Charlie Pengembangan Teknologi Pengemasan Aktif Berbasis Nano-Hydroxyapatite (N-Hap) Dari Limbah Lele Pangasius Untuk Memperpanjang Masa Simpan Produk Agro-Industrial Di Indonesia

Charlie Development Of Active Packaging Technology Based On Nano-Hydroxyapatite Nanomaterial (N-Hap) From Pangasius Catfish For Extending Shelf Life Of Agroindustrial Product In Indonesia

Abstract

Lonjakan limbah plastik global menjadi ancaman signifikan terhadap keberlanjutan lingkungan dan kesehatan publik, dengan Indonesia termasuk salah satu penyumbang terbesar polusi plastik. Menjawab tantangan ini, proyek CHARLIE menghadirkan pendekatan inovatif dengan mengubah limbah tulang ikan lele (Pangasius) menjadi kemasan aktif biodegradable. Penelitian ini mencakup tiga tahap utama: sintesis nano-hydroxyapatite (n-HAP) melalui pretreatment dan kalsinasi termal, pembuatan biofilm berbasis pati, serta integrasi n-HAP, kitosan, dan polifenol teh ke dalam sistem kemasan aktif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa n-HAP memiliki kemurnian tinggi dengan ukuran partikel rata-rata 71,38 nm. Biofilm yang dihasilkan menunjukkan sifat mekanik optimal dengan ketebalan 0,06 ± 0,01 mm, kekuatan tarik 13,69 MPa, dan elongasi putus 6,87%. Kemasan aktif ini juga menunjukkan efektivitas antimikroba terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus, serta kapasitas antioksidan mencapai 80%. Analisis ekonomi mengungkapkan bahwa proyek ini layak secara finansial, dengan Net Present Value (NPV) sebesar Rp 120.861.676 selama lima tahun pada tingkat diskonto 10%, serta Return on Investment (ROI) sebesar 78,22%. Dengan harga jual Rp 5.467,50 per lembar, proyek CHARLIE muncul sebagai solusi berkelanjutan dan layak secara ekonomi untuk mengurangi limbah plastik sekaligus mendukung kebutuhan kemasan agroindustri.

The global surge in plastic waste poses significant threats to environmental sustainability and public health, with Indonesia ranking among the highest contributors to plastic pollution. Addressing this crisis, the CHARLIE project introduces an innovative approach by transforming Pangasius catfish bone waste into biodegradable active packaging. This study encompasses three major stages: the synthesis of nano-hydroxyapatite (n-HAP) via pretreatment and thermal calcination, the development of starch-based biofilms, and the integration of n-HAP, chitosan, and tea polyphenols into an active packaging system. Results revealed that n-HAP exhibited high purity with an average particle size of 71.38 nm. The resulting biofilm demonstrated optimal mechanical properties with a thickness of 0.06 ± 0.01 mm, tensile strength of 13.69 MPa, and elongation at break of 6.87%. The active packaging showcased antimicrobial efficacy against Escherichia coli and Staphylococcus aureus, along with antioxidant activity reaching 80%. Economic analysis highlights the project’s feasibility, with a Net Present Value (NPV) of Rp 120,861,676 over five years at a 10% discount rate and a robust Return on Investment (ROI) of 78.22%. At a selling price of Rp 5,467.50 per sheet, the CHARLIE project emerges as a sustainable and economically viable solution for reducing plastic waste while supporting agro-industrial packaging needs.