ABSTRAK
Penelitian tentang kajian penyediaan selulosa mikrokristal dari selulosa tandan kosong kelapa sawit (Elaesis guineensis) dengan metode hidrolisis menggunakan asam klorida (HCl) bertujuan untuk menentukan konsentrasi HCl dan suhu hidrolisis yang paling optimum dalam menghasilkan selulosa mikrokristal. Pembuatan selulosa mikrokristal terdiri dari dua tahap yaitu alkalisasi dan hidrolisis asam. Tahap alkalisasi dilakukan dengan merendam selulosa tandan kosong kelapa sawit dengan larutan NaOH 17,5% untuk menghasilkan α-selulosa, selanjutnya tahap hidrolisis asam dengan menghidrolisis α-selulosa pada berbagai konsentrasi HCl yaitu 2 N, 2,5 N, 3 N dan 3,5 N dengan variasi suhu hidrolisis yaitu 65°C, 70°C, 75°C dan 80°C untuk menghasilkan selulosa mikrokristal. Analisis yang dilakukan meliputi sifat-sifat fisikokimia melalui pengamatan organoleptik, uji pH, susut pengeringan, dan zat larut dalam air serta karakterisasi dengan menggunakan instrumen Fourier Transform Infrared (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD) dan Scanning Electron Microscopy (SEM) yang masing-masing dilakukan untuk mengetahui struktur molekul, indeks kristalinitas dan morfologi selulosa mikrokristal yang dihasilkan. Pada penelitian ini diperoleh kondisi optimum selulosa mikrokristal yang dihasilkan pada proses hidrolisis yaitu pada konsentrasi HCl 2,5 N suhu 75°C dengan sifat fisikokimia sebagai berikut : berbentuk serbuk halus dan berwarna putih, nilai pH 7, nilai zat larut dalam air 0,2%, nilai susut pengeringan 1,57% dan indeks kristalinitas sebesar 72,9% dan telah memenuhi persyaratan British Pharmacopeia 2009. Hasil karakterisasi dengan menggunakan instrumen FTIR (Fourier Transform Infrared) menunjukkan bahwa serapan gugus fungsi OH pada selulosa mikrokristal mengalami penurunan atau semakin rendah (3340cm-1) jika dibandingkan dengan serapan gugus fungsi OH pada selulosa TKKS dan α-selulosa. Serta terdapat regangan CH2 dari kelompok metoksil aromatik yang terdapat dalam selulosa mikrokristal mengalami peningkatan absorbansi. Hasil XRD menunjukkan bahwa selulosa mikrokristal berbentuk kristal dengan ditandai dua puncak maksimum yang relatif lebih tajam yaitu berada pada sudut (2θ) 20° dan 22°. Indeks kristalinitas selulosa mikrokristal pada konsentrasi 2,5 N pada 75°C adalah sebesar 72,9%. Sementara itu hasil SEM menunjukkan ukuran mikrofibril dari α -selulosa menjadi -selulosa mikrokristal menjadi semakin kecil.
Kata kunci : Tandan kosong kelapa sawit, selulosa mikrokristal, sifat fisikokimia, indeks kristalinitas.
THE STUDY OF PROVISION MICROCRYSTALLINE CELLULOSE FROM OIL PALM EMPTY FRUIT BUNCHES (Elaesis guineensis) BY HYDROLYSIS
METHOD USING HYDROCHLORIC ACID (HCL)
ABSTRACT
Research on the study of provision microcrystalline cellulose from oil palm empty fruit bunches (Elaesis guineensis) by hydrolysis method using hydrochloric acid (HCl) aims to determine the concentrations of HCl and most optimum temperature hydrolysis in producing microcrystalline cellulose. Making the microcrystalline cellulose is composed of two phases, they are alkalization and acid hydrolysis. Alkalization stage is done by soaking cellulose oil palm empty fruit bunches with 17.5% NaOH solution to produce α-cellulose, then acid hydrolysis stage is done by hydrolyzed α-cellulose with various concentrations HCl such as 2 N, 2,5 N, 3 N and 3,5 N and various temperature such as 65°C, 70°C, 75 °C and 80°C to produce microcrystalline cellulose. Analysis was conducted on the physicochemical properties through observation organoleptic, pH test, drying on loss, and substances soluble in water and characterization usingthe instrument such as Fourier Transform Infrared (FTIR), X-ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM) each conducted to determine the molecular structure, crystallinity index and morphology of microcrystalline cellulose produced. In this research, the optimum conditions resulting microcrystalline cellulose hydrolysis process is at concentration of HCl 2,5N 75 temperature which has characteristics such as powder form of fine and white, the pH value of 7, the value of water-soluble substances 0,2%, the value of drying shrinkage of 1,57% and has met the requirements of the British Pharmacopeia 2009. The result of characterization with FTIR shows that absorbance of OH group function at microcrystalline cellulose decrease or lower (3340 cm-1) than two other samples. Then there is CH2 streching from metoxcil aromatic group at microcrystalline cellulose also having decrease absorbance value. The result of XRD shows that microcrystalline cellulose is really crystal phase was indicated by two peaks which is relative sharper than two other samples exactly at angle (2θ) 20° and 22°. Crystallinity index of microcrystalline cellulose at concentration HCl 2,5 N 75 °C are 72.9%, meanwhile the resulf of SEM shows that microfibril size from microcrystalline cellulose has been changed to smaller than two other samples.
Keywords : Oil palm empty fruit bunches, microcrystalline cellulose, physicochemical, crystallinity index.
