Isolasi Selulosa dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Menggunakan Deep Eutectic Solvent (DES) Berbasis Kolin Klorida dan Asam Laktat

Hertantri Yulia Rahmi; Yuni Kusumastuti; Muslikhin Hidayat

doi:10.47767/sehati_abdimas.v7i1.912

Hertantri Yulia Rahmi Universitas Gadjah Mada, Departemen Teknik Kimia
Yuni Kusumastuti Universitas Gadjah Mada, Departemen Teknik Kimia
Muslikhin Hidayat Universitas Gadjah Mada, Departemen Teknik Kimia

DOI: https://doi.org/10.47767/sehati_abdimas.v7i1.912

Abstract

Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan limbah padat yang dihasilkan dari proses pengolahan minyak kelapa sawit. Berdasarkan penelitian Sudiyani et al. (2013), TKKS mengandung lignoselulosa dengan komposisi tinggi, yakni 37,26% selulosa, 14,62% hemiselulosa, 31,68% lignin, 6,69% abu dan 1,34% zat ekstraktif. Kandungan selulosa pada TKKS memiliki potensi untuk dimanfaatkan menjadi produk bernilai ekonomis, namun perlu dilakukan treatment untuk mengisolasi selulosa dari senyawa lainnya. Salah satu metode yang digunakan untuk isolasi selulosa adalah ekstraksi padat-cair atau delignifikasi menggunakan pelarut ramah lingkungan yaitu deep eutectic solvent (DES). Dalam penelitian ini, DES dibuat dengan mencampurkan Hydrogen Bond Acceptor (HBA) berupa kolin klorida dan Hydrogen Bond Donor (HBD) berupa asam laktat. Variabel penelitian meliputi rasio molar HBA:HBD yang bervariasi, yaitu 1:1, 1:5, dan 1:10 serta suhu ekstraksi 70, 90, dan 110oC. Hasil ekstraksi dianalisis menggunakan metode Chesson untuk menentukan variasi terbaik berdasarkan persentase selulosa dan lignin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi operasi dengan rasio molar HBA:HBD 1:10 pada suhu 110oC mampu menghasilkan selulosa tertinggi dan lignin terendah, masing-masing sebesar 59,45% dan 6,64%. Berdasarkan hasil ini, ekstraksi menggunakan deep eutectic solvent berbasis kolin klorida-asam laktat berpotensi digunakan sebagai salah satu metode ramah lingkungan dalam isolasi selulosa TKKS.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Dewanti, D. P. (2018). Potensi Selulosa dari Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit untuk Bahan Baku Bioplastik Ramah Lingkungan. Jurnal Teknologi Lingkungan, 81-88.

Fatriasari, W., Masruchin, N., & Hermiati, E. (2019). SELULOSA Karakteristik dan Pemanfaatannya. Jakarta: LIPI Press.

Hatta, M., Jafri, & Permana, D. (2014). PEMANFAATAN TANDAN KOSONG SAWIT UNTUK PUPUK ORGANIK PADA INTERCROPPING KELAPA SAWIT DAN JAGUNG. Jurnal Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian, 27-35.

Hidayat, M. S., Hasibuan, A., Harahap, B., & Nasution, S. P. (2022). Pemanfaatan Tandan Kosong Kelapa Sawit Sebagai Bahan Pupuk di PT Karya Hevea Indonesia. Jurnal Industri, Manajemen dan Rekayasa Sistem Industri, 52-58.

Hidayat, W., Rani, I. T., Yulianto, T., Febryano, I. G., Iryani, D. A., Hasanudin, U., . . . Haryanto, A. (2020). Peningkatan Kualitas Pelet Tandan Kosong Kelapa Sawit melalui Torefaksi Menggunakan Reaktor (COMB). Jurnal Rekayasa Proses, 169-181.

Hou, Y., Gu, Y., Zhang, S., Yang, F., Ding, H., & Shan, Y. (2008). Novel binary eutectic mixtures based on imidazole. Journal of Molecular Liquids, 154-159.

Lee, K. M., Quek, J. D., Tey, W. Y., Lim, S., Kang, H.-S., Quen, L. K., . . . Khoo, K. S. (2022). Biomass valorization by integrating ultrasonication and deep eutectic solvents: Delignification, cellulose digestibility and solvent reuse. Biochemical Engineering Journal, 1-8.

Li, A.-L., Hou, X.-D., Lin, K.-P., Zhang, X., & Fu, M.-H. (2018). Rice straw pretreatment using deep eutectic solvents with different constituents molar ratios: Biomass fractionation, polysaccharides enzymatic digestion and solvent reuse. Journal of Bioscience and Bioengineering, 1-9.

Maibam, P. D., & Goyal, A. (2022). Approach to an efficient pretreatment method for rice straw by deep eutectic solvent for high saccharification efficiency. Bioresource Technology, 1-8.

Pranolo, S. H., Waluyo, J., Ikbar, R., Damayanthy, R. A., Lestary, S., & Qadarusman, M. L. (2023). Application of Nanocrystal Cellulose Based on Empty Palm Oil Fruit Bunch as Glucose Biosensing. ASEAN Journal of Chemical Engineering, 360-369.

Quek, J. D., Lee, K. M., Lim, S., Tey, W. Y., Kang, H.-S., & Quen, L. K. (2019). Delignification of oil palm empty fruit bunch via ultrasound-assisted deep eutectic solvent pretreatment. International Conference on Sustainable Energy and Green Technology 2019 (pp. 1-6). IOP Publishing Ltd.

Shekaari, H., Zafarani-Moattar, M. T., Shayanfar, A., & Mokhtarpour, M. (2018). Effect of choline chloride/ethylene glycol or glycerol as deep eutectic solvents on the solubility and thermodynamic properties of acetaminophen. Journal of Molecular Liquids, 1222-1235.

Statistik, B. P. (2023). Statistik Kelapa Sawit Indonesia. Jakarta: Badan Pusat Statistik.

Sudiyani, Y., Styarini, D., Triwahyuni, E., Sudiyarmanto, Sembiring, K. C., Aristiawan, Y., . . . Han, M. H. (2013). Utilization of biomass waste empty fruit bunch fiber of palm oil for bioethanol production using pilot – scale unit. International Conference on Sustainable Energy Engineering and Application (pp. 31-38). Elsevier Ltd.

Tan, Y. T., Chua, A. S., & Ngoh, G. C. (2020). Evaluation on the properties of deep eutectic solvent-extracted lignin for potential aromatic bio-products conversion. Industrial Crops & Products, 1-10.

Yu, H., Xue, Z., Shi, R., Zhou, F., & Mu, T. (2022). Lignin dissolution and lignocellulose pretreatment by carboxylic acid based deep eutectic solvents. Industrial Crops & Products, 1-9.

Yue, X., Cao, Y., Wang, Y., Bao, H., & Xu, Y. (2022). Optimization of Deep Eutectic Solvents Extraction of Effective Components from Phellodendron chinense Schneid by Response Surface Methodology. International Journal of Chemical Engineering, 1-12.

Zhang, C.-W., Xia, S.-Q., & Ma, P.-S. (2016). Facile pretreatment of lignocellulosic biomass using deep eutectic solvents. Bioresource Technology, 1-5.