Review: Isolasi Alfa-Selulosa dari Bahan Alam dengan Berbagai Metode (Kimia, Fisika, Biologi)
Abstract
Salah satu sumber daya alam Indonesia yang paling melimpah adalah selulosa (C6H10O5)n, senyawa ini merupakan komponen utama dari sebagian besar sel tumbuhan. Selulosa merupakan monomer glukosa dengan rantai polimer yang panjang. Karena menyusun sebagian besar dinding sel tumbuhan, selulosa adalah zat yang relatif umum terdapat di alam. Sebagian besar selulosa masih berkombinasi dengan lignin dan hemiselulosa yang terdapat pada sel tumbuhan berkayu, sedangkan sebagian lagi terdapat dalam bentuk murni, seperti pada biji kapas dan tanaman lainnya. Beberapa prosedur untuk mendapatkan selulosa telah dilakukan, termasuk perlakuan dasar alkalinasi dengan proses bleaching, steam exposion, iradiasi, ekstruksi, biodelignifikasi, serta enzimatik, yang tahapan ini dapat digunakan untuk mengisolasi selulosa. Jenis zat yang digunakan sebagai alkali, zat pemutih, penambahan enzim, dan penggunaan peralatan semuanya berdampak pada seberapa efektivitas proses isolasi selulosa. Penelitian ini dilakukan berdasarkan studi literatur mengenai metode-metode yang dapat digunakan dalam proses isolasi selulosa, diakses dengan membandingkan berbagai prosedur yang tepat akan menghasilkan kadar selulosa yang maksimal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui berbagai macam metode yang dapat dilakukan untuk mendapatkan atau mengisolasi α-selulosa dari bahan alam. Berdasarkan hasil studi literatur yang dilakukan, didapatkan hasil bahwa isolasi selulosa dapat melalui beberapa cara, antara lain: cara kimia, cara fisika, cara biologi dan cara tradisional lainnya.
Full text article
References
Rum IA, Lestari H, Santoso R. Preparasi dan Karakterisasi Selulosa Mikrokristal dari Nata De Pina sebagai Bahan Eksipien dalam Sediaan Tablet. Journal of Pharmacopolium. 2018; 1(3): 149-161. Crossref
Nurjannah NR, Sudiarti T, Rahmidar L. Sintesis dan Karakterisasi Selulosa Termetilasi sebagai Biokomposit Hidrogel. al-Kimiya, 2020; 7(1): 19-27. Crossref
Apriani R, Rohman T, Mustikasari K. Sintesis dan Karakterisasi Membran Selulosa Asetat dari Tandan Kosong Kelapa Sawit. Jurnal Riset Industri Hasil Hutan. 2017; 9(2): 91-98. Crossref
Sarkar S, Dilruba FA, Rahman M, Hossen M, Dayan AR, Khatton A, Sarker J, Uddin M. Isolation of Microcrystalline Alpha-Cellulose from Jute: A Suitable and Economical Viable Resource. GSC Biological and Pharmaceutical Sciences. 2022; 18(03): 219-225. Crossref
Asmoro NW, Afriyanti A, Ismawati I. Rendemen Selulosa Hasil Ekstraksi Batang Tanaman Jagung (Zea mays) Menggunakan Variasi Lama Blanching dan Konsentrasi NaOH. Jurnal Ilmu dan Teknologi Pangan. 2018; 4(1): 283–288. Crossref
Pasue II, Salah E. Analisis Lignin, Selulosa dan Hemi Selulosa Jerami Jagung Hasil di Fermentasi Trichoderma viride dengan Masa Inkubasi yang Berbeda. JJAS. 2019; 1(2): 62-67. Crossref
Nechyporchuk O. Cellulose Nanofibers for the Production of Bionanocomposites. 2015. Université Grenoble Alpes; Instituto superior técnico (Lisbonne).
Amrillah NAZ, Hanum FF, Rahayu A. Studi Efektivitas Metode Ekstraksi Selulosa dari Agricultural Waste. Prosiding Seminar Nasional Penelitian LPPM UMJ. 2022: 1-8.
Mulyadi I. Isolasi dan Karakterisasi Selulosa: Review. Jurnal Sains dan Matematika Unpam. 2019; 1(2): 177. Crossref
Riseh RS, Vazvani MG, Hassanisaadi M, Thakur VK. Agricultural Wastes: A Practical and Potential Source for The Isolation and Preparation of Cellulose and Application in Agriculture and Different Industries. Industrial Crops and Products. 2024; 208: 1-16. Crossref
Lestari YPI, Mi’rajunnisa, Patimah R. The Isolation of α-Cellulose & The Preparation of Microcrystalline Cellulose from Soursop Leaves (Annona muricata L.). Jurnal Insan Farmasi Indonesia. 2023; 6(1): 157-165. Crossref
Zulnazri, Lestari D, Hakim L, Dewi R, Sulhatun. Kajian Ekstraksi Selulosa dari Kulit Pinang dengan Menggunakan Larutan NaOH. Jurnal Teknologi Kimia Unimal. 2022; 11(2): 193-206. Crossref
Rivai H, Hamdani AS, Ramdani R, Lalfari RS, Andayani R, Armin F, et al. Production and Characterization of Alpha Cellulose Derived from Rice Straw (Oryza sativa L.). International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research. 2018; 52(1): 45-48.
Syam LK, Farikha J, Fitriana, DN. Pemanfaatan Limbah Pod Kakao untuk Menghasilkan Etanol sebagai Sumber Energi Terbarukan. 2009. Institut Pertanian Bogor.
Yanti D, Agustien GS, Nofriyaldi A. Uji Aktivitas Antijamur Sabun Pembersih Kewanitaan Ekstrak Daun Salam (Syzygium polyanthum (Wight) Walp.) terhadap Candida albicans. Farmasains. 2024; 11(1): 26–35. Crossref
Badaring DR, Sari SPM, Nurhabiba S, Wulan W, Lembang SAR. Uji Ekstrak Daun Maja (Aegle marmelos L.) terhadap Pertumbuhan Bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Indonesian Journal of Fundamental Sciences. 2020; 6(1): 16-26. Crossref
Yuliyani R, Agustien GS, Susanti. Uji Aktivitas Antijamur Candida albicans Sediaan Patch Mukoadhesif Ekstrak Etanol Daun Sirsak (Annona muricata L.). Farmasains. 2024; 11(1): 12–24. Crossref
Khan MU, Usman M., Ashraf, M.A., Dutta, N., Luo, G., Zhang, S. A Review of Recent Advancements In Pretreatment Techniques of Lignocellulosic Materials for Biogas Production: Opportunities and Limitations. Chemical Engineering Journal Advances. 2022; 10(1): 1-14. Crossref
Li P, Yang C, Jiang Z, Jin Y, Wu W. Lignocellulose Pretreatment by Deep Eutectic Solvents and Related Technologies: A Review. Journal of Bioresources and Bioproducts. 2023; 8(1): 33-44. Crossref
Hutomo GS, Marseno DW, Anggrahini S, Supriyanto. 2012. Ekstraksi Selulosa dari Pod Husk Kakao Menggunakan Sodium Cellulose (Extraction from Cacao Pod Husk Using Sodium Hydroxide). Agritech. 2012; 32(3): 223–229. Crossref
Bouredja N, Mehdadi Z, Bouredja M. Extraction of The Cellulose and The Biometrics of The Fibers of The Pods of Retamamonosperma (L.). Boissgrowingin Natural Conditions in The Algerian Western Coast. International Journal of Biosciences. 2015; 6(10): pp.31–38.
Pratama JH, Rohmah RL, Amalia A, Saraswati TE. Isolasi Mikroselulosa dari Limbah Eceng Gondok (Eichornia crassipes) dengan Metode Bleaching-Alkalinasi. ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia. 2019; 15(2): 239-250. Crossref
Stelte W. Steam explosion for biomass pre-treatment. Danish Technol. Inst. 2013; 1-15.
Pandey J, Takagi H, Nakagaito A, Kim H. Handbook of Polymer Nanocomposites. Processing, Performance and Application, Springer. 2015. Crossref
Saputra BYE, Fahmi MF, Widjaja T. Fraksinasi Lignoselulosa dari TKKS dengan Metode Steam Explosion Pretreatment Disertai Penambahan Asam Formiat. Jurnal Teknik ITS. 2022; 11(2): 2337-3539. Crossref
Pangau JR, Sangian HF, Lumi BM. 2017. Karakterisasi Bahan Selulosa dengan Iradiasi Pretreatment Gelombang Mikro terhadap Serbuk Kayu Cempaka Wasian (Elmerillia ovalis) di Sulawesi Utara. Jurnal MIPA UNSRAT. 2017; 6(1): 53-58. Crossref
Jufrinaldi J. Isolasi Selulosa dari Bagas Tebu Melalui Pemanasan Iradiasi Gelombang Mikro. J ilm Teknik Kimia. 2018; 2(2): 83. Crossref
Dehani FR, Argo BD, Yulianingsih, R. Pemanfaatan Iradiasi Gelombang Mikro untuk Memaksimalkan Proses Pretreatment Degradasi Lignin Jerami Padi (pada produksi bioetanol). Jurnal Bioproses Komoditas Tropis. 2013; 1(1): 13-20.
Putri MA, Afriwana SD, Pulungan SH, Hasibuan A. Analisis Pemanfaatan Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit sebagai Pupuk Bagi Masyarakat Simandiangin Kab. Labuhanbatu Selatan. ZAHRA: Journal Of Health And Medical Research 2023; 3(3): 408–412.
Merci A, Urbano A, Grossmann MVA, Tischer CA, Mali S. Properties of Microcrystalline Cellulose Extracted from Soybean Hulls by Reactive Extrusion. Food Res. 2015; 73: 38-43. Crossref
Santosa BAS, Sudaryono, Widowati S. Karakteristik Ekstrudat Beberapa Varietas Jagung dengan Penambahan Akuades. Jurnal Pascapanen. 2006; 3(2): 96-107. Crossref
Lamsal B, Yoo J, Brijwani K, Alavi S. Extrusion as A Thermomechanical Pre-treatment for Lignocellulosic Ethanol. Biomass and Bioenergy. 2010; 34(12): 1703–1710. Crossref
Hu P, Li HN, Xiao WJ, Xie XH, Yang YX, Duan L, Zhou SN, Hu YM, Qiao, QM, Ran QP, Jiang ZB. Effect of Rhodococcus sp. Pretreatment on Cellulose Hydrolysis of Corn Stalk. Prep. Biochem. Biotechnol. 2021; 51: 137–143. Crossref
Darliana I, Wilujeng S. Isolasi dan Karakterisasi Jamur Indigenous dan Potensinya untuk Biodelignifikasi. Jurnal Agrotek Indonesia. 2020; 2(5): 1-6.
del Cerro C, Erickson, E, Dong T, Salvachúa D. Intracellular Pathways for Lignin Catabolism In White-Rot Fungi. PNAS. 2021; 118(9). Crossref
Plácido J, Capareda S. Ligninolytic Enzymes: A Biotechnological Alternative for Bioethanol Production. Bioresources and Bioprocessing. 2015; 2(23): 1-12. Crossref
Valencia PE, Meitiniarti VI. Isolasi dan Karakterisasi Jamur Ligninolitik Serta Perbandingan Kemampuannya dalam Biodelignifikasi. Scri Biol. 2017; 4(3): 171. Crossref
Fadilah, Distantina S, Artati EK. Biodelignifikasi Batang Jagung dengan Jamur Pelapuk Putih Phanerochaete chrysosporium. Ekuilibrium. 2008; 7(1): 7-11. Crossref
Tibolla H, Pelissari FM, Menegalli FC. Cellulose Nanofibers Produced from Banana Peel by Chemical and Enzymatic Treatment. LWT - Food Science and Technology. 2014; 59(2): 1311–8. Crossref
Tistiana H, Sjofjan O, Widodo E, Djunaidi IH, Natsir MH. 2018. Efek Penambahan Enzim Xilanase dengan Level Serat Pakan Berbeda terhadap Penampilan Produksi Ayam Pedaging. TERNAK TROPIKA Journal of Tropical Animal Production. 2018; 19(1): 27-31. Crossref
Suryadi H, Judono JJ, Putri MR, Eclessia AD, Ulhaq JM, Agustina DN, Sumiati T. Biodelignification of Lignocellulose using Ligninolytic Enzymes from White-rot Fungi. Heliyon. 2022; 8(2): 1-12. Crossref
Fuadi A, Harismah K, Setiawan A. Hidrolisis Enzimatis Kertas Bekas dengan Variasi Pemanasan Awal. 2015. University Research Colloquium.
Lestari YPI. Optimasi Konsentrasi HCl pada Proses Hidrolisis Untuk Pembuatan Mikrokristalin Selulosa (MCC) dari Eceng Gondok. Journal Of Innovation Research And Knowledge. 2022; 1(10): 1335-1344. Crossref
Lestari YPI, Falya Y, Chasanah U, Kusumo DW, Bethasari M. 2022. Isolasi Α-Selulosa, Pembuatan & Karakterisasi Mikrokristalin Selulosa (MCC) dari Limbah Kulit Jeruk Baby (Citrus sinensis). Majalah Farmasi dan Farmakologi. 2022; 26(3): 119-123. Crossref
Andari IGAAU, Arnata IW, Anggreni AAMD. Pengaruh Konsentrasi Hidrogen Peroksida dan Waktu Proses Bleaching terhadap Karakteristik Selulosa Serat Sabut Kelapa (Cocos nucifera L.). Jurnal Rekayasa dan Manajemen Agroindustri. 2022; 10(3): 237-247. Crossref
Fuadi AM, Sulistya H. 2008. Pemutihan Pulp dengan Hidrogen Peroksida. Reaktor. 2008; 12(2): 123-128. Crossref
Coniwanti P, Anka MNP, Sanders C. Pengaruh Konsentrasi, Waktu dan Temperatur terhadap Kandungan lignin pada Proses Pemutihan Bubur Kertas Bekas. Jurnal Teknik Kimia. 2015; 21(3): 47-55.
Ischak NI, Fazriani D, Botutihe DN. Ekstraksi dan Karakterisasi Selulosa dari Limbah Kulit Kacang Tanah (Arachys hypogaea L.) sebagai Adsorben Ion Logam Besi. Jambura J Chem. 2021; 3(1): 27–36. Crossref
Dey AK, Dey A. 2021. Selection of Optimal Processing Condition During Removal of Methylene Blue Dye Using Treated Betel Nut Fibre Implementing Desirability Based RSM Approach. Response Surface Methodology in Engineering Science. Intech Open. Crossref
Trisanti PN, Setiawan SHP, Nura’ini E, Sumarno S. Ekstraksi Selulosa dari Serbuk Gergaji Kayu Sengon Melalui Proses Delignifikasi Alkali Ultrasonik. Jurnal Sains Materi Indonesia. 2018; 19(3): 113-119. Crossref
Agustin N, Abdassah M. 2021. Isolasi dan Karakterisasi Selulosa Mikrokristal dari Nanas (Ananas comosus (L.) Merr). PHARMACY: Jurnal Farmasi Indonesia. 2021; 18(1): 111-121. Crossref
Lestari YPI, Falya Y, Chasanah U, Kusumo DW, Bethasari M. Isolasi α-Selulosa, Pembuatan & Karakterisasi Mikrokristalin Selulosa (MCC) dari Limbah Kulit Jeruk Baby (Citrus sinensis). Majalah Farmasi dan Farmakologi. 2022; 26(3): 119-123. Crossref
Kuswariyah R, Sitorus B, Adhitiyawarman A, Antonius A. Microcellulose from Betel Husk Fiber as Filler in Bioplastic. Jurnal Ilmu Dasar. 2023; 24(1): 91-100. Crossref
Lestari YPI, Suryadi H, Mirajunnisa, Mangunwardoyo W, Sutriyo, Yanuar A. Characterization of Kapok Pericarpium Microcrystalline Cellulose Produced of Enzymatic Hydrolysis Using Purified Cellulase from Termite (Macrotermes gilvus). Int J Pharm Pharm Sci. 2020; 12(3): 7–14. Crossref
Authors
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.