Plastik merupakan polimer berbasis minyak fosil yang memiliki durabilitas tinggi sehingga sulit terdegradasi dan menyumbang emisi karbon ke lingkungan alam. Sejak 2016 sampah plastik yang mencemari pada wilayah perairan mencapai 9 – 23 milyar ton dan pada wilayah daratan mencapai 13 – 25 milyar ton. Aktivitas manusia tidak dapat terpisahkan dari penggunaan plastik karena cakupan fungsinya yang luas. Hal tersebut mendorong kegiatan penelitian untuk meninjau bahan baku alternatif plastik yang mudah terdegradasi. Pati merupakan bahan baku yang umum untuk bioplastik terutama pati jagung dan pati tapioka karena sifat mekanisnya yang baik (Nandiyanto et al., 2020). Di sisi lain, penggunaan kedua pati tersebut berpotensi mengganggu ketahanan pangan nasional karena tergolong bahan pangan pokok. Hal tersebut mendasari penelitian ini untuk memanfaatkan bahan baku alternatif yang potensial untuk mengurangi pembuatan bioplastik dari pati bahan pangan pokok.
Kappa (κ) karagenan selain dapat dimanfaatkan sebagai bahan tambahan pangan juga memiliki potensi sebagai bahan baku bioplastik untuk menggantikan penggunaan plastik berbasis petro-chemical. κ-karagenan berasal dari rumput laut yang tumbuh dengan produktivitas tinggi tanpa menimbulkan persaingan lahan dan air bersih. Studi terdahulu menunjukkan kemampuan κ-karagenan dalam membentuk polimer film akan tetapi aplikasinya terbatas karena sifatnya yang kaku dan sangat hidrofilik (Sudhakar et al., 2022). Sifat film karagenan dapat dimodifikasi dengan penambahan polimer lain seperti polisakarida, protein, dan lemak (Guo et al., 2022). Pati jagung digunakan sebagai kombinasi polimer untuk memodifikasi sifat mekanis bioplastik berbasis κ-karagenan. Sebagai bahan alami, κ-karagenan dapat mempercepat durasi proses degradasi alami bioplastik secara sempurna (Patel et al., 2019). Saat ini harga bioplastik secara umum relatif lebih tinggi dibandingkan harga plastik konvensional. Salah satu faktor tersebut adalah penggunaan plasticizer sepertigliserol, sorbitol, dan lain sebagainya dengan harga tinggi. Pada penelitian ini minyak jelantah dimanfaatkan sebagai plasticizer campuran untuk menekan biaya produksi bioplastik dan meningkatkan mobilitas polimer. Minyak jelantah tersusun atas asam lemak serta memiliki sifat hidrofobik alami yang dapat meningkatkan elastisitas dan resistensi air pada bioplastik. Kapasitas produksi dan perkembangan teknologi manufaktur bioplastik di Indonesia belum optimal sehingga biaya produksinya tinggi. Pada penelitian ini bioplastik diproduksi dengan metode ekstrusi dan dicetak dengan metode injection molding untuk menyerupai produksi plastik konvensional secara komersial.
Kappa (κ) karagenan merupakan polisakarida derivat dari rumput laut yang potensial sebagai bahan baku bioplastik terbarukan tanpa mengganggu ketahanan pangan nasional. Penambahan minyak jelantah pada bioplastik bertujuan untuk mengurangi penggunaan gliserol sebagai plasticizer karena kandungan asam lemak dan sifat hidrofobiknya yang dapat meningkatkan mobilitas polimer. Proses pembuatan bioplastik pada penelitian ini menggunakan metode ekstrusi agar menyerupai produksi plastik konvensional pada skala industri. Pengamatan mikroskopik dengan FE-SEM menunjukkan terbentuknya rongga pada struktur bioplastik akibat pencampuran bahan baku yang kurang sempurna. Analisis termal bioplastik dengan DSC menunjukkan temperatur gelatinisasi pati pada suhu 72 – 77℃, temperatur leleh 140 – 156 ℃, dan temperatur degradasi 245 – 252℃. Bioplastik berbahan dasar karagenan dengan penambahan minyak jelantah menunjukkan rata-rata ketebalan sebesar 0,23 – 0,36 mm; kuat tarik 1,21 – 2,76 MPa; elongation at break 8,13 – 8,73%; kadar air 7,41 – 13,43%; keterbasahan 53,54˚ – 72,92˚, absorpsi air 75,39 – 119,99%; dan bobot terdegradasi selama 10 hari 70,08 – 91,18%..
Penulis: Eka Saputra, S.Pi., M.Si.
Baca juga: Pemanfaatan Tanaman Duckweed dan Kerang Air Tawar Sebagai Biofilter Terintegrasi
