Bioplastik Berasaskan Jagung

Oleh : Dr Siti Amira Binti Othman
Fakulti Sains Gunaan & Teknologi, Kampus Pagoh UTHM

Sejarah plastik bermula pada tahun 1856 apabila seorang ahli kimia inggeris yang bernama Alexander Parkes menghasilkan plastik yang dikenali sebagai parkesin. Parkesin diperbuat daripada campuran resin dan gading gajah. Penggunaan gading gajah sebagai sumber utama parkesin menimbulkan isu berkenaan pemburuan haiwan bagi mendapatkan gading tersebut. Kemudian, seorang jurutaip Amerika bernama John Wesley Hyat telah menghasilkan plastik daripada selulosa yang mana kualitinya setara dengan parkesin yang dihasilkan oleh Alexander Parkes. Pada tahun 1907, Leo Baekeland telah mencipta Bakelite iaitu sejenis plastik sintetik yang tidak menggunakan bahan-bahan dari alam. Plastik sintetik ini mempunyai kelebihan seperti kuat dan tahan lama. Penghasilan ini mendorong kepada penciptaan baru melibatkan pengunaan polimer baru. Plastik yang dihasilkan lebih berkualiti. Penghasilan plastik dihasilkan secara besar – besaran bagi memenuhi keperluan sektor industri, perubatan dan pembungkusan. Reputasi plastik merosot pada sekitar tahun 1970 kerana proses pelupusan plastik yang sukar dilakukan. Plastik mengambil masa yang lama untuk terurai dan memberikan kesan terhadap rumah hijau. Isu ini telah menyebabkan penghasilan serta pemasaran plastik perlu dipertimbangkan semula tanpa menidakkan kepentingannya.

Bioplastik adalah plastik yang diperbuat daripada sumber semula jadi seperti habuk papan, lemak dan minyak sayuran, jerami dan kanji jagung. Kesedaran menggunakan bioplastik telah meningkat sejak akhir ini disebabkan ianya mempunyai sifat biodegradasi yang sangat baik. Selain itu, ianya mudah dilentur dan penggunaanya dapat mengurangkan jejak karbon. Bioplastik tidak menghasilkan pembebasan gas karbon dioksida dan secara tidak langsung mengurangkan kesan rumah hijau. Pembungkusan bioplastik telah digunakan dalam bidang pertanian, barangan pengguna, peralatan perubatan dan automotif. Perkembangan ini dipacu oleh kesedaran pengguna terhadap konsep produk yang mesra alam dan pelaksanaan Perolehan Hijau Kerajaan. Perolehan Hijau Kerajaan termasuklah pembelian produk, perkhidmatan dan kerja di sektor awam yang mengambil kira kriteria alam sekitar untuk memulihara alam sekitar, sumber semula jadi serta meminimumkan dan mengurangkan kesan negatif daripada aktiviti manusia.

Umum mengetahui, plastik yang sedia ada di pasaran adalah diperbuat daripada polimer seperti polietilena, polipropilena dan polivinil klorida. Atom asas yang terdapat dalam plastik termasuklah seperti karbon, hidrogen dan oksigen. Plastik mempunyai susunan monomer dalam rantaian yang panjang yang membentuk polimer. Ini menyebabkan polimer mempunyai berat molekular yang tinggi disebabkan oleh atom- atom yang terikat memanjang bersama. Di antara keburukan menggunakan plastik ini adalah boleh menyebabkan kemusnahan alam sekitar. Masa yang diperlukan untuk sesebuah beg plastik mereput sepenuhnya boleh mengambil masa sehingga 1000 tahun. Secara tidak langsung menjadikan beg plastik kekal dalam persekitaran lebih lama. Malah, haiwan yang termakannya ada yang mati akibat tercekik.

Jagung adalah salah satu sumber makanan manusia dan boleh dijadikan sumber bahan api bio. Plastik berasaskan kanji jagung telah digunakan dalam pembuatan bioplastik. Penggunaan bioplastik telah menjadi pilihan disebabkan oleh sifat biodegradasi yang ada. Proses pembuatan bioplastik berasaskan jagung bermula dengan proses pengekstrakan kanji daripada jagung. Jagung akan dibasuh dan dididihkan untuk menjadikan ianya lembut sebelum dikisar. Campuran akan ditapis bagi mendapatkan kanji daripada jagung. Bahan seperti gliserol, gelatin dan asid sitrik akan ditambah bagi membantu pembentukan bioplastik berasaskan jagung. Faktor yang mempengaruhi proses pembuatan ini termasuklah kadar komposisi setiap bahan yang digunakan dan faktor persekitaran seperti suhu. Terdapat banyak bioplastik berasaskan sumber semula jadi tetapi bioplastik berasaskan jagung memberikan potensi yang dapat diaplikasikan pada masa akan datang. Di antara sebabnya ialah ianya mesra alam yang bermaksud tidak menjejaskan alam sekitar.

Bagi memenuhi keperluan secara komersial, banyak kajian serta usaha dilakukan terhadap bioplastik.  Viviane et al. (2017) melaporkan tarikan yang paling utama dalam menggunakan kanji sebagai salah satu bahan dalam bioplastik adalah kerana sifatnya yang unik, kosnya rendah dan mudah didapati. Kanji jagung adalah yang paling murah dan sering digunakan dalam bioplastik. Walaupun begitu, Shafik S, et al. (2014) menyatakan kanji juga mempunyai kekurangan dari segi sifat fizikalnya terutama daya ketahanannya. Penggabungan dengan beberapa polimer untuk menguatkan daya ketahanan bioplastik masih lagi dalam kajian. Maka, pengubahsuaian kanji sama ada dari segi komposisi dan kepekatan diperlukan bagi menghasilkan bioplastik yang bermutu. Proses seperti degradasi, pengoksidaan dan taut silang selalu digunakan dalam proses pengubahsuaian ini. Dalam kajian yang dilakukan oleh Luchese et al. (2018) menyatakan bioplastik yang mengandungi kanji jagung boleh digunakan sebagai pembungkus makanan.

Keberkesanan sifat biodegradasi plastik masih lagi dikaji oleh penyelidik. Kajian permasalahan mengenai isu ini telah memangkin semangat penyelidik untuk mengkaji dengan lebih mendalam. Seperti yang diketahui, antara kelebihan plastik biodegradasi kepada alam sekitar adalah mengambil masa yang singkat untuk terurai, dapat diperbaharui, lebih mudah untuk dikitar semula dan tidak bertoksik. Selain itu, terdapat isu berkenaan bioplastik seperti ruang tanah yang diperlukan untuk penanaman bahan makanan. Laman sesawang European Bioplastic memaklumkan ruang yang digunakan untuk menanam bahan makanan bagi penghasilan bioplastik akan kekal sekitar 0.02% pada tahun 2024. Ini jelas memaparkan tiada persaingan di antara makanan / bahan makanan dan pengeluaran industri. Isu yang timbul secara tidak langsung menjadi pemangkin bagi industri yang terlibat dengan pembuatan bioplastik untuk bekerja keras bagi menangani masalah ini.

Walaupun begitu, kesedaran terhadap pengunaan bioplastik perlu ditingkatkan. Beberapa industri telah menggunakan bioplastik seperti dalam bidang pembuatan, barangan kesihatan dan pembinaan. Faktor seperti pengurusan sisa plastik dan kesannya terhadap alam sekitar memainkan peranan penting bagi menangani isu, apakah kaedah terbaik untuk melupuskannya. Kempen – kempen mengenai kepentingan bioplastik boleh dilakukan melalui ceramah, poster dan  pertandingan inovasi. Penerapan rencana berkaitan bioplastik di dalam pembelajaran adalah salah satu inisiatif dan usaha murni kerajaan untuk memperkenalkan serta meningkatkan kesedaran pelajar tentang bioplastik. Kesimpulannya, tugas ini boleh dilakukan bersama dalam memastikan persekitaran kekal terjaga dan akhirnya manfaat bioplastik ini dapat dikongsikan bersama. 

Rujukan

1. https://www.rinso.com/id/sustainability/dari-parkesin-hingga-bioplastik-mengenal-sejarah-plastik.html
2. https://www.hmetro.com.my/dekotaman/2017/09/264038/ambil-masa-singkat-untuk-terurai
3. Luchese, C.L.; Garrido, T.; Spada, J.C.; Tessaro, I.C.; de la Caba, K. Development and characterization of cassava starch films incorporated with blueberry pomace. Int. J. Biol. Macromol. 2018, 106, 834–839.
4. Shafik S. Shafik, Kawakib J. Majeed, Mohanad I. Kamil. 2014. Preparation of PVA/Corn Starch Blend Films and Studying the Influence of Gamma Irradiation on Mechanical Properties. International Journal of Materials Science and Applications. 3, No. 2, 2014, pp. 25-28. doi: 10.11648/j.ijmsa.20140302.13.
5. Viviane Machado Azevedoa, Soraia Vilela Borges, Jose Manoel Marconcini, Maria Irene Yoshida, Alfredo Rodrigues Sena Neto, Tamara Coelho Pereira, Camila Ferreira Goncalves Pereira. 2016. Effect of replacement of corn starch by whey protein isolate inbiodegradable film blends obtained by extrusion. Carbohydrate Polymers 157 (2017) 971–980.

Kredit Foto :
pinterest
vdokumen
bioplasticnews
drinksware
csmonitor