Sintesis dan karakterisasi sodium karboksimetilselulosa dari tandan kosong kelapa sawit serta aplikasinya sebagai penstabil emulsi santan kelapa

ADISENO, Binardo, Dr. Ir. Djagal W. Marseno, M.Agr

2008 | Tesis | S2 Ilmu dan Teknologi Pangan

Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan hasil samping dari industri pengolahan minyak kelapa sawit (Crude Palm Oil) yang masih potensial sebagai sumber selulosa dalam pembuatan sodium karboksimetilselulosa. Tujuan dari penelitian ini adalah mencari proses optimum pembuatan sodium karboksimetilselulosa, mengkarakterisasi sodium karboksimetilselulosa yang diperoleh melalui parameter derajat substitusi (DS), tingkat kemurnian, rendemen, viskositas dan struktur sodium karboksimetilselulosa dengan menggunakan Fourier Transform Infra-Red (FTIR) spectroscopy dan X-Ray Diffraction serta menerapkan sodium karboksimetilselulosa tersebut sebagai penstabil dalam sistem emulsi pangan berupa santan kelapa. Penelitian ini dilaksanakan dengan mengekstraksi selulosa dengan menggunakan basa NaOH optimal yang diperoleh dari perlakuan awal yaitu konsentrasi 4% selama 3,5 jam pada temperatur 100ºC dan dilanjutkan dengan proses bleaching menggunakan NaOCl 5 % selama 3 jam pada temperatur 30ºC. Selulosa tersebut selanjutnya dialkalisasi dengan variasi konsentrasi NaOH antara 5 – 25% pada 25ºC selama 1 jam dan dilanjutkan dengan karboksimetilasi dengan penambahan sodium monoklorasetat (NaMCA) pada 55ºC selama 3 jam. Dari hasil penelitian didapatkan sodium karboksimetilselulosa terbaik menurut DS dalam batasan aplikasi untuk industri pangan yakni sodium karboksimetilselulosa dengan DS 0,77 yang mempunyai viskositas sebesar 152,5 cps dan tingkat kemurnian sebesar 95,83 %. Sodium karboksimetilselulosa tersebut disintesis dengan menggunakan perlakuan NaOH 10 % dan NaMCA 4 g. Pada spektra FTIR sodium karboksimetilselulosa tersebut didapatkan tambahan puncak pada bilangan gelombang 1.419 cm—1 dan 1.604 cm--1. Puncak ini menunjukkan adanya gugus karboksil pada sodium karboksimetilselulosa yang dihasilkan. Dalam sistem emulsi santan terbukti bahwa penambahan sodium karboksimetilselulosa sebanyak 1% menghasilkan kestabilan emulsi yang paling baik yaitu 96.4% dengan viskositas tertinggi sebesar 160 cps serta penampakan mikroskopik yang menunjukkan ukuran globula lemak yang lebih kecil dan rapat terdispersi dalam sistem emulsi.

Oil Palm Empty Fruit Bunches (EFB) is by products resulted from Crude Palm Oil (CPO) industries which are potential as a cellulose source for sodium Carboxy Methyl Cellulose (NaCMC) synthesis. The objectives of this research were to investigate the optimal condition of NaCMC synthesis and to characterize the obtained NaCMC for degree of substitution (DS), purity level, yield and viscosity. Then the structure of sodium NaCMC which has the highest DS in the range of food application regulation also investigated using Fourier Transform Infra-Red (FTIR) Spectroscopy and X-Ray Diffraction.The final objective was to applicate the NaCMC resulted as a stabilizer in food emulsion system, such as coconut milk. First stage of the research was cellulose extraction with 4% NaOH for 3.5 hours in 100ºC and then bleached with 5% NaOCl for 3 hours in 30ºC, which was the most optimal treatment from initial research. Second stage was cellulose alkalization using various NaOH concentration from 5-25% for 1 hours in 25ºC and addition of various amount of sodium monochloroacetate (NaMCA) into the slurry for 3 hours in 55ºC Results showed that the best NaCMC according to application range of food industry was NaCMC with DS 0.77, viscosity 152.5 cps and purity 95.83%. This product was synthesized using 10% NaOH and 4 gram NaMCA. Fourier Transform Infra-Red Spectroscopy shows that NaCMC has a new peak at wave number around 1.419 cm—1 and 1,604 cm-1. This peak showed the presence of carboxyl groups from carboxymethyl groups substituent. In application, addition of 1% NaCMC into coconut milk emulsion showed the best emulsion stability about 96.4% with the highest viscosity about 160 cps also shows smaller and closer fat globules in microstructure.

Kata Kunci : Selulosa,Sodium karboksimetilselulosa,Kelapa sawit,tandan kosong,Kelapa,santan, cellulose, sodium carboxy methyl cellulose, Oil Palm Empty Fruit Bunches, coconut milk