Pengaruh Konsentrasi dan Waktu pada Proses Bleaching Isolasi Selulosa sebagai Bahan Baku Karboksimetil Selulosa (CMC) dari Ampas Tebu (Sugarcane Bagasse)

Putri, Zalma Athaya Hanifa and Kiki Fibrianto,, STP., M.Phil., Ph.D and Simping Yuliatun,, S.Si., M.P. (2022) Pengaruh Konsentrasi dan Waktu pada Proses Bleaching Isolasi Selulosa sebagai Bahan Baku Karboksimetil Selulosa (CMC) dari Ampas Tebu (Sugarcane Bagasse). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Ampas tebu (Sugarcane bagasse) merupakan produk samping hasil pengolahan gula tebu. Ampas tebu sangat berpotensi untuk dikembangkan karena kandungan selulosa yang tinggi. Salah satu produk yang dapat meningkatkan nilai jual ampas tebu adalah karboksimetil selulosa (CMC). CMC merupakan salah satu zat aditif yang berfungsi sebagai penstabil emulsi pada bidang industri. Umumnya pembuatan CMC dilakukan dengan bahan baku selulosa dari kayu. Permasalahan selama proses isolasi selulosa sebagai bahan baku pembuatan CMC adalah kandungan zat lignin yang cukup tinggi yang dapat menurunkan kualitas produk yang dihasilkan. Upaya untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan optimasi pengaruh konsentrasi NaOCl dan waktu pemanasan pada proses bleaching untuk melarutkan lignin yang masih tersisa sehingga mendapatkan kadar -selulosa yang optimum. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi NaOCl dan waktu pemanasan terhadap kandungan lignin pada sampel dengan parameter nilai kappa number yang terkecil. Selulosa ampas tebu yang optimum dapat dijadikan sebagai bahan baku dalam pembuatan CMC. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan Central Composite Design (CCD) dengan 2 faktor yaitu konsentrasi NaOCl dan waktu pemanasan menggunakan fitur assistant pada aplikasi minitab 19 sehingga diperoleh 18 satuan percobaan. Data dianalisis dengan metode Response Surface Methodology (RSM) untuk menentukan perlakuan terbaik dengan parameter nilai kappa number terendah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan bleaching optimum diperoleh dengan variasi konsentrasi NaOCl 5% dan waktu pemanasan selama 123,03 menit dengan nilai kappa number 15,11 atau kadar lignin 3,50%. Kadar -selulosa yang diperoleh 87,94%. Hasil akhir CMC ampas tebu memiliki karakteristik berbentuk serbuk berwarna putih kekuningan, tidak berbau, dengan kadar air 7,18%, pH 7,10, nilai derajat substitusi 0,934, viskositas 46,66 cP, kadar NaCl 1,22% dengan kemurnian 98,77 %. Hasil FTIR sampel -selulosa dan CMC menunjukkan tidak adanya gugus lignin yang ditandai dengan tidak ditemukannya pita pada bilangan gelombang sekitar 1200, 1500 dan 1700 cm-1 yang mencirikan gugus lignin dan kedua sampel memiliki vibrasi infrared –OH, -CH, C-O dan C-O-C yang mencirikan gugus fungsi selulosa.

English Abstract

Sugarcane bagasse is a by-product of sugar industry. Bagasse has a high cellulose content which has the potential to develop further. One of the products that can increase the selling value of bagasse is Carboxymethyl Cellulose (CMC). CMC is an additive substance to stabilize emulsions in industrial sectors. The manufacture of CMC is usually done with cellulose as the raw material from wood. The main problem of cellulose isolation process as the raw material for CMC is the high content of lignin substance that can reduce the quality of its resulting product. In order to reduce it, optimizing the effect of NaOCl concentration and heating time of the bleaching process to dissolve the remaining lignin can be done to get the optimum α-cellulose content. This study aims to determine the effect of NaOCl concentration and heating time on lignin content in the smallest kappa number parameter value sample. Therefore, the optimum bagasse cellulose can be used as the raw material in CMC manufacture. The experimental design used in this study was Central Composite Design (CCD) with 2 factors, they are the concentration of NaOCl and the heating time with the Minitab 19 assistant features which produces 18 experimental units. The data were analyzed using the Response Surface Methodology (RSM) method to determine the best treatment with the lowest kappa number parameter value. The optimization results showed that the optimum bleaching treatment was obtained by varying the concentration of 5% NaOCl and 123,03 minutes of heating time with kappa number 15,11 with lignin content obtained 3,50%. The α-cellulose content obtained was 87.84%. The optimum bagasse cellulose is used as the main material for making CMC. The final results of CMC bagasse characteristics are having a yellowish-white powder, odorless, has a water content of 7.18%, pH 7.10, 0.934 degrees of substitution value, 46.66 cP viscosity, and 1.22% NaCl content with 98.77% of purity. The FTIR results of α-cellulose and CMC showed the absence of lignin groups which was indicated by the absence of peaks at wavelengths around 1200, 1500 and 1700 cm-1 which characterized lignin groups and both samples have IR-vibration like –OH, -CH, C-O and C-O-C which characterizes the functional group of cellulose.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0522100130
Uncontrolled Keywords:	Ampas tebu, Bleaching, Selulosa, CMC,Sugarcane bagasse, Bleaching, Cellulose, CMC
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 630 Agriculture and related technologies
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian
Depositing User:	Sugeng Moelyono
Date Deposited:	19 Jul 2022 06:50
Last Modified:	19 Jul 2022 06:50
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/192311

Text (DALAM MASA EMBARGO) Zalma Athaya Hanifa Putri.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (2MB)

Actions (login required)

View Item