TEKNOLOGI PEMBUATAN BIOPLASTIK
DARI
PATI UBI JALAR
Latar Belakang Masalah
Penggunaan plastik telah meluas hampir ke seluruh
bidang kehidupan. Berbagai produk dan peralatan dihasilkan dari bahan ini
karena dinilai lebih ekonomis, tidak mudah pecah, fleksibel, dan ringan. Salah
satu contoh produk berbahan plastik yang paling sering dipakai oleh masyarakat
adalah kantong plastik.
Berbagai cara telah ditempuh untuk mengurangi dampak
dari penggunaan produk berbahan dasar plastik. Salah satunya dengan menimbun
sampah plastik, namun cara ini akan menimbulkan masalah berupa pencemaran
tanah. Cara lain yakni dengan melakukan program 3R (reduce, re-use, dan
recycle). Program ini memerlukan sedikit kreatifitas terutama dalam hal recycle
(daur ulang). Plastik yang mengalami daur ulang pun juga harus bersih sehingga
pemisahan sampah diperlukan, seperti yang telah dilakukan di negara maju
seperti Australia, Canada, dan negara-negara Eropa (Rukaesih Ahmad, 2004).
Plastik yang selama ini dipakai berasal dari minyak
bumi, gas alam, dan batu bara. Bahan dasar tersebut mulai mengalami pengurangan
di alam serta tidak bisa diperbarui (Yuli Darni, 2008). Penggantian minyak bumi
sebagai bahan baku pembuatan plastik telah dilakukan dengan menggunakan bahan
yang mudah didapat, berasal dari alam, dan mudah terdegradasi. Negara maju
seperti Amerika Serikat telah mengembangkan polimer dengan bahan yang bersifat
terbarui. Polimer yang dikembangkan dari tanaman berupa pati, selulosa, lignin,
dari mikroorganisme dalam bentuk PLA (polylactic acid), dan dari hewan dalam
bentuk kitin, kitosan, kasein, gelatin (Phil S. dan Stephen W., 2008).
Solusi lain dalam pemecahan masalah ini adalah
dengan mengganti bahan dasar konvensional tersebut menjadi bahan yang mudah
diuraikan oleh pengurai, yang disebut dengan plastik biodegradabel (bioplastik).
Keuntungan dari bioplastik ini sangat jelas, yaitu mengurangi limbah plastik
yang semakin lama jumlahnya semakin banyak. Bioplastik dirancang untuk
memudahkan proses degradasi terhadap reaksi enzimatis mikroorganisme seperti
bakteri dan jamur (Avella, 2009). Salah satu bahan yang mudah diuraikan adalah
pati. Pati menjadi material yang menjanjikan untuk bahan plastik karena
sifatnya yang universal, dapat diperbaharui dan harga terjangkau. Selain itu
terda[at juga penguat alami, selulosa dengan keungulan sebagai material organik
yang sangat melimpah pada lapisan biosfer dan merupakan material yang kuat.
Dengan melakukan variasi penguat tersebut diharapkan akan diperoleh biokomposit
yang mempunyai sifat mekanik, morfologi dan biodegradibilitas yang optimal.
Sejarah Perkembangan Plastik
Penemuan dan pembuatan plastik, pertama kali
dilaporkan oleh Dr.Montgomerie pada tahun 1843, yaitu oleh penduduk Malaya
dengan cara memanaskan getah karet kemudian dibentuk dengan tangan dan
dijadikan sebagai gagang pisau. Pada tahun 1845 J.Peluoze berhasil mensintesa
sululosa nitrat. Cetakan bahan plastik yang pertama, dipatenkan oleh
J.L.Baldwin pada tangal 11 Februari 1862 yang disebut dengan molds for
making daguerreotype cases. Cetakan ini kemudian digunakan secara luas
untuk membentuk bahan-bahan plastik yang terdiri dari campuran getah karet
dengan berbagai bahan pengisi, humektan dan pemplastik.
Penemuan selulosa nitrat atau seluloid pertama kali
dilakukan oleh Dr.John Wesley Hyatt dari New York yaitu untuk menggantikan bola
bilyard yang sebelumnya terbuat dari gading. Seluloid digunakan juga untuk
mainan anak-anak, pakaian, cat dan vernis, serta film untuk foto.
Tahun 1920 Dr.Leo Hendrik Baekeland (Belgia)
menemukan reaksi antara fenol dan formaldehida yang menghasilkan bakelite, dan
penemuan ini dianggap sebagai awal industri plastik. Berbagai jenis bahan
kemasan plastik baru bermunculan sesudah perang dunia kedua usai. Penemuan
jenis-jenis plastik diantaranya adalah :
-
Polystirene (mudah remuk) tahun 1830
-
Vinil Chlorida tahun 1835
-
Polyvinil chlorida tahun 1872
-
Karet sintesis (metil butadiena) tahun 1915
-
Neoprene tahun 1931
-
Polyethylene tahun 1933
-
Butadiena-styrene tahun 1933
-
Karet-hidroklorida tahun 1934
-
Polystirene yang ditambah dengan karet sehingga lebih kuat pada tahun 1950
-
Polyprophylene tahun 1954
Plastik
Biodegradabel (Bioplastik)
Bioplastik
adalah polimer yang dapat berubah menjadi biomassa, H2O, CO2 dan atau CH4
melalui tahapan depolimerisasi dan mineralisasi. Bioplastik merupakan suatu
material polimer yang berubah ke dalam senyawa berat molekul rendah dimana
paling sedikit satu tahap pada proses degradasinya melalui metabolisme
organisme secara alami (Seal & Griffin, 1994). Bioplastik akan terurai oleh
aktivitas pengurai melalui proses biodegradasi.
Prosedur
Pembuatan Bioplastik
1. Ekstraksi
Pati
-
Mengupas kulit ubi jalar, kemudian
mencuci bagian daging ubi jalarnya
-
Memarut daging ubi jalar hingga halus
-
Menambahkan air pada bahan yang sudah
diparut dengan perbandingan 1kg bahan : 2 liter air
-
Melakukan penyaringan menggunakan kain
saring sampai diperoleh ampas dan cairan (suspensi oati)
-
Mengekstraksi kembali ampas yang
diperoleh dari proses penyaringan dengan penambahan air (1 kg ampas : 2 liter
air), kemudian menyaring kembali untuk mendapatkan pati
-
Mencampurkan cairan pati yang diperoleh
dari penyaringan pertama dan kedua dan mengendapkannya selama 1 jam, kemudian
air hasil pengendapan dibuang sehingga diperoleh pati basah
-
Mengeringkan pati basah sampai diperoleh
produk yang kering
-
Setelah pati disiapkan, selanjutnya
adalah pembuatan bioplastik
2. Pembuatan
Bioplastik dengan Konsentrasi Penguat Selulosa
-
Mencampurkan 25% gliserol wt (dari 5
gram pati) dengan selulosa yang massanya 3% wt (dari 5 gram pati) dan 100 ml
aquadest
-
Memasukkan campuran ke dalam ultrasonic
processor selama 50 menit
-
Menambahkan matriks pati ubi alar
sebanyak 5 gram, lalu memanaskan pada suhu 80-900C dan melakukan
pengadukan menggunakan stirrer dengan
waktu 40 menit
-
Menuangkan campuran yang telah diaduk
pada cetakan flexi glass ukuran 20x20 cm
-
Mengeringkan campuran dalam oven dengan
suhu 40-500C selama 5-6 jam
-
Mengeluarkan campuran dari oven,
kemudian membiarkannya pada suhu kamar hingga campuran dapat dilepaskan dari
cetakan
Sumber referensi :
Marbun, E. 2012. Sintesis Bioplastik dari Pati Ubi Jalar Menggunakan Penguat Logam ZnOdan Penguat Alami Selulosa. UI Press. Depok.
Sumber referensi :
Marbun, E. 2012. Sintesis Bioplastik dari Pati Ubi Jalar Menggunakan Penguat Logam ZnOdan Penguat Alami Selulosa. UI Press. Depok.