Optimasi Produksi Selulosa Mikrokristal dari Selulosa Tandan Kosong Kelapa Sawit Menggunakan Metode Respon Permukaan

Abstrak

Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan limbah biomassa yang melimpah dengan kandungan selulosa tinggi, namun pemanfaatannya masih terbatas pada aplikasi konvensional seperti sebagai mulsa di perkebunan kelapa sawit. Padahal, TKKS berpotensi dikembangkan menjadi produk turunannya yang bernilai tinggi, seperti mikrokristalin selulosa (mycrocrystalline cellulose/MCC) yang memiliki aplikasi luas di berbagai industri, termasuk farmasi, makanan, dan material komposit. Penelitian ini bertujuan mengoptimasi produksi MCC dari selulosa TKKS melalui hidrolisis asam menggunakan pendekatan Response Surface Methodology (RSM) untuk mencapai yield tertinggi. Optimasi dilakukan terhadap tiga variabel utama, yaitu konsentrasi asam klorida/HCl (1,2,3 M), waktu hidrolisis (20, 40, 60 menit), dan rasio massa selulosa terhadap volume HCl (25, 50, 75 g/L), dengan rancangan eksperimen Box-Behnken. Hasil menunjukkan bahwa yield MCC tertinggi sebesar 84,41% tercapai pada konsentrasi HCl 1,77 M, waktu hidrolisis 36,57 menit, dan rasio massa selulosa terhadap volume HCl 58,33 g/L. MCC yang diperoleh berdasarkan kondisi optimum memiliki kandungan alpha selulosa 71,42%; hemiselulosa 14,36%; dan lignin 0,59%. Analisis Forier Transform Infrared (FT-IR) dan X-Ray Diffraction (XRD) mengkonfirmasi profil spektral dan kristalinitas yang sesuai dengan tipikal MCC. Hasil yang diperoleh membuktikan bahwa optimasi produksi menggunakan RSM berhasil meningkatkan efisiensi produksi MCC dengan yield dan kandungan selulosa yang tinggi.