Abstrak Penelitian yang sedang berlangsung tahun 2018

1. Potensi Selulosa Nanokristalin dari Dissolving Pulp sebagai Bahan Baku Farmasi

Selulosa Nanokristalin atau Cellulose Nanocrystals (CNC) merupakan bagian dari nanoselulosa disamping cellulose nanofibrils (CNF) dan bacterial cellulose (BC). Selulosa Nanokristal disebut juga dengan cellulose nanocrytalline, cellulose (nano) whiskers, atau rod-like cellulose microcrystals.
Selulosa nanokristal dapat dibuat dari bahan dengan kandungan selulosa dengan kemurnian tinggi yaitu dissolving Pulp. Pembuatan dissolving pulp dapat menggunakan proses prehidrolisis, pemasakan kraft dan pemutihan. Pemutihan pulp merupakan aspek penting karena berhubungan dengan air limbah yang dihasilkan. Saat ini proses yang banyak digunakan adalah Elemental Chlorine Free (ECF). Salah satu cara untuk mengurangi potensi pembentukan organoklorin pada air limbah adalah dengan mengurangi penggunaan klorin dioksida dan memperkenalkan penggunaan bahan kimia lain. Peroxymonosulfuric acid (Psa) dan Ozon merupakan oksidan kuat, memiliki kemampuan delignifikasi dan memiliki kompatibilitas dengan pemutihan oksigen.
Kandungan tinggi selulosa alfa pada dissolving pulp dapat dikonversi menjadi selulosa nanokristal melalui proses hidrolisis. Selulosa nanokristal berukuran sangat kecil sehingga permukaannya sangat luas dan bermuatan negatif. Sifat ini dapat dimanfaatkan untuk bidang farmasi. Permukaan selulosa nanokristal dapat mengikat obat dalam jumlah besar dan dapat mengendalikan dosis obat. Tujuan penelitian ini adalah membuat dissolving pulp ramah lingkungan dan selulosa nanokristal dari dissolving pulp tersebut.
Kata kunci : selulosa nanokristal, dissolving pulp, farmasi, ozon

2. Bacterial Nanocellulose Sebagai Bahan Farmasi

Ketersediaan bahan baku farmasi berupa sediaan biologi sangat diperlukan untuk menurunkan ketergantungan impor bahan baku dari negara China, India dan Jerman. Selulosa merupakan salahsatu material tersedia yang dapat digunakan sebagai bahan baku untuk industri farmasi (Cellulosebased Pharmacy). Bacterial nanocellulose (BNC) adalah material biopolimer selulosa murni berukuran nano yang disintesis oleh mikroba seperti bakteri asam asetat, Gluconoacetobacter spp. BNC memiliki karakteristik yang unik memiliki diameter serat berukuran 20-100 nm, dengan luas permukaan yang besar, bersifat hidrofilik sehingga mampu menyerap air dengan baik, mudah dibiodegradasi, memiliki sifat mekanis yang sangat baik, non toksik, dan tidak menimbulkan alergisehingga ideal untuk digunakan sebagai bioproduk dengan nilai tambah tinggi. Salah satu aplikasi dari BNC adalah pada bidang farmasi, BNC dapat digunakan untuk regenerasi jaringan, drugs delivery systems, vascular grafts (cangkok pembuluh darah) dan scaffolds untuk rekayasa jaringan. Produksi BNC dengan biaya murah, produktivitas yang tinggi dan rendemen tinggi disertai karakteristik yang sesuai dengan industri merupakan salah satu permasalahan utama yang perlu ditindaklanjuti. Penelitian pada tahun 2018 yaitu pemilihan bakteri bakeri penghasil BNC dan kondisi produksi BNC secara kultur pengadukan menggunakan Gluconoacetobacter merupakan salah satu bagian dari road map yang telah disusun untuk tahun 2018 – 2019 dengan tujuan akhir membuat BNC yang dapat digunakan untuk industri farmasi. Tahapan yang dilakukan pada penelitian ini meliputi pembuatan medium fermentasi, pembuatan inokulum mikroba, pemilihan bakteri penghasil BNC, penentuan kondisi produksi BC dan karakterisasi produk BC. Parameter kunci yang diamati selama proses produksi adalah konsumsi protein dan gula saat produksi, jumlah sel hidup dan rendemen. Karakterisasi BC dilakukan untuk mengetahui formasi, kristalinitas, komposisi kristal selulosa dan ukuran BNC dilakukan dengan menggunakan alat SEM, FT-IR, XRD, particle size analyzer, selain itu dilakukan uji sifat mekanis BNC . Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah jenis bakteri yang dapat menghasilkan BNC serta kondisi produksi BNC menggunakan kultur pengadukan.
Kata kunci: Cellulose based Pharmacy, bacterial nanocellulose (BNC), Gluconoacetobacter spp., kultur pengadukan, lignosulfonate

3. Hemiselulosa dari Proses Pembuatan Pulp sebagai Bahan Baku Furfural

Furfural diperoleh melalui perlakuan katalisis asam dari xylosa yang diperoleh dari hemiselulosa. Selama ini industri dissolving pulp di Indonesia masih belum memanfaatkan kembali cairan prehydrolized Kraft dan dimanfaatkan sebagai counter washing atau dibuang sebagai air buangan sehingga menambah beban pengolahan di Instalasi Pengolahan Air Limbah. Prehydrolized Kraft bersifat asam dan sebagian besar mengandung hemiselulosa hingga 42%. Belum termanfaatkannya hemiselulosa ini menjadi dasar pertimbangan dilakukannya penelitian bahan baku pembuatan furfural untuk industri farmasi. Hingga saat ini kebutuhan furfural di Indonesia masih diperoleh secara impor, dan terjadi kenaikan harga yang terus meningkat hingga 85% per tahunnya atau mencapai 1000-1800 USD. Penelitian-penelitian terdahulu mengenai furfural banyak menggunakan biomasa dari limbah pertanian, seperti sekam padi, tongkol jagung, bagas, tandan kosong kelapa sawit, kayu Birch. Industri dissolving pulp dengan kapasitas produksi yang lebih besar dari limbah pertanian sehingga diversifikasi produk turunan dari industri dissolving pulp ini dapat merupakan alternatif sediaan sebagai pengurang impor furfural bagi industri farmasi di Indonesia. Furfural dapat diisolasi melalui proses hidrolisa asam pada hardwood dissolving pulp. Faktor proses produksi yang lebih ekonomis dan ramah lingkungan, menyebabkan penelitian penggunaan katalis padat yang dapat didaur ulang cukup menjanjikan. Hingga saat ini belum dilakukan penelitian penggunaan katalis padat pada proses sintesa furfural dari sumber hemiselulosa hardwood. Mengingat kapasitas produksi industri pulp dan kertas di Indonesia yang besar, maka diharapkan proses konversi hemiselulosa yang belum termanfaatkan ini dapat menghasilkan nilai tambah yang lebih tinggi selain mengurangi kuantitas impor furfural.
Kata kunci : furfural, hemiselulosa, hardwood

4. Penelitian Pembuatan Kertas Lainer Medium Dari Bahan Baku TKKS dan Pulp Kemasan Aseptik

Kertas lainer di Indonesia pada saat ini hampir semuanya terbuat dari karton bekas sehingga kekuatannya kurang bagus. Terbatasnya pasokan bahan baku kayu untuk produksi pulp dan kertas akibat isu lingkungan telah mengakibatkan berkurangnya pasokan pulp dan kertas serta meningkatnya harga pulp dan kertas. Salah satu cara untuk menurunkan harga kertas adalah dengan meningkatkan produksi pulp. Sumber lignoselulosa baru yang ramah lingkungan dan ketersediaannya berkesinambungan perlu dicari sebagai alternatif dengan memanfaatkan limbah pertanian. Salah satunya adalah tandan kosong sawit (TKS) sebagai sumber pulp dapat mengurangi persentase penggunaan pulp aseptik Pembuatan pulp dilakukan dengan proses semikimia menggunakan soda. Pulp yang dihasilkan difraksionasi/klasifikasi yang digunakan untuk melihat serat sudah terurai secara individu atau masih berupa bundelan dan fines. Pulp yang dihasilkan dibuat lembaran dilakukan sesuai dengan SNI 8053.1:2014 Kertas Kemas. (yang terdiri dari Kertas Lainer dan Kertas Medium). Hasil penelitian menunjukkan bahwa lembaran kertas yang dihasilkan dari Pulp Aseptik 100% telah memenuhi persyaratan spesifikasi untuk Kertas Lainer kelas B dan atau Kertas Medium kelas A, sedangkan lembaran kertas yang dihasilkan dari Pulp TKKS 100% telah memenuhi persyaratan spesifikasi untuk Ketras Lainer kelas B dan atau Kertas Medium kelas B. Untuk lembaran kertas yang dihasilkan dari campuran pulp TKKS 60% dan pulp Aseptik 40% telah memenuhi persyaratan untuk Kertas Lainer kelas A dan campuran pulp TKKS 40% dan pulp Aseptik 60% telah memenuhi persyaratan spesifikasi untuk Kertas Lainer kelas A.
Kata kunci : kertas lainer, kertas medium, proses soda, pulp aseptik,TKKS

5. Kertas dan Karton Kemasan Dari Pulp Tandan Kosong Sawit dan Pulp Daur Ulang Kemasan Aseptik Sebagai Produk Hilirisasi Industri Selulosa

Kotak karton gelombang (KKG) dari TKS telah diaplikasikan pada skala pabrik. Kertas lainer dan medium diproduksi di PT Kertas Padalarang, sedangkan kotak karton gelombang (KKG) diproduksi di PT Makmur Rekasantika Bandung. Pada percobaan produksi skala komersial PPKS telah menghasilkan 1550 lembar kertas karton gelombang berukuran 1050x 850 mm dan 1250 buah kotak karton gelombang berukuran 620 x 360 x 417 mm yang berasal dari 8,6 ton serat TKS berat kering dan 2,01 ton OCC. KKG yang dihasilkan ini diaplikasikan untuk kemasan kecambah kelapa sawit yang diproduksi oleh Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS). Metode penelitian pulp TKS dibuat lembaran kertas lainer dan medium untuk diuji sifat fisik dan kimianya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kualitas serat daur ulang setara dengan kualitas NUKP (Needle Unbleached Kraft Pulp) mempunyai keunggulan serat panjang pulp daur ulang dapat meningkatkan ring crush dan runability yang dapat meningkatkan laju mesin kertas. Optimalisasi penggunaan kemasan aseptik bekas pakai telah dilakukan penelitian yang siap secara komersiil dengan tingkat Internal rate of return (IRR) 34%. Keunggulan dari produk Kotak Karton Gelombang dari TKS dan daur ulang kemasan aseptik adalah ekonomis, baik secara kualitas fisik, bahan baku melimpah, ramah lingkungan dan tidak diharuskan mengikuti skema SVLK (Sistem Verifikasi Legalitas Kayu). Hasil penelitian menunjukkan bahwa pulp daur ulang kemasan aseptik bekas setara dengan Needle Unbleached Kraft Pulp (NUKP) dan kertas lainer membutuhkan NUKP.
Kata kunci : kotak karton gelombang, kemasan aseptik, NUKP, OCC

6. Penelitian Pulp Kertas Tea Bag Dari Serat Alam Non-Kayu

Kelopak bunga rosela sudah dikenal sebagai teh herbal yang berkhasiat dan memberikan warna khas pada seduhan teh. Teh herbal rosela umumnya dikemas dalam kantong teh (tea bag) tetapi tea bag yang terbuat dari kertas ini masih diimpor, sehingga perlu dicari upaya alternatif lain untuk mendapatkan kertas tea bag dalam negeri. Salah satu upaya untuk mengatasi terbatasnya ketersediaan bahan baku tea bag yaitu kertas tea bag juga sebagai pemanfaatan seluruh tanaman rosela yaitu batang sebagai bahan baku pulp kertas. Batang dari tanaman rosela mengandung serat terutama pada kulitnya yang belum dimanfaatkan, untuk itu dilakukan riset sinergi antara Balai Penelitian Tanaman Pemanis dan Serat (Balittas) dan Balai Besar Pulp dan Kertas (BBPK) yang didukung oleh Pusat Unggulan Iptek (PUI) dengan memanfaatkan batang rosella dan serat dari kulitnya sebagai bahan baku pembuatan pulp kertas tea bag. Serat kulit diperoleh dari hasil perendaman dan penyerutan kulit selama dua minggu. Pembuatan pulp kertas tea bag meliputi analisa morfologi serat, analisa komponen kimia, pembuatan pulp proses soda dan evaluasi sifat fisik lembaran pulp kertas menggunakan batang dan serat dari kulit rosela herbal. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa panjang serat batang lebih pendek daripada serat kulit rosela. Kadar holoselulosa, selulosa dan pentosan batang lebih rendah dari serat kulit rosela herbal. Hal tersebut menunjukkan bahwa rendemen pulp yang akan diperoleh lebih rendah untuk batang daripada serat kulitnya. Sifat fisik lembaran pulp serat kulit dapat memenuhi SNI - spesifikasi pulp belum putih kayujarum (NUKP) serat panjang tetapi untuk batang masih belum memenuhi SNI. Meskipun demikian ketahanan tarik pulp batang rosela dapat memenuhi persyaratan kertas tea bag dengan penambahan serat sebagai campuran dengan perbandingan tertentu.
Kata kunci : Rosela herbal, batang, serat kulit, proses soda, pulp kertas tea bag

7. Penelitian Kemasan Biofoam Berbahan Baku Tandan Kosong Kelapa Sawit

Kemasan biofoam perlu diteliti karena sebagai alternatif pengganti kemasan stereofoam, yang aman bagi kesehatan dan bersifat biodegradable. Kemasan habis pakai harus dapat terurai oleh alam agar tidak menimbulkan pencemaran lingkungan dan aman bagi kesehatan. Kemasan biofoam dari limbah pertanian (biomassa) merupakan salah satu inovasi pengembangan kemasan. Namun jenis kemasan biofoam dari biomassa ini memiliki daya serap air yang tinggi atau bersifat hidrofilik sehingga tidak cocok untuk kemasan produk dengan kandungan air dan minyak tinggi. Oleh karena perlu dilakukan pengembangan inovasi teknologi kemasan biofoam yang bersifat hidrofobik dengan penambahan sizing agent yang aman bagi kesehatan dan ramah lingkungan. Pembuatan kemasan biofoam menggunakan bahan baku Tandang Kosong Kelapa Sawit (TKS) dengan menambahkan aditif kertas. Percobaan dilakukan karakterisasi TKS meliputi sifat fisika kimia yaitu: kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, serat kasar dan kadar pati. Hasil pulp TKS dibuat lembaran dengan menambahkan aditif pati dan Alkhyl Ketene Dimer (AKD) yang selanjutnya dicetak menjadi kemasan biofoam. Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan nilai hidrofobisitas.
Kata kunci : biofoam, pati, sizing,TKKS

Abstrak Hasil Penelitian tahun 2017

1. Serat Rayon Karbamat dari Dissolving Pulp Komersial

Saat ini proses untuk membuat serat rayon masih menggunakan proses viskosa dimana selulosa direaksikan dengan larutan natrium hidroksida dan carbon disulfide. Proses ini mempunyai banyak keuntungan diantaranya mendapatkan yield yang tinggi, prosesnya mudah, serat rayon yang dihasilkan mempunyai sifat tidak mengkerut bila terkena panas, mudah diberi warna, dan ringan bila dipakai (ESTO,2005). Akan tetapi pada proses tersebut digunakan bahan kimia yang berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan, diantaranya carbon disulfide dan pada proses viskosa udara dan air pengolahan limbah harus benar-benar dimurnikan agar sesuai dengan regulasi. Ada beberapa proses pembuatan serat rayon selain proses viskosa, diantaranya proses kuproamonium, lyocell, dan karbamat. Akan tetapi yang memiliki kemungkinan paling besar untuk menggantikan proses viskosa adalah proses karbamat. Serat karbamat menggunakan urea untuk direaksikan dengan selulosa dan memiliki keunggulan diantaranya lebih mudah diaplikasikan pada industri yang terlebih dahulu menggunakan proses viskosa dikarenakan tidak banyak penggantian pada peralatan prosesnya, bahan kimia yang digunakan yaitu urea dimana mempunyai dampak yang lebih kecil terhadap lingkungan dan manusia dibandingkan CS2, dan konsumsi energi yang dibutuhkan lebih kecil daripada proses viskosa. Pada penelitian ini akan dicoba menggunakan kayu daun dan kayu jarum. Proses sintesa untuk pembuatan serat rayon karbamat menggunakan metode oven dan reaktor superkritikal CO2. Dari hasil penelitian didapatkan percobaan pembuatan serat rayon karbamat menggunakan microwave dapur tidak berhasil dilakukan dikarenakan power gelombang microwave dapur tersebut tidak sekuat gelombang microwave laboratorium. Pembuatan serat rayon karbamat dengan pencampuran urea:NaOH:H2O secara langsung dengan selulosa memperlihatkan progress yang menjanjikan akan tetapi masih belum bisa dilakukan proses spinning dikarenakan proses filtasinya masih terkendala. Sementara itu penelitian mengunakan reactor superkritikal CO2 sedang dilaksanakan dan pengujian FTIR, SEM juga sedang dilaksanakan.

2. Aplikasi Dissolving Pulp Komersial, Kapuk dan Acacia Crassicarpa untuk Pembuatan Nitroselulosa Sebagai Bahan Propelan

Salah satu upaya untuk mengatasi terbatasnya ketersediaan bahan baku selulosa kadar tinggi sebagai bahan baku nitroselulosa yang umumnya menggunakan kapas (cotton) adalah menggunakan dissolving pulp (alpha selulosa tinggi >94%) dari bahan baku kayu (Acacia crassicarpa) dan non kayu (kapuk) yang tersedia banyak di Indonesia. Nitroselulosa adalah selulosa ester anorganik hasil reaksi selulosa dengan asam nitrat. Ada 2 jenis nitroselulosa yang dibuat industri yaitu Industrial grade Nitrocellulose (INC) dan Propellant (explosives) Nitrocellulose grade (PNC). Kebutuhan PNC di Indonesia diperkirakan sekitar 1.700 ton per tahun dan sampai saat ini masih impor (Anonim, 2007). Penelitian ini bertujuan untuk mencari formula dan bahan baku yang paling baik untuk pembuatan nitroselulosa sebagai bahan PNC dengan menggunakan berbagai jenis dissolving pulp komersial (jenis Domsjo dan AvNack) yang diperoleh dari pasaran luar negri, dan dissolving pulp Acacia crassicarpa dan kapuk yang dibuat di BBPK menggunakan proses Prahidrolisa – Kraft dengan variasi kondisi alkali aktif dan diputihkan dengan cara elemenatal chlorine free (ECF) dengan tahapan DEDD dalam skala laboratorium untuk mendapatkan kadar selulosa diatas 94% dan derajat cerah diatas 88% ISO. Parameter yang terpenting dalam pembuatan nitroselulosa untuk propelan adalah kadar nitrogen harus lebih dari 12,5%, uji kelarutan aceton <0.6% dan Eter-alkohol <2% serta uji bakar harus smokless. Pada pembuatan nitroselulosa, sebelum proses nitrasi, dilakukan perlakuan awal terhadap dissolving pulp dengan Willey mill (optimal hasil penelitian sebelumnya). Nitroselulosa dibuat menggunakan lima jenis formula yaitu formula campuran antara HNO3 : HNO3 Fumming : H2SO4 dengan berbagai variasi dosis. Hasil penelitian yang diperoleh menunjukkan bahwa pembuatan nitroselulosa dari dissolving pulp komersial yaitu Domsjo dan AVnack dengan formula campuran variasi 4 sedangkan dissolving pulp Acacia crassicarpa dan kapuk dengan formula campuran variasi 5 untuk menghasilkan kadar nitrogen yang tinggi sekitar 14%. Uji kelarutan dengan aceton yang paling rendah yaitu dari dissolving pulp komersial yaitu Domsjo dan AVnack serta dissolving pulp Acacia crassicarpa dibawah 0.6%, uji nyala/bakar nitroselulosa memenuhi spesifikasi smokeless untuk ke 4 dissolving pulp dan uji gugus fungsi dengan FTIR menunjukkan adanya gugus nitro. Dissolving pulp kapuk masih memerlukan perlakuan awal karena kelarutan nitroselulosa dalam aceton dan Eter-alkohol masih diatas yang dipersyaratkan.

3. Produksi Lakase untuk Peningkatan Kinerja Proses Refining

Refining merupakan proses untuk memodifikasi serat dengan tujuan meningkatkan ikatan serat dan mengembangkan kekuatan kertas. Karena pentingnya proses ini maka proses refining merupakan jantung proses pembuatan kertas. Namun, proses refining merupakan proses dengan tingkat energi yang tinggi. Refining menempati peringkat ke dua penggunaan energi setelah unit mesin kertas (paper machine).Kebutuhan energi refining tergantung pada jenis serat yang diproses (serat panjang atau serat pendek).Semakin panjang serat maka energi yang diperlukan semakin tinggi.Pulp belum putih mengandung selulosa, hemiselulosa dan lignin. Untuk meningkatkan kinerja refining, serat harus fleksibel dengan menyerap air sehingga dapat mencapai tujuan refining yaitu fibrilasi eksternal. Lignin merupakan senyawa hidrofobik sehingga menghambat proses penyerapan air oleh serat. Oleh karena itu, lignin perlu didegradasi sehingga memudahkan akses air ke dalam serat. Lakase dengan kemampuannya mendegradasi lignin dapat membantu untuk proses penyerapan air yang akhirnya dapat membantu proses refining menghasilkan fibrilasi eksternal. Proses refining dengan perlakuan lakase diharapkan dapat menurunkan kebutuhan energi. Penyediaan lakase dapat diperoleh dengan fermentasi kultur padat jamur pelapuk putih Marasmius sp. dengan media pertumbuhan jerami. Lakase yang dihasilkan ditentukan terlebih dahulu kondisi optimumnya untuk penggunaan dalam proses refining. Kondisi tersebut ditentukan dengan cara mereaksikan lakase dengan senyawa dengan berat molekul tinggi agar menyerupai lignin yaitu ABTS (2,2-azino-bis(3-ethylbenthiazoline-6-sulphonic acid)) pada berbagai konsentrasi, suhu dan pH. Laju reaksi lakase maksimum diperoleh pada suhu 60°C dan pH 4,6. Untuk mendukung kegiatan penelitian ini telah dilakukan perjalanan dinas antara lain: 1. Perjalanan dinas ke Gresik, 19 - 21 April 2017 dalam rangka diskusi produksi enzime lakase 2. Perjalanan dinas ke Sukabumi, 6 Mei 2017, dalam rangka Diskusi Pengenalan, Pemahaman dan Pengendalian Mutu (QC) Laboratorium 3. Perjalanan dinas ke Jakarta, 6 Juli 2017, dalam rangka Diskusi pembahasan tahapan dan pemilihan komoditas prioritas litbangyasa 4. Perjalanan dinas ke Jakarta, 26 Juli 2017, dalam rangka Diskusi perkembangan penelitian Perjalanan dinas ke Cikarang, 28 September 2017, dalam rangka Menghadiri seminar valmet

4. Aplikasi Hemiselulase untuk Konversi Pulp Kertas Menjadi Dissolving Pulp: Tahap I - Produksi Hemiselulase dari Tongkol Jagung Menggunakan Isolat Mikroba Terpilih

Konversi pulp kertas menjadi dissolving pulp yang memiliki karakteristik sesuai standar komersial merupakan salah satu isu penting untuk diversifikasi produksi menuju penghiliran bubur kertas ke industri tekstil dan mengurangi ketergantungan bahan baku impor. Salah satu persyaratan penting produk dissolving pulp adalah memiliki kandungan hemiselulosa yang rendah (<10%). Beberapa metode yang telah dilakukan untuk menghilangkan hemiselulosa tersebut adalah ekstraksi alkali menggunakan CCE (Cold Caustic Extraction), metode ini sangat efektif namun di satu sisi tidak selektif dan kurang ramah lingkungan. Aplikasi enzim seperti hemiselulase (xilanase) merupakan metode alternatif yang cukup menjanjikan karena enzim bersifat selektif dan cenderung ramah lingkungan. Enzim yang memiliki katakteristik yang sesuai dengan kondisi ekstraksi hemiselulosa belum tersedia dan masih impor Berdasarkan hal tersebut maka dibuat serangkaian penelitian untuk memproduksi hemiselulase yang memiliki berat molekul rendah, tahan suhu tinggi dan tahan pH netral – alkali sehingga dapat diaplikasikan pada proses ekstraksi hemiselulosa. Penelitian pada tahun 2017 mengenai produksi xilanase dari tongkol jagung menggunakan isolat mikroba merupakan salah satu bagian dari road map yang telah disusun untuk tahun 2016 - 2022 dengan tujuan akhir untuk aplikasi hemiselulase pada pembuatan dissolving pulp. Tahapan yang dilakukan pada penelitian ini meliputi karakterisasi komposisi karbohidrat pada pulp putih komersial dominan yang ada di Indonesia, produksi enzim menggunakan salah satu jenis fermentasi (fermentasi semi padat, SSF dan fermentasi terendam, SmF) dengan tongkol jagung sebagai sumber karbon. Setelah diperoleh kondisi fermentasi, dilakukan optimasi proses fermentasi pada skala laboratorium dengan cara memvariasikan variabel-variabel penting dalam proses fermentasi (pH, suhu, dst). Parameter kunci yang diamati adalah aktivitas xilanase dan kadar protein. Enzim yang diperoleh kemudian digunakan untuk mengekstraksi hemiselulosa pada pulp komersial. Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah metode fermentasi, kondisi fermentasi yang optimal untuk produksi enzim, dan hasil uji coba enzim pada pulp komersial. Berdasarkan hasil kurva tumbuh, umur inokulum yang digunakan adalah 15 jam dengan jumlah koloni 6,83 x 104 CFU/mL. Hasil penelitian menunjukkan kondisi optimum produksi enzim adalah: tongkol jagung yang digunakan yang tertahan pada mesh 40 dengan substrat TS 4%, inokulum 4%, pH 6 dan waktu produksi 6 hari. Selama penelitian juga dilakukan beberapa perjalanan dinas ke instansi pemerintah, lembaga litbang dan lembaga lainnya untuk mendukung kegiatan penelitian yang dilakukan. Beberapa perjalanan dinas tersebut adalah: 1. PT. Petrosida, Gresik (tanggal 19 April 2017) Perjalanan dinas dilakukan untuk berdiskusi dengan PT. Petrosida mengenai produksi enzim hemiselulase skala pilot. 2. Sukabumi (tanggal 6 Mei 2017) Kegiatan ini dilakukan untuk diskusi mengenai pengenalan, pemahaman dan pengendalian mutu (QC) laboratorium. 3. Puslitbang TIKI, Jakarta (tanggal 6 Juli 2017) Kegiatan ini dilakukan untuk mengikuti FGD dan diskusi mengenai pembahasan tahapan dan pemilihan komoditas prioritas litbangyasa TA 2018. 4. IPB, Bogor (tanggal 7 Agustus 2017) Perjalanan dinas dilakukan untuk berdiskusi dan mengkarakterisasi jumlah gula pereduksi yang terdapat pada bahan baku pembuatan enzim dan pulp putih komersial yang ada di Indonesia 5. Holiday Inn, Cikarang (tanggal 28 September 2017) Perjalanan dinas dilakukan untuk mengadiri seminar yang diadakan oleh PT. Valmet Indonesia mengenai perkembangan terbaru di industri kertas 6. PUSPIPTEK, Serpong (tanggal 24 Nopember 2017) Perjalanan dinas dilakukan untuk berdiskusi mengkarakterisasi pulp putih yang diekstraksi alkali dan enzimatis dan uji enzim Kata kunci: hemiselulase (xilanase), tongkol jagung, fermentasi semi padat (SSF), fermentasi terendam (SmF), dissolving pulp

5. Perancangan Paket Teknologi IKM untuk Penguraian Kemasan Aseptik Minuman Bekas Menjadi Bahan Baku Industri Daur Ulang Serat, Plastik dan Alumunium Foil

Standardisasi merupakan salah satu upaya meningkatkan daya saing industri untuk mencapai pembangunan berkelanjutan. Produk yang diteliti untuk diberlakukan wajib adalah tisu serbet. Penggunaan produk tisu berkaitan dengan aspek kesehatan karena bersentuhan dengan kulit dan makanan namun persyaratan mutu tisu serbet pada SNI yang berlaku saat ini masih sebatas persyaratan fisik dan kekuatan. Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan spesifikasi dan persyaratan mutu tisu yang mengandung parameter mutu yang berkaitan dengan aspek kesehatan sebagai dasar penyusunan Standar Nasional Indonesia (SNI). Penelitian ini dilakukan dengan cara kajian berdasarkan kaidah ilmu pengetahuan dan teknologi serta perkembangan dinamika industri dan perdagangan parameter mutu tisu yang berhubungan dengan aspek kesehatan, pengambilan contoh tisu dari produsen dan yang beredar di pasaran, pengujian parameter-parameter tersebut di laboratorium, evaluasi hasil kajian dan penelitian. Parameter mutu yang dikaji dibagi menjadi tiga bagian, yaitu: Parameter mutu sifat fisik dan pH; Parameter mutu berdasarkan Panduan Nasional tentang Parameter Mutu Tisu Serbet Yang Berhubungan dengan Aspek Kesehatan; Parameter mutu berdasarkan Panduan Internasional tentang Parameter Mutu Tisu Serbet Yang Berhubungan dengan Aspek Kesehatan. Berdasarkan hasil kajian sifat fisik dan pH diusulkan untuk merevisi SNI 3344-2014 yaitu: merevisi metode uji yang digunakan dari metode uji kertas menjadi metode uji khusus untuk kertas tisu yaitu parameter mutu Gramatur menjadi metode SNI ISO 12625-6, Kertas tisu dan produk tisu - Bagian 6: Cara uji gramatur; Ketahanan tarik, AM (1 sheet), mengacu pada SNI ISO 12625-4, Kertas tisu dan produk tisu - Bagian 4: Cara uji ketahanan tarik, daya regang dan tensile energy absorption; Ketahanan tarik basah, AM (1 sheet), mengacu pada SNI ISO 12625-5, Kertas tisu dan produk tisu - Bagian 5: Cara uji ketahanan tarik basah; Kapasitas absorpsi air mengacu pada SNI ISO 12625-8, Kertas tisu dan produk tisu – Bagian 8: Waktu absorpsi air dan kapasitas absorpsi air, metode pengujian perendaman-keranjang; pH, mengacu pada SNI ISO 6588-1, Kertas, karton dan pulp – Cara uji pH dalam ekstrak air - Bagian 1: Ekstrak dingin. Persyaratan mutu yang diusulkan wajib untuk sifat fisik dan pH: Gramatur (1 sheet), min. 14 g/m2 dengan Nilai toleransi gramatur ± 7 %; Ketahanan tarik (1 sheet), AM min. 130 N/m; Ketahanan tarik basah (1 sheet), AM min. 15 N/m; Kapasitas absorpsi air min. 6 g/g; pH ekstrak dalam air dingin 6 sampai 8. Berdasarkan “Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 1190/Menkes/PER/VIII/2010 tentang Izin Edar Alat Kesehatan dan Perbekalan Kesehatan Rumah Tangga” dan “Keputusan Direktur Jenderal Bina Kefarmasian dan Alat Kesehatan Kementerian Kesehatan RI Nomor HK. 02.03/I/769/2014 tentang Pedoman Pelayanan Izin Edar Perbekalan Kesehatan Rumah Tangga (PKRT)” agar produk tisu memiliki izin edar, produk tersebut harus diuji fluoresensi. Persyaratan mutu fluoresensi masih memerlukan verifikasi metode lanjutan karena masih terdapat perbedaan antara TAPPI T 452 dan hasil pengembangan metode pengujian kadar bahan fluoresens. Menurut TAPPI T 452, kertas yang tidak mengandung bahan fluoresensi memiliki nilai fluoresensi maksimal 0,2 brightness unit sedangkan berdasarkan hasil pengembangan metode pengujian kadar bahan fluoresens nilai fluoresensi maksimal 0.57 brightness unit. Berdasarkan hasil kajian Panduan Internasional tentang Parameter Mutu Tisu Serbet Yang Berhubungan dengan Aspek Kesehatan yatu Council of Europe (2009), DGCCRF Information Notice (2004) dan The EU Ecolabel for tissue paper parameter mutu tisu serbet yang penting untuk diuji adalah kandungan kadar formaldehyde, PCB dan glyoxal. Hasil pengujian kandungan kadar formaldehyde menunjukkan bahwa ke-4 contoh tidak mengandung formaldehyde, hal ini karena produsen tisu di Indonesia sudah tidak menggunakan wet strength agent jenis urea formaldehyda dan melamin formaldehyda. Sementara itu, ke-4 contoh mengandung PCB dengan konsentrasi < 0.5 mg/kg kertas dan glyoxal dengan konsentrasi < 0.5 mg/dm2 kertas sehingga seluruh contoh termasuk contoh dengan kualitas terburuk pun memenuhi persyaratan mutu PCB dan glyoxal. Berdasarkan hasil pengujian tersebut maka parameter uji kandungan kadar formaldehyde, PCB dan glyoxal tidak disarankan untuk dimasukkan sebagai persyaratan mutu tisu serbet yang akan diberlakukan wajib. Kata kunci: SNI wajib, tisu serbet, sifat fisik, pH, fluoresensi.

6. Penelitian Spesifikasi dan Parameter Mutu Tisu yang Akan Diberlakukan Wajib

Kebutuhan pangan dan minuman dalam bentuk siap saji semakin meningkat, seiring dengan gaya hidup masyarakat Indonesia yang semakin modern, Satu diantaranya adalah kemasan minuman aseptik minuman susu maupun sari buah-buahan, setiap tahunnya terus meningkat. Sejalan dengan jumlah kemasan yang beredar semakin meningkat berakibat pula pada meningkatnya jumlah limbah kemasan aseptik minuman bekas (used baverage cartons-UBC) Jumlah limbah yang semakin meningkat akan berdampak pada beban lingkungan yang tinggi, sedangkan disisi lain merupakan sumber bahan baku yang potensiil bila dimanfaatkan untuk di daur ulang menjadi produk yang memiliki nilai ekonomi tinggi. Limbah kemasan aseptik minuman bekas hingga saat ini belum dimanfaatkan secara optimal, sebagian besar dimusnahkan dengan cara dibakar untuk diambil alumunium foilnya atau ditimbun dalam landfill. Penelitian awal telah dilakukan melalui proses pemisahan serat skala laboratorium dan skala pilot, hasilnya menunjukkan serat sekunder setara NUKP (Needle Unbleached Kraft Pulp). Analisis tekno ekonomi produksi pulp daur ulang menunjukkan nilai IRR (Internal Rate of Return) belum optimal, dikarenakan hanya memperhitungkan satu komoditas, sedangkan polyfoilnya belum diolah secara terintegrasi. Penelitian dikembangkan kearah perancangan paket teknologi ikm untuk penguraian kemasan aseptik bekas menjadi bahan baku industri daur ulang serat, plastik dan alumunium foil. Paket teknologi ini meliputi re-engeenering mesin dan peralatan daur ulang yang sudah ada dan berumur cukup tua buatan tahun 1960. Mesin dan peralatan yang baru diharapkan meningkatkan efisiensi proses, biaya investasi dan biaya operasional yang semakin kompetitif. Analisis tekno ekonomi skala pabrik terdiri dari dua komoditas pulp sekunder (pulp daur ulang) dan polyfoil (plastik dan alumunium foil). Kajian multi komoditas ini dimungkinkan akan diperoleh kelayakan usaha yang semakin tinggi dengan nilai IRR (Internal Rate of Return) yang kompetitif. Kata kunci: Kemasan aseptik minuman bekas pakai, serat daur ulang, polyfoil. re-engeneering, Internal Rate of Return

7. Produksi Bio-Oil dari Limbah Padat Industri Pulp dan Kertas dengan Metode Fast Pyrolysis Menggunakan Reaktor Fluidized Bed

Penelitian produksi bio-oil dari limbah padat industri pulp dan kertas dengan metode fast pyrolysis menggunakan reaktor fluidized bed telah dilakukan. Sludge cake, pulp reject, knot, paper reject dan lindi hitam merupakan sumber energi alternatif baru dan terbarukan yang terdapat di industri pulp dan kertas yang belum banyak termanfaatkan. Penelitian ini memberi alternatif upaya konservasi dan diversifikasi energi alternatif terbarukan melalui pemanfaatan limbah biomassa yang lebih murah dengan menghasilkan bahan bakar. Penelitian ini akan berdampak mengurangi ketergantungan industri pulp dan kertas terhadap bahan bakar minyak fosil yang ketersediaannya semakin terbatas. Pirolisis biomassa dapat menghasilkan bio-oil dengan nilai kalor medium yang dapat dimanfaatkan untuk mensubstitusi sebagian atau keseluruhan pemakaian bahan bakar minyak fosil dengan memanfaatkan limbah padat biomassa dari dalam pabrik sendiri. Penggantian bahan bakar fosil dengan bio-oil dapat memberi manfaat ekonomi dan lingkungan yang signifikan menuju industri pulp dengan zero fossil fuel. Sludge cake, pulp reject, knot dan paper reject memiliki kandungan zat terbang (volatile matter) tinggi (>57%) sehingga berpotensi menghasilkan bio-oil melalui proses fast pyrolysis (pirolisis cepat). Kandungan zat terbang pulp reject dan knot lebih tinggi dibandingkan sludge cake karena sebagian besar komponennya adalah selulosa, sedangkan komponen sludge cake lebih bervariatif dengan kandungan anorganik yang cukup besar. Lindi hitam memiliki kandungan zat terbang paling rendah karena tersusun dari sebagian besar lignin. Sludge cake, pulp reject, knot dan paper reject mencapai puncak reaksi pirolisis pada suhu 300-400oC dengan menghasilkan ~80-90% dari total konversi. Identifikasi gugus fungsi FTIR terhadap pulp reject, knot, lindi hitam dan sludge cake menunjukkan adanya serapan gugus alkohol (O-H), alkana (C-H), alkena (C=C), aromatik, karbonil (C=O) dan ester (C-O). Bio-oil dari pirolisis sludge cake pada suhu 300oC dan 400oC didominasi senyawa metanol, metil benzene (toluene) dan 2-furancarboxaldehyde; sedangkan pada suhu 500oC didominasi senyawa metil benzene (toluene). Bio-oil dari pirolisis pulp reject pada suhu 300oC didominasi metanol dan 3-Furaldehyde; pada suhu 400oC didominasi 3-Furaldehyde; sedangkan pada suhu 500oC didominasi 2-Butanone dan 2-Cyclopenten-1-one. Perolehan bio-oil dari pirolisis cepat sludge cake, pulp reject, knot dan campurannya dengan lindi hitam mencapai 30-47% sedangkan perolehan bio-oil dari paper reject hanya mencapai kisaran 4%. Bio-oil hasil pirolisis biomassa memiliki kandungan senyawa-senyawa organik yang tinggi. Proses upgrading bio-oil diperlukan untuk mendapatkan bahan kimia organik turunan untuk industri petrokimia. Arang hasil pirolisis dapat dimanfaatkan untuk mensuplai kebutuhan panas pirolisis. Kata kunci: sludge cake, pulp reject, knot, paper reject, lindi hitam, pirolisis cepat, bio-oil.

8. Pemanfaatan Lumpur IPAL Industri Kertas Sebagai Adsorben Untuk Menurunkan Konsentrasi Logam Berat Dalam Air Limbah Proses Deinking

Penelitian ini merupakan salah satu upaya untuk mencari alternatif pengelolaan lumpur (sludge) yang dihasilkan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) industri kertas yang tidak hanya dapat mengatasi permasalahan penanganan lumpur saja tetapi dapat menghasilkan produk yang memiliki nilai lebih yang dapat dimanfaatkan oleh industri kertas itu sendiri maupun pihak lain. Dalam penelitian ini, lumpur (sludge cake) dari IPAL industri kertas dibuat menjadi adsorben melalui beberapa tahapan, yaitu pengeringan, penggilingan, penghilangan atau pengurangan kandungan senyawa anorganik (abu), penjenuhan (impregnasi) sulfur, dan pirolisis. Adsorben yang dihasilkan diharapkan dapat mengadsopsi (menjerap) ion-ion logam berat dalam suatu cairan atau air tercemar logam berat. Hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa pada skala laboratorium, adsorben yang dihasilkan dapat mengurangi konsentrasi logam berat (timbal dan tembaga) lebih dari 90%. Persentase pengurangan kandungan logam berat dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya yaitu kondisi pada proses impregnasi sulfur (konsentrasi larutan Na2S) dan kondisi pada saat proses pirolisis (suhu dan waktu). Hasil pengujian adsorben terhadap air limbah proses deinking skala laboratorium juga menunjukkan bahwa adsorben dapat menurunkan atau mengurangi konsentrasi ion-ion logam berat yang terdapat pada air limbah proses deinking sampai 98%. Selain itu, nilai removal COD air limbah proses deinking yang telah dikurangi konsentrasi ion-ion logam beratnya oleh adsorben dapat lebih tinggi bila dibandingkan dengan removal COD air limbah proses deinking awal yang sama-sama diolah dengan menggunakan lumpur aktif dalam skala laboratorium. Dalam penelitian ini telah dilaksanakan perjalanan dinas ke Bandung dalam rangka pengambilan lumpur IPAL industri kertas. Perjalanan dinas ke Bogor dan Bandung dalam rangka mengirim dan menguji sampel ke lembaga pengujian seperti Balai Besar Penelitian tanah, Balai Besar Tekstil, dan kegiatan terkait judul ini. Kata kunci: lumpur IPAL, adsorben, impregnasi sulfursi, pirolisis, logam berat