Bioplastik, Pengertian, Jenis, Cara Pembuatan serta Kelebihan dan Kelemahannya

Klikhijau.com – Apa itu bioplastik? Apa bedanya dengan plastik konvensional? Benarkah jenis satu ini bisa jadi solusi masa depan?

Artikel ini akan memandu Anda memahami lebih lengkap mengenai bioplastik atau plastik biodegradable. Secara sederhana dapat dijelaskan bahwa bioplastik adalah suatu jenis plastik ramah lingkungan yang dapat terurai oleh mikroorganisme serta seluruh komponennya terbuat dari bahan baku yang dapat diperbaharui.

Pada umumnya, bioplastik terbuat dari pati, minyak nabati dan mikrobiota. Struktur kimia dari bioplastik akan mengalami perubahan yang sekaligus memengaruhi sifat-sifatnya karena pengaruh mikroorganisme sehingga dapat terurai dengan mudah dalam tanah.

Bioplastik terbuat dari biopolimer yakni sejenis polimer yang tersusun atas biomassa yang memiliki sifat dapat diperbaharui. Plastik biodegradable dapat dipakai sebagai kemasan karena tidak mudah ditembus uap air. Karenanya jenis ini dapat dipakai sebagai kemasan alternatif.

Bila terbakar, bioplastik tidak menghasilkan senyawa kimia berbahaya, sebagaimana plastik biasa. Bila terbuang ke tanah, bioplastik justru akan memperbaiki kesuburan tanah karena hasil penguraian mikroorganisme meningkatkan unsur hara dalam tanah.

Bioplastik dapat digunakan untuk pengemasan produk-produk pangan. Karenanya, plastik biodegradable dinilai sebagai plastik ramah lingkungan yang tidak memberi dampak berbahaya bagi lingkungan.

Keuntungan lain dari bioplastik sebagai pengemas bahan pangan adalah mampu memperpanjang umur simpan produk dan tentu saja sangat ramah lingkungan.

Jenis-jenis bioplastik

Menurut Widyasari (2010), berdasarkan bahan dasarnya, bioplastik terdiri dari tiga jenis antara lain:

• Campuran biopolimer dengan polimer sintetis

Jenis ini dibuat dari campuran granula pati (5-20 %) dan polimer sintetis serta bahan tambahan (prooksidan dan autooksidan). Bioplastik jenis ini konon memiliki angka biodegradabilitas yang rendah serta biofragmentasi yang sangat terbatas.

• Polimer mikrobiologi

Biopolimer ini dihasilkan secara bioteknologis atau fermentasi dengan mikroba genus Alcaligenes. Berbagai jenis ini diantaranya polihidroksi butirat (PHB), polihidroksi valerat (PHV), asam poliglikolat dan asam polilaktat. Bahan ini dapat terdegradasi secara total oleh bakteri, jamur dan alga. Sayangnya, proses produksi bahan dasarnya yang rumit membuat harga kemasan biodegradable ini cukup mahal.

• Polimer pertanian

Biopolimer ini tidak dicampur dengan bahan sintesis dan diperoleh secara murni dari hasil pertanian. Polimer petanian ini diantaranya selulosa (bagian dari dinding sel tanaman), kitin (pada kulit Crustaceae) dan pullulan (hasil fermentasi pati oleh pullularia pullulans). Polimer ini memiliki sifat termoplastik yaitu punya kemampuan untuk dibentuk menjadi film kemasan. Kelebihan dari polimer jenis ini adalah ketersediaan sepanjang tahun (renewable) dan mudah hancur secara alami (biodegradable). Namun, memiliki kekurangan dalam 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, sebagai berikut:

• Hidrokoloid

Hidrokoloid yang dipakai dalam pembuatan bioplastik adalah protein dan karbohidrat. Film yang terbentuk dari karbohidrat dapat berupa pati, gum (algunat, 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, karbonoksida dan lemak. Film ini memiliki karakteristik mekanik yang sangat baik.

• 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.

• 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.

Proses pembuatan bioplastik

Menurut Widyasari (2010), terdapat beberapa metode yang dikembangkan dalam pembuatan bioplastik, dapat dilihat pada penjelasan di bawah ini:

1. 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 derajat C selama 10 menit. Selanjutnya dilakukan percetakan pada casting dengan menuangkan 10 ml campuran kepermukaan plat polietilen yang licin. Bahan dibiarkan selama 5 jam pada suhu 30 sampai 45 derajat C. Film yang terbentuk dilepaskan dari permukaan cetakan, dikeringkan dan disimpan.
2. 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.
3. Metode Yamada (1995). Bioplastik ini terbuat dari bahan dasar (zein) yang dilarutkan dalam etanol 80%. Ditambahkan pemplastik, dipanaskan pada suhu 60 derajat C sampai 70 derajat C selama 15 menit. Campuran kemudian dicetak pada autocasting machine. Selanjutnya dibiarkan selama 3-6 jam.

Menurut Fieger (2003), plastik biodegradable atau bioplastik dapat dihasilkan dengan menggunakan bahan berpati atau berselulosa. Berikut cara pembuatannya:

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.

Kelemahan bioplastik

Dibandingkan dengan plastik biasa atau plastik konvensional, bioplastik memiliki kekurangan dari segi biaya produksinya. Hingga kini, teknologi pembuatan bioplastik harus menghabiskan ongkos yang sangat mahal dibanding plastik biasa.

Kelemahan lainnya adalah pada daya tahan bioplastik yang dianggap sangat minim ketimbang plastik biasa. Bioplastik tidak sekuat dan sefleksibel plastik konvensional. Bahkan disinyalir tidak tahan panas, sehingga pada penggunaannya masih terbatas.

Demikianlah penjelasan mengenai bioplastik, kelebihan dan kekurangannya serta jenisnya. Kita berharap, kedepan ada teknologi tepat yang dapat menghasilkan bioplastik yang memiliki kemampuan sama dengan plastik biasa, sehingga jenis ini dapat menjadi pilihan terbaik yang ramah lingkungan.

Semoga bermanfaat!

• Sumber: kajianpustaka.com dan klikhijau.com