1. Home
  2. Vol 25, No 1 (2024)
  3. Afifah

Optimasi Delignifikasi Kulit Singkong (Manihot Esculenta) Dengan Pelarut Basa NaOH Menggunakan Metode Response Surface Methodology (RSM)

Dini Nur Afifah, adam mufarij, Tantri Analisawati sudarsono, Ardi Wiranata

Abstract


Kulit singkong (Manihot esculenta) merupakan bagian tubuh tumbuhan singkong yang cenderung menjadi limbah karena mengandung sianida yang hingga 618.2 mg/Kg. Dalam rangka mengurangi potensi pencemaran limbah kulit singkong maka digali potensi yang terkandung di dalamnya. Berdasarkan analisis yang telah dilakukan pada penelitian sebelumnya diketahui bahwa kulit singkong dapat mengandung selulosa hingga 33%. Adanya kondisi tersebut menyebabkan terbukanya peluang kebermanfaatan kulit singkong sebagai sumber selulosa yang dapat dikembangkan lebih lanjut menjadi material biopolymer ramah lingkungan. Tantangan pengembangan material berbasis selulosa dari limbah pertanian adalah adanya struktur lignoselulosa yang menghambat penetrasi reagen kimia. Oleh karenanya perlu dilakukan proses delignifikasi untuk memecah struktur lignoselulosa, sehingga menurunkan kadar lignin. Pada penelitian ini proses delignifikasi dilakukan dengan metode alkali dengan basa NaOH. Optimasi proses dengan melibatkan variabel terikat berupa konsentrasi NaOH (%), rasio solid/liquid(S/L), waktu (menit) dan suhu (°C) dilakukan dengan metode Response Surface Methodology (RSM) model Central Composite Design. Hasil analisis desirability mendapatkan kondisi optimum delignifikasi kulit singkong dengan pelarut basa NaOH, yaitu: konsentrasi NaOH 8.14%, rasio S/L 6.6, suhu reaksi sebesar 90°C dan lama reaksi selama 111 menit. Proses delignifikasi dengan kondisi tersebut diprediksi akan menghasilkan serbuk kulit singkong dengan kadar selulosa, hemiselulosa, dan lignin berturut-turut sebesar 68.27%; 6.21%; 0.98%.


Keywords


Delignifikasi Kulit Singkong Alkali Lignin

References


1. Sari . Kadar Asam Sianida Dan Kandungan Gizi Pada Dendeng Dari Limbah Kulit Singkong. Jurnal Dunia Gizi.2018;1(1)

2. Lismeri L, Parlindungan A. Memanfaatkan Singkong Menjadi Tepung Mocaf untuk Pemberdayaan Masyarakat Sumberejo. Teknologi Kimia Dan Industri. 2011;10:1–4.

3. Afifah DN, Damajanti N, Mustholidah M. Delignification of Cassava Peel by Using Alkaline Hydrogen Peroxide Method : Study of Peroxide Concentration , Solid / Liquid Ratio , and pH. J.Tek.Kim.Ling. 2022;6(2):128–37.

4. Rojith G, Bright Singh IS. Hydrogen Peroxide Pretreatment Efficiency Comparison and Characterization of Lignin Recovered from Coir Pith Black Liquor. Journal of Environmental Research and Development. 2013;7(4):1333–9.

5. Li P, Ji H, Shan L, Dong Y, Long Z, Zou Z, et al. Insights into delignification behavior using aqueous p-toluenesulfonic acid treatment: comparison with different biomass species. Cellulose. 2020;27:10345–58.

6. Puspitasari KMD, Suwandi S, Bharata HA. Proses Pembuatan Bioetanol dari Jerami Padi dengan Metode SSF Delignifikasi Asam dan Metode SHF. eProceedings of Engineering. 2018;5(1).

7. Marques FP, Soares AKL, Lomonaco D, e Silva LMA, Santaella ST, de Freitas Rosa M, et al. Steam explosion pretreatment improves acetic acid organosolv delignification of oil palm mesocarp fibers and sugarcane bagasse. Int J Biol Macromol. 2021;175:304–12.

8. Bilal M, Asgher M, Iqbal HMN, Ramzan M. Enhanced bio-ethanol production from old newspapers waste through alkali and enzymatic delignification. Waste Biomass Valorization. 2017;8:2271–81.

9. Tsalagkas D, Börcsök Z, Pásztory Z, Gogate P, Csóka L. Assessment of the papermaking potential of processed Miscanthus× giganteus stalks using alkaline pre-treatment and hydrodynamic cavitation for delignification. Ultrason Sonochem. 2021;72:105462.

10. Li M, Pattathil S, Hahn MG, Hodge DB. Identification of features associated with plant cell wall recalcitrance to pretreatment by alkaline hydrogen peroxide in diverse bioenergy feedstocks using glycome profiling. RSC Adv. 2014;4(33):17282–92.

11. Oktarina Sari E, Wulandari Putri R, Waluyo U, Tedi Andrianto D. Pengaruh Konsentrasi NaOH Terhadap Kadar Selulosa pada Proses Delignifikasi dari Serat Kapuk sebagai Bahan Baku Biodegradeble Plastic Berbasis Selulosa Asetat. Seminar Nasional AVoER XII. 2020;(December).

12. Dwi Veptiyan E, Apriani M, Eka Mayangsari N. National Conference Proceeding on Waste Treatment Technology Pengaruh Waktu Delignifikasi terhadap Karakteristik Selulosa dari Daun Nanas dan Jerami.

13. Sriana T, Dianpalupidewi T, Ukhrawi SMP, Nata IF. Pengaruh Konsentrasi Sodium Hydroxide (NaOH) pada Proses Delignifikasi Kandungan Lignoselulosa Serat (Fiber) Siwalan (borassus flabellifer) sebagai Bahan Dasar Pembuatan Bioethanol. Buletin Profesi Insinyur. 2021 Oct 7;4(2):49–52.

14. Jung W, Savithri D, Sharma-Shivappa R, Kolar P. Changes in lignin chemistry of switchgrass due to delignification by sodium hydroxide pretreatment. Energies (Basel). 2018;11(2):376.

15. Cheng YS, Zheng Y, Yu CW, Dooley TM, Jenkins BM, VanderGheynst JS. Evaluation of high solids alkaline pretreatment of rice straw. Appl Biochem Biotechnol. 2010;162:1768–84.

16. Datta R. Acidogenic Fermentation of Lignocellulose-Acid Yield and Conversion of Components. Biotechnol Bioeng. 1981;23(9):2167–70.

17. Rewini W, Kimia KJ. Kajian Tentang Isolasi Selulosa Mikrokristalin (SM) dari Limbah Tongkol Jagung. Jurnal Entropi. 2017;12(1):105–8.

18. Ischak NI, Fazriani D, Botutihe DN. Ekstraksi dan Karakterisasi Selulosa dari Limbah Kulit Kacang Tanah (Arachys hypogaea L.) Sebagai Adsorben Ion Logam Besi. Jambura Journal of Chemistry. 2021;3(1):27–36.


Full Text: PDF

DOI: 10.30595/techno.v25i1.19540

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN: 2579-9096