PENGAMBILAN LIGNIN DARI BATANG RUMPUT GAJAH DENGAN PROSES EKSTRAKSI.
SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
P
PENGAM
MBILAN LIGNIN
L
D
DARI BAT
TANG RU
UMPUT GAJAH
DEN
NGAN PROSES EK
KSTRAKS
SI
Tja
atoer Welasiih, Nur Hap
psari, Wind
da Mei D,Wiiji Indah L
Jurusan Tekknik kimia, Fakultas Tekknologi Induustri,UPN V
Veteran Jawa Timur
R
Rungkuut Madya Su
urabaya 602994
Jalan Raya
Telp.031 87063669, Faks. (0331) 87063722
@yahoo.co.idd
e_maail : Tjatoer__welasih63@
Abstrak
Indonesia meempunyai iklim
m yang sesuai bbagi pertumbu
uhan rumput gajah
g
(Pennisettum purpureum
m),
sehinggga rumput ga
ajah dapat dipperoleh dengaan mudah. Selaama ini rumpput gajah belum dimanfaatka
kan
secara maksimal, aka
an tetapi diperkkirakan sekitarr 70% tanamann rumput gajah digunakan sebagai makanaan
ternak dan produksi bioetanol Ind
donesia memilliki beberapa tempat penghhasil rumput gajah
g
seperti di
provinssi Jawa Tengaah, Jawa Baraat dan Jawa Timur serta akan
a
dikembaangkannya dib
beberapa daerrah
lainnyaa. Rumput gaja
ah mempunyai kadar selulosaa, hemiselulosaa serta lignin yyang dapat diggunakan sebaggai
penghasil berbagai produk.
p
Meister Dan Hon (11996) menamba
ahkan, penuruunan cadangann minyak selam
ma
awal abbad ke 2 akan membuat ligniin menjadi sum
mber daya kimiia yang pentingg bagi masa deepan masyarakkat
dunia. Lignin
L
dapat digunakan
d
sebaagai additive ppada minyak peelumas,semen Portland,baha
an pengikat padda
industryy kecil maupuun industry perrcetakan,sebaggai bahan bakku pembuatan vanili sintetik dan juga dappat
digunakkan sebagai baahan perekat.
Berdasaarkan hasil penelitian, Padda proses ekstrraksi : kondisi terbaik di perroleh pada konnsentrasi laruttan
pelarut yaitu larutan KOH 3% yangg menghasilkaan kadar ligninn sebesar 30,551%. Rendemen
n lignin terbessar
pada ko
onsentrasi 6%
% selama 6 jam
m sebesar 46,997% dan renddemen lignin tterkecil pada konsentrasi
k
155%
selama 2 jam sebesarr 20,55%. Dann konsentrasi ppelarut dan wa
aktu ekstraksi merupakan
m
fakktor yang sanggat
garuh dalam ekkstraksi lignin..
berpeng
Kata Kunci
Ku
: Penniseetum purpureum
m, lignin, Ekstrraksi, rumput gajah
g
TAR BELAKA
ANG
1. LAT
Rumput gajjah (Pennisetu
um purpureum
m) merupakann jenis rumpput unggul yaang mempunyyai
produkttivitas dan kanndungan zat gizi
g yang cukuup tinggi sertaa disukai oleh ternak rumin
nansia. Indonessia
mempuunyai iklim yang
y
memperm
mudah tumbuhhnya rumput gajah (Penniisetum purpurreum), sehinggga
keterseddiaan rumput gajah
g
dapat seccara kontinyu m
melimpah.
Selama ini ruumput gajah beelum dimanfaaatkan secara maaksimal, akan ttetapi diperkiraakan sekitar 700%
tanamann rumput gajah
h digunakan seebagai makanann ternak dan prroduksi bioetannol. Rumput gajah
g
mempunyyai
kadar seelulosa, hemiseelulosa serta lignin yang dapaat digunakan sebagai penghaasil berbagai prroduk.
Pada batang tanaman Penn
nisetum purpuureum schumacch terdapat tigga komponen dasar
d
yaitu : (1)
(
Selulosa adalah poliimer yang terrsusun dari raantai monomerr glukosa melalui ikatan β Rumput gajah
m
2 – 40 % selulosa. (2) Hem
25
miselulosa, den
ngan kandunggan
(Pennissetum purpureuum Schaum) mengandung
sekitar 25 – 50%, maasih satu kelom
mpok dengan ssellulosa, tetappi berupa heterropolisakarida yang terdiri daari
a
uranot daari glikosa dan galak tosa. (3)) Lignin dengann kandungan sekitar
s
10 – 30%
%,
heksosaa,pentosa dan asam
merupaakan polimer kompleks
k
tiga dimensi
d
yang dibentuk oleh gugus allil alkkohol pada cinncin benzene dan
d
polifenool.
gkinkan untukk diproses den
ngan mengambbil lignin sebaagai bahan yanng
Atas dasar itulah dimung
mempuunyai nilai eko
onomis Sehinngga limbah bbatang tanamaan Pennisetum
m purpureum schumach
s
dappat
dijadikaan salah satu alternatif untuuk memperolehh lignin. Pengaambilan lignin dapat dilakukaan dengan prosses
ekstraksi dengan men
nggunakan pelaarut alkali yaituu KOH dan penngasaman denggan H2SO4 .
D.11-1
SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
2. TINJ
JAUAN PUST
TAKA
1. Rum
mput gajah
Rumput gajaah dikenal denngan Pennisetuum Purpureum Schumach,rum
mput gajah berrasal dari Afriika
tropika
Menuru
ut Okaraonye dan
d Ikewuchi (22009) analisis kandungan kim
mia dari rumpuut gajah ada paada :
Tabel 1 Analisisa kandungan kim
mia rumput gaajah (Pennisettum purpureum
m Shcum)
Parameter
Berat bassah (%)
Berat kering (%)
Kandungan aiir
89,0
Jumlah abu
Protein kasar
2,00
2,97
18,18
27,00
Lemak kasar
Jumlah total karbohidrat
k
1,63
3,40
14,82
30,91
Serat kasar
1,00
9,09
Sumber : (Sarju Ambriyan
nto,Kurniawan..2010)
2. Lign
nin
Lignin meru
upakan polimerr non karbohiddrat yang bersiifat tidak larutt dalam air. Liignin merupakkan
senyaw
wa turunan alkkohol kompleeks yang mennyebabkan dinnding sel tannaman menjaddi keras. Lignnin
merupaakan heteropollimer yang seebagian besar monomernyaa p-hidroksilfeenilpropana daan semua lignnin
mengan
ndung koniferill alkohol. (Rob
binson, 1991)
Lignin adalaah termasuk peenyusun sebaggian besar biom
massa atau lebiih dikenal denggan ligoselulossa.
Lignin terbentuk darii gugus aromattik yang salingg dihubungkan
n dengan rantaai alifatik, yangg terdiri dari 2-3
2
karbon.. Lignin meruppakan salah saatu komponen dasar yang terrdapat pada tannaman dan merrupakan material
organik
k penyusun maatrik dinding sel
s tanaman tiingkat tinggi. Lignin di dalaam tanaman berfungsi sebaggai
perekatt selulosa dalam
m tanaman.
(Sarju Ambriyanto,20
A
010).
Menurut Kirrk dan Othmerr (1952), ligniin tidak larut dalam asam sulfat 72%. Haal tersebut dappat
dijadikaan uji kuantitaatif terhadap lignin.
l
Lignin terdiri dari 61-65% karbonn,5-6% hidrogen dan oksigeen.
Secara fisis lignin beerwujud amorff (tidak berbeentuk), berwarnna kuning cerrah. Lignin rellatif lebih tingggi
ngan atom C dan H nya namun kanduungan O nyaa lebih rendahh dibandingkaan selulosa dan
d
kandun
hemisellulosa,dan lign
nin sebagai bah
han bakar lebihh bernilai dibannding selulosaa dan hemiseluulosa karena nilai
panas pembakarannya
p
a lebih besar.
Menuru
ut (Glazer and Nikaido,2007)
N
) persentase perrbandingan lig
gnoselulosa adaalah:
Tabel 3.
3 Persentase ( % ) perband
dingan lignoseelulosa
Jenis Tanaman
Lignin
n
Selulllosa
H
Hemiselullosa
Rum
mput-rumputan
10 – 300
25 – 40
25 - 50
Softwood
S
25 – 355
45 - 50
25 – 35
Hardwood
H
18 – 255
45 - 55
24 – 50
Sum
mber : http://diggilib.its.ac.id/puublic/ITS-Undergraduate-135517-Paper.pdf
D.11-2
SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
Lignin dapaat mengalami reaksi-reaksi oksidasi, redu
uksi, hidrolisiss, dan reaksi-rreaksi enzimattik
lainnyaa. Hal ini dikaarenakan ligniin mempunyaii gugus hidrokksi yang berpartisipasi dalaam pembentukkan
intermeediet. ( Fengel dkk,1984).
d
Tabel 4. Hasil analissa batang rum
mput gajah
Kandungaan
Lignin
Ka
adar (%)
11,08
Sumber : Laborratorium Penellitian Dan Konnsultasi Industrri Surabaya
Sifat fissis lignin
Secara fisis lignin
l
berwujuud amorf, berw
warna kuning cerah
c
dengan bbobot jenis berrkisar antara 1,,31,4 berrgantung pada sumber lignin
nnya. Karena ssifatnya yang amorf, lignin sulit dianalisa dengan sinar--x.
Pada su
uhu tinggi, lig
gnin dapat menngalami perubbahan struktur dengan membbentuk asam format,
f
metanool,
asam assetat, aseton, vanilin dan lain-lain.
Salah satu faktor
f
penting yang mempengaruhi fungssi fisik lignin adalah bobot molekul. Bobbot
molekuul rata-rata lignnin tidak seraggam karena beeragamnya prooses isolasi liggnin, degradassi makromolekkul
selama isolasi, efek koondensasi teruttama pada konndisi asam dan ketidakteraturaan sifat fisis liggnin larutan.
Lignin yang diperdagangkan larut dalam
m alkali encer dan
d dalam bebberapa senyawaa organik.Lignnin
nya tidak larut dalam pelarutt sederhana, naamun ligninalk
kali dan ligninn sulfonat alkaali encer, laruttan
umumn
garam dan
d buffer.(Fenngel dan Wegeener, 1995).
Sifat Kimia
K
Lignin
Karakteristikk kimia lignin dapat dilakukkan dengan anaalisis unsure ddan penentuan gugus metokssil.
Selanjuutnya ditentukaan kandungan guus
g
fungsionaal yan menunjukkan perubaahan-perubahaan struktur lignnin
yang disebabkan
d
oleeh prosedur isolasi atau perlakuan
p
kim
mia (Meiernett al,1981 dalaam Fengel annd
Wegeneer,1995.
Kegunaaan lignin
Lignin berfuungsi sebagai pengikat
p
sel-seel kayu satu saama lain, ibaraat adukan semeen pada susunnan
batu baata sehingga kayu menjaddi keras dan membuat pohhon dapat berrdiri tegak. Hal
H inilah yanng
menyeb
babkan kayu mampu
m
mereddam kekuatan mekanik yangg dikenakan teerhadapnya. Atas
A
dasar inillah
Rudatin
n (1989) menggembangkan teeori, bahwa liggnin mampu berfungsi
b
sebaagai perekat daalam pembuattan
papan partikel dan kayu
k
lapis. Liignin yang teerdapat dari liindi hitam, koomposisi komp
ponen kimiannya
bervariaasi bergantung
g pada spesies kayu
k
dan kondisi pemasakannnya.
3. MET
TODOLOGI PENELITIAN
P
N
Bahan yang
y
digunakaan adalah : Bataang rumput gajjah( serbuk), Larutan
L
KOH, Aquadest.,
A
H2SO
S 4
Rangkaian Peralatan Peneelitian
Prosedur penelitian
Timbanng serbuk battang rumput sebanyak
s
25 ggram. Kemudiian batang rum
mput gajah dibbungkus denggan
mengguunakan kertas saring, masukkkan kertas saaring yang beerisi serbuk baatang rumput gajah ke dalaam
shoxlet. Dengan pelaarut KOH pada labu leher tiiga sesuai denngan konsentraasi pelarut pad
da variable yanng
D.11-3
SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
dijalankkan. Lakukan ekstraksi
e
terseb
but dengan waaktu sesuai varriable yang dijalankan. Dinginkan, kemudiian
disaringg,ambil filtratee hasil ekstrakksi dan lakukkan pengasamaan dengan H2SO4 sampai pH 2. Pisahkkan
endapann dan filtrate dengan
d
kertas saring. Endapann dicuci dengan
n air hangat, daan di oven padda suhu +65 oC.
4. HAS
SIL DAN PEM
MBAHASAN
Seluruh analisa dalam prosses pengambilaan lignin dari batang
b
rumput gajah ini, dianalisakan di Balai
Penelitiian dan Konsulltasi Industri (B
BPKI) Surabayya dengan methhode photomettric Determinattion.
Berdasarkan hasil analisa bahan
b
awal ( bbatang rumput gajah ) diperolleh data sebagai berikut :Tabbel
4.1 Hassil Analisa Bataang rumput gajjah
NAMA SAMPEL
L
K
KADAR
LIGN
NIN
Batanng Rumput gajah
11,08 %
mber : Balai
Sum
P
Penelitian
dan
Konnsultasi Industtri (BPKI) Suraabaya (2011)
Degradasi selulosa oleh larutan KOH terjadi pada temperature diatas 1000C semakin tingggi
temperaature pemasakan maka jumlaah selulosa yaang hilang sem
makin banyak ddan apabila waaktu terlalu lam
ma
maka bahan
b
baku yan
ng terlarut akann semakin berttambah besar karena
k
kecepattan kelarutan lignin
l
tergantunng
pada waktu
w
ekstraksi, temperature dan efektif KO
OH. Range waaktu ekstraksi 2 – 5 jam. (N
Nursyamsu,19900).
Hasil % rendemen en
ndapan lignin yang
y
optimum
m didapat pada waktu ekstrakksi batang rum
mput gajah 6 jaam
dengan kadar 46,97 %.
%
1,400
0
berat lignin (gr)
1,200
0
1,000
0
waktu 2 jam
0,800
0
0,600
0
waktu 3 jam
0,400
0
waktu 4 jam
0,200
0
waktu 5 jam
0,000
0
waktu 6 jam
0
5
10
15
konsentrasi pelarut (%)
D.11-4
20
SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
Dengan konnsentrasi pelarrut basa (KOH
H) lebih dari 10% menyebbabkan rendem
men dan tingkkat
kemurn
nian isolate lignnin semakin keecil karena adaanya degradasii komponen noon lignin dan reeaksi kondensaasi
yang berlebihan. Akaan tetapi apabbila konsentrassi pelarut KOH
H sangat renddah maka kem
mampuan pelarrut
dalam mengikat
m
kompponen lignin tiddaklah maksim
mal (Heradewi.2007).
Pada suasan
na asam lignin
n cenderung melakukan
m
konndensasi yang menyebabkan
n bobot molekkul
lignin bertambah
b
dan
n lignin yang terkondensasi ini akan menngendap sehinggga menghasillkan berat lignnin
yang tinnggi. Oleh karena itu, konsentrasi pelarutt basa yang diigunakan sesuaai range yang ditentukan aggar
larutan lignin yang akan
a
diasamkaan tidak terlallu basa. Kareena diharapkann lignin dalam
m keadaan asaam
d
beraat lignin yag maksimal.
m
sehinggga mudah terkoondensasi dan dihasilkan
Hasil berat
b
lignin yan
ng optimum didapat pada koonsentrasi pelaarut 6 % dengan waktu 6 jam
m sebesar 1.301
gram
Kesimp
pulan
1. Berdasarkkan analisa yaang dilakukan kadar lignin pada batang rumput
r
gajah sebesar 11,088%
(Balai Penelitian dan Ko
onsultasi Indusstri (BPKI) Surrabaya, 2011).
2. Pada proses ekstraksi, kondisi terbaikk di peroleh pada konsentrasi larutan pelaarut yaitu laruttan
% yang menghasilkan kadar liggnin sebesar 300,51%.
KOH 3%
3. Rendemeen lignin terbeesar pada konssentrasi 6% seelama 6 jam ssebesar 46,97%
% dan rendem
men
lignin terkkecil pada konnsentrasi 15% selama
s
2 jam seebesar 20,55%
%.
4. Konsentrasi pelarut daan waktu eksttraksi merupak
kan faktor yanng sangat berrpengaruh dalaam
ekstraksi lignin.
AR PUSTAKA
A
DAFTA
Adi San
ntoso dkk.20022.Pengaruh Niisbah Mol Lignnin Resorsinoll Formaldehidee Dan Waktu Kempa Tehaddap
Keteguhann Rekat Kayu Lamina
L
Manii.U
Universitas Nu
usa Bangsa.Bogor.
Oktaveni.2009.”Lignin Terllarut Asam Dan
D
Delignifi
fikasi Pada Tahap
T
Awal Proses Pulpinng
Dian O
B.Bogor.
Alkali”.IPB
DeviNaandiaUtami.200
09.
http://m
majarimagazinee.com/2009/03//ekstraksi/
K Artati, Ahmaad Effendi, Tullus Haryanto.
Enny K.
http://si.unns.ac.id/profil/uuploadpublikassi/ekuilibrium/2
2009/Pengaruhh Konsentras Larutan
L
Pemasak
pada Prosees Delignifikassi Eceng Gondook dengan Prosses Organosolvv.pdf
Harisyaaah Maurung.22009.
http://ediyyangterbaikk.bblogspot.com/22010/01/peman
nfaatan-lignin-ddari-limbah-linndi
sebagai-b
bahan-baku-perrekat.html
hitam
m-
Heradew
wi.2007.
http://reposittory.ipb.ac.id/b
bitstream/handlle/123456789/11691/FO7herr1.pdf?sequencce=3
Indah Asofa.2005.”Pr
A
roses Sintesis Vanili
V
Dari Eksstraksi Alang-aalang Dengan ksidator
k
Nitrobbenzene”.UPN
Veteran Jaatim
Kirk, R.
R E., Othmer, D. F., 1952, “Encyclopediaa of Chemicall Thecnology vvol 12’, 3rd ed
d., Van Nostrannd
C
New York.
Peinhold Company,
Meierneet al,1981 dalaam Fengel and Wegener,19955.
http://reposittory.ipb.ac.id/b
bitstream/handlle/123456789/15037/E01MS
SA.pdf?sequencce=1
S
.
Mimi Salminah.2001.
http://repository.ipb.ac.idd/bitstream/hanndle/12345678
89/11624/E08am
ma.pdf?sequen
nce=2
A
urniawan.
Sarju Ambriyanto,Ku
http://reposittory.ipb.ac.id/b
bitstream/handlle/123456789/15379/Dafid.%
%20Jonizal_G22008.pdf?sequeen
ce=2
D.11-5
SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
Vivi Ay
yu,2010,” Peniingkatan Kualitas Kayu Instiaa Bijuga:Kajiann Senyawa lignnin.ITS.Surabaaya.
Polanenn H.(2004).”Ro
ole of Lignin inn The Enzymattic”Helsinki Universitas
U
of teechnology finlaand
www.plantamorr.com/index.ph
hp?plant=1548
http://w
http://diigilib.its.ac.id/ppublic/ITS-Unndergraduate-133517-Paper.pddf
http://ecckonopianto.bllogspot.com/20
009/04/lignin.hhtml
009/04/selulosa.html
http://ecckonopianto.bllogspot.com/20
http://w
www.google.coo.id/imgres?imggurl=http://perrsembahanku.fiiles.wordpress..com/2007/05/m
molekulselulosaa.jpg&imgrefu
url/
www.google.coo.id/imgres?imggurl=http://upload.wikimediaa.org/wikipediaa/en/6/69/Hem
micellulose.png&
&
http://w
imgrefu
url/
www.bbpk.go.id
d/main/bbsfiles/vol44no1/9.%
%20Prospek%220Enzim%20-%20Trisanti%
%20A.pdf
http://w
m/ilmu-kimia/ek
kstraksi/
http://roobbaniryo.com
D.11-6
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
P
PENGAM
MBILAN LIGNIN
L
D
DARI BAT
TANG RU
UMPUT GAJAH
DEN
NGAN PROSES EK
KSTRAKS
SI
Tja
atoer Welasiih, Nur Hap
psari, Wind
da Mei D,Wiiji Indah L
Jurusan Tekknik kimia, Fakultas Tekknologi Induustri,UPN V
Veteran Jawa Timur
R
Rungkuut Madya Su
urabaya 602994
Jalan Raya
Telp.031 87063669, Faks. (0331) 87063722
@yahoo.co.idd
e_maail : Tjatoer__welasih63@
Abstrak
Indonesia meempunyai iklim
m yang sesuai bbagi pertumbu
uhan rumput gajah
g
(Pennisettum purpureum
m),
sehinggga rumput ga
ajah dapat dipperoleh dengaan mudah. Selaama ini rumpput gajah belum dimanfaatka
kan
secara maksimal, aka
an tetapi diperkkirakan sekitarr 70% tanamann rumput gajah digunakan sebagai makanaan
ternak dan produksi bioetanol Ind
donesia memilliki beberapa tempat penghhasil rumput gajah
g
seperti di
provinssi Jawa Tengaah, Jawa Baraat dan Jawa Timur serta akan
a
dikembaangkannya dib
beberapa daerrah
lainnyaa. Rumput gaja
ah mempunyai kadar selulosaa, hemiselulosaa serta lignin yyang dapat diggunakan sebaggai
penghasil berbagai produk.
p
Meister Dan Hon (11996) menamba
ahkan, penuruunan cadangann minyak selam
ma
awal abbad ke 2 akan membuat ligniin menjadi sum
mber daya kimiia yang pentingg bagi masa deepan masyarakkat
dunia. Lignin
L
dapat digunakan
d
sebaagai additive ppada minyak peelumas,semen Portland,baha
an pengikat padda
industryy kecil maupuun industry perrcetakan,sebaggai bahan bakku pembuatan vanili sintetik dan juga dappat
digunakkan sebagai baahan perekat.
Berdasaarkan hasil penelitian, Padda proses ekstrraksi : kondisi terbaik di perroleh pada konnsentrasi laruttan
pelarut yaitu larutan KOH 3% yangg menghasilkaan kadar ligninn sebesar 30,551%. Rendemen
n lignin terbessar
pada ko
onsentrasi 6%
% selama 6 jam
m sebesar 46,997% dan renddemen lignin tterkecil pada konsentrasi
k
155%
selama 2 jam sebesarr 20,55%. Dann konsentrasi ppelarut dan wa
aktu ekstraksi merupakan
m
fakktor yang sanggat
garuh dalam ekkstraksi lignin..
berpeng
Kata Kunci
Ku
: Penniseetum purpureum
m, lignin, Ekstrraksi, rumput gajah
g
TAR BELAKA
ANG
1. LAT
Rumput gajjah (Pennisetu
um purpureum
m) merupakann jenis rumpput unggul yaang mempunyyai
produkttivitas dan kanndungan zat gizi
g yang cukuup tinggi sertaa disukai oleh ternak rumin
nansia. Indonessia
mempuunyai iklim yang
y
memperm
mudah tumbuhhnya rumput gajah (Penniisetum purpurreum), sehinggga
keterseddiaan rumput gajah
g
dapat seccara kontinyu m
melimpah.
Selama ini ruumput gajah beelum dimanfaaatkan secara maaksimal, akan ttetapi diperkiraakan sekitar 700%
tanamann rumput gajah
h digunakan seebagai makanann ternak dan prroduksi bioetannol. Rumput gajah
g
mempunyyai
kadar seelulosa, hemiseelulosa serta lignin yang dapaat digunakan sebagai penghaasil berbagai prroduk.
Pada batang tanaman Penn
nisetum purpuureum schumacch terdapat tigga komponen dasar
d
yaitu : (1)
(
Selulosa adalah poliimer yang terrsusun dari raantai monomerr glukosa melalui ikatan β Rumput gajah
m
2 – 40 % selulosa. (2) Hem
25
miselulosa, den
ngan kandunggan
(Pennissetum purpureuum Schaum) mengandung
sekitar 25 – 50%, maasih satu kelom
mpok dengan ssellulosa, tetappi berupa heterropolisakarida yang terdiri daari
a
uranot daari glikosa dan galak tosa. (3)) Lignin dengann kandungan sekitar
s
10 – 30%
%,
heksosaa,pentosa dan asam
merupaakan polimer kompleks
k
tiga dimensi
d
yang dibentuk oleh gugus allil alkkohol pada cinncin benzene dan
d
polifenool.
gkinkan untukk diproses den
ngan mengambbil lignin sebaagai bahan yanng
Atas dasar itulah dimung
mempuunyai nilai eko
onomis Sehinngga limbah bbatang tanamaan Pennisetum
m purpureum schumach
s
dappat
dijadikaan salah satu alternatif untuuk memperolehh lignin. Pengaambilan lignin dapat dilakukaan dengan prosses
ekstraksi dengan men
nggunakan pelaarut alkali yaituu KOH dan penngasaman denggan H2SO4 .
D.11-1
SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
2. TINJ
JAUAN PUST
TAKA
1. Rum
mput gajah
Rumput gajaah dikenal denngan Pennisetuum Purpureum Schumach,rum
mput gajah berrasal dari Afriika
tropika
Menuru
ut Okaraonye dan
d Ikewuchi (22009) analisis kandungan kim
mia dari rumpuut gajah ada paada :
Tabel 1 Analisisa kandungan kim
mia rumput gaajah (Pennisettum purpureum
m Shcum)
Parameter
Berat bassah (%)
Berat kering (%)
Kandungan aiir
89,0
Jumlah abu
Protein kasar
2,00
2,97
18,18
27,00
Lemak kasar
Jumlah total karbohidrat
k
1,63
3,40
14,82
30,91
Serat kasar
1,00
9,09
Sumber : (Sarju Ambriyan
nto,Kurniawan..2010)
2. Lign
nin
Lignin meru
upakan polimerr non karbohiddrat yang bersiifat tidak larutt dalam air. Liignin merupakkan
senyaw
wa turunan alkkohol kompleeks yang mennyebabkan dinnding sel tannaman menjaddi keras. Lignnin
merupaakan heteropollimer yang seebagian besar monomernyaa p-hidroksilfeenilpropana daan semua lignnin
mengan
ndung koniferill alkohol. (Rob
binson, 1991)
Lignin adalaah termasuk peenyusun sebaggian besar biom
massa atau lebiih dikenal denggan ligoselulossa.
Lignin terbentuk darii gugus aromattik yang salingg dihubungkan
n dengan rantaai alifatik, yangg terdiri dari 2-3
2
karbon.. Lignin meruppakan salah saatu komponen dasar yang terrdapat pada tannaman dan merrupakan material
organik
k penyusun maatrik dinding sel
s tanaman tiingkat tinggi. Lignin di dalaam tanaman berfungsi sebaggai
perekatt selulosa dalam
m tanaman.
(Sarju Ambriyanto,20
A
010).
Menurut Kirrk dan Othmerr (1952), ligniin tidak larut dalam asam sulfat 72%. Haal tersebut dappat
dijadikaan uji kuantitaatif terhadap lignin.
l
Lignin terdiri dari 61-65% karbonn,5-6% hidrogen dan oksigeen.
Secara fisis lignin beerwujud amorff (tidak berbeentuk), berwarnna kuning cerrah. Lignin rellatif lebih tingggi
ngan atom C dan H nya namun kanduungan O nyaa lebih rendahh dibandingkaan selulosa dan
d
kandun
hemisellulosa,dan lign
nin sebagai bah
han bakar lebihh bernilai dibannding selulosaa dan hemiseluulosa karena nilai
panas pembakarannya
p
a lebih besar.
Menuru
ut (Glazer and Nikaido,2007)
N
) persentase perrbandingan lig
gnoselulosa adaalah:
Tabel 3.
3 Persentase ( % ) perband
dingan lignoseelulosa
Jenis Tanaman
Lignin
n
Selulllosa
H
Hemiselullosa
Rum
mput-rumputan
10 – 300
25 – 40
25 - 50
Softwood
S
25 – 355
45 - 50
25 – 35
Hardwood
H
18 – 255
45 - 55
24 – 50
Sum
mber : http://diggilib.its.ac.id/puublic/ITS-Undergraduate-135517-Paper.pdf
D.11-2
SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
Lignin dapaat mengalami reaksi-reaksi oksidasi, redu
uksi, hidrolisiss, dan reaksi-rreaksi enzimattik
lainnyaa. Hal ini dikaarenakan ligniin mempunyaii gugus hidrokksi yang berpartisipasi dalaam pembentukkan
intermeediet. ( Fengel dkk,1984).
d
Tabel 4. Hasil analissa batang rum
mput gajah
Kandungaan
Lignin
Ka
adar (%)
11,08
Sumber : Laborratorium Penellitian Dan Konnsultasi Industrri Surabaya
Sifat fissis lignin
Secara fisis lignin
l
berwujuud amorf, berw
warna kuning cerah
c
dengan bbobot jenis berrkisar antara 1,,31,4 berrgantung pada sumber lignin
nnya. Karena ssifatnya yang amorf, lignin sulit dianalisa dengan sinar--x.
Pada su
uhu tinggi, lig
gnin dapat menngalami perubbahan struktur dengan membbentuk asam format,
f
metanool,
asam assetat, aseton, vanilin dan lain-lain.
Salah satu faktor
f
penting yang mempengaruhi fungssi fisik lignin adalah bobot molekul. Bobbot
molekuul rata-rata lignnin tidak seraggam karena beeragamnya prooses isolasi liggnin, degradassi makromolekkul
selama isolasi, efek koondensasi teruttama pada konndisi asam dan ketidakteraturaan sifat fisis liggnin larutan.
Lignin yang diperdagangkan larut dalam
m alkali encer dan
d dalam bebberapa senyawaa organik.Lignnin
nya tidak larut dalam pelarutt sederhana, naamun ligninalk
kali dan ligninn sulfonat alkaali encer, laruttan
umumn
garam dan
d buffer.(Fenngel dan Wegeener, 1995).
Sifat Kimia
K
Lignin
Karakteristikk kimia lignin dapat dilakukkan dengan anaalisis unsure ddan penentuan gugus metokssil.
Selanjuutnya ditentukaan kandungan guus
g
fungsionaal yan menunjukkan perubaahan-perubahaan struktur lignnin
yang disebabkan
d
oleeh prosedur isolasi atau perlakuan
p
kim
mia (Meiernett al,1981 dalaam Fengel annd
Wegeneer,1995.
Kegunaaan lignin
Lignin berfuungsi sebagai pengikat
p
sel-seel kayu satu saama lain, ibaraat adukan semeen pada susunnan
batu baata sehingga kayu menjaddi keras dan membuat pohhon dapat berrdiri tegak. Hal
H inilah yanng
menyeb
babkan kayu mampu
m
mereddam kekuatan mekanik yangg dikenakan teerhadapnya. Atas
A
dasar inillah
Rudatin
n (1989) menggembangkan teeori, bahwa liggnin mampu berfungsi
b
sebaagai perekat daalam pembuattan
papan partikel dan kayu
k
lapis. Liignin yang teerdapat dari liindi hitam, koomposisi komp
ponen kimiannya
bervariaasi bergantung
g pada spesies kayu
k
dan kondisi pemasakannnya.
3. MET
TODOLOGI PENELITIAN
P
N
Bahan yang
y
digunakaan adalah : Bataang rumput gajjah( serbuk), Larutan
L
KOH, Aquadest.,
A
H2SO
S 4
Rangkaian Peralatan Peneelitian
Prosedur penelitian
Timbanng serbuk battang rumput sebanyak
s
25 ggram. Kemudiian batang rum
mput gajah dibbungkus denggan
mengguunakan kertas saring, masukkkan kertas saaring yang beerisi serbuk baatang rumput gajah ke dalaam
shoxlet. Dengan pelaarut KOH pada labu leher tiiga sesuai denngan konsentraasi pelarut pad
da variable yanng
D.11-3
SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
dijalankkan. Lakukan ekstraksi
e
terseb
but dengan waaktu sesuai varriable yang dijalankan. Dinginkan, kemudiian
disaringg,ambil filtratee hasil ekstrakksi dan lakukkan pengasamaan dengan H2SO4 sampai pH 2. Pisahkkan
endapann dan filtrate dengan
d
kertas saring. Endapann dicuci dengan
n air hangat, daan di oven padda suhu +65 oC.
4. HAS
SIL DAN PEM
MBAHASAN
Seluruh analisa dalam prosses pengambilaan lignin dari batang
b
rumput gajah ini, dianalisakan di Balai
Penelitiian dan Konsulltasi Industri (B
BPKI) Surabayya dengan methhode photomettric Determinattion.
Berdasarkan hasil analisa bahan
b
awal ( bbatang rumput gajah ) diperolleh data sebagai berikut :Tabbel
4.1 Hassil Analisa Bataang rumput gajjah
NAMA SAMPEL
L
K
KADAR
LIGN
NIN
Batanng Rumput gajah
11,08 %
mber : Balai
Sum
P
Penelitian
dan
Konnsultasi Industtri (BPKI) Suraabaya (2011)
Degradasi selulosa oleh larutan KOH terjadi pada temperature diatas 1000C semakin tingggi
temperaature pemasakan maka jumlaah selulosa yaang hilang sem
makin banyak ddan apabila waaktu terlalu lam
ma
maka bahan
b
baku yan
ng terlarut akann semakin berttambah besar karena
k
kecepattan kelarutan lignin
l
tergantunng
pada waktu
w
ekstraksi, temperature dan efektif KO
OH. Range waaktu ekstraksi 2 – 5 jam. (N
Nursyamsu,19900).
Hasil % rendemen en
ndapan lignin yang
y
optimum
m didapat pada waktu ekstrakksi batang rum
mput gajah 6 jaam
dengan kadar 46,97 %.
%
1,400
0
berat lignin (gr)
1,200
0
1,000
0
waktu 2 jam
0,800
0
0,600
0
waktu 3 jam
0,400
0
waktu 4 jam
0,200
0
waktu 5 jam
0,000
0
waktu 6 jam
0
5
10
15
konsentrasi pelarut (%)
D.11-4
20
SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
Dengan konnsentrasi pelarrut basa (KOH
H) lebih dari 10% menyebbabkan rendem
men dan tingkkat
kemurn
nian isolate lignnin semakin keecil karena adaanya degradasii komponen noon lignin dan reeaksi kondensaasi
yang berlebihan. Akaan tetapi apabbila konsentrassi pelarut KOH
H sangat renddah maka kem
mampuan pelarrut
dalam mengikat
m
kompponen lignin tiddaklah maksim
mal (Heradewi.2007).
Pada suasan
na asam lignin
n cenderung melakukan
m
konndensasi yang menyebabkan
n bobot molekkul
lignin bertambah
b
dan
n lignin yang terkondensasi ini akan menngendap sehinggga menghasillkan berat lignnin
yang tinnggi. Oleh karena itu, konsentrasi pelarutt basa yang diigunakan sesuaai range yang ditentukan aggar
larutan lignin yang akan
a
diasamkaan tidak terlallu basa. Kareena diharapkann lignin dalam
m keadaan asaam
d
beraat lignin yag maksimal.
m
sehinggga mudah terkoondensasi dan dihasilkan
Hasil berat
b
lignin yan
ng optimum didapat pada koonsentrasi pelaarut 6 % dengan waktu 6 jam
m sebesar 1.301
gram
Kesimp
pulan
1. Berdasarkkan analisa yaang dilakukan kadar lignin pada batang rumput
r
gajah sebesar 11,088%
(Balai Penelitian dan Ko
onsultasi Indusstri (BPKI) Surrabaya, 2011).
2. Pada proses ekstraksi, kondisi terbaikk di peroleh pada konsentrasi larutan pelaarut yaitu laruttan
% yang menghasilkan kadar liggnin sebesar 300,51%.
KOH 3%
3. Rendemeen lignin terbeesar pada konssentrasi 6% seelama 6 jam ssebesar 46,97%
% dan rendem
men
lignin terkkecil pada konnsentrasi 15% selama
s
2 jam seebesar 20,55%
%.
4. Konsentrasi pelarut daan waktu eksttraksi merupak
kan faktor yanng sangat berrpengaruh dalaam
ekstraksi lignin.
AR PUSTAKA
A
DAFTA
Adi San
ntoso dkk.20022.Pengaruh Niisbah Mol Lignnin Resorsinoll Formaldehidee Dan Waktu Kempa Tehaddap
Keteguhann Rekat Kayu Lamina
L
Manii.U
Universitas Nu
usa Bangsa.Bogor.
Oktaveni.2009.”Lignin Terllarut Asam Dan
D
Delignifi
fikasi Pada Tahap
T
Awal Proses Pulpinng
Dian O
B.Bogor.
Alkali”.IPB
DeviNaandiaUtami.200
09.
http://m
majarimagazinee.com/2009/03//ekstraksi/
K Artati, Ahmaad Effendi, Tullus Haryanto.
Enny K.
http://si.unns.ac.id/profil/uuploadpublikassi/ekuilibrium/2
2009/Pengaruhh Konsentras Larutan
L
Pemasak
pada Prosees Delignifikassi Eceng Gondook dengan Prosses Organosolvv.pdf
Harisyaaah Maurung.22009.
http://ediyyangterbaikk.bblogspot.com/22010/01/peman
nfaatan-lignin-ddari-limbah-linndi
sebagai-b
bahan-baku-perrekat.html
hitam
m-
Heradew
wi.2007.
http://reposittory.ipb.ac.id/b
bitstream/handlle/123456789/11691/FO7herr1.pdf?sequencce=3
Indah Asofa.2005.”Pr
A
roses Sintesis Vanili
V
Dari Eksstraksi Alang-aalang Dengan ksidator
k
Nitrobbenzene”.UPN
Veteran Jaatim
Kirk, R.
R E., Othmer, D. F., 1952, “Encyclopediaa of Chemicall Thecnology vvol 12’, 3rd ed
d., Van Nostrannd
C
New York.
Peinhold Company,
Meierneet al,1981 dalaam Fengel and Wegener,19955.
http://reposittory.ipb.ac.id/b
bitstream/handlle/123456789/15037/E01MS
SA.pdf?sequencce=1
S
.
Mimi Salminah.2001.
http://repository.ipb.ac.idd/bitstream/hanndle/12345678
89/11624/E08am
ma.pdf?sequen
nce=2
A
urniawan.
Sarju Ambriyanto,Ku
http://reposittory.ipb.ac.id/b
bitstream/handlle/123456789/15379/Dafid.%
%20Jonizal_G22008.pdf?sequeen
ce=2
D.11-5
SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
Vivi Ay
yu,2010,” Peniingkatan Kualitas Kayu Instiaa Bijuga:Kajiann Senyawa lignnin.ITS.Surabaaya.
Polanenn H.(2004).”Ro
ole of Lignin inn The Enzymattic”Helsinki Universitas
U
of teechnology finlaand
www.plantamorr.com/index.ph
hp?plant=1548
http://w
http://diigilib.its.ac.id/ppublic/ITS-Unndergraduate-133517-Paper.pddf
http://ecckonopianto.bllogspot.com/20
009/04/lignin.hhtml
009/04/selulosa.html
http://ecckonopianto.bllogspot.com/20
http://w
www.google.coo.id/imgres?imggurl=http://perrsembahanku.fiiles.wordpress..com/2007/05/m
molekulselulosaa.jpg&imgrefu
url/
www.google.coo.id/imgres?imggurl=http://upload.wikimediaa.org/wikipediaa/en/6/69/Hem
micellulose.png&
&
http://w
imgrefu
url/
www.bbpk.go.id
d/main/bbsfiles/vol44no1/9.%
%20Prospek%220Enzim%20-%20Trisanti%
%20A.pdf
http://w
m/ilmu-kimia/ek
kstraksi/
http://roobbaniryo.com
D.11-6