OPTIMASI PULPING MENGGUNAKAN PROSES ALCELL DARI ALANG-ALANG PADA PEMBUATAN SELULOSA MIKROKRISTAL DENGAN ALAT BANTU MAE (Microwave Assisted Extraction)

Inovasi Teknik Kimia, Vol. 2, No. 2, Oktober 2017, Hal. 25-30 ISSN 2527-6140, e-ISSN 2541-5890 OPTIMASI PULPING MENGGUNAKAN PROSES ALCELL DARI ALANGALANG PADA PEMBUATAN SELULOSA MIKROKRISTAL DENGAN ALAT BANTU MAE (Microwave Assisted Extraction) Titis Puspitasari*, Indah Hartati, Harianingsih Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Wahid Hasyim Semarang Jl. Menoreh Tengah X/22, Sampangan, Semarang 5023 *Email: Abstrak Selulosa mikrokristal sebagai bahan pengisi tablet di indonesia masih dipenuhi dengan impor dari luar negeri dengan harga yang sangat mahal. Di Indonesia, salah satu bahan berkadar selulosa tinggi yang belum dimanfaatkan secara maksimal ialah alang-alang, dimana kandungan selulosa mencapai 42%. Pada penelitian ini, dilakukan proses pulping alcell (campuran alkohol dan NaOH) berbantu MAE (Microwave Assisted Extraction) pada pulp alang-alang . Pulp alang-alang yang didapatkan selanjutnya dilakukan analisa bilangan kappa, alfaselulosa, dan uji FTIR . Variabel tetap ialah konsentrasi NaOH 1%, sedangkan variabel berubah yang diteliti adalah konsentrasi etanol ( 17,5; 20; 22,5; 25; dan 27,5%), rasio berat volume (1:10; 1:20, 1:30; 1:40; 1:50), waktu pemasakan (15; 30; 45; 60; 75 menit), daya pada ekstraktor (10; 30; 70; dan 100% dari daya maksimum yakni 399 watt). Dari variabel tersebut didapatkan kondisi optimum konsentarsi etanol 27,5%, rasio berat volume 1:10, waktu pemasakan 60 menit, dan daya pemasakan dengan menggunakan alat bantu MAE pada daya 50 % dari daya maksimum 399watt. Hasil uji kadar alfa selulosa sebesar 84,4% dan uji bilangan kappa sebesar 4,5% dengan berat pulp 8,05 gram. Hasil analisa FTIR menunjukan adanya gugus fungsi. Kata Kunci: Alang-alang, Bilangan Kappa., Proses Alcell PENDAHULUAN Selulosa mikrokristal merupakan senyawa murni yang sebagian terdepolimerisasi, berwarna putih, tidak berbau, tidak berasa, berbentuk bubuk kristal yang terdiri dari partikel berpori (Rowe, 2009). Selulosa mikrokristal banyak digunakan sebagai bahan pengikat, pengisi, penghancur dan pelicin pada proses pembuatan tablet (Rozzaq, 2013). Penggunaan selulosa mikrokristal sebagai bahan pengisi tablet di indonesia sendiri masih dipenuhi dengan impor dari luar negeri dan harganya yang mahal. Proses pembuatan selulosa mikrokristal ini diantaranya melaui tahapan pulping, bleacing, dan hidrolisa. Pada proses pulping ada beberapa metode diantaranya yaitu mekanis, semi kimia, dan kimia. Dari beberapa metode tersebut yang umum digunakan ialah proses kimia, yaitu proses soda, sulfat (kraft), sulfit, dan organosolv. Proses organosolv adalah proses pemisahan serat dengan menggunakan bahan kimia organik seperti misalnya metanol, etanol, aseton, asam asetat, dan lain-lain. Proses ini telah terbukti memberikan dampak yang baik bagi lingkungan. Hal ini karena proses organosolv memberikan beberapa keuntungan, antara lain yaitu rendemen pulp yang dihasilkan tinggi, daur ulang limbah yang dihasilkan dapat dilakukan dengan mudah, tidak menggunakan unsur sulfur sehingga lebih aman terhadap lingkungan. Organosolv juga merupakan proses pulping yang menggunakan bahan yang lebih mudah didegradasi seperti pelarut organik. Beberapa proses organosolv yang berkembang pesat pada saat ini, yaitu proses acetocell (pemasak berupa asam asetat) dan proses alcell (alcohol cellulose) dengan bahan kimia pemasak yang berupa campuran alkohol dan NaOH. Proses tersebut telah memasuki tahap pabrik percontohan di beberapa negara misalnya di Kanada dan Amerika Serikat, sedangkan teknologi alcell di New Brunswick (Kanada) terbukti menghasilkan pulp dari bagase kayu yang setara dengan pulp kraft, rendemen cukup tinggi, sifat pendauran bahan kimia yang baik, harga terjangkau serta ramah lingkungan. Fakultas Teknik-UNIVERSITAS WAHID HASYIM SEMARANG 25 Optimasi Pulping Menggunakan... Di indonesia sumber selulosa sangat banyak, seperti daun-daunan, rami, ampas tebu, eceng gondok, bonggol jagung, dan ganyong (Sanjana,2014). Salah satu bahan berkadar selulosa tinggi yang belum dimanfaatkan secara maksimal ialah alang-alang, dimana kandungan alfa selulosa mencapai 40,22% (Kartikasari,2013). Menurut Natural Research Institute, International Rubber Research Institute, dan International Centre for Research in Agroforestry, 1996 dalam Miningsih 2016, alang-alang merupakan rumput tahunan yang memerlukan nutrisi yang rendah untuk dapat tumbuh dengan baik. Data BPS Kehutanan Indonesia tahun 2012 menyebutkan bahwa luas lahan kritis yang biasanya didominasi oleh alangalang adalah sebesar 27,295 juta hektar. Selain itu biomassa merupakan bahan yang bersifat biodegradabel sehingga ramah lingkungan. Menimbang dari segi potensi sumber selulosa yang melimpah di Indonesia dan pengembangan teknologi pulping alcell yang memiliki banyak keuntungan, maka perlu diadakan pengkajian tentang proses pulping alang-alang pada pembuatan selulosa mikrokristal dengan menggunakan proses alcell. METODE PENELITIAN Bahan penelitian Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah alang-alang, aquades, natrium thiosulfate (Na2S2O3), asam asetat (CH3COOH), kalium iodida (KI), kalium permanganat (KMnO4), asam sulfat (H2SO4), hidrogen peroksida (H2O2), indikator ferroin, indikator amilum, ferro ammonium sulfat, potassium dikromat (K2Cr2O7), dan natrium hidroksida (NaOH). (Titis Puspitasari, dkk) menghilangkan kandungan airnya lalu dipotong-potong kurang lebih 10 cm. Setelah kering ampas tebu di blender sampai halus. Kemudian di screening 100 mesh, jadilah simplisia Pulping Timbang simplisia sebanyak 10 gram, masukan kedalam labu MAE 1000 ml, lalu buat larutan etanol konsentrasi 5% rasio 1:20, tuang larutan etanol kedalam labu yang berisi simplisia, kemudian masukan dalam microwave dengan waktu 15 menit dan daya 10%. Setelah itu saring pulp, dan keringkan. Uji Bilangan Kappa Pengujian bilangan kappa sesuai dengan prosedur pada SNI: 0494:2008. Uji Alfa, Gamma, dan Beta Selulosa Pengujian alfa, gamma, dan beta selulosa sesuai dengan prosedur pada SNI: 0444:2009. Analisa Gugus Fungsi Analisa gugus fungsi dulakukan dengan pengujian FTIR (Fourier Tramsform Infra Red) HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh konsentrasi etanol pada bilangan kappa pulp alang alang Variasi konsentrasi pelarut optimum ini dilakukan dengan beberapa variabel yakni 17,5; 20; 22,5; 25; dan 27, 5% etanol. Pada penelitian ini hasil optimum diperoleh pada ekstraksi dengan konsentrasi pelarut 27,5 % etanol. Pengaruh konsentrasi terhadap hasil yield disajikan pada gambar 1. Peralatan Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi MAE (Microwave Assisted Extraction), blender, screeninng 100 mesh, magnetic stirrer, gunting, toples, gelas beaker 2000 ml, pot 10 gr, pot 50 gr, masker, sarung tangan, kertas saring, erenmeyer 500 ml, labu ukur, labu alas bulat 1000 ml, gelas ukur, corong, pipet, buret, statif, dan pengaduk. Prosedur Penelitian Pembuatan Simplisia Bahan baku berupa alang-alang yang terlebih dahulu dicuci dengan air dan di keringkan di bawah sinar matahari (...truncated)