Potensi limbah pertanian: pemanfaatan kulit singkong dan serat daun nanas dalam pembuatan bioplastik ramah lingkungan
Abstract
Bahan pembuatan plastik sulit untuk terdegradasi secara alami. Permasalahan ini dapat berdampak pada lingkungan dan kesehatan tubuh. Masalah ini dapat diatasi dengan pemanfaatan limbah yang dapat dijadikan sebagai bahan pembuatan plastik ramah lingkungan, seperti bahan limbah daun nanas dan kulit singkong. Peninjauan dilakukan untuk mengkaji potensi penggunaan limbah kulit singkong dan serat daun nanas dalam proses pembuatan bioplastik. Klasifikasi kandungan amilosa dan amilopektin pada pati, komposisi kimia pada selulosa serat daun nanas, dan metode ekstraksi telah ditinjau dan dilaporkan secara ekstensif. Selulosa daun nanas dan pati kulit singkong telah ditinjau dapat berpotensi sebagai bahan baku pengembangan bioplastik yang ramah lingkungan. Ulasan ini sangat tertarik pada proses sifat mekanik dan fisik pada bioplastik pati kulit singkong dan selulosa daun nanas. Hasil dari peninjauan ini untuk memberikan ringkasan tentang berbahan dasar kulit singkong dan daun nanas sebagai bahan pengganti pembuatan plastik.
References
M. Ravi, B. Saputra, and E. Supriyo, “Pembuatan Plastik Biodegradable Zno Dan Stabilizer Gliserol,” vol. 01, no. 1, pp. 41–51, 2020.
Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan, “Capaian Kinerja Pengelolaan Sampah,” Sistem Informasi Pengelolaan Sampah Nasional. Accessed: Mar. 27, 2024. [Online]. Available: https://sipsn.menlhk.go.id/sipsn/
Sabrina and D. L. Setyowati, “Pelatihan Pembuatan Ecobrick Pada Anak-Anak di Kelurahan Air Hitam , Samarinda,” Pros. Semin. Nas. Hi-Tech (Humanity, Heal. Technol., vol. 1, no. 1, pp. 532–541, 2022.
T. Muharam, D. Fitriani, D. Fataya Miftahul Jannah, M. Zidan Al Ghifari, and R. Pasonang Sihombing, “Karakteristik Daya Serap Air Dan Biodegradabilitas Pada Bioplastik Berbasis Pati Singkong Dengan Penambahan Polyvinyl Alcohol,” Pros. Snast, no. November, pp. D35-49, 2022, doi: 10.34151/prosidingsnast.v8i1.4152.
A. D. Masahid, N. Aniza Aprillia, Y. Witono, and L. Azkiyah, “Karakteristik Fisik Dan Mekanik Plastik Biodegradable Berbasis Pati Singkong Dengan Penambahan Whey Keju Dan Plastisiser Gliserol,” J. Teknol. Pertan., vol. 24, no. 1, pp. 23–34, 2023, doi: 10.21776/ub.jtp.2023.024.01.3.
A. Melani, N. Herawati, and A. F. Kurniawan, “Bioplastik Pati Umbi Talas Melalui Proses Melt Intercalation (Kajian Pengaruh Jenis Filler, Konsentrasi Filler dan Jenis Plasticiezer),” Distilasi, vol. 2, no. 2, pp. 53–67, 2017.
E. Manekinga, H. F. Sangiana, and S. H. J. Tongkukut, “Pembuatan dan Karakterisasi Bioplastik Berbahan Dasar Biomassa dengan Plasticizer Gliserol,” J. MIPA, vol. 9, no. 1, pp. 23–27, 2022, doi: 10.1155/2022/7314694.
M. Siswinarti, P. B. Pramono, and M. H. Septian, “Pemanfaatan Mikroorganisme Lokal (Mol) Terhadap Kadar Asam Laktat, Nilai pH, Bahan Kering, dan Nilai Fleigh Fermentasi Anaerob Kulit Singkong (Manihot esculenta),” J. Ilm. Peternak. Terpadu, vol. 11, no. 1, pp. 51–64, 2023, doi: https://dx.doi.org/10.23960/jipt. v11i1.p51-64.
O. Indriyati et al., “Pengolahan Limbah Kulit Singkong Sebagai Upaya Mengurangi Pencemaran Lingkungan,” J. Pengolah. Pangan, vol. 7, no. 1, pp. 33–37, 2022, doi: 10.31970/pangan.v7i1.64.
A. G. Aditama and H. Ardhyananta, “Isolasi Selulosa dari Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit untuk Nano Filler Komposit Absorpsi Suara: Analisis FTIR,” J. Tek. ITS, vol. 6, no. 2, pp. 2337–3539, 2017, doi: 10.12962/j23373539.v6i2.24098.
E. Kamsiati, H. Herawati, and E. Y. Purwani, “The Development Potential of Sago and Cassava Starch-Based Biodegradable Plastic in Indonesia,” J. Penelit. dan Pengemb. Pertan., vol. 36, no. 2, pp. 67–76, 2017, doi: 10.21082/jp3.v36n2.2017.p67-76.
M. Natalia, W. Hazrifawati, and D. R. Wicakso, “Pemanfaatan Limbah Daun Nanas (Ananas Comosus) Sebagai Bahan Baku Pembuatan Plastik Biodegradable,” EnviroScienteae, vol. 15, no. 3, pp. 357–364, 2019, doi: 10.20527/es.v15i3.7428.
Zulferiyenni, M. Melvina Putri, Suharyono, and F. Nurainy, “Formulasi Gliserol Dan Cmc Dalam Pembuatan Biodegradable Film Berbasis Selulosa Daun Nanas (Ananas Comosus),” J. Agroindustri Berkelanjutan, vol. 2, no. 2, pp. 274–283, 2023, doi: http://dx.doi.org/10.23960/jab.v2i2.8029.
Z. Zaenab, N. Sasria, and M. P. D. Lubis, “Pengaruh CarboxyMethyl Cellulose Terhadap Sifat Bioplastik Berbasis Tandan Kosong Kelapa Sawit dan Plasticizer Gliserol,” J. Chem., vol. 11, no. 2, pp. 25–31, 2023, doi: 10.18860/al.v11i2.20389.
A. Ämmälä, T. M. Pääkkönen, and M. Illikainen, “Role of screen plate design in the performance of a rotor impact mill in fine grinding of biomass,” Ind. Crops Prod., vol. 122, no. February, pp. 384–391, 2018, doi: 10.1016/j.indcrop.2018.06.021.
Adrian, A. Z. Syaiful, Ridwan, and Hermawati, “Sakarifikasi Pati Ubi Jalar Putih Menjadi Gula Dekstrosa Secara Enzimatis,” Saintis, vol. 1, no. 1, pp. 1–12, 2020.
D. M. Dwi Pradana Putra, B. A. Harsojuwono, and A. Hartiati, “Studi Suhu Dan pH Gelatinisasi Pada Pembuatan Bioplastik Dari Pati Kulit Singkong,” J. Rekayasa Dan Manaj. Agroindustri, vol. 7, no. 3, pp. 441–449, 2019, doi: 10.24843/jrma.2019.v07.i03.p11.
A. Alfian, D. Wahyuningtyas, and P. D. Sukmawati, “Pembuatan Edible Film Dari Pati Kulit Singkong Menggunakan Plasticizer Sorbitol Dengan Asam Sitrat Sebagai Crosslinking Agent,” J. Inov. Proses, vol. 5, no. 2, pp. 46–56, 2022.
Fauzi Akbar, Zulisma Anita, and Hamidah Harahap, “Pengaruh Waktu Simpan Film Plastik Biodegradasi Dari Pati Kulit Singkong Terhadap Sifat Mekanikalnya,” J. Tek. Kim. USU, vol. 2, no. 2, pp. 11–15, 2013, doi: 10.32734/jtk.v2i2.1431.
D. N. Wening and R. Amalia, “Optimasi kondisi operasi pembuatan plastik biodegradable dari selulosa tongkol jagung dan pati kulit singkong dengan penambahan PVa dan TiO2 sebagai smart packaging,” J. Rekayasa Proses, vol. 17, no. 2, pp. 139–147, 2023, doi: 10.22146/jrekpros.77598.
E. R. Danni, A. Hasan, and R. Junaidi, “Pengaruh Penambahan Filler dari Selulosa Tongkol Jagung dan Zink Oksida Pada Plastik Biodegradable,” J. Ilm. Sain dan Teknol., vol. 1, no. 3, pp. 92–100, 2023.
P. Fronza, A. L. R. Costa, A. S. Franca, and L. S. de Oliveira, “Extraction and Characterization of Starch from Cassava Peels,” Starch/Staerke, vol. 75, no. 3–4, 2023, doi: 10.1002/star.202100245.
O. M. Abel, S. Chinelo, and R. Chidioka, “Enhancing Cassava Peels Starch as Feedstock for Biodegradable Plastic,” J. Mater. Environemntal Sci., vol. 12, no. 02, pp. 169–182, 2021.
W. Warkoyo, D. D. Siskawardani, A. A. P. Siwi, M. Wachid, I. Zekker, and J. Onthong, “Physical and Mechanical Characteristics of Edible Film Based on Lesser Yam Starch with Addition of Glycerol and Sodium Tripolyphosphate,” Sarhad J. Agric., vol. 37, no. 1, pp. 144–152, 2021, doi: 10.17582/journal.sja/2021.37.s1.144.15210.17582/journal.sja/2021.37.s1.144.152.
G. L. Utama, I. Dinika, S. Nurmilah, N. Masruchin, B. Nurhadi, and R. L. Balia, “Characterization of Antimicrobial Composite Edible Film Formulated from Fermented Cheese Whey and Cassava Peel Starch,” Membranes (Basel)., vol. 12, no. 6, pp. 1–11, 2022, doi: 10.3390/membranes12060636.
Y. Zhang, J. Xie, W. O. Ellis, J. Li, W. O. Appaw, and B. K. Simpson, “Bioplastic films from cassava peels: Enzymatic transformation and film properties,” Ind. Crops Prod., vol. 213, no. 1, pp. 1–9, 2024, doi: 10.1016/j.indcrop.2024.118427.
Hendrawati, A. R. Liandi, H. Ahyar, I. Maladi, A. Azhari, and M. Cornelia, “The influence of the filler addition of rice husk cellulose, polyvinyl alcohol, and zinc oxide on the characteristics of environmentally friendly cassava biodegradable plastic,” Case Stud. Chem. Environ. Eng., vol. 8, no. 1, pp. 1–8, 2023, doi: 10.1016/j.cscee.2023.100520.
L. C. Malucelli, L. G. Lacerda, M. Dziedzic, and M. A. da Silva Carvalho Filho, “Preparation, properties and future perspectives of nanocrystals from agro-industrial residues: a review of recent research,” Rev. Environ. Sci. Biotechnol., vol. 16, no. 1, pp. 131–145, 2017, doi: 10.1007/s11157-017-9423-4.
J. C. Araújo, R. Fangueiro, and D. P. Ferreira, “Protective multifunctional fibrous systems based on natural fibers and metal oxide nanoparticles,” Polymers (Basel)., vol. 13, no. 16, pp. 1–25, 2021, doi: 10.3390/polym13162654.
L. Brinchi, F. Cotana, E. Fortunati, and J. M. Kenny, “Production of nanocrystalline cellulose from lignocellulosic biomass: Technology and applications,” Carbohydr. Polym., vol. 94, no. 1, pp. 154–169, 2013, doi: 10.1016/j.carbpol.2013.01.033.
M. Mahardika, H. Abral, A. Kasim, S. Arief, and M. Asrofi, “Production of nanocellulose from pineapple leaf fibers via high-shear homogenization and ultrasonication,” Fibers, vol. 6, no. 2, pp. 1–12, 2018, doi: 10.3390/fib6020028.
S. S. Todkar and S. A. Patil, “Review on mechanical properties evaluation of pineapple leaf fibre (PALF) reinforced polymer composites,” Compos. Part B Eng., vol. 174, no. 1, pp. 1–17, 2019, doi: 10.1016/j.compositesb.2019.106927.
A. Saha, S. Kumar, and A. Kumar, “Influence of pineapple leaf particulate on mechanical, thermal and biodegradation characteristics of pineapple leaf fiber reinforced polymer composite,” J. Polym. Res., vol. 28, no. 66, pp. 1–23, 2021, doi: 10.1007/s10965-021-02435-y.
E. W. Gaba, B. O. Asimeng, E. E. Kaufmann, S. K. Katu, E. J. Foster, and E. K. Tiburu, “Mechanical and structural characterization of pineapple leaf fiber,” Fibers, vol. 9, no. 8, pp. 1–11, 2021, doi: 10.3390/fib9080051.
M. Sethupathi, M. V. Khumalo, S. J. Skosana, and S. Muniyasamy, “Recent Developments of Pineapple Leaf Fiber (PALF) Utilization in the Polymer Composites—A Review,” Separations, vol. 11, no. 8, pp. 1–29, 2024, doi: 10.3390/separations11080245.
F. Fitriani et al., “Isolation and characterization of nanocrystalline cellulose isolated from pineapple crown leaf fiber agricultural wastes using acid hydrolysis,” Polymers (Basel)., vol. 13, no. 23, pp. 1–12, 2021, doi: 10.3390/polym13234188.
N. Autha, F. E. D. Siregar, Harmiansyah, M. Mahardika, and E. Nurfani, “Influence of kepok banana bunch as new cellulose source on thermal, mechanical, and biodegradability properties of Thai cassava starch/polyvinyl alcohol hybrid-based bioplastic,” Biopolymers, vol. 114, no. 9, pp. 1–7, 2023, doi: 10.1002/bip.23560.
M. Syuhada, S. A. Sofa, and E. Sedyadi, “The Effect of Cassava Peel Starch Addition to Bioplastic Biodegradation Based On Chitosan On Soil and River Water Media,” Biol. Med. Nat. Prod. Chem., vol. 9, no. 1, pp. 7–13, 2020, doi: 10.14421/biomedich.2020.91.7-13.
I. Mufida and O. N. Sigiro, “Analisis Biodegradasi Dan Ketahanan Air Pada Plastik Biodegradable Dari Kulit Singkong Dengan Variasi Selulosa Serat Daun Nanas,” J. Food Secur. Agroindustry, vol. 2, no. 2, pp. 61–68, 2024, doi: 10.58184/jfsa.v2i2.357.
A. N. C. Saputro and A. L. Ovita, “Synthesis and Characterization of Bioplastic from Chitosan-Ganyong Starch (Canna edulis),” J. Kim. dan Pendidik. Kim., vol. 2, no. 1, pp. 13–21, 2017, doi: 10.20961/jkpk.v2i1.8526.
N. D. Z. Abidin, N. S. Azhar, M. N. Sarip, H. A. Hamid, and N. A. H. A. Nasir, “Production of bioplastic from cassava peel with different concentrations of glycerol and CaCO3 as filler,” AIP Conf. Proc., vol. 2332, no. 020004, pp. 1–8, 2021, doi: 10.1063/5.0043482.
A. Fadilla, V. Amalia, and I. R. Wahyuni, “Pengaruh Selulosa Ampas Tebu (Saccharum officinarum) Sebagai Zat Pengisi Plastik Biodegradable berbasis Pati Kulit Singkong (Manihot esculenta ),” Semin. Nas. Kim. 2023 UIN Sunan Gunung Djati, vol. 34, no. 1, pp. 69–80, 2023.
R. H. Aurelio et al., “Functionality and characterization of modified starch films with pineapple leaf fibers,” Int. J. Biol. Macromol., vol. 246, pp. 1–9, 2023, doi: 10.1016/j.ijbiomac.2023.125611.
I. Mutmainna, D. Tahir, P. L. Gareso, S. Ilyas, and A. Saludung, “Improving Degradation Ability of Composite Starch/Chitosan by Additional Pineapple Leaf Microfibers for Food Packaging Applications,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., vol. 593, no. 1, pp. 1–9, 2019, doi: 10.1088/1757-899X/593/1/012024.
I. Amri, Khairani, and Irdoni, “Studi karakteristik sintesis bioplastik menggunakan bahan dasar ubi kayu dengan variasi penambahan selulosa nanas dan pengadukan,” Chempublish J., vol. 4, no. 2, pp. 62–70, 2019, doi: 10.22437/chp.v4i2.7649.
Copyright (c) 2025 Al Aqib Anugerah Ramadhan, Herviannna Indira Kusuma Riandara, Harmiansyah Harmiansyah
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
