Pengaruh Perbandingan Pelarut Etanol dan Akuades pada Ekstraksi Lignin dan Analisis Karakteristik Lindi Hitam dari Tandan Kosong Kelapa Sawit
Siti Suhartati (1)* , Josua Andrio (1) , Yuyun Lusini (1)
1 Program Studi Analis Kimia, Akademi Kimia Analis Caraka Nusantara, Jl. Tugu Raya Komplek Timah, Kelapa Dua, Depok, 16451, Indonesia
Penulis korespondensi: sitisuhartati@gmail.com (Received: 27 Oktober 2023; Accepted: 15 Juli 2024; Published: 18 Juli 2024)

## Abstrak
Penelitian  tentang  pengaruh  perbandingan  pelarut  etanol  dan  akuades  pada  ekstraksi  lignin  dan  analisis karakteristik lindi hitam dari Tandan Kosong Kelapa Sawit telah dilakukan. Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan limbah yang dihasilkan dari produksi kelapa sawit yang dapat diolah kembali menjadi produk yang lebih bermanfaat. Salah satu kandungan pada TKKS yang memiliki potensi untuk dimanfaatkan dalam industri adalah lignin. Tujuan dilakukan penelitian untuk mengetahui informasi lignin pada TKKS yaitu komposisi pelarut yang  paling  optimal  untuk  mengekstraksi  lignin  dari  lindi  hitam,  mengisolasi  lignin  serta  mengkarakteristisasi lindi hitam pada parameter kemurnian, densitas dan viskositas. Metode yang digunakan dalam isolasi lignin adalah ekstraksi TKKS menggunakan pelarut dengan variasi komposisi etanol:akuades (1:0, 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3, 0:1). Karakteristik lindi hitam dianalisis menggunakan metode gravimetri (uji kemurnian dan densitas) dan Ostwald (uji viskositas). Hasil penelitian menunjukkan bahwa pelarut yang paling optimal untuk mengekstraksi lignin dari lindi  hitam  adalah  pelarut  etanol:akuades  (1:1),  kemurnian  63,98%,  densitas  lindi  hitam  0.9727  g/mL  dan viskositas lindi hitam 2.0574 Ns/m 2 .
Kata Kunci: Lignin, Lindi Hitam, Tandan Kosong Kelapa Sawit

## Abstract
Research  on  the  effect  of  ethanol  and  distilled  water  solvent  ratio  on  lignin  extraction and  the  analysis  of  the characteristics of black liquor in oil palm empty fruit bunch has been done. Oil palm empty fruit bunch (OPEFB) is waste from palm oil production that can be reprocessed into more valuable products. One of the contents of OPEFB that has the potential to be utilized in industry is lignin. The research aimed to gain helpful information on lignin in OPEFB, namely the most optimal solvent composition for extracting lignin from black liquor, isolating lignin, and characterizing black liquor on the purity, density, and viscosity parameters. The method used in lignin isolation is the extraction of OPEFB using solvents with variations in the composition of ethanol: distilled water (1:0, 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3, 0:1). The characteristics of black liquor were analyzed using gravimetric (purity and density test) and Ostwald (viscosity test) methods. The results showed that the most optimal solvent for extracting lignin from black liquor was ethanol: distilled water (1:1), which resulted in black liquor with a purity of 63.98%, a density of 0.9727 g/mL, and a viscosity of black liquor of 2.0574 Ns/m 2 .
Keywords: Lignin, Black Liquor, Oil Palm Empty Fruit Bunch

## PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  penghasil  minyak kelapa  sawit  terbesar  di  dunia.  Sebagian  besar perkebunan  kelapa  sawit  di  Indonesia  tersebar  di wilayah Sumatera dan Kalimantan. Pemerintah turut mendukung  komoditi  perkebunan  kelapa  sawit dengan  membangun  dan  memperluas  lahan perkebunan  kelapa  sawit  hingga  15.380.981  Ha  di tahun  2021  dengan  total  produksi Crude  Palm  Oil (CPO)  mencapai  48.235.405  Ton  (Direktorat Jenderal Perkebunan, 2021). Produk utama tanaman kelapa sawit yang dimanfaatkan adalah tandan buah
yang  menghasilkan  minyak  dari  daging  buah  dan kemel  (inti  sawit).  Setelah  dilakukan  proses pengolahan,  kelapa  sawit  menghasilkan  limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS). Berdasarkan data  dari  Kementerian  Perindustrian  RI  pada  tahun 2022  limbah  TKKS  di  Indonesia  yang  dihasilkan mencapai  51  juta  ton  (Rezki  dkk,  2023).  TKKS terdiri dari selulosa, lignin, dan hemiselulosa sebagai komponen utama (Rahmasita dkk, 2013).
Tandan  kosong  kelapa  sawit  memiliki potensi  yang  cukup  besar  untuk  diaminoalkane. Selama  ini  TKKS  hanya  dimanfaatkan  sebagai
pupuk,  bahan  alternatif  untuk  mengisi  rongga  jok mobil  dan  membuat  matras  atau  kasur,  briket,  dan bahan  baku  pembuatan  kertas.  Sejauh  ini,  limbah TKKS  yang  dikelola  lebih  banyak  memanfaatkan kandungan  selulosa  seperti  sebagai  papan  partikel (Raharjo,  2020),  adsorben  (Sopiah  dkk,  2017; Zairinayati  dan  Khomsatun,  2022),  dan  selulosa asetat  (Gaol  dkk,  2013).  Pemanfaatan  lignin  yang terkandung  dalam  lombah  TKKS  masih  belum dimanfaatkan  secara  maksimal  baik  di  masyarakat maupun  industri.  Lignin  merupakan  perekat  alami tumbuhan yang berfungsi untuk merekatkan dinding sel tumbuhan. Lignin merupakan polimer alami yang mengamdung  gugus  fungsi  seperti  hidroksil, karbonil, dan metoksi serta memiliki kelarutan yang rendah  terhadap  air  sehingga  masih  dapat dimanfaatkan diantaranya sebagai perekat (Lempang,  2016;  Susilowati  dkk,  2013),  plastik biodegradable (Yang dkk, 2019) dan surfaktan pada sistem Enhanced  Oil  Recovery (EOR)  (Purwono, 2001).  Pemanfaatan  lignin  dapat  diawali  dengan mengisolasi  lignin  dari  TKKS  kemudian  dilakukan analisis terhadap kandungan isolat lignin.
Penelitian  sebelumnya  tentang  isolasi lignin  dari  TKKS  telah  dilakukan  dengan  metode organosolv    menggunakan  pelarut  organik  seperti aseton,  metanol,  etanol,  butanol,  etilen  glikol  dan asam  asetat.  Pelarut  yang  paling  sering  digunakan adalah  etanol.  Hal  ini  dikarenakan  pelarut  etanol relatif  lebih  murah,  toksisitas  rendah  dan  lebih ramah  lingkungan  (Liu  dkk,  2022).  Permasalahan yang dihadapi  dalam  proses  ekstraki  lignin  metode organosolv  salah  satunya  adalah  sifat  lignin  yang sulit  didegradasi  dari  komponen  hemiselulosa sehingga perlu diteliti kondisi optimum pelarut agar dapat  mengekstrak    lignin  dalam  jumlah  lebih banyak.  Hal  yang  dilakukan  dalam  penelitian  ini adalah  mengekstraksi  lignin  dengan  pelarut etanol:akuades  berbagai  variasi  perbandingan, kemudian  ditentukan  kemurnian,  densitas  dan viskositas lindi hitam dari hasil ekstraksi.

## METODOLOGI
Bahan-bahan  yang  digunakan dalam penelitian ini yaitu: akuades, natrium hidroksida 6%, asam sulfat 10%, etanol 96%, tandan kosong kelapa sawit.  Alat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah bulp, pipet volumetri, pipet tetes, erlenmeyer asah, pH meter universal, kertas saring, corong dan penyangga, dan peralatan gelas.
Metode  yang  digunakan  dalam  ekstraksi lignin  dari  tandan  kosong  kelapa  sawit  adalah metode  organosolv  dengan  pelarut  etanol:akuades dalam  beberapa  variasi  konsentrasi  etanol:akuades (1:0, 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3, 0:1).  Metode Organosolv merupakan metode fraksionasi biomassa menggunakan  bahan  kimia  organik  seperti  etanol dan metanol (Febriyanti, 2020). Lindi hitam diisolasi untuk menghasilkan lignin yang kemudian ditentukan berat dan kemurniannya secara
gravimetri.  Lindi  hitam  juga  dikarakterisasi menggunakan parameter densitas (metode gravimetri) dan viskositas (metode Ostwald)

## Pembuatan Lindi Hitam Organosolv
Tandan  kosong  kelapa  sawit  dipotong kecil-kecil dengan ukuran ± 0,5 cm. Tandan kosong kelapa  sawit  direfluks  menggunakan  pelarut etanol:akuades  dengan  variasi  konsentrasi  1:0,  3:1, 2:1,  1:1,  1:2,  1:3,  0:1,  dengan  penambahan  NaOH 6% hingga pH 8. Sampel didinginkan dan disaring. Filtrat yang didapat disebut lindi hitam.

## Isolasi Lignin
Lignin  diisolasi  dari  lindi  hitam  dengan penambahan  akuades  1:7.  Lindi  hitam  diasamkan dengan  penambahan  H 2 SO 4 10%  hingga  pH  2, kemudian diaduk selama 30 menit pada suhu 60 o C.
Sampel  diendapkan  dan  disaring,  kemudian filtratnya  dikeringkan.  Filtrat  dioven  selama  30 menit dan didinginkan kemudian ditimbang.

## Penentuan Kemurnian Lignin
Lignin  kering  ditimbang  0,025  g  dan dilarutkan dengan H 2 SO 4 72 % ditutup dan dibiarkan ±2  jam.  Sampel  diencerkan  dengan  akuades  dan direfluks  selama  1  jam.  Endapan  yang  terbentuk disaring,  dicuci  hingga  bebas  asam  kemudian dikeringkan dan ditimbang.
Kemurnian lignin ditentukan dengan persamaan (1).
%kemurnian = bobot lignin murni bobot lignin x 100%               (1)

## Penetapan Densitas Lindi Hitam
Nilai  densitas  lindi  hitam  ditentukan dengan  pengukuran  menggunakan  piknometer  10 mL.  Berat  piknometer  kosong  ditentukan  terlebih dahulu  dengan  ditimbang  dalam  keadaan  kering. Kemudian  lindi  hitam  di  dalam  piknometer  10  mL ditimbang  dan  ditentukan  densitasnya  dengan menghitung berdasarkan persamaan (2).
ρ = (W lindi dan pikno.−W pikno.kosong) volume piknometer (2)
Volume  piknometer  yang  digunakan  dalam perhitungan  merupakan  volume  sebenarnya  dari hasil pengukuran massa aquades pada suhu 29 o C.

## Penetapan Viskositas Lindi Hitam
Penentuan  viskositas  lindi  hitam  pada penelitian  ini  dilakukan  dengan  menggunakan viskometer Ostwald. Viskositas akuades ditentukan terlebih  dahulu  sebagai  pembanding,  setelah  itu ditentukan  viskositas  lindi  hitam.  Lindi  hitam dihisap dengan menggunakan bulp, sampai melewati 2  batas.  Cairan  lindi  hitam  dibiarkan  mengalir sampai  batas  garis,  dan  dihitung  waktu  yang dibutuhkan  untuk  mengalir  dari  tanda  batas  atas sampai tanda batas bawah pada viskometer Ostwald secara vertikal (Regina dkk, 2018). Data dibandingkan dengan pengukuran viskositas
akuades.
Viskositas
ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut:
𝑉𝑖𝑠𝑘𝑜𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 = waktu alir lindi hitam × densitas lindi hitam waktu alir akuades × densitas akuades

## (3)

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pelarut Proses Organosolv
Hasil dari ekstraksi lignin dengan menggunakan  beberapa  variasi  pelarut  disajikan pada Tabel 1.
Tabel  1.  Bobot  Lignin  Hasil  Ekstraksi  Refluks dengan Beberapa Varian Pelarut
Pelarut Bobot Lignin (gram) Etanol- akuades (1:0) Etanol- akuades (3:1) Etanol- akuades (2:1) Etanol- akuades (1:1) Etanol- akuades (1:2) Etanol- akuades (1:3) Etanol- akuades (0:1) 0,1123 0,1345 0,1291 0,1392 0,0635 0,0653 0,0567
Dari  hasil  ekstraksi  lignin  pada  Tabel  1,  dapat diketahui  bahwa  pelarut  yang  menghasilkan  lignin terbanyak  adalah  pelarut  etanol:akuades  dengan perbandingan  1:1  dengan  perolehan  0,1392  gram lignin.  Berdasarkan  data  tersebut,  maka  pengujian kemurnian lignin, densitas dan viskositas lindi hitam diukur dari hasil ekstraksi lignin pada perbandingan pelarut etanol:akuades (1:1).

## Kemurnian Lignin
Kemurnian  lignin  dari  hasil  ekstraksi etanol-akuades (1:1) yang didapatkan pada penelitian  ini  adalah  63,98%.  Hasil  tersebut  tidak jauh berbeda dengan penelitian sebelumnya sebesar 64,64%  (Suhartati  dkk,  2016)  dan  55,09%  (Zahra, 2021). Kandungan lignin yang rendah menunjukkan bahwa  lignin  masih  mengandung  komponen- komponen  non  lignin  dalam  jumlah  yang  lebih besar. Tingginya komponen non lignin pada tepung lignin menunjukkan bahwa degradasi dan pemisahan polisakarida  beserta  komponen  non  lignin  lainnya masih  kurang  sempurna.  Seperti  diketahui  bahwa lignin  dapat  membentuk  ikatan  kovalen  dengan beberapa  komponen  hemiselulosa.  Oleh  karena  itu lignin  sangat  sulit  untuk  didegradasi.  Sehingga keberadaannya  memberikan  bentuk  lignoselulosa yang kompleks dan menghambat degradasi selulosa oleh mikroba ataupun bahan kimia lainnya (Yoricya dkk, 2016).

## Densitas Lindi Hitam
Densitas atau massa jenis merupakan suatu ukuran massa per unit volume suatu zat yang diukur pada suatu suhu tertentu (Isharyadi dkk, 2019). Hasil penentuan densitas lindi hitam yang didapatkan pada penelitian ini ditunjukan pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pengukuran Densitas Lindi Hitam
Percobaan Densitas (g/mL) 1 2 3 Rata-rata 0,9292 1,0637 0,9252 0,9727
Densitas lindi hitam yang di dapat dalam penelitian ini  sebesar  0,9272  g/mL.  Nilai  tersebut  tidak  jauh berbeda  dengan  penelitian  sebelumnya  oleh Suhartati  dkk  (2016)  yaitu  0,9658  g/mL  dan  oleh Syamsudin  (2007)  yaitu  1,02  /mL.  Data  densitas lindi  hitam  sangat  diperlukan  dalam  pengukuran viskositas  lindi  hitam  dan  pengaruhnya  terhadap daya rekat  perekat komersial seperti urea formaldehida maupun fenol fomaldehida termodifikasi lindi hitam (Sulistiowati dkk., 2013).

## Viskositas Lindi Hitam
Viskositas  lindi  hitam  yang  didapatkan pada penelitian ini ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Pengukuran Viskositas Lindi Hitam
Percobaan Viskositas (Ns/m 2 ) 1 2 3 Rata-rata 2,0325 2,1048 2,0325 2,0574
Berdasarkan  Tabel  3,  lindi  hitam  TKKS  memiliki viskositas  (2,0574  Ns/m 2 )  yang  tidak  jauh  berbeda dengan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Suhartati  (2009)  yaitu  sebesar  2,0753  Ns/m 2 .  Nilai viskositas lindi hitam mempengaruhi kekuatan rekat pada pemanfaatanya sebagai perekat urea formaldehida  pada  kayu  lapis.  Viskositas  yang terlalu  tinggi  menyebabkan  perekat  lebih  cepat mengeras dan sulit menembus pori-pori kayu lapis. Hal ini mengakibatkan menurunnya kekuatan rekat urea  formaldehida  tersebut.  Oleh  karena  itu,  nilai viskositas  menjadi  satu  parameter  yang  penting dalam pengukuran sifat lindi hitam (Susilowati dkk, 2013).

## KESIMPULAN
Pengujian  pengaruh  larutan  terhadap ekstraksi  lindi  hitam  dengan  pelarut  yang  berbeda pada penelitian ini menunjukan bahwa pelarut yang paling  optimal  untuk  digunakan  dalam  proses organosolv  lignin  dari  lindi  hitam  TKKS  adalah pelarut etanol:akuades dengan perbandingan 1:1.
Berat lignin yang dihasilkan dari 2,5 gram serabut  TKKS  pada  perbandingan  tersebut  sebesar 0,1392 gram. Lignin yang diisolasi dari lindi hitam TKKS memiliki kemurnian 63,98 % dengan densitas sebesar 0,9272 g/mL, dan viskositas sebesar 2,0574 Ns/m 2 .  Data  hasil  analisis  ini  dapat  digunakan sebagai dasar pemanfaatan lignin TKKS di beberapa industri berbasis lignin.

## DAFTAR PUSTAKA
Direktorat Jenderal Perkebunan Kementerian Pertanian Republik Indonesia. (2021) Statistik Perkebunan  Unggulan  Nasional  2020-2022 ,
Jakarta: Direktorat Jenderal Perkebunan Kementerian Pertanian Republik Indonesia.
Febryanto,  Zulfansya,  dan  Helwani,  Z.  (2020). Organosolv Pulping Batang Sawit Bebas Pati. Jom FTEKNIK , 7(2), 1-4. Gaol  MRLL,  Sitorus  R,  Surya  YSI,  Manurung  R. (2013).  Pembuatan  Selulosa  Asetat  dari  α- selulosa Tandan Kosong Kelapa Sawit. Jurnal Teknik Kimia USU , 2(3), 33-39.
Isharyadi, F., Sitanggang, A.B.,  Faridah, D.N., dan Andarwulan,  N.  (2019).  Verifikasi  Metode Pengujian Densitas Crude Palm Oil Menggunakan  Standar  ISO  6883:2017.  Jurnal Standardisasi, 21(2), 161 – 169.
Lempang,  M.  (2016).  Pemanfaatan  Lignin  sebagai Bahan  Perekat  Kayu. Info  Teknis  EBONI , 13(2), 123-150.
Liu,  J.,  Li,  X.,  Li,  Mi.  dan  Zheng,  Y.  (2022). Advance in Bioenrgy . Cambridge: Elsevier.
Purwono,  S.  (2001).  Pirolisis  Lignin  Dari  Limbah Industri  Kelapa  Sawit  untuk  Pengembangan Surfaktan Dalam Proses Enhance Oil Recovery (EOR). Jurnal Manusia dan Lingkungan , 8(3), 109-118.
Suhartati, S. (2009). Pengujian kekuatan rekat urea formaldehida termodifikasi lindi hitam tandan kosong sawit . Skripsi, Universitas Tanjungpura, Pontianak.
Suhartati, S., Puspito, R., Rizali, F. dan Anggraini, D.  (2016).  Analisis  Sifat  Fisika  dan  Kimia Lignin Tandan Kosong Kelapa Sawit asal Desa Sape,  Kabupaten  Sanggau,  Kalimantan  Barat. Jurnal Kimia Valensi, 2(1), 24-29.
Susilowati,  Munandar  S,  Edahwat  L.  (2013).
Pemanfaatan  lignin  dari  limbah  kulit  kakao menjadi  perekat. Jurnal  Teknik  Kimia. 8(1), 22-26
Syamsudin, Purwati S, Rostika I. 2007. Pemanfaatan campuran limbah padat dengan lindi hitam dari industri  pulp  dan  kertas  sebagai  bahan biobriket. Berita Selulosa . 42(2), 67-74.
Rahmasita,  M.E.,  Farid,  M.,  Ardhyananta,  H. (2017).  Analisa  Morfologi  Serat  Tandan Kosong Kelapa Sawit Sebagai Bahan Penguat Komposit Absorpsi Suara. Jurnal Teknik UTS, 6(2), A585-A588.
Regina,  O.,  Sudrajad,  H.,  dan  Syaflita,  D.  (2018).
Measurement Of Viscosity Uses An Alternative Viscometer. Jurnal Geliga Sains , 6(2), 127-132.
Rezki, A.S., Wulandari,Y.R., Alvita, L.R., dan Sari, N.P., (2023). Potensi Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) sebagai Bioenergi pada Produksi  Bio-Oil  dengan  Metode  Pirolisis: Efek  Temperatur. Rekayasa  Bahan  Alam  dan Energi Berkelanjutan. 07 (1), 22-29.
Raharjo,  B.  (2020).  Pemanfaatan  Limbah  Tandan
Kosong Kelapa Sawit Sebagai Bahan Pengganti Alternatif Papan Partikel. Indonesian Journal of Laboratory , 2(2), 1-9. Sopiah,  N.,  Prasetyo,  D.,  dan  Aviantara,  D.B. (2017).  Pengaruh  Aktivasi  Karbon  Aktif  dari Tandan  Kosong  Kelapa  Sawit  terhadap Adsorpsi  Kadmium  Terlarut. Jurnal  Riset Teknologi  Pencegahan  Pencemaran  Industri , 8(2), 55-66).
Yang, J., Ching, Y.C. dan Cheng Hock Chuah, C.H. (2019). Applications of Lignocellulosic Fibers and  Lignin  in  Bioplastics:  A  Review. Polymers , 11(751), 1-26.
Yoricya, G. Dalimunthe, S.A.P., Manurung, R. dan Bangun, N. (2016). Hidrolisis Hasil Delignifikasi  Tandan  Kosong  Kelapa  Sawit Dalam Sistem Cairan Ionik Choline Chloride.
Jurnal Teknik Kimia USU , 5(1), 27-33). Zahra, T.Q. (2021). Isolasi Lignin dari Lindi Hitam sebagai  Hasil  Samping  Pre  Treatment  pada Proses  Produksi  Bioetanol  Limbah  Tandan Kosong  Kelapa  Sawit  (TKKS) .  Skripsi, Universitas Sahid, Jakarta.
Zairinayati  dan  Khomsatun,  K.  (2022).  Efektifitas Tandan Kosong Kelapa Sawit dalam Menurunkan Tingkat Chemical Oxygen Demand (COD) Limbah Cair Jumputan. Jurnal Indobiosains , 4(2), 61-7