KEBUTUHAN akan plastik kemasan semakin meningkat. Namun, di sisi lain, semakin banyak limbah plastik akan menimbulkan persoalan lingkungan. Plastik yang paling banyak digunakan berasal dari turunan minyak bumi yang sulit diurai oleh alam. Karena itu, diperlukan plastik yang mudah diuraikan oleh alam saat menjadi limbah.
Tim gabungan dari Universitas Sebelas Maret (UNS) Solo mengembangkan limbah udang sebagai bahan pembuatan bioplastik. Tim diketuai Endang Susilowati dengan anggota Mohammad Masykuri, keduanya dari program studi Pendidikan Kimia Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan (FKIP) serta Maryani dari Fakultas Kedokteran.
Plastik dari limbah udang ini, selain mudah diuraikan alam (biodegradable), juga bersifat anti bakteri. Pemanfaatan limbah udang dapat menjadi nilai tambah bagi limbah produk perikanan ini.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Selain udang, limbah kulit kepiting dan rajungan juga bisa diolah menjadi bioplastik karena sama-sama mengandung kitin, yakni polimer dari golongan polisakarida. Selain golongan krustasea (udang-udangan), kitin juga ditemukan pada serangga, hewan bertubuh lunak, jamur, dan alga. Kitin bersifat tidak beracun dan mudah diurai bakteri di alam.
”Kulit udang mengandung protein, mineral, dan kitin yang termasuk golongan karbohidrat. Kami melakukan demineralisasi, deproteinasi, dan deasetilasi untuk mendapatkan kitosan, turunan dari kitin,” kata Endang Susilowati.
Proses pembuatan
Proses diawali dengan membersihkan dan mencuci limbah udang yang terdiri dari kulit udang, termasuk bagian kepala dan ekor, lantas dijemur hingga kering, setelah itu digiling. Kemudian dilakukan deproteinasi dan demineralisasi dengan larutan basa dan asam untuk menghilangkan kandungan protein dan mineral pada kulit udang.
Hasil penelitian sebelumnya oleh Suhardi didapatkan data dasar bahwa kulit udang mengandung 25-40 persen protein, 15-20 persen kitin, dan 45-50 persen kalsium karbonat.
Selanjutnya dilakukan deasetilasi (membuang gugus asetil) dengan cara memanaskan dengan larutan basa dan diperoleh kitosan dalam bentuk bubuk. Kitosan berjumlah 15,68 persen dari serbuk kulit udang yang digunakan. Di beberapa negara, kitosan telah dimanfaatkan sebagai pengawet alami.
Kitosan yang didapat lantas dilarutkan dengan asam asetat 1 persen, kemudian dituangkan ke atas hamparan permukaan halus (casting) menjadi lapisan tipis atau film dan dikeringkan.
Lapisan kering ini kemudian dinetralkan kandungan asamnya dengan merendam dalam natrium hidroksida (NaOH) 1 Molar selama 1 jam. Kemudian dicuci dengan air suling (aquadestilata) dan dikeringkan di udara terbuka atau dengan bantuan oven.
Pengeringan dengan oven akan mempersingkat proses pengeringan, tetapi menurunkan kuat tarik plastik yang dihasilkan. Adapun proses pengeringan alami butuh waktu tujuh hari jika cuaca mendung dan tiga hari jika cuaca terik. Plastik yang dihasilkan bening seperti plastik mika.
Anti bakteri
Menurut Masykuri, struktur kimia kitosan mengandung gugus aktif yang mampu membunuh bakteri patogen dan pembusuk sehingga bioplastik ini bersifat anti bakteri. Plastik ini cocok diaplikasikan sebagai pembungkus makanan dan produk kesehatan karena mampu membunuh mikroba.
Dari 60 mililiter larutan kitosan diperoleh lembar plastik berukuran 12 sentimeter x 18 cm dengan ketebalan 0,03 milimeter. Plastik yang dihasilkan, diakui Endang, masih memiliki kelemahan. Meski kuat tariknya lebih besar dibandingkan dengan plastik dari minyak bumi, yakni 58,84 megapascal (MPa) berbanding 17,3 MPa, tingkat kelenturan bioplastik ini lebih rendah, yakni 10-16 persen berbanding 300 persen.
”Untuk memperbaiki kelenturan bisa dikombinasikan dengan polivinil alkohol (PVA). Sementara untuk meningkatkan kemampuan anti bakteri, dikompositkan dengan partikel nano perak,” kata Endang.
Plastik yang dihasilkan dari komposit kitosan dengan partikel nano perak (Ag) kuning kecoklatan. Mengutip penelitian Shameli dan kawan-kawan, demikian Endang, paduan kitosan dan partikel nano perak mampu menghambat bakteri Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, dan Staphylococcus aureus. Partikel nano perak bermanfaat sebagai anti jamur dan bakteri.
Partikel ini, karena berukuran lebih kecil dari bakteri, akan merusak dan menembus dinding sel bakteri. Selanjutnya, partikel nano perak akan mencegah produksi enzim dan menghambat pertumbuhan DNA bakteri yang menyebabkan bakteri itu mati. Hasil uji biodegradable yang dilakukan tim Endang dengan cara merendam dalam tanah kompos, bioplastik dari limbah udang dan partikel nano perak akan hancur dalam waktu enam pekan.
Pengembangan lain yang dilakukan tim ini memadukan kitosan dengan tepung sagu, tapioka atau garut. Bioplastik yang dihasilkan nantinya bersifat edible (dapat dimakan) sehingga jika diaplikasikan sebagai pembungkus makanan dapat sekaligus dimakan, tetapi kemampuan anti bakterinya sedikit menurun.
Oleh: Sri Rejeki
Sumber: Kompas, 20 Maret 2014
