Sintesis film kemasan ramah lingkungan dari pati, asam polilaktat dan khitosan dengan pemlastik gliserol

FIRDAUS, Feris, Prof. Dr. Sri Juari Santosa, M.Eng

2008 | Tesis | S2 Ilmu Kimia-UGM

Penelitian tentang sintesis film kemasan ramah lingkungan dari pati-gliserolasam polilaktat-khitosan telah dilakukan. Proses sintesis film kemasan diawali dengan isolasi khitosan dari limbah udang dengan cara demineralisasi menggunakan HCl 1,25 M, deproteinisasi menggunakan NaOH 3,5 % (b/v), deasetilasi, menggunakan NaOH 60 % (b/v), dan polimerisasi asam laktat menjadi asam polilaktat (APL) menggunakan katalis SnCl2. Proses sintesis dilakukan dengan pencampuran secara bersama antara khitosan, APL, gliserol, dan pati yang sudah tergelatinasi dengan pemanasan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa khitosan yang dihasilkan setelah dideasetilasi 2 kali memiliki nilai derajat deasetilasi (DD): 75,19 %. APL yang dihasilkan berbentuk cairan kental dan transparan. Berdasarkan 5 formula film kemasan yang dirancang dengan komposisi beragam, formula IV yang disintesis dari pati-APL-khitosan dengan penambahan gliserol 1 % (v/v) memiliki karakteristik morfologi dan mekanik yang relatif lebih baik dari formula lainnya. Adapun formula II yang disintesis dari pati-khitosan dengan penambahan gliserol 2,5 % (v/v) memiliki karakteristik higroskopisitas yang lebih baik dari formula lainnya dengan higroskopisitas < 5 % sampai hari ke-90. Formula IV memiliki kuat tarik: 104,42 N/m2, elongasi: 33,80 %, dan modulus: 309,54 N/m2. Potensi aktivitas antimikroba khitosan dengan sampel bakteri Escherichia coli ATCC 35218 menunjukkan peningkatan seiring dengan peningkatan konsentrasinya. Uji potensi aktivitas antimikroba film kemasan menunjukkan bahwa film kemasan yang mengandung campuran khitosan dan APL lebih potensial dibanding film kemasan yang hanya mengandung khitosan atau APL saja. Uji biodegradabilitas film kemasan di lingkungan menunjukkan bahwa pada hari ke-30 film kemasan yang mengandung khitosan saja telah diserang oleh mikroba dan sampai hari ke-90 telah mengalami kerusakan. Adapun film kemasan yang mengandung APL tidak diserang mikroba sampai hari ke-90 tetapi mengalami kerusakan karena sifat higroskopisnya yang tinggi.

Synthesis of eco-friendly packaging film made from starch, poly-lactic acid, and chitosan with glycerol as plasticizer has been conducted. The synthesis was initiated with isolation of chitosan from shrimp shell through demineralization using HCl 1.25 M, followed by deproteination and deacetilation using NaOH 3.5 % and 60 % (w/v), respectively; and polymerization of lactic acid to poly-lactic acid (PLA) using SnCl2 catalyst. The synthesis was done by blending chitosan, PLA, glycerol plasticizer, and thermally gelatinized starch. The result showed that the chitosan obtained from twice deacetilation of shrimp shell possessed deacetilation degree (DD) 75.19 %. PLA obtained from the polymerization of lactic acid was transparent thick liquid. According to 5 formulas designed by varying the composition of starch, PLA, chitosan and glycerol, the formula IV with 1 % (v/v) glycerol was relatively better than the others in physiology and mechanical properties. Its tensile strength, elongation, and modulus were 104.42 N/m2, 33.80 %, and 309.54 N/m2, respectively. Formula II that was synthesized from starch, chitosan and containing 2.5 % (v/v) glycerol was better in its hygroscopic property than the others. Its water content was lest than 5 % (v/w) in the day of 90. Antimicrobial activity potential of chitosan for Escherichia coli ATCC 35218 as the test sample showed that the activity increased linearly with the increasing of chitosan concentration. The antimicrobial activity of packaging film containing chitosan was attached by natural microbial in the environment in the day of 30 and destroyed in the day of 90. On the other hand, the packaging film containing PLA was not attached by the natural microbial till the day of 90 but structurally damaged because of its high hygroscopic property.

Kata Kunci : Film kemasan,Pati,Asam polilaktat,Khitosan,Gliserol, packaging film, starch, poly-lactic acid, chitosan, glycerol