Migrasi Logam Berat dari Botol Plastik Virgin dan Recycled Polyethylene Terephthalate (PET) untuk Minuman

Abstract

Polyethylene terephthalate (PET) merupakan salah satu bahan kemasan minuman yang paling banyak digunakan. Penggunaan PET yang meningkat tidak dipungkiri turut meningkatkan limbah plastik. Salah satu upaya menangani permasalahan lingkungan ini adalah penggunaan bahan plastik daur ulang. PET daur ulang (recyled PET, disingkat sebagai R-PET) dapat digunakan di industri pengemasan makanan. Dibalik kelebihan penggunaan plastik R-PET sebagai bahan pengemas, proses daur ulang dapat meningkatkan potensi migrasi zat seperti logam berat (Cd, Hg, Pb) dan residu Sb yang digunakan sebagai katalis dalam pembuatan R-PET dibandingkan dengan virgin PET (V-PET). Logam-logam ini merupakan kontaminan yang dapat ditemukan pada artikel kemasan yang dapat bersumber dari impurities pigmen anorganik, penstabil, dan katalis. Migrasi total logam berat dalam kemasan pangan di Indonesia diatur dalam Peraturan BPOM Nomor 20 tahun 2019 mengenai Kemasan Pangan dengan batas maksimal sebesar 1 bpj (bagian per sejuta), serta migrasi sepsifik antimon trioksida yang diperbolehkan yaitu 0,04 bpj (sebagai antimon). Sementara, European Union (EU) dalam EU 2020/1245, mengatur batas migrasi yang diperbolehkan untuk Pb, Cd, dan Hg yaitu tidak terdeteksi (di bawah LOD yang ditentukan), serta Sb 0,04 mg/kg. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kadar migrasi Pb, Cd, Hg, dan Sb dalam botol PET, serta mengevaluasi pengaruh jenis plastik (PET murni dan R-PET) serta kondisi pengujian (sesuai BPOM mengikuti regulasi nasional dan EU mengikuti regulasi internasional) terhadap migrasi logam berat dari kemasan ke dalam pangan. Penelitian ini dilakukan dalam lima tahapan (1) perolehan sampel kemasan botol PET dan penentuan jenis minuman yang ditujukan untuk dikemas; (2) percobaan migrasi logam berat dari kemasan botol PET pada berbagai jenis minuman yang terdiri dari botol untuk minuman karbonasi, AMDK, dan minuman non karbonasi dengan proses hot filling; (3) penyiapan sampel uji; (4) analisis kadar logam berat Pb, Cd, Hg, dan Sb dengan ICP-MS (5) melakukan analisis statistika data kadar logam berat Cd, Hg, Pb dan Sb dengan bantuan software SPSS versi 29 dan mengevaluasi kadar logam berat dengan peraturan yang berlaku. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi tertinggi logam berat yang termigrasi dari botol PET untuk Cd dan Pb terdapat pada sampel V-PET sesuai BPOM, masing-masing sebesar 27,56 ± 1,87 ng/L dan 636,23 ± 22,28 ng/L. Sementara, konsentrasi tertinggi untuk Hg dan Sb terdapat pada sampel R-PET sesuai EU, masing-masing sebesar 468,76 ± 91,20 ng/L dan 5042,00 ± 616,61 ng/L. Terdapat perbedaan signifikan dalam kadar logam berat antara dua jenis plastik (V-PET dan R-PET) dan dua kondisi pengujian (BPOM dan EU). Namun, semua konsentrasi yang diperoleh masih berada di bawah batas yang diizinkan sesuai dengan BPOM dan EU.

Kata kunci: logam berat, migrasi, PET, recycled PET, virgin PET

Polyethylene terephthalate (PET) is one of the most commonly used packaging materials for beverages. The increasing use of PET undoubtedly contributes to the increase in plastic waste. Recycled PET (R-PET) is a solution to address this environmental issue. However, the recycling process can potentially increase the migration of substances such as heavy metals (Cd, Hg, Pb) and Sb residue used as a catalyst in R-PET products compared to virgin PET. These heavy metals are contaminants that can be found in packaging articles originating from impurities inorganic pigments, stabilizers, and catalysts. The total migration of heavy metals in food packaging is regulated in BPOM regulation no. 20 of 2019 on Food Packaging with a maximum limit of 1 ppm, and for the specific migration of antimony trioxide allowed is 0.04 ppm (as antimony). However, in EU 2020/1245, the permitted limit of Pb, Cd, and Hg is not detectable, and for Sb is 0.04 mg/kg. This study aims to determine the migration level of Pb, Cd, Hg, and Sb in PET bottles, evaluate the effect of plastic types (virgin PET and R-PET) and testing conditions (according to BPOM following national regulation and EU following international regulation) on the migration of heavy metals into food. This research was conducted in five stages: (1) collection of PET bottle samples and determination of the beverages; (2) heavy metal migration experiments from PET bottle in various types of beverages consisting of bottles for carbonated drinks, drinking water, and non-carbonated beverages with hot filling processes; (3) preparation of test samples; (4) analysis of heavy metal levels Pb, Cd, Hg, and Sb using ICP-MS (5) statistical analysis of heavy metal levels Cd, Hg, Pb, and Sb using SPSS version 29 software and evaluating the characteristics of these heavy metal levels with current regulations. The results showed that the highest concentrations of heavy metals migration for Cd and Pb were in a virgin PET sample according to BPOM, respectively at 27.56 ± 1.87 ng/L and 636.23 ± 22.28 ng/L. Meanwhile, the highest concentrations of Hg and Sb were in a R-PET sample according to EU, respectively at 468.76 ± 91.20 ng/L and 5042.00 ± 616.61 ng/L. There was a significant difference in heavy metal levels between the two types of plastic (virgin PET and R-PET) and two testing conditions (BPOM and EU). However, all the obtained concentrations were below the permitted limits of national and EU regulations.

Keywords: heavy metals, migration, PET plastic, recycled PET, virgin PET