Peningkatan kemurnian selulosa dan karboksimetil selulosa (CMC) hasil konversi limbah TKKS melalui perlakuan NaOH 12%

Firda Dimawarnita, Tri Panji, Yora Faramitha

Abstract


Abstract

Carboxymethyl cellulose (CMC) is a versatile additive whose needs are fulfilled by imports. This becomes an opportunity to develop local CMC products. CMC can be synthesized from the cellulose of oil palm empty fruit bunches (OPEFB). The use of OPEFB as a mixed ingredient of oyster mushroom growing media (baglog) could help the delignification process of OPEFB. Cellulose purified from baglog OPEFB waste using NaOH 10% treatment only produced α-cellulose 80.2% which then being converted to CMC with the purity of 73.4%. Low purity of this CMC did not meet the standard for food-grade which requires purity above 99.5%. This study aimed to improve the purity of cellulose from baglog OPEFB waste by using NaOH 12% treatment. In this way, the purity of the resulting CMC would be expected higher. The resulting CMC product was observed using SEM, FTIR and XRD. The result showed that α-cellulose obtained increased to 84.54% by using 12% NaOH treatment. The resulting CMC had a higher purity level (95.24%). Efforts to increase the degree of substitution and viscosity are still needed to achieve specifications that meet the quality standards of SNI. FTIR and XRD results showed that the characteristics of CMC produced from baglog OPEFB waste were close to commercial CMC as indicated by their functional groups and degree of crystallinity.

[Keywords: FTIR, white oyster mushroom, baglog waste, OPEFB, XRD]

Abstrak

Karboksimetil selulosa(CMC) merupakan zat aditif serbaguna yang kebutuhannyamasihdipenuhi melalui impor. Hal ini menjadi peluang untuk mengembangkan produk CMC lokal.CMC dapat disintesis dari selulosa tandan kosong kelapa sawit (TKKS).  Penggunaan TKKS sebagai campuran media pertumbuhan (baglog) jamur tiram putih dapat membantu proses delignifikasi TKKS. Selulosa yang dimurnikan dari limbah TKKS baglog menggunakan perlakuan NaOH 10% hanya menghasilkan α-selulosa sebanyak 80,2%, yang kemudian dikonversi menjadi CMC dengan kemurnian 73,4%. Tingkat kemurnian yang tergolong rendah tersebut tidak memenuhi mutu CMC untuk pangan yang mensyaratkan tingkat kemurnian diatas 99,5%.Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kemurnian selulosa dari limbah TKKS baglog melalui perlakuan menggunakan NaOH 12%. Dengan cara ini, kemurnian CMC yang dihasilkan diharapkan lebih tinggi. Produk CMC yang dihasilkan diamati menggunakan SEM, FTIR dan XRD. Hasil penelitian menunjukkan bahwa α-selulosa yang diperoleh meningkat menjadi 84,54% pada ekstraksi menggunakan NaOH 12%. CMC yang dihasilkan memiliki tingkat kemurnian yanglebihtinggi, yaitu:95,24%. Upaya untuk meningkatkannilai derajat substitusidan viskositas masih diperlukan untuk mencapai spesifikasi yang memenuhi mutu standar SNI. Hasil FTIR dan XRD menunjukkan bahwa karakteristik CMC yang dihasilkan dari limbah TKKS baglog sudah mendekati CMC komersial ditinjau dari gugus fungsi dan derajat kristalinitasnya.    

[Kata kunci: FTIR, jamur tiram putih, limbah  baglog, TKKS, XRD]


Keywords


FTIR, jamur tiram putih, limbah baglog, TKKS, XRD

Full Text:

PDF

References


Asi SA, M Mousavi, & M Labbafi (2017). Synthesis and characterization of carboxymethyl cellulose from sugarcane bagasse. J Food Process Technol 8(8), 1-6.

Badan Pusat Statistik (2018). Buletin statistik perdagangan luar negeri impor. Februari 2019. Diunduh dari https://www.bps.go.id/publication/download. [10 Juli, 2019]

Bono A, PH Ying, FY Yan, CL Muei, R Sarbatly & D Krishnaiah (2009). Synthesis and characterization of carboxymethyl cellulose from palm kernel cake. Advanced in Natural and Applied Sciences 3(1), 5-11.

Chen H & L Wang (2016). Technologies for Biochemical Conversion of Biomass. In: Chapter 3- Pretreatment Strategies for Biochemical Conversion of Biomass. Cambridge, Academic Press.

Dimawarnita F & U Perwitasari (2017). Pemanfaatan tandan kosong kelapa sawit untuk produksi jamur tiram (Pleurotus sp.) dan enzim ligninase. Jurnal Mikologi Indonesia 1(2), 100-108.

Dimawarnita F & Tri-Panji (2018). Sintesis karboksimetil selulosa dari sisa baglog jamur tiram (Pleurotus ostreatus). Menara Perkebunan, 86(2), 96-106.

Hattaka A (1994). Lignin-modifying enzymes from selected white-rot fungi: production and role from in lignin degradation. FEMS microbiology reviews 13(2-3), 125-135.

Heinze T & A Koschella (2005). Carboxymethyl ethers of cellulose and starch – a review. Macromol. Symp 223, 13-39.

Isroi, MM Ishola, R Millati, S Syamsiah, MN Cahyanto, C Niklasson, & MJ Taherzadeh (2012). Structural changes of oil palm empty fruit bunch (opefb) after fungal and phosphoric acid pretreatment. Molecules 17, 14995-15012.

Jia F, H Liu, & G Zhang (2016). Preparation of carboxymethyl cellulose from corncob. Procedia Environ Sci 31, 98-102.

Morán JI, VA Alvarez, VP Cyras & A Vázquez (2008). Extraction of cellulose and preparation of nanocellulose from sisal fibers. Cellulose, 15(1), 149-159.

Nasruddin N (2012). Delignifikasi tandan kosong kelapa sawit dilanjutkan dengan hidrolisis bertahap untuk menghasilkan glukosa. Jurnal Dinamika Penelitian Industri 23(1), 1-11.

Nur, R. (2016). Sintesis dan Karakterisasi CMC (Carboxymethyl Cellulose) yang Dihasilkan dari Selulosa Jerami Padi. Jurnal Sains dan Teknologi Pangan, 1(3), 222-231.

Pitaloka AB, NA Hidayah, AH Saputra & M Nasikin (2015). Pembuatan CMC dari selulosa eceng gondok dengan media reaksi campuran larutan isopropanol-isobutanol untuk mendapatkan viskositas dan kemurnian tinggi. Jurnal integrasi proses 5(2), 28-32.

Saputra AH, L Qadhayna & AB Pitaloka (2014). Synthesis and characterization of carboxymethyl cellulose (CMC) from water hyacinth using ethanol-isobutyl alcohol mixture as the solvents. Int J Chem Eng Appl 5(1), 36-40.

SNI 0492:2008. Pulp dan Kayu-Cara Uji Kadar Lignin-Metode Klason. BSN

SNI 0444:2009. Pulp-Cara Uji Kadar Selulosa Alfa, Beta, dan Gamma. BSN

SNI 06-3726-1995. Standar Mutu CMC. BSN.

SNI 14-1304-1989. Cara Uji Kadar Pentosan Dalam Pulp Kayu. BSN.

SNI 14-1304-1989. Cara Uji Kadar Pentosan Dalam Pulp Kayu. BSN.

Sunardi, NM Febriani, & AB Junaidi (2017). Preparation of carboxymethyl cellulose produced from purun tikus (Eleocharis dulcis). AIP Conference Proceedings 1868 020008, 1-8.

Wahyuni MS & Hastuti E (2012). Karakterisasi cangkang kerang menggunakan XRD dan X Ray PHYSICS Basic Unit. Jurnal Neutrino 3(1), 32-43.




DOI: http://dx.doi.org/10.22302/iribb.jur.mp.v87i2.339

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2019 E-Journal Menara Perkebunan

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.

CALL FOR PAPERS:

Menara Perkebunan sebagai media komunikasi penelitian di bidang Perkebunan membuka peluang kepada peneliti, akademisi untuk memuat tulisan:
- hasil penelitian orisinil,
- pengembangan teknologi,
- review/ulasan tentang bioteknologi dan bioindustri serta aplikasinya pada bidang pertanian, kesehatan dan lingkungan serta aspek bioteknologi yang lain.

MENARA PERKEBUNAN Indexed by:
 

Content on this site is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International Public License

ADDRESS:

INDONESIAN RESEARCH INSTITUTE FOR BIOTECHNOLOGY AND BIOINDUSTRY
PT. RISET PERKEBUNAN NUSANTARA
Jl. Taman Kencana No. 1, Bogor 16128. Telp. 0251-8324048/8327449. Fax. 0251-8328516
E-mail : menaraperkebunanppbbi@gmail.com http://mp.iribb.org