Isolasi Nanoselulosa Dari Batang Sorgum (Sorghum bicolor L. Moench) Menggunakan Metode Deep Eutectic Solvent Dan Pemanfaatannya Sebagai Filler Pada Bioplastik Berbasis Agar (Gracilaria sp).

Fitri, Manda Vais Jatul (2023) Isolasi Nanoselulosa Dari Batang Sorgum (Sorghum bicolor L. Moench) Menggunakan Metode Deep Eutectic Solvent Dan Pemanfaatannya Sebagai Filler Pada Bioplastik Berbasis Agar (Gracilaria sp). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

RINGKASAN Nanoselulosa adalah bahan yang dapat manfaatkan menjadi berbagai produk. Akan tetapi, proses isolasi umumnya membutuhkan bahan kimia berbahaya yang tidak dapat didaur ulang dan memerlukan biaya yang tinggi. Untuk mengatasi permasalahan tersebut pada penelitian ini dilakukan Isolasi nanoselulosa dari batang sorgum menggunakan metode deep eutectic solvent yang bersifat ramah lingkungan. Isolasi Nanoselulosa dilakukan menggunakan kolin klorida dan asam oksalat dengan perbandingan 1:1, 1:2 dan 2:1 pada suhu 90 o C selama 6 jam. Didapatkan karakterisasi LCNF dengan dengan rendemen terbesar sebanyak 94%, Absorbansi yang rendah didukung dengan terdapatnya fingerprint pada panjang gelombang FTIR 1201 cm vii -1 yang mewakili cincin aromatik lignin, yang diperkuat dengan rendahnya kandungan zeta potensial sebesar -47,8 ± 0,1 mV dan morfologi yang berdiameter 20-30 nm dengan suspensi yang stabil di dapatkan pada rasio CHCl:OA sebesar 1:2 pada suhu 90 °C selama 6 jam. Oleh karena itu perlakuan DES telah menunjukkan efisiensi tinggi dalam mengubah biomassa dengan kandungan lignin tinggi menjadi LCNF bernilai tambah, yang dapat digunakan sebagai filler pada bioplastik berbasis agar gracilaria sp. LCNF dengan variasi konsentrasi 0%, 5% , 15% dan 25%, agar gracilaria sp dan gliserol dilakukan proses compounding dengan menggunakan alat rheomix dan selanjutnya dibentuk lembaran menggunakan hot press. Karakterisasi bioplastik dilakukan baik fisik, mekanik maupun thermal sehingga didapatkan hasil analisis sidik ragam (ANOVA) taraf 5% menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi LCNF tidak memiliki pengaruh terhadap karakteristik sifat bioplastik seperti ketebalan, Kadar Air, Water Solubility, Water Uptake Ratio, Water Vapour Transmission Ratio, Opacity, Biodegradabel, % elongation, dan keteguhan tarik. Akan tetapi berpengaruh terhadap Kuat Tarik (penambahan nanoselulosa 25% sebesar 18.15%). Hasil uji Blocking UV didapatkan hasil terbaik untuk pemblokiran baik UVA maupun UVB yaitu pada penambahan nanoselulosa 15% secara berturut-turut sebesar 97,43% dan 93,47%, pada uji DSC didapatkan titik leleh tertinggi pada penambahan nanoselulosa 15% yaitu sebesar 261,64 o C dan pada analisis stabilitas termal didapatkan bioplastik terbaik pada penambahan nanoselulosa 5% dengan suhu degradasi maksimal sebesar 321,32% dengan kehilangan masa sebesar 35,64%.Pemberian nanoselulosa dapat meningkatkan sifat mekanik bioplastik, sifat blocking uv pada bioplastik dan juga titik leleh yang tinggi.

English Abstract

Nanocellulose is a material that can be used to make various products. However, the isolation process generally requires hazardous chemicals that cannot be recycled and requires high costs. To overcome this problem, in this research, nanocellulose was isolated from sorghum stems using the deep eutectic solvent method which is environmentally friendly. Nanocellulose isolation was carried out using choline chloride and oxalic acid in a ratio of 1:1, 1:2, and 2:1 at 90oC for 6 hours. The characterization of LCNF with the largest yield of 94% was obtained. The low absorbance is supported by the presence of a fingerprint at the FTIR wavelength of 1201 cm-1 which represents the aromatic lignin ring, which is strengthened by the low content of zeta potential of -47.8 ± 0.1 mV and morphology with a diameter of 20-30 nm with a stable suspension obtained at a CHCl: OA ratio of 1:2 at 90 °C for 6 hours. Therefore, DES pretreatment has shown high efficiency in converting biomass with high lignin content into value-added LCNF, which can be used as a filler in bioplastics based on agar-based on Gracilaria sp. LCNF with various concentrations of 0%, 5%, 15%, and 25%, for gracilaria sp and glycerol were compounded using a rheomix tool and then formed into sheets using a hot press. The characterization of bioplastics was carried out both physically, mechanically, and thermally so that the results of analysis of variance (ANOVA) at 5% level showed that the addition of LCNF concentration did not affect the characteristics of bioplastics such as thickness, moisture content, water solubility, water absorption ratio, water vapor transmission ratio. Opacity, Biodegradable, % elongation, and Young's Modulus. However, it affects Tensile Strength (AGN 25% by 18.15%). The UV Blocking test results obtained the best results for blocking both UVA and UVB, namely at AGN 15% respectively at 97.43% and 93.47%, in the point DSC test the highest melting was obtained at AGN 15% which was 261.64oC and in the analysis of thermal stability the best bioplastics were obtained at AGN 5% with a maximum degradation temperature of 321.32% with a weight loss of 35.64%. Administration of nanocellulose can improve the mechanical properties of bioplastics, UV blocking properties in bioplastics, and also a high melting point.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052310
Uncontrolled Keywords:	LCNF, Deep Eutectic Solvent, Bioplastik. LCNF, Deep Eutectic Solvent, Bioplastic.
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian
Depositing User:	Unnamed user with username verry
Date Deposited:	09 Jan 2024 07:39
Last Modified:	09 Jan 2024 07:39
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/206633

Text (Dalam Masa Embargo) Manda Vais Jatul Fitri.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (2MB)

Actions (login required)

View Item