Producing starch-based bioplastic from durian skin with the addition of sorbitol plasticizer and chitosan filler
Keywords:
bioplastic, chitosan filler, durian skin starch, sorbitol plasticizer
Abstract
Plastic and organic waste are global issues in various developing countries, especially Indonesia.Unproper waste management will bring a negative impact on the environment. Organic waste such as durian skin can be converted into starch as a raw material for bioplastics as an alternative solution to reduce plastic waste. This study aims to make bioplastics based on starch from durian skin with the addition of sorbitol as a plasticizer and chitosan as a filler with the addition of tapioca flour adhesive. The ratio of tapioca flour to durian skin starch is 2:0.75, 2:1, 2:2, while the concentration of sorbitol plasticizer used is 25 %, and chitosan filler is 4 % of the total starch mass. The samples were characterized by physical and mechanical tests (thickness, tensile strength, elongation, and young's modulus), functional group tests with FTIR, and thermal strength tests with TGA-DTG. From the results, the best sample was sample C (the ratio of tapioca flour to durian skin starch 2:2, sorbitol plasticizer 3.00 ml, and chitosan filler 0.48 g) with a thickness of 0.11 mm, tensile strength 31.44 MPa, young's modulus 31.23 MPa, and stable thermal resistance with the smallest mass loss of 81.454 % up to a temperature of 600 oC.
References
Adil, A., Patang, P., & Sukainah, A. (2020). Sintesis Kulit Ubi Kayu (manihot esculenta) Sebagai Bahan Dasar Pembuatan Kemasan Biodegradable. Jurnal Pendidikan Teknologi Pertanian, 6(1), 65–74. https://doi.org/10.26858/jptp.v6i1.11123
Agustin, M. B., Ahmmad, B., Marie, S., Alonzo, M., & Patriana, F. M. (2014). Journal of Reinforced Plastics and Composites Bioplastic based on starch and cellulose nanocrystals from rice straw Bioplastic based on starch and cellulose nanocrystals from rice straw. Journal of Reinforced Plastics and Composites.
Apriyani, M., & Sedyadi, E. (2015). SINTESIS DAN KARAKTERISASI PLASTIK BIODEGRADABLE DARI PATI ONGGOK SINGKONG DAN EKSTRAK LIDAH BUAYA (Aloe vera) DENGAN PLASTICIZER GLISEROL. Jurnal Sains Dasar, 4(2), 145–152. https://doi.org/10.21831/jsd.v4i2.9090
Ariska, R. E., & Suyatno. (2015). Pengaruh Konsentrasi Karagenan Terhadap Sifat Fisik dan Mekanik Edible Film dan Pati Bonggol Pisang dan Karagenan dengan Plasticizer Gliserol. Prosiding Seminar Nasional Kimia, 34–40.
Budiman, J., Nopianti, R., & Lestari, S. D. (2018). Karakteristik Bioplastik dari Pati Buah Lindur (Bruguiera gymnorrizha). Jurnal FishtecH. https://doi.org/10.36706/fishtech.v7i1.5980
Desramadhani, R., & Kusuma, S. B. W. (2023). The effect of sorbitol concentration on the characteristics of starch-based bioplastics. Indonesian Journal of Chemical Science, 12(2), 130–142.
Dwi Hartatik, Y., & Nuriyah, L. (2014). Effect of Chitosan Composition on Mechanical Properties and Biodegradable Bioplastics. Brawijaya Physics Student Journal.
Enda, L. Y., Fajarwati, Y. E., & Widyastuti, F. K. (2024). Analisis Penggunaan Plasticizer ( Gliserol dan Sorbitol ) dalam Pembuatan Bioplastik dari Pati Bengkuang Menggunakan Pelarut CH3COOH 5%. Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri, Lingkungan Dan Infrastruktur (SENTIKUIN) VOLUME 6 Tahun 2023, 6, 1–8.
Fatwa, D. H., Hermanto, D., & Handayani, S. S. (2022). BIOPLASTIK BERBASIS SELULOSA SERAT SABUT KELAPA MUDA DAN KITOSAN DENGAN PEMLASTIS ASAM ASKORBAT. In repository UNRAM.
Febiyanti, M., Ghozali, A. A., Redjeki, S., & Chempro, I. (2023). Edible Film dari Tepung Kappa Karagenan dan Kitosan Cangkang Rajungan dengan Gliserol. Chempro, 1(1), 16–21. https://doi.org/10.33005/chempro.v1i01.28
Haryati, S., Rahmatullah, & Putri, R. W. (2018). Torrefaction of durian peel and bagasse for bio-briquette as an alternative solid fuel. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 334, 1–6.
Imran, Y. L., Hutomo, G. S., & Rahim, A. (2014). Sintesis Dan Karakterisasi Bioplastik Berbasis Pati Sagu ( Metroxylon sp ). E-J. Agrotekbis, 2(1), 38–46.
Lusiana, S., Putri, D., Nurazizah, I. Z., & Bahruddin. (2019). Bioplastic Properties of Sago-PVA Starch with Glycerol and Sorbitol Plasticizers. Journal of Physics: Conference Series, 1351(1), 012102. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1351/1/012102
Melani, A., Herawati, N., & Kurniawan, A. F. (2017). Bioplastik Pati Umbi Talas Melalui Proses Melt Intercalation (Kajian Pengaruh Jenis Filler, Konsentrasi Filler dan Jenis Plasticiezer). Distilasi, 2(2), 53–67.
Nafilah, I., & Sedyadi, E. (2019). Pengaruh Penambahan Sorbitol dan Gliserol Terhadap Degradasi Bioplastik Pati Singkong dalam Media Tanah dan Kompos. Jurnal KRIDATAMA Sains Dan Teknologi, 1(1), 38–46.
Nurhaliza, R., Ramli, S., Syahiddin, & Abrar, M. (2022). Pengaruh Massa Pati Terhadap Tensil Strength , Elongasi dan Daya Serap Terhadap Air pada Pembuatan Bioplastik dari Pati Sagu dan Gliserol. Jurnal Inovasi Ramah Lingkungan (JIRL), 3(1), 17–21.
Nurrohmah, K., Sari, A. K., Riziani, D., & Kusumasari, S. (2021). MAKUDU (Makaroni Kulit Durian): POTENSI PANGAN OLAHAN PRAKTIS UNTUK MENGURANGI LIMBAH KULIT DURIAN. JITIPARI (Jurnal Ilmiah Teknologi Dan Industri Pangan UNISRI). https://doi.org/10.33061/jitipari.v6i1.3960
Oluwasina, O. O., Olaleye, F. K., Olusegun, S. J., Oluwasina, O. O., & Mohallem, N. D. S. (2019). Influence of oxidized starch on physicomechanical, thermal properties, and atomic force micrographs of cassava starch bioplastic film. International Journal of Biological Macromolecules, 135, 282–293. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.05.150
Pratiwi, R., Rahayu, D., & Barliana, M. I. (2016). Pemanfaatan Selulosa Dari Limbah Jerami Padi (Oryza sativa) Sebagai Bahan Bioplastik. Indonesian Journal of Pharmaceutical Science and Technology, 3(3), 83–91. https://doi.org/10.15416/ijpst.v3i3.9406
Puspita, A. D. (2013). PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT TERMAL FILM PLASTIK BERBAHAN DASAR PATI BIJI NANGKA (Artocarpus heterophyllus) skripsi. In Skripsi. Universitas Negeri Semarang.
Puspita, H. I. (2023). Sampah Tidak Terkelola di Sumsel Mencapai 521 Ton. https://sumatra.bisnis.com/read/20230403/533/1643159/sampah-tidak-terkelola-di-sumsel-mencapai-521-ton
Rahmatullah, Putri, R. W., Rendana, M., Waluyo, U., & Andrianto, T. (2022). Effect of Plasticizer and Concentration on Characteristics of Bioplastic Based on Cellulose Acetate from Kapok (Ceiba pentandra) Fiber. Science and Technology Indonesia, 7(1), 73–83. https://doi.org/10.26554/sti.2022.7.1.73-83
Rifaldi, A., Hs, I., & Bahruddin. (2017). Sifat Dan Morfologi Bioplastik Berbasis Pati Sagu Dengan Penambahan Filler Clay Dan Plasticizer Gliserol. Jom FTEKNIK, 4(1), 1–7.
Salbeti, D., Syahbanu, I., & Hadari Nawawi, J. H. (2018). Sintesis Dan Karakterisasi Termal Plastik Ramah Lingkungan Polyblend Selulosa Ampas Tebu Dan Limbah Botol Plastik Polietilen Tereftalat. Jurnal Kimia Khatulistiwa, 7(2), 54–60.
Sandra Fitriany, D., Annaziha, S., Sains Assajuly Syamsuddin, H., & Khumaira, A. (2023). Bio-Pack : Biodegradable Packaging Pati Singkong Sebagai Solusi Pencemaran Limbah Plastik Konvensional. Journal of Comprehensive Science (JCS), 2(1), 430–437. https://doi.org/10.59188/jcs.v2i1.229
Saputro, A. N. C., & Ovita, A. L. (2017). Sintesis dan Karakterisasi Bioplastik dari Kitosan-Pati Ganyong (Canna edulis) Synthesis and Characterization of Bioplastic from Chitosan-Ganyong Starch (Canna edulis). Kimia Dan Pendidikan Kimia, 2(1), 13–21.
Setiawan, A., Anggraini, F. D. M., Ramadani, T. A., Cahyono, L., & Rizal, M. C. (2021). Pemanfaatan Jerami Padi Sebagai Bioplastik Dengan Menggunakan Metode Perlakuan Pelarut Organik. METANA, 17(2), 69–80. https://doi.org/10.14710/metana.v17i2.42254
Soraya, L. (2020). PEMANFAATAN LIMBAH BIJI DURIAN SEBAGAI PLASTIK BIODEGRADABLE DENGAN VARIASI SUHU GELATINASI DAN PENAMBAHAN CaCO3. ATMOSPHERE, 1(1), 1–7. https://doi.org/10.36040/atmosphere.v1i1.2955
Su, J. F., Huang, Z., Yuan, X. Y., Wang, X. Y., & Li, M. (2010). Structure and properties of carboxymethyl cellulose/soy protein isolate blend edible films crosslinked by Maillard reactions. Carbohydrate Polymers. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2009.07.035
Waldi, J. (2007). Pembuatan Bioplastik Poli-β-Hidroksialkanoat (PHA) yang Dihasilkan oleh Rastonia eutropha pada Substrat Hidrolisat Pati Sagu dengan Pemlastis Isopropil Palmitat. In Skripsi. Institut Pertanian Bogor.
Wirawan. (2013). Evaluasi Kinerja Sumber Daya Manusia, Teori, Aplikasi dan Penelitian. Penerbit Salemba Empat.
Yustisi, K. C., Wulandari, K., & Utami, I. (2024). Pembuatan Plastik Biodegradable Berbahan Pati Dari Limbah Kulit Pisang Raja Dengan Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol. Inovasi Teknik Kimia, 9(1), 31–36.
Zalfiatri, Y., Rozikhin, R., & Hamzah, F. H. (2021). Pembuatan Plastik Biodegradable dari Pati biji Durian dan Pati Biji Nangka. CHEMPUBLISH JOURNAL, 5(2), 151–165. https://doi.org/10.22437/chp.v5i2.7988
Agustin, M. B., Ahmmad, B., Marie, S., Alonzo, M., & Patriana, F. M. (2014). Journal of Reinforced Plastics and Composites Bioplastic based on starch and cellulose nanocrystals from rice straw Bioplastic based on starch and cellulose nanocrystals from rice straw. Journal of Reinforced Plastics and Composites.
Apriyani, M., & Sedyadi, E. (2015). SINTESIS DAN KARAKTERISASI PLASTIK BIODEGRADABLE DARI PATI ONGGOK SINGKONG DAN EKSTRAK LIDAH BUAYA (Aloe vera) DENGAN PLASTICIZER GLISEROL. Jurnal Sains Dasar, 4(2), 145–152. https://doi.org/10.21831/jsd.v4i2.9090
Ariska, R. E., & Suyatno. (2015). Pengaruh Konsentrasi Karagenan Terhadap Sifat Fisik dan Mekanik Edible Film dan Pati Bonggol Pisang dan Karagenan dengan Plasticizer Gliserol. Prosiding Seminar Nasional Kimia, 34–40.
Budiman, J., Nopianti, R., & Lestari, S. D. (2018). Karakteristik Bioplastik dari Pati Buah Lindur (Bruguiera gymnorrizha). Jurnal FishtecH. https://doi.org/10.36706/fishtech.v7i1.5980
Desramadhani, R., & Kusuma, S. B. W. (2023). The effect of sorbitol concentration on the characteristics of starch-based bioplastics. Indonesian Journal of Chemical Science, 12(2), 130–142.
Dwi Hartatik, Y., & Nuriyah, L. (2014). Effect of Chitosan Composition on Mechanical Properties and Biodegradable Bioplastics. Brawijaya Physics Student Journal.
Enda, L. Y., Fajarwati, Y. E., & Widyastuti, F. K. (2024). Analisis Penggunaan Plasticizer ( Gliserol dan Sorbitol ) dalam Pembuatan Bioplastik dari Pati Bengkuang Menggunakan Pelarut CH3COOH 5%. Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri, Lingkungan Dan Infrastruktur (SENTIKUIN) VOLUME 6 Tahun 2023, 6, 1–8.
Fatwa, D. H., Hermanto, D., & Handayani, S. S. (2022). BIOPLASTIK BERBASIS SELULOSA SERAT SABUT KELAPA MUDA DAN KITOSAN DENGAN PEMLASTIS ASAM ASKORBAT. In repository UNRAM.
Febiyanti, M., Ghozali, A. A., Redjeki, S., & Chempro, I. (2023). Edible Film dari Tepung Kappa Karagenan dan Kitosan Cangkang Rajungan dengan Gliserol. Chempro, 1(1), 16–21. https://doi.org/10.33005/chempro.v1i01.28
Haryati, S., Rahmatullah, & Putri, R. W. (2018). Torrefaction of durian peel and bagasse for bio-briquette as an alternative solid fuel. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 334, 1–6.
Imran, Y. L., Hutomo, G. S., & Rahim, A. (2014). Sintesis Dan Karakterisasi Bioplastik Berbasis Pati Sagu ( Metroxylon sp ). E-J. Agrotekbis, 2(1), 38–46.
Lusiana, S., Putri, D., Nurazizah, I. Z., & Bahruddin. (2019). Bioplastic Properties of Sago-PVA Starch with Glycerol and Sorbitol Plasticizers. Journal of Physics: Conference Series, 1351(1), 012102. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1351/1/012102
Melani, A., Herawati, N., & Kurniawan, A. F. (2017). Bioplastik Pati Umbi Talas Melalui Proses Melt Intercalation (Kajian Pengaruh Jenis Filler, Konsentrasi Filler dan Jenis Plasticiezer). Distilasi, 2(2), 53–67.
Nafilah, I., & Sedyadi, E. (2019). Pengaruh Penambahan Sorbitol dan Gliserol Terhadap Degradasi Bioplastik Pati Singkong dalam Media Tanah dan Kompos. Jurnal KRIDATAMA Sains Dan Teknologi, 1(1), 38–46.
Nurhaliza, R., Ramli, S., Syahiddin, & Abrar, M. (2022). Pengaruh Massa Pati Terhadap Tensil Strength , Elongasi dan Daya Serap Terhadap Air pada Pembuatan Bioplastik dari Pati Sagu dan Gliserol. Jurnal Inovasi Ramah Lingkungan (JIRL), 3(1), 17–21.
Nurrohmah, K., Sari, A. K., Riziani, D., & Kusumasari, S. (2021). MAKUDU (Makaroni Kulit Durian): POTENSI PANGAN OLAHAN PRAKTIS UNTUK MENGURANGI LIMBAH KULIT DURIAN. JITIPARI (Jurnal Ilmiah Teknologi Dan Industri Pangan UNISRI). https://doi.org/10.33061/jitipari.v6i1.3960
Oluwasina, O. O., Olaleye, F. K., Olusegun, S. J., Oluwasina, O. O., & Mohallem, N. D. S. (2019). Influence of oxidized starch on physicomechanical, thermal properties, and atomic force micrographs of cassava starch bioplastic film. International Journal of Biological Macromolecules, 135, 282–293. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.05.150
Pratiwi, R., Rahayu, D., & Barliana, M. I. (2016). Pemanfaatan Selulosa Dari Limbah Jerami Padi (Oryza sativa) Sebagai Bahan Bioplastik. Indonesian Journal of Pharmaceutical Science and Technology, 3(3), 83–91. https://doi.org/10.15416/ijpst.v3i3.9406
Puspita, A. D. (2013). PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT TERMAL FILM PLASTIK BERBAHAN DASAR PATI BIJI NANGKA (Artocarpus heterophyllus) skripsi. In Skripsi. Universitas Negeri Semarang.
Puspita, H. I. (2023). Sampah Tidak Terkelola di Sumsel Mencapai 521 Ton. https://sumatra.bisnis.com/read/20230403/533/1643159/sampah-tidak-terkelola-di-sumsel-mencapai-521-ton
Rahmatullah, Putri, R. W., Rendana, M., Waluyo, U., & Andrianto, T. (2022). Effect of Plasticizer and Concentration on Characteristics of Bioplastic Based on Cellulose Acetate from Kapok (Ceiba pentandra) Fiber. Science and Technology Indonesia, 7(1), 73–83. https://doi.org/10.26554/sti.2022.7.1.73-83
Rifaldi, A., Hs, I., & Bahruddin. (2017). Sifat Dan Morfologi Bioplastik Berbasis Pati Sagu Dengan Penambahan Filler Clay Dan Plasticizer Gliserol. Jom FTEKNIK, 4(1), 1–7.
Salbeti, D., Syahbanu, I., & Hadari Nawawi, J. H. (2018). Sintesis Dan Karakterisasi Termal Plastik Ramah Lingkungan Polyblend Selulosa Ampas Tebu Dan Limbah Botol Plastik Polietilen Tereftalat. Jurnal Kimia Khatulistiwa, 7(2), 54–60.
Sandra Fitriany, D., Annaziha, S., Sains Assajuly Syamsuddin, H., & Khumaira, A. (2023). Bio-Pack : Biodegradable Packaging Pati Singkong Sebagai Solusi Pencemaran Limbah Plastik Konvensional. Journal of Comprehensive Science (JCS), 2(1), 430–437. https://doi.org/10.59188/jcs.v2i1.229
Saputro, A. N. C., & Ovita, A. L. (2017). Sintesis dan Karakterisasi Bioplastik dari Kitosan-Pati Ganyong (Canna edulis) Synthesis and Characterization of Bioplastic from Chitosan-Ganyong Starch (Canna edulis). Kimia Dan Pendidikan Kimia, 2(1), 13–21.
Setiawan, A., Anggraini, F. D. M., Ramadani, T. A., Cahyono, L., & Rizal, M. C. (2021). Pemanfaatan Jerami Padi Sebagai Bioplastik Dengan Menggunakan Metode Perlakuan Pelarut Organik. METANA, 17(2), 69–80. https://doi.org/10.14710/metana.v17i2.42254
Soraya, L. (2020). PEMANFAATAN LIMBAH BIJI DURIAN SEBAGAI PLASTIK BIODEGRADABLE DENGAN VARIASI SUHU GELATINASI DAN PENAMBAHAN CaCO3. ATMOSPHERE, 1(1), 1–7. https://doi.org/10.36040/atmosphere.v1i1.2955
Su, J. F., Huang, Z., Yuan, X. Y., Wang, X. Y., & Li, M. (2010). Structure and properties of carboxymethyl cellulose/soy protein isolate blend edible films crosslinked by Maillard reactions. Carbohydrate Polymers. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2009.07.035
Waldi, J. (2007). Pembuatan Bioplastik Poli-β-Hidroksialkanoat (PHA) yang Dihasilkan oleh Rastonia eutropha pada Substrat Hidrolisat Pati Sagu dengan Pemlastis Isopropil Palmitat. In Skripsi. Institut Pertanian Bogor.
Wirawan. (2013). Evaluasi Kinerja Sumber Daya Manusia, Teori, Aplikasi dan Penelitian. Penerbit Salemba Empat.
Yustisi, K. C., Wulandari, K., & Utami, I. (2024). Pembuatan Plastik Biodegradable Berbahan Pati Dari Limbah Kulit Pisang Raja Dengan Penambahan Kitosan Dan Plasticizer Sorbitol. Inovasi Teknik Kimia, 9(1), 31–36.
Zalfiatri, Y., Rozikhin, R., & Hamzah, F. H. (2021). Pembuatan Plastik Biodegradable dari Pati biji Durian dan Pati Biji Nangka. CHEMPUBLISH JOURNAL, 5(2), 151–165. https://doi.org/10.22437/chp.v5i2.7988
Published
2026-02-09
Section
Articles
Copyright (c) 2026 Jurnal Teknik Kimia
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
