Mohammad Khotib

2. ISBN: 978-979-95093-8-3
Seminar Nasional Sains V
10 November 2012
Sains Sebagai Landasan Inovasi dalam
Bidang Energi, Lingkungan dan Pertanian
Berkelanjutan
Prosiding
Dewan Editor
Dr. Kiagus Dahlan
Dr. Sri Mulijani
Dr. Endar Hasafah Nugrahani
Dr. Suryani
Dr. Anang Kurnia
, Dr. Tania June
Dr. Miftahudin
Dr. Charlena
Dr. Paian Sianturi
Sony Hartono Wijaya, M Korn
Dr. Tony Ibnu Surnaryada
Waras Nurchoiis, M Si.
Dr. Indahwati
Drs. Ali Kusnanto, M Si.
Fakultas Matematika dan
IImu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
2012
1I

3. Copyright© 2012
Fakultas Matematika dan I1mu Pengetahuan Alam, Institut Pcrtanian Bogor
Prosiding Seminar Nasional Sains V " Sains Sebagai Landasan Inovasi dalam Bidang Energi,
Lingkungan dan Pertanian Berkelanjutan" di Bogor pada tanggal 10 November 2012
Pencrbit; FMIPA-IPB, Jalan Meranti Kampus IPB Dramaga, Bogor 16680
Telp/Fax: 0251-8625481/8625708
http://fmipajpb.ac-id
Terbit 10 November 2012
xi + 866 halaman
ISBN: 978-979-95093-8-3.
111

4. KATA PENGANTAR
Seminar Nasional Sains adalah kegiatan rutin yang diselenggarakan oleh Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor sejak Tahun 2008. Tahun
ini adalah penyelenggaraan yang ke-5, dengan tema "Sains Sebagai Landasan Inovasi dalam
Bidang Energi, Lingkungan dan Pertanian Berkelanjutan".
Kegiatan ini bertujuan mengumpulkan peneliti-peneliti dari berbagai institusi
pendidikan dan penelitian baik perguruan tinggi maupun lembaga-Iembaga penelitian dari
seluruh Indonesia untuk memaparkan hasil-hasil penelitian terkait penerapan sains (statistik,
biosains, klimatologi, kimia, matematika, ilmu koputer, fisika, dan biokimia) pada
peningkatan produktivitas pertanian dalam arti luas. Seminar Nasional Sains V ini akan diikuti
oleh lebih dari 200 orang peserta dengan sekitar 80 peserta sebagai pemakalah pada sesi
.presentasi paralel yang berasal dari berbagai perguruan tinggi dan lembaga penelitian di
Indonesia. .
Diharapkan dari kegiatan ini dapat memberikan informasi perkembangan sains,
memicu inovasi-inovasi teknologi yang berlandaskan sains, meningkatkan interaksi dan
komunikasi antar peneliti, pemerhati, dan pengguna sains dan teknologiserta menjalin
kerjasama riset dan penerapan sains dan teknologi antar peneliti, pemerhati, dan pengguna
sains dan teknologi khususnya yang terkait dengan peningkatan produktivitas pertanian.
Pantia mengucapkan selamat mengik:uti seminar, semoga memberikan manfaat
sebesar-besarnya.
Bogor, Oktober 2012
PANITIA
jv

5. DAFTARISI
BUKUl
Andzar Syafa'atur
Rahman, Hari
Wijayanto, Noer Azam
Achsani, La Ode Abdul
Rahman
2 I Dewa Gede Richard
Alan Amory,
Muhammad Nur Aidi,
Etih Sudamika
3 Nurul Qomariasih, I
Made Sumertajaya,
Sutoro
4 Astri Fitriani, Yenni
Angraini, Asep
Saefuddin
5 Bimandra Adiputra
Djaafara, Anik
Djuraidah, Aji Hamim
Wi
6 Dwi Haryo Ismunarti
7 . Mia Amelia,
I Muhammad Nur Aidi,
Dian Kusumaningrum
8 NUlil Anwar, Anang
Kumia, Yenni
Al1graini
9 Gusti N.A Wibawa,
Aunuddin, AA.
Mattjik, I M
10
11
Penerapan Fuzzy C-Regression dalam Pendugaan Model
Nilai Tanah (Studi Kasus : Lima Kecamatan Di Kota
Bekasi)
Penerapan Fungsi Diskriminan dalam Deteksi Dini
Penentuan Status Mastitis Subklinis pada Sapi Perah
(Studi Kasus : Kawasan Usaha Ternak Cibungbulang,
Tahun 2010-2011
Analisis Ragam Daya Gabung dan Resiprokal Bobot Biji
lagung dalam Persilangan Dialel Lengkap
Analisis Spasial Data Panel pada Pola Konsumsi per Kapita
Propinsi lawa Barat dengan Pendekatan Matriks Queen
dan Akses lalan
Deteksi Gerombol dengan Metode K-Rataan Kernel Gauss
Sudut Minimum Antar Sub Ruang Vektor untuk Memelajari
i Asal Sedimen Di Perairan Rebon Kabupaten Batang lawa
Ten
Penerapan Regresi Lvgislik Spasial untuk Data Penyakit
Demam Berdarah Dengue (Dbd) Di Kota Bogor
Pemodelan Tingkat Pengangguran Di Lima Negara Anggota
Asean Dengan Regresi Data P"nel dan Generalized
Estimating Equation
Pengaruh Ulangan Terhadap Dugaan Parameter Model
Ammi dengan Komputasi Menggunakan Ptndekatan Bayes
Regresi Poisson Geografis untuk Menganalisis
Data Gizi Buruk . Kasus: Pulau lawa tahun 200
PemodeJan Produksi Cabe Di Kabupaten Majalengka
Re . Polinom
3-12
13-23
24-34
35-48
49-62
63-72
73-81
82-93
94-106
107-121
122-134
v

6. Angraini
12 Anita Pratiwi, Anang Pendugaan Total Populasi pada Peubah dengan Sebaran 135-149
Kumia, La Ode Abdul Lognonnal (Studi Kasus: Data Susenas 2007 Pengeluaran
Rahman Rumah TanggllKota Bogor)
13 Anni Fithriyatul Metode Regresi Least Trimmed Squares pada Data yang 150-161
Mas'udah, Anang Mengandung Pencilan
Kumia, Dian
KusuIl'taningrum
14 Mohammad Masikur Model Spasial Percobaan Pemupukan Padi Sawah 162-170
15 Nur Hikmah, Yenni Pemodelan tingkat produk domestik regional bruto 171-185
Angraini, Asep Saefuddin kabupaten/kota jawa barat dengan spasial data panel
ses Pengcmbangan Pcrangkat Pembelajaran
tematika Bcrtaraf Intcmasional
2 M. W. Talakua,F. Y. Pcreduksian dimensi data luaran gem stasiun ambor: 204-212
Rumlawang" F. Kondo dcngan menggunakan metode principal component
Lembang dan G. analysis (pea)
3 Pcnjadwalan Kercta Api Jalur Ganda: Model Job-Shop 213-223
dan Aplikasinya
4 Nmus Sa'adah, Toni Pcncrapan Pnnsip Maksimum Pontryagin pada Sistem 224-235
Bakhtiar, Farida Invcnton-Produksi
Hanum
5 Muhammad I1yas, Daftar Lengkap Katakode GEH dengan Bobot Lee 236-245
Mieko Yamada, Edy Minimum
Tli Baskoro alas Galois
6 Embay Rohaeti, Pcnggunaan Metode Homotopi Pade' Untuk 246-257
Jahamddin, Ali Menyelesaikan Masalah Lotka-Volterra Logistik
Kusnanto
7 Dewi Scnja Analisis Kestabilan Model Infeksi Vims Hepatitis B 258-270
Rahmahwati, Ali dengan Pertumbuhan Hepatosit yang Bersifat Logistik
Kusnan Jahamddin
8 Jacob 3tevy Selcky, Pcngamh Dividen Terhadap Pellentuan Nilai Opsi Saham 271-282
• Endar H. Nugrahani, I Tipe Up-and-Out Call di Bursa Efek Indonesia
Gusti Putu Pumaba
9 Numl Khotimah, Penerapanfuzzy goal programming dalam penentuan 283-292
. Fanda Hanum, Toni investasi bank
Bakhriar
10 Maya Widyastiti. Implementasij7eet size and mix vehicle routing 293-302
Farida Hanum, Toni problem with time vliindolVs pada pendistribusian
Bakhtiar koran
VI

7. II
12
13
I
2
3
4
5
6
7
8
9
Jose Bonatua
Hasibuan, Endar H.
Nugrahani, I Gusti
Putu Purnaba
: Endar H. Nugrahani
Bib Paruhum Silalahi
Novizal, Eva
Ridiwati, Kemas A.
Zaini Thosin
M. N fndro, H.
Wiranala, and S.G.
Sapulra, P. Aulia, Z.
Deofarana, B. Seliadi,
Faozan Ahmad,
Zllliyatin, Husin Alalas
Elvan Yuniarti, Siti
Ahmiatri Qolby
Sabrina
Tony Sumaryada,
Heriyanto Syafutra,
Robi Sobirin, Ajeng
W' Roslia
Ajeng Widya
Roslia,Tony
Leni Marlina, Ida
I Sriyanti, Feri Iskandar
• dan . "al
Ida Sriyanti
I Moditikasi Model Exponentially Weighted lv/oving
: Average Untuk Menduga Volatilitas Saham Di Bursa Efek
Indonesia
Penyelesaian masalah nilai batas pada model opsi put
amerika dengan volatilitas stokastik
Batas Atas !terasi metode titik Interior dengan Central
Path dalam menyelesaikan masalah optimasi linear
Penentuan Rute Optimum Dalam Supply Chain
Networkdengan Algoritma Ant Colonyuntuk Kota Dan
Kabupaten Bogor
Simulasi sel surya model dioda dengan hambatan sen
dan hambatan shunt berdasarkan varias! intensitas
I radiasi, temperatur, dan susunan modul
Dinamika soliton pada rantai protein alpha heliks
berdasarkan ansatz ii model davydov
Kajian sifat optik glukosa darah
Simulasi awal peraneangan sel surya doublejunction
gaas/ge
Pengaruh surface texturing gennanium (ge) dan silikon
(si) pada disain sel surya mp,nggunakan program peid
Pengaruh wakru hot-pressing terhadap kekuatan tekan
lnaterial nanokomposit
Pengembangan elektronik kamus untuk mata kuliah
tisika dasar
I 304-314
I
315-322
323-332
i
359-364
365-374
375-384
385-392
393-403
404-413
I
414-424
425-435
vii

8. DAFTARISI
BUKU2
2
3
4
3
4
5
Mimawati Zulaikha,
Budianto
Fella Fauziah
Penulis
Wirdhatul Muslihatin,
Rus eni Daesus
Rugayah dan Sugiatno
Tri Dewi AndaJasari, Y
C Ginting, Sri Rama
Diana, Nova Rina
• Firza anti
Mukh Syaifudin, Siti
Nurhayati, Teja
Kisnanto Jan Gideon
Sirait
Enee Danno Jaya
Supena, Ikra Nugraha,
Dorl
Kajian Atmosfer Bawah Wilayah Tropis Dan Subtropis
Pendekatan mikrometeorologi untuk pendugaan neraea
karbon hutan: sistem korelasi
Pengaruh Panjang Hari Penyinaran Terhadap Pertumbuhan
Dan Pembun aan Rosela (Hibiscus Sabdarifja Linn.)
Upaya Peningkatan Keberhasilan Penyetekan Sirih Merah
Melalui Penggunaan Zat Pengatur Tumbuh dun Jumlah
Buku ada Dua Jenis Media Tanam
Pengaruh Pembelahan Subang Terhadap
Produksi Bunga Dan Subang Gladiol (Gladiolus Hybridlls
. L.) Kultivar Holland Putih Dan Holland Pink
Studi transfer parasit rodensia plasmodium berghei iradiasi
dari induk ke anak meneit swiss webster melalui
penyusuan
PengganJaan Krom osom Jati (Tee/ona grandis L.)
dengan Oryzalin dalam Kultur In Vitro dan Pendugaan
Ploidi
Sintesis Dan Peneirian Ester Dari Asam Oleat Dan Polioi
Berbasis-Oll
439-451
452-464
465-474
475-484
485-492
504-512
513-521
522-530
531-540
VIII

9. 4
5
2
"3
"~---~-----,-"-""---"--------------------.-~--~
Khotib
Buhani, Narsito,
I
:Nuryono, dan Eko Sri
Kunarti
Dyah Iswantini, Bara
Penerapan Desorpsi Sekuensial Pada Penentuan Interaksi
Ion CdOi) Dengan Adsorben Hibnda Amino-Silika
I Tercetak Ion
Biosensor Antioksidan Menggunakan Superoksidan
553-561
Taufan S, Novik
, Nurhidayat, Tnvadila
I Rusnadi, Buchan, M.
I Bachn Amran
Euis Julaeha, Desak
Made Malini, Ajeng
' Dismutase Secara Elektrokimia: Penentuan Linieritas dan
Stabilitas
Kinetika Adsorpsi Ion CeJ
- dengan Mikrokapsul Kalsium 572-580
I
Alginat
Bensi I-feniI-3-metil-4-benzoiI-5-pirazoIon (HPMBP)
1
Pengaruh Pembenan Senyawa Antifertilitas C30 Sterol 581-586 I
yang Diisolasi dari Daun Clerodendran serralum terhadap
i Diantini ! viabilitas sel munne RAW 265.7
1
6
I
Evy Emawati,
Solihudin, Iman R,
Rosiyyan
Pembuatan Membran Selulosa Asetat Dan Kayu Albasia
7
8
Zainuddin Muchtar,
Arifista S.W. Harefa
Muhammad Bachn
Amran
i Pembuatan Pulp Dan Tandan KosQng Kelapa Sawit
Dengan Metode Organosolv
Palladium Imprinted Polymers sebagai Matenal
Fungsional untuk Pemungutan Palladium dari Biji Besi
9
10
Hasnah Natsir,
Seniwati Dali,
Mahdaliah,
Nurlaeli Fattah,
Muhammad Nadir
Henry Setiyanto,
Vienna Saraswaty,
Rukman Hertadi,
Indra Noviandn
Produksi Protease dan B. lichem!formis lISA3-1 a dan
Aplikasinya dalam
1
Isolasi Kitin dan Limbah Udang Secara Enzimatis
IStudi Penentuan Reaktivitas Kimia Mekloreta~nin
Menggunakan
I Metode VoItammetn Siklik
Buchan Buchan
I
587-592 II
593-607
608-615
616-624
625-630
II Leny Heliawati, Tn Uji Toksisitas Ekstrak Buah Gewang (C01}pha lIlan 631-637
Mayanti, Agus Lamk.) terhadap Larva Urlang Artemia salina leach
Kardinan, Rukmiati K
Cokronegoro
12 Muhammad Ali ·1 Pengglinaan Biji KelD< (Modnga OUefera) Unt~
IZulfibr , Novi Menurunkan
i Srawaih
I Kadar Mangan Dulam Air
13 I CharIen<J, Henny Fosfatisasi Kalsium Karbonat Cangkang Telur Ayam Dan
Kajiannya Pada Proses Adsorrsi Logam TimbalI Punvaningsih, Rahmat
Hafid
638-644
645-660
14 I Hmjo' Purwantiningsih Sintesis Poliol Sebagai Bahan Dasar Pembentuk
Sugit and Zainal Alim Poliuretan Berbasis Minyak Jarak Pagar
Mas'ud
15 CharIena, Zainal Alim, Bioremediasi Senyawa Hidrokarbon Pada Tanah 673-682 i
Tercemar Limbh Minyak Berat Menggunakan TeknikAbdul Hans, Fajar
IX
661-672

10. 20
16
Kurniawan
Sri Sugiarti
Land/arming
Studi Kondisi Reaksi Kopling Silang Heck Menggunakan
Katalis POP-Paladium
684-693
!
17 Tetty Kemala, Ahmad
Sjahriza, Guslina
Isriany
Optimasi dan Evaluasi Mikroenkapsulasi
Medroksiprogesteron Asetat
TersaJut Poli(lO-kaprolakton) dengan Lilin Lebah
694-705
18
I 19
Miksusanti, Zainal
Fanani, Ahmad Rizal
Herlina, Ferlina
Hayati, Christin
Isolasi Steroid dari Daun Tanaman Daun Dewa (Gynura
pseudochina (Lour) DC) dan Aktivitas sebagai Antibakteri
Kajian Kinetika Reaksi Perubahan Warna Campuran
Pigmen
Rosella, Manggis dan Secang
719-730
706-718
Mohammad Khotib,
Zainal AJim Mas'ud,
Anwar Nur,
Widiyanto
21 Ricson Pemimpin
Hutagaol, S.Si.,
M.Si. l
) Asteria Aviana
2) dan Betalini Widhi
Ha~ari, SP., M.Si
22 Darwati, Anni
Anggraeni, dan Sri
Adi Sumiwi
..
731-741Superabsorben Hasil Pencangkokan dan Penautan
Silang Fraksi Onggok dengan Akrilarnida
742-751
uji fitokimia tacca JeontopetaJoides
Regenerasi secara invitro dengan perlakuan sitokinin dan
752-760
kukit batang ,buah, dan kulit akar asam kandis
(garcinia cowa roxb.)
Uji toksisitas akut dari ekstrak etanol
23 Edy Chandra 761-780
Kimiawi Dari Studi Filosofis Terhndap Naskah
Fil ;ofi Zat Dan Materi Menurut Jabir Bin Hayyan
Rasa1J)
No. Pennlis
I Florentina Maria Titin
2
I
Supriyanti, Adhytia
Ichsan Rachmawan
Waras Nurcholis,
Hilmanie Ramadhan,
Anna P Roswiem
I
-3 Sulistiyani, Esti
Sahifah, Shelly
1_ ~ Rahmania, Husnawati
Fortifikasi Protein Dari Kacang Hijau (Vigna Radiata)
Pada Produksi Sereal Berbahan Baku Ubi JaJar (ipomoea
Batatas) dan Analisis Kandungan Gizinya
Analisis Inhibisi Enzim a-glukosidase dan Sitotoksisitas
Ekstrak Air-Etanol BenaJu 1eruk (Loranthus sp.)
792-796
Studl in vivo khasiat antiinflamasi ekstrak herba suruhan 797-809
(peperomia pellucida[l]) dan campurannya dengan jahe
merah (ZINGIBER OFFICINALE ROSe.)

11. 2
3
4
5,
~
Upik Kesumawati,
Dyah Iswantini, Min
Rahminiwati, Rosihan
Rosman, Agus
Sudiman T
Betty Marita Soebrata,
S Mulijani, Charisna
Desita Shinta Sani
Ahmad Sjahriza, Sri
Sugiarti, Niken
Pratiwi
I
. Destruksi Unsur Tanah Jarang dari Limbah Pengolahan
Timah Menggunakan Mikrowave Sederhana
, .
I Briket Ampas Sagu Sebagai Bahan Bakar Altematif
Budidaya dan Formulasi Kamandrah (Croton tiglium L.)
Sebagai Larvasida Hayati Pencegah Demam Berdarah
Dengue
Nata de Cassava Dari Limbah Cair Tapioka Sebagai
Membran Selu10sa Asetat
Ekstraksi Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma cottonii
, Menggunakan Dua Metode Ekstraksi
821-836
837-844
845­
55-866
xi

12. SUPERABSORBEN HASIL PENCANGKOKAN DAN PENAUTAN SILANG
FRAKSI ONGGOK DENGAN AKRILAMIDA
Mohammad Khotib1
,2,*, Zainal Alim Mas'ud1,2, Anwar Nurl
,2, Vidiyanto l
I Laboratorium Terpadu IPB, Kampus IPB baranangsiang, JI.Pajajaran Bogor
"Departemen Kimia IPB, Kampus IPB Dramaga,Bogor
*Email: mohammadkh@ipb.ae.id
ABSTRAK
Karbohidrat onggok terdiri atas pati dan selulosa. Kedua fraksi tersebut berpotensi
untuk dimodifikasi menjadi superabsorben melalui pencangkokan dan penautan silang
menggunakan amonium persulfat sebagai inisiator. akrilamida sebagai monomer, dan
N,N-metilena-bis-akrilamida sebagai penaut-silang. Aktivasi dilakukan menggunakan
60% H,SO.j pada suhu 60 °e selama 1 jam sedangkan saponifikasi menggunakan 1M
NaOH at 90 "e selama 2 jam. Onggok:air terbaik didapat pada nisbah 1:30 dan suhu
optimum pada 70 "e untuk mendapat daya scrap air tertinggi. Daya serap air dari
superahsorban fraksi nonpati, nonpati-teraktivasi, nonpati-saponifikasi, dan nonpati­
aktivasi-saponitikasi berturuHurut ialah 25.21, 273.3, dan 262,07 gig. Aktivasi
tidak meningkatkan daya serap air secara signitikan dibandingkan saponitikasi.
Butiran pati yang tidak tampak lagi pada hasil SEM fraksi nonpati menandakan proses
hidrolisis telah berhasil dengan baik. Pencirian Spcktrofotometer inframerah
transformasi Fourier pada bilangan gelombang 1600 em,l menunjukkan terbentuknya
gugus amida yang menandakan sintesis berhasil dilakukan dan pada 3300 em,l
menunjukkan semakin rampingnya puneak serapan mengindikasikan bahwa proses
aktivasi telah berhasil.
Katakunci: Onggok, superabsorbent, peneangkokan, penautan silang, akrilamida
1 PENDAHULUAN
Ketela pohol1 memiliki kandungan pati yang tinggi sebagai sumber karbohidrat.
Ketela pohon dapat diproses menjadi produk tapioka olaha11. Pembuatan tepung tapioka di
industri keeil meliputi tahapall pengupasan kulit peneucian, pemarutan, pengekstrakan
(pemeraSa!l dan pengeringan), pengendapan pati, dan pengeringan. Limbah padat seperti kulit
ketela pohon dimanfaatkan untuk pakan temak dan pupuk, sedangkan onggok (ampas) yang
merupakan hasil samping tahap pemerasan digunakan seqagai bahan baku pada industri
pembuatan saus, campuran kerupuk, obat nyamuk bakar, dan pakan ternak. Onggok
merupakan limbah pertanian yang sering menimbulkan masalah lingkungan yang berpotensi
Prosiding Seminar Nnsional Sains IV; Bogor, 10 November 2012 731

13. sebagai polutan di daerah sekitar pabrik karena onggok relatif cepat membusuk sehingga
menyebabkan bau tidak sedap [1].
Onggok mengandung karbohidrat sangat tinggi yang terdiri alas fraksi pati dan fraksi
selulosa. Kedua fraksi ini sangat potensial untuk dimodifikasi, di antaranya menjadi
superabsorben, karena banyak mengandung gugus hidroksil. Meskipun memiliki struktur
dasar yang sama, keduanya memiliki perbedaan yang cukup signifikan. Rantai-rantai selulosa
tersusun sejajar membentuk mikrofibril yang diikat-satukan oleh ikatan hidrogen. Mikrofibril
diikat-satukan lagi menjadi bundel yang lebih besar, disebut makrofibril. Mikrofibril selulosa
sangat keras dan tidak lentur, memiliki sifat kristal relatif lebih besar daripada bagian yang
berbentuk amorf. Sementara molekul pati terikat sedemikian rupa sehingga berstruktur heliks
yang lebih lentur dan lebih mudah terbengkakkan, ditambah lagi adanya struktur bercabang
pada komponen amilopektin, Secara tennodinamika, percabangan menyebabkan kandungan
energi molekullebih tinggi sehingga menjadi lebih reaktif [2].
Selulosa telah banyak dimodifikasi melalui modifikasi kimia seperti karboksimetilasi,
sulfonasi, atau fosforilasi. Selulosa yang dimodifikasi dengan akrilamida melalui proses
kopolimerisasi dapat meningkatkan daya serap air, Daya scrap air produk meningkat
beberapa kali lipat dari bobot awalnya schingga modifikasi ini akan menghasilkan suatu
polimer superabsorben. Polimer superabsorbcn dapat dimanfaatkan dalam banyak bidang di
antar;mya popok bayi, pembungkus makanan, teknik kOl1struksi, industri kimia, pengolahan
limbah, bahan pembuat sensor, dan pelembap tanah [3].
Bahan utama superabsorben umumnya adalah poliakrilamida atau poliakriIat, suatl!
bahan sintetik. Penggunaan bahan ini dalam polimer superabsorben memiliki beberapa
kelemahan, yaitu tidak terbarukan (bahan berasal dari petrokimia), non-biodegradabel,
harganya mahal, dan tidak cocok untuk air yang mengandung garam dan tanah [4].
Pemanfaatan biomaterial dan bahan lain dalmn usaha memperbaiki kelemahan polimer
superabsorben sintetik telah dilakukan, misalnya dengan pcucangkokan dan penautan-silan)t,
tapioka dengan akrilamida dan komposit tanah liat dengan pati [5].
Penelitian ini bertujuan mengkaji kcpolimerisasi melalui pencangkokan dan
penautan-silang fraksi nonpati onggok dengan akrilamida untuk memperoleh superabsorben
berdaya serap air tinggi.
Pro,5iding Seminar Nasional Sains V, Bogor, 10 November 2012732

14. 2 METODE PENELITlAN
2.1. Bahan dan AJat
Alat-alat yang digunakan adalah mesin pengaduk, peralatan kaca, neraca analitik,
spektrofotometer inframerah transformasi Fourier (FTrR), dan mikroskop elektron payaran
(SEM). Bahan-bahan yang digunakan adalah onggok yang diperoleh dari industri tapioka
rakyat di daerah Bogor, akuades, gas nitrogen (BOC), akrilamida, amonium persulfat (APS),
N,N-metilena-bis-akrilamida (MBA), metanol, etanol 95%, aseton, NaOH, H2S04, Hel, dan
indikator pH universal. Bahan kimia yang digunakan diperoleh dari Merck Tbk.
2.2 Analisis proksimat onggok
Analisis proksimat onggok mengacu pada [6] yang meliputi penetapall kadar air, abu,
karbohidrat, protein, lemak, selulosa dan pati,
2.3 Hidrolisis Onggok
Ke dalam 150 g onggok ditambahkan 750 mL HCI 3% laID dipanaskan hingga suhu 80 "C
selama I jam. Sebagian ollggok diuji dengan menggunakan pereaksi iodium (Iarutan 12 dalam
KI) pada lempeng tetes hingga tidak lagi mengalami perubahan wama. Tidak teljadinya
perubahan wama menandakan bahwa onggok telah bebas pati. Aktivasi Onggok Ke daJam 5
g onggok bebas pati ditambahbn )00 mL H2S04 60% kemudian dipanaskan hingga suhu 60
"c selama 1 jam. Lmltan kemudian disaring def'gml penyaring vakum dan dicuci dengan
akuades hingga mencapai pH netral.
2.4 Pencangkokan dan Penau:an-silang Polimer Superabsoben
Metode pengcangkokan dan penautan-silang polimer superabsorben mengacu pada [4].
Sebanyak masing-masing 5 g onggok bebas pati tanpa aktivasi dan yang teJah diaktivasi
diberi akuades dengan berbagai nisbah (I: 10, I:20, I:30, dan 1:40) JaJu diaduk hungga
terbentuk bubur, Masing-masing btlbur dimasukkan ke dalam labu leher tiga yang teJah
dilengkapi dengan kondensor, aliran gas nitrogen, penutup' asah labu, dan mesin pengaduk,
Kemudian labu leher tiga ditempatkan di atas penangas air dan dipanaskan pada suhu 95°C
selama 30 menit dengan dialiri gas nitrogen si1mpai tergelatinisasi. SeteJah itu, suhu
Prosiding Seminar'Nasinnai Sains IV; Bogor, 10 November 2012 733

15. diturunkan menjadi 60-,65 °e, lalu ditambahkan inisiator APS sebanyak 250 mg yang telah
dilarutkan dalam 12.5 mL akuades sambil diaduk selama 15 menit. Kemudian ke dalamnya
ditambahkan secara perlahan campuran 25 g akrilamida dan 0.250 g MBA yang telah di
larutkan dalam 200 mL akuades dan direaksikan selama 3 jam pada suhu 45, 70, dan 80°C.
Produk yang dihasilkan dicuci dengan metanol, etanol, lalu aseton. Selanjutnya dikeringkan
pada suhu 60°C hingga bobot produk tetap. Produk kering digiling hingga halus.
2.5 Sapon(fikasi
Proses saponifikasi produk mengacu pada [7]. Sebanyak 5 g produk pencangkokan dan
penautan~silang ditambah 12.5 mL NaOH 1M dan 12.5 mL akuades kemudian dipanaskan
sampai suhu 90°C selama 2 jam. Setelah dinetralkan dengan Hell M, campuran dj.koagulasi
dan diendapkan dengan metano!. Hasil saponifikasi dikeringkan pada suhu 60°C dan digiling
hingga halus (100-,200 mesh).
2.4 Pengllkuran Daya Scrap Air
Sebanyak 0.1 g superabsorben (m,) dimasukkan ke dahlm air hingga bahan tersebut
mengembang maksimum selama 24 jam. SampeJ yang telah mengembang dipisahkan dari air
yang tidak terserap menggunakan saringan 100 mesh dan ditimbang bobotnya (1112)' Kapasilas
absorpsi air (Qeq) ditentukan dengan menimbang sampeJ yang telah mengembang dan
dihitung menggunakan persamaan.
2.5 Pencirian
Pencirian dengan SEM dan FTIR dilakukan terhadap onggok awal, setelah aktivasi, dan
produk pencangkokan dan penautan-silang sebelum dan sesudah saponifikasi.
3 HASH, DAN PElVlBAHASAN
3. J Analisis Proksimal, Selulosa, dan Pali
Aualisis proksimat merupakan anaJisis pendahuluan teihadap bahan uji. Analisis yang
dilakukan antaw lain penentuan kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar protein, dan kadar
Pro5iding Seminar Nasional Sains V, Bogor, 10 November 2012734

16. karbohidrat. Karbohidrat merupakan komponen utama dalam onggok, yaitu sebesar 82.70%
dengan kandungan selulosa dan pati berturut sebesar 11.51 % dan 71.88% (Tabel I).
Komposisi onggok yang digunakan berkesuaian dengan hasil penelitian lainnya [8,9].
Perlakuan deproteinasi, penghilangan lemak, dan demineralisasi tidak dilakukan terhadap
onggok karena kadar komponen-komponen tersebut sangat rendah. Kemudian pati dalam
onggok perlu dihilangkan, karena fokus penelitian ini adalah sintesis superabsorben dan
fraksi karbohidrat nonpati onggok.
Tabel 1 Hasil analisis proksimat, selulosa dan pati
Analisis Kadar (%)
Air
Abu
Protein
Lemak
Karbohidrat
Selulosa
Pati
11.3
0.55
4.56
0.21
82.70
11.51
71.88
3.2 Penghilangan Pali dan Aklimsi
Pati dihilangkan dan onggok dengan menggunakan metode hidrolisis (Bel 3%, I jam).
Aktivasi bertujuan mempermudah proses pencangkokan dan penautan-silang karena
diharapkan struktur onggok akan semakin terbuka sehingga lebih banyak tapak aktif ulItuk
reaksi pencangkokan. Hal ini dapat dilihat dari morfologi permukaan hasil SEM (Gambar 3).
Permukaan onggok tanpa pcrlakuan tampak tertutupi butiran-butiran yang menjadi elri khas
pati [4]. Setelah dihidrolisis butiran-butiran pati sudah tidak terlihat lagi yang
mengindikasikan bahwa proses hidrolisis atau penghilangan pati telah berlangsung.
Keberlangsungan proses aktivasi terhadap onggok yan6 tdah dihidrolisis ditunjukan
Gambar3 (b) dan 3 (e), yaitu semakin terhukanya struktur permukaan onggok sehingga tapak
untuk peneangkokan dan penautan-silang menjadi lebih ban:;lak.
Prosiding Seminar 'Nasionai Sains fV: Bogar. 10 November 2012 735

17. Gambar 3 Citra SEM permukaan. (a) onggok awal (tanpa perlakuan) (b) fraksi non pati tanpa
aktivasi, dan (e) fraksi nonpati dengan aktivasi.
Keberlangsungan proses penghilangan pati dan aktivasi juga ditunjukkan oleh spektrum
FTlR. Onggok awal dan fraksi nonpati mempunyai perbedaan yang eukup signifikan pada
bilangan gelombang 1650 em'l yang merupakan kisaran gugus karbonil. Pada spekt~m FTIR
onggok awal, tampak puneak yang menandakan serapan gugus karbonil dari protein. Setelah
proses hidrolisis. pada serapan bilangan gelombang tersebut tidak terIalu kuat. Perbedaan
spektrum FTlR dari fraksi nonpati tanpa aktivasi ciengan yang diaktivasi adalah kerampingan
pita serapan pada bilangan gelombang 3300 em'l yang diduga berasal dari berkurangnya
ikatan hidrogen antaonoiekul akibat proses aktivasi (Gambar 4).
c
a
Gambar 4 Spektrum FTIR (a) onggok awal (b) fraksi nonpati tanpa aktivasi (e) fraksi nonpati
dengan aktivasi
Prosiding Seminar Nasional Sains V, Bogor, 10 November 2011736

18. 3.3 Penentuan Parameter Awal
Polimer superabsorben disintesis melalui pencangkokan dan penautan-silang onggok dengan
monomer akrilamida, APS sebagai inisiator, dan MBA sebagai penaut silang. Penetapan
nisbah onggok dan air untuk pembentukan bubur dilakukan pada berbagai nisbah. Pada
nisbah 1: 10 dan 1:20 reaksi tidak berlangsung secara sempuma karena bubur sangat kental
sehingga proses pengadukan tidak beIjalan baik. Sementara pada nisbah 1:40 bubur sangat
eneer sehingga proses pencangkokan dan penautan-silang berlangsung lambat atau sarna
sekali tidak teIjadi. Pengaruh suhu pada proses peneangkokan dan penautan-silang dilakukan
pada 45, 70, dan 80°C menggunakan nisbah onggok air I:30, dan diperoleh daya serap 18,
25, 15 kali berturut-turut. Penambahan monomer juga memengaruhi keberhasilan proses
pencangkokan dan penautan-silang yang ditunjukkan oleh perbedaan daya serap air. Cara
penambahan monomer tetes demi tetes menghasilkan daya serap air yang lebih besar (53 kali)
dibandingkan dengan penambahan sekaligus (25 kali).
Ukuran partikel onggok nonpati untuk proses sintesis sangat memengaruhi tingkat
keberhasilan sintesisnya. Semakin kecil ukuran partikel, rendemen hasil peneangkokan dan
penautan-silang akan ll1eningkat. Produk yang dihasilkan oleh partikel onggok yang
berukuran keci! membentuk gel yang homogen, sedangkan bila digunakan partikel lebih
besar, gel tidak terbentuk, reaksi tidak berlangsung, dan terbentuk 2 fase seperti semula.
Peneangkokan pada onggok dilakukan melalui polimerisasi radikal bebas dengan inisiasi
kimia menggunakan inisiator APS dalam kondisi lembam. menggunakan gas nitrogen. Gas
nitrogen berfungsi menghilangkan dan menangkal masuknya oksigen ke dalam sistem reaksi.
Selain itu, dimaksudkan untuk meminimumkan radikal peroksida yang dapat
menghambat proses pencangkokan sehingga homopolimer tidak terbentuk. lnteraksi gugus
hidroksil pada onggok dengan inisiator APS menyebabkan pembentukan radikal RO' atau
ROB' dan OH ::.elulosa sebagai pusat aktif teIjadinya peneangkokan monomer.
Ke-berIangsungan proses peneangkokan dun penautan-silang ditunjukkan oleh spektrum FTIR
dan bahan awal tanpa perlakuan dan setelah. Pita serapan pada bilangan gelombang 1650
cm-1
meneirikan gugus amida dari unit monomer dan penaut silang yang telah terikat seeara
kimia pada tulang punggung fraksi nonpati teraktivasi (Gambar 5). Akrilamida digunakan
sebagai monomer untuk peneangkokan karena memiliki ikatan rangkap yang
memungkinkan teIjadinya reaksi peneangkokan. Mekanisme reaksi kopolimerisasi
Prosiding Seminar Nasional Saills lV; Bogor, 10 November 2012 737

19. pencangkokan mlrip dengan reaksi polimerisasi adisi karena akrilamida memiliki gugus vini!.
Radikal yang terbentuk dalam unit glukosa oleh rPS selanjutnya akan menginduksi
monomer.
_
-
Scbelum pencangkokan & penautan-silang
Setclah pcncangkokan & penautan-sllang
Gambar 5. Spektrum FTIR sebelum dan sesudah proses pencangkokan dan penautan-silang.
3.4 Pengaruh Aktivasi Fraksi NOl/pC/li dan Saponi(ikasi terhadap Daya Serap Air Prodllk
PCllc(ll1gkoKan dan Penal/tan-silang
Uji daya serap air dilakukan untuk mengetahui kinetja dari sifat hidrofilisitas. Onggok
pada dasamya memiliki 3 gugus hidroksil pada setiap satuan glukosa penyusunnya
sehingga sifat polaritasnya tinggi dan mampu menyerap air. Kopolimer pencangkokan dan
penaman-silang onggok dengan akrilamida memiliki kinetja absorpsi yang berbeda.
Kopolimerisasi pencangkokan dan penautan-silang menyebabkan peningkatan daya serap air
dibandingkan dengan onggok awalnya [10]. Pengujian absorpsi dilakukan pada fraksi
nonpati tanpa aktivasi dan yang diaktivasi. Setelah proses pencangkokan dan penautan-silang,
dilakukan proses saponifibsi yang kemudian dibandingkan pula daya serapnya. Pengaruh
aktivasi dan saponifikasi ditunjukan oleh Tabel 2. Daya serap air kopolimer hasil
pencangkokan dan penautan-silang onggok-akrilamid::l m~ningkat dengan perIakuan aktivasi.
Aktiva::;i menyebabkan putusnya ikatan hidrogen antar rantai polisakarida sehingga struktur
lebih terbuka [II].
Prosiding Seminar Nasional Sains V, Bogor, 10 November 2012738

20. Tabel 2 Daya serap air produk pencangkokan dan penautan-silang fraksi non pati
Perlakuan Daya serap air (gig)
Tanpa perlakuan 25.21
Saponifikasi 273.30
Aktivasi 55.37
Aktivasi dan saponifikasi 262.07
Daya serap meningkat secara drastis akibat proses saponifikasi. Peningkatan daya serap ini
disebabkan oleh peningkatan muatan dalam sistem polimer akibat adanya konversi gugus
fungsi -NH2 menjadi COO' [12]. Peningkatan daya serap yang disebabkan oleh saponifikasi
jauh lebih tinggi dibandingkan dengan peningkatan oleh aktivasi. Hal ini mungkin
disebabkan perlakuan aktivasi hanya mampu memutuskan sedikit ikatan hidrogen. Basil SEM
(Gambar 6) memperlihatkan bahwa saponifikasi mengubah morfologi pemmkaan produk
pencangkokan dan penautan-silang dari fraksi nonpati menjadi lebih kasar dan berlapis.
Aktivasi yang dilanjutkan dengan saponifikasi menyebabkan pelUbahan yang lebih nyata,
yaitu pennukaan menjadi lebih kasar, berongga, dan berlapis.
(a) Fraksi non pati (b) Fraksi nonpati dengan saponifikasi
Prasiding Seminar Nasianai Saitls IV; Bogar, 10 November 2012 739

21. ""';~
(d) Fraksi non pati dengan aktivasi dan
(c) Fraksi non-pati dengan aktivasi saponifikasi
Gambar 6 mikrofotograf produk pencangkokan dan penautan silang
4 SIMPULAN
Fraksi nonpa!i onggok yang dimodifikasi melalui pencangkokan dan penautan-silang
menggunakan akrilamida sebagai monomer dengun bantuan inisiator APS dan penaut silang
MBA dan kemudian disaponifikasi berpotensi sebagai superabsorben dengan daya serap air
mencapai lebih 200 kali dati bobot awalnya. Proses pencangkokan dan penautan-silang
optimum ketika dilakukan dengan nisbah air-onggok 1:30, dan suhu 70 oC. Proses aktivasi
fraksi nonpati onggok dan saponifikasi produk pencangkokan dan penautan-silang mampu
meningkatkan daya serap air superabsorban tetapi peningkatan akibat saponifikasi jauh lebih
tinggi datipada peningkatan akibat aktivasi. Oleh karena itu proses aktivasi masih
memerlukan penelitian lebih lanjut.
5.PUSTAKA
[16) Pakpahan A, Pasatihu SM. Djauhati A, Nasution A 1993. Cassava marketing system
in Indonesia, IARD-J 15:52-59.
[17) Achmadi SS, 1990, Kimia Kayu. Bogor: Institut Pertanian BOgOL
[18] Swantono D, Kartini M, Rany S. 2008. Pembuatan komposit polimer superabsorben
depgan mesin berkas elektron, JFN 2:143-156,
[19] Liang R. Yuan H, Xi G, Zhou Q, 2009. Synthesis of wheat straw-g-poly(acrylic acid)
superabsorbenl composites and release urea from it. Carbohydr Polym 77: 181-187.
Prosiding Seminar Nasional Sains V, Bogor, 10 November 1012740

22. [20] Hua S, Aiqin W. 2009. Synthesis, characterization and swelling behaviors of sodium
alginate-g-poly{acrylic acid)/sodium humate superabsorbent. Carbohydr Polym 75:79­
84.
[21] [AOAC] Association of Official Analytical Chemists. 1999. AOAC Peer Verified
Method Program. USA: AOAC Intemational
[22] Nakason C, Wofmang T, Kaesaman A, Kiatkamjomwong. 2010. Preparations of
cassava starch-graft-polyacrylamide superabsorbent and associated composites by
reactive blending. Carbohydr Polym 81 :348-357.
[23] Ojuma'alh, Soewarno N, Sumarno, Primarini 0, Sumaryono W. 2011.
Cassava pulp as a biofuel feedstock of an enzymatic hydrolysis process. Makara,
Tekn0logi, lS( 2): 183-192
[241 Chotineeranat S, Pradistsuwana C, Siritheerasas P, Tantratian S. 2004.
Reducing sugar production from cassava pulp using cnzymes and ultrafiltration 1:
Enzymatic hydrolyzation. 1. Sci. Res. Chula. Unil'.. 29(2): 119-128
[25] Padmanabha RMK. Mohana R, Morali P. 2004. Synthesis and swelling behavior of
superabsorbent polymeric materials, lilt J Polym Allal Charact 8:245-253.
[26] Mohana R. 2006. Synthesis and svelling behavior of acrylamide-potassium
methacrylate superabsorbent copolymers. Int J Polym Afar 55: 1-23.
[27] Li A, Aiqin W. 2006. Superabsorbent composite. X. Effects of saponification on
properties ofpolyacrylamide/attapulgite. Polym Eng Sci 32: 1762-1767.
Prosiding Seminar Nasional Sains IV; Bogar, to NOl'ember 2012 741