Bahan kemasan plastik sekali pakai dan limbah non-biodegradable lainnya yang terbuat dari bahan kimia berbasis bahan bakar fosil yang terus-menerus dibuang ke tempat pembuangan sampah dan akhirnya masuk ke lingkungan perairan akan berubah sebagai mikroplastik atau polutan lingkungan. Setiap tahun, 300 juta ton plastik diproduksi dan dibuang dengan hanya 10% hingga 13% yang didaur ulang. Penggunaan plastik masih banyak diminati karena daya tahan, sifat termal, sifat mekanik, dan kemampuan pengolahannya yang sangat baik. Namun, tingginya permintaan ini berakibat terciptanya peningkatan produksi limbah plastik, dan mengelolahan dan atau daur ulangnya telah menjadi isu kritis, yang meningkatkan kesadaran kepada para peneliti untuk menemukan bahan alternatif dan terbarukan. Hasil yang diharapkan adalah diproduksinya bioplastik (plastik dari bahan alami) dengan sifat fisiko-mekanis yang serupa dengan plastik konvensional, namun dapat terurai secara alami sehingga dapat membantu mengurangi limbah, penggunaan minyak bumi, serta emisi karbon dioksida.
Bioplastik dibuat dari senyawa alami, seperti lemak, protein, dan karbohidrat. Di antara karbohidrat, pati dianggap sebagai salah satu bahan paling bagus untuk pembuatan bioplastik karena kemampuannya yang tinggi untuk membentuk lapisan seperti plastik, biaya produksinya yang rendah, mudah didapat, bersifat ramah lingkungan, dan terbarukan. bioplastik berbasis pati telah dikembangkan dari bahan makanan seperti kentang, beras, jagung, talas, dan pati makanan umbi lainnya, dan sekitar 50% plastik biodegradable yang digunakan secara komersial dibuat dari pati. Pembuatan bioplastik berbasis pati banyak digunakan untuk aplikasi pengemasan dan banyakdigunakan di berbagai industri makanan, farmasi, tekstil, dan kertas.
Pati terdiri dari struktur amilosa (polisakarida linier) dan amilopektin (polisakarida bercabang) dan memiliki ciri suhu gelatinisasi yang tinggi. Konstruksi linier poli amilosa (伪鈭 1,4-glukopiranosil) pada pati umumnya menghasilkan plastik biodegradabel dengan sifat mekanik yang lebih kuat dan sangat fleksibel, sedangkan struktur poli amilopektin bercabang (伪鈭1,4-glukopiranosil) menghasilkan plastik biodegradabel yang menunjukkan penurunan resistensi terhadap perpanjangan dan properti kekuatan tarik.
Talas adalah tanaman umbi penting yang dianggap sebagai sumber karbohidrat yang sangat baik karena kandungan pati yang tinggi. Konsentrasi pati yang ada dalam umbi talas pada basis kering adalah sekitar 70-80%, dan ukuran partikel pati talas paling kecil di antara semua pati tanaman akar dan umbi. Selain itu, amilopektin (polisakarida bercabang) pati talas berukuran pendek dan sifat resistensi rantai panjang saat dipanaskan akan yang membantu membentuk gel padat dengan elastisitas tinggi. Pati talas memiliki ciri kristalinitas tipe-A di mana matriks kristal dikemas rapat oleh heliks ganda, yang memungkinkan pati menahan panas. Pati kulit talas memiliki semua sifat yang cocok untuk menghasilkan bioplastik biodegradable, namun masih jarang ditemukan laporan tentang karakterisasi dan produksi bioplastik dari polimer ini. Sedikitnya laporan tentang penggunaan pati kulit talas (TPS) dalam produksi bioplastik biodegradable mengilhami penelitian ini untuk mengembangkan bioplastik dari pati kulit talas dan gliserol sebagai bahan 減lastisizer
Pendekatan metode Response Surface digunakan untuk mengevaluasi efek dari berbagai konsentrasi Pati talas (2,5-3,5%, b/b) dan konsentrasi gliserol (25-35%, massa/massa pati) yang berpengaruh pada pada sifat fisiko-mekanis dan penghalang air. Karakterisasi bioplastik juga didasarkan pada sifat termal, morfologi permukaan dengan menggunakan microscope electron, kristalinitas, dan sifat biodegradable dengan menggunakan tanah kompos dan air air tawar.
Sampel bioplastik pati kulit talas (TPS) menunjukkan permukaan yang transparan, homogen, dan fleksibel tanpa partikel yang tidak larut; selain itu, bioplastik TPS menunjukkan sifat kristal amorf. Analisis termogravimetri menunjukkan bahwa sekitar 75-80% kehilangan massa disebabkan oleh degradasi sakarida dan karbonisasi bahan organik, yang terjadi antara 300 hingga 400 掳C. Studi ini mengungkapkan bahwa bioplastik , yang dikembangkan dari penambahan pati talas yang semakin meningkat konsentrasinya dan ditambahkan dengan gliserol, menunjukkan peningkatan ketebalan, opasitas, dan permeabilitas uap air.
Selain itu, semua bioplastik dari pati kulit talas memiliki kemampuan biodegradasi di air tawar dan tanah kompos dalam waktu 5 hari. Oleh karena itu, disimpulkan bahwa pati kulit talas berpotensi menjadi polimer terbarukan yang berbiaya rendah untuk menghasilkan bahan bioplastik biodegradable. Oleh karena itu, resin komposit dengan pati kulit talas dan polimer terbarukan lainnya akan diselidiki untuk merancang dan mengembangkan produk kemasan prototipe dengan aplikasi yang lebih luas di industri makanan dan kemasan.
Penulis: Annur Ahadi Abdillah
Dosen Fakultas Perikanan dan Kelautan, 51动漫
Artikel lengkap:
