## PERBANDINGAN YIELD NERACA MASSA HASIL PRETREATMENT  TIGA JENIS LIMBAH LIGNOSELULOSA  DALAM MEMPRODUKSI POLISAKARIDA MENGGUNAKAN TEKNIK KIMIAWI
Gading Wilda Aniriani 1*) ,  Nurul  Fitria Apriliani 2)
1) Program Studi Ilmu Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Islam Lamongan
2) Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Islam Lamongan *) Coresponding author : gading.wildaa@gmail.com email : gading.wildaa@gmail.com ; nfitria.apriliani@gmail.com

## ABSTRAK
Limbah  lignoselulosa  merupakan  jenis  limbah  yang  mengandung  lignin,  selulosa  dan hemiselulosa  (xilan).  Pada  lignoselulosa,  senyawa  yang  dapat  dimanfaatkan  adalah  hemiselulosa dan  selulosa,  sedangkan  lignin  dihilangkan.  Hemiselulosa  dan  selulosa  sebagai  polisakarida  dapat digunakan  sebagai  substrat  dalam  produksi  enzim  maupun  hidrolisis  secara  kimia,  proses  tersebut dilakukan  untuk  mendapatkan  gula  yang  lebih  sederhana.  Penelitian  sebelumnya  telah  dilakukan ekstraksi  xilan  dari  ampas  tebu,  hasil  samping  dari  ekstraksi  tersebut  adalah  selulosa.  Oleh  karena itu,  penelitian  ini  telah  membandingkan  hasil  ekstraksi  xilan  dan  selulosa  dalam  satu  jenis  limbah dan  membandingkan  hasil  keduanya  diantara  3  jenis  limbah  lignoselulosa  menggunakan  metode yang  sama. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengekstraksi  polisakarida  xilan  dan  selulosa  yang terkandung  di  dalam  limbah  ampas  tebu,  tongkol  jagung  dan  jerami  padi.  Metode  penelitian  yang digunakan  adalah  pretreatment  secara  kimiawi  yakni  delignifikasi  dengan  1  %  NaOCl  (v/v), ekstraksi  xilan  dan  selulosa  dengan  metode  alkali  menggunakan  15  %  NaOH  pekat  dan  purifikasi xilan  dengan  4%  NaOH  (v/v).  Adapun  target  yang  telah  dicapai  adalah  perolehan  polisakarida terbanyak  akan  digunakan  sebagai  bahan  utama  untuk  memproduksi  enzim.  Hasil  perolehan yield pada  masing-masing  neraca  massa  menunjukkan  bahwa, jumlah  rendemen  xilan  terbanyak  yaitu jerami  sebanyak  110  g  dengan  penurunan  massa  dari  proses  sebelumnya  sebesar  61,5%, sedangkan  untuk  rendemen  selulosa  diperoleh  juga  oleh  jerami  yaitu  sebanyak  330  g  dengan penurunan  massa  dari  proses  sebelumnya  sebesar  39,5%  .  Hal  tersebut  menunjukkan  bahwa jumlah  terbanyak  pada  rendemen  xilan  berbanding  lurus  dengan  jumlah  selulosa.  Kesimpulan tersebut  di  perkuat  dengan  hasil  pada  dua  jenis  limbah  lainnya,  yakni  berbanding  lurus.  Perolehan rendemen  hasil  purifikasi  terbanyak  yaitu  ampas  tebu  (bagas)  sebesar  86  gr  dengan  persentase penurunan  massa hanya  sebesar 14%.
Kata  kunci:  Lignoselulosa,  Delignifikasi,  Ekstraksi,  Xilan,  Selulosa.

## COMPARISON OF YIELD BALANCE MASS RESULT OF PRETREATMENTT THREE TYPES OF LIGNOSELULOSA WASTE  IN PRODUCING POLYSACCHARIDE USING CHEMICAL  ENGINEERING

## ABSTRACT
Lignocellulosic  waste  is  a  type  of  waste  containing  lignin,  cellulose  and  hemicellulose  (xylan).  In lignocellulose,  the  compounds  that  can  be  utilized  are  hemicellulose  and  cellulose,  whereas  lignin is  removed.  Hemicellulose  and  cellulose  as  polysaccharides  can  be  used  as  substrates  in  the production  of  enzymes  and  hydrolysis  chemically,  the  process  is  carried  out  to  obtain  simpler sugars.  In  a  previous  research,  the  extraction  of  xylan  from  bagasse,  a  by-product  of  the extraction,  was  cellulose.  Therefore,  this  research  compared  the  results  of  xylan  and  cellulose extraction  in  one  type  of  waste  and  compare  the  results  of  the  two  between  3  types  of lignocellulosic  waste  using  the  same  method.  This  research  aims  to  extract  polysaccharide  xylan and  cellulose  contained  in  waste  bagasse,  corn  cob  and  rice  straw.  The  research  method  used was chemical  pretreatment  ie  delignification  with  1%  NaOCl  (v/v),  xylan  extraction  and  cellulose  by alkali  method  using  15%  concentrated  NaOH  and  purification  of  xylan  with  4%  NaOH  (v/v).  The target  to  be  achieved  is  the  acquisition  of  the  most  polysaccharides  will  be  used  as  the  main
ingredient  for  producing  enzymes.  The  yield  of  mass  balance  shows  that  the  highest  amount  of xylan  content  is  110  g  with  the  mass  decrease  from  the  previous  process  of  61.5%,  while  for cellulose  rendemen  is  also  obtained  by  straw  as  much  as  330  g  with  the  decrease  of  mass  from process  previously  amounted  to  39.5%.  This  shows  that  the  largest  amount  of  xylan  content  is proportional  to  the  amount  of  cellulose.  The  conclusions  are  reinforced  with  the  results  of  two other  types  of  waste,  which  are  directly  proportional.  The  highest  yield  of  purification  result  is bagasse equal  to 86 gr with  percentage  of mass decrease only  14%.
Keywords:  Lignocellulose,  Delignification,  Extraction,  Xylan,  Cellulose.

## PENDAHULUAN
Polisakarida  digunakan  secara  luas dalam aplikasi bioteknologi. Adapun kegunaan  polisakarida  yaitu  dapat  digunakan sebagai  substrat  dalam  proses  hidrolisis  baik secara enzimatik maupun kimiawi. Hidrolisis  yang  sempurna  dari  selulosa  akan menghasilkan glukosa, sedangkan hemiselulosa menghasilkan beberapa
monomer  gula  pentose  (C5)  dan  heksosa (C6).  Selulosa  secara  alami  diikat  oleh hemiselulosa  dan  dilindungi  oleh  lignin,  oleh karena  itu  disebut  dengan  lignoselulosa. Menurut  Iranmahboob  dkk  (2002)  adanya senyawa pengikat lignin inilah yang menyebabkan bahan-bahan lignoselulosa sulit  untuk  dihidrolisis.  Oleh  sebab  itu pretreatment  merupakan  proses  yang  sangat penting dalam mempengaruhi perolehan yield polisakarida.
Polisakarida  atau  gula  kompleks dapat  diperoleh  dari  bahan  pangan  (seperti singkong, kedelai, jagung dll), limbah lignoselulosa,  tebu  ( sugarcane )  dan  lain- lain. Penggunaan limbah lignoselulosa sebagai biomassa tidak akan bersaing dengan  ketahanan  pangan,  oleh  karena  itu biomassa  dari  lignoselulosa  dapat  digunakan sebagai  alternatif.  Selain  itu  pemanfaatan limbah  ini  dinilai  cukup  murah  karena memanfaatkan  material  sisa  yang  sudah tidak  terpakai,  meningkatkan  nilai  ekonomis suatu  limbah,  dan  ketersediaannya  yang melimpah. Riyanti (2008) menyatakan bahwa  Indonesia  memiliki  potensi  biomassa yang  tinggi  dan dapat dimanfaatkan.
Proses untuk memperolah yield polisakarida pada bahan limbah lignoselulosa meliputi tiga tahap dasar yakni: preparasi bahan dasar, proses delignifikasi, dan proses
ekstraksi.
Pretreatment bertujuan untuk memecah lignin  (delignifikasi)  dan  merusak  struktur kristal  yang  mengikat  selulosa  (Sudiyani
dkk . 2010),  selain  itu  juga  bertujuan  untuk memecah  bahan-bahan  lignoselulosa  baik dari  segi  struktur  dan  ukuran. Selulosa secara  alami  diikat  oleh  hemiselulosa  dan dilindungi  oleh  lignin,  oleh  karena  itu disebut dengan lignoselulosa. Menurut
Iranmahboob  dkk.  (2002)  adanya  senyawa pengikat  lignin  inilah  yang  menyebabkan bahan-bahan lignoselulosa sulit untuk diekstraksi.  Oleh  sebab  itu  pretreatment merupakan  proses  yang  sangat  penting dalam mempengaruhi perolehan yield
polisakarida.
Penelitian ini dilakukan dengan mempretreatment  limbah  jerami  padi,  ampas tebu  dan  tongkol  jagung  menjadi  gula kompleks  (polisakarida)  xilan  dan  selulosa. Proses pretreatment meliputi, preparasi substrat,  delignifikasi,  ekstraksi  polisakarida dan purifikasi.

## TINJAUAN  PUSTAKA
Bahan
lignoselulosa tersedia melimpah  dalam  bentuk  limbah  pertanian dan  industri  (Riyanti  2008).  Komponen utama  dari  lignoselulosa  adalah  selulosa, sedangkan komponen melimpah kedua adalah  hemiselulosa  yang  terdiri  dari  gula- gula  kompleks  (polisakarida)  seperti  xilan (dari  ampas  tebu,  jerami  padi  dan  tongkol jagung)  dan  manan  (dari  tandan  kosong kelapa  sawit).  Komponen  ketiga  adalah lignin.  Selulosa  secara  alami  diikat  oleh hemiselulosa  dan  dilindungi  oleh  lignin,  oleh karena  itu  disebut  dengan  lignoselulosa. Proses  enzimatik  dalam  hidrolisis  dapat dipermudah  dengan  adanya  pretreatment yang  dapat
Pretreatment  merusak  dinding  sel tanaman  dan  mempermudah  akses  enzim pada  polisakarida  tanaman  (Gray  dkk . 2006). Proses  pretreatment  pada  penelitian  ini bertujuan  untuk  mempermudah  proses  untuk mencapai tahap hidrolisis menggunakan
enzim.  Gray  dkk . (2006)  menyatakan  bahwa biomassa yang tidak ditreatment akan bersifat recalcitrant pada  proses  pemecahan oleh  enzim.  Proses  pretreatment  meliputi preparasi limbah, delignifikasi, ekstraksi polisakarida  dan purifikasi  (ekstraksi  ulang).

## Delignifikasi
Delignifikasi merupakan proses penghilangan komponen lignin dari tanaman. Proses delignifikasi dapat dilakukan  dengan  beberapa  cara,  yakni secara fisik,
kimiawi dan biologi. Delignifikasi  secara  kimiawi  adalah  metode yang  paling  efektif  dalam  menghilangkan lignin,  karena  secara  fisik  biaya  yang dikeluarkan  mahal  sedangkan  secara  biologi dibutuhkan waktu yang sangat lama
(Iranmahboob dkk, 2002). Metode delignifikasi  diuji  secara  oksidatif,  dengan menggunakan  Sodium  hipoklorit  (NaOCl) sebagai  oksidator.  Beberapa  oksidator  lain, termasuk ozon, hidrogen peroksida,
hipoklorit,  klorin,  klorin  dioksida,  dan  asam asetat  telah  dilakukan  untuk  perlakuan  kimia biomassa (Chapman 2003). Sodium
hipoklorit  secara  luas  digunakan  sebagai campuran  minuman  dan  treatment  limbah. Pelarut  tersebut  sering  dihubungkan  sebagai cairan  pemutih  atau  soda  pemutih  (Lee 2003).

## Ekstraksi
Ekstraksi  dilakukan  secara  kimiawi, dimana  polisakarida  yang  terikat  dipisahkan. Adapun beberapa pelarut yang dapat memisahkan xilan/selulosa. Proses pemisahan xilan dengan selulosa
menggunakan  pelarut  asam dan basa.
Xilan  sangat  larut  dalam  pelarut basa,  oleh  karena  itu  saat  di  netralkan  xilan akan terbawa dalam fase cair dan menyisakan  selulosa  sebagai  endapannya (Tabel  1).
Tabel  1.  Kelarutan  xilan  dalam  beberapa pelarut NaOH  1% +++ (sangat  larut) Air  Panas (90  ºC) ++ (larut) Air  Dingin  (27 ºC) + (sedikit  larut) HCl  1N - (tidak  larut)
(Sumber:  Richana et al. (2007)).

## METODE PENELITIAN
Penelitian  dilakukan  pada  bulan  Juni sampai  Agustus  2017  di  Laboratorium Terpadu Technopark Universitas Islam Lamongan  dan  Unit  Layanan  Pengujian Fakultas Farmasi Universitas Airlangga Surabaya. Substrat polisakarida didapatkan
menggunakan  pengujian  skala  labolatorium. Metode  penelitian  meliputi  preparasi  limbah, delignifikasi, ekstraksi polisakarida, dan purifikasi.

## Preparasi Limbah
Limbah  jerami  padi,  tongkol  jagung dan  ampas  tebu  dikeringkan  di  bawah  terik matahari  sampai  mendapatkan  berat  kering, dipotong  menjadi  ukuran  kecil  kemudian  di dihancurkan  dengan  mesing  giling.  Setelah menjadi serbuk kemudian dilakukan pembubukan  lolos  saringan  40  mesh,  hasil modifikasi  dari  Lee  (2003).  Kandungan  total selulosa,  hemiselulosa  dan  lignin    bagas didapatkan dari analisis proksimat  dan analisis  serat.

## Delignifikasi
Delignifikasi serbuk limbah dilakukan menggunakan pelarut natrium hipoklorit  (NaOCl)  karena  pelarut  tersebut mengandung  ion-ion  hipoklorit  yang  mampu memecah  ikatan  karbon  dalam  struktur lignin.  Proses  delignifikasi  dilakukan  selama 5  jam  pada  suhu  ruang,  yaitu  dengan merendam  serbuk  limbah  dengan  larutan  1% NaOCl.    Padatan  hasil  proses  perendaman kemudian  dicuci  sampai  bau  NaOCl  nya hilang,  lalu  dilakukan  proses  penyaringan untuk  membuang  air  yang  membawa  lignin. Bubuk  limbah  kemudian  dikeringkan  di bawah  terik  matahari  sampai  mencapai  berat kering.
Hasil delignifikasi dianalisis proksimat  dan  analisis  serat  kembali  untuk mendapatkan kandungan selulosa,
hemiselulosa  dan lignin  setelah  delignifikasi.

## Ekstraksi Polisakarida
Metode ekstraksi xilan/selulosa menggunakan  metode  alkali.  Padatan  hasil delignifikasi  direndam  dalam  15%    NaOH pada  suhu  ruang  selama  24  jam  untuk mendapatkan  ekstrak  xilan/selulosa.  Setelah
Pelarut
Kelarutan
24 jam dilakukan penyaringan dengan menggunakan  kain  saring,  filtrat  (suspensi) yang  dihasilkan  dari  proses  ekstraksi  diukur pHnya kemudian dinetralkan dengan menggunakan  37%  HCl  sampai  netral  (pH
7).  Suspensi  kemudian  di  sentrifuge  pada 6000  rpm  selama  15  menit.  Supernatan mengandung ekstrak xilan, sedangkan endapan  mengandung  selulosa.  Xilan  yang larut  dalam  supernatan  dibersihkan    dengan menambahkan etanol 98%. Etanol ditambahkan pada supernatan dengan perbandingan  supernatan-etanol  adalah  1:3 kemudian dilakukan penyaringan untuk memisahkan  filtrate  dan  endapan.  Hasil  dari sentrifugasi  tersebut  adalah  endapan  yang mengandung  xilan.

## Purifikasi xilan
Purifikasi ekstrak xilan/selulosa dilakukan  dengan  terlebih  dahulu  dengan merendam endapan xilan/selulosa kering dalam aquades 1:12,5 b/v, kemudian disentrifugasi  pada  6000  rpm  selama  30 menit.  Endapan  yang  dihasilkan  direndam dalam  4%  NaOH  pH  7,  kemudian  disaring untuk  membuang  ampas.  Penetralan  pH sampai  netral  dengan  37%  HCl.  Suspensi kemudian  disentrifugasi  kembali  pada  4000 rpm selama 30 menit. Xilan murni didapatkan dari endapan yang sudah dikeringkan  pada suhu 50 ºC selama  72 jam.

## HASIL  DAN PEMBAHASAN

## Preparasi Limbah  Lignoselulosa
Limbah lignoselulosa didapatkan dari  beberapa  tempat  yang  berbeda.  Limbah jenis  jerami  dan  tongkol  jagung  didapatkan dari  hasil  samping  panen  sawah  dibeberapa titik  lokasi  di  Lamongan,  sedangkan  limbah ampas  tebu  didapatkan  dari  pabrik  gula  PT. Kayu  Tebu  Mas  Ngimbang  Lamongan. Proses  pretreatment  membutuhkan  masing- masing  sebanyak  1000  g  serbuk  kering. Berikut  ialah  hasil  proses  preparasi  limbah secara bertahap sebelum dilakukan pretreatment  yang  disajikan  dalam  Gambar 1.
Gambar 1. Hasil preparasi masing-masing limbah yang  telah  diayak  dengan  ukuran partikel  40 mesh. A) Serbuk jerami,
B)  Serbuk  tongkol  jagung  dan  C)
Serbuk bagas tebu .
Pengeringan  sampel  dilakukan  untuk memudahkan  proses  penggilingan  karena biomassa  mengandung  air  48  –  52%. Penggilingan biomassa menjadi serbuk dilakukan  agar  proses  perendaman  oleh larutan  NaOCl  (delignifikasi)  dan  NaOH (ekstraksi xilan) menjadi lebih mudah homogen sehingga penetrasi pereaksi sempurna  dan  reaksi  seragam.  Hasil  dari proses penggilingan biasanya belum homogen  dan  masih  kasar,  maka  sampel perlu  diayak  untuk  menghilangkan  bahan yang  masih  kasar  sehingga  dapat  digiling kembali. Bubuk bagas hasil gilingan kemudian  diayak  pada  saringan  mesh  40. Tidak  ada  aturan  umum  perihal  ukuran partikel  yang  paling  baik  yang  digunakan dalam  analisis  kayu,  tetapi  ukuran  partikel yang  lazim  berkisar  antara  40-80  mesh  atau antara  0,05  dan  0,4  mm.  Hasil  dari  proses preparasi  fisik  biomassa  kemudian  dilakukan analisis  proksimat  dan serat.

## Delignifikasi
Pengurangan  berat  biomassa  dalam proses  delignifikasi  dari  tiga  jenis  limbah berdasarkan  hasil  neraca  massa  terbanyak yaitu bagas tebu, sedangkan yang mengalami  pengurangan  paling  sedikit  yakni tongkol jagung (Tabel 2). Penurunan tersebut  diduga  karena  hilangnya  material selama proses penyaringan dan atau komponen  lignin  maupun  hemiselulosa  yang terbawa  oleh  pelarut  Sodium  hipoklorit (NaOCL).
A
B C
Tabel  2.  Hasil  dari  neraca  massa  tahapan pretreatment  pada  masing-masing limbah  lignoselulosa. Sampel Limbah Tahapan  perlakuan  (g) M1 M2 M3 M4 Xila n Selulo sa Jerami 1000 725 110 330 85 Tongkol Jagung 1000 860 75 195 40 Ampas Tebu (Bagas) 1000 704 100 200 86 Ket: M1 = berat awal limbah; M2 = delignifikasi;  M3 = ekstraksi;
M4 = pemurnian xilan
Tabel  3.  Persentase  penurunan  pada  tahapan pretreatment  pada  masing-masing limbah  lignoselulosa. Sampel Limbah Tahapan  perlakuan  (%) M1 M2 M3 M4 Xilan Selul osa Jerami 100 27,5 61,5 39,5 25 Tongkol Jagung 100 14 78,5 66,5 35 Ampas Tebu (Bagas) 100 29,6 60,4 50,4 14 Ket:
M1 = berat awal limbah; M2 = delignifikasi;  M3 = ekstraksi; M4 = pemurnian xilan
Su et  al. (2012)  hasil  delignifikasi dengan  10  %  NaOH  menghasilkan  degradasi lignin  sebesar  62  %.  Perbandingan  hasil tersebut mengindikasikan bahwa penggunaan  NaOCl  lebih  efektif  dari  pada NaOH  sebagai  pendegradasi  lignin.  Selain itu  penggunaan  NaOH  sebagai  pendegradasi lignin  justru  akan  melarutkan  xilan  yang akan  diekstraksi  pada tahap selanjutnya.
Penurunan  terjadi  karena  hilangnya material  selama  proses  penyaringan  hasil delignifikasi    (Tabel  2),  komponen  lignin maupun  polisakarida  yang  terlarut  di  dalam pelarut.  Semakin  tinggi  konsentrasi  yang digunakan  maka  semakin  tinggi  pula  tingkat kelarutan  xilan.  Bagian  yang  larut  dalam media  alkali  tetapi  dapat  mengendap  dari larutan  yang  dinetralkan  disebut  β-selulosa dan  untuk  selulosa  yang  tidak  larut  dalam larutan  NaOH  kuat  ialah  jenis  α-selulosa. Selain melakukan pemisahan secara mekanik  yakni  sentrifugasi,  suspensi  hasil ekstraksi  masih  perlu  difraksinasi  untuk memisahkan  hemiselulosa  xilan  dari  fraksi pengotor  seperti  α-selulosa  dan  β-selulosa.
Sebanyak
50 g jerami kombinasi perbandingan 0,5% NaOCl dan etanol:supernatant (1:3) menghasilkan
rendemen  xilan  tertinggi  sebesar  12,95  % (Richana et  al. 2007).  Perbedaan  hasil rendemen  xilan  dalam  penelitian  tersebut diduga  karena  perbedaan  biomassa  dan perbedaan  jumlah  jerami  yang  digunakan terlalu  banyak  (1000  g),  sehingga  proses pengikatan xilan kurang merata dan dibutuhkan  waktu  perendaman  yang  lebih lama.
Beberapa  oksidator  lain,  termasuk ozon,  hidrogen  peroksida,  hipoklorit,  klorin, klorin  dioksida,  dan  asam  asetat  telah dilakukan  untuk  delignifikasi  secara  kimia pada  biomassa  (Chapman  2003).    Berbeda dengan  asam  hipoklor  dan  klorin  yang  tidak terurai, ion  hipoklorit  yang  digunakaan dalam  penelitian  ini  (NaOCl)  merupakan elektrofil  dan  bermuatan  negatif  sebagai nukleofil  yang  dapat  menyerang  tempat- tempat  bermuatan  positif  dalam  substrat. Selain  itu,  ion  hipoklorit  merupakan  oksidan kuat  yang  dapat  memecah  ikatan-ikatan karbon  dengan  karbon  dalam  struktur  kayu. Oksidasi dapat meningkatkan jumlah molekul  positif  dengan  penghilangan  satu atau  lebih  elektron  dari  atom  atau  ion.  Ion- ion  hipoklorit  akan  mendorong  terjadinya pemecahan  ikatan  pada  gugus  eter  karena adanya pelepasan gugus-gugus  hidroksil fenol.  Pada  kompleks  lignin-hemiselulosa maupun  lignin-selulosa  terdapat  ikatan  ester atau  eter  maupun  glikosida  yang  dapat dipecah  oleh  alkali.  Penggunaan  larutan alkali di dalam delignifikasi karena kandungan  alkali  dapat  memecah  ikatan ester  dari  xilan  melalui  ikatan  asam  4-O- metil  glukoronat.
Menjelang  akhir  delignifikasi  dapat terjadi kehilangan polisakarida, sehingga
mengurangi rendemen. Lignin yang terdegradasi  larut  dalam  media  delignifikasi dalam  bentuk  senyawa  keton.  Penggunaan konsentrasi  yang  kecil  yaitu  1%  NaOCl bertujuan  untuk  tidak  banyak  melarutkan hemiselulosa (xilan). Pretreatment pada bahan  lignoselulosa  dapat  menghilangkan lignin  dan  hemiselulosa,  mengurangi  kristal selulosa, dan meningkatkan porositas material  (Sun  and  Cheng    2002).  Hasil penelitian Richana (2007), konsentrasi NaOCl  yang  tinggi  (7,5%)  dapat  membuat hemiselulosa  hilang  atau  larut  dalam  proses
delignifikasi
dan sebaliknya pada konsentrasi  yang  rendah  hanya  sebagian hemiselulosa  yang  larut.  Demikian  pula dengan hasil penelitian Lee (2003),
persentase  penurunan  lignin  bagas  tebu dengan konsentrasi 1% NaOCl hanya menghilangkan sebesar 24,4 % dibandingkan dengan konsentrasi 5  % NaOCl  mencapai  63,3  %.  Oleh  karena  itu penggunaan  konsentrasi  1  %  NaOCl  dalam penelitian ini bertujuan untuk memaksimalkan  proses  penghilangan  lignin, tanpa mengurangi xilan (hemiselulosa). Dimana  xilan  dalam  penelitian  ini  adalah rendemen  yang  diharapkan  memiliki  jumlah yang  banyak. Hal  tersebut  terjadi  karena  dalam proses
delignifikasi ada komponen polisakarida  yang  terlarut  di  dalam  pelarut. Menjelang  akhir  delignifikasi  dapat  terjadi kehilangan polisakarida, sehingga mengurangi rendemen. Pelarut sodium hipoklorit  (NaOCl)  dalam  penelitian  ini diduga  mampu  memutus  ikatan  kovalen  dan melarutkan selulosa, sehingga terjadi penurunan. Hubungan antara penurunan berat  kering  dengan  konsentrasi  pelarut dalam  delignifikasi  dikaitkan  dengan  ikatan komplek lignin-polisakarida, jika konsentrasi  yang  digunakan  tinggi  maka dapat terjadi kehilangan banyak polisakarida. Ekstraksi Polisakarida (Gula Kompleks) Proses ekstraksi dapat merusak dinding sel
tanaman dan akan mempermudah  akses  enzim  ataupun  agen kimia  jika  non  enzimatik  pada  polisakarida tanaman (Gray et al. 2006). Proses pretreatment  pada  penelitian  ini  bertujuan untuk  mempermudah  proses  untuk  mencapai tahap hidrolisis. Gray et al. (2006) menyatakan  bahwa  biomassa  yang  tidak ditreatment  akan  bersifat recalcitrant pada proses  pemecahan  oleh  enzim.  Apabila  non enzimatik  maka  akan  mempersulit  akses agen  kimia  untuk  memotong  gula  kompleks.
Gambar  2.  Grafik  perbandingan  hasil  xilan dan selulosa dalam satu tahapan  ekstraksi  xilan.
Berdasarkan hasil dari tahapan ekstraksi  xilan  (Gambar  2)  dari  tiga  jenis limbah  lignoselulosa,  diperoleh  rendemen xilan  terbanyak  yakni  jerami  sebanyak  110  g dan  terendah  yakni  tongkol  jagung  sebanyak 75  g.  Hasil  xilan  terbanyak  pada  jerami  juga berbanding lurus dengan perolehan rendemen  selulosa,  yakni  sebanyak  330  g. Hal  tersebut  juga  berlaku  pada  tongkol jagung  dan  bagas  tebu,  dimana  rendemen xilan  berbanding  lurus  dengan  selulosa.
Xilan atau hemiselulosa berada diantara  lignin  dan  kumpulan  serat  selulosa. Lapisan xilan  berikatan  secara  kovalen dengan lignin  dan  non-kovalen  dengan selulosa  melalui  ikatan  hidrogen  (Beg et  al.
2001). Apabila
delignifikasi dapat mengurangi jumlah  lignin,  maka  secara otomatis  ikatan  xilan  dengan  selulosa  akan mudah terputus.
Pemecahan rantai polisakarida  tersebut  dengan  lignin  akan memberikan peningkatan jumlah hemiselulosa yang dihasilkan. Tahap produksi hemiselulosa, dalam proses
delignifikasi terjadi kehilangan selulosa yang  diakibatkan  oleh  degradasi  oksidatif maupun hidrolitik. Penurunan jumlah selulosa  maupun  lignin  dikarenakan  terlarut di  dalam  NaOCl,  sedangkan  polisakarida yang  mengendap  adalah  xilan.  Kehilangan selulosa  terjadi  kemungkinan  karena  terlarut sebagai  kompleks  lignin-polisakarida.

## Purifikasi (Pemurnian)  Xilan
Pemurnian hasil ekstraksi xilan menjadi  penting  karena  masih  terdapatnya komponen-komponen  pengotor  lain,  seperti selulosa  dan  lignin.  Substansi  γ-selulosa ialah  nama  untuk  bagian  yang  tetap  larut meskipun  dalam  larutan  yang  dinetralkan.
Xilan Selulosa 0 200 400
Jerami Tongkol Jagung Ampas
Tebu
(Bagas) 110 75 100 330 195 200 Xilan Selulosa
Selama  ekstraksi  dengan  larutan  alkali  kuat, maka  bagian  selulosa  yang  memiliki  berat molekul  rendah  dapat  terlarut  bersama-sama dengan  hemiselulosa.
Gambar  3.  Xilan  murni  masing-masing limbah. A) Jerami, B) Tongkol jagung dan C) Bagas  tebu. Pretreatment dalam penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan ekstraksi produk  polisakarida  xilan  yang  terkandung di  dalamnya.  Xilan  yang  dihasilkan  nantinya dapat  digunakan  sebagai  substrat  dalam reaksi  enzim,  atau  substrat  dalam  proses hidrolisis  secara  kimia  dan  produk  yang diperoleh  adalah  monosakarida  yang  dapat digunakan  sebagai  bahan  fermentasi  untuk bioetanol,  probiotik,  prebiotik,  dan  lain sebagainya.  Oleh  karena  itu  pretreatment sangat  penting  karena  berpengaruh  dengan proses  hidrolisis  selanjutnya  yakni  hidrolisi dan fermentasi  bioethanol  (Gambar  3).

## KESIMPULAN  DAN SARAN

## Kesimpulan
1. Jumlah  rendemen  terbanyak  dari  proses delignifikasi  adalah  tongkol  jagung  yakni sebesar  860  g  dari  total  awal  sebelum didelignifikasi  1000  g,  dengan  presentase penurunan  yang  terkecil  yakni  sebesar 14%.
2. Jumlah  rendemen  xilan  terbanyak  yaitu jerami  sebanyak  110  g,  sedangkan  untuk selulosa  juga  diperoleh  oleh  jerami  yaitu sebanyak 330 g. Hal tersebut
menunjukkan bahwa jumlah terbanyak pada  rendemen  xilan  selalu  berbanding lurus  dengan  jumlah  selulosa.  Kesimpulan tersebut  di  perkuat  dengan  hasil  pada  dua jenis  limbah  lainnya,  yakni  berbanding lurus.
3. Jumlah  rendemen  xilan  hasil  pemurnian (purifikasi)  terbanyak  yaitu  bagas  tebu sebanyak  86  g.  Sebenarnya  hasil  yang diperoleh tidak terlalu signifikan jika dibandingkan  dengan  xilan  murni  jerami
yakni  sebesar  85  g.  Oleh  karena  itu,  jika disimpulkan  substrat  yang  paling  banyak untuk  produksi  enzim  adalah  jerami,  hal tersebut  jika  dilihat  dari  total  jumlah  xilan dan  selulosa  yang  telah  diperoleh  lebih besar  dari  pada  hasil  bags  tebu.  Semakin banyak  jumlah  rendemen  yang  diperoleh maka akan berbanding lurus  dengan perolehan  hasil  dalam  produksi enzim.

## Saran
1. Untuk mengetahui kualitas tingkat kemurnian  xilan  maupun  selulosa  yang dihasilkan masing-masing limbah, diperlukan  pengujian  kromatografi  lapis tipis (KLT) atau Thin Layer Chromatograpy (TLC).  Dimana  produk hasil  penelitian  ini  dibandingkan  dengan produk bermerek yang
sudah terstadarisasi. Sehingga selain jumlah rendemen  terbanyak,  kualitas  produk  juga dapat  mendukung  data  perolehan  yang lebih  signifikan.
2. Mengingat jumlah sekali perlakuan pretreatment
masing-masing limbah
adalah  1000  g,  dengan  hasil  pencampuran dengan  pelarut  maupun  justifikasi  pH  yang mencapai  10  sampai  15  Liter  per  sampel, proses sentrifugasi tidak efisien jika diterapkan dalam skala laboratorium maupun  skala  besar  ( scale  up ).  Oleh karena  itu  metode  ini  kurang  tepat  jika diterapkan  dalam  produksi  skala  besar, butuh  penelitian  lebih  lanjut  untuk  mencari metode  yang  lebih  efisien  namun  tetap memiliki  kualitas  dan hasil  yang  serupa.
3. Apabila  hanya  untuk  pengujian  skala laboratorium,  jumlah  biomassa  awal  1000 g dalam  penelitian  ini  dinilai  terlalu banyak.  Oleh  sebab  itu,  apabila  penelitian bersifat  membandingkan  beberapa  jenis limbah kemudian tidak disarankan mencapai  berat  1000  g.  Lebih  efisien hanya  mencapai  300  sampai  500  g  per perlakuan  treatment.

## DAFTAR PUSTAKA
Chapman,  J.S.  2003.  Biocide  resistance mechanisms. Int  Biodeter  Biodegr. 51:133-  138.
A B C
Beg,  Q.K.,  M.  Kapoor,  L.  Mahajan,  and  GS. Hoondal.  2001.  Microbial  xylanases and  their  industrial  applications:  a review, Appl  Microbiol  Biotechnol. 56:326–338.
Gray,  K.A,  Zhao  L,  Emptage  M.  2006. Bioethanol. Chem Bio J . 10:
141-146.
Iranmahboob,  J.,  F.  Nadim,  and  S.  Monemi, 2002,  Optimizing  acid-hydrlysis:  a critical step  for  production  of ethanol  from  mixed  wood  chips,
Biomass  and  Bioenergy. 22:  401- 404.
Lee,  Y.J.  2003.  Oxidation  of  sugarcane bagas using a combination  of hypochlorite  and  peroxide  [Thesis], Korea  (KR):  Submitted  to  The Graduate  Faculty  of  theLouisiana State  University  dan  Agricultural dan Mechanical  College.
Richana,  N.  2002.  Produksi  dan  prospek enzim xilanase dalam pengembangan bioindustri di Indonesia, Buletin AgroBio .  1:29-36.
Richana,  N.,    T.T.  Irawadi,  MA  Nur,  MA., Sailah,  I.,  Syamsu,  K.,  and  Arkenan, Y.  2007.    Ekstraksi  xilan  dari tongkol  jagung. J.  Pascapanen.
4(1):38-43.
Riyanti,  E.I.  2008.  Biomassa  sebagai  bahan baku  bioethanol. J  Litbang  Pertan.
28(3).
Sudiyani,  Y.,  Heru  R.,  Alawiyah,  S.  2010.
Pemanfaatan biomassa limbah lignuselulosa untuk bioetanol sebagai sumber energi baru
terbarukan. Ecolab. 4(1):1-54.
Sun,  Y.,  and  Cheng,  J.  2002.    Hydrolysis  of lignocellulosic  materials  for  ethanol production: a review. Biores Technol. 83:1-11 .
Su,  Z.Q.,  Bu,  L.X.,  Zhao,D.Q.,  Sun,  R.C., and  Jiang  J.X.  2012.  Processing lespedeza  stalks  by  pretreatment with  low  severity  steam  and  post treatment  with  alkaline  peroxide. Industrial  Crops  and  Product. 36, 1-8.