KADAR SELULOSA DALAM TUMBUHAN
1. DEFINISI DAN PENGERTIAN SELULOSA
Selulosa adalah polisakarida yang terdiri dari rantai linier li nier dari beberapa ratus hingga lebih dari sepuluh ribu ikatan β(1→4) unit D-glukosa. D -glukosa. 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, 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 gandum,kulit tebu dan lain-lain tumbuhan. 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. 2. SIFAT SELULOSA
Selulosa Alkali Bahan utama yang digunakan untuk menghasilkan produk selulosa ether dan selulosa zantat. zantat. Selulosa bertindak balas balas dengan 12-18% NaOH NaOH untuk menghasilkan alkali selulosa. Struktur selulosa akan rusak apabila ikatan hidrogen rusak. Alkali selulosa digunakan dalam pelbagai industri asas kimia seperti dalam pembuatan pulpa dan kertas.tekstil dan detergen. a) Selulosa Ester Nitroselulosa b) Selulosa asetat c) Selulosa zantat Nitroselulosa dihasilkan dengan menggunakan sulfuric/asid nitric atau asid sulfuric/potassium nitrat.Kapas yang digunakan untuk menghasilkan menghasilkan nitroselulosa
ialah kapas selulosa.Selulosa dicampur bersama dengan asid nitrat,setelah selulosa dinitratkan ianya dibasuh dan dikeringkan. a) Selulosa aseta b) Organik ester c) Sintetik fiber Selulosa asetat merupakan sebatian kimia buatan yang digunakan dalam filem fotografi. Secara kimia, selulosa asetat adalah ester dari asid asetat dan selulosa. Sebatian ini pertama kali dibuat pada tahun 1865. Selain filem fotografi, sebatian ini juga digunakan digunakan sebagai komponen komponen dalam bahan pelekat, serta sebagai serat sintetik.Filem sintetik.Filem fotografi yang terbuat dari asid asetat pertama kali diperkenalkan pada 1934, menggantikan selulosa nitrat yang sebelumnya menjadi kebiasaan. Kelemahan filem selulosa nitrat adalah sebatian tersebut tidak stabil tidak stabil dan mudah sekali terbakar. Apabila terjadi hubungan dengan oksigen, filem selulosa asetat menjadi rosak dan tidak dapat digunakan lagi, serta melepaskan asid asetat. Fenomena ini disebut "sindrom cuka", kerana asid asetat merupakan bahan utama dalam cuka. Sejak dekade 1980-an, filem dari poliester (sering juga disebut dengan nama komersial dari Kodak Estar) mulai menggantikan filem dari selulosa asetat, terutama untuk tujuan pengarkiban. Sebelum munculnya poliester, filem selulosa asetat juga dipakai pada pita magnet. Sekarang selulosa asetat masih digunakan dalam beberapa hal, misalnya negatif filem. negatif filem. Molekul selulosa akan membentuk mikrofibril 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.
3. SERAT SELULOSA
Serat tumbuhan/serat pangan biasanya tersusun atas selulosa, semiselulosa, dan kadang-kadang kadang-kadang mengandung pula lignin. Sifat umum serat yang dari selulosa adalah mudah menyerap air (higroskopis), mudah kusut, dan jika dilakukan uji pembakaran menimbulkan bau dan arang seperti terbakar. Contoh dari serat jenis i ni yaitu katun dan kain rami. Serat tumbuhan digunakan sebagai bahan pembuat kertas dan tekstil.
Serat selulosa dapat berasal dari : A.
Batang, seperti : serat flax (linen), henep, jute, kenaf, kenaf, sunn, sunn, rami, dll
B.
Buah, seperti : serat serabut kelapa
C.
Daun, seperti : Abaca (Manilla), henequen dan sisal
D.
Biji, seperti : serat kapas dan kapok
Berikut adalah serat-serat yang berasal dari serat selulosa :
A.
Serat Flax
Flax adalah serat yang diambil dari batang Linum Usitatissium. Tinggi tanaman flax 1-1,25 meter dengan diameter batangnya kira-kira 0,25-0,38 cm. Flax adalah tanaman tahunan yang dapat tumbuh disegala cuaca dan keadaan tanah. Panenan tanaman flax dikerjakan dengan cara mencabut m encabut tanaman dengan tangan ataupun dengan mesin. Serat-serat batang flax berkelompok menjadi satu dibawah kulit batang. Masing-masing serat dipadukan oleh zat yang disebut pectin, malam dan gon. Untuk menguraikannya, maka pectin tersebut harus dilarutkan dengan pertolongan bakteri pembusuk. Peristiwa ini disebut pembusukan/retting. Pembusukan merupakan merupakan suatu proses yang sangat penting dalam produksi flax. Proses ini dapat dilakukan dipeladangan yang disebut pembusukan embun, dan di sungai atau di tangki-tangki yang diberi bakteri. Proses pemisahan serat merupakan proses memisahkan bagian kayu dengan kelompok serat. Batang dilakukan pada rol-rol bergerigi sehingga batang patah-patah dan bagian kayunya dipisahkan secara mekanik. Selanjutnya serat disisir kayu atau baja untuk memisahkan serat pendek dan membuat seratnya lebih terasa lembut. Tetapi karena sifat serat flax senang berkumpul berkumpul maka beberapa bagian akan patah dan lainnya akan memberikan benang yang tidak rata, yakni satu bagian benang yang tebal dan bagian lainnya tipis. Ini merupakan karakteristik kain dari sert flax.
Kumpulkan serat flax yang panjang disebut line. Sifat Serat Flax •
Serat flax lebih kuat dibandingkan serat selulosa lainnya, tetapi kurang elastic dan
kurang lemas. •
Moisture regain 7-8% (pada kondisi standar)
•
Komposisi serat flax dua kali serat kapas.
•
Mudah kusut, karenanya ketika dala penyetrikaan pen yetrikaan harus dalam keadaan lembab
•
Pegangan, kekuatan dan bundle serat yang menebal dan menipis sehingga dapat
memberikan tekstur tertentu pada kainnya. •
Serat flax berwarna keabu-abuan jika proses pembusukan dilakukan dengan
embun, tetapi warna menjadi kekuning-kuningan dengan proses pembusukan dengan air. Serat ini digunakan untuk kain pakaian tekstil dan lenan rumah tangga, seperti benang jahit, jala dan pipa pemadam kebakaran.
B.
Kapas
Serat kapas dihasilkan dari rambut biji tanaman yang termasuk dalam jenis Gossypium, ialah : Gossypium arboreum (berasal dari India ) Gossypium herbarium (asal tidak jelas) Gossypium barbadense barbadense (berasal dari Peru) Gossypium hirsutum (berasal dari Meksiko) Spesies yang kemudian berhasil dan dikembangkan menjadi tanaman industri adalah gossypium hirsutum yang kemudian dikenal sebagai kapas upland atau kapas Amerika, kapas ini sekarang merupakan 87% dari produksi kapas dunia. Berdasarkan panjang dan kehalusan serat, kapas yang diperdagangkan dalam tiga kelompok, yaitu kapas serat panjang,medium dan pendek.
Kapas serat panjang Termasuk dalam kelompok ini adalah serat kapas 1½ inci, misalnya kapas Mesir dan kapas Sea Island. Kapas kelompok ini biasanya dipakai untuk benang dan kain yang sangat halus.
Kapas serat medium Termasuk dalam kelompok ini adalah kapas medium yang lebih kasar dan lebih pendek dengan dengan panjanf staple ½ - 1 3/8 inci, misalnya kapas upland. upland.
Kapas serat pendek Termasuk dalam type ini adalah kapas-kapas yang pendek, kasar dan tidak berkilau dengan panjang staple 3/8 – 3/8 – 1 1 inci, misalnya kapas India, Cina dan sebagian kapas Timur Tengah, Eropa Tenggara dan Afrika Selatan. Komposisi serat kapas : Selulosa ......................................... ............................................ ... 94% Protein .......................................... .............................................. .... 1,3% Pektat ......................................... ................................................ ....... 1,2% Lilin ............................................. .................................................. ..... 0,6% Abu ........................................... .................................................. ....... 1,2% Pigmen zat lain ................................ ................................ 1,7%
Sifat kapas •
Mulur kapas rata-rata 7%
•
Moisture regain 8,5
•
Berat jenis 1,50-1,56 indeks bias kapas 1,53
•
Akan menguning jika dalam suhu 140 C pemanasan yang lama.
C.
Serat Henep
Henep adalah serat yang diperoleh dari batang tanaman Cannabis sativa. Serat henep telah digunakan sejak zaman pra sejarah di Asia dan Timur Tengah. Saat ini negara utama penghasil henep adalah Rusia, Italia dan Yugoslavia. Tanaman Henep menghasilkan cairan yang mengandung narkotik marijuana, sehingga dibeberapa daerah penanaman henep dilarang. Tanaman Henep adalah tanaman t anaman tahunan, yang batangnya mempunyai ukuran diameter 1,25 cm, tingginya 2,5-3 meter. Henep tumbuh ditanah lumpur berpasir yang cukup subur, gembur dan dapat mengalirkan air dengan baik.
Penanaman dalam bentuk biji, dalam bentuk barisan. Penuaian dilakukan apabila daun bagian bawah mulai menguning yaitu 80-90 hari. Pembusukan dapat dilakukan dengan cara pembusukan embun, pembusukan air atau pembusukan pembusukan salju. Setelah dibusukkan kemudian batang dikeringkan seperti halnya pada serat flax. Sifat serat Henep : •
Komposisinya : 75% selulosa, 17% hemi-selulosa, 0,9% pectin, 3,6% li gnin, zat-
zat yang larut dalam air 2,7%, lilin 0,8%. •
Warnanya sangat muda dan berkilau, tetapi pada umumnya serat berwarna abu-
abu pucat kekuning-kuningan, kehijau-hijauan kehijau-hijauan atau coklat, bergantung pada cara pemisahannya. •
Kekuatan serat henep sama dengan serat flax.
Henep digunakan untuk tali-temali, karung dan kanvas.
D.
Serat Jute
Jute adalah serat yang didapat dari kulit batang tanamanan Corchorus capsularis dan Corchorus olitorius. Serat jute telah dikenal sejak zaman Mesir kuno, dan berasal dari India dan Pakistan. Tanaman jute yang ditanam untuk diambil seratnya mempunyai batang kecil, tinggi lurus. Tinggi pohon jute antara 1,5 meter-4,8 meter dan diameter batang 1,25 cm-2 cm. Daun-daunnya terutama terdapat pada bagian atas pohon. Komposisi serat jute : Selulosa ......................................... ............................................................... ......................... ... 71% Lignin .............................................. .................................................................... ........................ 13% Hemi selulosa ......................................................... ......................................................... 13% Pektin ........................................... ................................................................. .......................... .... 0,2% Zat-zat lain yang larut dalam air ............................ 2,3% Lemak dan lilin ........................................... ...................................................... ........... 0,5%
Sifat serat jute •
Serat jute mempunyai kekuatan dan kilau sedang, tetapi mulurnya sangat rendah
dan etas.
•
Seratnya kasar sehingga membatasi kehalusan benang
•
Higroskopis
•
Moisture regain 12,5% Penggunaan Penggunaan serat jute sebagai bahan pembungkus dan karung, sebagai tekstil t ekstil
industri pelapis permadani, isolasi listrik, tali-temali, terpal, dan bahan untuk atap. Tetapi untuk jenis makanan tertentu jute tidak baik dipergunakan sebagai sebagai bahan pembungkus pembungkus karena bulu-bulu yang putus akan mengotori makanannya.
E.
Rosela (Java Jute)
Rosela adalah serat yang diambil dari tanaman Hibiscus sabdariffa. Terdapat di Indonesia (Jawa tengah dan Jawa timur), india, Bangladesh, Filipina. Bentuk yanaman rosella sama seperti kenaf. Batang dan daunnya berwarna hijau tua sampai kemerahan dan bunganya putih krem sampai kuning. Serat rosella berwarna krem sampai putih perak, berkilau dengan kekuatan yang cukup baik. Panjang serat antara 90-150 cm, dengan diameter 10-32 u . Kekuatanya Kekuatanya serat ini lebih rendah daripada serat jute. Serat rosella digunakan untuk karung pembungkus gula dan beras.
F.
SUNN
Serat sun adalah serat yang didapat dari batang tanaman Crotalaria Juncea. Negara penghasil penghasil sunn adalah India dan Pakistan. Tanaman sunn tingginya 2,5-3 meter dan diameternya 1,25-1,8 cm. Seratnya berwarna sangat muda dan berkilau. Komposisi serat sunn adalah : Selulosa ........................................ ............................................ .... 80% Pectin ............................................ ................................................ .... 6,4% Zat-zat yang larut dalam air ............. 2,8% Air ........................................ .................................................... ............ 9,6% Lilin dan lemak l emak ................................ ................................ 0,6% Abu .......................................... .................................................. ........ 0,6% Serat sunn tahan terhadap jamur dan mikroorganisme. Penggunaannya untuk talitemali, kertas, jala, dan karung.
G.
Serat Kenaf
Serat kenaf adalah serat yang diambil dari batang tanaman Hibiscus cannabinus. cannabinus. Negara penghasil kenaf India dan Pakistan. Tinggi batang kenaf 2,5-3,75 meter dan diameter 1,25 cm. Serat ini berwarna sangat muda dan berkilau seperti jute. Kekuatannya Kekuatannya sama sseperti sseperti jute. Kenaf digunakan digunakan untuk tali-temali, tali-temali, kanvas, dan karung.
H.
Serat Rami
Rami adalah serat yang diperoleh dari batang tanaman Boehmeria nivea. Rami telah digunakan sejak 5000-3300 sebelum masehi didaerah China sebagai pembungkus pembungkus mummy. Negara penghasil p enghasil rami adalah China, Taiwan, Filipina, Jepang dan Amerika serikat. Pohon rami mempunyai batang yang tinggi, kecil dan l urus dengan tinggi batang 1,5-2,5 meter dan diameter 1,25-2. Rami merupakan m erupakan tanaman yang berumur panjang. Komposisi serat rami adalah : Selulosa ......................................... ................................................... .......... 75% Hemi selulosa .......................................... .......................................... 16% Pectin .......................................... ....................................................... ............. 2% Lignin .............................................. ...................................................... ........ 0,7% Zat-zat yang larut dalam air .................... 6% Lilin dan lemak ....................................... ....................................... 0,3%
Serat rami berwarna sangat putih, berkilau dan tidak berubah warnanya karena sinar matahari. Serat rami tahan terhadap bakteri dan jamur. Kekuatan seratnya lebih tinggi dibandingkan dengan serat alam lainnya yaitu 3-9gr/denier. Mulurnya 3-4%. Serat rami bersifat getas karenanya dalam bentuk kain mudah sobek, dan serat ini tidak mudah mengkeret. Serat rami digunakan sebagai jala, kanvas, tali temali.
I.
Melon
Melon merupakan tanaman buah semusim yang termasuk dalam famili Cucurbitaceae. Melon berasal dari
Lembah Panas Persia atau daerah Mediterania
yang merupakan perbatasan perbatasan antara Asia Barat dengan Eropa dan Afrika. Tanaman ini menyebar luas ke Iran, Uzbekistan, Afghanistan, India, Spanyol, Cina dan Jepang. Melon telah dibudidayakan sejak zaman kuno dan mulai dikenalkan di Eropa pada abad ke-15. Bangsa Perancis pada masa raja Charles VIII membawa melon ke negara mereka dari Noples, setelah kunjungan beliau dari Itali pada t ahun 1495. Pada abad ke-14 melon dibawa ke Amerika oleh Colombus dan akhirnya ditanam l uas di Colorado, California, dan Texas. Akhirnya melon tersebar ke seluruh penjuru dunia terutama di daerah tropis dan subtropis termasuk Indonesia. Komposisi serat melon adalah : Selulosa .......................................... ................................................... ......... 63% Hemi selulosa .......................................... .......................................... 19% Pectin ........................................... ....................................................... ............ 1,5% Lignin ................................................ ...................................................... ...... 0,9% Zat-zat yang larut dalam air .................... 8% Lilin dan lemak ....................................... ....................................... 0,1%
J.
Urena
Urena adalah serat yang didapat dari tanaman Urena lobata. Negara penghasil urena adalah Congo, Brazilia dan Madagaskar. Tanaman ini bercabang sedikit dibagian puncaknya puncaknya dan tingginya 3-3,6 meter. Dengan diameter 1,25-1,8 cm. Serat urena berwarna putih agak krem berkilau, halus, lembut l embut dan fleksibel. Serat urena digunakan untuk karung.
K.
Abaka
Serat abaka adalah serat yang diperoleh dari daun tanaman Musa Textilis, salah satu anggota keluarga pisang, yang berasal dari Filipina. Serat daun terdiri dari kelompok-kelompok sel yang ujung-ujungnya ujung-ujungnya saling menempel membentuk benang sepanjang daun. Serat-serat tersebut diikat oleh
lapisan sel daun dan oleh getah serta lilin serat. Fungsi serat dalam tanaman ini adalah untuk memberikan kekuatan dan kekakuan pada daun. Tanaman Abaka Tinggi tanaman Musa textiles antara 4,5=7,5 meter. Batangnya berdiameter 5 cm dan tidak mengandung serat. Batang tersebut dikelilingi oleh pelepah-pelepah daun yang lebar yang saling menumpuk, berbentuk seperti mahkota. Daun muda keluar dari tengah-tengah tanaman. Diameter batang keseluruhan 12,5-30 cm. Pelepah daun mengandung serat lebarnya 20cm-30cm dan panjangnya 1,5-2,5 meter.
Sifat serat abaka Serat abaka berkilau berwarna putih sampai kuning gading, krem dan coklat muda atau bahkan sampai kehitaman bergantung pada varietas serta letak pelepah batangnya. batangnya. Serat abaka mempunyai kekuatan yang tinggi, tahan t ahan tekukan, dan tahan terhadap air laut. Komposisi serat abaka Selulosa ......................................... ............................................ ... 70% Pectin ......................................... ................................................ ....... 0,6% Hemi selulosa ................................... ................................... 22% Lignin ............................................... ............................................... 6% Lilin ............................................. ................................................. .... 0,2% Zat-zat lain yang larut dalam air ..... 1,8%
Serat abaka digunakan sebagai tali temali. Di filipina serat ini digunakan sebagai pakaian ningrat atau kebesaran, dengan model pakaian wanita pada umumnya berbentuk bolgoun.
L.
Kapok
Kapok adalah serat biji yang diperoleh dari buah pohon kapok (Ceiba petandra). Tanaman kapok ditanam di Asia Tenggara dan Indonesia terutama di Jawa. Panjang serat kapok berkisar antara 0,75-3 cm dan berdiameter 30-36u. Serat berwarna coklat kekuning-kuningan, mengkilap dan sangat ringan, dengan berat jenis
0,04. Bentuk penampang melintang serat kapok bulat lonjong dengan lumen yang lebar dan dindingnya sangat tipis. Bentuk membujur serat kapok seperti silinder yang meruncing ke arah ujungnya. Komposisi kapok terdiri dari selulosa 64% dan komponen-komponen yang lain terutama adalah lignin dan pantosa (hemi selulosa). Serat kapok mempunyai dinding yang sangat tipis, seratnya sangat lembut, rapuh dan tidak elastis. Kapok mempunyai mempunyai sifat mengambang yang sangat besar dan melenting (resilience) ( resilience) yang baik, bebas hama, tetapi sangat mudah terbakar. Karena serat kapok bersifat rapuh dan tidak elastis, maka serat ini tidak dapat dipintal dan tidak dapat dipergunakan sebagai sebagai bahan pakaian. Sifat mengambang yang sangat besar menyebabkan kapok sangat baik untuk digunakan sebagai pengisi pelampung penyelamat, dan bantal kasur. Disamping itu biji kapok dapat diperas untuk diambil minyaknya untuk membuat sabun, sedangkan sisa pemerasnya (bungkil) dapat dipergunakan untuk pupuk dan makanan tenak.
M.
Sisal
Sisal adalah serat yang didapat dari daun tanaman t anaman Agavensi Agavensi salana. Negara penghasil sisal adalah Brazilia, Haiti, Mozambique dan Angola. Tanaman sisal mempunyai batang dengan diameter kira-kira 40 cm dan t inggi 90 cm dengan daun berbentuk seperti bilah pedang, tumbuh langsung dari batang membentuk susunan seperti bunga mawar. Daun dewasa berwarna keabu-abuan sampai hijau gelap dengan panjang 120-180cm dan lebar kira-kira 7,5cm pada bagian dasar dan 10-17,5cm dibagian yang paling lebar serta meruncing dibagian ujungnya. Tanaman dapat dituai kira-kira setelah berumur 3 tahun dan dapat menghaslkan serat sampai 7-8tahun. Pemisahan serat dilakukan dengan decortication. Setekah dipisahkan serat dicuci untuk menghilangkan kotoran-kotoran, keudian dikeringkan dibawah sinar matahari. Serat sisal kaku. Sisal mempunyai kekuatan yang baik dan tahan terhadap air laut.
Komposisi serat sisal
Selulosa ......................................... ............................................ ... 73% Pectin ......................................... ................................................ ....... 0,9% Hemi selulosa ................................... ................................... 13% Lignin ............................................... ............................................... 11% Lilin dan lemak ................................ ................................ 0,4% Zat-zat lain ....................................... ....................................... 1,7% Serat sisal dipakai untuk tali temali.
N.
Henequea
Heneque adalah serat yang diperoleh dari daun tanaman Agave fourcroydes. Tanaman ini berasal dari Meksiko, dan seratnya sudah digunakan sejak pra sejarah. Tinggi batang tanaman 1- 180cm, panjang daun 120-210cm dengan lebar 10cm dan tebal 3,8cm pada bagian dasar dan lebar 10-15cm pada bagian paling l ebar yang meruncing kearah ujung dan berduri pada tepi daun. Bentuk tanaman seperti sisal, dan cara penuannya seperti sisal pula. Seratnya berwarna putih berkilau dan mempunyai sifat yang sama seperti sisal.
