Peranan Biopolimer dalam Menunjang Industri Pangan Ramah Lingkungan (Suharwadji Sentana)

PERANAN BIOPOLIMER DALAM MENUNJANG INDUSTRIPANG AN RAMAH LINGKUNGAN

Suhanvadji SentanaPusat Penelitian Fisika (P2F)-LfPf

JI. Cisitu 211154D, Sangkuriang, Kompleks LfPf, Bandung

ABSTRAK

PERANAN BIOPOLIMER DALAM MENUNJANG INDUSTRI PANGAN RAMAH LlNGKUNGAN.

Kewajiban penggunaan kemasan ramah lingkungan dan mudah dimusnahkan secara organik mulai akhir tahun1900-an telah mendorong industri dan insitusi penelitian untuk mengembangkan bahan kemasan dimaksud. Olehkarena itu berbagai perusahaan besar, lembaga penelitian dan perguruan tinggi mengarahkan perhatiannya kepadabahan-bahan pertanian dan limbahnya untuk diproses menjadi edibel dan biodegradabel polimer film sebagaipengemas ramah lingkungan dan mudah dimusnahkan. Polimeryang dihasilkan dari bahan-bahan pertanian bersifattermoplastik sehingga dapat dibentuk dan dicetak menjadi film kemasan, tersedia sepanjang waktu dan mudahhancur secara alami. Film biopolimer telah terbukti dapat memperpanjang umur simpan berbagai bahan pangan.Pada makalah ini akan diuraikan kondisi kemasan saat ini, potensi bahan baku sebagai sumber biopolimer, karakteristikbiopolimer, produk yang berhasil dikemas dengan biopolimer dan prospek biopolimer dalam menunjang industripangan ramah lingkungan.

Kata kunci: Bahan pengemas, film biopolimer, pengemas ramah lingkungan, limbah pertanian

ABSTRACT

THE ROLE OF BIOPOLYMER INSUPPORTING OF ENVIRONMENTALLY FRIENDLY FOODS. Around

1990, using the environmentally friendly and biodegradable packaging were ordinary applied worldwide. As aconsequent, research subjects of many companies, research institutions and universities were focused on thebiodegradable polymer films for environmentally friendly packaging materials. Biopolymer films come agriculturalwastes are thermoplastic materials, those can therefore can be formed and mould as packaging films which areavailable whole years and can naturally be degraded easily. Biopolymer films have been proven in prolonging thestorage life of various food products. State of the art of biopolymer packaging, raw materials, processing,characteristics, examples of products which can be successfully stored using biopolymer films and their prospectin supporting organic agricultural will be discussed.

Key words: Agricultural wastes, biopolymer films, environmentally friendly packaging films, packaging raw materials

PENDAHULUAN

Pada tahun 2003, produksi buah dansayur di Indonesia mencapai 12,5 juta ton, tetapi

20% di antaranya rusak dikarenakan penanganan

pascapanen yang belum memadai [1]. Angkatersebut belurn mencakup produk pangan lainnya.

Pengemasan termasuk penanganan pascapanenyang belurn dilakukan secara profesional. Produk

ekspor Indonesia juga pemah ditolak oleh negaratujuan karena pengemasan yang kurang memadai

[2]. Produk agroindustri Indonesia yangdipamerkan di Singapura tahun lalu hampir semuakemasannya kalah menarik dibandingkan dengan

negara-negara tetangga, yaitu Malaysia, Filipina,

Vietnam dan Thailand [3]. Oi samping itu, kemasan

produ..1(pangan yang dihasilkan para pengusahakecil Indon~sia masih belurn profesional.

Oewasa ini Indonesia mengenal berbagai

jenis bahan pengemas, dari yang sederhana, antaralain: daun dan tanah liat sampai yang moderen,

seperti: logam/kaleng, karduslkertas, alurnuniurn

foil, gelas dan plastik. Berbagai produk pangandikem~s: secara beragam dari bahan, bentuk

sampai warna. Plastik merupakan bahan

pengemas yang paling banyak digunakan,

257

Prosiding Simposium Nasional Polimer V

dikarenakan memiliki berbagai keunggulandibandingkan bahan lain, yaitu: fleksibel,transparan, tidak mudah pecah, tidak korosif danharganya relatifmurah [4]. Namun demikian,plastikjuga mempunyai kekurangan yakni: tidaktahan panas, dapat mencemari produk dan tidakdapat dihancurkan dengan cepat oleh alam [4].

Akhir-akhir ini kemasan plastikmenimbulkan permasalahan cukup serius, diberbagai tempat dapat Indonesia saksikantumpukan sampah plastik yang menggunungdisebabkan plastik tidak mudah hancur secaraalami. Hal ini akan menimbulkan ba.hayabanjirdan pencemaran iingkungan lainnya. Apabilaplastik dibakar masih akan menimbulkanpencemaran karena dioksin yang dihasilkan.Di samping itu, bahan baku pembuatanplastik adalah minyak bumi yang cadangannyasemakin berkurang dan tidak dapat diperbaharui.Dengan demikian penggunaan bahan pengemasplastik tidak dapat lagi dipertahankan [4, 5].Selain itu terdapat kewaj iban penggunaanpengemas ramah lingkungan dan mudahdimusnahkan secara organik sejak akhir tahun1900-an [6].

Berdasarkan fakta dan uraian di atas

diperlukan langkah-Iangkah untuk menggantikanbahan pengemas plastik dengan bahan lain yangmirip dengan plasik dan mudah hancur secaraalami serta aman untuk manusia. Pada

kesempatan iniakan diuraikan potensi bahanbakubiopolimer, karakteristik biopolimer, contohproduk dan prospek biopolimer.

TEORI

Potensi bahan baku untuk pembuatanbiopolimer dapat dilihat pada Tabell. Pada tabeltersebut dapat dilihat produksi padi, jagung,singkong dan ubi jalar yang pada tahun 2004mencapai 86.640.238 ton. Produksi mangga,jeruk, pepaya, pisang, nanas, kentang dan wortelpada tahun 2003 mencapai 9.903.068 ton belurntermasuk sagu, kedelai, apel, strawbeny, brokoli,semangka, iles-iles, ganyong, tomat, garut, tales,jerami padi dan bonggol jagung. Luas arealtanaman kelapa sawit dan rosela masing-masingsebesar 2.118.8 dan 1,6 Ha [7]. Selain itu,

258

ISSN 1410-8720

terdapat 50 j uta ton sekam padi per tahun, dan13juta ton sekam padiltahun belurn dimanfaatkan[8]. Dengan demikian potensi bahan bakubiopolimer cukup besar.

Tabel J, Produksi tanaman pangan, perkebunan, buah

dan sayuran di Indonesia [7]

NoKomoditiProduksi

TahunAreal

(ton)( ha)

IPadi54.088.4862004-

2Jagung11.225.2432004-

3Ubi kayu19.424.7072004-

4Ubi jalar1.901.8022004-

5Mangga1.526.4742003-

6

Jeruk1.529.8242003-

7Pepaya 626.7452003-

8Pisang4.177.1552003-

9

Nanas 677.0892003-10

Kentang1.009.9792003-II

Wortel355.8022003-

12Kelapa sawit -20002.118.8 ha

13

Rosela -20001,6 ha

KARAKTERISTIK BIOPOLIMER

Terdapat tiga kelompok biopolimer sebagaibahan dasar dalam pembuatan film kemasanbiodegradabel [4], yaitu:I. Polimer campuran dari biopolimer dengan

polimer sintetik, biasanya dibuat dari patidengan polimer sintetik dan bahan tambahansehingga mempunyai daya biodegradabilitasrendah _

2. Polimer mikrobiologi C oliester), bi~anyadibuat dengan bantua mikroba.A3ahankemasan ini dapat terdegradaSlsempurna olehmikroba, tetapi biaya produksinya mahal

3. Polimer pertanian, diproduksi seluruhnyadari bahan pertanian sehingga dapat dimakandan mudah rusak secara alami (ramahlingkungan):Kelompok polimer inimisalnya:

selulosa, ~Iosa aset;t;khitin dan pululan.Biopolimer mi mudah dibentuk dan dicetakmenjadi film kemasan dan tersedia sepanjangwaktu.

Peranan Biopolimer da/am Menunjang Industri Pangan Ramah Lingkungan (Suharwadji Sentana)

Oi samping itu biopolimer mempunyaikeuntungan sebagai berikut:1. Arnan untuk dikonswnsi dan mudah rusak

secaraalami (ramah lingkungan)2. Biopolimer bersifatantioksidan, antimikroba,

dapat membentuk penghalang 02' CO2, uapair dan aroma [9 - 11]

3. Oapat diaplikasikan dengan earn dieelupkan,disemprotkan dan dibungkuskan [10, 11].

Oengan demikian biopolimer mempunyaikarakteristik dan keuntungan berbeda-bedatergantung kepada bahan dasarlbakunya.

Pada Tabel 2 dan Tabel 3 berturut-turut

dapat dilihatperbedaan karakteristikantara bahanpengemas, indeks biaya dan indeks keramahanterhadap lingkungan.

Tube/ 2. Perbedaan moulded agrojibre dan mouldedpulp [12]

No Moulded fibre Moulded pulp

1

Non-wood Wood and non-wood

lignocellulose fibre

lignocellulose fibre

2

Free of chemical Extensive chemical

processing

processing

3

Processing is very Processing is capital

cheap. zero discharge

extensive, heavy

discharge, polluting4

Annual crop residues Many years to grow

5

Abundant and very Expensiveeconomical

6

Need adhesive to bind Natural binding

Tube/3. Biaya ... dan ..... dari berbagai bahan pengemas

[12].

RelativeRelativeNo

Packaging Materials costenvironmental

index

friendless

1

Polystyrene 0.700.12

2

Agrofibre 1.000.97

3

Plastics (PP, PE) 1.250.30

4

Moulded pulp 1.200.68

(recycled)5

Moulded pulp 1.850.59

(virgin pulp)6

Laminated paper 1.800.48

7

Starch-based 2.350.86

CONTOHPRODUK

Berbagai produk yang berhasil dikemasdengan film edibel dan biodegradabel baik yangsudah komersial maupun masih dalam tarafpenelitian antara lain adalah: permen, apel, salakpondoh dan kelengkeng (Tabel 4). Bahanpengemas ini mengawetkan produk denganberbagai eara, misalnya: memperlambatpenurunan kadar air, kehilangan nutrisi,peneoklatan, perubahan tekstur, aroma,degradasi gula total / sukrosa dan memperkeeilsusut bobot.

Tabel 4. Produk-produk yang sudah berhasil dikemas

dengan film biopolimer

No Krnroditi PengetroSPustakaKeternngpn

1

Pennen Kertas padi(10)Wrapping, korrersiaI2

Potongan Nature seal(14)Cooling

blDh apel

(bahan dasar:

selulosa)3Potongan Pure apel,(15)Wrapping,

buah apel

minyak sayur,~Iarrbat

vitaminC,

perubahan kadar air,asam sitrat

tekstur, arorm,nutrisi4

Apel Film edibel(16)Wrapping dan

pektin buah

Cooling, rrengurangi

serrongka dan

susut bobot dan

ltapiokaIpeoc,ok]atan

5

Salak Film edibel(17)Cooting,

poOOoh

isolat proteinrrerrperlarrbatkedelai dan

penurunan kadar air,asam lemak

susut bobot, tota1

gula dan pelunakan6

KelengkengFilm edibel(18)Cooling,

aIginat

Jref1lJCrlarrbat susut

bobot, degrOOasiguIa, penUl1.D'Wlkadar air7KelengkengFilm edibel pati(19)Memperi<ecil susut

ketela poOOn

hobot dan kecepatan

i gula8

KelengkengFilm (20)Memperi<ecil susut

biodegradabel

bobot dan degradasi

tapioka

gula total

9

KelengkengFilm (21)Memperi<ecil susut

biodL'grndabel

bobot dan penurunanaIginat

sukrooa

Oi samping itu, film edibel dari paprika,bungkil kedelai, alginat dan pati aren telah ditelitidi Institut Pertanian Bogor, sedang film edibel dariprotein jagung, pektin sitrus, tapioka, patijagung,alginat, nangka, garut dan melon sudah diteliti diUGM, Yogyakarta.Pada umumnya basilpenelitianmereka berhasil memuaskan.

259

Prosiding Simposium Nasional Polimer V

PROSPEK BIOPOLIMER

Pengemas biomaterial mempWlyaiprospekbagus, akan tetapi penelitian clanpengembangandalam bidang ini masih pada tingkat yang rendah.WalaupWldemikian potensi pasar tetap terbukalebar [12].

Hingga tahun 2003 material pengemasbiodegradabel yang mampu bersaing dengailplastik belum dikomersialkan. Sejak tiga tahunterakhir telah ditemukan pengemas bioplastik diberbagaibelahan dunia, pengemas bioplastikyangdapat dikomposkan akan segera tersedia diberbagai supermarket di sel uruh Eropa [13].Di Inggris pengemas ini biasa digunakan untukmengemas buah dan sayuranorganik segar,sedangdi Jerman pemasaran bioplastik dimulai tahun2005 ini [13]. Konsumsi bioplastikdi Eropa padatahun 2004 mencapai 50.000 ton, terutamadipakai untuk kantong limbah bahan organik.Di Italia bahan dasar yang dipakai biasanyaselulosa dan patijagung.

Total kapasitas produksi bioplastik diseluruhdunia adalah300.000 ton, sedangproduksipolimer konvensional mencapai 200 juta ton. Halini menunjukkan bahwa teknologi tersebut masihdalam tahap awal pertumbuhan [13]. Industribioplastik mempunyai masa depan yang cerah,10010 pasarplastikakan diisioleh bioplastik,namunbioplastik masih tergantung pada minyakbumi [13].

Berlainan dengan bioplastik, usahauntuk membuat film kemasan dari bahan

dasar bahan pertanian atau limbahnya(biopolimer) tampaknya masih sui it untukditerapkan, dikarenakan sifat hasil pertanian yangmudah rusak, sehingga produk yang dikemasjugaakan cepat rusak [5].

Penelitian dan pengembangan teknologibahan pengemas biodegradabel di negaraIndonesia dapat dikatakan masih terbatas,dikarenakan kemampuan sumber dayamanusia dan dukungan biaya yang terbatas.Walaupun demikian, prospek pengembanganbahan pengemas biopolimer biodegradabelsangat terbuka lebar. Hal ini didukung olehmelimpahnya sumber daya alam yang tersediasepanjang waktu. Bahan-bahan pertanian

260

ISSN 1410-8720

yang potensial dikembangkan antara lainjagung, sagu, kedelai, kentang, tapioka, dankhitin [4].

Berdasarkan potensi bahan bakubiopolimer yang melimpah dan berbagai hasilpenelitian penggunaan bahan pengemasbiopolimer yang menjanjikan maka bahanpengemas biopolimer ini mempunyai masa depanyang cerah.Untuk mewujudkan hal itudiperlukankerjasama antara berbagai pihak, terutama antaraahlipolimerdanahlipangangunamengembangkanbahan pengemas yang edibel dan biodegradabel.Para ahli harus bertemu untuk menentukan

Jangkah-Iangkah yang harus diambil gunamewujudkankeinginantersebut. Dengandemikianbiopolimermempunyai peranan yang cukup besardalam menunjang industri pangan ramahlingkungan.

KESIMPULAN

Beberapa hal menarik yang yang perludikemukakan pada kesempatan ini adalah sebagaiberikut

I. Bahan baku untuk pembuatan biopolimermelimpah di Indonesia

2. Terdapatberbagai produkyang telah berhasildikemas dengan film biopolimer

3. Biopolimermerupakan bahan pengemas masadepanyang ramah lingkungan clanberprospekcerah, sehingga mempunyai peranan yangcukup potensial dalm menunjang industripangan ramah lingkungan

4. Diperlukan kerja sarna setidaknya antara ahlipolimer dan ahli pangan untukmengembangkanbahan pengernas yangedibeldan biodegradabel dalam mengoptimalkanperananbiopolimerdalam menunjang industripangan ramah lingkungan.

DAFfAR PUSTAKA

[1]. MAHENDRA, M. S., Tantangan beratpembangunan pertanian, Orasi Rmiah GuruBesar, Fakultas Pertanian, Universitas

Udayana, (2005).[2]. ANONIM, a. http://www.mediaindo.co.id.

(2003)

Peranan B;opolimer da/am Menunjang Industri Pangan Ramah L;ngkungan (Suharwadji Sentana)

[3]. ANONIM, Mendesak Dibenahi, KemasanProdukAgro Indonesia, Pikiran Rakyat, 4(2004)

[4]. LATIEF, R., Teknologi Kemasan PlastikBiodegradable, Program PascasarjanaIPB, Bogor, (2001)

[5]. PARAMAWATI, R., PerkembanganTeknologi Kemasan Pangan, ProgramPascasarjana IPB, Bogor, (2000)

[6]. ANONIM, Kemasan Kertas RamahLingkungan. F&B-Bulletin Food &Beverage Industry, Edisi keempat,Desember 2002: (2002) 18-20

[7]. BPS, http://www.bps.go.id/. (2005)[8]. ANONIM, 2003. Media Indonesia,

1 September 2003[9]. KOH, M., Simply Incredible!. Asia Pacific

Food Industry, August: (2004) 43[lO].LEE, D., Edible Wrapping: It's All in the

Flavour. Asia Pac~fic Food Industry,August: (2004) 42-44

[11].WAN, S., Convenience Food Packaging.Asia Pactfic Food Industry, August: (2004)40-41

[12].ANONIM, Environmentally-FriendlyPackaging: A green Cycle. Asia PacificFood Industry, Jan-Feb., (2003) 24-25, 27

[13].KAEB, B., Earth-Friendly Plastics.Asia Pacific Food Industry. 17 (6) (2005)28-29.

[14].BALDWIN, E., A., M., 0., NISPEROS­CARRIEDO dan R. A. BAKER, Improvingthe Storage Life of Cut Apple and Potatowith Edible Coating. Postharvest Bio.Technol., 9 (1996) 151-163

[15].MCHUGH, T., Fruit and Vegetable EdibleWraps. Asia Food Tech, Jul/Aug., (2001)18-20

[16].ANUGRAHATI, N.A., HARYADI,danD.W. MARSENO, Some Properties ofComposite Edible Film from Pectin ofWatermelon (Citrullus Vulgaris Schard)Albedo and Tapioca, ProceedingInternational Conference on RedesigningSustainable Development on Food andAgricultural System for DevelopingCountries.Gadjah Mada University,Yogyakarta, (2003) 720-731.

[17].WIDYASARI,L. E.A.,Aplikasi Edibel Fihndari Isolat Protein Kedelai danAsam Lemak

untuk Pengawetan Buah Salak Pondoh,Tesis Fakultas Teknologi Pertanian, IPB,Bogor, (2000)

[18].UTAMA, Z. dan D. WISESO, PerbaikanSifat Fisik-Mekanik Edibel Film Pati Ketela

Pohon SertaAplikasi untuk MengawetkanKelengkeng. Intisari Hasil Penelitian.Agritech, 20 (2) (2000) 118

[19].ESTHER dan W. M. DJAGAL, PerbaikanSifat Fisik-Mekanik Edibel Film Pati Ketela

Pohon SertaAplikasi untuk MengawetkanKelengkeng. Intisari Hasil Penelitian.Agritech, 20 (2) (2000) 118

[20].SULISTYOWATI,J. dan W.M. DJAGAL,2000. Karakteristik Biodegradabel FilmTapioka dengan Plasticizer Gliserol danAplikasinya untuk Pengawetan Kelengkeng.Intisari Hasil Penelitian, Agritech, 20 (4)(2000) 214

[21].SARI, E. P., W. M. DJAGAL dan S.ANGGRAHENI, KarakteristikBiodegradabelFihnAlginatdenganPlasticizerGliserol danAplikasinya untuk PengawetanKelengkeng. Intisari Hasil Penelitian,Agritech, 20 (4) (2000) 215

261