Judul: Process Design of a Pickering Emulsion Process Based on  Cellulose Nanofibers and Encapsulation in Alginates Hydrogel Bead
Abstrak: Emulsi pickering merupakan emulsi yang distabilkan oleh partikel padat yang teradsorpsi secara irreversible pada permukaan droplet. Salah satu partikel organik yang berpotensi sebagai partikel penstabil emulsi adalah nanoselulosa yang dipisahkan dari tandan kosong kelapa sawit (TKKS). Berdasarkan proses isolasinya, nanoselulosa terdiri dari nanokristalin selulosa (NCC) dan nanofiber selulosa (NFC). NCC diperoleh melalui proses hidrolisis asam, sedangkan NFC dipisahkan melalui defibrilasi mekanis serat selulosa. Dikarenakan luas permukaan dan aspek rasio yang tinggi, NFC mampu membentuk gel dalam air dengan perilaku shear thinning dan thixotropic. NFC juga dapat membentuk struktur jaringan pada antarmuka minyak/air sehingga mampu menstabilkan emulsi. Penelitian ini bertujuan untuk merekayasa proses emulsifikasi dari emulsi pickering menggunakan NFC sebagai partikel penstabil dan enkapsulasi emulsi pickering tersebut dalam alginate hydrogel bead. Secara khusus, penelitian ini diharapkan untuk, 1) menghasilkan NFC yang diisolasi dari TKKS melalui defibrilasi mekanis (kombinasi ultrafine grinding dan ultrasonikasi) dengan karakteristik sebagai partikel penstabil, 2) menghasilkan desain proses emulsifikasi dari emulsi pickering mencakup : metode homogenisasi terbaik dan konsentrasi partikel NFC yang optimal untuk menghasil formulasi emulsi pickering yang stabil, dan 3) menghasilkan alginate hydrogel bead dengan efisiensi enkapsulasi tinggi. Pada tahap 1, proses defibrilasi NFC berhasil dilakukan dengan kombinasi ultrafine grinding dan ultrasonikasi selama 60 menit pada amplitudo 80%. Kondisi proses tersebut berhasil memisahkan bundelan NFC dengan diameter 54,80 nm, nilai zeta potensial -40,77 mV, indeks kristalinitas 66,62±0,14%, sudut kontak 47,2°, dan suspensi yang bersifat shear thinning dengan viskositas 0,468 Pa.s pada laju geser 10 (1/dt). Analisis scanning electron microscope (SEM) mengkonfirmasi bahwa NFC berbentuk serat berdiameter nano dengan panjang lebih dari 1 µm. Pada tahap 2, metode homogenisasi terbaik digunakan untuk menformulasikan emulsi pickering yang stabil terhadap fase pemisahan. Metode tersebut adalah kombinasi homogenizer Ultraturrax dan homogenizer Ultrasonik. Proses tersebut menghasilkan emulsi dengan ukuran droplet 10,78±0,71 µm. Penentuan konsentrasi partikel NFC pada formulasi emulsi pickering terbaik didasarkan pada karakteristik emulsi yaitu ukuran droplet, distribusi ukuran droplet, sifat reologi, dan sifat permukaan serta stabilitas yang tinggi terhadap kriming dan koalesensi. Penambahan 0,7% NFC mengasilkan emulsi dengan ukuran droplet 9,19 µm, indeks span 1,85, zeta potensial -34,27 mV, viskositas 4,31 Pa.s, indeks perilaku aliran 0,28, dan koofisien kekentalan 0,64 Pa.sn . Emulsi tersebut mempunyai kestabilan yang tinggi terhadap proses kriming dan koalesensi. Penelitian juga dilanjutkan dengan mengaplikasikan sebanyak 0,7% NFC dalam formulasi alginate hydrogel bead. Selain berperan sebagai partikel penstabil emulsi, NFC yang berlebih pada sistim emulsi dapat berperan sebagai bahan filler yang mempengaruhi karakteristik alginate hydrogel bead. v Pada tahap 3, model sistim pembawa dikembangkan berdasarkan emulsi pickering dan alginate hydrogel bead. Model sistim pembawa tersebut disiapkan dengan teknik enkapsulasi emulsi pickering dalam matriks alginate hydrogel bead. Enkapsulasi emulsi pickering yang distabilkan NFC dalam alginate hydrogel bead pada berbagai rasio perbandingan minyak dan air telah berhasil dibuat. Enkapsulasi dilakukan menggunakan minyak sawit dikarenakan stabilitas oksidatifnya yang tinggi. Rasio minyak pada formulasi emulsi pickering mempengaruhi karakteristik alginate hydrogel bead. Pengukuran terhadap efisiensi enkapsulasi dilakukan terhadap bead basah dan kering. Perbedaan metode pengeringan mengakibatkan perbedaan efisiensi enkapsulasi. Perlakuan terbaik diperoleh pada perbandingan rasio minyak : air (10 : 90) dengan efisiensi enkapsulasi bead basah 99,75%, bead kering (pengeringan oven vakum) 91,34
Keyword: emulsi pickering, enkapsulasi, hidrogel alginat, nanofiber selulosa

Judul: Sintesis Hidrogel Berbasis Selulosa dari Limbah Padat Industri Agar sebagai Scaffold Imobilisasi Enzim
Abstrak: Hidrogel berbasis polisakarida terbuat dari selulosa yang tersebar merata dalam matriks alginat melalui proses ikatan silang. Limbah padat pengolahan agar memiliki kandungan selulosa yang cukup tinggi. Sintesis hidrogel dengan penambahan selulosa limbah agar sebagai scaffold untuk imobilisasi enzim belum pernah dilakukan. Penelitian bertujuan untuk mendapatkan selulosa dengan ukuran berbeda dari limbah padat pengolahan agar, mengkarakterisasi hidrogel berbasis selulosa dengan ukuran berbeda, dan menentukan pelepasan enzim yang keluar dari hidrogel berbasis selulosa. Tahapan penelitian meliputi persiapan sampel, hidrolisis selulosa, dan sintesis hidrogel dengan variasi makroselulosa (0,5%, b/v) serta mikroselulosa (0,24, 0,48, dan 0,96%, (b/v)). Kadar selulosa diperoleh sebanyak 16,46% dengan satu ukuran makromolekul 10-200 µm sedangkan setelah dihidrolisis menjadi mikroselulosa dengan diameter serat sebesar 597,23 nm. Hidrogel alginat-selulosa menghasilkan rasio swelling dan fraksi gel terbaik sebesar 91,67 ± 11,8% dan 96,57 ± 0,05%. Perlakuan tersebut menghasilkan efektivitas pelepasan enzim terendah pada waktu ke-1 jam sebesar 11,80% dan mencapai puncak sebesar 97,12% pada waktu ke-24 jam. Selulosa dari limbah padat industri pengolahan agar dapat memperbaiki karakteristik hidrogel alginat. Hidrogel alginat-selulosa dapat digunakan sistem pengontrol enzim yang dapat diaplikasikan pada bidang pengolahan makanan dan bioproses., Polysaccharide-based hydrogel is made of cellulose dispersed in an alginate matrix through a cross-linking process. Solid waste of the agar industry has a fairly high cellulose content. The synthesis of hydrogel with the addition of waste cellulose agar as a scaffold for enzyme immobilization has never been done. The aim of the research was to obtain cellulose of different sizes from solid waste from agar processing, characterize cellulose-based hydrogel of different sizes, and to control the released enzyme from the hydrogel. The research includes sample preparation, cellulose hydrolysis, and hydrogel synthesis with addition of macro-cellulose (0.5%, w/v) and micro-cellulose (0.24, 0.48, 0.96% (w/v)). The cellulose content was obtained as much as 16.46% with a macromolecule size of 10-200 µm while after hydrolysis it became microcellulose with a fiber diameter of 597.23 nm. The alginate-cellulose hydrogel produced the best absorption and gel fraction of 91.67 ± 11.8% and 96.57 ± 0.05%, respectively. This treatment resulted in the lowest enzyme release effectiveness at 11.80% and reached a peak of 97.12% at 24 hours. Cellulose from the solid waste of the agar processing industry can improve the characteristics of the alginate. The alginate-cellulose hydrogel can be used as an enzyme control system that can be applied to food processing and bioprocessing.
Keyword: alginate, cellulose, enzyme imobilization, hydrogel, alginate, cellulose, enzyme imobilization, hydrogel

Judul: Studies on growth spurt and aging in higher primates
Abstrak: single measurement that best defines the health and nutritional status of children, just as it provides an indirect measurement of the quality of life of an entire population. The pattern of human growth reflects the biocultural evolution of our species. The human pattern of growth and development (ontogeny) appears to differ markedly from patterns of ontogeny in other primate species. Three studies are reported here which deal to the growth and development of human and chimpanzee (Pan troglodytes). These three studies allow us to contrast the phenomena of adolescence growth spurt and female elderly bone loss in chimpanzee and human as chimpanzee is the closest species to humans within extant nonhuman primates. In the first, a cross-sectional study of growth of the body size and somatotype of 363 Javanese girls and 299 Javanese boys aged 4 to 20 years from Magelang Regency, Indonesia was described. In the second, cross-sectional and longitudinal studies in the growth of chimpanzee second metacarpal bone linear dimensions from individuals aged 0 to 43.6 years were used for comparison. While in the third, cross-sectional and longitudinal studies in the growth of chimpanzee body size (body mass and anterior trunk length) and second metacarpal bone mineral content were derived. In measuring the second metacarpal dimensions and mineral content, a total of 568 radiographs of chimpanzee's proximodistal left hands were used. They were taken from 68 females and 49 males aged 0 to 43.62 years old. We applied an image analysis system, Scion Image Release Alpha 4.0.3.2 software for Windows to measure bone linear dimensions and bone mineral content. Humans present complex and sinuous growth curves for both body weight and height. A clear growth spurt could be demonstrated by cross-sectional analysis in our girl subjects at around aged 11.5 years and in our boy subjects at around aged 12.5 years. In longitudinal series, not in cross-sectional, several representative chimpanzees of both sexes showed a pre-adult growth spurt on the body sizes, bone dimensions and bone mineral content. They ranged at age 4.5 to 8.5 years. This underscore the fact that adolescent growth spurt in linear dimension was not a universal feature of anthropoid primate ontogeny. Bone loss is a well established characteristic of human female aging. Based on crosssectional analyses the sequential decline of bone mass in female chimpanzee may be said to be genuine. On the other hand, we found in adulthood through elderly, male chimpanzees show a longer plateau than female chimpanzee, that is, bone mineral content is maintained in male.
Keyword: Javanese children, growth spurt, chimpanzee, second metacarpal bone, bone loss, Higher Primates