Isolation and Characterization of Nano Hemicellulose from Empty Palm Oil Bunches (Elaeis guineensis Jacq.) / Isolasi dan Karakterisasi Nano Hemiselulosa dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.)

Background: Empty Fruit Bunches (EFB) of oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) are a significant agricultural waste from the palm oil industry, currently underutilized. EFB contains lignocellulosic components, including hemicellulose (22.84%), which has potential applications in the pharmaceutical sector as a hydrophilic polymer. Objective: This study aimed to isolate and characterize hemicellulose and nano-hemicellulose from oil palm EFB using an environmentally friendly green chemistry method with low-concentration reagents. Methods: This experimental research began with the purposive sampling of EFB. Hemicellulose was isolated using a sequential process with 0.1 N NaOH, 0.1 N HCl, and 70% ethanol. The resulting hemicellulose was then nano-sized using a ball mill technique. Characterization included organoleptic tests, solubility tests, Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, Particle Size Analyzer (PSA), and Scanning Electron Microscope (SEM). Results: The isolation process from 500 g of EFB powder yielded 16.7 g of hemicellulose, with a yield of 3.34%. FTIR analysis identified key functional groups (O-H, C-H, C=O, C-O, C=C) in both hemicellulose and nano-hemicellulose, confirming their chemical similarity. SEM analysis at 500x magnification revealed a more regular particle structure with distinct cavities, indicating a swelling effect from the alkali treatment. PSA confirmed the nano-scale size of the processed particles. Conclusion: Hemicellulose and nano-hemicellulose were successfully isolated from oil palm EFB using a simple green chemistry method. The characterized nano-hemicellulose showed properties suitable for potential development as a carrier in pharmaceutical formulations.

Latar Belakang: Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) (Elaeis guineensis Jacq.) merupakan limbah pertanian dari industri kelapa sawit yang selama ini kurang dimanfaatkan. TKKS mengandung komponen lignoselulosa, termasuk hemiselulosa (22,84%), yang berpotensi diaplikasikan dalam sektor farmasi sebagai polimer hidrofilik. Tujuan: Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi dan mengkarakterisasi hemiselulosa dan nano-hemiselulosa dari TKKS menggunakan metode green chemistry yang ramah lingkungan dengan reagen berkonsentrasi rendah. Metode: Penelitian eksperimental ini diawali dengan pengambilan sampel TKKS secara purposif. Hemiselulosa diisolasi menggunakan proses bertahap dengan NaOH 0,1 N, HCl 0,1 N, dan etanol 70%. Hemiselulosa yang dihasilkan kemudian diubah menjadi ukuran nano dengan teknik ball mill. Karakterisasi meliputi uji organoleptik, uji kelarutan, Spektroskopi Fourier Transform Infrared (FTIR), Particle Size Analyzer (PSA), dan Scanning Electron Microscope (SEM). Hasil: Proses isolasi dari 500 g serbuk TKKS menghasilkan 16,7 g hemiselulosa, dengan rendemen sebesar 3,34%. Analisis FTIR mengidentifikasi gugus fungsi utama (O-H, C-H, C=O, C-O, C=C) pada hemiselulosa dan nano-hemiselulosa, yang mengonfirmasi kesamaan kimiawinya. Analisis SEM pada perbesaran 500x menunjukkan struktur partikel yang lebih teratur dengan rongga yang jelas, mengindikasikan efek pengembangan (swelling) dari perlakuan alkali. PSA mengonfirmasi ukuran partikel yang telah berada dalam skala nano. Kesimpulan: Hemiselulosa dan nano-hemiselulosa berhasil diisolasi dari TKKS menggunakan metode green chemistry yang sederhana. Nano-hemiselulosa yang dikarakterisasi menunjukkan sifat-sifat yang sesuai untuk berpotensi dikembangkan lebih lanjut sebagai carrier dalam sediaan farmasi.