BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Komponen kimia kayu sangat bervariasi, hal ini
dipengaruhi oleh faktor tempat tumbuh, iklim dan letaknya di dalam batang atau
cabang. Pada komponen kimia kayu terdiri dari selulosa, hemiselulosa, lignin
dan zat eksraktif masing-masing sangat dbutuhkan oleh tumbuhan.
Tumbuh-tumbuhan
yang mengandung selulosa cukup melimpah di Indonesia dan merupakan sumber alam
yang dapat diperbaharui dengan pembudidayaan.Selulosa merupakan komponen yang
mendominasi karbohidrat yang berasal dari tumbuh-tumbuhan hampir mencapai 50%,
karena selulosa merupakan unsur struktural dan komponen utama bagian yang
terpenting dari dinding sel tumbuh-tumbuhan. Selulosa merupakan β-1,4 poli
glukosa, dengan berat molekul sangat besar. Unit ulangan dari polimer selulosa
terikat melalui ikatan glikosida yang mengakibatkan struktur selulosa linier.
Keteraturan struktur tersebut juga menimbulkan ikatan hidrogen secara intra dan
intermolekul.
Hemiselulosa merupakan suatu polisakarida lain yang
terdapat dalam tanaman dan tergolong senyawa organik. Casey (1960) menyatakan
bahwa hemiselulosa bersifat non-kristalin dan tidak bersifat serat, mudah
mengembang karena itu hemiselulosa sangat berpengaruh terhadap bentuknya
jalinan antara serat pada saat pembentukan lembaran, lebih mudah larut dalam
pelarut alkali dan lebih mudah dihidrolisis dengan asam.
Lignin adalah komponen penyusun utama dari dinding sel
tumbuhan dan beberapa algae. Lignin juga masih berikatan erat dengan selulosa
dan hemiselulosa. Komponen ini merupakan komponen rantai atau cabang panjang
yang terbentuk di dalam dinding sel. Keberadaan lignin sangat melimpah di alam
yang mana merupakan komponen polimer organic kedua terbanyak di bumi setelah
selulosa. Struktur dari lignin adalah kompleks, tidak teratur, acak, dan
penyusun utamanya dari senyawa aromatic, yang mana menambah elastisitas matrik
selulosa dan hemiselulosa. Akibat dari kekompleksan inilah lignin merupakan
komponen linoselulosa yang sulit untuk dipecah. Hal ini dikarenakan struktur
kristal pada lignin lebih tinggi daripada selulosa dan hemiselulosa.
Zat ekstraktif adalah zat yang mudah larut dalam
pelarut seperti: eter, alcohol, bensin dan air. Jumlah zat ekstraktif rata-rata
3 – 8%, dari berat kayu karing tanur. Termasuk di dalamnya minyak-minyakan, resin,
lilin, lemak, tannin, gula, pati dan zat warna. Zat ekstraktif tidak merupakan
bagian struktur dinding sel, tetapi terdapat dalam rongga sel.
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian Dari
Selulosa
Selulosa adalah
zat penyusun tanaman yang jumlahnya banyak, sebagai material struktur dinding
sel semua tanaman.Selulosa adalah karbohidrat utama yang disintesis oleh
tanaman dan menempati hampir 60% komponen penyusun struktur kayu. Selulosa
merupakan serat-serat panjang yang bersama-sama hemiselulosa, pektin, dan
protein membentuk struktur jaringan yang memperkuat dinding sel tanaman. Jumlah
selulosa di alam sangat berlimpah sebagai sisa tanaman atau dalam bentuk sisa
pertanian seperti jerami padi, kulit jagung, gandum,kulit tebu dan lain-lain
tumbuhan.
Secara kimia, selulosa merupakan senyawa polisakarida
yang terdapat banyak di alam.Bobot molekulnya tinggi, strukturnya teratur
berupa polimer yang linear terdiri dari unit ulangan β-D-Glukopiranosa.
Karakteristik selulosa antara lain muncul karena adanya struktur kristalin dan
amorf serta pembentukan mikro fibril dan fibril yang pada akhirnya menjadi
serat selulosa. Sifat selulosa sebagai polimer tercermin dari bobot molekul
rata-rata, polidispersitas dan konfigurasi rantainya. Sebagai sumber serat,
batang pisang cukup potensial untuk di kembangkan menjadi pulp karena memiliki
kandungan selulosa yang cukup tinggi
Selulosa hampir sama dengan amilosa yaitu sama-sama
polimer berantai lurus hanya saja berbeda pada jenis ikatan glukosidanya.
Selulosa bila dihidrolisis oleh enzim selobiase yang cara kerjanya serupa
denga beta- amilase akan menghasilkan dua molekul glukosa dari ujung rantai
sehingga dihasilkan selobiosa beta-1,4 - G-G.
Beberapa molekul selulosa akan membentuk mikrofibril dengan diameter 2-20 nm dan panjang 100-40000
nm yang sebagian berupa daerah teratur (kristalin) dan diselingi daerah amorf
yang kurang teratur. Beberapa mikrofibril membentuk fibril yang akhirnya
menjadi serat selulosa. Selulosa memiliki kekuatan tarik yang tinggi dan tidak
larut dalam kebanyakan pelarut. Hal ini berkaitan dengan struktur serat dan
kuatnya ikatan hidrogen.
Hemiselulosa
Hemiselulosa adalah polisakarida pada dinding sel
tanaman yang larut dalam alkali dan menyatu dengan selulosa. Hemiselulosa
terdiri atas unit D-glukosa, D-galaktosa,D-manosa, D-xylosa, dan L-arabinosa
yang terbentuk bersamaan dalam kombinasi dan ikatan glikosilik yang
bermacam-macam. Hemiselulosa terdapat bersama-sama dengan selulosa dalam
struktur daun dan kayu dari semua bagian tanaman dan juga dalam biji tanaman
tertentu. Hemiselulosa yang terhidrolisis akan menghasilkan heksosa, pentosa
dan asam uronat. Hemiselulosa dihidrolisa oleh jasad renik dalam saluran
pencernaan dengan enzim hemiselulase, hasil akhir fermentasinya adalah VFA.
Jumlah hemiselulosa biasanya antara 15-30% dari berat
kering bahan lignoselulosa. Hemiselulosa mengikat lembaran serat selulosa
membentuk mikrofibril yang meningkatkan stabilitas dinding sel. Hemiselulosa
juga berikatan silang dengan lignin membentuk jaringan kompleks dan memberikan
struktur yang kuat.
Lignin
Lignin merupakan salah satu komponen kimia penyusun
kayu selain dari selulosa, hemiselulosa dan ekstraktif. Lignin adalah
gabungan beberapa senyawa yang hubungannya erat satu sama lain, mengandung
karbon, hidrogen dan oksigen, namun proporsi karbonnya lebih tinggi dibanding
senyawa karbohidrat.Sifat kimia lignin yang penting untuk diketahui
diantaranya adalah kadar lignin dan reaktifitasnya. Metode Klason merupakan
prosedur umum yang digunakan dalam penentuan kadar lignin. Prosedur ini
memisahkan lignin sebagai material yang tidak larut dengan depolimerisasi
selulosa dan hemiselulosa dalam asam sulfat 72% yang diikuti oleh hidrolisis
polisakarida terlarut dalam asam sulfat 3% yang dipanaskan. Bagian dari lignin
yang larut menjadi filtrat disebut lignin terlarut asam.
Lignin terlarut asam merupakan parameter yang dapat
menunjukkan tingkat reaktivitas monomer penyusun polimer lignin. Lignin
terlarut asam juga sangat penting untuk dianalisis mengingat hubungannya dengan
kandungan lignin dan proses pulping. Lignin terlarut asam merupakan bagian dari
kandungan total lignin dalam kayu, akan tetapi seringkali diabaikan karena
jumlahnya yang relative kecil khususnya pada jenis softwood.
Lignin adalah
salah satu komponen utama sel tanaman, karena itu lignin juga memiliki dampak
langsung terhadap karakteristik tanaman. Misalnya saja, lignin sangat
berpengaruh pada proses pembuatan pulp dan kertas. Kebutuhan bahan kimia untuk
‘memasak’ kayu dihitung berdasarkan kandungan ligninnya. Kandungan lignin pada
pakan ternak ruminansia sangat perpengaruh pada kemudahan pakan itu untuk
dicerna. Pakan yang rendah kandungan ligninnya mudah dicerna oleh binantang.
Tapi, kalau pakan yang diberikan terlalu banyak kandungan ligninnya, ternak
bisa ‘mencret’.
Di alam
keberadaan lignin pada kayu berkisar antara 25-30%, tergantung pada jenis kayu
atau faktor lain yang mempengaruhi perkembangan kayu. Pada
kayu, lignin umumnya terdapat di daerah lamela tengah dan berfungsi pengikat
antar sel serta menguatkan dinding sel kayu. Kulit kayu, biji, bagian
serabut kasar, batang dan daun mengandung lignin yang berupa substansi kompleks
oleh adanya lignin dan polisakarida yang lain. Kadar lignin akan bertambah
dengan bertambahnya umur tanaman.
Eksraktif
Zat ekstraktif merupakan komponen non-struktural pada
kayu dan kulit tanaman terutama berupa bahan organik yang terdapat pada lumen
dan sebagian pada dinding sel. Dengan menggunakan air dingin atau panas dan
bahan pelarut organik netral seperti alkohol atau eter maka dapat dilakukan
ekstraksi. Jumlah dan jenis zat ekstraktif terdapat tanaman tergantung pada
letaknya dan jenis tanaman. Pada kayu konvensional, zat ekstraktif banyak
terdapat pada kayu teras. Getah, lemak, resin, gula, lilin, tanin, alkaloid
merupakan beberapa contoh zat ekstraktif. Selain bahan organik, pada kayu juga
terdapat bahan anorganik berupa mineral dan silika yang tidak larut dalam air
atau pelarut organik.
a. Zat
Eksraktif Larut dalam Air Panas, Zat ekstraktif larut dalam air panas yang
terdapat dalam batang kayu kelapa berkisar antara 3.75 ~ 8.92% dengan nilai
rataan 6.06%. Batang kelapa bagian atas dan bagian dalam banyak mengandung gula
dan pati sehingga proses ekstraksi tersebut membuat sebagian besar gula dan
pati akan terlarut. Ini menunjukkan bahwa bagian dalam batang kelapa terutama
pada ketinggian di atas 15 meter berpotensi untuk diekstraksi gulanya atau
dilakukan isolasi pati untuk dapat dimanfaatkan. Rojo et.al. (1988) menjelaskan
bahwa gula dari batang kelapa dapat dimanfaatkan sebagai bahan tambahan untuk
pakan ternak seperti lembu.
b. Zat
Eksraktif Larut dalam Alkohol Benzena, Zat ekstraktif yang dapat larut dalam
pelarut organik seperti larutan alkohol benzena antara lain lilin, lemak,
resin, minyak dan tanin serta komponen tertentu yang tidak larut dalam eter .
Zat ekstraktif yang larut dalam alkohol benzena pada batang kelapa berkisar
antara 1.88 ~ 8.79% dengan nilai rataan 5.11%. Hasil ini lebih tinggi dari
hasil penelitian Suwinarti (1993) yaitu sebesar 1.1 ~ 3.57% serta Anonim
(1985), Rojo et. al. (1988), Palomar (1990) dan Arancon (1997) dengan nilai
rataan 2.6% yang disebabkan perbedaan tempat tumbuh pohon. Secara longitudinal,
distribusi kandungan zat ekstraktif larut dalam alkohol benzena cenderung tidak
beraturan.Bahan non-tanin yang terdapat dalam batang kelapa yang utama adalah
lemak dan lilin karena menurut Sjöstrom (1998) lilin dan lemak merupakan
konstituen utama yang terdapat dalam sel-sel parenkim. Pada kayu kelapa,
parenkim merupakan jaringan dasar yang lebih banyak terdapat pada bagian atas
dan bagian dalam batang.
c. Zat Ekstraktif
Larut dalam NaOH 1%, Zat ekstraktif yang larut dalam NaOH 1% pada batang kelapa
mempunyai nilai tertinggi 33.61% dan terendah 18.76% dengan nilai rataan
21.04%. Pada Gambar 3 dapat dilihat bahwa distribusi zat ekstraktif larut dalam
NaOH 1% pada batang kelapa yang mempunyai kecenderungan berupa garis linier
positif. Ini berarti semakin ke atas dan ke dalam maka kandungannya akan
semakin tinggi. Secara longitudinal, persamaan regresinya adalah y = 0.8656x +
20.967 dengan nilai korelasi 0.890 (sangat signifikan) dengan nilai rataan
tertinggi sebesar 28.51% terdapat pada bagian ujung.
B.
Struktur Dari Selulosa, Hemiselulosa, Lignin Dan Eksraktif
Struktur Selulosa
 |
| Struktur selulosa |
Untuk struktur kimia selulosa terdiri dari unsur C, O, H yang
membentuk rumus molekul (C6H10O5)n,dengan ikatan molekulnya ikatan hidrogen
yang sangat erat.
Gugus fungsional dari rantai selulosa adalah
gugus hidroksil. Gugus – OH ini dapat berinteraksi satu sama lain dengan gugus
–O, -N, dan –S, membentuk ikatan hidrogen. Ikatan –H juga terjadi antara gugus
–OH selulosa dengan air. Gugus-OH selulosa menyebabkan permukaan selulosa
menjadi hidrofilik. Rantai selulosa memiliki gugus-H di kedua ujungnya. Ujung
–C1 memiliki sifat pereduksi. Struktur rantai selulosa distabilkan oleh ikatan
hidrogen yang kuat disepanjang rantai. Di dalam selulosa alami dari tanaman,
rantai selulosa diikat bersama-sama membentuk mikrofibril yang sangat
terkristal (highly crystalline) dimana setiap rantai selulosa diikat
bersama-sama dengan ikatan hydrogen
Di dalam jaringan pembuluh tanaman selulosa
disintesis oleh membran plasma dengan kompleks terminal roset (RTCs). RTCs
adalah struktur protein heksamerik, kira-kira 25 nm diameter, yang mengandung
enzim sintesa selulosa yang mensintesis rantai selulosa individu. Setiap
RTC mengapung di membran plasma sel dan “berputar” sebuah mikrofibril ke dalam
dinding sel.RTCs mengandung setidaknya tiga sintesis selulosa yang berbeda,
dikodekan oleh gen Cesa, dalam stoikiometri yang tidak diketahui. Salinan set
gen Cesa terlibat dalam biosintesis sel primer dan sekunder dinding. Selulosa
membutuhkan inisiasi sintesis rantai dan perpanjangan dan dua proses terpisah.
Cesa inisiat glukosiltransferase memulai polimerisasi selulosa dengan
menggunakan primer steroid, sitosterol-beta-glukosida, dan UDP-glukosa. Sintesa
selulosa menggunakan prekursor UDP-D-glukosa untuk memanjangkan pertumbuhan
rantai selulosa . Selulase mungkin berfungsi untuk membelah primer dari rantai
matang.
Dalam pembentukannya, tanaman membuat selulosa dari
glukosa, yang merupakan bentuk yang paling sederhana dan paling umum
karbohidrat yang ditemukan dalam tanaman. Glukosa terbentuk melalui proses
fotosintesis dan digunakan untuk energi atau dapat disimpan sebagai pati yang
akan digunakan kemudian. Selulosa dibuat dengan menghubungkan unit sederhana
banyak glukosa bersama-sama untuk menciptakan efek simpang siur rantai panjang,
membentuk molekul panjang yang digunakan untuk membangun dinding sel tanaman.
Walaupun
selulosa sifatnya keras dan kaku, namun selulosa dapat dirombak menjadi zat
yang lebih sederhana melalui proses cellulolysis. Cellulolysis adalah proses
memecah selulosa menjadi polisakarida yang lebih kecil yang disebut dengan
cellodextrins atau sepenuhnya menjadi unit-unit glukosa, hal ini merupakan
reaksi hidrolisis. Karena molekul selulosa terikat kuat antar satu molekul
dengan molekul lainya ,cellulolysis relatif sulit bila dibandingkan dengan
pemecahan polisakarida lainnya. Proses cellulolisis terjadi pada sistem
pencernaan sebagian hewan memamah biak ruminansia untuk mencerna makanan mereka
yang mengandung selulosa. Proses cellulolisis dibantu oleh enzim selulase
Enzim yang digunakan untuk membelah hubungan
glikosidik di glikosida hidrolisis selulosa termasuk endo-acting selulase dan
glucosidases exo-akting. Enzim tersebut biasanya dikeluarkan sebagai bagian
dari kompleks multienzim yang mungkin termasuk dockerins dan selulosa modul
mengikat.
Selulosa ialah polimer yang selari atau lurus dengan formula (C6H10O5)n. Polimer yang lurus adalah β-(1" type="#_x0000_t75"> 4)-D-glukopiranos dengan ikatan yang menstabilkan struktur selulosa.Serat selulosa adalah sangat halus dan fleksibel.
Selulosa ialah polimer yang selari atau lurus dengan formula (C6H10O5)n. Polimer yang lurus adalah β-(1" type="#_x0000_t75"> 4)-D-glukopiranos dengan ikatan yang menstabilkan struktur selulosa.Serat selulosa adalah sangat halus dan fleksibel.
Struktur fisikal selulosa
Seperti kanji,selulosa mencipta satu rangkaian panjang
hasil gabungan daripada beberapa ratus molekul glukosa.selulosa adalah kumpulan
polisakrida yang tersusun dalam susunan yang selari untuk membentuk selulosa
mikrofibril. Mikrofibril yang kecil diikat atau dibungkus bersama untuk
membentuk makrofibri.
Microfibrils selulosa adalah sangat kuat dan tidak
anjal kerana kehadiran ikatan hidrogen. Ahli-ahli kimia memanggil susunan ini sebagai
"habluran," bermaksud bahawa microfibrils mempunyai ciri-ciri hablur.
Molekul selulosa adalah tegar.
Selulosa Iα dan selulosa I β mempunyai kepanjangan
yang sama (1.043 nm merujuk kepada bahagian dalam hablur, 1.029 nm pada
permukaan luar) tetapi berbeza pada saiz. Selulosa Iα dan selulosa I β berubah
dengan membengkok semasa mikrofibril membesar.
Struktur selulosa dalam sel tumbuhan
Dalam dinding sel tumbuhan bebenang atau serat yang
terbentuk adalah serat selulosa. Terdapat dua jenis selulosa di dalam serat
selulosa iaitu selulosa mikrofibril dan selulosa makrofibril seperti acuan yang
berbentuk bebenang yang berkumpul bersama lain-lain sel polisakarida dan
protein dan membenarkan peredaran cecair di antara dinding sel dan pada seluruh
dinding sel. Susunan selulosa mikrofibril di antara polisakarida dan protein
menghasilkan ikatan yang kuat pada dinding sel tumbuhan.Dinding sel tumbuhan
menjalankan pelbagai fungsi diantaranya ialah menegarkan dinding sel.
Dinding sel melindungi bahagian dalaman sel tumbuhan.
Tidak seperti komponen dinding sel yang lain,yang mana proses sintesis berlaku
pada bahagian dalam sel tumbuhan,selulosan disintesiskan di atas permukaan
dinding sel.Berada di antara plasma membran tumbuhan ialah enzim yang dipanggil
selulosa sintetas yang bertindak mensintesiskan selulosa.Apabila selulosa
disintesiskan,satu terbitan baru akan wujud iaitu selulosa mikrofibril yang
berada pada permukaan dalam sel.Kemudian selulosa mikrofibril akan mengikat di
antara satu sama lain untuk membentuk selulosa makrofibril yang berada pada
permukaan tengah sel.Selulosa makrofibril membesar untuk membentuk serat yang
dinamakan serat selulosa.
Hemiselulosa
Jumlah
hemiselulosa biasanya antara 15-30% dari berat kering bahan lignoselulosa.
Hemiselulosa mengikat lembaran serat selulosa membentuk mikrofibril yang
meningkatkan stabilitas dinding sel. Hemiselulosa juga berikatan silang dengan
lignin membentuk jaringan kompleks dan memberikan struktur yang kuat.
 |
| Struktur Hemiselulosa |
Hemiselulosa - Senyawa Penyusun Dinding Sel
Sel-sel yang hidup, dindingnya mengandung banyak air,
karena itu dinding sel tampak menggelembung. Dinding sel tumbuhan yang telah
dewasa terdiri dari banyak bahan penyusun seperti pektin, selulosa,
hemiselulosa, mannan, galaktan, kitin, lignin, suberin, kutin, lilin, serta
bahan-bahan atau senyawa anorganik lainnya.
Beberapa
monomer penyusun hemiselulosa
Beberapa monomer penyusun selulosa adalah D-glukosa, ditambah dengan
beberapa monosakarida yang terikat dengan rantai sebagai cabang atau mata rantai
seperti D-mannosa, D-galaktosa, D-fruktosa, dan pentosa seperti D-xilosa dan
D-arabinosa. Senyawa hemiselulosa berperan sebagai senyawa pengisi ruang antar
serat-serat selulosa dan bersifat non-kristalin pada dinding sel tumbuhan.
Perbedaan yang sangat tampak pada senyawa selulosa dengan senyawa hemiselulosa
adalah bahwa hemiselulosa mudah sekali larut dalam asam, sedang selulosa
sebaliknya.
Hemiselulosa terdiri dari molekul-molekul heksosan dan pentosan. Apabila
kepada senyawa hemiselulosa diberi larutan ZnCl2, kemudian
ditambahkan yodium (I), maka akan muncul warna biru. Selain sebagai penguat
dinding sel, hemiselulosa juga dapat berfungsi sebagai makanan cadangan dalam
sel tumbuh-tumbuhan.
Lignin
 |
| Struktur Lignin |
Beberapa
usulan model struktur kimia lignin telah dikembangkan oleh beberapa ahli.
Berikut ini struktur lignin yang pernah diusulkan Freudenberg (1965) Glasser
and Glasser (1975), Alder (1977) Struktur lignin dapat dilihat pada Gambar 3.
Lignin sering digolongkan sebagai karbohidrat karena hubungannya dengan selulosa
dan hemiselulosa dalam menyusun dinding sel, namun lignin bukan karbohidrat. Hal
ini ditunjukkan oleh proporsi karbon yang lebih tinggi pada lignin (Suparjo et
al., 2008a).Pengerasan dinding sel kulit tanaman yang disebabkan oleh
lignin menghambat enzim untuk mencerna serat dengan normal. Hal ini merupakan
buktibahwa adanya ikatan kimia yang kuat antara lignin, polisakarida
tanaman dinding sel yang menjadikan komponen-komponen ini
tidak dapat dicerna oleh ternak
Komponen
penyusun dari lignin adalah monolignols coniferyl, sinaphyl, dan p-coumaryl
alkhohol yang saling berikatan membentuk struktur 3D (Douglas, 1996). Dalam
alam lignin bersifat hidrofobik yang mana lignin tahan terhadap air, sehingga
dinding sel tidak tembus air. Selain itu lignin tahan terhadap pertumbuhan
mikroorganisme dan dapat menyimpan lebih banyak energy matahari daripada
selulosa dan hemiselulosa.
Kandungan
lignin pada tumbuhan berbeda-beda, dimana kandungannya kadang lebih
besar/sedikit daripada hemiselulosa atau selulosa tergantung jenis, tipe sel,
dan tingkatan perkembangan dari jaringan dinding pohon tersebut. Dalam beberapa
referensi disebutkan jumlah lignin dalam struktur pohon sekitar 20 – 35%. Rumus
empiris dari lignin adalah C9H10O2(OCH3)n, dimana n adalah rasio CH3 dari grup
C9. Dengan kata lain struktur kimia dari lignin dapat berubah secara dramastis
yang membuat sulit untuk mendefinisikannya.
Dalam dunia
industry seperti proses hidrolisis enzimatik pada lignoselulosa (Mooney et al,
1998) dan industry pulp, lignin merupakan komponen yang tak diinginkan dalam
proses dan secara umum biasanya dihilangkan dengan pengolahan secara kimia.
Selain mengganggu kinerja dari enzim (Mansfield, 1999), lignin juga menyebabkan
ikatan balik pada selulosa yang mengakibatkan meningkatnya jumlah kebutuhan
enzim yang digunakan untuk hidrolisis (Lu et al, 2002). Ada 2 cara pretreatment
yang biasa digunakan untuk menghilangkan lignin yaitu dengan delignifikasi
oksidatif dan proses organosolv.
Pada proses delignifikasi oksidasi ini lignin dapat didegradasi dengan
menggunakan katallis enzim peroksida H2O2 (Azzam, 1989), sedangkan pada proses
organosolv lignin dalam bentuk cairan organic dapat didegradasi dengan
menggunakan katalis inorganic seperti asam sulfat H2SO4 atau HCl (Aziz and
Sarkanen, 1989). Selain pretreatment diatas ada pretreatment yang lain yang
dapat digunakan untuk mendegradasi lignin yaitu dengan oksidasi basah yaitu
memanaskan larutan lignoselulosa pada suhu 200OC dengan tekanan 10 – 12 bar O2.
C. Fungsi Dari Selulosa, Hemiselulosa, Lignin Dan
Eksraktif
Selulosa
Serat rami (Boehmeria nivea ini merupakan bahan
yang dapat diolah untuk kain fashion berkualitas tinggi dan bahan pembuatan
selulosa berkualitas tinggi (selulose α). Selulosa α berkualitas tinggi
merupakan salah satu unsur pokok pembuatan bahan peledak dan atau propelan (propellant)
yaitu isian dorong untuk meledakkan peluru. Kayu dan serat rami dapat
diolah menjadi pulp berkualitas tinggi sebagai bahan baku.
Selulosa
zantat Digunakan dalam pembuatan kain sutera tiruan, Untuk menghasilkan rayon
atau viscose dan selopan. pembuatan aneka jenis kertas Industri-indusri yang menggunakan selulosa sebagai bahan baku meliputi
industri kertas, industri yang memproduksi bahan penyerap (absorbent) seperti
popok bayi, kertas, tissue, pembalut wanita dan lain-lain. Industri yang
memproduksi Carboxy Methyl Cellulose (CMC) untuk digunakan pada industri
makanan dan industri memproduksi selulosa asetat dan selulosa nitrat sebagai
bahan plastik dan tekstil (rayon). Berbagai jenis kayu dapat juga dimanfaatkan
sebelum diolah untuk diambil selulosanya, misalnya : untuk keperluan bahan
bangunan seperti untuk lantai, dinding, pintu, kusen dan untuk bantalan rel
kereta api, tiang listrik, telepon, untuk alat musik, alat olahraga,
bagian-bagian kapal, bus, kereta api, aeromodelling dan lain-lain.
Pemanfaatan
Selulosa di bidang Pertahanan TNI sebagai komponen utama pertahanan
negara dalam melaksanakan tugas pokoknya, mempertahankan keutuhan wilayah NKRI
memerlukan berbagai jenis alat/sarana termasuk persenjataan.
sebagai bahan baku utama pembuatan propelan atau bahan
peledak. Sedangkan selulosa kualitas dibawahnya digunakan sebag Selain
dimanfaatkan untuk industri pulp, tekstil (rayon dan cotton), film dan
peralatan rumah tangga, selulosa juga dimanfaatkan untuk industri pembuatan
selulosa asetat.
Selulosa asetat digunakan sebagai membran ultra
filtrasi, pemisahan metanol - metil tersier butil ester, dan proses osmosis
balik dalam pengolahan limbah pelapisan logam (electroplating) bahan baku pada
industri kertas dan industri tekstil.
Turunan selulosa yang
dikenal dengan carboxymethyl cellulose (CMC) sering dipakai dalam industri
makanan untuk mendapatkan tekstur yang baik. Misalnya pada pembuatan es krim,
pemakaian CMC akan memperbaiki tekstur dan kristal laktosa yang terbentuk akan
lebih halus. CMC juga sering dipakai dalam bahan makanan untuk mencegah
terjadinya retrogradasi
Hemiselulosa
Fungsi hemiselulosa adalah sebagai penguat dinding sel
sebagaimana manfaat selulosa bagi dinding sel tumbuhan.Hemiselulosa memiliki
sifat non-kristalin dan bukan serat, mudah mengembang, larut dalam air, sangat
hidrofolik, serta mudah larut dalam alkali. Kandungan hemiselulosa yang tinggi
memberikan kontribusi pada ikatan antar serat, karena hemiselulosa bertindak
sebagai perekat dalam setiap serat tunggal. Pada saat proses pemasakan
berlangsung, hemiselulosa akan melunak, dan pada saat hemiselulosa melunak,
serat yang sudah terpisah akan lebih mudah menjadi berserabut
Lignin
Pada batang, lignin berfungsi sebagai bahan pengikat komponen
penyusun lainnya, sehingga suatu pohon bisa berdiri tegak (seperti semen pada
sebuah batang beton). lignin sangat berpengaruh pada proses pembuatan pulp dan
kertas. Kebutuhan bahan kimia untuk ‘memasak’ kayu dihitung berdasarkan
kandungan ligninnya. Kandungan lignin pada pakan ternak ruminansia sangat
perpengaruh pada kemudahan pakan itu untuk dicerna. Pakan yang rendah kandungan
ligninnya mudah dicerna oleh binantang. Tapi, kalau pakan yang diberikan
terlalu banyak kandungan ligninnya, ternak bisa ‘mencret’. Kandungan lignin
serupakan salah satu penghambat biokonversi lignoselulosa menjadi etanol.
Lignin melindungi selulosa, sehingga selulosa sulit untuk dihidrolisis
Eksraktif
Dumanaw (2003) menyatakan bahwa zat ekstraktif
memiliki peranan dalam kayu karena dapat mempengaruhi sifat keawetan, warna,
bau dan rasa sesuatu jenis kayu, dapat digunakan untuk mengenal sesuatu jenis
kayu, dapat digunakan sebagai bahan industri, dapat menyulitkan dalam
pengerjaan dan mengakibatkan kerusakan pada alat-alat pertukangan. Zat
ekstraktif yang bersifat racun menyebabkan ketahanan terhadap pelapukan kayu.
Hal ini dibuktikan bahwa ekstrak dari kayu teras lebih bersifat racun daripada
ekstrak dari kayu gubal pada pohon yang sama. Serta, ketahanan terhadap
pelapukan kayu teras akan berkurang jika diekstraksi dengan air panas atau
dengan pelarut organik (Syafii et al., 1987).Zat ekstraktif memiliki arti yang
penting dalam kayu karena: Dapat mempengaruhi sifat keawetan, warna, bau dan
rasa sesuatu jenis kayu.Dapat digunakan untuk mengenal sesuatu jenis kayu.Dapat
digunakan sebagai bahan industry.Dapat menyulitkan dalam pengerjaan dan
mengakibatkan kerusakan pada alat-alat pertukangan.
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Selulosa
merupakan pembentuk struktur dinding sel tumbuhan. Selulosa bersifat tidak
dapat dicerna oleh manusia sehingga berfungsi sebagai sumber serat yang
membantu memperlancar defakasi.
Hemiselulosa adalah polisakarida pada dinding sel
tanaman yang larut dalam alkali dan menyatu dengan selulosa, berfungsi sebagai
penguat dinding sel tumbuhan.
Lignin adalah gabungan beberapa senyawa yang
hubungannya erat satu sama lain, mengandung karbon, hidrogen dan oksigen, namun
proporsi karbonnya lebih tinggi dibanding senyawa karbohidrat, berfungsi
sebagai pengikat antara komponen yang lainya.
Zat eksraktif merupakan komponen non-struktural pada
kayu dan kulit tanaman terutama berupa bahan organik yang terdapat pada lumen
dan sebagian pada dinding sel yang berfungsi sebagai sifat pengawet.
B.
Saran
Komponen kimia kayu sangat bervariasi, hal ini
dipengaruhi oleh faktor tempat tumbuh, iklim dan letaknya di dalam batang atau
cabang. Pada komponen kimia kayu terdiri dari selulosa, hemiselulosa, lignin
dan zat eksraktif masing-masing sangat dbutuhkan oleh tumbuhan. Maka dari itu
komponen kimia kayu ini perlu ada pada tumbuhan karena dapat memberikan fungsi
yang begitu banyak pada tumbuhan itu sendiri.
0 komentar:
Post a Comment