STEAM EXPLOSION SEBAGAI PERLAKUAN PENDAHULUAN PADA ISOLASI SELULOSA PELEPAH KELAPA SAWIT (Elaeis gueneensis Jacq) MENGGUNAKAN METODE ALKALI

HELGA N. URSULA, Dr. Ir. Supriyadi, MSc; Prof. Dr. Ir. Supriyanto, MS

2018 | Tesis | S2 Teknologi Hasil Perkebunan

Pelepah kelapa sawit (Elaeis gueneensis Jacq) merupakan salah satu sumber lignoselulosa potensial yang melimpah di Indonesia dengan kandungan selulosa >34%. Proses isolasi selulosa dari bahan lignoselulosa terhambat oleh sifat recalcitrant akibat ikatan yang sangat erat antar komponen penyusunnya. Guna merusak struktur lignoselulosa perlu dilakukan perlakuan pendahuluan. Steam explosion merupakan metode perlakuan pendahuluan yang dikenal efisien dan efektif dalam merusak ikatan lignoselulosa sehingga proses isolasi lebih mudah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh perlakuan pendahuluan steam explosion dan konsentrasi NaOH yang digunakan terhadap karakteristik selulosa yang dihasilkan dari pelepah kelapa sawit (Elaeis gueneensis Jacq). Pelepah sawit kering berukuran 10 dan 40 mesh diberi perlakuan dengan steam explosion dengan variasi suhu 100oC, 120oC dan 140oC sebelum diekstraksi menggunakan NaOH dengan konsentrasi 5%, 10% dan 15% dilanjutkan dengan proses bleaching menggunakan NaOCl 3% dan Na Metabisulfit 3%. Kadar selulosa, hemiselulosa dan lignin setelah proses steam explosion digunakan sebagai penentu perlakuan terbaik. Pelepah kelapa sawit berukuran 40 mesh dengan suhu steam 140oC menunjukkan kadar selulosa tertinggi yaitu sebesar 46,33% dengan kadar hemiselulosa dan lignin terendah yaitu 13,42% dan 13,63%. Steam explosion berhasil menyediakan selulosa dalam bentuk fiber yang memiliki kemampuan menahan air dan minyak yang lebih tinggi dibandingkan selulosa yang diisolasi tanpa perlakuan steam explosion. Perlakuan konsentrasi NaOH yang lebih tinggi menghasilkan fibrilasi selulosa yang lebih tinggi. Kondisi optimum proses isolasi selulosa dari pelepah kelapa sawit hasil steam explosion adalah menggunakan larutan NaOH 15% dg rendemen 44,89%, kadar selulosa 70,26%, kadar abu 0,11%, lightness 64,8, water holding capacity (WHC) 9,01 g air/g, dan oil holding capacity (OHC) 7,36 g oil/g.

The oil palm (Elaeis gueneensis Jacq) fronds is one of the most abundant sources of lignocellulosic in Indonesia which contain cellulose more than 34%. The isolation of cellulose from lignocellulosic materials hampered by the recalcitrant properties due to very tight bonds between its constituent components. An appropiate pretreatment method is required to overcome this recalcitrance. Steam explosion known as an efficient and effective pretreatment in breaking lignocellulose bonds. This work aims to study the effect of steam explosion as a pretreatment method and the NaOH concentration for delignification on cellulose characteristics of oil palm fronds. Dried oil palm fronds of 10 and 40 mesh were treated by steam explosion at temperature 100oC, 120oC and 140oC followed by alkaline delignification using NaOH at concentration 5%, 10% and 15% and bleached with NaOCl 3% dan Na Metabisulfit 3%. Forty mesh oil palm fronds and steam explosion at temperature of 140oC showed the best methode for producing cellulose with the lowest hemiselulose content. Therefore, this condition was choosed to optimize the concentration of NaOH for delignification purpose. The concentration of NaOH used were 5%, 10% and 15%. The NaOH concentration of 15% resulted cellulose with higher Water Holding Capacity (WHC) and Oil Holding Capacity (OHC) and fibrous cellulose.

Kata Kunci : steam explosion, cellulose isolation, NaOH concentration