i

PENGARUH PENINGKATAN KONSENTRASI NaOH

PADA PROSES DELIGNIFIKASI SELULOSA

MIKROKRISTAL (MCC) DARI JERAMI PADI BERAS

MERAH LOKAL (Oryza sativa L. var Barak cenana)

Skripsi

GEDE AGASTYA APARIGRAHA

1208505072

JURUSAN FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS UDAYANA

2016

ii

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena

atas berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

“PENGARUH PENINGKATAN KONSENTRASI NaOH PADA PROSES

DELIGNIFIKASI SELULOSA MIKROKRISTAL DARI PADI VARIETAS

PADI BERAS MERAH LOKAL (Oryza sativa L. var Barak cenana)” tepat

pada waktunya.

Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan bimbingan

dari berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin

mengucapkan terima kasih kepada:

1. Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M. Si selaku Dekan Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.

2. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M.Si., Apt. selaku Ketua

Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Udayana.

3. I Gusti Ngurah Agung Dewantara Putra., M.Sc., Apt., selaku dosen

pembimbing I yang telah memberikan motivasi, semangat, bimbingan, dan

saran selama penyusunan skripsi ini.

4. I Gusti Ngurah Jemmy Anton Prasetya, S.Farm., M.Si., Apt., selaku dosen

pembimbing II yang telah memberikan motivasi, semangat, bimbingan,

dan saran selama penyusunan skripsi ini.

iv

5. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi yang telah

memberikan bantuan dan bimbingan kepada penulis selama penyusunan

skripsi ini.

6. Orang tua tercinta, Made Bayuna, S.E dan Kadek Rusmini, adik-adik

tersayang Kadek Aliani Rahmasari, Komang Yuna Dananjaya dan seluruh

keluarga besar yang selalu memberikan motivasi dalam penyusunan

skripsi ini.

7. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Farmasi Angkatan 2012 “Dioscuri

Hygeia” khususnya : Widiangga, Krisnawan, Lanang, Sanjaya dan rekan-

rekan “Teknologi Bersatu” : Made Sugi, Dewa, Purnama serta laboran

“Kak Pasek” yang telah membantu dan memberikan semangat dalam

penyusunan skripsi ini.

8. Teman terdekat, Dek Pueteri Dewi Suryani yang telah memberikan

semangat dan dukungan dalam pembuatan skripsi ini.

9. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam penyusunan

skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih jauh dari

sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak

yang bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih

baik. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang

memerlukan.

Bukit Jimbaran, Mei 2016

Penulis

v

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL........................................................................................ i

LEMBAR PENGESAHAN.............................................................................. ii

KATA PENGANTAR...................................................................................... iii

DAFTAR ISI.................................................................................................... v

DAFTAR TABEL............................................................................................ ix

DAFTAR GAMBAR....................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................. xi

DAFTAR SINGKATAN DAN ISTILAH....................................................... xii

ABSTRAK....................................................................................................... xiii

ABSTRACT.................................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN........................................................................... 1

1.1 Latar Belakang....................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah.................................................................. 3

1.3 Tujuan Penelitian................................................................... 3

1.4 Manfaat Penelitian................................................................. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA................................................................. 4

2.1 Padi Beras Merah (Oryza sativa L. var Barak cenanana)... 4

2.2 Delignifikasi........................................................................... 6

2.3 Hidrolisis............................................................................... 7

2.4 Selulosa Mikrokristal............................................................ 8

2.6 Uji Sifat Fisika Selulosa Mikrokristal................................... 10

vi

2.6.1 Uji Organoleptik........................................................ 10

2.6.2 Susut pengeringan..................................................... 10

2.6.3 Uji kelembaban......................................................... 11

2.6.4 Pengukuran pH.......................................................... 11

2.6.5 Uji Viskositas............................................................ 11

2.6.6 Uji Bobot Jenis dan Kompaktibilitas........................ 12

a. Bobot Jenis Nyata.............................................. 12

b. Bobot Jenis Mampat.......................................... 13

c. Kompaktibilitas.................................................. 13

2.6.7 Uji Sifat Alir (fluiditas)............................................. 14

a. Waktu Alir.......................................................... 14

b. Sudut diam.......................................................... 14

BAB III METODE PENELITIAN............................................................... 16

3.1 Rancangan Penelitian............................................................ 16

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian................................................ 17

3.3 Alat dan Bahan Penelitian..................................................... 17

3.3.1 Alat Penelitian........................................................... 17

2.3.2 Bahan Penelitian........................................................ 17

3.4 Prosedur Penelitian............................................................... 17

3.4.1 Pengumpulan Sampel............................................... 17

3.4.2 Identifikasi Tanaman................................................ 18

3.4.3 Pengolahan Sampel................................................... 18

3.4.4 Pembuatan Serbuk Jerami Padi................................ 18

vii

3.4.5 Proses Delignifikasi.................................................. 18

3.4.6 Pembuatan Selulosa Mikrokristal............................. 18

3.4.7 Uji Sifat Fisik Selulosa Mikrokristal...................... 19

a. Uji Organoleptik................................................. 19

b. Susut Pengeringan.............................................. 19

c. Uji Kelembaban................................................. 20

d. Pengukuran pH................................................... 20

e. Viskositas........................................................... 20

f. Uji Bobot Jenis dan Kompaktibilitas................. 20

g. Sifat Alir............................................................ 21

3.5 Analisis Data........................................................................ 22

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...................................................... 25

4.1 Pengumpulan Sampel............................................................ 25

4.2 Determinasi Tanaman........................................................... 25

4.3 Pengolahan Sampel............................................................... 25

4.4 Proses Delignifikasi............................................................... 26

4.5 Pembuatan Selulosa Mikrokrisal........................................... 27

4.6 Uji Sifat Fisik Selulosa Mikrokristal.................................. 28

4.6.1 Uji Organoleptik.................................................... 28

4.6.2 Susut Pengerigan................................................... 29

4.6.3 Uji Kelembaban..................................................... 30

4.6.4 Pengukuran pH...................................................... 31

4.6.5 Viskositas.............................................................. 32

viii

4.6.6 Uji Kompaktiblitas................................................ 33

4.6.7 Sifat Alir............................................................... 34

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...................................................... 36

5.1 Kesimpulan....................................................................... 36

5.2 Saran................................................................................. 36

Daftar Pustaka............................................................................. 37

ix

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Fungsi dari Selulosa Mikrokristal.................................................. 9

Tablel 2.2 Karakteristik Selulosa Mikrokristal............................................... 10

Tabel 2.3 Hubungan Kompaktibilitas dengan Sifat Alir............................... 14

Tabel 4.1 Hasil Uji Organoleptik Selulosa Mikrokristal Jerami Padi Beras

Merah Lokal................................................................................... 28

Tabel 4.2 Hasil Uji Susut Pengeringan Selulosa Mikrokristal Jerami Padi

Beras Merah Lokal.......................................................................... 29

Tabel 4.3 Hasil Uji Kelembaban Selulosa Mikrokristal Jerami Padi Beras

Merah Lokal................................................................................... 30

Tabel 4.4 Hasil Uji pH Selulosa Mikrokristal Jerami Padi Beras Merah

Lokal............................................................................................. 31

Tabel 4.5 Hasil Uji Viskositas Selulosa Mikrokristal Jerami Padi Beras

Merah Lokal.................................................................................. 33

Tabel 4.6 Hasil Uji Kompaktibilitas Selulosa Mikrokristal Jerami Padi

Beras Merah Lokal........................................................................ 33

x

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Padi Beras Merah Lokal............................................................. 5

Gambar 2.2 Jerami Padi Beras Merah Lokal.................................................. 5

Gambar 2.3 Reaksi Hidrolisis........................................................................ 8

Gambar 3.1 Skema Penelitian....................................................................... 24

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Hasil Determinasi Tanaman Padi................................................. 41

Lampiran 2 Proses Pembuatan Selulosa Mikrokristal..................................... 43

Lampiran 3 Hasil Analisis Statistik Parametrik Anova One-Away Uji Susut

Pengeringan Selulosa Mikrokristal........................................... 46

Lampiran 4 Hasil Analisis Statistik Parametrik Anova One-Away Uji

Kelembaban Selulosa Mikrokristal......................................... 47

Lampiran 5 Hasil Analisis Statistik Parametrik Anova One-Away Uji pH

Selulosa Mikrokristal................................................................ 48

Lampiran 6 Hasil Analisis Statistik Parametrik Anova One-Away Uji

Viskositas Selulosa Mikrokristal.............................................. 49

Lampiran 7 Hasil Analisis Statistik Parametrik Anova One-Away Uji

Kompaktibilitas Selulosa Mikrokristal..................................... 50

xii

DAFTAR ISTILAH

Die : Bagian pada mesin tablet yang menentukan ukuran dan bentuk

tablet

Pulp : Bahan berupa serat berwarna putih yang diperoleh melalui

proses penyisihan lignin dari biomassa

Punch : Bagian pada mesin tablet yang digunakan untuk mengempa

granul yang berada pada die

Gkg : Gabah kering giling

xiii

ABSTRAK

Provinsi Bali menjadi salah satu penghasil jerami padi Beras Merah lokal

yang cukup tinggi. Jerami padi Beras Merah Lokal memiliki kandungan selulosa

yang cukup tinggi, dan dapat dimanfaatkan menjadi selulosa mikrokristal.

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh peningkatan konsentrasi

NaOH pada proses delignifikasi selulosa mikrokristal dari jerami padi Beras

Merah Lokal terhadap karakteristik selulosa mikrokristal.

Hasil dari penelitian ini, diperoleh selulosa mikrokristal jerami padi beras

merah lokal melalui dua proses. Pertama, melalui proses delignifikasi dengan

menggunakan NaOH dengan konsentrasi 7,5%; 10%; dan 12,5% (1:10). Kedua,

melalui proses hidrolisis menggunakan HCl 2,5N (1:6). Sehingga diperoleh

selulosa mikrokristal dengan karakter sifat fisik yang meliputi organoleptis (putih

kekuningan, tidak berbau, jarum kristal); susut pengeringan (5,61%); kelembaban

(3,6%); pH (6,19); viskositas (7,0); kompaktibilitas (34,5%); dan sifat alir yang

buruk.

Kesimpulan dari penelitian ini, peningkatan konsentrasi NaOH

berpengaruh terhadap karakteristik selulosa mirokristal jerami Padi Beras Merah

Lokal. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, selulosa mikrokristal jerami

padi Beras Merah Lokal memenuhi persyaratan untuk pengujian susut

pengeringan, kelembaban, dan pH. Selulosa mikrokristal jerami padi beras merah

tidak memenuhi persyaratan dalam pengujian organoleptis, kompaktibilitas, dan

laju alir.

Kata kunci : Selulosa mikrokristal, Jerami padi , Delignifikasi, Hidrolisis,

Karakteristik fisik.

xiv

ABSTRACT

Bali is one of the producers of local red rice straw which is quite high.

Local red rice straw has a fairly high content of cellulose, and can be utilized to

become microcrystal cellulose. This research was to find out the influence of

increasing the concentration of NaOH on the delignification process of

microcrystal cellulose from local red rice straw against characteristics

microcrystal cellulose.

The result of this research, were microcrystal cellulose that produced from

local red rice straw obtained by two process. First, by delignification process with

concentration of NaOH 7.5%; 10% and 12.5% (1:10). Second, by hydrolysis

process with HCl 2,5N (1:6). Therefore, microcrystal cellulose from local red rice

straw obtained with physcal characteristics such as organoleptic (cream, odorless,

crystal); drying shrinkage (5,61%); humidity (3,6%); pH (6,19); viscocity (7,0);

compactibility (34,5%); and poor flow rate.

The conlcusion of this research, showed that increasing concentration of

NaOH was influence characteristics microcrystal cellulose. Based on the test,

microcrystal cellulose that produced from local red rice straw were complete the

criteria for drying shrinkage test, humidity test pH and were not complete the

criteria for organoleptic test, compactibility test, and flow rate.

Key Word : Microcrystal cellulose, Rice straw, Delignification, Hydrolysis,

Physical characteristics.