Studi awal fibrilasi selulosa bakteri menggunakan metode homogenisasi

Abstract

Selulosa merupakan polisakarida alami yang terdapat pada tumbuhan, jamur, maupun bakteri. Salah satu sumber selulosa bakteri adalah nata de coco yang diproduksi dari air buah kelapa. Nata de coco memiliki potensi yang cukup besar untuk dikembangkan dalam industri pengolahan pangan maupun non pangan karena Indonesia merupakan salah satu dari tiga besar penghasil kelapa pada Asian and Pacific Coconut Community (APCC) dengan produksi per tahun sebesar 15.429 juta buah dan area penanaman sebesar 3,8 juta hektar. Pemanfaatan selulosa bakteri menjadi nanoselulosa atau mikroselulosa dalam produk non pangan memiliki berbagai aplikasi baik dalam bidang industri maupun medis, sehingga diharapkan pembuatan nanoselulosa dari nata de coco dapat bermanfaat untuk bidang industri, sehingga dapat meningkatkan perekonomian Indonesia.

Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan sintesis selulosa bakteri berukuran mikro/nano dari nata de coco yang dapat digunakan untuk berbagai aplikasi, serta melakukan karakterisasi morfologi, derajat fibrilasi, dan hardness terhadap produk serat selulosa yang dihasilkan. Selain itu penelitian ini juga bertujuan untuk mempelajari pengaruh waktu dan kecepatan rotor proses homogenisasi terhadap karakteristik produk serat selulosa. Sebelum memasuki metode utama bubuk nata de coco diberikan perlakuan awal asam. Metode yang digunakan adalah proses homogenisasi bubuk nata de coco dengan memvariasikan waktu proses homogenisasi dan kecepatan rotor alat. Bubuk nata de coco dihomogenisasi pada kecepatan rotor 10.000, 20.000, dan 30.000 rpm selama 20, 40, dan 60 menit. Analisis yang dilakukan mencakup analisis bahan baku, yaitu analisis kadar air, protein, serat kasar, abu, lemak, dan karbohidrat serta analisis produk serat selulosa, yaitu derajat morfologi, fibrilasi, dan hardness.

Hasil percobaan menunjukkan bahwa semakin tinggi kecepatan rotor dan waktu homogenisasi, maka produk selulosa yang dihasilkan memiliki ukuran partikel yang semakin kecil, derajat fibrilasi yang semakin besar, dan hardness yang semakin besar. Konsentrasi asam yang digunakan dalam penelitian ini adalah HCl 1 M. Pembuatan serat selulosa pada kecepatan putar rotor homogenisasi 10.000-30.000 rpm dan waktu homogenisasi 20-60 menit menghasilkan rentang diameter antara 31,93 µm – 5,42 µm, nilai water retention value antara 525,58 % -773,75%, nilai yield of fibrillation antara 15,82% - 29,96%, dan nilai hardness antara 24 g - 464 g. Hasil percobaan ini menunjukkan bahwa proses pembuatan serat selulosa dengan laboratory homogenizer Wiggen Hauser D-500 sudah sesuai dengan kecenderungan hasil pembuatan serat selulosa dengan menggunakan homogenizer bertekanan tinggi.