Pemanfaatan Ampas Tebu dan Kulit Jagung sebagai Bahan Baku Pulp dengan Proses Organosolv

Jurnal Pendidikan dan Teknologi Indonesia (JPTI) Vol. 3, No. 4, Agustus 2022, Hal. 349-354 DOI: https://doi.org/10.52436/1.jpti.196 p-ISSN: 2775-4227 e-ISSN: 2775-4219 Pemanfaatan Ampas Tebu dan Kulit Jagung sebagai Bahan Baku Pulp dengan Proses Organosolv Adelia Rahmayanti*1, Muhammad Yerizam2, Erwana Dewi3 1,2,3 Program Studi Teknologi Kimia Industri, Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Sriwijaya, Indonesia Email: , , Abstrak Pemanfaatan ampas tebu dan kulit jagung sebagai bahan baku pembuatan pulp dikarenakan memiliki kandungan selulosa yang tinggi sehingga dapat dijadikan sebagai alternatif bahan baku pengganti kayu. Tujuan dari penelitian untuk mengetahui potensi ampas tebu dan kulit jagung sebagai bahan baku pengganti kayu dalam pembuatan pulp. Metode yang digunakan dalam penelitian berupa preparasi bahan baku, proses pulping organosolv. Sedangkan analisis yang digunakan berupa analisis bahan baku dan analisis pulp yang terdiri dari analisa kadar selulosa, kadar lignin dan kadar air. Proses yang digunakan dalam penelitian berupa proses organosolv dengan pelarut berupa asam formiat : asam asetat : air dengan variasi bahan baku (10:90; 30:70; 50:50; 70:30; 90:10 %w/w) dan waktu pemasakan (60, 90, 120 menit). Hasil penelitian didapatkan kondisi optimum pada waktu pemasakan 120 menit dan rasio bahan baku 10:90 didapatkan kadar selulosa 70%, kadar lignin 11% dan kadar air 10%. Kata kunci: Ampas Tebu, Kulit Jagung, Proses Organosolv. Utilization of Sugarcane Bagasse and Corn Husk as Raw Material of Pulp with Organosolv Abstract Utilization of sugarcane bagasse and corn husks as raw materials for making pulp because it has a high cellulose content so that it can be used as alternative raw materials for wood substitutes. The purpose of the study was to determine the potential of bagasse and corn husk as raw material for wood substitutes in the manufacture of pulp. The method used in this research is the preparation of raw materials and pulping. While the analysis consisting of analysis of cellulose content, lignin content, and water content. The process used in this research is an organosolv process with formic acid : acetic acid : aqudest as cooking solution with variation in raw materials (10:90; 30:70; 50:50; 70:30; 90:10) and cooking time (60, 90, 120 minutes). The results showed that optimum conditions at a cooking time 0f 120 minutes and a ratio of 10:90 raw materials obtained 70% cellulose content, 11% lignin content, and 10% moisture content. Keywords: Corn Husk, Organosolv Process, Sugarcane Bagasse. 1. PENDAHULUAN Menurut Kementerian Perindustrian, kapasitas produksi pulp dan kertas pada tahun 2017 sebesar 4,55 juta ton pulp dan 7,98 juta ton kertas. Hal ini dapat mengakibatkan terjadinya eksploitasi hutan yang menyebabkan ketidakstabilan lingkungan [1]. Permasalahan tersebut dapat diatasi dengan bahan baku alternatif pengganti kayu dalam pembuatan kertas diantaranya limbah biomassa seperti limbah ampas tebu dan kulit jagung. Disamping itu, Indonesia merupakan produsen utama tanaman tebu dan jagung tetapi limbah dari tumbuhan tersebut belum termanfaatkan. Limbah ampas tebu dan kulit jagung memiliki kandungan selulosa dengan kadar yang cukup tinggi. Ampas tebu memiliki kandungan selulosa sebesar 35,01%, hemiselulosa sebesar 25,24%, dan lignin sebesar 6,4% [2]. Sedangkan kulit jagung memiliki kandungan selulosa sebesar 44,08%, lignin sebesar 15%, dan abu sebesar 5,09% [3]. Pulp adalah hasil pemisahan serat dari bahan baku berserat baik itu kayu maupun non kayu. Pulp memiliki kandungan serat – serat berupa selulosa dan hemiselulosa yang menjadikannya sebagai bahan baku pembuatan kertas. 349 Jurnal Pendidikan dan Teknologi Indonesia (JPTI) p-ISSN: 2775-4227 e-ISSN: 2775-4219 Parameter penting dari pulp adalah kandungan selulosa dan lignin. Kandungan selulosa yang merupakan bahan dengan rantai panjang menjadi parameter penting pada pulp jika kandungannya tinggi dapat menghasilkan kertas yang kuat. Sedangkan untuk kandungan lignin yang tinggi dapat menyebabkan warna coklat pada kertas yang dihasilkan [4]. Proses pembuatan pulp adalah proses pemisahan serat dari bahan baku yang mengandung serat dengan cara mekanis, kimia ataupun semi kimia. Tujuan utama pembuatan pulp untuk memisahkan selulosa dari bahan – bahan lainnya. Salah satu proses pembuatan pulp yaitu proses organosolv. Proses organosolv merupakan proses pulping ramah lingkungan karena menggunakan perlarut yang lebih mudah didegradasi dan dapat didaur ulang seperti pelarut organik [5]. Asam formiat merupakan salah stau pelarut organik yang banyak digunakan sebagai larutan pemasak pada proses pulping. Faktor – faktor yang mempengaruhi pembuatan pulp diantaranya konsentrasi pelarut, perbandingan cairan pemasak terhadap bahan baku, temperatur pemasakan, waktu pemasakan, dan ukuran bahan baku [6]. Pada penelitian ini menggunakan proses organosolv dengan variasi bahan baku dan waktu pemasakan. Tujuan dari penelitian untuk mengetahui potensi ampas tebu dan kulit jagung sebagai bahan baku pengganti kayu dalam pembuatan pulp serta mengetahui pengaruh dan kondisi optimum dari rasio bahan baku dan waktu pemasakan terhadap karakteristik pulp yang dihasilkan. 2. METODE PENELITIAN 2.1. Tempat Penelitian Pelaksanaan penelitian dilakukan selama pada April – Juni 2022 yang dilakukan di Laboratorium Utilitas Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. 2.2. Alat dan Bahan Adapun alat yang digunakan pada penelitian antara lain neraca analitik, oven, gelas kimia, erlenmeyer, labu ukur, pipet ukur, bola karet, corong kaca, kaca arloji, cawan porselen, water bath, hot plate, chopper, kertas saring. Bahan yang digunakan pada penelitian antara lain ampas tebu, kulit jagung, aquadest, CH 2O2 90%, CH3COOH 99,8%, NaOH 17,5%, H2SO4 72%. 2.3. Rancangan Penelitian Variabel bebas pada penelitian antara lain rasio ampas tebu : kulit jagung (10:90; 30:70; 50:50; 70:30; 90:10) dan waktu pemasakan (60, 90, 120 Menit). Sedangkan variabel tetap pada penelitian antara lain berat bahan baku 30 gr, temperatur pemasakan 110ºC, perbandingan larutan pemasak asam formiat : asam asetat : air sebesar 30:50:20 %v/v, rasio bahan baku : pelarut sebesar 1:14 gr/ml. 2.4. Prosedur Percobaan 1. Proses Persiapan Bahan Baku Proses persiapan bahan baku diantaranya mencuci ampas tebu dan kulit jagung hingga bersih kemudian dikeringkan dibawah sinar matahari. Kemudian, memotong ampas tebu dan kulit jagung lalu menggiling ampas tebu dan kulit jagung menggunakan chopper hingga halus. 2. Proses Pulping dengan Proses Organosolv Menimbang serbuk ampas tebu dan kulit jagung sebanyak 30 gram dengan masing – masing variasi rasio bahan baku. Memasukkan bahan baku yang telah ditimbang, larutan pemasak dengan perbandingan asam formiat:asam asetat:air sebesar 30:50:20 (%v/v) dengan rasio bahan baku: pelarut sebesar 1:14 (gr/ml) ke dalam erlenmeyer. Kemudian, memasukkan campuran ke dalam water bath dengan temperatur 110ºC dan waktu pemasakan 60 menit. Mendingi (...truncated)