanfaatkan limbah jagung tersebut sebagai bahan pembuatan bioplastik. Kelebihan bioplastik dari jagung antara lain mudah terdegradasi, aman sebagai penyimpan atau pembungkus makanan, dan bahan dasar pembuatan bioplastik khususnya dari limbah jagung mudah didapatkan dan dapat diperbarui. Namun ada beberapa kelemahan bioplastik diantaranya proses pembuatannya yang cukup rumit.

Proses Pembuatan Bioplastik

Dalam proses pembuatan Poly Lactic Acid (PLA) dari tongkol jagung terdapat lima langkah rangkaian proses utama.Tahapan tersebut yaitu ekstraksi

et

pati, hidrolisis pati menjadi gula, fermentasi asam laktat menjadi gula, esterifikasi, dan pembentukan polimer, dan terakhir pencetakan dan pembentukan. pembentukan.

DAFTAR PUSTAKA Badan Pusat Statistik. 2008. Statistical year book of Indonesia. Jakarta. Crompton, T.R. 1979. Additif Migration from Plastik into Food. Pergamon Press. Pranamuda. Tanpa tahun. Pengembangan Bahan Plastik Biodegradable Berbahan Baku Pati Tropis. (http;//wwwstdry.titech.ac.jp/~indonesia/zoa/paper/html/paperHardani ngPranamuda.html.

Prasetyo Sulung. 2008. Plastik Ramah Lingkungan Lingkungan Kurang Difasilitasi Dif asilitasi Pemerintah. http://www.sinarharapa http://www.sinarharapan.co.id/berita/0808/20 n.co.id/berita/0808/20/kesra04.htm. /kesra04.htm. [7 Juni 2012]. Ryall. A.L. dan Lipton. W.J. 1972. Handling, Transportation and Storage of Fruits And Vegetables. The The AVI Publishing. Co. Westport. Sahwan. F. L. dkk. 2005: Sistem Pengelolaan Limbah Plastik Di Indonesia. J. Tek. Ling. P3TL-BPPT. 6. (1): 311-318 Sarbini, Business Development Development of Plastic Industries in Indonesia, Specially plastic packaging industries, Internationally Meeting On Recycling and Environmentally degradable Plastic From Renewable Resources and International Exhibition on Plastic Industries and Technologies, 2001. Sopyan,I. 1991. Kimia Polimer . Jakarta:PT. Pradnya Paramita Baku Pati Tropis (online). (http;//wwwstdryu.titech.ac.jp/~indonesia/zoa/paper/html/paperHardan ingPranamuda.html.) Bahan Plastik Ramah Lingkungan. Lingkungan .(http://tokohindonesia.com) Subowo,W.S(2007) Bahan

Sutadji.2002.Bahan Bahan NonFerrous Metal(Poliblend,Keramik,dan Plastik).Malang : Fakultas Teknik UM

Sumari.2002.Dasar Dasar Kimia Polimer.Malang:Universitas Malang:Universitas Negeri Malang. Syarief. R, S. Santausa dan Isyana. 1989. Teknologi Pengemasan Pangan, PAU Pangan dan Gizi, IPB Bogor. Winarno, F.G. 1987. Mutu, Daya Simpan, Transportasi dan Penanganan Buahbuahan dan Sayuran. Konferensi Pengolahan Bahan Pangan dalam Swasemba dan Eksport. Departemen Pertanian. Jakarta.

LAMPIRAN Biodata Ketua dan Anggota Pelaksana Ketua Pelaksana

Nama Lengkap

: Muhamad Saifudin

NIM

: 115040201111341 11504020111134 1

Fakultas/Program Fakultas/Program Studi

: Pertanian/Agroekoteknologi Pertanian/Agroekoteknologi

Tempat dan tanggal lahir

: Nganjuk, 07 Maret 1993

Perguruan Tinggi

: Universitas Brawijaya

Karya Yang Pernah dibuat

:-

Anggota Pelaksana

Nama Lengkap

: Safarudin Slamet Riady

NIM

: 115040200111169 11504020011116 9




: Asahan 10 Agustus 1993

Perguruan Tinggi



:-

Nama Lengkap

: Ninuk Cahyani

NIM

: 115040201111152 11504020111115 2




: Blitar 10 Desember 1992

Perguruan Tinggi

: Universitas brawijaya


:-

Nama Lengkap

: Azzura Najmie Fajriyah Tamalate

NIM

: 115040201111346 1150402011113 46




: Malang, 9 September 1994

Perguruan Tinggi



:-

Nama Lengkap

: Laela Chamadah

NIM

: 115040213111040 11504021311104 0


: Agroekoteknologi Agroekoteknologi


: Blitar, 18 April 1992

Perguruan Tinggi



:-

Pkm Indo Baru

Recommend Documents