BIOPLASTIK ADALAH

Plastik biodegradable, atau yang biasa disebut sebagai bioplastik, adalah jenis plastik ramah lingkungan yang dapat didegradasi oleh mikroorganisme, dan semua komponennya terbuat dari bahan baku terbarukan. Bioplastik biasanya terbuat dari pati, minyak nabati dan mikrobiota. Dalam kondisi tertentu, mereka mengubah struktur kimianya karena efek mikroorganisme yang memengaruhi sifat-sifatnya sehingga dapat terurai dengan mudah.

Plastik biodegradable adalah jenis plastik yang terbuat dari biopolimer, sejenis polimer yang terdiri dari biomassa terbarukan. Bioplastik sulit ditembus uap air, sehingga dapat digunakan sebagai bahan kemasan dan sebagai pengganti bahan kemasan plastik biasa. Bioplastik yang terbakar tidak menghasilkan senyawa kimia berbahaya. Selain itu, keberadaan bioplastik meningkatkan kualitas tanah dengan meningkatkan nutrisi dalam tanah melalui penguraian mikroorganisme.

Bioplastik dapat digunakan untuk pengemasan produk-produk pangan. Bioplastik bertindak sebagai penghalang difusi oksigen, uap air, dan komponen rasa, menciptakan kondisi atmosfer internal yang memenuhi kebutuhan produk yang dikemas. Keuntungan menggunakan bioplastik sebagai kemasan makanan adalah dapat memperpanjang umur simpan produk dan ramah lingkungan.

Berikut definsi dan pengertian bioplastik dari beberapa sumber buku:

- Menurut Pranamuda (2001), bioplastik adalah plastik yang dapat digunakan dengan cara yang sama seperti plastik tradisional, tetapi setelah dikonsumsi dan dibuang ke lingkungan, plastik tersebut dihancurkan oleh aktivitas mikroba dan menghasilkan air dan gas karbon dioksida.
- Menurut Griffin (1994), bioplastik adalah suatu bahan dalam kondisi tertentu, waktu tertentu mengalami perubahan dalam struktur kimianya, yang mempengaruhi sifat-sifat yang dimilikinya karena pengaruh mikroorganisme (bakteri, jamur, alga). 
- Menurut Seal (1994), bioplastik adalah bahan makromolekul yang dikonversi menjadi senyawa berbobot molekul rendah, dan setidaknya satu langkah dalam proses penguraian terjadi melalui metabolisme organisme alami.
- Menurut Agustin dan Padmawijaya (2016), bioplastik adalah plastik ramah lingkungan yang diuraikan oleh aktivitas mikroorganisme, yang sebagian atau hampir semuanya berasal dari bahan baku terbarukan.

Jenis-jenis Bioplastik 

Menurut Widyasari (2010), bioplastik dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis berdasarkan komponen dasarnya:

a. Campuran biopolimer dengan polimer sintetis 

Bioplastik yang menggunakan jenis film ini terbuat dari campuran butiran pati (5-20%) dan polimer sintetis serta aditif (pengoksidasi dan eksipien). Komponen ini memiliki tingkat biodegradasi yang rendah dan biodegradasi yang sangat terbatas.

b. Polimer mikrobiologi (poliester) 

Biopolimer ini diproduksi secara bioteknologi atau melalui fermentasi oleh mikroorganisme dari genus Alcaligenes. Berbagai jenisnya meliputi polihidroksibutirat (PHB), polihidroksivalerat (PHV), asam polilaktik, dan asam poliglikolat. Bahan-bahan ini dapat sepenuhnya didegradasi oleh bakteri, jamur dan alga. Namun, karena proses pembuatan bahan awal yang kompleks, harga kemasan biodegradable relatif tinggi.

c. Polimer pertanian 

Biopolimer ini tidak dicampur dengan zat sintetis dan diperoleh murni dari produk pertanian. Polimer pertanian ini mencakup selulosa (bagian dari dinding sel tanaman), kitin (pada kulit Crustaceae) dan pullulan (hasil fermentasi pati oleh Pullularia pullulans). Polimer ini memiliki sifat termoplastik, yaitu mempunyai kemampuan untuk dibentuk atau dicetak menjadi film kemasan. Kelebihan dari polimer jenis ini adalah ketersediaan sepanjang tahun (renewable) dan mudah hancur secara alami (biodegradable). Namun, memilki kekekurangan daalm hal penyerapan air yang tinggi dan tidak dapat dilelehkan tanpa bantuan aditif.

Komponen Penyusun Bioplastik 

Menurut Nahwi (2016), komponen penyusun bioplastik terdiri dari beberapa jenis, antara lain sebagai berikut:

a. Hidrokoloid 

Hidrokoloid yang digunakan dalam pembuatan bioplastik adalah protein dan karbohidrat. Film yang terbentuk dari karbohidrat dapat berupa pati, gum (alginat, pektin, dan gum arab), dan juga pati hasil modifikasi secara kimia. Pembentukan film berbahan dasar protein dapat menggunakan kasein, protein kedelai, gluten gandum, dan protein jagung. Film yang terbuat dari hidrokoloid sangat baik digunakan sebagai penghambat perpindahan oksigen, karbondioksida, dan lemak. Film ini memiliki karakteristik mekanik yang sangat baik, sehingga cocok untuk memperbaiki struktur film agar tidak mudah hancur.

b. Lipida 

Bioplastik yang berasal dari lipida biasanya digunakan sebagai penghambat uap air, ataupun bahan pelapis dalam meningkatkan kilap pada produk-produk permen. Film yang terbuat dari lemak murni bersifat terbatas karena menghasilkan kekuatan struktur film yang kurang baik. Lipida yang sering digunakan sebagai edible film antara lain seperti lilin (wax), asam lemak, monogliserida dan resin. Lipida turut ditambahkan dalam edible film karena berperan dalam memberi sifat hidrofobik.

c. Komposit 

Komposit Bioplastik terdiri dari komponen lipida dan hidrokoloid. Aplikasi dari komposit film terdapat dalam lapisan satu-satu (bilayer), dimana satu lapisan hidrokoloid dan satu lapisan lain merupakan lipida atau dapat berupa gabungan antara lipida dan hidrokoloid dalam satu kesatuan film. Gabungan keduanya digunakan dengan mengambil keuntungan dari komponen lipida dan hidrokoloid. Lipida diketahui dapat meningkatkan ketahanan terhadap penguapan air dan hidrokoloid sendiri dapat memberikan daya tahan. Film gabungan antara lipida dan hidrokoloid dapat digunakan sebagai pelapis buah-buahan atau sayur-sayuran.P

Proses Pembuatan Bioplastik 

Menurut Fieger (2003), Plastik biodegradable atau bioplastik dapat dihasilkan melalui beberapa cara, salah satunya adalah biosintesis menggunakan bahan berpati atau berselulosa. Cara pembuatan bioplastik yang berbasiskan pati adalah sebagai berikut:

1. Mencampur pati dengan plastik konvensional (PE atau PP) dalam jumlah kecil (10-20%).
2. Mencampur pati dengan turunan hasil samping minyak bumi, seperti PCL, dalam komposisi yang sama (50%).
3. Menggunakan proses ekstruksi untuk mencampur pati dengan bahan- bahan seperti protein kedelai, gliserol, alginate, lignin dan sebagainya sebagai bahan plasticizer.

Menurut Widyasari (2010), terdapat beberapa metode yang dikembangkan dalam pembuatan bioplastik, antara lain yaitu sebagai berikut:

- Metode Isobe (1991). Pada metode ini bahan dasar (zein) dilarutkan dalam aseton dengan air 30% (v/v) atau etanol dengan air 20% (v/v). Kemudian ditambahkan bahan pemplastik (lipida atau gliserin), dipanaskan pada suhu 50°C selama 10 menit. Selanjutnya dilakukan pencetakan pada casting dengan menuangkan 10 ml campuran ke permukaan plat polietilen yang licin. Bahan dibiarkan selama 5 jam pada suhu 30 sampai 45°C. Film yang terbentuk dilepaskan dari permukaan cetakan, dikeringkan dan disimpan.

- Metode Frinault (1997). Bioplastik ini dibuat dengan bahan dasar (kasein) menggunakan pencetak ekstruder dengan beberapa tahap proses yang terdiri dari pencampuran bahan dasar dengan aseton/etanol-air, penambahan pemplastik, pencetakan ekstruder kemudian pengeringan film.

- Metode Yamada (1995). Bioplastik ini terbuat dari bahan dasar (zein) yang dilarutkan dalam etanol 80%. Ditambahkan pemplastik, dipanaskan pada suhu 60° sampai 70°C selama 15 menit. Campuran kemudian cetak pada autocasting machine. Selanjutnya dibiarkan selama 3-6 jam.

Daftar Pustaka

- Pranamuda, Hardaning. 2001. Pengembangan Bahan Plastik Biodegradable Berbahan Baku Pati Tropis. Jakarta: Badan Pengkajian dan penerapan Teknologi.
- Seal, K.J., dan Griffin, G.J.L. 1994. Test Methods and Standards for Biodegradable Plastic. London: Chapman and Hall.
- Agustin, Y.E., dan Padmawijaya, K.S,. 2016. Sintesis Bioplastik dari Kitosan - Pati Kulit Pisang Kepok dengan Penambahan Zat Aditif. Jurnal Teknik Kimia, Vol.10, No.2.
- Widyasari, R. 2010. Kajian Penambahan Onggok Termoplastis Terhadap Karakteristik Plastik Komposit Polietilen. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
- Nahwi, N.F. 2016. Analisis Pengaruh Penambahan Plastisizer Gliserol pada Karakteristik Edible Film dari Pati Kulit Pisang Raja, Tongkol Jagung dan Bonggol Eceng Gondok. Malang: UIN Maulana Malik Ibrahim.