Pati Jagung: Solusi Ramah Lingkungan untuk Bioplastik Masa Depan

            Berdasarkan data Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan, jumlah sampah yang dihasilkan masyarakat Indonesia pada tahun 2023 mencapai 38,2 juta ton dengan 19,16% sampah di antaranya merupakan sampah plastik. Plastik telah menjadi bahan dengan tingkat konsumsi yang tinggi di dunia. Plastik sering digunakan sebagai bahan untuk mengemas pangan karena memiliki harga yang murah dan mudah didapatkan. Ironisnya, limbah plastik dapat mencemari lingkungan dan menjadi masalah global yang serius sehingga harus segera ditangani. Limbah plastik bersifat sulit terurai dan menumpuk di daratan, sementara sebagian lainnya dapat mencemari lautan, mengubah ekosistem laut, dan berdampak negatif terhadap hewan laut. Komponen plastik dapat menjadi partikel kecil (mikroplastik) yang dimakan oleh plankton dan pada akhirnya akan masuk ke dalam rantai makanan, termasuk ke dalam tubuh manusia (Comăniță et al., 2016).

           Dalam menghadapi krisis sampah plastik yang semakin mengancam lingkungan ini, inovasi menggunakan bahan ramah lingkungan menjadi semakin penting. Masalah lingkungan akibat limbah plastik dapat diatasi dengan pengembangan bioplastik yang dapat terurai secara alami sebagai pengganti polimer sintetis. Salah satu alternatif yang menjanjikan adalah bioplastik berbahan dasar pati jagung. Dengan sifatnya yang dapat terurai secara alami dan bahan baku yang melimpah, jagung berpotensi menjadi solusi berkelanjutan bagi industri plastik di masa depan.

          Bioplastik merupakan plastik berbahan hayati, seperti pati, selulosa, dan lignin yang bersifat dapat terurai oleh mikroorganisme. Bioplastik atau plastik biodegradable dapat terbuat dari bahan yang berasal dari tanaman maupun hewan (Sulastri et al., 2023). Bioplastik dapat digunakan seperti plastik konvensional dan dapat terdegradasi oleh mikroorganisme dan menghasilkan air serta zat yang aman bagi lingkungan setelah digunakan (Sinaga et al., 2014).

         Pati termasuk polisakarida yang banyak didapatkan dari tumbuhan dan merupakan salah satu polimer yang paling sering digunakan untuk memproduksi bioplastik. Hal ini disebabkan  karena harganya yang murah, banyak ditemukan, non-toksik, terbarukan, struktur yang stabil dan memiliki kemampuan memperlambat transmisi oksigen. Jagung mengandung pati dalam jumlah besar, yang merupakan bahan utama dalam pembuatan bioplastik. Pati jagung merupakan salah satu jenis pati yang mengandung komponen hidrokoloid yang dapat dimanfaatkan untuk membentuk matriks bioplastik (Tavares et al., 2019). Kadar amilosa pati jagung yang tinggi sekitar 25% dapat berpotensi menghasilkan film yang lebih kuat dibandingkan pati yang mengandung lebih sedikit amilosa (Kusumawati et al., 2013). Pati jagung dapat diolah menjadi polilaktat (PLA), sejenis polimer alami yang memiliki karakteristik mirip plastik konvensional tetapi lebih mudah terurai di lingkungan. Selain itu, jagung sebagai bahan baku bioplastik memiliki beberapa keunggulan:

1. Terbarukan dan melimpah

Jagung dapat dibudidayakan dengan cepat, menjadikannya sumber daya yang lebih berkelanjutan dibandingkan plastik berbasis minyak bumi.

2. Biodegradable

Bioplastik dari jagung dapat terurai dalam waktu beberapa bulan hingga beberapa tahun, jauh lebih cepat dibandingkan plastik konvensional yang bisa bertahan ratusan tahun.

3. Ramah lingkungan

Proses produksi bioplastik berbasis jagung menghasilkan emisi karbon yang lebih rendah dibandingkan plastik berbasis fosil.

4. Proses produksi yang ramah lingkungan

Produksi kemasan dari pati jagung relatif lebih ramah lingkungan karena menggunakan proses yang tidak membutuhkan bahan kimia berbahaya.

           Meskipun memiliki banyak keunggulan, bioplastik dari jagung masih memiliki kelemahan, seperti biaya produksi yang masih relatif tinggi, ketahanan mekanik yang belum sekuat plastik konvensional, mudah rapuh dan permeabilitas uap air yang tinggi karena struktur pati yang hdrofilik akan meningkatkan penyerapan air dan permeabilitas biopolimer (Farajpour et al., 2020). Namun, dengan perkembangan teknologi, para peneliti terus mencari cara untuk meningkatkan kualitas dan efisiensi produksi bioplastik berbasis jagung.

         Berbagai penelitian untuk menemukan formulasi yang dapat menghasilkan kemasan yang kuat telah banyak dilakukan oleh para peneliti dan akademisi untuk mengatasi kelemahan biplastik berbahan pati jagung ini. Penggunaan bahan pemlastis (plasticizer) seperti gliserol maupun sorbitol dapat mengurangi kerapuhan dan kekakuan bioplastik sehingga dapat meningkatkan elastisitas dan fleksibilitas dari bioplastik. Penambahan Carboxy Methil Cellulose (CMC) dapat digunakan untuk meningkatkan kekompakan matriks pada bioplastik. Selain itu, partikel berukuran nano (nanofiller) seperti Nanocrystalline cellulose dan Zink oxide nanoparticle dapat digunakan untuk memperkuat matriks bioplastik dan menurunkan permeabilitas terhadap uap air dan gas.

         Saat ini, beberapa negara telah mulai mengembangkan dan menggunakan bioplastik dari jagung untuk berbagai produk, seperti kemasan makanan, alat makan sekali pakai, hingga komponen elektronik. Jika terus dikembangkan, penggunaan bioplastik berbasis jagung sebagai komoditas lokal dapat menjadi solusi nyata dalam mengurangi ketergantungan pada plastik berbasis minyak bumi dan mengurangi dampak buruk pencemaran lingkungan. Jagung memiliki potensi besar sebagai bahan baku bioplastik yang ramah lingkungan. Dengan dukungan riset dan kebijakan yang tepat, bioplastik berbasis jagung dapat menjadi alternatif berkelanjutan dalam industri plastik, membantu mengurangi polusi, serta menciptakan masa depan yang lebih hijau bagi bumi.

Comăniță E, D., Hlihor R, M., and Ghinea C. (2016) Occurrence of plastic waste in the environment: Ecological and health risks Environ. Eng. Manag. J. 15 675-85. https://doi.org/10.30638/EEMJ.2016.073

Farajpour, R., Djomeh, Z. E., Moeini, S., Tavahkolipour, H., & Safayan, S. (2020). Structural and physico-mechanical properties of potato starch - olive oil edible films reinforced with zein nanoparticles. International Journal of Biological Macromolecules, 149, 941–950. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.01.175

Kusumawati, D. H., Dwi, W., Putri, R., & Koresponsdensi, P. (2013). Karakteristik Fisik dan Kimia Edible Film Pati Jagung yang diinkorporasikan dengan Perasan Temu Hitam. Jurnal Pangan Dan Agroindustri, 1(1), 90–100

Sinaga, R. F., Ginting, G. M., S Ginting, M. H., & Hasibuan, R. (2014). Pengaruh Penambahan Gliserolterhadap Sifat Kekuatan Tarik Dan Pemanjangan Saat Putus Bioplastik Dari Pati Umbi Talas. Jurnal Teknik Kimia USU, 3(2), 19–24.

Sulastri, I., Suryati, S., Azhari, A., Sulhatun, S., & Bahri, S. (2023). Pembuatan Bioplastik dari Tepung Pati Ubi Jalar (Ipomoea batatas) dengan Pengaruh Penambahan Ampas Tebu (Saccharum officinarum) dan Gliserol. Chemical Engineering Journal Storage (CEJS), 3(4), 481-494. https://doi.org/10.29103/cejs.v3i4.9844

Tavares, K. M., Campos, A. De, Mitsuyuki, M. C., Luchesi, B. R., & Marconcini, J. M. (2019). Corn and Cassava Starch with Carboxymethyl Cellulose Films and its Mechanical and Hydrophobic Properties. Carbohydrate Polymers, 223. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.115055