skip to main content

Non-Microplastic Microbeads From Sago Liquid Waste With The Addition Of Chitosan as Antibacterial Function: A Review

*Silviana Silviana  -  Department of Chemical Engineering, Indonesia
Fakhri Santo Khoirudin  -  Departemen Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Indonesia
Ferris Andhika Pratama  -  Departemen Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Indonesia
Rizky Putri Adelina Harahap  -  Departemen Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Indonesia
Alfi Hasanah  -  Departemen Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Indonesia
Queen Ruhmaningrum  -  Departemen Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Indonesia
Lailatul Khoiriyah  -  Departemen Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Indonesia
Saskia Vianova  -  Departemen Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Indonesia
Michelle Nabillarisa Qori Santoso  -  Departemen Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Indonesia
Yoga Anugra Guslamari  -  Departemen Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Indonesia
Cantika Aulia Salsabila  -  Departemen Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Indonesia
Open Access Copyright (c) 2022 TEKNIK

Citation Format:
Abstract
Plastic has many advantages due to flexibility, unaffordable, transparent, and toughness. Plastics can size into small sizes (microplastics) or large sizes (macroplastics). Microbeads are granules of plastic or fiber that can often be utilized in many personal care products with sizes below 1 mm. These size of microbeads affect to environmental. Microbeads cannot be filtered by the sewage treatment system resulting microbeads go through to end up in water bodies and become a dangerous pollutant. Therefore any efforts must be conducted to replace the use of plastics microbeads. The microbeads can be prepared from with organic materials having easily degradation with stand the same functions. One of the ways can be accomplished through preparation of  bacterial cellulose from sago waste since liquid waste can be used to produce bacterial cellulose. Bacterial cellulose is highly potential to be developed into microbeads as it has advantages of high purity, good tissue structure, high degradation ability, mechanical strength, and easy degradability. The utilization of sago liquid waste is very beneficial because it can reduce environmental pollution and production costs. Additionally, antibacterial properties in microbeads can introduce chitosan, eucalyptus filtrate, celery leaf extract, basil, and cinnamon. The use of chitosan as an additive in the preparation of microbeads will reduce the rate of water adsorption, improve mechanical properties, and reduce the moisture in the microbeads that would promote the ability of microbeads to against bacteria.
Fulltext View|Download
Keywords: Microbeads; Cellulose; Antibacterial; Chitosan; Sago liquid waste

Article Metrics:

  1. Abdou, E. S., Nagy, K. S. A., & Elsabee, M. Z. 2008. Extraction and characterization of chitin and chitosan from local sources. Bioresource Technology, 99(5): 1359–1367
  2. Ahmad dkk. 2019. Pemanfaatan Limbah Cair Sagu Untuk Memproduksi Selulosa Bakteri (Utilization of Sago Liquid Waste for Bacterial Cellulose Production). Jurnal Biologi Indonesia(1): 33-39
  3. Amaliya, R. R., & Putri, W. D. R. 2013. Karakterisasi edible film daripati jagung dengan penambahan filtrat kunyit putih sebagai antibakteri. Jurnal Pangan dan Agroindustri, 2(3), 43-53
  4. Anuar, K., Delita, Z., Fitmawati. 2014. Potensi Limbah Sagu (Metroxylon sp.) di Kecamatan Tebing Tinggi Barat Kabupaten Kepulauan Meranti sebagai Substrat Penghasil Biogas. Pekanbaru: Kampus Binawidya Pekanbaru
  5. Apriliani, A. K., Hafsari, A. R., dan Suryani, Y. (2019). Pengaruh Penambahan Gliserol dan Kitosan Terhadap Karakteristik Edible Film dari Kombucha Teh Hijau (Camelia sinensis L.). Proceeding Biology Education Conference. Vol. 16, No. 1, (275-279)
  6. Asngad, A., Amella, R., dan Aeni, N. (2018). Pemanfaatan Kombinasi Kulit Kacang dengan Bonggol Pisang dan Biji Nangka untuk Pembuatan Plastik Biodegradable dengan Penambahan Gliserol. Jurnal Bioeksperimen. Vol. 4, No. 1, (11-19)
  7. Asshidiq Djaguna, Wilmy E. Pelle, dkk. 2019. Identifikasi Sampah Laut di Pantai Tongkaina dan Talawaan Bajo. Manado
  8. Azizah, P., Ali, R., Chrisna, A.S. 2020. Mikroplastik pada Sedimen di Pantai Kartini Kabupaten Jepara, Jawa Tengah. Journal of Marine Research, Vol 9, No.3, pp. 326-332
  9. Basalamah, N. A., Nurlaelah, I., Handayani. 2018. Pengaruh Substitusi Ekstrak Kedelai Terhadap Karakteristik Selulosa Bakteri Acetobacter Xylinum dalam Pembuatan Nata de Sweet Potato. Jurnal Pendidikan dan Biologi. Vol. 10, No. 1
  10. Bernanetha, P., Nasirudin, dan Prihandoko D. (2018). Pembuatan Plastik sebagai Bahan Edible Film Ramah Lingkungan. Jurnal Rekayasa Lingkungan. Vol. 18, No. 1.1
  11. Brossault, D.F.F dan Alex, F.R, 2019. Development of an innovation method to produce magnetic silica microbeads with tuneable porosity. University of Cambridge
  12. Calvo, A.M.G., Martin-Banderas, L., Gonzalez-Prieto, R., Rodriguez-Gil, A., Berdun_alvarez, T., Cebolla, A., Chavez, S., Florez-Mosquera, M. 2006. Straightforward production of encoded microbeads by Flow Focusing: Potential application for biomolecule detection. Internation Journal of Pharmaceutics 324, pp.19-26
  13. Chang, M., 2015. Reducing microplastics from facial exfoliating cleansers in wastewater through treatment versus consumer product decisions. Mar. Pollut. Bull. 101 (1):330–333
  14. Ciechańska, D. 2004. Multifunctional bacterial cellulose/chitosan composite material for medical applications. Journal of Fibres & Textiles in Eastern Europe. Vol. 12. No. 4.48
  15. Diana Fransisca, Zulferiyenni dan Susilawati. 2013. Pengaruh Konsentrasi Tpioka Terhadap Sifat Fisik Biodegradable Film dari Bahan Komposit Selulosa Nanas. Universitas Lampung
  16. Ernawati, Eni. 2011. Pengaruh Sumber Nitrogen Terhadap Karakteristik Nata de Milko. Surakarta : Universitas Sebelas Maret
  17. Farhan, D. 2019. Pengaruh Penamban Seng Oksida (ZnO) dan Magnesium Oksida (MgO) terhadap sifat antibakteri bioplastik Poli Asam Laktat. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung
  18. Fitriarni, D., Prawiro, I. S., Verawati, N., Hardiansyah, W., & Aprianti, D. (2019). Biosintesis dan Karakterisasi Selulosa Bakteri menggunakan Media Sari Pedada (Sonneratia caseolaris) dan Kundur (Benincasa hispida). Jurnal Selulosa, 9(1), 1–8
  19. Hartatik dkk. 2014. Pengaruh Komposisi Kitosan Terhadap Sifat Mekanik Dan Biodegradable Bioplastik. Malang : Universitas Brawijaya
  20. Hasanah, Uswatun. 2019. Pengaruh Konsentrasi Jagung terhadap Kualitas Natade Corn. Mataram : Universitas Islam Negeri Mataram
  21. Hayati1, K., Setyaningrum, C. C., dan Fatimah. S. (2020). Pengaruh Penambahan Kitosan terhadap Karakteristik Plastik Biodegradable dari Limbah Nata de Coco dengan Metode Inversi Fasa. Jurnal Rekayasa Bahan Alam dan Energi Berkelanjutan. Vol. 4, No. 1, (9-14)
  22. Herawati, N., dan Moulina, M. A. 2015. Kajian Variasi Konsentrasi Sukrosa terhadap Karakteristik Nata Timun Suri (Cucumis sativus). AGRITEPA, Vol. II, No
  23. Hudha M. I., Dewi R. K., Fitri R. J., dan Ayu M. N. (2020). Potensi Limbah Keju (Whey) sebagai Bahan Pembuatan Plastik Pengemas yang Ramah Lingkungan. Jurnal Teknik: Media Pengembangan Ilmu dan Aplikasi Teknik. Vol. 19, No. 1, (46-52)
  24. Ibrahim, B., Suptijah, P., & Zahid, A. (2012). Efektivitas kitosan mikrokristalin sebagai alternatif antibakteri alami dalam mouthwash. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, 15(2)
  25. Ivanajayadi, K, A. P., & Sutanto, R. P. (2019). Perancangan Branding Castlelia Milkfish Scales Mask. Jurnal DKV Adiwarna UK Petra, 1(14), 1–11
  26. Ikhyari Fatati Noryana, Riza Ramadhani, Ainur Umaroh. 2017. Subtirtusi Bubuk Kopi Sebagai PEnggati Microbeads dalam Produk Kosmetik Menuju Indonesi a Sebagai Poros Maritim Dunia. Kudus : Indonesia
  27. J. Barasarathi, P. Agamuthu, C. U. Emenike, and S. H. Fauziah. 2014. Microplastic abundance in selected mangrove forest in Malaysia. in Proceeding of The ASEAN Conference on Science and Technology, pp. 1–5
  28. Kamel, S., Ali, N., Jahangir K., Shah, S. M., El-Gendy A. A. 2008. Pharmaceutical significance of cellulose: A review. ExpressPolymer Letters, 2(11), 758-778
  29. Karlovic, S., Belsc, A., Mrsic, G. 2015. Improving the controlled delivery formulations of caffeine in alginate hydrogel beads combined with pectin , carrageenan , chitosan and psyllium. Food Chem. 167, 378–386
  30. King, C.A., Shamshina, J.L., Zavgorodnya, O., Cutfield, T., Block, L.E., Roger, R.D. 2017. Porous Chitin Microbeads for More Sustainable Cosmetics. United States: American Chemical Society (ACS) Sustainable Chemistry and Engineering
  31. Khalil, A. 2013. Antimicrobial Activity of Ethanolic Ekstracts of Ocimum Basilicum leaf from Saudi Arabia. Biotechnology
  32. Kuhn, K. R., Silva, F. G. D., Netto, F. M., dan Cunha, R. L. (2019). Production of Whey Protein Isolate-Gellan Microbeads for Encapsulation and Release of Flaxseed Bioactive Compounds. Journal of Food Engineering. (104-114)
  33. Lazuardi, G.P., dan Cahyaningrum, S.E. 2013. Pembuatan dan Karakterisasi Bioplastik Berbahan Dasar Kitosan Dan Pati Singkong Dengan Plasticizer Gliserol. UNESA Journal of Chemistry Vol. 2, No. 3
  34. Lebreton, L., van der Zwet, J., Damsteeg, J. et al. River plastic emissions to the world’s oceans. National Communication, 1561, 2017
  35. Lee, G.H., Han, S.H., Kim, J.B., Kim, D.J., Lee, S., Hamonangan, W.M., Lee, J.M., Kim, S.H. 2017. Elastic Photonic Microbeads as Building Block for Mechanochromic Materials. Republic of Korea: ACA Applied Polymer Materials,pp. 706-714
  36. Leslie, H. A. (2014). Review of Microplastics in Cosmetics. Institute for Environmental Studies [IVM]
  37. Lidya Magdalena Napitupulu, Edwin Azwar. 2017. Pengaruh Penambahan MFC (Micro Fibrilated Cellulose) Dari Ampas Tebu (Sugar Cane Baggase) Sebagai Microfiller Pada Sintesa Bioplastik. Bandar Lampung
  38. Liu, S., Zhao, N., and Rudenja, S. (2010). Surface Interpenetrating Networks of Poly(ethyleneterephthalate) and polyamides for Effective Biocidal Property. Macromol Chem Phys, 21: 286-29
  39. M. Claessens, L. Van Cauwenberghe, M. B. Vandegehuchte, and C. R. Janssen. 2013. “New techniques for the detection of microplastics in sediments and field collected organisms,” Mar. Pollut. Bull., vol. 70, no. 1–2, pp. 227–233
  40. M. Eriksen et al .2013. Microplastic pollution in the surface waters of the Laurentian Great Lakes, Mar. Pollut. Bull., vol. 77, no. 1–2, pp. 177–182
  41. Maghfira Shafazamilla Mauludy, Agung Yunanto & Defri Yona. 2018. Kelimpahan Mikroplastik pada Sedimen Pantai Wisata Kabupaten Badung, Bali. Malang : Indonesia
  42. Majidah dkk. 2014. Daya antibakteri ekstrak daun seledri (Apium graveolens L.) terhadap pertumbuhan Streptococcus mutans sebagai alternatif obat kumur. Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Jember
  43. Maryam, Rahmad, D., dan Yunizurwan. (2019). Sintesis Mikro Selulosa Bakteri sebagai Penguat (Reinforcement ) pada Komposit Bioplastik dengan Matriks PVA (Polyvinyl Alcohol). Jurnal Kimia dan Kemasan. Vol. 41, No. 2, (110 – 118)
  44. Miraj, S.S., Parveen, N., Zedan, H.S. 2019. Plastic microbeads: Small yet mighty concerning. International Journal of environmental Health Research
  45. Mohammad, SM., NA. Rahman, MS. Khalil, & SRS. Abdullah. 2014. An Overview of Biocellulose Production Using Acetobacter xylinum Culture. Advances in Biological Research, 8 (6): 307-313
  46. Nafilaha, I. dan Sedyadi, E. (2019). Pengaruh Penambahan Sorbitol dan Gliserol Terhadap Degradasi Bioplastik Pati Singkong dalam Media Tanah dan Kompos. Jurnal KRIDATAMA Sains dan Teknologi. Vol. 1, No. 1
  47. Nisa, I. K., Murtius, W. S., dan Asben, A. 2020. Penggunaan Tauge yang Berbeda Sebagai Sumber Nitrogen Pada Pembuatan Nata de Yam. Padang : Universitas Andalas
  48. Nur Alim, B., Syamsu, K., & Maddu, A. (2015). Pengaruh Ukuran Serat Selulosa Asetat Dan Penambahan Dietilen Glikol (Deg) Terhadap Sifat Fisik Dan Mekanik Bioplastik. Journal of Agroindustrial Technology, 24(3)
  49. Piazza, L., Tommaso, R. 2011. Preliminary Study on Microbeads Production by Co-extrusion Technology. Procedia Food Science 1, pp. 1374-1380
  50. Pratiwi dkk. 2016. Pemanfaatan Selulosa Dari Limbah Jerami Padi (Oryza Sativa) Sebagai Bahan Bioplastik. Sumedang : Universitas Padjajaran. Vol. 3, No 3
  51. Priyono, A., Adrianto, A., Bahrudin. 2012. Kajian Aklimatisasi Proses Pengolahan Limbah Cair Pabrik Sagu secara Aerob. Pekanbaru: Universitas Riau. Sumedang Indonesia
  52. Qomariah, N., & Nursaid, N. (2020). Sosialisasi Pengurangan Bahan Plastik Di Masyarakat. Jurnal Pengabdian Masyarakat Manage, 1(1), 43–55
  53. Quang, D.V., Sarawade, P.B., Hilonga, A., Kim, J.K., Chai, Y.G., Kim, S.H., Ryu, J.Y., Kim, H.T. 2011. Preparation of silver nanoparticle containing silica micro beads and investigation of their antibacterial activity. Republic of Korea: Applied Surface Science 257, pp.6963-6970
  54. Rahayu, T. dan Rohaeti, E. 2014. Sifat Mekanik Selulosa Bakteri dari Air Kelapa dengan Penambahan Kitosan. Jurnal Penelitian Saintek, 19(2) : 1-13
  55. Rachmawati, N. A., Haryati, S., dan Munandar, A. 2017. Karakteristik Nata de Seaweed dengan Konsentrasi bakteri Acetobacter xylinum. Jurnal Perikanan dan Kelautan. Vol. 7, No. 2. Hal : 112-124
  56. Rezki, D. I., Ratnawulan, dan Darvina, Y. (2016). Pengaruh Penambahan Senyawa Ekstrak Kulit Jeruk (Citrus Sp) Terhadap Sifat Fisika Plastik Biodegradable dari Ubi Kayu dengan Senyawa Aditif Gula Jagung. PILLAR OF PHYSICS. Vol. 7, (73-80)
  57. Rimadani Pratiwi, Driyanti Rahayu, dkk. 2016. Pemanfaatan Selulosa dari Limbah Jerami Padi (Oryza sativa) sebagai Bahan Bioplastik
  58. Rochman, C. M., Kross, S. M., Armstrong, J. B., Bogan, M. T., Darling, E. S., Green, S. J., Smyth, A. R., &
  59. Veríssimo, D. (2015). Scientific Evidence Supports a Ban on Microbeads. Environmental Science and Technology, 49(18), 10759–10761
  60. Rochman, C. M., Tahir, A., Williams, S. L., Baxa, D. V., Lam, R., Miller, J. T., Teh, F. C., Werorilangi, S., &
  61. Teh, S. J. (2015). Anthropogenic debris in seafood: Plastic debris and fibers from textiles in fish and bivalves sold for human consumption. Scientific Reports, 5(April), 1–10
  62. Roy Marthin Panjaitan, Irdoni, Bahruddin. 2017. Pengaruh Kadar dan Ukuran Selulosa Berbasis Batang Pisang Terhafdap Sifat dan Morfologi Bioplastik Berbahan PAti Umbi Talas. Panam : Pekanbaru
  63. Sader, K.M., Meramo-Hurtado, S.I., Gonzalez-Delgado, A.D. 2020. Environmental sustainability analysis of chitosan microbeads production for pharmaceutical application via computer-aided simulation, WAR and TRACI assessments. Sustainable Chemistry and Pharmacy 15
  64. Safitri dkk. 2018. Uji Mekanik Biodegradable dari Pati Sagu dan Grafting Poly(Nipam)-Kitosan dengan Penambahan Minyak Kayu Manis (Cinnamomum burmannii) Sebagai Antioksidan. Jurnal Litbang Industri Vol. 6 No. 2: 107-116
  65. Sari, R., dan Ferdinan, A. 2017. Pengujian Aktivitas Antibakteri Sabun Cair dari Ekstrak Kulit Daun Lidah Buaya. Vol.4 No.3
  66. Setyawati, H., Nanik, A.R. 2017. Bioetanol dari Kulit Nanas dengan Variasi Massa Saccharomyces cereviceae dan Waktu Fermentasi. Malang: Institut Teknologi Nasional
  67. Selpiana, Patricia, dan Anggraeni, C. P. (2016). Pengaruh Penambahan Kitosan dan Gliserol pada Pembuatan Bioplastik dari Ampas Tebu dan Ampas Tahu. Jurnal Teknik Kimia. No. 1, Vol. 22
  68. Shobib, A., Fatarina, P. E., dan Prasetiyo. J. A. (2019). Making Nata de Cassava from Rengginang Liquid Waste Using Acetobacter Xylium. Jurnal NeoTeknika. Vol, 5, No. 2, (18- 23)
  69. Sisnayati, Hatina, S., dan Rahmi, A. (2019). Karakteristik Mekanik Plastik Biodegradable Berbahan Dasar Tepung Biji Durian dengan Bahan Aditif Ekstrak Bawang Putih. Seminar Nasional AVoER XI
  70. Souhoka, Fensia Analda dan Latupeirissa, Jolantje. 2018. Sintesis dan Karakteristik Selulosa Asetat (Ca). Indo. J. Chem. Res. Universitas Pattimura
  71. Suwandi Kliwon dan Rozak Memed. 2018. Pemanfaatan Limbah Sagu sebagai Bahan Perpan Plastik.Vol.4, No.3
  72. Takayasu, T. and Fumihiro, F. 1997. Production of bacterial cellulose by agitation culture system. Pure & Appl. Chem. Vol 69, No 11, 2453-2458
  73. Tamimi, A., Hendrawan, Y., dan Sumardi, H. S. 2015. Pengaruh Penambahan Sukrosa dan Urea terhadap Karakteristik Nata de Soya Asam Jeruk Nipis- In Press. Jurnal Bioproses Komoditas Tropis. Vol. 3, No. 1
  74. Tanasale, M. F., Killay, A., & Laratmase, M. S. (2012). Kitosan dari limbah kulit kepiting rajungan (Portunus sanginolentus L.) sebagai adsorben zat warna biru metilena. Jurnal Natur Indonesia, 14(1), 165-171
  75. The Economist, 2015. What are microbeads and why would Canada ban them? Retrievedfrom. http://www.economist.com/blogs/economistexplains/2015/08/economistexplains-0
  76. Tsai, G. J., Su, W. H., Chen, H. C., & Pan, C. L. 2002. Antimicrobial activity of shrimp chitin and chitosan from different treatments and applications of fish preservation. Fisheries Science, 68(1): 170–177
  77. Widianarko, Budi dan Inneke Hantoro.2018. Mikroplastik dalam Seafood dari Pantai Utara Jawa . Universitas Katolik Soegijapranata
  78. Wijayanti, F., Kumalaningsih, S., dan Effendi, M. 2012. Pengaruh Penambahan Sukrosa dan Asam Asetat Glacial terhadap Kualitas Nata dari Whey Tahu dan Substrat Air Kelapa. Jurnal Industri. Vol. 1, No. 2 Hal : 86-93
  79. Winiati, W., Kasipah, C., Septiani, W., Novarini, E., & Yulina, R. (2016). Aplikasi Kitosan Sebagai Zat Anti Bakteri Pada Affixation of Chitosan As an Antibacterial Agent Onto Polyester-Cellulose Fabrics Using Exhaust Method. Arena Tekstil, 31(1), 1–10
  80. Wulansari, M. 2019. Pengaruh Penambahan Titanium Dioxide (TiO2) terhadap aktivitas antibakteri pada bioplastik polylactic acid (PLA). Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung
  81. Yasa, I. W. S., Basuki, E., Saloko, S., dan Handito, D. (2020). Sifat Fisik dan Mekanis Lembaran Kering Selulosa Bakteri Berbahan Dasar Limbah Hasil Pertanian. Jurnal Ilmiah Rekayasa Pertanian dan Biosistem. Vol. 8, No. 1, (89-99)
  82. Zaroh, P. F., dan Widyastuti, S. (2019). Pemanfaatan Limbah Ampas Tapioka sebagai Bahan Baku Plastik Mudah Terurai (Biodegradable). WAHANA. Vol. 71, No. 2

Last update:

  1. Current research trends on cosmetic microplastic pollution and its impacts on the ecosystem: A review

    Yuwen Zhou, Veeramuthu Ashokkumar, Ayodeji Amobonye, Gargi Bhattacharjee, Ranjna Sirohi, Vijai Singh, G. Flora, Vinay Kumar, Santhosh Pillai, Zengqiang Zhang, Mukesh Kumar Awasthi. Environmental Pollution, 320 , 2023. doi: 10.1016/j.envpol.2023.121106

Last update: 2024-03-02 20:35:19

No citation recorded.