PENGARUH ENZIM XYLANASE PADA PERLAKUAN AWAL PROSES PEMUCATAN PULP KULIT BUAH KAKAO.

Oleh :

NURUL FAIZAH

0831010049

NI MADE APRILIA D

0831010044

J URUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL

“VETERAN”

J AWA TIMUR

LEMBAR PENGESAHAN

SKRIPSI

PENGARUH ENZIM XYLANASE

PADA PERLAKUAN AWAL PROSES PEMUCATAN

PULP KULIT BUAH KAKAO

Oleh :

Nurul Faizah 0831010049 Ni Made Aprilia D 0831010044

Telah Diterima dan Disetujui Untuk Diseminarkan

Mengetahui, Dosen Pembimbing

Ir. Susilowati, MT NIP. 196211201991032001

Puji syukur penyusun panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas Karunia dan

rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan skripsi ini.

Penelitian ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi oleh mahasiswa tingkat

akhir sebelum dinyatakan lulusan sebagai Sarjana Program Studi Teknik Kimia, Fakultas

Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional “VETERAN” Jawa Timur.

Pada kesempatan ini penyusun melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Enzim

Xylanse pada Perlakuan Awal Proses Pemucatan Pulp Kulit Buah Kakao ”. Terima kasih sebesar

– besarnya penyusun tujukan kepada semua pihak yang telah membantu penelitian hingga

tersusunnya laporan ini, terutama kepada :

1.

Bapak Ir. Sutiyono, MT. selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri, Universitas

Pembangunan Nasional “VETERAN” Jawa Timur.

2.

Ibu Ir. Retno Dewati, MT. selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia, Fakutas

Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional “VETERAN” Jawa timur.

3.

Ibu Ir. Susilowati, MT. selaku Dosen pembimbing dalam penelitian ini.

4.

Ibu Ir. Luluk Edahwati, MT. selaku Dosen penguji.

5.

Ibu Ir. Sani, MT. selaku Dosen penguji

6.

Kepada Orang tua tersayang, terima kasih atas dukungan doa dan restunya kepada

kami.

7.

Kepada teman – teman jurusan teknik kimia FTI-UPN ’V’ JATIM khususnya

angkatan 2008 yang memberikan dukungan dan informasi dalam penyelesaian

proposal ini.

8.

Semua pihak yang tidak dapat dituliskan terperinci yang telah membantu hingga

ii   

Penyusun mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya atas segala bantuan,

fasilitas, yang telah diberikan kepada kami. Penyusun menyadari masih banyak kekurangan pada

penyusunan laporan ini. Oleh karena itu kami mengharapkan saran dan kritik yang membangun

atas proposal ini.

Akhir kata, penyusun mohon maaf yang sebesar – besarnya kepada semua pihak, apabila

dalam penyusunan laporan ini penyusun melakukan kesalahan baik yang disengaja maupun tidak

di sengaja.

Surabaya, Juli 2011

Penyusun

Pada industri kertas, proses pembuatan pulp khususnya proses bleaching masih banyak

yang menggunakan senyawa klorin dalam jumlah yang tidak sedikit. Hal ini merupakan suatu

ancaman bagi lingkungan hidup karena limbah yang dihasilkan sangat berbahaya dan beracun.

Dalam mengatasi masalah tersebut, diperlukan suatu cara alternatif untuk menghemat /

mengurangi pemakaian bahan kimia dalam proses bleaching yang salah satunya dengan

pemanfaatan enzim xylanase dan juga menggantikan bahan bleaching bersenyawa klor dengan

bahan lain yang berkualitas dan lebih ramah lingkungan, yaitu H

2

O

2

. Penelitian ini bertujuan

untuk mengetahui seberapa jauh pengaruh enzim xylanase dalam penghematan pemakaian bahan

kimia pada proses bleaching pulp dari hasil delignifikasi kulit buah kakao, yang secara

mekanismenya yaitu dengan mendegradasi hemiselulosa dalam pulp. Dalam penelitian ini

dilakukan secara dua tahap, tahap I adalah proses preblaching dan tahap II adalah proses

bleaching. Berdasarkan penelitian yang dilakukan, diketahui hasil terbaik pada proses

prebleaching yaitu pulp dengan kadar hemiselulosa 0,90% dengan dosis enzim xylanase 5 %

(v/b), waktu operasi 105 menit dan kemampuan maksimal enzim xylanase dalam pendegradasian

hemiselulosa yaitu sebesar 10,71% (dari 11,61 menjadi 0,90). Pada proses bleaching hasil terbaik

diperoleh dengan dosis H

2

O

2

50% (v/b) yaitu derajat putih sebesar 56,8 %. Sedangkan pada

proses belaching tanpa enzim xylanase derajat putih sebesar 51,2 %. Hal ini menunjukkan bahwa

enzim xylanase dapat menghemat / mengurangi pemakaian H

2

O

2

sebesar 10% .

iv   

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

... i

INTISARI

... iii

DAFTAR ISI

... iv

DAFTAR TABEL

... vi

DAFTAR GAMBAR

... vii

DAFTAR GRAFIK

... viii

BAB I.

PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang

... 1

1.2.

Tujuan Penelitian

... 2

1.3.

Manfaat Penelitian

... 2

BAB II.

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Pemucatan

... 3

II.2. Pemucatan dengan Enzim

II.2.1. Enzim Lignolytic

... 5

II.2.2. Enzim Hemiselulosa

... 5

II.2.3. Xylanase

... 5

II.3. Hydrogen Peroksida

... 8

II.4. Landasan teori

... 9

BAB III.

METODOLOGI PENELITIAN

III.1. Bahan - Bahan yang di perlukan

... 12

III.2. Alat – Alat yang Digunakan

... 12

III.3. Metode Penelitian

... 13

III.5. Prosedur

penelitian

III.5.1. Proses Prebleaching

... 14

III.5.2. Proses Pemucatan (bleaching)

... 15

III.6 Skema

Penelitian

III.6.1. Proses Prebleaching

... 16

III.6.2. Proses Pemucatan (bleaching)

... 17

BAB IV. Hasil Penelitian dan Pembahasan

... 18

BAB V.

Kesimpulan dan Saran

V.1. Kesimpulan

... 26

V.2. Saran

... 26

DAFTAR PUSTAKA

... 27

Lampiran A

... 28

Lampiran B

... 30

vi   

DAFTAR TABEL

Tabel IV.1.

kadar hemiselulosa pada pulp hasil prebleaching ... 18

Tabel IV.2.

kadar

α

Selulosa pada hasil terbaik proses prebleaching... 21

Tabel IV.3.

Hasil proses pemucatan ( bleaching ) ... 23

Gambar

Enzim Xylanase ... 32

Gambar

Perlakuan awal proses pemucatan ... 32

Gambar

Proses pemucatan... 33

Gambar

Hasil Terbaik Proses Pemucatan ... 33

                               

viii   

DAFTAR GRAFIK

Grafik IV.1.

Hubungan antara % hemiselulosa dengan

dosis enzim xylanase... 19

Grafik IV.2.

Hubungan antara %

α

Selulosa pada dosis enzim xylanase

5% dengan berbagai waktu prebleaching... 22

Grafik IV.3.

Hubungan antara %brightness pada pulp dengan enzim

dan tanpa enzim dengan berbagai dosis H

2

O

2

... 24

 

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perhatian global tentang kepedulian energi, pelestarian hutan dan eliminasi pencemaran dari proses pembuatan pulp dan kertas telah menuntut kita untuk mengeksplorasi sumber daya berserat alternatif selain kayu dan menemukan teknologi pulping dan bleaching terbaru yang ramah lingkungan tanpa menurunkan kualitas. Macam – macam bahan baku alternatif tersebut bisa diperoleh dari tanaman bukan kayu dan limbah – limbah pertanian yang memenuhi syarat pembuatan pulp (Young,Raymond,A.,1998), seperti kulit buah kakao yang unsur – unsurnya memenuhi persyaratan pembuatan pulp dan juga jumlahnnya melimpah karena merupakan salah satu komoditi terbesar di Indonesia. (Santoso,Rully,A.,dan Muttahar.2009).

Pada teknologi pulping, masih banyak industri yang menggunakan proses kraft dikarenakan kualitasnya yang sangat prima dibanding dengan proses – proses lain. Tetapi, teknologi ini menimbulkan masalah serius terhadap lingkungan karena limbahnya yang bersifat berbahaya. Untuk itu dibutuhkan suatu inovasi metode baru yang ramah lingkungan tetapi tidak menurunkan kualitas, salah satunya yaitu proses organosolv.

Begitu juga pada teknologi bleaching, industri kertas juga masih banyak yang menggunakan senyawa klorin dalam jumlah yang tidak sedikit dan menyebabkan kerusakan bagi lingkungan hidup juga menimbulkan racun. Oleh karena itu penggunaan metode biobleaching dengan memanfaatkan enzim xylanase, dirasa akan mampu untuk menjawab tantangan tersebut. Xylanase merupakan enzim yang berfungsi sebagai katalisator yang berarti mempercepat atau mempermudah terjadinya suatu rekasi sehingga proses bleaching akan berjalan semakin cepat dan secara otomatis konsumsi bahan kimia yang beracun juga menurun. Jadi, penggunaan xylanase difungsikan sebagai katalis untuk

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  2

Laporan Penelitian  

mengurangi konsumsi bahan kimia dalam proses bleaching, khususnya senyawa chlorin yang sangat berbahaya (Bajpai,P.,and Bajpai,P.K.,1999).

Pemucatan pulp dari hasil delignifikasi kulit buah kakao dengan menggunakan enzim xylanase, merupakan suatu inovasi baru yang ramah lingkungan dan juga berkualitas. Penelitian ini merupakan penggabungan dari dua proses penting dalam industri pulp dan kertas, yaitu antara proses pembuatan pulp ( pulping ) dan proses pemucatan pulp ( bleaching ). Tetapi pada penelitian ini yang akan dikerjakan hanya lah proses pemucatannya dengan menggunakan pulp hasil terbaik dari peneliti terdahulu mengingat penelitian ini merupakan penelitian lanjutan. Rully Aditya S.(2009),. dalam penelitiannya ”kajian awal pulp dari kulit buah kakao dengan metode organosolv”, hasil terbaik yang diperoleh yaitu pulp dengan kadar alpha selulosa sebesar 52,78 %,kadar yield 69,82 %, kadar air 30,18% pada kondisi operasi pemasakan pulp 2,5 jam & konsentrasi methanol 40% (Santoso,Rully,A.,dan Muttahar.2009).

1.2. Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui konsentrasi enzim xylanase dan menentukan kondisi terbaik pada proses pemucatan pulp hasil delignifikasi kulit buah kakao sehingga diperoleh hasil yang optimal.

1.3. Manfaat

 Memberikan alternatif lain pada enzym xylanase sebagai pereduksi pemakaian bahan kimia pada proses bleaching pulp

 Memberikan alternatif lain pada hidrogen peroksida sebagai bahan bleaching pengganti klorin yang lebih aman dan berkualitas

 Menyumbangkan pemikiran untuk menggunakan proses yang ramah lingkungan sehingga dapat meningkatkan kualitas air limbah pada industri pulp dan kertas

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Pemucatan  

  Pemucatan ( Bleaching ) merupakan proses yang dilakukan setelah proses pembuatan pulp. Tujuan proses pemucatan yaitu untuk memucatkan / memutihkan warna pulp dengan cara menghilangkan sisa – sisa lignin yang ada dari proses pulping (Casey,James P.1980).

Pada akhir abad ke – 18 hingga sekarang senyawa chlorin masih banyak digunakan dalam proses pemucatan karena keefektifannya untuk meningkatkan derajat putih dari kertas sehingga produk yang dihasilkan memiliki warna yang sangat terang / putih (Casey,James P.1980). Kualitas penggunaan klorin dalam proses pemucatan ( bleaching ) tidak seimbang dengan dampak yang diberikan terhadap lingkungan karena limbah cair yang dihasilkan mengandung chlorinated organic compounds yang sangat berbahaya. Perlawanan konsumen tentang dampak buruk terhadap lingkungan dan peraturan lingkungan untuk penggunaaan klorin dalam proses pemucatan mengharuskan industri kertas untuk menemukan metode lain yang lebih ramah lingkungan (Bajpai,P.,and Bajpai,P.K.,1999).

Dalam pengembangan teknologi pemucatan ( bleaching ) akhirnya ditemukan beberapa metode pemucatan yamg lebih aman dan ramah lingkungan, antara lain teknologi pemucatan dengan konsep ECF ( elementally chlorin free ) atau TCF ( totally chlorin free ) serta penerapan biobleaching (Bajpai,P.,and Bajpai,P.K.,1999).

Pada konsep ECF unsur klor masih boleh digunakan, tetapi tidak dalam bentuk Cl2 melainkan dalam bentuk senyawa lain misalnya ClO2, sedangkan pada

konsep TCF sama sekali tidak menggunakan klor. Sebagai pengganti klorin pada konsep TCF biasanya digunakan hydrogen peroksida (Casey,James P.1980).

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  4

Laporan Penelitian  

Biobleaching merupakan suatu teknologi dalam proses bleaching ( pemucatan ) yang tidak menggunakan bahan – bahan kimia. Teknologi ini dilakukan dengan memanfaatkan enzim dari suatu mikroba, seperti suatu enzim xylan yaitu xylanase yang dapat diproduksi dari bakteri atau jamur (Young,Raymond,A.,1998).

Namun, dalam praktiknya proses biobleaching belum bisa diterapkan sepenuhnya karena teknologi ini baru digunakan sebagai pretreatment atau perlakuan awal yang masih harus dilanjutkan dengan proses pemucatan menggunakan bahan kimia. Proses ini, biasa disebut dengan proses prebleaching yang mana pada aplikasinya digunakan dua jenis enzim, yaitu enzim hemiselulosa ( xylanase ) yang mampu meningkatkan derajat putih / brightness secara tidak langsung dan enzim lygnolitic yang dapat mendegradasi lignin secara langsung pada pulp yang diputihkan.

Beberapa penelitian melaporkan, dengan adanya perlakuan awal proses pemucatan dengan enzim ( proses prebleaching ) ternyata brightness ( derajat puith ) pulp bisa meningkat serta dapat menurunkan konsumsi bahan kimia secara signifikan dalam proses pemutihan pulp.

II.2. Pemucatan dengan Enzim

Proses pemucatan dengan enzim digunakan sebagai pretreatment atau perlakuan awal yang disebut dengan prebleaching. Jadi, proses ini masih harus dilanjutkan lagi dengan proses pemucatan dengan menggunakan bahan kimia. Karena pada prebleaching, enzim berfungsi sebagai katalisator untuk memudahkan dan mempercepat proses pemucatan dengan bahan kimia dan tidak untuk meningkatkan derajat putih ( brightness ) pada pulp yang dipucatkan. Selain itu tujuan lain dengan dilakukannya proses prebleaching adalah untuk mengurangi pemakaian bahan kimia pada proses pemucatan pulp sehingga meningkatkan kualitas air limbah industri pulp dan kertas.

Penelitian tentang kegunaan dari enzim – enzim dalam pembuatan pulp & kertas telah berkembang sejak akhir 1980-an. Sejauh ini ada dua enzim yang digunakan untuk biobleaching yaitu enzim ligninolytic & enzim hemiselulosa (Bajpai,P.,and Bajpai,P.K.,1999).

II.2.1. Enzim Lignolytic

Enzim ini bekerja langsung mendegradasi lignin. Pendegradasian lignin secara langsung oleh enzim ligninolytic dapat dilakukan baik secara in vivo menggunakan sel hidup seperti pada delignifikasi oleh jamur phanerochaeta chyssosporium, maupun secara in vitro dengan menggunakan enzim pendegradasi lignin seperti lignin peroksida atau manganese . degradasi lignin secara in vivo memiliki kelemahan karena prosesnya sangat lama sehingga tidak aplikatif pada skala industri. Sedangkan degradasi ligin secara in vitro memiliki kelemahan yaitu enzim tidak dapat bekerja dengan baik diluar sel hidup, jadi diperlukan penambahan kofaktor yang harganya sangat mahal.

II.2.2. Enzim Hemiselulosa

Berbeda dengan lignolytic yang langsung menyerang lignin, enzim hemiselulosa ini bekerja mendegradasi hemiselulosa, dimana hemiselulosa adalah salah satu komponen kayu yang merekatkan antara lignin dan selulosa. Dengan terdegradasinya hemiselulosa, maka lignin akan mudah dihilangkan dengan penambahan sedikit bahan kimia bleaching, misalnya hidrogen peroksida. Enzim hemiselulosa yang berperan penting dalam proses bleaching pulp yaitu xylanase. II.2.3. Xylanase

Enzim xylanase memiliki beberapa keunggulan dibanding enzim lignolytic antara lain aplikasinya tidak merubah proses yang sudah ada tapi hanya cukup ditambahkan ditengah – tengah proses sehingga tidak banyak memerlukan capital investment untuk operasi. Selain itu dengan adanya pembatasan klorin yang boleh diberikan, penggunaan enzim xylanase dapat membantu menaikkan kapasitas

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  6

Laporan Penelitian  

produksi karena klorin yang dibutuhkan sedikit, disamping itu produk yang didapat juga lebih berkualitas (Putra,Arif P.,dan Winarto,2009).

Dalam biobleaching, mekanisme xylanase berbeda dengan bleaching kimia, karena xylanase tidak bekerja untuk menaikkan derajat putih pulp atau menghilangkan sisa lignin yang ada. Tetapi xylanase mendegradasi hemiselulosa tanpa merusak selulosa sehingga pada proses bleaching kimia selanjutnya lignin akan mudah dipisahkan dan pemakaian bahan kimia akan semakin sedikit. Selain itu, manfaat dari xylanase adalah mampu memperbaiki ikatan antar serat, menghemat energi dan mereduksi pencemaran lingkungan pada industri pulp dan kertas (Bajpai,P.,and Bajpai,P.K.,1999).

Gambar mekanisme degradasi hemiselulosa oleh xylanase

Dari gambar di atas dapat terlihat bahwa, posisi hemiselulosa merupakan suatu perekat antara lignin dan selulosa dimana komponen utama penyusun hemiselulosa adalah xylan ( polymer dari xylose – xylose ). Aksi enzim xylanase pada perlakuan awal proses pemucatan yaitu dengan memecahkan ikatan xylose – xylose dalam rantai xylan sehingga mengakibatkan pecahnya ikatan antra sisa lignin dengan selulosa. Terpecahnya rantai xylan akan membuat lignin lebih

mudah diserang ( dihilangkan ) oleh bahan kimia pemucat dengan kata lain proses pemucatan akan berjalan lebih mudah dan lebih cepat, secara otomatis juga pemakaian bahan kimia dalam proses pemucatan akan lebih hemat / sedikit.

Hasil optimal yang didapatkan dari perlakuan xylanase tidak hanya bergantung pada jenis pulp tetapi juga dipengaruhi oleh pemilihan cara bleaching kimia dalam rangkaian bleaching selanjutnya. Jadi, xylanase digunakan dengan tujuan untuk mengurangi pemakaian bahan kimia dalam prose bleaching dan proses biologis ini dilakukan sebelum bleaching dengan bahan kimia atau merupakan proses prebleaching (Bajpai,P.,and Bajpai,P.K.,1999).

Seorang peneliti, Arif Pramana P.(2009), telah meneliti tentang aplikasi enzim xylanase pada proses biobleaching pulp dari proses kraft yang dilanjutkan dengan NAOCl dalam proses bleachingnya. Dari hasil penelitiannya yang terbaik diketahui, bahwa enzim xylanase mampu mendegadrasi hemiselulosa sebesar 4,75 % dan mampu mengurangi penggunaan NaOCl sebesar 69,51 %. (Putra,Arif P.,dan Winarto,2009).

Tjahjono,Judi.,dan Sudarmin.2008, dalam penelitiannya yang berjudul “Pengaruh Xylanase pada perlakuan awal Pemutihan Terhadap Kualitas Pulp”,

dengan menggunakan pulp dari acacia mangium dengan proses kraft dan

beberapa tahap proses pemutihan (D0ED1D2) menghasilkan data terbaik, sebagai

berikut, bahwa xylanase dapat menurunkan bilangan kappa sebesar 10,33 – 11,45 yang didapat dengan penambahan xylanase 0,75 kg/ton serpih, juga meningkatkan angka kecerahan pulp dari 82,4 %ISO menjadi 83,10 %ISO.

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  8

Laporan Penelitian  

II.3. Hydrogen Peroksida

Hidrogen peroksida adalah bahan pemutih berwujud cair dan tidak berwarna. Hidrogen peroksida bisa digunakan sebagai zat pengelantang atau

bleaching agent pada industri pulp, kertas, dan tekstil. Senyawa ini juga biasa dipakai pada proses pengolahan limbah cair, industri kimia, pembuatan deterjen, makanan dan minuman, medis, serta industri elektronika.

Salah satu keunggulan hidrogen peroksida dibandingkan dengan oksidator yang lain adalah sifatnya yang ramah lingkungan karena tidak meninggalkan residu yang berbahaya. Kekuatan oksidatornya pun dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Sebagai contoh dalam industri pulp dan kertas, penggunaan hidrogen peroksida biasanya dikombinasikan dengan NaOH atau soda api. Semakin basa, maka laju dekomposisi hidrogen peroksida pun semakin tinggi. Kebutuhan industri akan hidrogen peroksida terus meningkat dari tahun ke tahun. (ulia,hasnah., 2007).

Hasnah ulia, seorang peneliti dalam tesisnya tentang alternatif penggunaan hidrogen peroksida pada tahap akhir proses pemutihan, dengan menggunakan pulp dari proses kraft menghasilkan data terbaiknya yaitu pada temperatur 75 0C diperoleh derajat putih yang sama dengan pemakaian H2O2 1 % dan ClO2 2 % ,

demikian juga dengan penambahan dosis H2O2 2 % dan ClO2 4 %. Hal ini telah

membuktikan bahwa nilai plus dari H2O2 tidak hanya karena sifatnya yang ramah

lingkungan, tetapi juga secara kualitas terbukti lebih baik dari senyawa yang mengandung unsur klor ( ClO2 ).

Ahmad M Fuadi dan Hari Sulistya, dengan penelitiannya yang berjudul “ Pemutihan Pulp Dengan Hidrogen Peroksida “ dimana yang digunakan adalah pulp dari akasia mempunyai hasil terbaik derajat putih sebesar 62,1% ISO dengan memakai H2O2 50% dosis 16% dari berat kering pulp , pH 11 dan waktu 5 jam.

Tetapi hasil maksimal yang diperoleh tersebut hampir sama dengan kondisi dosis 4%, hal ini menunjukkan kurang efektifnya kondisi proses karena alasan tertentu. (Fuadi,Ahmad,M,2008).

II.4. Landasan Teori

Perlakuan awal proses pemucatan pulp kulit buah kakao dengan enzim xylanase merupakan perpaduan proses yang sangat tepat, karena dari segi bahan baku ataupun proses, keduanya merupakan bahan alternatif yang ramah lingkungan dan memiliki kualitas bagus yang tidak kalah dengan bahan dari kayu dengan proses kimia lainnya.

Proses pemucatan dengan menggunakan enzim xylanase adalah suatu proses biologis, yang mana proses ini merupakan proses perlakuan awal pada pemucatan pulp. Jadi proses ini dilakukan sebelum pemucatan menggunakan bahan kimia ( bleaching ) atau disebut sebagai prebleaching. Dengan kata lain, penelitian ini akan dilakukan melalui dua tahap yaitu perlakuan awal sebelum pemucatan ( prebleaching ) dan proses pemucatan pulp ( bleaching )

Tujuan dari penggunaan xylanase adalah untuk mengurangi pemakaian bahan kimia dalam proses pemucatan ( bleaching ) pulp (Bajpai,P.,and Bajpai,P.K.,1999). Mekanisme enzim xylanase pada proses pemucatan yaitu dengan mendegedrasi hemiselulosa di dalam pulp yang merupakan perekat antara lignin dan selulosa sehingga dengan terdegadrasinya hemiselulosa lignin akan mudah dihilangkan pada proses pemucatan, atau dengan kata lain lignin dapat dihilangkan hanya dengan sedikit penambahan bahan kimia. Sehingga secara otomatis, penggunaaan bahan kimia akan berkurang / lebih hemat dari biasanya. (Bajpai,P.,and Bajpai,P.K.,1999).

Dipilih enzim xylanase dikarenakan xylanase adalah jenis dari enzim hemiselulosa yang memiliki lebih banyak keuntungan dalam proses pemucatan pulp dibanding dengan enzim lygnolitic yang menyerang lignin secara langsung tetapi membutuhkan waktu proses yang sangat lama dan biaya yang mahal.

Karena alasan tuntutan global akan perbaikan alam, pemilihan teknologi TCF yang tanpa penggunaan senyawa klor sedikitpun dirasa sangat tepat dan pada penelitian ini senyawa klor digantikan dengan bahan lain seperti hidrogen peroksida yang terbukti lebih aman terhadap lingkungan dan lebih berkualitas (Fuadi,Ahmad,M,2008).

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  10

Laporan Penelitian  

Dalam perlakuan awal proses pemucatan dengan menggunakan enzim xylanase ( proses prebleaching ), dipengaruhi oleh beberpa faktor yaitu :

1. pH

Enzimatis sangat berpengarug terhadap pH. untuk xylanase yang bersumber dari jamur efektif pH optimum berkisar 4 – 6 (Tjahjono,Judi.,dan Sudarmin,2008).

2. Suhu

Suhu enzimatis sangat berpengaruh terhadap kecepatan reaksi. Suhu untuk perlakuan xylanase antara 50 – 60 0C. Pada suhu yang lebih rendah hasilnya juga akan sama tetapi waktu perlakuan lebih lama (Tjahjono,Judi.,dan Sudarmin,2008).

3. Konsentrasi

Semakin tinggi konsentrasi enzim akan mempercepat kecepatan bleaching, sehingga lignin yang terhidrolisa per satuan waktu semakin banyak. Tetapi konsentrasi enzimatis yang terlalu tinggi , akan merusak selulosa. Jumlah optimum enzim berkisar antara 1 % - 5 % berat bahan pulp. (witono,dkk,2000)

4. Waktu

Waktu perlakuan xylanase mempengaruhi besarnya degradasi terhadap ikatan xylan dalam pulp. Keuntungan dan manfaat xylanase pada proses pemucatan terlihat setelah perlakuan 1 jam. Waktu perlakuan yang digunakan biasanya kurang dari 3 jam (Tjahjono,Judi.,dan Sudarmin,2008).

5. Berat Substrat

Substrat sangat berpengarug besar dalam enzimatis, berat substrat yang terbaik berkisar 50 gram hingga 250 gram.(witono,dkk,2000)

Sedangkan pada proses pemucatan pulp ( bleaching ) faktor – faktor yang

mempengaruhi yaitu :

1. pH

pH untuk perlakuan hidrogen peroksida dikondisikan basa yaitu berkisar antara 9 – 11 dengan tujuan mempercepat peruraian hidrogen peroksida menjadi perhydroxyl anion. (Fuadi,Ahmad,M,2008).

2. Waktu

Waktu yang paling baik untuk perlakuan hidrogen peroksida dalam bleaching yaitu antara 2 – 5 jam, karena dengan waktu lebih dari 5 jam akan terjadi kerusakan pada selulosa (Fuadi,Ahmad,M,2008).

3. Suhu

Suhu optimum untuk bleaching dengan menggunakan hidrogen peroksida yaitu antara 60 – 80 0C . (Fuadi,Ahmad,M,2008).

4. Konsentrasi

Dosis H2O2 yang digunakan pada proses pemutihan berpengaruh secara langsung

terhadap derajat putih pulp. Karena H2O2 merupakan salah satu agent yang

digunakan dalam proses pemutihan (bleaching). (Ulia,Husnah.2007)

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  12

Laporan Penelitian  

BAB III

PELAKSANAAN PENELITIAN

III.1. Bahan – Bahan Yang Diperlukan

Bahan – bahan yang dibutuhkan dalam penelitian adalah pulp hasil terbaik dari proses delignifikasi Kulit Buah Kakao dari peneliti terdahulu (Santoso,Rully,A.,dan Muttahar.2009), Enzim xylanase yang dibeli dari Lab Proteomik Institute Of Tropical Desease Universitas Airlangga Surabaya dan Hidrogen Peroksida yang dibeli di toko bahan kimia Medokan Ayu Surabaya.

Tabel 3.1. Analisa awal bahan baku

Parameter Komposisi (%)

α- Sellulosa 14,583

Lignin 4,315 Hemiselulosa 11,61

Derajat putih 12,3

Kadar Air 10,35

Kadar Abu 2,8

III.2. Alat – Alat Yang Digunakan

 

Gambar 3.1. Alat Rangkaian Proses

III.3. Metode Peneltian

Penelitian ini akan dilakukan melalui 2 tahap, yaitu

Tahap I , perlakuan awal proses pemucatan ( prebleaching ).

Dimana pada proses ini akan direaksikan pulp hasil delignifikasi dengan enzim xylanase konsentrasi 173 IU/ml. Tujuan dari proses ini adalah untuk mengetahui kemampuan xylanase dalam mendegadrasi hemiselulosa.

Tahap II, proses pemucatan ( bleaching )

Dalam proses ini yang akan direaksikan adalah pulp hasil terbaik dari pre bleaching dan pulp hasil delignifikasi ( sebagai pembanding )dengan H2O2 25%.

Tujuannya yaitu untuk mengetahui harga brightness pulp dan lebih khususnya untuk mengetahui kemampuan xylanase dalam menghemat pemggunaan bahan kimia.

waterbath  thermometer 

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  14

Laporan Penelitian  

III.4. KONDISI OPERASI

III.4.1. Proses Prebleaching

Kondisi yang Ditetapkan

1. Berat pulp : 200 Gram (kering)

2. suhu proses : 55 oC

3. pH : 6

kondisi yang Dijalankan

1. volume enzim xylanase : 1 ; 2 ; 3 ; 4; 5 (%)

2. Waktu : 45, 60, 75, 90, 105 (menit)

III.4.2. Proses Bleaching

Kondisi yang Ditetapkan

1. Berat pulp hasil prebleaching : 200 Gram (kering)

2. pH : 10

3. suhu : 700C

4. waktu : 180 menit

kondisi yang Dijalankan

1. Volume hidrogen peroksida : 10, 20, 30, 40, 50 (%)

III.5. Prosedur Penelitian

III.5.1. Proses Prebleaching

1. Menimbang pulp hasil delignifikasi sebanyak 200 gram

2. Mencampurkan pulp dengan enzim xylanase sebanyak dosis yang

divariabelkan dalam beaker glass.

3. Memanaskan beaker glass pada waterbath dengan suhu 550C selama waktu yang di variabelkan.

4. Mendinginkannya.

5. Pulp dianalisa kadar hemiselulosanya

III.5.2. Proses Pemucatan ( bleaching )

1. Pulp hasil prebleaching terbaik dinaikkan pH nya hingga 11, dengan cara menambahakan larutan NaOH 0,01 N hingga konsistensi pulp 10 %

2. Setelah pH 11, ditambahkan H2O2 sebanyak dosis yang

divariabelkan.kemudian erlenmeyer harus cepat ditutup dengan plastik. 3. Pemanasan pada suhu 70 0C selama 180 menit

4. Didinginkan kemudian disaring, lalu endapan dicuci dengan air sampai bersih

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  16

Laporan Penelitian  

III.6.Skema Penelitian

III.6.1.Proses perlakuan awal ( prebleaching)

Pulp hasil delignifikasi ( 200 g )

Analisa kadar hemiselulosa

Pencampuran enzim  xylanase, volume 1‐5 %  

Pemanasan  T = 55o_C 

t = 45; 60; 75; 90; 105 menit 

Pendinginan 

III.6.2. Proses pemucatan ( bleaching )

Pulp hasil prebleaching 200 g

Analisa Brightness

Pencampuran NaOH 0,01N,   konsistensi pulp 10 % 

Pencampuran 

H2O2 volume 10‐50 %

Pemanasan  T = 70o_C 

t = 180 menit

Pendinginan 

Penyaringan

Pencucian Endapan

Pengeringan

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  18

Laporan Penelitian  

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Dari penelitian yang dilakukan di laboratorium riset program studi teknik kimia, fakultas teknologi industri upnv jatim, didapatkan data seperti di bawah ini

Tabel IV.1. kadar hemiselulosa pada pulp hasil prebleaching

Hemiselulosa ( % )  Volume  enzim 

xylanase ( % ) 

45 menit  60 menit  75 menit  90 menit  105 menit  1  3.61  2.13  1.68  1.46  1.05  2  2.72  2.07  1.59  1.3  1  3  2.36  1.98  1.52  1.24  0.92  4  2.29  1.96  1.37  1.12  0.91  5  2.21  1.95  1.15  1.02  0.9 

Tabel IV.1. merupakan tabel hasil proses prebleaching, yaitu kadar hemiselulosa (%) pada berbagai dosis enzim xylanase (1% - 5%) dan berbagai waktu operasi(45 menit – 105 menit ). Hasil terbaik yang diperoleh dari proses prebleaching adalah pulp dengan kadar hemiselulosa terkecil. Berdasarkan tabel di atas dapat diketahui bahwa hasil terbaik yaitu pulp dengan kadar hemiselulosa 0.9%, pada dosis enzim xylanase 5% dan waktu operasi selama 105 menit.

grafik IV.1. hubungan antara % hemiselulosa dengan waktu prebleaching dan penambahan berbagai volume enzim xylanase dengan konsentrasi 173 IU/ml

Grafik IV.1. adalah hubungan antara % hemiselulosa dengan waktu prebleaching. Grafik tersebut menunjukkan bahwa semakin lama waktu prebleaching maka kadar hemiselulosa akan semakin kecil hal itu terlihat pada waktu prebleaching 45 menit dalam berbagai volume enzim xylanase, diperoleh kadar hemiselulosa sebesar 3.61 %, 2.36%. dan 2.21%. Waktu prebleaching 60 diperoleh kadar hemiselulosa 2.13%, 1.98%, 1.95%. Waktu prebleaching 75 menit diperoleh kadar hemiselulosa sebesar 1.68%, 1.52%, dan 1.15%. Waktu prebleaching 90 menit kadar hemiselulosa 1.46%, 1.24% , 1.02%. Sedangkan pada waktu prebleaching yang paling lama, yaitu 105 menit didapatkan kadar hemiselulosa sebesar 1.05%, 0.92%, dan yang paling baik ( paling kecil ) yaitu 0.90%. Dari data diatas, dapat diketahui bahwa hasil terbaik prebleaching adalah pada kadar hemiselulosa paling kecil yaitu 0.9% dengan waktu prebleaching yang paling lama yaitu 105 menit. Hal ini terjadi karena waktu proses prebleaching yang digunkan masih berada pada kisaran waktu yang aman untuk aktifitas enzim xylanase yaitu antara 1 jam dan kurang dari 3 jam ( Tjahjono,Judi.,dan Sudarmin ).

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  20

Laporan Penelitian  

Dari grafik IV.I juga terlihat bahwa semakin banyak volume enzim xylanase yang ditambahkan, kadar hemiselulosa yang diperoleh semakin baik ( semakin kecil ). Hal ini terbukti pada penambahan volume enzim xylanase 1% dalam berbagai waktu diperoleh kadar hemiselulosa 3.61%,1.68% dan 1.05%. pada penambahan enzim xylanase 2%, kadar hemiselulosanya 2.72%,1.59%,1%. Penambahan 3%, kadar hemiselulosa 2.36%,1.52%,0.92%. pada volume 4%, kadar hemiselulosa 2.29%,1.37%,0.91%. dan pada volume penambahan paling banyak yaitu 5% didapatkan kadar hemiselulosa 2.21%,1.15%, dan yang paling baik yaitu 0.9%. Hasil terbaik pada proses prebleaching dapat diketahui bahwa enzim xylanase mampu mendegradasi kadar hemiselulosa pada pulp hingga 10.71% dari kadar hemiselulosa awal ( 11.61% menjadi 0.90% ). Tetapi untuk volume enzim xylanase yang terlalu banyak dan waktu proses yang sangat lama akan menyebabkan kerusakan pada selulosa. Sesuai dengan teori oleh witono,dkk yang menyebutkan bahwa, jumlah optimum enzim berkisar antara 1 – 5 % dari berat bahan (pulp) dan pada dosis yang terlalu tinggi, enzim dapat merusak selulosa. Sedangkan untuk waktu perlakuan xylanase yaitu antara 1 jam dan kurang dari 3 jam ( Tjahjono,Judi.,dan Sudarmin ). Selain itu, pada data di atas juga dapat diketahui bahwa dengan adanya pemakaian enzim xylanase pada perlakuan awal proses pemucatan ternyata memberikan pengaruh terhadap kadar hemiselulosa dalam pulp, dimana semakin kecil hemiselulosa,semakin mudah penghilangan sisa lignin pada proses pemucatan dan pemakaian bahan kimia juga akan semakin sedikit.

Tabel IV.2. kadar α Selulosa pada hasil terbaik proses prebleaching (dosis 5 % dan berbagai waktu prebelaching)

Tabel IV.2. merupakan bukti bahwa pada kondisi terbaik hasil proses prebleaching, yaitu pada dosis enzim xylanase 5% dan berbagai waktu proses (45menit – 105menit ) tidak merusak α selulosa yang merupakan bahan utama pembuatan pulp dan kertas. Jadi, semakin tinggi kadar α selulosa dalam pulp semakin baik juga kualitasnya. Pada dosis enzim xylanase yang sama yaitu 5% dan berbagai macam waktu proses prebleaching, kadar α seluosa terbaik adalah kadar yang paling tinggi yaitu sebesar 67.05% diperoleh pada waktu proses selama 105 menit.

waktu       ( menit ) 

α selulosa      ( % )  45  62.44  60  64.78  75  66.32  90  66.63  105  67.05 

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  22

Laporan Penelitian  

grafik IV.2. hubungan antara % α Selulosa pada dosis enzim xylanase 5%

dengan berbagai waktu prebleaching

Berdasarkan grafik hubungan antara kadar α selulosa dengan berbagai waktu prebleaching pada dosis enzim xylanase 5%, didapatkan data sebagai berikut, pada waktu proses prebleaching tercepat yaitu 45 menit, diperoleh kadar

α selulosa paling rendah yaitu 62.44%. Pada waktu proses prebleaching 60 menit, diperoleh kadar α selulosa 64.78%. Pada 75 menit, diperoleh kadar α selulosa 66.32%. Pada waktu proses prebleaching 90 menit, diperoleh kadar α selulosa 66.63% dan pada waktu proses prebleaching paling lama yaitu 105 menit, diperoleh kadar α selulosa terbaik yaitu 67.05%.

Dari data diatas, terbukti bahwa pemakaian enzim xylanase pada perlakuan awal proses pemucatan dengan dosis sebanyak 5 % dan waktu dibawah 3 jam, tidak merusak atau mendegradasi kandungan α selulosa pada pulp. Dikarenakan pada kondisi operasi tersebut, merupakan kondisi yang aman untuk mekanisme xylanase. Jadi, xylanse hanya mendegradasi hemiselulosa tanpa merusak α selulosanya. Dengan terdegradasinya hemiselulosa maka kandungan α selulosa akan semakin murni sehingga kadar nya juga semakin meningkat dari kadar awal yang diperoleh setelah proses delignifikasi secara organosolv yaitu 52,78 % menjadi 67.05%.

Tabel IV.3. Hasil proses pemucatan ( bleaching ) pada waktu 180 menit dan berbagai volume H2O2 pada pulp dengan enzim dan pulp tanpa enzim

Pada gambar IV.3. terlihat bahwa dosis penambahan hydrogen peroksida dan juga pemakaian enzim xylanase pada perlakuan awal proses pemucatan ( prebleaching ) berpengaruh besar terhadap derajat putih. Semakin besar angka brightness, semakin bagus juga kualitas pulp tersebut. Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa hasil terbaik pada proses pemucatan yaitu pada kadar hydrogen peroksida sebesar 50% dan dari tabel tersebut juga bisa diketahui bahwa pada kondisi yang sama, pulp dengan enzim memiliki derajat putih yang lebih tinggi (56,8%) dari pada pulp tanpa enzim (51,2%). Dari hasil tersebut dapat dibuat perbandingan yang menyimpulkan bahwa dengan adanya perlakuan awal proses pemucatan dengan enzim xylanase ( prebleaching ) dapat menghemat / mengurangi pemakaian bahan kimia, yakni H2O2 sebesar 10%. Selain itu pada

hasil terbaik juga dapat diketahui bahwa proses pemucatan pada penelitian ini berhasil meningkatkan derajat putih pulp kulit buah kakao sebesar 44.50% ( dari kadar awal derajat putih pulp 12.3% menjadi 56.8% ).

Brightness ( % )  Dosis  

H2O2       

( %)  Tanpa Enzim 

Dengan   Enzim  10 

25.40  30.60  20 

31.19  36.13  30 

42.40  44.67  40 

47.08  49.21  50 

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  24

Laporan Penelitian  

Grafik IV.3. Hubungan antara %brightness pada pulp dengan enzim dan tanpa enzim dengan berbagai volume penambahan H2O2

Grafik IV.3. menunjukkan hasil proses pemucatan pada dua jenis pulp yang berbeda yaitu pulp dengan enzim dan pulp tanpa enzim pada waktu proses 180 menit dan berbagai dosis hydrogen peroksida (10% - 50%) terlihat berbeda. Pada grafik pulp dengan enzim terlihat mempunyai kadar yang lebih tinggi dari grafik pulp tanpa enzim. Hal ini terjadi bukan karena enzim xylanase yang mampu meningkatkan derajat putih, tetapi karena enzim xylanase telah mendegradasi hemiselulosa dalam pulp pada perlakuan awal (prebleaching), sehingga kadar hemiselulosa dari pulp yang telah diprebleaching dan pulp tanpa prebleaching berbeda. Sementara itu, kadar hemiselulosa dalam pulp sangat berpengaruh terhadap derajat putih dan jumlah pemakaian bahan kimia. Semakin kecil hemiselulosa maka semakin mudah penghilangan sisa lignin, dengan begitu derajat putih yang diperoleh lebih maksimal dan jumlah pemakaian bahan kimia (H2O2) akan semakin sedikit. Dengan seperti itu, limbah yang dihasilkan juga

semakin sedikit. Jadi, enzim xylanase berpengaruh terhadap derajat putih yang dihasilkan, jumlah pemakaian bahan kimia pada proses pemucatan, dan juga banyaknya limbah yang dihasilkan.

Sementara itu, proses pemucatan pulp menggunakan H2O2 merupakan

proses yang ramah lingkungan. Hal ini dikarenakan limbah yang dihasilkan lebih aman dan tidak berbahaya seperti limbah yang dihasilkan oleh senyawa klor.

BAB V

KESIMPULAN dan SARAN

V.1. Kesimpulan

1. Penggunaan enzim xylanase pada perlakuan awal proses pemucatan ( prebleaching ) terbukti mampu mendegadrasi hemiselulosa.

Hasil terbaik dari proses ini adalah pulp dengan kadar hemiselulosa 0,90 % yang diperoleh pada kondisi operasi pemanasan selama 105 menit dan dosis enzim xylanase sebanyak 5 %.

2. Hasil terbaik dari proses pemucatan pulp dengan enzim adalah pada dosis H2O2 sebanyak 50% yaitu dengan brightness 56,8%, sedangkan pada pulp

tanpa enzim dengan kondisi yang sama diperoleh brightness 51,2%. Dari hasil tersebut bisa diketahui bahwa pemakaian enzim xylanase pada proses pemucatan mampu mengurangi pemakaian H2O2 sebesar 10%.

V.2. Saran

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang waktu dan dosis

penambahan enzim dan H2O2 yang lebih banyak untuk mengetahui titik

maksimal dan titik baliknya.

2. Pada penelitian ini proses pemucatan hanya dilakukan pada 1 tahap,

sehingga hasil derajat putihnya kurang maksimal. Untuk itu diperlukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan beberapa tahapan / rangkaian dari proses pemucatan.

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  26

Laporan Penelitian  

DAFTAR PUSTAKA

Anonimus.http//caliban.mpiz-koeln.mpg.de/koehler/kakao2.jpg.(11 oktober 2010) Baedawi.2008.Aplikasi Enzim dalam Pemutihan.http://baedawi-btw.blogspot.com/2008/08/aplikasi-enzim-dalam-pemutihan.html.(11 oktober 2010)

Bajpai,P.,and Bajpai,P.K.1999.Biotechnology for Environmentally Protection in The Pulp and Paper Industry.New York:Springer.

Batubara,Ridwanti.2006.Teknologi Bleaching Ramah Lingkungan.Karya Tulis Departmen Kehutanan Fakultas Pertanian – USU,Sumatra.

Casey,James P.,Editor.1980.Pulp and Paper Chemistry and Chemical Technology, 3rd edition,vol I.Canada:John Willey & Sons,Inc.

Fuadi,Ahmad,M.2008.pemutihan Pulp dengan Hidrogen Peroksida.Skripsi Jurusan Teknik Kimia FT – Universitas Muhammadiyah,surakarta.

Palmer,Trevor.1991.Understanding Enzymes,3rd Edition.England:Ellis Horwood. Putra,Arif P.,dan Winarto.2009.Aplication of Xylanase Enzyme in Biobleaching

Process.Skripsi Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS,Surabaya.

Santoso,Rully,A.,dan Muttahar.2009.Kajian Awal Pulp dari Kulit Buah Kakao Dengan Metode Organosolv.Skripsi Jurusan Teknik Kimia FTI – UPN JATIM,Surabaya.

Sjostrom,Eero.1995.Kimia Kayu,Dasar – Dasar dan Penggunaan.Terjemehan Gajah Mada Univ Press.Yogyakarta.

Tjahjono,Judi.,dan Sudarmin.2008.Pengaruh Xylanase Pada Perlakuan Awal Pemutihan Terhadap Kualitas Pulp:Balai Besar Pulp dan Kertas.Bandung. Ulia,Husnah.2007.Alternatif Penggunaan Hidrogen Peroksida pada Tahap Akhir

Proses Pemutihan Pulp.Tesis Jurusan Teknik Kimia FTI-USU,Medan.

Witono.2000.Penentuan Kondisi Optimum Perlakuan Awal Pada Proses Enzimatis Pembuatan Pulp Kertas dari Pelepah Pisang,Prosiding Seminar Nasional ITS,Surabaya.

Young,Raymond A., and Akhtar,Masood.,Editor.1998.Environmentally Friendly Technologies for The Pulp and Paper Industry.Canada:John Willey & Sons,Inc.

LAMPIRAN A

1. Pembuatan larutan H2O2 25% dari 50%, 500 ml

V1 . %1 = V2 . %2

500 ml . 25% = V2 . 50%

V2 = 250 ml

 Melarutkan 250 ml H2O2 50% dalam 500 ml aquadest

2. Pembuatan larutan NaOH 0,01 M, 1L

M = =

0.01 =

0.01 mol =

m = 0.4 g

 Melarutan NaOH 0.4 g dalam 1 L aquadest

3. Perhitungan volume enzim xylanase 1% dari jumlah pulp (200 g)

=   

1% =   = 2.02 g  Konversi dari berat ke volume: 

  

 

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  28

Laporan Penelitian  

 1 % = 1.77 ml enzim dalam 200 g pulp

Dengan cara yang sama untuk menghitung 2 %, 3%, 4%, 5%

4. Perhitungan dosis H2O2

10% dari pulp

=   

10% =   = 22,22 gr  Konversi dari berat ke volume: 

  

 

V = 20 ml 

10 % = 20 ml H2O2 dalam 200 g pulp

Dengan cara yang sama untuk menghitung 20 %, 30%, 40%, 50%

5. Penambahan NaOH 0.01 M pada pulp

Syarat : konsistensi pulp 10 % ( jumlah pulp kering dalam bubur pulp ) 200 g pulp kering = 10%

Sehingga jumlah NaOH yang ditambahkan = 90% = 90/100 x 2L = 1.8 L

LAMPIRAN B

Hasil terbaik pada proses prebleaching yaitu pada dosis xylanase 5 % dan waktu proses 105 menit.

1. Menghitung pendegradasian kadar hemiselulosa

% hemiselulosa terdegradasi = kadar awal – kadar akhir

= 11.61% – 0.90%

= 10.71%

Hasil terbaik pada proses pemucatan yaitu pada dosis H2O2 50 %.

1. Menghitung peningkatan derajat putih ( brightness ) dari kadar awal % peningkatan brightness = kadar akhir – kadar awal

= 56.8% – 12.3% = 44.5%

2. Menghitung pengurangan / penghematan pemakaian bahan kimia (H202)

% = brightness dengan enzim – brightness tanpa enzim Brightness dengan enzim

        = 56.8 – 51.2

56.8 = 10%

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  30

Laporan Penelitian  

LAMPIRAN C

Gambar kulit buah kakao

 Sebelum ditumbuk

 Setelah ditumbuk

Gambar Enzim Xylanase

Pengaruh Enzim Xylanase Pada Perlakuan awal proses pemucatan pulp Kulit Buah Kakao

  32

Laporan Penelitian  

Gambar Proses Pemucatan

Gambar Hasil Terbaik Pemucatan

 Pulp dengan perlakuan awal (Enzim Xylanase)

 Pulp Tanpa Perlakuan Awal

  27

Laporan Penelitian  

LAMPIRAN A

1. Pembuatan larutan H2O2 25% dari 50%, 500 ml

V1 . %1 = V2 . %2

500 ml . 25% = V2 . 50%

V2 = 250 ml

 Melarutkan 250 ml H2O2 50% dalam 500 ml aquadest

2. Pembuatan larutan NaOH 0,01 M, 1L

M = =

0.01 =

0.01 mol =

m = 0.4 g

Melarutan NaOH 0.4 g dalam 1 L aquadest

3. Perhitungan volume enzim xylanase 1% dari jumlah pulp (200 g)

=   

1% =   = 2.02 g 

Konversi dari berat ke volume:    

  V = 1.77 ml 

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

 1 % = 1.77 ml enzim dalam 200 g pulp

Dengan cara yang sama untuk menghitung 2 %, 3%, 4%, 5%

4. Perhitungan dosis H2O2

10% dari pulp

=   

10% =   = 22,22 gr 

Konversi dari berat ke volume:    

  V = 20 ml 

10 % = 20 ml H2O2 dalam 200 g pulp

Dengan cara yang sama untuk menghitung 20 %, 30%, 40%, 50%

5. Penambahan NaOH 0.01 M pada pulp

Syarat : konsistensi pulp 10 % ( jumlah pulp kering dalam bubur pulp ) 200 g pulp kering = 10%

Sehingga jumlah NaOH yang ditambahkan = 90% = 90/100 x 2L = 1.8 L

  29

Laporan Penelitian  

LAMPIRAN B

Hasil terbaik pada proses prebleaching yaitu pada dosis xylanase 5 % dan waktu proses 105 menit.

1. Menghitung pendegradasian kadar hemiselulosa

% hemiselulosa terdegradasi = kadar awal – kadar akhir

= 11.61% – 0.90%

= 10.71%

Hasil terbaik pada proses pemucatan yaitu pada dosis H2O2 50 %.

1. Menghitung peningkatan derajat putih ( brightness ) dari kadar awal % peningkatan brightness = kadar akhir – kadar awal

= 56.8% – 12.3% = 44.5%

2. Menghitung pengurangan / penghematan pemakaian bahan kimia (H202)

% = brightness dengan enzim – brightness tanpa enzim Brightness dengan enzim

        = 56.8 – 51.2

56.8 = 10%

 

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

LAMPIRAN C

Gambar kulit buah kakao

 Sebelum ditumbuk

  31

Laporan Penelitian  

Gambar Enzim Xylanase

Gambar Perlakuan Awal Proses Pemucatan

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

Gambar Proses Pemucatan

Gambar Hasil Terbaik Pemucatan

 Pulp dengan perlakuan awal (Enzim Xylanase)