Judul: Rekayasa Proses Produksi Antimicrobial Pads Berbasis Selulosa dan Nanoselulosa
Abstrak: Kemasan aktif antimikroba dalam pads muncul karena tuntutan jaminan mutu dan keamanan produk pangan segar oleh konsumen untuk meningkatkan umur simpan produk pangan segar. Penelitian ini dilakukan dalam mengisolasi nanoserat selulosa (CNF), memproduksi bantalan berbasis selulosa, formulasi nanoemulsi antimikroba, menentukan model kinetika laju pelepasannya yang mana bantalan selulosa di spray dengan nanoemulsi antimikroba dan aplikasi umur simpan daging ayam dengan menambahkan antimicrobial pads. Serat TKKS mengandung selulosa, hemiselulosa dan lignin masing-masing 58,32%, 21,61% dan 8,79%. Serat ini berpotensi digunakan sebagai bahan selulosa. Proses isolasi selulosa dilakukan dalam dua tahap yaitu proses delignifikasi dan bleaching. Proses delignifikasi menggunakan konsentrasi NaOH 10% (b/v) selama 1 jam, pada suhu 100 oC dan dilanjutkan dengan proses bleaching 1 menggunakan hidrogen peroksida selama 1,5 jam pada suhu 90 oC dan bleaching 2 menggunakan alkali hidrogen peroksida selama 30 menit, sehingga dihasilkan selulosa TKKS. Proses ini mampu meningkatkan kemurnian selulosa yang ditandai dengan peningkatan kadar selulosa dari 58,32% menjadi 91,1%, sedangkan kadar lignin menurun dari 8,79% menjadi 1,66% dan hemiselulosa dari 21,61% menjadi 1,66%. Karakteristik ini berpotensi digunakan sebagai agen penguat dan slow release dari bahan nanofibrillated cellulose (NFC). Nanoserat selulosa telah berhasil diisolasi dengan perlakuan mekanik dengan menggunakan ultra-fine grinder dengan kecepatan 1500 rpm gap level -10 (5 kali proses), -20 (5 kali proses), gap level -30 (5 kali proses), -40 (5 kali proses), gap level -50 (5 kali proses) dan gap level -60 (5 kali proses) secara bertahap. Selanjutnya suspensi diultrasonikasi dengan 80% amplitudo selama 60 menit sehingga diperoleh nanoselulosa dengan karakteristik ukuran serat yaitu 96 nm dan panjang lebih 1000 nm, derajat kristalinitas 74% dan stabilitas termal 350 0C. Nanoserat selulosa ini berpotensi sebagai matriks komposit antimicrobial pads, dimana komponen utama terdiri dari cellulosic pads dan nanoemulsi antimikroba. Aplikasi NFC pada komposit cellulosic pads menunjukkan bahwa penambahan NFC berpengaruh positif terhadap sifat mekanik cellulosic pads. Perlakuan terbaik dari percobaan produksi komposit cellulosic pads adalah penambahan nanofiber selulosa 8% dengan nilai tensile strength 0,152 KgF/cm2, elongasi 4,134%, tear strength 0,074 KgF/cm2, kadar air 8%, tebal 0,766 mm, gramasi 155,98 gsm, volume bulk 4,95 cm3/g. Formulasi nanoemulsi antimikroba dengan perlakuan konsentrasi nano serat selulosa berpengaruh signifikan terhadap viskositas, namun tidak berpengaruh signifikan pada respon densitas dan pH. Hasil kinerja terbaik dari daya hambat perlakuan formulasi nanoemulsi antimikroba yang di spray coating pada cellulosic pads adalah konsentrasi nanoselulosa 3% dengan respon daya hambat E. coli 17,25 mm dan daya hambat S. aureus 21,5 mm. Karakteristik nanoemulsi antimikroba adalah ukuran nanoemulsi 232,03 nm, PdI 0,383 dan zeta potential 26,7 mV. Model pelepasan senyawa aktif dari antimicrobial pads mengikuti Model Korsmeyer-Peppas dengan persamaan y =0,5784x+1,2043 melalui mekanisme relaksasi rantai polimer dengan laju pelepasan per hari sebesar 0,5784 %/hari. Aplikasi umur simpan pada daging ayam yang dikemas dalam bentuk kemasan ritel menunjukkan masa simpan dengan perlakuan penambahan antimicrobial pads bisa bertahan hingga 9 hari, sedangkan tanpa penambahan antimicrobial pads hanya 6 hari mengacu pada SNI 3924-2009.
Keyword: cellulosic pads, chicken meat, mechanical properties, nanoemulsion

Judul: Rancangan Matriks Saset Antimikroba dari Bead Komposit Alginat-Selulosa Nanokristal untuk Slow-Release Senyawa Aktif Eugenol
Abstrak: Saset antimikroba merupakan salah satu inovasi kemasan aktif antimikroba yang mampu melepaskan senyawa aktif pada sistem kemasan dan melindungi produk dari kontaminasi mikroorganisme. Saset antimikroba juga dipandang lebih mudah, aplikatif dan ekonomis digunakan dibandingkan dengan model kemasan antimikroba lainnya. Namun permasalahan yang muncul adalah bagaimana mensintesis matriks komposit yang memenuhi syarat untuk dapat digunakan sebagai matriks senyawa aktif antimikroba. Matriks komposit harus mempunyai sifat fisik mekanik yang kuat dan mampu melepaskan senyawa aktif secara perlahan pada konsentrasi tertentu, sehingga dapat digunakan dalam jangka waktu yang relatif lebih lama. Syarat ini diharapkan memberikan efek terhadap peningkatan umur simpan produk melalui penghambatan aktivitas mikroba. Polimer yang potensial digunakan sebagai matriks adalah alginat dan selulosa nanokristal (NCC). Penambahan NCC dapat memperbaiki sifat fisik mekanik dari matriks alginat. NCC telah dilaporkan mempunyai berbagai keunggulan karakteristik dan telah banyak diapliksikan sebagai agen penguat. NCC diharapkan tidak hanya mampu menguatkan, tetapi juga mampu menghambat kecepatan pelepasan senyawa aktif, sehingga melalui formulasi komposit dapat dihasilkan matriks slow-release untuk melepaskan senyawa aktif eugenol sebagai senyawa antimikroba. Penelitian ini dilaksanakan dalam empat tahapan utama yaitu pertama, optimasi isolasi dan karakterisasi NCC dari serat kapuk. Kedua, sintesis bead komposit Alginat-NCC dengan senyawa aktif eugenol. Ketiga, pengujian efikasi dan analisis kinetika pelepasan senyawa aktif dari saset antimikroba. Keempat, aplikasi saset antimikroba pada penyimpanan keju tradisional “dangke”. Optimasi isolasi NCC menggunakan metode Response Surface Methodology (RSM) dengan rancangan Central Composite Design (CCD) 2 faktor yaitu konsentrasi asam sulfat (X1) dan waktu proses (X2), dengan respon derajat kristalinitas (Y). Selulosa nanokristal dengan derajat kristalinitas optimum digunakan sebagai penguat matriks komposit pada tahap selanjutnya. Sintesis bead komposit Alginat-NCC dirancang menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan perlakuan faktor formulasi perbandingan bobot larutan alginat 3% dengan suspensi NCC 2% b/v. Formulasi yang menghasilkan bead komposit dengan karakteristik fisik mekanik terbaik digunakan sebagai matriks untuk melepaskan senyawa aktif eugenol (EOs). Selanjutnya, bead komposit Alginat-NCC-EOs diuji efikasinya pada beberapa konsentrasi EOs terhadap beberapa jenis bakteri. Analisis model kinetika pelepasan juga dilakukan untuk mengetahui mekanisme pelepasan senyawa EOs. Aplikasi saset antimikroba dilakukan terhadap produk keju tradisional “dangke”. Pengujian daya hambat senyawa aktif dari saset antimikroba terhadap pertumbuhan mikroba, perubahan karakteristik “dangke” dan analisis sensori dilakukan selama penyimpanan. Tingkat kemurnian selulosa serat kapuk yang cukup tinggi (69.16 ± 1.28%) berpotensi digunakan sebagai bahan NCC. Dari hasil optimasi isolasi NCC menggunakan RSM diperoleh model regresi polinomial kuadratik dengan kondisi optimal proses isolasi pada konsentrasi H2SO4 sebesar 59.11% dan waktu hidrolisis selama 52.19 menit yang menghasilkan NCC dengan derajat kristalinitas sekitar 70.06%. Proses isolasi NCC menyebabkan penurunan diameter serat dari bahan baku serat kapuk 19.90 μm menjadi NCC 14.38 nm. Selulosa nanokristal mempunyai stabilitas termal cukup tinggi yang dikonfirmasi dari suhu awal dan maksimum terdegradasi masing-masing sebesar 271.53oC dan 298.69oC. Selain itu, NCC juga mempunyai nilai aspek rasio (L/d) sebesar 12.22. Berdasarkan karakteristik ini, maka NCC dari serat kapuk berpotensi digunakan sebagai material penguat dalam pembuatan matriks komposit biopolimer. Formulasi bead komposit Alginat-NCC menunjukkan bahwa perbandingan antara larutan alginat dengan suspensi NCC berpengaruh nyata terhadap karakteristik fisik mekanik bead komposit Alginat-NCC. Peningkatan suspensi NCC hingga 50% pada perbandingan formulasi bead komposit terbukti mampu meningkatkan kekerasan
Keyword: serat kapuk, selulosa nanokristal, alginat, slow-release, saset antimikroba

Judul: Cycle Hamilton pada Graf Lengkap, Graf Regular, dan Graf 2-Connected 4-Regular Berorder Kurang dari Sepuluh
Abstrak: Suatu graf disebut graf Hamilton apabila graf tersebut memuat cycle Hamilton, yaitu cycle yang melewati setiap vertex tepat satu kali. Menentukan keberadaan cycle Hamilton pada suatu graf dapat menggunakan syarat cukup yang berupa teorema-teorema yang telah diperkenalkan sejak tahun 1950-an. Beberapa syarat cukup yang dibahas dalam karya ilmiah ini adalah syarat cukup yang berhubungan dengan graf lengkap dan graf regular. Suatu graf lengkap berorder 𝑛������ ≥ 3 dan graf r-regular berorder 𝑛������ ≤ 2𝑟������ + 1 merupakan graf Hamilton, Karena kedua graf tersebut memuat cycle Hamilton. Selanjutnya, syarat cukup tersebut digunakan untuk menentukan keberadaan cycle Hamilton pada graf 2-connected 4- regular berorder kurang dari 10.
Keyword: graf Hamilton, graf regular, graf lengkap, graf 2-connected 4-regular