Pemanfaatan Sargassum sp. sebagai Prototipe Material Active Packaging dengan Penguatan Hibrid Titanium Nanopartikel dan Chitosan

Sampah plastik menjadi masalah global di Indonesia, mencapai 12,5 juta ton pada 2023, dan memerlukan pengembangan teknologi kemasan plastik biodegradable. Indonesia memiliki biodiversitas tinggi yang belum optimal dimanfaatkan, termasuk selulosa dari rumput laut Sargassum sp., yang jika dibiarkan tumbuh liar dapat membahayakan ekosistem laut. 

Biopackaging memiliki kelemahan seperti afinitas air tinggi dan mudah terkontaminasi mikroba, namun tim penelitian telah mencoba mengatasi ini dengan menambahkan antimikroba atau nanomaterial seperti kitosan dan TiO2. 

Hibridisasi material berbeda dalam pembuatan biopackaging seringkali terkendala oleh masalah antarmuka dan aglomerasi nanopartikel, tetapi dapat diatasi dengan menggunakan surfaktan sebagai dispersant dan stabilizer. 

Tim peneliti dari Universitas negeri malang telah berhasil mensintesis active packaging berbahan nanoselulosa bakteri dari Sargassum sp. dengan fungsionalisasi hibrid kitosan dan nanopartikel TiO2 melalui aktivasi kimia dengan surfaktan.

Ketua Kelompok Bidang Keahlian (KBK) Material, Jurusan Teknik Mesin dan Industri  Universitas Negeri Malang (UM), Prof. Heru Suryanto, pada tahun 2024 telah berhasil mengembangkan film dari Sargassum sp. diperkuat dengan hibrid titanium nanopartikel dan chitosan. 

Proses ini meliputi pengolahan   sargassum menjadi ekstrak dan difermentasi menjadi selulosa bakteri, selanjutnya diproses dengan high pressure homogenizer untuk menghasilkan film yang homogen dan diperkuat dengan hybrid nanomaterial. 

Sebagai prototip material active packaging, inovasi ini menawarkan solusi berkelanjutan untuk industri makanan dan pengemasan. Nanokomposit yang dikembangkan ini menggabungkan kekuatan titanium nanopartikel dengan kemampuan antimikroba chitosan, serta struktur selulosa yang diisolasi dari alga laut Sargassum sp. 

Hasil penelitian ini membuktikan bahwa material ini dapat memperpanjang umur simpan produk makanan serta mencegah pertumbuhan bakteri berbahaya. Sebagian hasil riset ini telah dipresentasikan pada 2 seminar internasional.

Keunggulan teknologi baru ini antara lain: Menggunakan bahan baku hijau dan ramah lingkungan; Memiliki kemampuan antimikroba yang kuat tanpa efek samping; Dapat dikontrol perilakunya melalui pengolahan panas tinggi; Menunjukkan kinerja mekanis yang lebih baik dibandingkan material konvensional.

Dalam proses pembuatan, tim riset menggunakan metode casting larutan untuk menciptakan film nanokomposit. Keberhasilan ini membuka wawasan baru dalam pengembangan material active packaging berkelanjutan. 

Tim riset berkomitmen terus mengembangkan teknologi ini agar dapat diaplikasikan secara luas di industri makanan dan konsumen. Dengan demikian, inovasi ini berpotensi menjadi alternatif berkelanjutan bagi industri makanan dalam menciptakan produk yang aman, sehat, dan tahan lama.

Penelitian ini juga menunjukkan potensi besar penggunaan nanopartikel titanium dengan chitosan sebagai penguat nanokomposit selulosa bakteri dari Sargassum sp. untuk aplikasi di bidang packaging aktif. Hasil ini dapat memperpendek jarak antara teknologi dan praktek industri, serta memberikan kontribusi pada pengembangan solusi inovatif untuk masalah umur simpan produk makanan.

Tim riset melaksanakan penelitian ini dengan dukungan penuh Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat (LPPM) Universitas Negeri Malang melalui dukungan hibah penelitian KBK tahun 2024. Tim periset berharap bahwa prototip material ini akan menginspirasi para ilmuwan dan industri untuk terus mengembangkan teknologi berkelanjutan dalam industri makanan. 

Mereka juga berkomitmen untuk melanjutkan penelitian dan pengembangan teknologi ini agar dapat diaplikasikan secara luas di industri makanan dan konsumen.