Perubahan Struktur dan Peningkatan Digestibilitas Tandan Kosong Kelapa Sawit oleh Pleurotus floridanus dan Asam Fosfat - Disertasi
•Download as PPSX, PDF•
1 like•5,255 views
1. Pleurotus sp mampu mendegradasi lignin TKKS lebih selektif dibandingkan hemiselulosa dan selulosa, sehingga dapat dimanfaatkan untuk pretreatment biologi TKKS. 2. Penambahan kation Cu2+ dan Mn2+ pada pretreatment biologi TKKS menggunakan Pleurotus floridanus dapat mempercepat degradasi lignin, hemiselulosa, dan selulosa serta meningkatkan digestibilitas TKKS. 3. Kombinasi
Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (8)
Viewers also liked
Viewers also liked (20)
Similar to Perubahan Struktur dan Peningkatan Digestibilitas Tandan Kosong Kelapa Sawit oleh Pleurotus floridanus dan Asam Fosfat - Disertasi
Similar to Perubahan Struktur dan Peningkatan Digestibilitas Tandan Kosong Kelapa Sawit oleh Pleurotus floridanus dan Asam Fosfat - Disertasi (20)
More from Departement of Chemical and Biological Engineering, Chalmers University of Technology
More from Departement of Chemical and Biological Engineering, Chalmers University of Technology (19)
Recently uploaded
Recently uploaded (20)
Perubahan Struktur dan Peningkatan Digestibilitas Tandan Kosong Kelapa Sawit oleh Pleurotus floridanus dan Asam Fosfat - Disertasi
- 1. PENINGKATAN DIGESTIBILITAS DAN PERUBAHAN STRUKTUR TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT OLEH PRETREATMENT Pleurotus floridanus DAN ASAM FOSFAT TKKS utuh Pencacahan JPP TKKS Pretreatment Isroi
- 2. Pendahuluan
- 3. Trend Industri Sawit Indonesia FAOSTAT (2012) 0 1 2 3 4 5 6 0 5 10 15 20 25 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Luas Lahan Sawit (x 1 000 000 ha) Produksi CPO (x1 000 000 ton) Tahun Luas Lahan Sawit Indonesia Luas Lahan Sawit Malaysia Produksi CPO Indonesia Produksi CPO Malaysia
- 4. Produksi TKKS di Indonesia 0 5000 10000 15000 20000 25000 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 TKKS (x 1000 ton) Tahun 20.7 Juta Ton TKKS 200 – 600 ton TKKS/hari 1 ton TBS 230 kg TKKS
- 5. Proses Umum Produksi Etanol dari Biomassa Lignoselulosa Hamelinck et al., 2005 Purification Pretreatment Hydrolysis Fermentation Ethanol Waste water Biomass
- 6. Permasalahan Digestibilitas TKKS Kandungan (%) Lignin 23,89 Selulosa 40,37 Hemiselulosa 20,06 Ekstraktif & abu 15,69 Permasalahan Digestibilitas Selulosa TKKS Sangat Rendah
- 7. Modifikasi dari Mosier et al. (2005) Permasalahan Digestibilitas TKKS Tubuh Silika Law et al. (2007) Lignin Selulosa Hemiselulosa Bagian Kristalin Bagian Amorph Tubuh Silika
- 8. Ikatan silang antara lignin dengan polisakarida dalam biomassa lignoselulosa (Biomass Recalcitrans, Himmel. 2008)
- 9. (Kolpak & Badwell, 1976) Kristalinitas & Ikatan Hidrogen Selulosa Daerah kristalin http://a.purposefulprocess.org/2012/09/03/words-wood-pulp-carbon-fiber-and-kevlar/ Daerah amorf
- 10. Pretreatment Biomassa Lignoselulosa Mosier et al. (2005) Metode Pretreatment: • Mekanik • Fisik • Kimia • Biologi • Kombinasi Tujuan pretreatment adalah untuk meningkatkan digestibilitas biomassa lignoselulosa. Literatur review tentang pretreatment: Grethlein 1984; Mosier et al. 2005; Taherzadeh & Karimi 2008; Hendriks & Zeeman 2009; Alvira et al. 2010
- 11. Keunggulan & Kekurangan Pretreatment Biologi Keunggulan Kekurangan • Tidak ada/sedikit penambahan bahan kimia • Membutuhkan waktu yang lama • Kebutuhan energi rendah • Membutuhkan tempat yang lebih luas • Lebih Ramah Lingkungan • Dapat dilakukan pada skala besar Perbandingan pretreatment biologi dengan metode pretreatment lain:
- 12. Jamur Pelapuk Putih Enzyme yang diproduksi oleh JPP: • Laccase • Mangan Peroxidase (Mn P) • Lignin Peroxidase (Li P) • Selulase & Hemiselulosa • Selektif (Ligninolytic) • Non-Selektif (Lignocellulolytic) JPP adalah satu-satunya mikroorganisma yang dapat mendegradasi lignin menjadi CO2 dan H2O pada kultur murni (Gold and Alic, 1993)
- 13. Pretreatment Biologi Menggunakan Jamur Pelapuk Putih
- 14. Faktor yang mempengaruhi pretreatment biologi Pertumbuhan jamur, degradasi lignin, dan aktivitas enzyme dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: Substrat Kation: Cu2+ and Mn2+ Faktor lingkungan: aerasi, pH, dll
- 15. Tinjauan Pustaka Topik Ringkasan isi Pustaka Selektivitas JPP • Menguji selektivitas isolat JPP • JPP terdiri dari JPP Selektif dan Non-Selektif (Hatakka 1983; Hatakka 2001) Penambahan Cu dan Mn • Dilakukan pada fermentasi cair • Mn2+ mempengaruhi aktivitas MnP dan LiP • Mn2+ meningkatkan degradasi lignin oleh P. chrysosporium • 32 hari (Bonnarme and Jeffries 1990) • Dilakukan pada fermentasi kultur padat (FKP) tankai kapas & jerami gandum • Mn2+ meningkatkan degradasi lignin oleh Pleurotus ostreatus dan P. pulmonarius • 32 hari dan 180 hari (Kerem and Hadar 1995) (Camarero, Bockle et al. 1996) • Dilakukan pada fermentasi cair tongkol jagung • Cu2+ mempengaruhi aktivitas enzyme ligninolitik, terutama laccase (Levin, Forchiassin et al. 2002) • Dilakukan pada fermentasi padat tongkol jagung • Cu2+ meningkatkan aktivitas enzyme laccase (Tychanowicz, de Souza et al. 2006)
- 16. Tinjauan Pustaka Topik Ringkasan isi Pustaka Pretreatment Biologi TKKS • Fermentasi kultur padat dengan Dichomitus squalens, Ceriporiopsis subvermispora dan Pleurotus ostreatus selama 8 minggu tanpa perlakuan penambahan kation • Fermentasi kultur semi terendam • Digestibility maksimum <25% (Syafwina, Honda et al. 2002) • Fermentasi kultur padat dengan P. chrisosporium selama 7 hari tanpa perlakuan penambahan kation • Menurunkan 1.24% Klason Lignin (Hamisan, Abd-Aziz et al. 2009) Pretreatment asam fosfat • Asam fosfat dapat memfraksinasi lignoselulosa, menurunkan kristalinitas selulosa (Zhang, Ding et al. 2007) • Pretreatment asam fosfat TKKS untuk produksi biogas • Meningkatkan produksi biogas hingga 40% (Nieves, Karimi et al. 2011) • Pretreatment asam fosfat textile untuk produksi bioetanol • Meningkatkan yield etanol hingga 66% (Jeihanipour and Taherzadeh 2009) Pretreatment kombinasi • Pretreatment fisika & biologi untuk jerami padi selama 36 hari, & yield glukosa 33% (Taniguchi et al 2010)
- 17. Tujuan Penelitian: 1. Menyeleksi dan memilih satu dari beberapa jamur pelapuk putih, yaitu Polyota sp, Agraily sp, dan Pleurotus sp untuk pretreatment biologi TKKS yang selektif mendegradasi lignin daripada hemiselulosa dan selulosa; 2. Meningkatkan digestibilitas TKKS dengan pretreatment biologi (Mn2+ dan Cu2+) 3. Meningkatkan digestibilitas TKKS dengan kombinasi pretreatment biologi dan asam fosfat
- 18. Hipotesis: 1. Isolat Polyota sp, Agraily sp, dan Pleurotus sp memiliki selektifitas yang berbeda-beda dalam mendegradasi lignin, selulosa, dan hemiselulosa TKKS. Isolat JPP yang sesuai untuk dipergunakan dalam pretreatment biologi TKKS adalah isolat JPP selektif mendegradasi lignin daripada hemiselulosa dan selulosa. 2. Pretreatment biologi TKKS dengan penambahan kation (Mn2+ dan Cu2+) dapat meningkatkan digestibilitas TKKS. Terjadi perubahan fisik, morfologi, dan struktural TKKS setelah pretreatment yang berkaitan dengan peningkatan digestibilitas TKKS. 3. Kombinasi pretreatment biologi dengan pretreatment asam fosfat dapat meningkatkan digestibilitas TKKS > pretreatment biologi atau pretreatment asam fosfat.
- 19. Bahan & Metode
- 20. Pleurotus sp Polyota sp Agraily sp Mikroorganisma Jamur Pelapuk Putih Yeast Saccharomyces cerevisiae CBS 8066 Media • media 1: media basal • media 2: media basal + Cu2+ • media 3: media basa + Mn2+ • media 4: media basal + Cu2+ dan Mn2+
- 21. Tahapan Penelitian Tahap 1 Tahap 2 Tahap 3 Seleksi jamur pelapuk putih Pretreatment biologi TKKS menggunakan JPP terpilih dengan penambahan kation (Cu2+ & Mn2+) Kombinasi pretreatment biologi dengan pretreatment asam fosfat Parameter yg diamati: kandungan lignin, hemiselulosa, selulosa, & rasio selulosa:lignin Parameter yg diamati: kandungan lignoselulosa, perubahan gugus fungsional, kristalinitas, & digestibilitas Parameter yg diamati: kandungan lignoselulosa, perubahan morfologi, perubahan gugus fungsional, kristalinitas, digestibilitas, produksi etanol
- 22. TKKS Pretreatment Biologi Jamur Pelapuk Putih Pretreatment Asam Fosfat HIDROLISIS FERMENTASI Cations (Cu2+; Mn2+) Asam Fosfat
- 24. 19.63 15.33 16.63 18.08 0 5 10 15 20 25 Unpretreated Pleurotus sp Polyota sp Agraily sp Kandungan Lignin (%) 1. Seleksi Jamur Pelapuk Putih Kandungan lignin (%) TKKS setelah pelakuan (a) kontrol tanpa perlakaun, (b) Pleurotus sp, (c) Polyota sp, (d) Agraily sp.
- 25. 14.77 12.63 14.26 15.18 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Unpretreated Pleurotus sp Polyota sp Agraily sp Kandungan Hemiselulosa (%) Kandungan hemiselulosa (%) TKKS setelah pelakuan (a) kontrol tanpa perlakaun, (b) Pleurotus sp, (c) Polyota sp, (d) Agraily sp.
- 26. 2.03 3.66 2.53 2.44 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Unpretreated Pleurotus sp Polyota sp Agraily sp Selulosa:Lignin Rasio selulosa:lignin TKKS setelah pelakuan (a) kontrol tanpa perlakaun, (b) Pleurotus sp, (c) Polyota sp, (d) Agraily sp.
- 27. Pertumbuhan Biomassa Jamur Pleurotus sp & Penurunan Berat Kering TKKS selama pretreatment biologi 0 10 20 30 40 50 60 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0 20 40 60 TKKS (gr) Biomassa Jamur (gr) Hari Biomass OPEFB
- 28. • Pretreatment TKKS menggunakan Pleurotus sp menunjukkan degradasi lignin dan hemiselulosa tertinggi; serta meningkatkan rasio selulosa:lignin. • Pleurotus sp adalah JPP yang selektif mendegradasi lignin daripada selulosa. • Pleurotus sp bisa dimanfaatkan untuk pretreatment biologi TKKS. Pleurotus floridanus LIPIMC966
- 29. 2. Pengaruh penambahan kation (Cu & Mn) pada pretreatment biologi menggunakan Pleurotus floridanus LIPIMC966 Penurunan berat kering (oven dry weight, ODW) TKKS selama pretreatment biologi menggunakan Pleurotus floridanus LIPIMC966 dengan (a) tanpa penambahan kation (kontrol), (b) CuSO4 (Cu2+), and (c) MnSO4 (Mn2+). 0 5 10 15 20 25 30 0 7 14 21 28 35 42 49 Berat Kering TKKS ( gr) Hari Control Cu Mn
- 30. 0 1 2 3 4 5 6 0 7 14 21 28 35 42 49 Hot Water Soluble (gr) Hari A Control Cu Mn Penurunan kandungan Hot Water Soluble (HWS) TKKS selama pretreatment biologi menggunakan Pleurotus floridanus LIPIMC966 dengan (a) tanpa penambahan kation (kontrol), (b) CuSO4 (Cu2+), and (c) MnSO4 (Mn2+).
- 31. 0 1 2 3 4 5 6 0 7 14 21 28 35 42 49 Hemiselulosa (gr) Hari B Control Cu Mn Penurunan kandungan hemiselulosa TKKS selama pretreatment biologi menggunakan Pleurotus floridanus LIPIMC966 dengan (a) tanpa penambahan kation (kontrol), (b) CuSO4 (Cu2+), and (c) MnSO4 (Mn2+).
- 32. 0 2 4 6 8 10 12 0 7 14 21 28 35 42 49 Selulosa (gr) Hari C Control Cu Mn Penurunan kandungan selulosa TKKS selama pretreatment biologi menggunakan Pleurotus floridanus LIPIMC966 dengan (a) tanpa penambahan kation (kontrol), (b) CuSO4 (Cu2+), and (c) MnSO4 (Mn2+).
- 33. 0 2 4 6 8 10 12 0 7 14 21 28 35 42 49 Lignin (gr) Hari D Control Cu Mn Penurunan kandungan lignin TKKS selama pretreatment biologi menggunakan Pleurotus floridanus LIPIMC966 dengan (a) tanpa penambahan kation (kontrol), (b) CuSO4 (Cu2+), and (c) MnSO4 (Mn2+).
- 34. 1000 2000 3000 4000 Wavenumbers (cm-1) Absorbance 3339 2970 2919 2851 1739 1634 1595 1509 1455 1422 1366 1229 1158 1031 897 769 641 28 days 21 days 14 days 7 days 0 days Kontrol Spektra FTIR tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang mendapatkan pretreatment biologi tanpa penambahan kation selama (a) 0 hari, (b) 7 hari, (c) 14 hari, (d) 21 hari, dan (e) 28 hari. Perubahan Gugus Fungsional
- 35. 1000 2000 3000 4000 Wavenumbers (cm-1) Absorbance L L L L L L L P P P P S S S S S S 28 days 21 days 14 days 7 days 0 days Kontrol Spektra FTIR tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang mendapatkan pretreatment biologi tanpa penambahan kation selama (a) 0 hari, (b) 7 hari, (c) 14 hari, (d) 21 hari, dan (e) 28 hari. Perubahan Gugus Fungsional
- 36. 1000 2000 3000 4000 Wavenumbers (cm-1) Absorbance 3340 2970 2924 2853 1739 1635 1558 1509 1456 1424 1365 1229 1159 1031 897 769 28 days 21 days 14 days 7 days 0 days Cu2+ 641 Spektra FTIR tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang mendapatkan pretreatment biologi dengan penambahan Cu2+ selama (a) 0 hari, (b) 7 hari, (c) 14 hari, (d) 21 hari, dan (e) 28 hari. Perubahan Gugus Fungsional
- 37. 1000 2000 3000 4000 Wavenumbers (cm-1) Absorbance L L L L L L L P P P P 28 days 21 days 14 days 7 days 0 days Cu2+ S S S S S S Spektra FTIR tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang mendapatkan pretreatment biologi dengan penambahan Cu2+ selama (a) 0 hari, (b) 7 hari, (c) 14 hari, (d) 21 hari, dan (e) 28 hari. Perubahan Gugus Fungsional
- 38. 1000 2000 3000 4000 Wavenumbers (cm-1) Absorbance 3339 2970 2919 2851 1739 1634 1595 1509 1455 1422 1366 1229 1158 1031 897 769 641 28 days 21 days 14 days 7 days 0 days Mn2+ Spektra FTIR tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang mendapatkan pretreatment biologi dengan penambahan Mn2+ selama (a) 0 hari, (b) 7 hari, (c) 14 hari, (d) 21 hari, dan (e) 28 hari. Perubahan Gugus Fungsional
- 39. 1000 2000 3000 4000 Wavenumbers (cm-1) Absorbance L L L L L L L P P P P S S S S S S 28 days 21 days 14 days 7 days 0 days Mn2+ Spektra FTIR tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang mendapatkan pretreatment biologi dengan penambahan Mn2+ selama (a) 0 hari, (b) 7 hari, (c) 14 hari, (d) 21 hari, dan (e) 28 hari. Perubahan Gugus Fungsional
- 40. 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 7 14 21 28 35 Hari ke- Kontrol Cu Mn Laleral Order Index (A 1429/A 897) Penurunan kristalinitas TKKS yang ditunjukkan oleh nilai LOI (Lateral Order Index) setelah pretreatment biologi
- 41. Digestibiliti (%) TKKS yang dipretreatment dengan Pleurotus floridanus dengan a) tanpa penambahan kation (kontrol), b) CuSO4 addition (Cu), c) MnSO4 . 0 10 20 30 40 50 60 70 0 7 14 21 28 35 42 49 Digestibilitas (%) Waktu Inkubasi Kontrol Cu Mn
- 42. 3. Perubahan struktur TKKS setelah kombinasi pretreatment biologi dan asam fofat Perubahan kandungan lignoselulosa TKKS setelah pretreatment biologi, asam fosfat, dan kombinasi pretreatment biologi-asam fosfat.
- 43. Spektra FTIR tandan kosong kelapa sawit (TKKS): (a) kontrol (garis merah), (b) pretreatment jamur (garis hijau), (c) pretreatment asam fosfat (garis biru), (d) pretreatment kombinasi jamur dan asam fosfat (garis coklat). Ikatan hidrogen Lignin
- 44. (Kolpak & Badwell, 1976) Ikatan Hidrogen Selulosa
- 45. 800 1000 1200 1400 1600 Wavenumbers 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 Absorbance 1735 1593 1511 1462 1419 1375 1320 1266 1241 1159 1032. 897 770 716 648 b 1639 849 Spektra FTIR tandan kosong kelapa sawit (TKKS): (a) kontrol (garis merah), (b) pretreatment jamur (garis hijau), (c) pretreatment asam fosfat (garis biru), (d) pretreatment kombinasi jamur dan asam fosfat (garis coklat).
- 46. 800 1000 1200 1400 1600 Wavenumbers 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 Absorbance P P P P P S S S S S b L L L L L L L Spektra FTIR tandan kosong kelapa sawit (TKKS): (a) kontrol (garis merah), (b) pretreatment jamur (garis hijau), (c) pretreatment asam fosfat (garis biru), (d) pretreatment kombinasi jamur dan asam fosfat (garis coklat). Ikatan Lignin- polisakarida
- 47. Ikatan silang antara lignin dengan polisakarida dalam biomassa lignoselulosa (Himmel et al. 2010)
- 48. Spektra FTIR (a) dan turunan kedua spektra FTIR (b) pada panjang gelombang 770 cm-1 (CH2 vibration in Cellulose Iα ) dan 716 cm-1 (CH2 vibration in Cellulose I). Keterangan garis: (a) un-treated (merah), (b) pretreatment biologi (hijau), (c) pretreatment asam fosfat (biru), (d) pretreatment kombinasi jamur-asam fosfat (coklat).
- 49. LOI TKKS tanpa pretreatment 2.77 TKKS dengan pretreatment biologi 1.42 TKKS dengan pretreatment asam fosfat 0.67 TKKS dengan kombinasi pretreatment biologi-asam fosfat 0.60 Kristalinitas TKKS yang ditunjukkan dengan nilai LOI (Lateral Order Index) setelah pretreatment Kristalinitas TKKS
- 50. TKKS tanpa pretreatment Pretreatment Biologi Perubahan fisik dan morfologi TKKS setelah pretreatment
- 51. Pertumbuhan jamur pada serabut TKKS M S M S M: Misselia S: Serabut TKKS M S M
- 52. Perubahan Morfologi TKKS Sebelum Pretreatent Biologi Setelah Pretreatent Biologi
- 53. Perubahan Morfologi TKKS Pretreatment Asam Fosfat Setelah Pretreatent Kombinasi Biologi-Asam Fosfat
- 54. 4.66 18.85 29.15 34.64 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Control Fungal Pretreatment Phosphoric Acid Pretreatment Fungal and Phosphoric Acid Pretreatment Digestibilitas Selulosa (%) Digestibilitas selulosa (%) tandan kosong kelapa sawit (TKKS) setelah hidrolisis yang dihitung berdasarkan kandungan glukan awan. Error bar adalah standard deviasi.
- 55. Lignin Selulosa Hemiselulosa Pretreatment Asam Fosfat Kombinasi pretreatment biologi dengan pretreatment kimia Pretreatment Biologi Kombinasi Pretreatment Biologi – asam fosfat 4.66% 18.85% 34.64%
- 56. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 24 48 72 96 Etanol Yield (%) Hours Kontrol Pretreatment Jamur Pretreatment Jamur - Asam Fosfat Pretreatment Asam Fosfat Produksi etanol dari contoh TKKS yang telah mendapatkan pretreatment
- 57. Kesimpulan 1.Tiga isolat JPP memiliki selektifitas berbeda-beda dalam mendegradasi lignin. Isolat Pleurotus sp menunjukkan selektivitas tertinggi dibandingkan isolat lain dan diidentifikasi oleh LIPIMC sebagai Pleurotus floridanus LIPIMC966. 2.Penambahan Cu2+ dan Mn2+ dapat meningkatkan degradasi lignin, menurunkan kristalinitas selulosa TKKS, dan meningkatkan digestibilitas TKKS.
- 58. Kesimpulan 3. Kombinasi pretreatment biologi dengan P. floridanus dan asam fosfat meningkatkan degradasi lignin, menurunkan kristalinitas selulosa TKKS, meningkatkan digestibilitas TKKS, dan meningkatkan produksi etanol. 4. Perubahan struktur TKKS setelah pretreatment biologi, asam fosfat, dan kombinasi biologi-asam fosfat: perubahan ukuran partikel TKKS, perubahan kandungan lignoselulosa, penurunan ikatan hidrogen, penurunan ikatan antara lignin dengan karbohidrat, penurunan selulosa I, perubahan pada unit syringyl dan guaiacyl lignin, dan penurunan kristalinitas selulosa TKKS.
- 59. Thank You
Editor's Notes
- Bismillahirohmanirrohim. Assalamu’alaikum wr wb. Ucapan terima kasih kepada Wadir Sekolah paska, prodi biotek, tim promotor, dan tim penilai
- Salam: Assalamu’alaikum wr wb. Ucapan terima kasih kepada Dir/Wadir Sekolah paska, prodi biotek, promotor, dan penilai. Bagian pendahuluan ini saya akan menguraikan secara singkat tentang LATAR BELAKANG PENELITIAN, TINJAUAN PUSTAKA, TUJUAN PENELITIAN, LANDASAN TEORI, DAN HIPOTESIS
- Latar belakang utama yang mendasari saya memilih topik ini adalah bahwa KETERSEDIAAN TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT YANG SANGAT MELIMPAH. Indonesia merupakan produsen kelapa sawit terbesar di dunia saat ini dan akan tetap menjadi yang terbesar untuk beberapa beberapa dekade ke depan. Grafik ini menunjukkan perbandingan luas lahan sawit dan produksi CPO antara Indonesia dengan Malaysia (terbesar kedua). Dalam beberapa tahun terakhir industri sawit Indonesia mengalahkan Malaysia, baik dari sisi produksi maupun luas lahan.
- Pengolahan TBS (Tandan Buah Segar) untuk menghasilkan CPO menghasilkan juga limbah yang berupa limbah padat dan cair. Salah limbah padat dari pabrik kelapa sawit yang volumenya sangat besar adalah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS). Setiap 1 ton tbs yang diolah akan menghasilkan 230 kg TKKS. Sebuah PKS dapat menghasilkan kurang lebih 200-600 ton TKKS/hari. Dalam satu tahun industri sawit di Indonesia menghasilkan tidak kurang dari 20.7 juta ton TKKS. Jumlah yang sangat besar. TKKS ini belum banyak dimanfaatkan untuk diolah menjadi produk-produk turunan lignoselulosa yang memiliki nilai tambah. Padahal TKKS berpotensi besar untuk diolah menjadi produk turunan lignoselulosa, seperti: pulp, pakan ternak, bioetanol, gula, asam organik, atau produk-produk lainnya.
- Ini adalah salah satu contoh tahapan proses pengolahan biomassa lignoselulosa. Biomassa lignoselulosa secara umum dan TKKS khususnya tidak bisa langsung diolah menjadi produk jadi. TKKS tidak bisa langsung diberikan ke ternak untuk pakan, dijadikan pulp, atau langsung dihidrolisis dan fermentasi untuk menghasilkan etanol atau asam-asam organik lainya. Biomassa lignoselulosa melewati tahapan PRETREATMENT sebelum masuk ke tahapan proses selanjutnya, seperti hidrolisis dan fermentasi.
- Mengapa lignoselulosa memerlukan tahapan pretreatment? Permasalahannya antara lain adalah karena DIGESTIBILITASNYA YANG SANGAT RENDAH. Digestibilitas TKKS tanpa pretreatment sangat-sangat rendah, dalam penelitian saya berkisar antar 4-20% saja. Beberapa faktor yang menyebabkan selulosa dalam biomassa lignoselulosa sulit dihidrolisis adalah: Komposisi & Kandungan biomassa lignoselulosa. Biomassa lignoselulosa terdiri dari lignin, hemiselulosa, dan selulosa. Bagian yang ingin diperoleh adalah selulosa. Permasalahannya, selulosa di-LINDUNGI oleh LIGNIN dan HEMISELULOSA. Jadi bagian LIGNIN (klik) dihilangkan/dikurangi, HEMISELULOS (klik) juga, agar bisa diperoleh bagian SELULOSA (klik). Faktor penghambat berikutnya adalah SUPRASTRUKTUR dari selulosa. Serat TKKS berbentuk serabut, serabut ini terdiri dari banyak ‘macrofibril’ selulosa, macrofibril selulosa terdiri dari microfibril selulosa, dan yang terakhir bagiannya adalah rantai selulosa. Suprastruktur selulosa ini menyebabkan selulosa sulit dihirdolisis.
- Khusus untuk TKKS, serabut TKKS memiliki struktur yang unik, yaitu adanya tubuh silika yang menyelimuti serabut TKKS. Tubuh silika ini ibaratnya paku ‘keling’ yang menempel kuat di seluruh permukaan serabut TKKS. Tubuh silika ini sangat-sangat kuat, menjadi salah satu penyebab sering rusaknya mesin pencacah tankos, dan diduga berfungsi untuk melindungi dari serangan hama/parasit.
- Selulosa dilindungi oleh LIGNIN dan HEMISELULOSA. Ada beberapa ikatan kimia yang mengikat kuat lignin dengan selulosa/hemiselulosa. Ikatan ini kuat dan tidak mudah untuk diputuskan. Figure from chapter 4. Crosslinks between lignins and polysaccharides (cellulose and hemicellulose). Lignin are covalently linked to the polysaccharides. Figure 4.5. Schematic diagrm showing possible covalent crosslink between polysaccharides and lignins in secondary thickened cell walls of commelinid monocotyledons, including rasses (o) p-coumarul, (o) feruloyl, (o-o) dehydrodiferuloyl residues. (a) direct ester linkage; (b) direct ether linkage, (c) ferulic acid esterified to polysaccharide; (d) p-coumaric acid esterified to lignin, (e) hydroxycinnamic acid etherified to lignin; (f) ferulic acid ester-ether bridge; (g) dehydrodiferulic acid ester-ether bridge.
- Faktor penghambat digestibilitas selulosa berikutnya adalah adanya struktur kristalin dan amorf pada serabut selulosa. Microfibril selulosa terdiri dari beberapa rantai selulosa yang saling berikatan satu dengan yang lain melalui ikatan hidrogen. Ada 3 ikatan hidrogen untuk selulosa type I, 2 ikatan inter dan 1 ikatan intra. Ikatan ini ada di sepanjang rantai dan menyebabkan rantai selulosa terikat kuat satu sama lain membentuk daerah kristalin. Rasio antara daerah kristalin dengan daerah amorf disebut dengan kristalinitas selulosa. Semakin tinggi kristalinitas selulosa, semakin sulit selulosa dihidrolisis artinya digestibilitasnya rendah.
- Jadi biomassa lignoselulosa memerlukan PROSES PRETREATMENT untuk meningkatkan digestibilitas selulosa. Pretreatment bisa diilustrasikan seperti gambar ini Proses pretreatment akan merusak dan menghilangkan/mengurani faktor-faktor yang menghambat digestibilitas selulosa, sehingga selulosa menjadi lebih mudah untuk dihidrolisis. Metode untuk pretreatment biomassa lignoselulosa: mekanik, fisik, kimia, biologi, dan kombinasi antar metode-metode ini. Dalam penelitian ini saya menggunakan metode pretreatment biologi dengan jamur dan dikombinasikan dengan pretreatment kimia dengan asam fosfat.
- Beberapa keunggulan dan kelemahan pretreatment biologi dibandingkan dengan metode pretreatment yang lain:
- Pretreatment biologi umumnya menggunakan jamur pelapuk putih. Ada beberapa laporan menggunakan mikroba lain, namun yang paling menjanjikan untuk dikembangkan adalah JPP. Salah satu alasan utamanya adalah karena JPP adalah satu-satunya mikroba yang bisa mendegradasi lignin secara sempurna menjadi CO2 dan H2O. JPP terdiri JPP selektif dan non-selektif. JPP selektif adalah JPP yang selektif mendegradasi lignin daripada komponen lignoselulosa yang lain, sedangkan non-selektif adalah JPP yang mendegradasi semua komponen lignoselulosa. Karena bagian lignoselulosa yang akan diolah lebih lanjut adalah selulosa dan/atau hemiselulosa, maka seraca logika JPP yang diinginkan adalah JPP yang selektif. Kemampuan JPP dalam mendegradasi lignin karena JPP menghasilkan enzyme-enzyme ligninolitik, yaitu: Lac, MnP, dan LiP.
- Pretreatment biologi bisa diilustrasikan seperti gambar ini. Miselia JPP akan tumbuh pada serat lignoselulosa dan mendegradasi lignin, sehingga selulosanya menjadi lebih mudah untuk dihidrolisis.
- Pretreatment biologi dipengaruhi oleh beberap faktor: substrat, lingkungan (pH, aerasi, dll), dan penambahan kation untuk meningkatkan produksi/aktivitas enzyme ligninolitik.
- Material & Methods We evaluated tree isolates of white-rot fungi: pleurotus sp, polyota sp, and agraily sp.
- Research step: EFB was chopped to reduce the size, about 5 cm long. Sun dried and then used for biological pretratment.
- Tujuan utama penelitian tahap pertama adalah memilih JPP yang selektif dalam mendegradasi lignin. Parameter penting yang saya amati adalah perubahan/penurunan kandungan lignin. Grafik ini menunjukkan penurunan kandungan lignin setelah pretreatment biologi. Penurunan kandungan lignin diperlihatkan pada gambar ini. Isolat Pleurotus sp menunjukkan penurunan lignin paling besar dibandingkan isolat yang lain, yaitu dari 19.63% menjadi 15.55%. Lignin content after pretreatment. Lignin content of untreated empty bunches was 19.63%. Lignin content decreased after pretreatment. The lowest lignin content was pretreated with pleurotu sp. About 15.32%, followed by Polyota sp (16.63%) and Agraily sp (18.07%).
- Selain lignin, hemiselulosa juga mengalami penurunan. Isolat yang menunjukkan penurunan terbesar adalah isolat Pleurotus sp, yaitu 12.63%. Sedangkan isolat yang lain relatif tidak terjadi penurunan hemiselulosa. Changes in hemicellulose content. Only pleurotus sp was significantly decreased the hemicellulose content, about 12.63% from the initial content 14.77%. The others white-rot fungi did not significantly decrease the hemicellulose content.
- Rasio selulosa:lignin adalah rasio yang dipergunakan untuk menunjukkan selektifitas JPP dalam mendegradasi lignin. Semakin tinggi nilainya, berarti bahwa semakin banyak lignin yang didegradasi oleh JPP. Peningkatan kandungan selulosa, terjadi karena degradasi lignin dan hemiselulosa relatif lebih besar daripada degradasi selulosa. Cellulose:lignin ratio also increased. It is mean that cellulose content was higher than lignin,
- Grafik ini menunjukkan hubungan antara pertumbuhan JPP dengan penurunan berat kering selulosa untuk isolat Pleurotus sp. Di sini terlihat bahwa pertumbuhan JPP sebanding atau berkorelasi dengan penurunan berat kering TKKS. Biomassa JPP sangat renda, kurang dari 1%, tetapi bisa menurunkan berat kering TKKS. It is growth of fungi (Pleurotus sp) and decrease of opefb. Fungal growth was rapid after 28 days incubation and then the growth rate was decreased on 42 and 52 days. Fungal growth was correlated with decrease of opefb. About 35% of opfb was loss during pretreatment.
- Kesimpulan dari penelitian tahap pertama adalah sebagai berikut: Isolat Pleurotus sp diidentifikasi oleh LIPI Microbial Collection dan teridentifikasi sebagai Pleurotus floridanus LIPIMC966.
- Penelitian tahap kedua: Pretreatment biologi dengan penambahan kation. Hasil pengamatan terhadap perubahan berat kering TKKS. Dari grafik ini terlihat jelas bahwa tidak ada perbedaan nyata antar perlakuan. Artinya semua perlakuan menunjukkan penurunan berat kering TKKS yang relatif sama. These is the visual changes of empty bunches after pretreatment. It is untreated one: dark brown in color, hard, not easy to grinding. After six weeks pretreatment by pleurotus sp. The color was more brighter: light brown. And softer then un-treated ones. It is easily to grinding.
- Kangungan zat ekstraktif, dalam hal ini Hot Water Soluble (HWS) menunjukkan adanya perbedaan antar perlakuan. Perlakuan penambahan kation meningkatkan degradasi HWS, terutama setelah hari ke-21.
- Degradasi hemiselulosa menunjukkan pola degradasi yang hampir sama. Di awal pretreatment penambahan menunjukkan degradasi yang lebih cepat, namun setelah hari ke-28 perlakuan kontrol menunjukkan penurunan yang lebih rendah.
- Hasil yang paling menarik adalah hasil analisa selulosa. Dari grafik ini terlihat bahwa selulosa hanya sedikit sekali mengalami degradasi untuk semua perlakuan. Artinya bahwa isolat Pleurotus sp tidak atau hanya sedikit sekali mendegradasi selulosa. Hasil ini memperkuat hasil dari penelitian tahap pertama yang menunjukkan selektifitas yang tinggi dari isolat Pleurotus sp.
- Hasil analisa lignin juga menunjukkan pola degradasi yang nyata. Penambahan kation, terutama Mn menunjukkan penurunan kandungan lignin yang lebih tinggi daripada kontrol. Hal ini berarti bahwa penambahan kation dapat meningkatkan degradasi lignin oleh isolat Pleurotus sp.
- Degradasi lignoselulosa oleh isolat Pleurotus sp saya amati pula dengan menganalisis perubahan gugus fungsional pada TKKS dengan analaisis FTIR. Gambar ini adalah spektra absorbansi FTIR untuk perlakuan kontrol dengan lama waktu inkubasi yang berbeda-beda dari 0-28 hari. Puncak-puncak spektra ini menunjukkan gugus fungsional yang spesifik pada komponen lignoselulosa tertentu. Ktr 0 day = black Ktr 7 days= blue Ktr 14 days= violet Ktr 21 days= light green Ktr 28 days= red
- Polisakarida (P) Ini adalah peak-peak untuk polisakarida (selulosa dan hemiselulosa). Salah satu yang menarik adalah penurunan pada peak 1735 cm-1, pada peak ini terdapat ikatan antara lignin dengan polisakarida. Penurunan pada peak ini menunjukkan rusaknya ikatan ini. Selulosa (S) Dari hasil analisa kandungan selulosa: tidak ada/sedikit sekali penurunan kandungan selulosa. Namun, pada analisa FTIR menunjukkan beberapa perubahan struktur pada beberapa gugus fungsional, beberapa perubahan yang penting antara lain adalah perubahan pada: ikatan hidrogen dan selulosa I beta. Lignin (L) Terjadi degradasi lignin dari hasil analisa kandungan lignin. Sudah dapat diduga akan ada beberapa perubahan pada gugus fungsional dari lignin. Perubahan ini menunjukkan adanya perubahan pada unit S dan unit G. Ktr 0 day = black Ktr 7 days= blue Ktr 14 days= violet Ktr 21 days= light green Ktr 28 days= red
- Polanya hampir sama seperti gambar sebelumnya. Ktr 0 day = black Ktr 7 days= blue Ktr 14 days= violet Ktr 21 days= light green Ktr 28 days= red
- Polanya hampir sama seperti gambar sebelumnya. Ktr 0 day = black Ktr 7 days= blue Ktr 14 days= violet Ktr 21 days= light green Ktr 28 days= red
- Polanya hampir sama seperti gambar sebelumnya.
- Polanya hampir sama seperti gambar sebelumnya.
- Absorbansi FTIR juga bisa dipergunakan untuk memperkirakan perubahan kristalinitas selulosa pada biomassa lignoselulosa/TKKS, yang disebut dengan LOI (lateral order indek). Yaitu perbandingan ataran A1429/A987. Rasio ini berkorelasi positif dengan kristalinitas selulosa. Hasil perhitungan LOI diperlihatkan pada gambar ini. Gambar ini menunjukkan dengan jelas penurunan kristalinitas selulosa. Penambahan kation menunjukkan pengaruh nyata pada penurunan LOI.
- Tujuan penelitian saya ditunjukkan pada hasil analisa digestibilitas ini. Dari hasil analisa digestibilitas TKKS setelah pretreatment dengan penambahan kation terlihat jelas bahwa penambahan kation secara signifikan meningkatkan digestibilitas TKKS. Digestilitas TKKS meningkatn kurang lebih 3X daripada kontrol.
- Penelitian sebelumnya, digestibilitas TKKS setelah pretreatment biologi meningkat kurang lebih 3x. Saya masih ingin meningkatkan lagi digestibilitas ini yaitu dengan cara mengkombinasikan pretreatment biologi dengan pretreatment kimia: asam fosfat. Penelitian ini saya lakukan pada tahapan ketiga. Grafik ini menunjukkan perubahan kandungan lignoselulosa setelah pretreatment. Dari grafik ini terlihat jelas bahwa: pada pretreatment biologi saja hanya terjadi sedikit penurunan berat kering TKKS, dan komponen lignoselulosa. Pretreatment asam fosfat dan kombinasi pretreatment biologi-asam fosfat menunjukkan perubahan yang sangat nyata pada semua kandungan komponen lignoselulosa. Dari grafik ini juga terlihat bahwa pretreatment asam menyebabkan kehilangan sebagian besar (>50%) dari berat kering TKKS. These is the visual changes of empty bunches after pretreatment. It is untreated one: dark brown in color, hard, not easy to grinding. After six weeks pretreatment by pleurotus sp. The color was more brighter: light brown. And softer then un-treated ones. It is easily to grinding.
- Pengamatan terhadap perubahan gugus fungsional pada analisa absorbansi FTIR menunjukkan beberape perubahan penting yang sangat menarik. Terjadinya penurunan secara signifikan pada absorbansi ikatan hidrogen. Bentuk dari spektra ini adalah bentuk spektra untuk selulosa tipe I. Ada tiga ikatan hidrogen pada peak ini. Meskipun yang terlihat hanya satu peak, namun jika dianalisa lebih lanjut akan muncul tiga buah peak. Yaitu: dua buah ikatan inter dan 1 ikatan intra. Terjadinya penurunan absorbansi pada gugus CH2 dari lignin. Baik yang asimetrik maupun yang simetrik. Perubahan yang sangat nyata ini menunjukkan terjadinya perubahan besar pada struktur lignin. Spektra FTIR tandan kosong kelapa sawit (TKKS): (a) kontrol (garis merah), (b) pretreatment jamur (garis hijau), (c) pretreatment asam fosfat (garis biru), (d) pretreatment kombinasi jamur dan asam fosfat (garis coklat).
- Ini adalah ikatan hidrogen yang terlihat pada absorbansi pada panjang gelombang 3338 cm-1. Saya menduga bahwa banyak ikatan-ikatan hidrogen ini yang putus setelah pretreatment.
- Spektra pada panjang gelombang 600 – 1800.
- Polisakarida (P) Pola perubahan pada gugus fungsional dari polisakarida juga menunjukkan pola perubahan yang mirip dengan spektra sebelumnya. Beberapa perubahan penting yang terlihat adalah: Hilangkanya ikatan antara lignin-polisakarida Selulosa: Beberapa perubahan penting pada selulosa adalah adanya perubahan pada penurunan selulosa IB. Selulosa IB lebih stabil dari selulosa IA, saya menduga perubahan ini mempengaruhi kristalinitas selulosa. Lignin: - Lignin sangat terlihat mengalami banyak perubahan.
- Ini adalah ikatan antara lignin-polisakarida yang saya duga rusak selama pretreatment. Akibat rusaknya ikatan ini, selulosa menjadi terpisah dengan lignin dan lebih mudah dihidrolisis. Figure from chapter 4. Crosslinks between lignins and polysaccharides (cellulose and hemicellulose). Lignin are covalently linked to the polysaccharides. Figure 4.5. Schematic diagrm showing possible covalent crosslink between polysaccharides and lignins in secondary thickened cell walls of commelinid monocotyledons, including rasses (o) p-coumarul, (o) feruloyl, (o-o) dehydrodiferuloyl residues. (a) direct ester linkage; (b) direct ether linkage, (c) ferulic acid esterified to polysaccharide; (d) p-coumaric acid esterified to lignin, (e) hydroxycinnamic acid etherified to lignin; (f) ferulic acid ester-ether bridge; (g) dehydrodiferulic acid ester-ether bridge.
- Perubahan pada absorbansi ini juga sangat menarik untuk dianalisa lebih lanjut. Di alam, selulosa yang terdapat pada tanaman adalah selulosa tipe I dan selulosa tipe I ini terdiri dari dua macam sub tipe, yaitu I-alfa dan I-beta. Selulosa I-alfa adalah metastabil dan selulosa I-beta lebih stabil daripada selulosa I-alfa. Dari spektra ini sangat terlihat jelas adanya perubahan yang sangat signifikan pada selulosa I-beta. Selulosa I-alfa relatif lebih mudah terhidrolisis daripada selulosa I-beta.
- Akibat dari beberapa perubahan komposisi kandungan lignoselulosa maupun gugus fungsional lignoselulosa terjadi perubahan pada kristalinitas selulosa. Ini ditunjukkan pada analisa LOI. Terlihat jelas bahwa pretreatment secara nyata merubah kristalinitas selulosa pada TKKS. Dengan adanya penurunan ini saya menduga akan terjadi peningkatan digestibilitas selulosa pada TKKS.
- Perubahan pada TKKS juga bisa diamati pada perubahan secara visual dan morfologi serat TKKS. TKKS yang telah mengalami pretreatment biologi terlihat lebih cerah. Ini artinya terjadi proses bleaching akibat adanya degradasi lignin pada TKKS. These is the visual changes of empty bunches after pretreatment. It is untreated one: dark brown in color, hard, not easy to grinding. After six weeks pretreatment by pleurotus sp. The color was more brighter: light brown. And softer then un-treated ones. It is easily to grinding.
- Miselia jamur terlihat tumbuh mengelilingi serat TKKS. Miselia ini bahkan tumbuh hingga menembus bagian dalam serat TKKS.
- Perubahan yang menarik lainnya yang terlihat di bawah mikroskop cahaya maupun mikroskop elektron adalah hilangnya tubuh silika akibat dari pretreatment biologi.
- Perubahan yang sangat drastis terjadi setelah pretreatment asam fosfat dan kombinasi biologi-asam fosfat. Ini adalah sampel TKKS setelah dihaluskan dengan ball-milling. Perubahan penting yang terjadi adalah: Struktur serat TKKS rusak sama sekali. Tidak terlihat sama sekali bentuk serabut atau pun bagian-bagian dari serat TKKS. Ukuran partikel TKKS setelah pretreament kombinasi lebih kecil dan lebih halus. Ukuran yang lebih kecil, artinya bahwa luas permukaannya akan lebih luas.
- Analisis digestibilitas adalah tujuan utama dari penelitian saya. Dari slide ini terlihat jelas bahwa pretreatment meningkatkan secara signifikant digestibilitas selulosa. Digestibilitas selulosa (%) tandan kosong kelapa sawit (TKKS) setelah hidrolisis yang dihitung berdasarkan kandungan glukan awan. Error bar adalah standard deviasi.
- Jika digambarkan secara skematis. Perubahan struktur TKKS dapat diilustrasikan seperti pada gambar ini. Pretreatment biologi akan mendegradasi sebagian lignin dan hemiselulosa yang menyebabkan selulosa menjadi lebih terbuka dan menurun kristalinitasnya. Perubahan ini bisa meningkatkan digestibilitas dari 4.66% menjadi 18.85%. Kombinasi pretreatment biologi dengan pretreatment asam fosfat akan menghancurkan struktur lignoselulosa TKKS. Sebagian besar lignin dan hemiselulosa hilang, sudah tidak terlihat lagi bentuk serat TKKS, dan ukuran partikelnya sangat halus. Perubahan-perubahan ini yang menyelaskan mengapa digestibilitas TKKS yang dipretreatment dengan kombinasi pretreatment biologi-asam fosfat menunjukkan peningkatan yang sangat tinggi.
- Produksi etanol menunjukkan pola yang hampir sama dengan pola digestibilitas selulosa. Ada dua kolompok yang terpisah jelas. Pretreatment biologi meningkatkan produksi bioetanol. Kombinasi pretreatment biologi-asam fosfat menunjukkan peningkatan yang sangat nyata.
- Tiga isolat JPP memiliki selektifitas berbeda-beda dalam mendegradasi lignin. Isolat Pleurotus sp menunjukkan selektivitas tertinggi dibandingkan isolat lain dan diidentifikasi oleh LIPIMC sebagai Pleurotus floridanus LIPIMC966. Penambahan Cu2+ dan Mn2+ dapat meningkatkan degradasi lignin, menurunkan kristalinitas selulosa TKKS, dan meningkatkan digestibilitas TKKS. Kombinasi pretreatment biologi dengan P. floridanus dan asam fosfat meningkatkan degradasi lignin, menurunkan kristalinitas selulosa TKKS, meningkatkan digestibilitas TKKS, dan meningkatkan produksi etanol. Perubahan struktur TKKS setelah pretreatment biologi, asam fosfat, dan kombinasi biologi-asam fosfat adalah perubahan ukuran partikel TKKS, penurunan ikatan hidrogen, penurunan ikatan antara lignin dengan karbohidrat, penurunan selulosa I, perubahan pada unit syringyl dan guaiacyl lignin, dan penurunan kristalinitas selulosa TKKS.
- Tiga isolat JPP memiliki selektifitas berbeda-beda dalam mendegradasi lignin. Isolat Pleurotus sp menunjukkan selektivitas tertinggi dibandingkan isolat lain dan diidentifikasi oleh LIPIMC sebagai Pleurotus floridanus LIPIMC966. Penambahan Cu2+ dan Mn2+ dapat meningkatkan degradasi lignin, menurunkan kristalinitas selulosa TKKS, dan meningkatkan digestibilitas TKKS. Kombinasi pretreatment biologi dengan P. floridanus dan asam fosfat meningkatkan degradasi lignin, menurunkan kristalinitas selulosa TKKS, meningkatkan digestibilitas TKKS, dan meningkatkan produksi etanol. Perubahan struktur TKKS setelah pretreatment biologi, asam fosfat, dan kombinasi biologi-asam fosfat adalah perubahan ukuran partikel TKKS, penurunan ikatan hidrogen, penurunan ikatan antara lignin dengan karbohidrat, penurunan selulosa I, perubahan pada unit syringyl dan guaiacyl lignin, dan penurunan kristalinitas selulosa TKKS.