Optimasi Suhu dan Waktu Proses Delignifikasi Ampas Tebu sebagai Bahan Baku Pembuatan Karboksimetilselulosa (CMC)

Tanaman tebu di Indonesia cukup melimpah. Tanaman tebu ini digunakan sebagai bahan baku produksi gula. Produksi gula nasional pada tahun 2021 tercatat 2.330.773 ton. Hasil samping dari proses produksi gula salah satunya adalah ampas tebu. Total produksi ampas tebu yang dihasilkan diperkirakan sebanyak 699.232 ton. Ampas tebu memiliki kandungan selulosa yang cukup tinggi yaitu sekitar 35-40%. Pemanfaatan selulosa pada ampas tebu salah satunya digunakan sebagai bahan baku sintesis karboksimetil selulosa (carboxymethyl cellulose/ CMC). Karboksimetil selulosa (CMC) telah banyak digunakan dan bahkan memiliki peranan yang penting dalam berbagai aplikasi pada produksi pangan maupun non pangan. CMC berfungsi sebagai bahan pengental, penstabil emulsi atau suspensi dan bahan pengikat. Untuk memperoleh kualitas CMC yang tinggi maka diperlukan proses isolasi selulosa dengan baik yang bertujuan memperoleh selulosa dengan kemurnian tinggi. Proses isolasi selulosa dilakukan dengan 3 tahap yaitu delignifikasi, bleaching dan dehemiselulosa. Delignifikasi merupakan proses utama yang bertujuan untuk menghilangkan lignin dalam ampas tebu. Delignifikasi menjadi pokok utama agar kita mendapatkan selulosa dengan kemurnian yang tinggi sehingga diperoleh kualitas CMC yang tinggi pula. Kondisi proses delignifikasi suhu dan waktu optimum ditentukan dengan menggunakan Central Composite Design pada aplikasi Design Expert 13.0.5. Respon yang diukur meliputi kadar lignin (%). Jumlah kombinasi percobaan adalah 13 percobaan dengan 5 centre point. Dengan mengetahui kondisi proses yang menghasilkan kadar lignin terendah berarti bahwa kemurnian selulosa yang diperoleh tinggi, sehingga dapat digunakan untuk bahan baku sintesis CMC. Suhu dan waktu optimum yang diperoleh dari penelitian ini yakni suhu 80,40°C dengan waktu reaksi 2 jam telah terbukti mampu menghasilkan selulosa dengan kadar lignin rendah. Kadar lignin yang diperoleh sebesar 6,19%, kemudian dilanjutkan proses bleaching dan dehemiselulosa diperoleh kadar α-selulosa 87,94%. Selanjutnya sintesis CMC diperoleh rendemen 97,86% dengan kadar air 7,32%; nilai pH 7,10; derajat substitusi 0,93; kadar NaCl 1,22%; kemurnian 98,77%; dan viskositas 46,66 cP. Berdasarkan standar FAO, hasil karakterisasi CMC ampas tebu telah memenuhi standar untuk diaplikasikan dalam pangan. Analisis gugus fungsi FTIR menunjukkan bahwa senyawa lignin tidak terdeteksi pada sampel alfa selulosa dan CMC