Bioplastik Ramah Lingkungan dari Pati Singkong Sedang Diteliti

NarayaPost – Peneliti Pusat Riset Teknologi dan Proses Pangan (PRTPP) Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) Rina Wahyuningsih, meneliti bioplastik berbasis pati singkong.

Pati singkong mendapatkan perhatian cukup besar di Indonesia karena kelimpahannya di alam, efektivitas biaya, dan sifat ramah lingkungan.

Plastik adalah salah satu material yang banyak digunakan, mulai dari skala industri hingga penggunaan rumah tangga.

Namun, plastik berbasis minyak bumi menunjukkan ketahanan yang ekstrem terhadap degradasi alami, sehingga mengakibatkan penumpukan limbah yang substansial.

Hal ini mendorong meningkatnya kekhawatiran global mengenai konsekuensi lingkungan dari polusi plastik.

Untuk itu, upaya penelitian saat ini difokuskan pada identifikasi material alternatif seperti bioplastik yang menawarkan keberlanjutan yang lebih baik.

Rina menjelaskan, bioplastik adalah material berkelanjutan yang sering dibuat dari polimer alami, seperti pati, selulosa, kitosan, serta protein dan lemak, semuanya bersumber dari bahan terbarukan.

“Bioplastik dapat terurai secara alami oleh mikroorganisme, sehingga tidak meninggalkan racun berbahaya di lingkungan karena bahan-bahan alaminya,” kata Rina, Jumat (20/2/2026).

Bioplastik dapat terurai di tanah hingga 60-90% dalam waktu enam hari, tidak seperti plastik konvensional yang membutuhkan waktu puluhan tahun untuk terurai.

Namun, bioplastik menunjukkan sifat mekanik dan ketahanan air yang buruk karena sifat hidrofilik pati yang mengganggu stabilitasnya.

“Oleh karena itu, penambahan plasticizer seperti gelatin diperlukan untuk meningkatkan stabilitas dan sifat mekaniknya,” terang Rina.

Menurutnya, gelatin berasal dari kolagen terhidrolisis yang ditemukan dalam jaringan ikat hewan, sehingga gelatin memiliki sifat hidrokoloid.

BACA JUGA: Senyawa dari Kulit Manggis Diteliti untuk Obati Kanker Payudara

Sifat-sifat ini memungkinkan gelatin membentuk lembaran tipis dan elastis, menjadikannya bahan yang ideal untuk memproduksi bioplastik.

Saat ini, berbagai jenis gelatin digunakan sebagai plasticizer dalam bioplastik, yang memengaruhi sifat fisik dan mekaniknya.

“Di Indonesia, khususnya membran cangkang telur ayam kampung (INCES), masih banyak tersedia dan belum dieksplorasi sebagai sumber gelatin untuk produksi bioplastik.”

“INCES mengandung 31% kolagen, dan ini sangat berpotensi sebagai sumber gelatin,” ungkap Rina.

Penambahan gelatin yang berasal dari membran cangkang telur ayam kampung Indonesia, menjadi salah satu temuan dari kajian ini, dan metode baru untuk meningkatkan sifat fisik bioplastik pati singkong.

Bioplastik yang diperkaya dengan 2% dan 4% gelatin ini menunjukkan kekuatan pecah rendah, kelarutan air tinggi, dan dapat terdegradasi di tanah dalam waktu lima hari.

Dibandingkan sampel lain, bioplastik ini menunjukkan sifat fisik yang kurang optimal.

“Penelitian selanjutnya sebaiknya melakukan kajian lanjutan terhadap penambahan zat lain seperti kitosan, agar, dan selulosa, untuk meningkatkan sifat mekaniknya.”

“Bioplastik yang memiliki sifat mekanik teruji, namun memiliki kemampuan degradasi tinggi, diharapkan mampu mendukung teknologi sustainable food packaging,” imbuh Rina.

Kertas Berlapis Minyak Nabat untuk Kemasan Makanan, Alternatif Ramah Lingkungan

Kemasan makanan berbahan kertas semakin banyak digunakan, terutama untuk makanan dan minuman siap saji yang dibawa pulang (take-out foods/drinks).

Jenis kemasan ini dinilai praktis, ringan, dan harganya relatif terjangkau.

Namun, agar kertas tidak bocor saat bersentuhan dengan air atau minyak, kertas tersebut dilapisi dengan bahan pelapis.

Saat ini, bahan pelapis kertas kemasan makanan didominasi oleh plastik, contohnya polyethylene.

Hal ini membuat kemasan tersebut tidak dapat didaur ulang atau dikompos secara sempurna.

Di samping itu, komponen-komponen plastik, seperti plasticizer-nya, dapat bermigrasi ke dalam makanan/minuman, dan dapat memicu berbagai efek negatif bagi kesehatan.

Peneliti Ahli Muda Pusat Riset Kimia Molekuler BRIN Zatil Afrah Athaillah melihat kondisi tersebut sebagai tantangan sekaligus peluang riset.

Menurutnya, bahan pelapis kertas kemasan makanan/minuman seharusnya lebih aman dan lebih ramah lingkungan.

“Lapisan ini berfungsi mencegah migrasi air dan minyak dari makanan, supaya tidak bocor atau merembes.”

“Tapi karena bahannya plastik, ada persoalan keberlanjutan dan juga keamanan pangan,” jelas Zatil, Senin (19/1/2026).

Berangkat dari tiga alasan utama, yakni kepraktisan, keberlanjutan, dan keamanan pangan, Zatil mengembangkan metode pelapisan kertas menggunakan bahan lemak nabati.

Penelitian ini mulai dikerjakan sejak awal 2025.

BACA JUGA: Indonesia Berambisi Luncurkan Satelit dan Roket Sebelum 2040

Dalam riset tersebut, Zatil menguji beberapa jenis minyak nabati, antara lain minyak walnut, kemiri, kedelai, dan linseed.

Minyak-minyak ini dipilih karena memiliki karakteristik yang memungkinkan terbentuknya lapisan pelindung pada permukaan kertas.

Sementara, minyak-minyak lain seperti minyak sawit dan zaitun juga sempat diuji, tetapi hasilnya belum memenuhi kriteria, karena masih tembus air dan minyak.

Keberhasilan pelapisan diuji melalui serangkaian pengujian.

Uji paling dasar dilakukan dengan meneteskan air dan minyak di permukaan kertas, lalu diamati apakah terjadi rembesan ke bagian bawah.

Pengamatan dilakukan hingga 60 menit.

Jika kertas tidak menunjukkan perubahan tampilan dan tidak tembus air maupun minyak hingga batas waktu tersebut, maka pelapisan dinilai berhasil.

Zatil menegaskan, batas 60 menit dipilih karena pertimbangan teknis pengujian, bukan karena setelah itu kertas akan otomatis tembus.

“Kalau diperlukan, sebenarnya pengujian bisa dilakukan lebih lama,” terangnya.

Selain uji tetes sederhana, pengamatan juga dilakukan menggunakan mikroskop 3D.

Dengan alat ini, Zatil dan tim dapat melihat bentuk tetesan air dari sisi samping kertas, dan sudut kontaknya dapat diukur.

Pada kertas tanpa pelapis, tetesan air cenderung melebar.

Sebaliknya, pada kertas yang telah dilapisi minyak nabati, tetesan air tampak lebih membulat.

Pengukuran menunjukkan sudut kontak air pada kertas berlapis mendekati 90 derajat, yang menandakan permukaan kertas lebih tahan terhadap air (bersifat hidrofobik).

Pengujian lain meliputi uji kekuatan dan kelenturan kertas menggunakan texture analyzer, uji gugus fungsi pada kertas dengan fourier transform infrared (FTIR), uji kristalinitas menggunakan x-ray diffraction (XRD), uji kekentalan minyak, serta analisis komposisi asam lemak.

Morfologi kertas juga diamati menggunakan berbagai teknik mikroskopi, termasuk scanning electron microscopy (SEM).

“Dari sisi sifat mekanik, kertas berlapis minyak nabati menunjukkan kekuatan dan kelenturan yang mirip, bahkan dalam beberapa kasus lebih baik, dibandingkan kertas tanpa pelapis,” tambah Zatil.

Saat ini, hasil riset masih berupa lembaran kertas yang telah dilapisi, belum dibentuk menjadi produk kemasan seperti gelas atau wadah makanan.

Meski demikian, metode ini telah didaftarkan dan memperoleh paten pada 2025 melalui skema pendanaan Rumah Program Organisasi Riset Nanoteknologi dan Material (ORNM) BRIN.

Zatil berharap riset ini dapat dilanjutkan dengan pengujian sensori, untuk mengetahui apakah lapisan tersebut memengaruhi rasa atau aroma minuman, seperti kopi atau teh.

Ia juga tertarik mengembangkan bahan pelapis dari epicuticular lipid yang berasal dari lapisan luar daun atau kulit buah, yang selama ini dianggap limbah.

“Daun atau kulit buah sebenarnya mengandung lipid alami.”

“Kalau bisa dimanfaatkan sebagai bahan pelapis, itu akan sangat menarik karena berasal dari limbah,” ucapnya.

Inovasi ini diharapkan dapat menjadi langkah awal menuju pengembangan kemasan makanan berbasis kertas yang lebih aman dan berkelanjutan, tanpa bergantung pada plastik berbasis minyak bumi. (*)