Proses Penurunan Kadar Air pada Madu Dehumidified

Proses penurunan kadar air pada madu menggunakan alat dehumidifier.

Dehumidifier merupakan alat yang berfungsi menurunkan kelembaban udara untuk mengkondensasi air dari udara. Dehumidifier dapat menurunkan kadar air madu berdasarkan prinsip hubungan keseimbangan antara kelembapan udara dan kadar air madu (Siregar, 2002).

Madu disaring terlebih dahulu menggunakan saringan nylon yang berfungsi untuk memisahkan kotoran-kotoran yang tersimpan pada madu. Madu yang telah disaring ditentukan kadar airnya menggunakan refraktometer kadar air. Selanjutnya madu dituang dalam wadah dengan ketebalan sesuai kebutuhan. Madu disimpan dalam rak penyimpanan dan ditutup wadahnya terlebih dahulu. Penimbangan madu dalam wadah.

Ruangan penurun kadar air madu dikondisikan terlebih dahulu dengan suhu 25^○C dan kelembaban dalam ruangan 40% dengan kondisi ruangan tertutup rapat.

Wadah yang tersusun di rak dibuka tutupnya dan proses alat dalam ruangan berjalan selama 24 jam. Pengukuruan kembali kadar air dengan refraktometer. Apabila penurunan kadar air telah mencapai 22 atau < 22 % (standar SNI), wadah ditutup rapat untuk mengurangi udara yang dapat menaikan kembali kadar air madu. Apabila belum mencapai kadar air yang ditentukan maka proses penurunan kadar air terus dilanjutkan sampai hari berikutnya. Proses kerja alat dalam ruangan dapat di

20

hentikan apabila seluruh kadar air madu dalam wadah telah memenuhi standar kadar air. Selanjutnya madu dikemas dalam botol sesuai kebutuhan (Siswari, 2015).

Gambar 2.8 Proses alat dehumidifier menurunkan kadar air madu (Siswari, 2015)

Madu yang berkualitas baik memiliki kadar air rendah. Hal inilah yang belum banyak disadari dan ditangani secara professional oleh para petani madu. Madu berkadar air tinggi akan mudah terfermentasi. Penurunan kadar air madu akan meningkatkan kualitas madu yang tentu saja juga akan meningkatkan nilai jualnya.

(Siswari, 2015).

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

Sampel yang digunakan adalah sampel yang diolah secara manual pada bulan Oktober 2017 sampai Maret 2018. Penelitian ini dilakukan di beberapa labotarorium yaitu di Laboratorium Biokimia/KBM FMIPA USU Medan sebagai pembuatan dan penambahan Carboxymethyl cellulose (CMC), Laboratorium Kimia Fisika FMIPA USU Medan sebagai pengujian viskositas, dan Laboratorium Penelitian dan Pengujian Terpadu UGM Yogyakarta sebagai analisa gugus fungsi menggunakan FTIR.

3.2 Alat – alat

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:

- Beaker glass Pyrex

- Neraca analitis Mettler Toledo

- Gelas ukur Pyrex

- Tabung reaksi Pyrex

- Hot plate stirrer Thermo Scientific

- Thermometer Fisher

- Oven Gallenkamp

- Desikator

- Inkubator Vision

- Sentrifugator 4000 rpm Fisher Scientific

- Alat vakum buchi

- Labu Erlenmeyer Pyrex

- Buret Pyrex

- Statif dan klem

- Indikator universal MColorpHast

- Aluminium foil Klin Pak

- Seperangkat alat FTIR Shimadzu

22

- pH meter SI Analytics

- Spektrofotometer UV-Visible Shimadzu

- Refraktometer Atago

3.3 Bahan – bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:

- Tandan Kosong Kelapa Sawit (s)

- Madu dehumidified (l)

- Indikator phenolphtalein (aq) Merck

- CuSO4.5H20 (s) ` Merck

3.4 Prosedur Penelitian

3.4.1 Penyiapan Serat Halus Tandan Kosong Kelapa Sawit

Tandan kosong kelapa sawit dipisah dari cangkang buahnya, dibersihkan dan dicuci dengan air. Pencucian tersebut dilakukan dengan menggunakan air yang mengalir sebanyak 3 kali. Dikeringkan dibawah sinar matahari. Dipotong kecil – kecil menggunakan gunting hingga menjadi serat halus.

3.4.2 Isolasi 𝜶- Selulosa dari Tandan Kosong Kelapa Sawit

Ditimbang sebanyak 75 gram serbuk tandan kosong kelapa sawit dimasukkan ke dalam beaker glass, kemudian ditambahkan 2000 ml HNO3 3,5% dan 10 mg NaNO2 lalu dipanaskan pada suhu 90℃ selama 2 jam sambil diaduk diatas hot plate.

Disaring dan dicuci residu hingga filtrat netral. Selanjutnya ditambahkan 375 ml NaOH 2% dan 375 ml Na2SO3 2%, dipanaskan pada suhu 50℃ selama 1 jam sambil diaduk diatas hot plate kemudian disaring dan dicuci residu hingga filtrat netral.

selanjutnya diputihkan dengan 500 ml larutan NaOCl 1,75%, dipanaskan pada suhu 70℃ selama 30 menit sambil diaduk diatas hot plate. Disaring dan dicuci residu hingga filtrat netral. Selanjutnya ditambahkan dengan 500 ml NaOH 17,5% lalu dipanaskan pada suhu 80℃ selama 30 menit sambil diaduk diatas hot plate. Disaring dan dicuci residu hingga filtrat netral. Lalu ditambahkan dengan 250 ml H2O2 10%, dipanaskan pada suhu 60℃ selama 15 menit sambil diaduk diatas hot plate. Disaring dan dicuci residu dengan aquadest hingga filtrat netral. Dikeringkan residu didalam oven pada suhu 60℃ kemudian disimpan di dalam desikator (Ohwoavworhua, 2009).

24

3.4.3 Pembuatan Carboxymethyl Cellulose (CMC)

Ditimbang sebanyak 5 g 𝛼- selulosa tandan kosong kelapa sawit, dimasukkan ke dalam beaker glass, kemudian ditambahkan 100 ml isopropanol sambil dilakukan pengadukan. Ditambahkan 20 ml NaOH 17,5% secara perlahan–lahan sambil diaduk selama 1 jam pada suhu 30℃. Selanjutnya ditambahkan 6 g Natrium monokloro asetat kedalam campuran tersebut dan diletakkan diatas water bath lalu dipanaskan pada suhu 50℃ sambil dishaker selama 2 jam. Setelah itu campuran bubur tesebut di rendam dalam methanol selama 1 malam. Keesokan harinya dinetralkan dengan CH3COOH 90% hingga pH 6 – 8, lalu disaring. Hasil akhir dicuci dengan etanol 70% sebanyak 5 kali, lalu disaring dan dikeringkan di dalam oven pada suhu 60℃

selama 24 jam. Disimpan dalam desikator (Bono, et al 2009).

3.4.4 Pemurnian Carboxymethyl Cellulose (CMC)

Sebanyak 5 g CMC dimasukkan ke dalam beaker glass, kemudian dilarutkan dengan 100 ml aquadest lalu dipanaskan di atas hot plate pada suhu 80℃ selama 10 menit sambil diaduk. Kemudian disentrifugasi selama 1 menit dengan kecepatan 4000 rpm. Dipisahkan endapan dari larutan. Dilarutkan CMC hasil re-presipitasi dengan 100 ml aseton. Disaring CMC tersebut, dibungkus dengan aluminium foil serta dikeringkan di dalam oven pada suhu 60℃ selama 4 jam. Kemudian disimpan di dalam desikator (Hong, 2013).

3.4.5 Analisa Gugus Fungsi dengan Spektroskopi FT-IR

Sampel dipreparasi dalam bentuk bubur (mull). Bubur diperiksa dalam sebuah film tipis yang diletakkan di antara lempengan – lempengan garam yang datar. Pengujian dilakukan dengan menjepit film hasil campuran pada tempat sampel. Kemudian film diletakkan pada plat ke arah sinar infra merah. Hasilnya akan direkam kertas berkala berupa aliran kurva bilangan gelombang 4000-200 cm-1 terhadap intensitas.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

3.4.6 Analisa Kualitatif Carboxymethyl Cellulose (CMC)

Ditimbang sebanyak 0,5 g CMC dimasukkan ke dalam beaker glass, kemudian ditambahkan 50 ml aquadest. Dipanaskan pada suhu 60 – 70℃ selama 20 menit sambil diaduk sesekali untuk membuat larutan homogen. Didinginkan larutan dan digunakan sebagai larutan uji. Dibagi larutan ke dalam tiga tabung reaksi.

Tabung I:

- dimasukkan 5 ml larutan uji - ditambahkan 10 ml aseton - dikocok perlahan

- dicatat hasilnya (jika (+) dihasilkan endapan berwarna putih) Tabung II:

- dimasukkan 5 ml larutan uji

- ditambahkan 5 ml larutan CuSO4 1,2N - dikocok perlahan

- dicatat hasilnya (jika (+) dihasilkan endapan berwarna biru muda) Tabung III:

- dimasukkan 1 ml larutan uji - diencerkan dengan 1 ml aquadest - ditambahkan 5 tetes 1-naftol

- dimiringkan tabung sambil dialirkan 2 mL asam sulfat

- dicatat hasilnya (jika (+) dihasilkan permukaan berwarna merah keunguan) (COEI-1-CMC, 2009).

3.4.7 Penambahan Carboxymethyl Cellulose (CMC) pada Dehumidified Ditambahkan CMC dengan konsentrasi 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04% dan 0,05% pada setiap 50 ml madu dehumidified. Dihitung lama waktu madu dehumidified kontrol (tanpa penambahan CMC) mulai berkristal, dihitung berat endapan madu dehumidified setelah melewati waktu mengendap dan analisa kualitas madu dehumidified.

26

3.4.8 Analisa Kualitas Madu

3.4.8.1 Uji Aktivitas Enzim Diastase

Ditimbang sebanyak 5 g madu kedalam beaker glass, kemudian ditambahkan 15 ml aquadest dan 1,5 ml larutan NaCl 0,1 M. Diaduk hingga larutan homogen.

Kemudian dimasukkan larutan kedalam labu ukur 25 ml dan diencerkan hingga garis batas. Dipipet sebanyak masing-masing 8 ml larutan kedalam dua tabung reaksi.

Dimasukkan dua tabung reaksi tersebut selama 10 menit kedalam penangas air bersuhu 40℃ dengan waktu interval 5 menit untuk tabung reaksi pertama dan waktu interval 10 menit untuk tabung reaksi kedua. Ditambahkan 3 ml larutan pati 1% ke dalam masing-masing tabung reaksi secara perlahan melalu dinding. Setelah melewati interval waktu yang ditentukan, dipipet 1 ml larutan dan dimasukkan kedalam labu ukur 25 ml berisi 10 ml larutan iod 0,0007 N didalamnya. Diencerkan hingga garis batas. Diuji absorbansi larutan menggunakan alat spektrofotometer UV-Visible dengan panjang gelombang 600 nm. (SNI 3545-2013).

3.4.8.2 Uji Kadar Air

Pengujian kadar air pada madu menggunakan refraktometer dengan pembacaan nilai indeks bias madu pada suhu 20^oC. Kadar kandungan air dalam madu disesuaikan dengan membandingkan nilai indeks bias dan air pada tabel yang terlampir (SNI 3545-2013).

3.4.8.3 Uji Bilangan asam

Ditimbang sebanyak 10 g madu. Dimasukkan kedalam labu erlenmeyer dan dilarutkan dengan 75 ml aquadest. Ditambahkan 4 - 5 tetes indikator phenoplhtalein.

Dititar dengan larutan NaOH 0,1 N sampai titik akhir yang tetap selama 10 detik.

Dicatat volume NaOH 0,1 N yang digunakan untuk titrasi. Hitung bilangan asam dalam madu dengan menggunakan rumus berikut (SNI 3545-2013).

Bilangan asam = ^{𝑎 . 𝑏}

𝑐 x 1000 (ml N NaOH/kg)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Keterangan:

a adalah volume NaOH 0,1 N yang digunakan dalam titrasi, ml.

b adalah normalitas NaOH 0,1 N.

c adalah bobot contoh, gram.

3.4.8.4 Viskositas

Dirangkai alat Viskometer Ostwald sedemikian rupa, kemudian dimasukkan 10 ml aquadest ke dalam alat Viskometer Ostwald dengan menggunakan bola karet, dihisap larutan aquadest tersebut sampai garis tanda yang ada, kemudian dihentikan hisapan. Diukur waktu yang diperlukan aquadest untuk turun dari batas atas sampai batas bawah. Kemudian dimasukkan 10 ml madu kontrol tanpa CMC, dengan tahap yang sama seperti di atas yang dilakukan berulang sebanyak 3 kali dan dilakukan hal yang sama untuk madu dengan variasi konsentrasi CMC 0,01%; 0,02%; 0,03%;

0,04%; 0,05% dan kontrol. Dihitung viskositasnya.

3.4.8.5 Organoleptik

Uji organoleptik pada madu berdasarkan Standar Nasional Indonesia 3545:2013 dalam kategori bau dan rasa. Panelis diberikan madu dehumidified yang diberi kode dan melakukan uji. Jika madu dehumidified memiliki bau dan rasa khas madu maka hasil dinyatakan “normal” dan jika tidak mendapatkan bau dan rasa khas madu maka hasil tidak dinyatakan “tidak normal”.

28

3.5 Bagan Penelitian

3.5.1 Penyiapan Serat Halus Tandan Kosong Kelapa Sawit

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

3.5.2 Isolasi 𝜶-selulosa dari Serat Kering Tandan Kosong Kelapa Sawit (Ohwoavworhua, 2009)

30

3.5.3 Pembuatan Carboxymethyl Cellulose (CMC) (Bono, et al. 2009)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

3.5.4 Pemurnian Carboxymethyl Cellulose (CMC) (Hong, 2013)

32

3.5.5 Analisa Kualitatif Carboxymethyl Cellulose (CMC) (COEI-1-CMC:2009)

3.5.6 Penambahan Carboxymethyl Cellulose (CMC) pada Madu Dehumidified

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

3.5.7 Analisa Kualitas Madu

3.5.7.1 Uji Aktivitas Enzim Diastase (SNI 3545-2013)

34

3.5.7.2 Uji Kadar Air (SNI 3545-2013)

3.5.7.3 Uji Bilangan Asam (SNI 3545-2013)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

3.5.7.4 Uji Viskositas

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

4.1.1 Hasil Isolasi 𝜶-Selulosa dari Serbuk Tandan Kosong Kelapa Sawit

Isolasi 𝛼-selulosa dari serbuk tandan kosong kelapa sawit meliputi proses delignifikasi, pemutihan dan pemurnian. Dari proses tersebut diperoleh 𝛼-selulosa yang berwarna putih. Sebanyak 75 gram serbuk tandan kosong kelapa sawit yang digunakan didapatkan sebanyak 23 gram α-selulosa murni (30,667% dari massa awal serat tandan kosong kelapa sawit). Hasil isolasi α-selulosa murni dapat dilihat pada Gambar 4.1 berikut ini.

Gambar 4.1 Hasil isolasi α-selulosa murni

4.1.2 Hasil Pembuatan Carboxymethyl cellulose (CMC)

Pembuatan karboksimetil selulosa (CMC) yaitu melalui proses alkalisasi, dimana 𝛼-selulosa ditambahkan isopropanol, NaOH 17,5% dan proses karboksimetilasi dengan penambahan natrium monokloro asetat, selanjutnya direndam dengan methanol. Kemudian kristalnya dinetralkan dengan asam asetat.

Dicuci dengan etanol 70%. Lalu dikeringkan didalam oven. Selanjutnya dilakukan

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

pemurnian lebih lanjut dengan proses sentrifugasi akan menghasilkan serbuk CMC berwarna putih. Hasil pembuatan Carboxymethyl cellulose (CMC) dari 𝛼-selulosa berasal dari serat tandan kosong kelapa sawit dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 CMC dari 𝛼-selulosa tandan kosong kelapa sawit

Dari 5 gram 𝛼 – selulosa yang digunakan telah diperoleh 8,3817 gram CMC.

Dari CMC yang telah didapatkan, digunakan 5 gram CMC untuk proses pemurnian selanjutnya diperoleh 3,066 gram CMC yang lebih murni. Hasil pembuatan Carboxymethyl cellulose (CMC) yang diperoleh dari penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3 Carboxymethyl Cellulose (CMC) murni

38

4.1.3 Hasil Analisa Kualitatif Carboxylmethyl Cellulose (CMC)

CMC yang telah didapatkan diuji secara kualitatif dengan penambahan beberapa pereaksi kimia dan mengalami perubahan warna yang sesuai dengan literatur. Beberapa pereaksi kimia yang digunakan antara lain sebagai berikut:

1. Aseton

Gambar 4.4 Uji kualitatif CMC + aseton

Dalam literatur, CMC yang dilarutkan dengan aquadest dan ditambahkan dengan aseton maka akan membentuk flokulan putih. Dari Gambar 4.4 dapat dilihat uji kualitatif dari CMC yang dihasilkan dalam penelitian ini memberikan uji positif yaitu membentuk flokulan berwarna putih.

2. CuSO4 (aq) 1,2 N

Gambar 4.5 Uji kualitatif CMC + CuSO4 (aq) 1,2 N

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Dalam literatur, uji kualitatif CMC yang dilarutkan dengan aquadest dan ditambahkan dengan CuSO4(aq) 1,2 N akan membentuk flokulan biru, dan uji kualitatif dari CMC yang dihasilkan dalam penelitian ini memberikan uji positif membentuk flokulan berwarna biru seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.5.

3. 1-naftol + H2SO4(p)

Gambar 4.6 Uji kualitatif CMC + 1-naftol + H2SO4(p)

Dalam literatur, uji kualitatif CMC yang dilarutkan dengan aquadest, ditambahkan dengan 1-naftol dan H2SO4(p) akan membentuk cincin ungu, dan uji kualitatif dari CMC yang dihasilkan dalam penelitian ini memberikan uji positif membentuk cincin ungu seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.6.

40

4.1.4 Hasil Analisa Gugus Fungsi dengan Spektroskopi FTIR

Gambar 4.7 Spektrum FTIR 𝛼-selulosa dari Tandan Kosong Kelapa Sawit dan 𝛼-selulosa Komersil

Gambar 4.8 Spektrum FTIR CMC dari Tandan Kosong Kelapa Sawit dan CMC Komersil

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Tabel 4.1 Bilangan gelombang 𝛼-selulosa komersil, 𝛼-selulosa dari tandan kosong kelapa sawit, CMC komersil, CMC dari tandan kosong kelapa sawit

Bilangan Gelombang (cm^-1) α-Selulosa

3410,15 3439,89 3448,72 3272,30 Stretching O-H 2900,94 2891,18 2924,09 2915,60 Stretching C-H

- - 1635.64 1584.91 Asymmetric C=O

4.1.5 Hasil Penambahan Carboxymethyl Cellulose (CMC) pada Madu Dehumidified

Madu dehumidified ditambahkan CMC dengan variasi konsentrasi 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, 0,05% dan juga tanpa penambahan CMC sebagai kontrol.

Dari pengamatan, endapan terbentuk dengan utuh setelah 48 jam, maka setelah 48 jam endapan dipisahkan dari cairan madu dan dihitung berat endapan tersebut yang hasilnya ditunjukkan pada Tabel 4.2.

42

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

Gambar 4.9 Penambahan CMC dengan konsentrasi (a) tanpa penambahan CMC ; (b) 0,01% ; (c) 0,02% ; (d) 0,03% ; (e) 0,04% ; (f) 0,05%

Tabel 4.2 Berat endapan madu dehumidified setelah penambahan CMC

No. Variasi Berat Endapan

1. Kontrol 12,7798 gram

2. 0,01% CMC 13,2503 gram

3. 0,02% CMC 13,5697 gram

4. 0,03% CMC 10,3427 gram

5. 0,04% CMC 11,8279 gram

6. 0,05% CMC 14,3242 gram

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

4.1.6 Hasil Analisa Kualitas Madu 4.1.6.1 Aktivitas Enzim Diastase

Dari hasil penelitian diperoleh nilai DN untuk aktivitas enzim diastase di dalam madu dehumidified yang terlihat pada Tabel 4.3

Tabel 4.3 Hasil Aktivitas Enzim Diastase setelah penambahan CMC No. Variasi Aktivitas Enzim Diastase

1. Kontrol 10 DN

2. 0,01% CMC 6,67 DN

3. 0,02% CMC 7,6 DN

4. 0,03% CMC 6 DN

5. 0,04% CMC 15 DN

6. 0,05% CMC 20 DN

4.1.6.2 Kadar Air

Dari hasil penelitian diperoleh kandungan kadar air di dalam madu dehumidified seperti terlihat pada Tabel 4.4

Tabel 4.4 Kadar air pada madu dehumidified setelah penambahan CMC

No. Variasi Kadar Air

1. Kontrol 20,4%

2. 0,01% CMC 18,0%

3. 0,02% CMC 17,8%

4. 0,03% CMC 17,6%

5. 0,04% CMC 17,4%

6. 0,05% CMC 16,8%

44

4.1.6.3 Bilangan Asam

Hasil penelitian untuk menguji bilangan asam di dalam madu dehumidified dapat dilihat pada Tabel 4.5

Tabel 4.5 Nilai 6pada madu dehumidified setelah penambahan CMC

No. Variasi Bilangan Asam

1. Kontrol 45

Dari hasil penelitian uji viskositas menggunakan metode Viskometer Ostwald didapat hasil pada tabel 4.6

Tabel 4.6 Nilai viskositas madu dehumidified setelah penambahan CMC

No. Variasi Viskositas (cp)

1. Kontrol 30,385 x 10²

Uji organoleptik untuk penambahan madu dehumidified dengan CMC meliputi uji rasa khas madu dan uji bau khas madu (SNI 3545:2013) yang dilakukan panelis tidak terlatih sebanyak 25 orang. Hasil uji organoleptik rasa dapat dilihat pada Tabel 4.7 dan hasil uji organoleptik bau dapat dilihat pada Tabel 4.8.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Tabel 4.7 Hasil uji organoleptik rasa madu setelah penambahan CMC

Parameter Uji Kontrol 0,01% 0,02% 0,03% 0,04% 0,05%

Khas Madu 20 20 15 18 22 17

Tidak Khas

Madu 5 5 10 7 3 8

Tabel 4.8 Hasil uji organoleptik bau madu setelah penambahan CMC

Parameter Uji Kontrol 0,01% 0,02% 0,03% 0,04% 0,05%

Khas Madu 14 18 11 13 18 17

Tidak Khas

Madu 11 7 14 12 7 8

4.2 Pembahasan

4.2.1 Isolasi 𝜶 - Selulosa dari Tandan Kosong Kelapa Sawit

Tahapan pertama dalam proses isolasi α-selulosa adalah proses delignifikasi menggunakan HNO3 3,5% dan NaNO2 yang bertujuan menghilangkan lignin dari serbuk tandan kosong kelapa sawit dalam bentuk nitrolignin. Hasil delignifikasi tersebut kemudian dilakukan proses swelling menggunakan NaOH 2% dan Na2SO3

2%, proses ini membuat serat dari selulosa membengkak dan membuka pori-pori selulosa sehingga zat-zat pengotor yang tidak diinginkan keluar. Selulosa yang telah mengalami proses swelling ini berwarna kuning kecoklatan. Oleh karena itu dilakukan proses pemutihan dengan menggunakan NaOCl 17,5% sehingga dihasilkan selulosa berwarna putih (Ohwoavworhua, 2005).

Selulosa yang diperoleh tersebut terdiri dari 𝛼, 𝛽, dan 𝛾 – selulosa maka untuk memperoleh 𝛼-selulosa dipisahkan menurut kelarutannya dalam NaOH 17,5%, dimana 𝛼-selulosa tidak larut dalam NaOH 17,5% sedangkan 𝛽-selulosa dan 𝛾-selulosa larut dalam NaOH 17,5%. Endapan 𝛼-𝛾-selulosa yang dihasilkan pada tahap ini berwarna kuning. Untuk menghilangkan warna tersebut maka dilakukan pemutihan menggunakan H2O2 10% sehingga berubah menjadi berwarna putih, kemudian dikeringkan di dalam oven pada suhu 60℃. Dari penelitian ini didapatkan

46

sebanyak 23 gram α-selulosa murni (30,667% dari massa awal serat tandan kosong kelapa sawit).

4.2.2 Pembuatan Carboxymethyl cellulose (CMC)

Pembuatan carboxymethyl cellulose (CMC) melalui 2 tahap. Tahap pertama adalah proses alkalisasi. Alkalisasi dilakukan dengan NaOH bertujuan untuk mengaktifkan gugus-gugus OH pada molekul selulosa dan mengembangkan selulosa.

Proses alkalisasi 𝛼-selulosa menggunakan isopropanol dan NaOH 17,5% dengan pengadukan selama 1 jam pada suhu 30℃. Pada proses ini dilakukan untuk membuat 𝛼-selulosa berubah menjadi alkali selulosa dalam suasana alkali yang dibuat oleh pelarut isopropanol dan sumbangan gugus Na⁺ dari NaOH 17,5% yang digunakan.

Reaksi alkalisasi 𝛼 – selulosa dapat lihat pada gambar 4.10.

Gambar 4.10 Reaksi Alkalisasi 𝛼–selulosa dengan Menggunakan Isopropanol dan NaOH (Latif, A et al. 2007)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Tahap kedua adalah proses karboksimetilasi atau eterifikasi dengan menggunakan natrium kloro asetat dengan pengadukan selama 2 jam pada suhu 55℃. Menurut Bono et al bahwa semakin lama waktu reaksi akan meningkatkan degradasi polimer dan akan mereduksi nilai DS dengan baik. Penambahan natrium kloro asetat menyebabkan terjadinya substitusi gugus antara gugus Na⁺ pada alkali selulosa dengan CH2COONa pada natrium kloro asetat. Dimana gugus Na⁺ pada alkali selulosa akan berikatan Cl^- dari natrium kloro asetat. Sedangkan gugus metilen dari natrium kloro asetat yang bersifat elektrofilik akan diserang oleh ion O -yang bersifat nukleofilik dan membentuk CMC. Reaksi karboksimetilasi atau eterifikasi alkali selulosa menjadi karboksimetil selulosa dapat di lihat pada Gambar 4.11.

Gambar 4.11 Reaksi karboksimetilasi atau eterifikasi alkali selulosa menjadi karboksimetil selulosa (Latif, A et al. 2007)

Adanya gugus OH^- dan berbagai penambahan, mulai dari isopropanol dan NaOH menyebabkan suasana campuran CMC menjadi bersifat lebih basa sehingga perlu dilakukan penetralan menggunakan CH3COOH 90% hingga pH = 6-8, kemudian dilakukan penyaringan untuk memisahkan endapan yang terbentuk dengan filtratnya. Endapan tersebut kemudian di cuci dengan etanol untuk menhilangkan hasil samping produk yang tidak diinginkan berupa NaCl yang masih melekat pada CMC sehingga CMC yang dihasilkan lebih murni (Latif, A et al. 2007).

48

Selanjutnya dilakukan proses sentrifugasi selama 1 menit dengan kecepatan 4000 rpm untuk menetralkan dan menghilangkan sisa-sisa asam pada proses sebelumnya serta ditambahkan aseton untuk menguapkan sisa air yang melekat pada CMC kemudian dikeringkan didalam oven pada suhu 60℃ (Hong, 2013). Dari penelitian ini diperoleh 3,066 gram CMC yang lebih murni dari 5 gram 𝛼–selulosa yang digunakan.

4.2.3 Analisa Kualitatif Carboxymethyl Cellulose (CMC)

Pada pembuatan Carboxymethyl Cellulose (CMC) hasil yang diperoleh dilakukan analisa kualitatif yang bertujuan untuk memastikan bahwa senyawa yang dibuat memang merupakan uji positif senyawa Carboxymethyl Cellulose (CMC) menggunakan pereaksi spesifik. Hal ini sesuai berdasarkan literatur dari COEI-1-CMC:2009 yang menunjukkan bahwa jika ada penambahan pereaksi kimia lain seperti aseton yang akan membentuk flokulan putih, penambahan CuSO4 1,2 N yang akan membentuk flokulan biru dan aquadest + 1 naftol + H2SO4(p) akan membentuk cincin ungu maka CMC yang dihasilkan adalah positif. Pemanasan CMC dengan air pada analisa kualitatif ini dilakukan pada suhu 60 - 70 ℃ bertujuan untuk melarutkan CMC secara sempurna kedalam air sehingga ketika diuji dengan pereaksi yang ada langsung memberikan hasil yang sesuai.

4.2.4 Analisa Gugus Fungsi Dengan Spektroskopi FTIR

Fourier Transform Infra Red (FT-IR) menganalisa struktur kimia dengan cara mengidentifikasi gugus fungsi yang muncul pada setiap sampel yang dianalisa. Dari hasil analisis FTIR untuk kedua spektrum 𝛼-selulosa tandan kosong kelapa sawit dan 𝛼-elulosa komersil tidak terdapat perbedaan yang mencolok antara pita 𝛼-selulosa komersil dan 𝛼-selulosa tandan kosong kelapa sawit. Hal ini dikarenakan keduanya sama-sama berasal dari selulosa.

Gugus –OH muncul pada bilangan gelombang 3417 cm^-1 yang menunjukkan vibrasi ulur –OH (Pescok et al 1976). Dari spektra FTIR, terdapat pita yang melebar pada daerah 3410,15, 3448,72 dan 3272,30 cm^-1 yang menunjukkan adanya vibrasi regangan O-H dari alkohol dalam molekul selulosa, yang diikuti oleh vibrasi

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

regangan C-H dari rantai alkana pada daerah serapan 2900,94, 2891,18 dan 2915,60 cm^-1. Selain itu, puncak vibrasi juga terlihat pada daerah serapan 1319,31, 1334,74 dan 1334,74 cm^-1 serta 1056,99, 1018,89, dan 1026,13 cm^-1 yang menunjukkan adanya regangan C-O di dalam cincin selulosa (Nacos et al. 2006; Garside et al.

2003). Sedangkan vibrasi ayunan C-H dari selulosa terdapat pada daerah serapan 894,09 dan 896,10 cm^-1 yang menunjukkan adanya ikatan 𝛽-glikosida yang merupakan penghubung antar unit glukosa pada selulosa pada struktur tersebut (Alemdar et al. 2008). Dari hasil analisis FTIR tersebut dapat diperoleh kesimpulan bahwa 𝛼-selulosa komersil dan 𝛼-selulosa tandan kosong kelapa sawit benar merupakan senyawa selulosa.

Pada spektrum FTIR dari karboksimetil selulosa komersil, dan karboksimetil selulosa tandan kosong kelapa sawit terlihat perubahan puncak serapan. Dari spektrum FTIR, daerah serapan 1635,64, dan 1584,91 serta 1427,32 dan 1410,08 menunjukkan adanya vibrasi regangan COO^- karboksil dan ikatan CH2 yang berasal dari gugus ester. Menurut Pescok et al (1976), gugus karboksil dan garamnya menunjukkan dua puncak serapan pada bilangan gelombang antara 1600 – 1640 cm^-1 dan 1400 – 1450 cm^-1 yang mengindikasikan kehadiran substituen karboksil. Hal tersebut menunjukkan ciri khas dari senyawa karboksimetil selulosa yang mengandung gugus karboksil hasil substitusi antara senyawa natrium kloro asetat dan selulosa. Berdasarkan hasil FTIR tersebut dapat diperoleh kesimpulan bahwa karboksimetil selulosa komersil, dan karboksimetil selulosa tandan kosong kelapa sawit adalah benar senyawa karboksimetil selulosa.

50

4.2.5 Penambahan Carboxymethyl Cellulose (CMC) pada Madu Dehumidified

4.2.5 Penambahan Carboxymethyl Cellulose (CMC) pada Madu Dehumidified