Studi awal sintesis mikroselulosa bakterial dengan metode homogenisasi

Abstract

Seiring dengan berkembangnya kesadaran manusia terhadap lingkungan, penggunaan material biodegradable mulai meningkat. Mikrsoselulosa merupakan salah satu material berbahan baku alami yang ramah lingkungan dan biodegradable yang dapat diproduksi menggunakan selulosa yang berasal dari tanaman, bakteri dan hewan uniseluler. Pada penelitian ini mikroselulosa yang diproduksi berbahan baku nata de coco yang merupakan hasil proses metabolisme bakteri pada proses fermentasi bakteri berbahan baku air kelapa. Penelitian ini dilakukan untuk menghasilkan selulosa bakteri berukuran mikro/nano dari nata de coco yang dapat diaplikasikan sebagai kertas dan untuk mempelajari pengaruh konsentrasi suspensi dan ukuran partikel selulosa awal terhadap karakteristik produk. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah homogenisasi dengan perlakuan awal asam. Percobaan pendahuluan dilakukan dengan pemanasan selulosa pada temperatur 45°C selama 60 menit menggunakan larutan HCI dengan konsentrasi yang divariasikan. Percobaan utama dilakukan menggunakan laboratory homogenizer Wiggen Hauser D-500 dengan kecepatan rotor 20.000 rpm selama 30 menit dengan memvariasikan konsentrasi suspensi dan ukuran partikel awal selulosa. Analisis yang dilakukan pada penelitian ini meliputi analisis proksimat bahan baku dan analisis produk berupa analisis morfologi, water retention value (WRV), yield of fibrilation (YF), dan sifat fungsional. Hasil percobaan pendahuluan menunjukkan bahwa produk dengan nilai WRV dan YF tertinggi didapatkan pada konsentrasi HCl 1M, oleh karena itu pada percobaan ini seluruh tahap perlakuan awal dilakukan dengan menggunakan larutan HCI 1 M. Hasil percobaan utama menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi suspensi dan semakin kecil ukuran partikel awal selulosa akan menghasilkan produk selulosa dengan ukuran partikel yang semakin kecil, serta nilai WR V dan YF yang semakin besar. Pembuatan serat selulosa pada kecepatan rotor 20.000 rpm selama 30 menit dengan variasi ukuran partikel awal 35-160 um dan konsentrasi suspensi 0,5-1,5% (b/v) menghasilkan produk dengan rentan diameter rata-rata 2,078-4,011 um, WRV911,088-1202,087% dan YF 12,442-24,465%. Hasil analisis fungsional menunjukkan terjadinya peningkatan pada nilai hardness seiring dengan penurunan diameter produk yang dianalisis. Nilai hardness yang didapatkan dari hasil analisis terdapat pada rentang 4043-4455,5 g. Produk terbaik didapatkan pada konsentrasi suspensi 1,5% dan ukuran partikel awal selulosa 35 um dengan ukuran diameter rata-rata produk sebesar 2,078 um, WRV1202,087%, YF 24,465% serta harness 4455,5 g.