Judul: Ekstraksi Selulosa Nanokristal Sawit melalui Hidrolisis Asam Padat serta Aplikasinya dalam Biokomposit Karagenan
Abstrak: Peningkatan produksi CPO sebagai komoditi strategis nasional secara langsung juga meningkatkan jumlah tandan kosong kelapa sawit (TKKS) sebagai limbah padat hasil pengolahan CPO dengan proporsi 25 – 26 % dari jumlah TBS yang diolah. Komponen utama TKKS adalah selulosa (37.3 – 46.5 %), hemiselulosa (25.3 – 33.8 %) dan lignin (27.6 – 32.5 %) sehingga berpotensi digunakan sebagai bahan baku untuk produk turunan selulosa bernilai ekonomi tinggi, salah satunya adalah selulosa nanokristal (CNC). Tujuan penelitian ini secara umum adalah mengekstraksi selulosa nanokristal dari serat TKKS melalui hidrolisis asam padat berupa asam fosfotungstat (PTA). Pemberian asam perasetat (PAA) juga dilakukan pada tahap pra-perlakuan bahan baku untuk memaksimalkan eliminasi komponen non selulosa. Selulosa nanokristal hasil ekstraksi kemudian diaplikasikan dalam biokomposit film karagenan dan dievaluasi transparansi, kuat tarik, elongasi, serta laju transmisi uap air (WVTR). Pemberian asam perasetat pada konsentrasi 2.5, 5 dan 7.5 % dengan waktu reaksi 2, 4 dan 6 jam mampu meningkatkan kadar selulosa di dalam bahan baku. Kondisi terpilih diperoleh pada konsentrasi PAA 2.5 %, waktu kontak 2 jam dengan kandungan selulosa 81.01 ± 1.18 %, indeks kristalinitas 75.07 ± 0.33 % dan kecerahan (L*) 96.27 ± 0.15 %. Tidak ada perubahan morfologi serat yang signifikan antara serat alkali dan setelah pra-perlakuan PAA meskipun terdapat penurunan diameter dari individual fibre. Hidrolisis asam fosfotungstat dengan perlakuan konsentrasi asam 55, 65 dan 75 % dan waktu hidrolisis 15, 30 dan 45 jam mampu menghasilkan selulosa nanokristal (CNC). Selulosa nanokristal yang diperoleh dari kondisi hidrolisis terpilih pada konsentrasi PTA 65 % dan waktu hidrolisis 15 jam memiliki indeks kristalinitas 81.23 ± 0.30 %, L* value (lightness) 92.14 ± 2.28 %, terdekomposisi pada suhu 285.1 °C, serta memiliki morfologi partikel berbentuk batang pendek dengan ukuran diameter partikel 15 – 79 nm dan panjang 88 – 411 nm berdasarkan hasil analisis TEM. Biokomposit film karagenan dibuat dengan menambahkan CNC pada konsentrasi 0 – 0.5 % b/b. Penambahan selulosa nanokristal mampu meningkatkan kuat tarik dan elongasi pada konsentrasi CNC sebanyak 0.1 % meskipun perbedaan yang diberikan belum signifikan. Penambahan CNC dalam matriks karagenan juga mampu menurunkan laju transmisi uap air (WVTR) pada semua perlakuan dengan nilai WVTR terendah diperoleh dari perlakuan penambahan CNC sebanyak 0.3 % dengan penurunan WVTR sebesar 7.28 % dibandingkan kontrol tanpa penambahan CNC.
Keyword: selulosa nanokristal, asam perasetat, asam fosfotungstat, tandan kosong kelapa sawit, hidrolisis asam padat

Judul: Nanoserat Tandan Kosong Kelapa Sawit untuk Penguat Film Komposit.
Abstrak: Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) memiliki potensi sebagai sumber nanoserat untuk penguat film komposit karena dapat diperbaharui, dapat terdegradasi, berdensitas rendah, pengganti serat sintetis, dan memiliki sifat mekanis yang baik. Metode isolasi nanoserat dapat dilakukan melalui metode mekanik, kimiawi, biologi, atau kombinasi ketiga metode di atas. Di sisi lain, polimer polivinil alkohol (PVA) dan citosan dapat dicampurkan untuk mendapatkan sifat-sifat baru film komposit, yaitu mudah terdegradasi, sifat fisis dan mekanik yang baik, penghalang air dan oksigen, dan antimikroba. Untuk memaksimalkan sifat polimer campuran tersebut, nanoserat TKKS dapat digunakan sebagai bahan penguat. Penelitian ini terdiri dari tiga tahap, yaitu: 1) karakterisasi sifat−sifat dasar kumpulan pembuluh TKKS, 2) isolasi nanoserat TKKS dengan metode mekanik multitahap atau steam explosion berperlakuan kimiawi, dan 3) fabrikasi dan karakterisasi film komposit PVA/citosan/nanoserat TKKS. Pada penelitian tahap I, perlakuan panas suhu 190 ºC dapat mengubah sifat dasar (sifat morfologi, kimiawi, dan panas) kumpulan pembuluh TKKS. Terjadi perubahan warna selama perlakuan pengovenan kumpulan pembuluh TKKS dan silika masih terdeposit pada kumpulan pembuluh TKKS. Setelah penggilingan selama 27 menit pada 2895 rpm, serat mengalami kerusakan, tidak rata, dan bergelombang pada permukaan luar. Selain itu, ukuran partikel serat yang dihasilkan berkisar antara 322.25 hingga 479.80 nm dan terjadi perubahan persentase elemen kimiawi dari C, O, K, dan Si. Stabilitas panas hasil pengovenan dan penggilingan TKKS mengalami sedikit perubahan pada puncak suhu evaporasi, degradasi hemiselulosa, dan degradasi selulosa dan lignin. Pada tahap penelitian II, nanoserat TKKS berhasil diisolasi dengan metode mekanik multitahap (nanoserat lignoselulosa) dan steam explosion berperlakuan kimiawi (selulosa termikrofibrilasi). Nanoserat lignoselulosa (LCNFs) memiliki permukaan yang tidak rata, tidak halus, dan teragregasi setelah dikeringan dengan oven. Ukuran optimal LCNFs yang berhasil diisolasi antara 53.72 hingga 446.80 nm untuk penggilinggan 7 kali dengan sifat stabilitas panas paling rendah. Terjadi pergeseran bilangan gelombang, perubahan polimorfik selulosa, penurunan ukuran kristal atom, dan peningkatan kristalinitas dengan peningkatan waktu penggilingan. Penggilingan bervibrasi diprediksi dapat mentransformasi selulosa I ke selulosa II dikarenakan bagian amorf LCNFs sangat rentan untuk mengalami penyusunan struktural dan molekuler. Setelah mengalami pengovenan, selulosa termikrofibrilasi (MFC) memiliki permukaan luar yang halus dan rata dengan bentuk nanoserat individu agak bulat keovalan. Rentang diameter MFC berkisar antara 23.45 nm hingga 77.65 nm untuk perlakuan satu kali steam explosion. Selulosa termikrofibrilasi memiliki bentuk selulosa I, dan mengalami penurunan elemen Si, hemiselulosa, dan lignin. Peningkatan waktu steam explosion meningkatkan derajat kristalin dan stabilitas panas MFC. Pada tahap penelitian III, PVA/citosan film komposit diproduksi dengan metode solvent casting dengan konsentrasi bahan penguat LCNFs (0%, 0.5%, 1%, 2.5%, 5%, 7.5%, and 10%) dan MFC (0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2.5%, 5%, dan 7.5%) yang berbeda−beda. Peningkatan konsentrasi LCNFs di atas 0.5% dan MFC di atas 5% pada polimer campuran PVA/citosan menyebabkan kekasaran dan diskontinuitas, dan munculnya tonjolan keluar dan agregasi serat pada permukaan film komposit. Penambahan bahan penguat tersebut meningkatkan penyusunan molekular amorf film dan mengubah struktural periodik kristal film. Bahan penguat amorf LCNFs mengurangi proses nukleasi sedangkan kristalin MFC meningkatkan proses nukleasi pada polimer campuran sehingga mempengaruhi sifat mekanis film komposit. Terdapat pergeseran bilangan gelombang dan perubahan intensitas dari PVA/citosan film komposit ketika diperkuat dengan LCNFs dan MFC, yang mengindikasikan adanya
Keyword: nanoserat, isolasi, karakterisasi, film komposit

Judul: Pengaruh vaksinasi terhadap dinamika populasi pada model SIR (Susceptible-Infected-Recovered)
Abstrak: SIR model can be used to model the spread of diseases in a closed population based on certain assumptions. In this research, the SIR model is formulated by including the factor of vaccination. As the result, the model has been shown to have two equilibrium points, i.e. disease free and endemic equilibrium. A simulation study is carried out to illustrate the model. The results show that some equilibrium points are asymptotically stable. Moreover, a minimum level of vaccination has been defined. For the vaccination level less than the minimum level, increase in the vaccination level results in decrease of the proportion of infected individuals in the corresponding equilibrium point. On the other hand, for the vaccination level greater than the minimum level, increase in the vaccination level results in decrease the proportion of susceptible individuals in the corresponding equilibrium point. Furthermore, when vaccination level is greater than the minimum level, it is found that the time needed for the disease to extinct is shorter.
Keyword: