Proses Delignifikasi Prosedur Penelitian 3. 3. 1 Penyediaan Serbuk Limbah Tandan Kelapa Muda

16. Indikator Universal E-Merck

3.3 Prosedur Penelitian 3. 3. 1 Penyediaan Serbuk Limbah Tandan Kelapa Muda

Limbah tandan kelapa yang digunakan adalah tandan kelapa muda yang berasal dari kelapa hibrida berumur kira – kira 3 tahun, yang diperoleh dari pedagang minuman es kelapa muda. Tandan kelapa muda yang sudah kering dirajang, dihaluskan, dan siap untuk proses selanjutnya.

3.3.2 Proses Delignifikasi

Sebanyak 75 gram limbah serbuk tandan kelapa muda dimasukkan kedalam beaker glass 2000 mL. Kemudian ditambahkan 1 Liter campuran asam nitrat 3,5 dan 0,1 gram natrium nitrit, lalu dicelupkan kedalam penangas air pada suhu 90ºC selama 2 jam. Dicuci dengan akuades sampai netral, kemudian disaring. Residu hasil penyaringan selanjutnya didigesti dengan 500 mL larutan natrium hidroksida 2 dan natrium sulfit 2 pada suhu 80ºC selama 1 jam, lalu dan dicuci dengan akuades sampai netral lalu disaring. 3. 3. 3 Proses Hidrolisa Dilakukan proses pemutihan terhadap residu hasil delignifikasi serat tandan kelapa dengan 500 mL larutan natrium hipoklorit 1,75 pada temperatur mendidih selama 30 menit hingga didapat α-selulosa. Setelah itu dilakukan pemurnian α-selulosa dari sampel dengan 500 mL larutan natrium hidroksida 17,5 pada suhu 90ºC selama 30 menit. Kemudian dicuci hingga netral lalu disaring. Selanjutnya residu α-selulosa tadi Universitas Sumatera Utara diputihkan dengan 500 mL larutan natrium hipoklorit 1,75 pada suhu 100ºC selama 15 menit. Dicuci dengan akuades, lalu disaring dan dikeringkan pada suhu 60ºC dalam oven sampai kering selama 4 jam, didinginkan kemudian ditimbang. 3. 3. 4 Pembuatan Selulosa Mikrokristal Sebanyak 10 gram serbuk α – selulosa dihidrolisis dengan 200 mL larutan asam klorida 2,5 N lalu direfluks pada suhu 100ºC selama 15 menit. Kemudian dilakukan pencucian dengan akuades sampai netral, lalu dikeringkan dalam oven pada suhu 60ºC sampai kering selama 4 jam, didinginkan lalu dihaluskan dengan ayakan dengan ukuran 100 - 120 mesh, kemudian ditimbang. Selanjutnya mikrokristal yang diperoleh dikarakterisasi sifat fisiko-kimianya yakni: pengujian FTIR, XRD, dan pengujian mikroskopik dengan SEM Ohwoavrhua dan Adelakun, 2005. 3. 3. 5 Pembuatan Spesimen Film Campuran Pati Tapioka dengan Gliserol Sebanyak 10 gram pati tapioka ditambahkan dengan 100 mL akuades dan 1,5 gram gliserol sambil diaduk hingga merata. Kemudian campuran dipanaskan hingga suhu 80ºC sampai mengental. Lalu hasilnya dicetak diatas kaca berukuran 30 x 30 cm yang telah dilapisi kertas aluminium foil, kemudian dikeringkan di dalam oven blower selama 24 jam. Film yang dihasilkan dianalisa dengan menggunakan FTIR, uji tarik, kadar air, uji WVTR, uji toksisitas, XRD, dan SEM. Universitas Sumatera Utara 3. 3. 6 Pembuatan Spesimen Film campuran Pati Tapioka dengan Gliserol dan Mikrokristal Selulosa Sebanyak 10 gram pati tapioka ditambahkan dengan 100 mL akuades lalu diaduk hingga merata lalu ditambahkan 1,5 gram gliserol dan 0,1 gram mikro kristal selulosa. Kemudian dipanaskan hingga suhu 80ºC sampai campuran mengental. Setelah campuran mengental diletakkan diatas kaca ukuran 30 x 30 cm yang telah dilapisi kertas aluminium foil, lalu matriks dikeringkan di dalam oven blower selama 24 jam. Dilakukan hal yang sama untuk variasi berat mikrokristal selulosa sebanyak 0,2 g; 0,3 g; 0,4 g; dan 0,5 g. Kemudian hasil dikarakterisasi dengan uji tarik, uji permukaan dengan SEM, analisis FTIR, uji kadar air, uji WVTR, analisis XRD, dan uji toksisitas. 3. 4. Karakterisasi Film Pati Tapioka dengan Gliserol dan MikroKristal Selulosa sebagai Bahan Pengisi

3. 4. 1 Uji KemuluranUji Tarik

Film hasil spesimen dipilih dengan ketebalan 0,1 mm dan dipotong membentuk spesimen untuk pengujian kemuluran. Gambar 3.1 Gambar Spesimen Uji Tarik 115 mm 64 mm 33 mm 6 mm 19 mm 25,5 mm Universitas Sumatera Utara Kedua ujung spesimen dijepit pada alat kemuluran kemudian dicatat perubahan panjang mm berdasarkan besar kecepatan 50 mmmenit Yazdani G, 2000. Dicatat harga tegangan maksimum F maks dan regangannya. Data pengukuran regan gan diubah menjadi kuat tarik δ t dan kemuluran ε. Harga kemuluran bahan dihitung dengan menggunakan rumus persamaan 5 di bawah ini : Kemuluran � = � −�� �� × 100 Dimana : l – lo = harga stroke ; lo = panjang awal Nilai kekuatan tarik bahan dihitung dengan persamaan 6 berikut : Kekuatan tarik Kgfmm 2 = ����� ����� ����� ��� � �� 2 Dimana : A = luas permukaan yang mendapat beban.

3. 4. 2 Analisis Permukaan Spesimen dengan SEM

Analisis SEM dilakukan untuk mempelajari sifat morfologi dari film yang dihasilkan. Hasil analisis SEM dapat kita lihat rongga – rongga hasil pencampuran pati tapioka, gliserol dan mikro kristal selulosa. Informasi dari analisa ini akan mendapatkan gambaran seberapa baik bahan – bahan tersebut bercampur.

3. 4. 3 Analisa FTIR

Film uji dijepit pada tempat sampel kemudian diletakkan pada alat FTIR kearah sinar infra merah. Hasilnya akan direkam berupa aliran kurva bilangan gelombang terhadap intensitas. Universitas Sumatera Utara

3. 4. 4 Uji Laju Transmisi Uap Air WVTR

Kecepatan transmisi uap air melalui edible film ditentukan dengan metode gravimetri penimbangan atau metode cawan. Uji ini didasarkan pada standar ASTM E96 yang terdiri dari dua cara, yakni cara basah water method dan cara kering dry method. Edible film yang akan diuji cara basah diletakkan di atas cawan yang diisi larutan garam NaCl jenuh. Kontak antara permukaan cawan dengan film uji diberi lak seal dari lilin atau vacuum grease. Kemudian cawan yang berisi larutan NaCl jenuh yang telah ditutupi dengan film uji diletakkan di dalam ruangan yang terkendali suhu dan kelembapannya. Dalam percobaan dipergunakan suhu ruang yakni 30ºC. Secara periodik atau selang waktu penimbangan selama 24 jam, perubahan berat diukur dengan neraca analitis terhadap besarnya perbedaan berat yang diukur dari periode ke periode berikutnya. Gambar 3. 2 Cawan uji transmisi film uji terhadap uap air Laju transmisi uap air pada kondisi seimbang steady dalam satuan gram per hari per m 2 luasan dapat dihitung dengan persamaan 7 Rizvi dan Mittal, 1992: WVTR = 24 �� �.� Dimana : Mv = penambahanpengurangan massa uap air gram t = periode penimbangan jam Film uji Larutan Garam jenuh NaCl atau silika gel 10 mm 30 mm 100 mm Universitas Sumatera Utara A = luas edible film uji m 2 Lastriyanto et al, 2010

3.4.5 Pengujian Kadar Air

Kadar air film uji dilakukan dengan metode pemanasan di dalam oven pada suhu 105ºC kemudian ditimbang sampai diperoleh bobot konstan. Sampel film uji ditimbang sebanyak 2 gram kemudian dimasukkan kedalam cawan porselen yang telah ditimbang bobot kosongnya, kemudian cawan dan sampel ditimbang bobotnya lalu dipanaskan di dalam oven pada suhu 105ºC selama 6 jam sampai diperoleh bobot konstan.

3.4.6 Analisis XRD

Film uji ditempatkan di dalam kompartemen sampel kemudian dianalisis dengan alat difraksi sinar-X yang berasal dari tabung katoda logam Cu dengan tegangan generator sebesar 40 kV dan arus listrik generator sebesar 30mA. Sinar-X yang dihasilkan dari tabung katoda Cu disaring agar menghasilkan radiasi monokromatik. Selanjutnya radiasi sinar-X tersebut diarahkan terhadap sampel sehingga menghasilkan interferensi konstruktif sinar difraksi antara sampel dengan sinar-X yang memenuhi Hukum Bragg.

3. 4. 7 Uji Toksisitas terhadap Bakteri E. coli, Salmonella, dan Salmonella thyphii

Sebelum melakukan kerja mikrobiologi, daerah tempat kerja disterilkan dengan menggunakan cairan desinfektan dan tangan disterilkan menggunakan cairan antiseptik. Media NA yang telah steril dituang ke dalam cawan petri yang telah disterilkan, kemudian didiamkan hingga memadat. Universitas Sumatera Utara Suspensi E. coli dan Salmonella, Salmonella thypii disiapkan dan masing – masing diambil beberapa ose dan dimasukkan kedalam tabung yang berisi NaCl fisiologis, divorteks hingga jumlah sel sebanyak 10 8 dengan volume 10 mL standar Mc Farlan. Kemudian masing – masing sebanyak 1 mL suspensi mikroba diinokulasikan kedalam cawan petri dengan diameter 9 cm, kemudian dituang 10 mL media NA. Setelah itu digoreskan suspensi biakan E. coli, Salmonella, dan Salmonella thyphii dengan menggunakan jarum ose yang telah steril ke seluruh permukaan media NA. Kemudian sampel film uji dipotong berbentuk bulat dengan ukuran 0,52 cm yang telah direndam dengan air dan disterilkan dengan alcohol. Kemudian sampel film uji diletakkan di bagian tengah cawan petri, lalu diinkubasi pada suhu 37ºC selama 48 jam. Kemudian diamati zona bening yang terbentuk dan diukur dengan menggunakan jangka sorong Chandra, 2010. Universitas Sumatera Utara 3. 5 Bagan Penelitian 3. 5. 1 Isolasi α - Selulosa dari Serat Tandan Kelapa Dimasukkan kedalam beaker glass 2000 mL Ditambah campuran 1 L HNO 3 3,5 + 0,1 gram NaNO 2 Dipanaskan diatas penangas air pada 90ºC selama 2 jam Dicuci dengan akuades sampai netral lalu disaring Didigesti dengan 500 mL NaOH 2 dan 500 mL Na 2 SO 3 2 Dipanaskan selama 1 jam pada 80ºC Dicuci dgn akuades sampai netral lalu disaring Diputihkan dgn 500 mL NaOCl 1,75 pada 100º selama 30 menit Dicuci dgn akuades sampai netral lalu disaring Dimurnikan dengan 500 mL NaOH 17,5 pada 90ºC selama 30 menit Diputihkan dgn 500 mL NaOCl 1,75 pada 100ºC selama 30 menit Dicuci dgn akuades sampai netral lalu disaring, Dikeringkan pada suhu 60ºC, ditimbang Ohwoavworhua dan Adelakun, 2005 75 gram Serbuk Tandan Kelapa Residu Filtrat Filtrat Residu Filtrat Residu α-selulosa Filtrat α - Selulosa Universitas Sumatera Utara

3. 5. 2 Pembuatan Selulosa Mikrokristal dari α – Selulosa Serat Tandan

Kelapa Dihidrolisis dgn 200 mL HCl 2,5 N pada suhu 100ºC selama 15 menit Dicuci dgn akuades sampai netral lalu disaring Dikeringkan dalam oven pada suhu 60ºC Didinginkan lalu dihaluskan dgn ayakan 100 mesh Ditimbang Dikarakterisasi Ohwoavrhua dan Adelakun, 2005 10 gram α – Selulosa kering Mikrokristal Selulosa Residu Filtrat Analisis SEM Analisis FTIR Analisis XRD Universitas Sumatera Utara

3. 5. 3 Pembuatan Spesimen Film Campuran Pati Tapioka dengan Akuades dan Gliserol

Diaduk hingga campuran merata Dipanaskan pada suhu 80ºC Dituangkan diatas kaca 30 x 30 cm Dikeringkan di dalam oven blower selama 24 jam Dicetak spesimen Dikarakterisasi 10 g Pati Tapioka 100 mL Akuades + 1,5 g Gliserol Campuran Bentuk Film Uji Tarik Analisis SEM Analisis FTIR Uji WVTR Uji Toksisitas Uji Kadar Air Analisis XRD Universitas Sumatera Utara

3. 5. 4 Pembuatan Spesimen Campuran Pati Tapioka dengan Gliserol dan Mikrokristal selulosa

Dicampur homogen Dipanaskan sampai mengental pada suhu 80ºC Dicetak diatas kaca 30 x 30 cm Dikeringkan di dalam oven blower selama 24 jam Dicetak spesimen Dikarakterisasi 10 g Pati tapioka + 0,1 g; 0,2 g ; 0,3 g; 0,4 g; 0,5 g mikrokristal selulosa 100 mL Akuades + 1,5 g Gliserol Campuran Bentuk Film Uji Tarik Analisis SEM Analisis FTIR Uji WVTR Uji Toksisitas Uji Kadar Air Analisis XRD Universitas Sumatera Utara 3. 5. 5 Uji Toksisitas Film Layak Makan Pati Tapioka dengan MCC dan Gliserol dengan Bakteri E. coli Media NA Dituang kedalam cawan petri Didiamkan hingga padat Biakan E. coli digoreskan Kertas cakram direndam dalam larutan penyalut Diinkubasi pada suhu 37ºC selama 24 jam Diamati Zona Bening Diukur dengan jangka sorong H a s i l Universitas Sumatera Utara 3. 5. 6 Uji Toksisitas Film Layak Makan Pati Tapioka dengan MCC dan Gliserol dengan Bakteri Salmonella, dan Salmonella thypii Media NA Dituang kedalam cawan petri Didiamkan hingga padat Biakan Salmonella, dan Salmonella .thypii digoreskan Kertas cakram direndam dalam larutan penyalut Diinkubasi pada suhu 37ºC selama 24 jam Diamati Zona Bening Diukur dengan jangka sorong H a s i l Universitas Sumatera Utara

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian 4.1.1. Pembuatan Mikrokristalin Selulosa MCC dari Limbah Tandan