Sebuah terobosan signifikan tengah digagas oleh para peneliti muda di Pusat Riset Kimia Molekuler, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN). Dipimpin oleh Zatil Afrah Athaillah, tim peneliti ini telah mengeksplorasi potensi penggunaan kertas kemasan yang dilapisi dengan minyak nabati sebagai alternatif ramah lingkungan pengganti lapisan plastik konvensional. Inisiatif ini berupaya mengatasi masalah pencemaran plastik yang semakin mendesak dengan menawarkan solusi berbasis bahan terbarukan dan biodegradable.
Dalam studi mendalam ini, berbagai jenis minyak nabati telah diuji coba untuk menemukan formulasi yang paling efektif dalam memberikan sifat ketahanan terhadap air dan minyak pada kertas. Keberhasilan dalam menciptakan lapisan pelindung yang efektif menjadi kunci utama dalam mewujudkan potensi kertas kemasan yang bebas plastik. Tim peneliti tidak hanya fokus pada fungsi pelindung, tetapi juga mengamati dampak pelapisan minyak nabati terhadap karakteristik fisik kertas itu sendiri.
Zatil Afrah Athaillah, seorang peneliti ahli muda yang memimpin proyek ambisius ini, menjelaskan bahwa hasil awal menunjukkan prospek yang sangat menjanjikan. “Dari sisi sifat mekanik, kertas berlapis minyak nabati menunjukkan kekuatan dan kelenturan yang mirip, bahkan dalam beberapa kasus lebih baik dibandingkan kertas tanpa pelapis,” ungkapnya dalam keterangan resmi yang dirilis oleh BRIN pada Selasa, 20 Januari 2026. Pernyataan ini mengindikasikan bahwa inovasi ini tidak hanya berfokus pada keberlanjutan, tetapi juga pada pemeliharaan atau bahkan peningkatan kualitas fungsional dari material kemasan.
Eksplorasi Minyak Nabati dan Kriteria Keberhasilan Pelapisan
Proses penelitian yang dilakukan oleh tim Zatil melibatkan pengujian ekstensif terhadap beragam jenis minyak nabati. Pilihan minyak-minyak ini didasarkan pada karakteristik kimia dan fisiknya yang diperkirakan mampu membentuk lapisan pelindung yang solid dan efektif pada permukaan kertas. Minyak nabati yang diuji meliputi minyak walnut, kemiri, kedelai, dan linseed. Masing-masing jenis minyak ini memiliki komposisi asam lemak yang berbeda, yang berkontribusi pada sifat pembentukan lapisan dan ketahanan terhadap penetrasi cairan.
Selain jenis-jenis minyak yang berhasil, tim peneliti juga sempat menguji minyak sawit dan minyak zaitun. Namun, hasil pengujian terhadap kedua minyak ini belum memenuhi kriteria yang ditetapkan. Keduanya masih menunjukkan adanya rembesan air dan minyak, yang menandakan bahwa lapisan pelindung yang terbentuk belum cukup kuat atau homogen untuk memberikan perlindungan yang memadai. Hal ini menggarisbawahi pentingnya pemilihan jenis minyak yang tepat untuk mencapai hasil yang optimal.
Metode pengujian dasar yang diterapkan sangatlah praktis namun informatif. Kertas yang telah dilapisi minyak nabati diuji ketahanannya dengan cara meneteskan air dan minyak murni langsung ke permukaannya. Setelah tetesan diaplikasikan, kertas diamati secara seksama untuk mendeteksi adanya rembesan cairan ke bagian bawah. Durasi pengamatan yang ditetapkan adalah selama 60 menit. Apabila dalam kurun waktu tersebut kertas tidak menunjukkan perubahan visual yang signifikan, seperti noda basah atau perubahan warna yang mengindikasikan penetrasi cairan, maka proses pelapisan minyak nabati tersebut dianggap berhasil.
Menanggapi pertanyaan mengenai durasi pengujian 60 menit, Zatil menegaskan bahwa periode waktu tersebut dipilih atas dasar pertimbangan teknis dan efisiensi dalam proses pengujian laboratorium, bukan karena kertas akan secara otomatis tembus setelah 60 menit. “Kalau diperlukan, sebenarnya pengujian bisa dilakukan lebih lama,” jelasnya, menunjukkan fleksibilitas dalam metodologi penelitian dan potensi untuk pengujian yang lebih ketat jika dibutuhkan. Ini memberikan ruang untuk adaptasi metodologi sesuai dengan kebutuhan riset yang lebih spesifik di masa depan.
Analisis Mendalam dengan Teknologi Mikroskopik dan Spektroskopi
Untuk mendapatkan pemahaman yang lebih komprehensif mengenai interaksi antara lapisan minyak nabati dan permukaan kertas, tim peneliti juga memanfaatkan teknologi mikroskop tiga dimensi (3D). Penggunaan mikroskop 3D memungkinkan para peneliti untuk mengamati bentuk tetesan air dari perspektif samping kertas. Lebih lanjut, alat ini memungkinkan pengukuran sudut kontak tetesan air dengan permukaan kertas. Pengukuran sudut kontak merupakan parameter krusial dalam menentukan sifat hidrofobik (penolak air) suatu permukaan.
Hasil pengamatan mikroskopik mengungkapkan perbedaan yang mencolok antara kertas tanpa pelapis dan kertas yang telah dilapisi minyak nabati. Pada kertas yang tidak diberi perlakuan pelapisan, tetesan air cenderung melebar dan menyebar di permukaan. Hal ini mengindikasikan bahwa permukaan kertas tersebut bersifat hidrofilik, atau mudah menyerap air. Sebaliknya, pada kertas yang telah dilapisi minyak nabati, tetesan air tampak lebih membulat dan cenderung bertahan di permukaan tanpa menyebar luas. Pengukuran sudut kontak pada kertas berlapis menunjukkan nilai yang mendekati 90 derajat. Sudut kontak yang lebih besar dari 90 derajat adalah indikator kuat dari sifat hidrofobik, di mana permukaan secara efektif menolak air.
Selain analisis visual dan pengukuran sudut kontak, riset ini juga mencakup serangkaian pengujian laboratorium yang canggih untuk mengkarakterisasi sifat-sifat material secara mendalam. Pengujian kekuatan dan kelenturan kertas dilakukan menggunakan alat yang disebut texture analyzer. Alat ini mampu mengukur sejauh mana kertas dapat menahan gaya tarik atau tekanan sebelum mengalami deformasi atau patah. Analisis gugus fungsi pada kertas dilakukan dengan menggunakan teknik fourier transform infrared (FTIR). Spektroskopi FTIR membantu mengidentifikasi jenis ikatan kimia dan gugus molekuler yang ada pada permukaan kertas, baik sebelum maupun sesudah pelapisan.
Lebih lanjut, uji kristalinitas kertas dilakukan dengan metode x-ray diffraction (XRD). XRD memberikan informasi mengenai struktur kristal dari material, yang dapat mempengaruhi sifat mekanik dan stabilitas kertas. Selain itu, kekentalan minyak nabati yang digunakan sebagai bahan pelapis juga diukur. Kekentalan minyak memengaruhi kemampuannya untuk menyebar secara merata dan membentuk lapisan yang konsisten. Analisis komposisi asam lemak dari setiap jenis minyak nabati juga dilakukan untuk memahami korelasi antara struktur molekuler minyak dengan performa pelapisannya. Morfologi permukaan kertas, yaitu bentuk dan struktur permukaannya, diamati secara rinci menggunakan berbagai teknik mikroskopi, termasuk scanning electron microscopy (SEM), yang mampu menghasilkan gambar permukaan dengan resolusi sangat tinggi.
Meskipun hasil riset saat ini masih berupa lembaran kertas yang telah dilapisi, potensi aplikasinya sangat luas. Zatil dan tim telah mendaftarkan metode inovatif ini dan berhasil memperoleh paten pada tahun 2025 melalui skema pendanaan yang disediakan oleh Program Organisasi Riset Nanoteknologi dan Material (ORNM) BRIN. Langkah selanjutnya yang diharapkan oleh Zatil adalah melanjutkan penelitian dengan melakukan pengujian sensori. Pengujian sensori ini krusial untuk mengevaluasi apakah lapisan minyak nabati pada kertas kemasan dapat memengaruhi rasa atau aroma minuman yang dikemas, sebuah aspek penting bagi industri makanan dan minuman.
Visi Zatil tidak berhenti pada pengembangan pelapis dari minyak nabati yang sudah umum. Ia juga menunjukkan minat yang besar untuk mengeksplorasi sumber bahan pelapis yang lebih inovatif dan berkelanjutan, yaitu epicuticular lipid. Epicuticular lipid adalah lapisan lilin alami yang terdapat pada permukaan luar daun tumbuhan atau kulit buah-buahan. Senyawa ini seringkali dianggap sebagai limbah pertanian, namun Zatil melihatnya sebagai sumber daya potensial yang belum dimanfaatkan. “Daun atau kulit buah sebenarnya mengandung lipid alami. Kalau bisa dimanfaatkan sebagai bahan pelapis, itu akan sangat menarik karena berasal dari limbah,” ujarnya, menyoroti potensi ekonomi sirkular dan pengurangan limbah dalam inovasinya. Hasil riset ini diharapkan dapat menjadi fondasi awal untuk pengembangan kemasan makanan berbasis kertas yang lebih aman, ramah lingkungan, dan mengurangi ketergantungan pada plastik yang berasal dari minyak bumi.
