Pemurnian 𝛼��-Selulosa melalui Pembuatan Nanocrystalline Cellulose (NCC) dan Microcrystalline Cellulose (MCC) dari Hasil Delignifikasi Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) untuk Pembuatan Carboxylmethyl Cellulose (CMC).

Abstract

TKKS (Tandan Kosong Kelapa Sawit) merupakan limbah lignoselulosa yang memiliki kandungan selulosa sebesar 32.57%, lignin 26.49 % dan hemiselulosa 27.70%. Kandungan selulosa yang tinggi pada TKKS dapat dimanfaatkan untuk pembuatan carboxylmethyl cellulose (CMC). Standar SNI terbaru untuk CMC food grade adalah memiliki kemurnian 99.50%. dengan demikian bahan baku α-selulosa yang digunakan harus memiliki kemurnian >99.50%. Percobaan pendahuluan menunjukkan bahwa pemurnian α-selulosa sulit untuk mencapai tingkat kemurnian >99.50%. Oleh sebab itu pemurnian α-selulosa melalui TKKS ditempuh melalui pembuatan nanocrystalline cellulose (NCC) dan microcrystallin cellulose (MCC) yang memungkinkan menghasilkan tingkat kemurnian >99.50%. Penelitian ini bertujuan untuk memurnikan α-selulosa melalui pembuatan NCC untuk pembuatan CMC food grade. Sebelum dilakukan pembuatan NCC dan MCC dilakukan pemurnian α-selulosa. Pemurnian 𝛼��������-selulosa dapat dilakukan secara biologi maupun secara kimia. Delignifikasi biologi (biodelignifikasi) dilakukan dengan menggunakan jamur pelapuk putih (Pleurotus ostreatus) yang mampu mendegradasi lignin dan selulosa. Proses delignifikasi kimia dilakukan dengan cara pemutihan (bleaching) menggunakan NaClO2. Selanjutnya dilakukan delignifikasi perlakuan pertama dengan larutan NaOH. Perlakuan kedua dilakukan kombinasi hidrolisis NaOH dan H2SO4 secara bergantian. Produk hasil pemurnian α- selulosa terbaik selanjutnya dimurnikan lebih lanjut dengan pembuatan NCC dan MCC. Pembuatan NCC dilakukan melalui hidrolisis H2SO4 45%. Selanjutnya pembuatan CMC meliputi dua proses yaitu alkalisasi dan karboksilasi. Hasil pemurnian α-selulosa terbaik adalah menggunakan sisa baglog terdelignifikasi NaOH yang menghasilkan kadar α-selulosa 97.43%, kadar pentosan hemiselulosa 4.47%, serta kadar lignin tidak terdeteksi. Dalam pembuatan NCC terdapat ukuran nano 62.15 nm dan masih terdapat ukuran mikro 617.5 nm sehingga menghasilkan campuran NCC dan MCC. Hasil spektrum FT-IR pada campuran NCC dan MCC menunjukkan sifat memiliki kekuatan pada permukaannya dan sifat mudah terdispersi terlihat pada ulur O-H yang kuat. Sintesis CMC dari campuran NCC dan MCC menghasilkan kemurnian 86.51% dengan derajat substitusi 0.83 dan viskositas 242.8 cP. Hasil spektrum FT-IR pada campuran NCC dan MCC pada pembuatan CMC menunjukkan gugus-gugus fungsi yang seharusnya ada di dalam CMC. Spektrum CMC terdapat serapan gugus karboksimetil pada kisaran 1618-1405 cm-1 dan gugus eter pada bilangan gelombang 1117 cm-1. Pemurnian α-selulosa melalui pembuatan NCC dan MCC dari hasil delignifikasi TKKS untuk pembuatan CMC belum menghasilkan standar SNI yang diharapkan.