Gambar 4. Nanoselulosa dari ampas tebu hasil pengamatan dengan Scanning Electron Microscope
Sumber : Mandal dan Chakrabarty 2011
Gambar 5.Nanoselulosa dari daun nanas hasil pengamatan dengan Transimission Electron Microscope
Sumber: Cherian et al.. 2010
Nanoselulosa bisa dimanfaatkan di berbagai bidang seperti pada industri kertas, industri kemasan, industri pangan dan industri farmasi. Pada industri kertas nanoselulosa
bisa dimanfatkan sebagai bahan penguat kertas. Pada industri kemasan nanoselulosa bisa dimanfaatkan sebagai bahan penguat kemasan. Pada industri pangan nanoselulosa bisa
dimanfaatkan bahan pengental dan penstabil suspensi pangan, sedangkan pada industri farmasi nanoselulosa bisa dimanfaatkan sebagai bahan perban dan komponen pembentuk
tablet obat Klemn et al. 2011.
G. Metode Sintesis Nanoselulosa
Secara garis bersar terdapat enam metode yang biasa digunakan untuk memproduksi nanoselulosa, yaitu metode sintesis dari bakteri, metode electro spinning,
metode mekanik, metode kimia, metode bio-mekanik, dan metode kimia- mekanik.Nanoselulosa yang diperoleh dari bakteri disebut bacterial nanocelluloseBNC.
9
Bacterial nanocellulose ukuran diameternya sekitar 20-100 nm Klemn et al. 2011. BNC
biasanya diproduksi oleh Gluconacetobacteryang telah dikultivasi pada media fruktosa dengan suhu 30
o
C Ghosh et al. 2010. Pada metode ini residu bakteri dan komponen lain pada media pertumbuhan dapat dihilangkan dengan dipanaskan kemudian dicuci
dengan air.Adapun pada metode electro spinning, nanoselulosa diproduksi dengan menggunakan energi listrik yang memberikan tekanan tinggi ke larutan polimer yang
dilewatkan pada sebuh lubang kecil sehingga terbentuk serabut-serabut tipis berukuran nano Ghost et al. 2010.
Metode sintesis nanoselulosa dengan perlakuan mekanik biasanya membutuhkan energi yang tinggi. Prinsip dari metode ini adalah fibrilasi selulosa karena adanya gaya
gesek dan tekanan yang sangat tinggi. Contoh perlakuan dari metode ini adalah fibrilasi dengan high shear homogenization, fibrilisasi dengan stone atau disc refiner maupun
cryocrushing , sedangkan metode pada metode kimia nanoselulosa diproduksi dari
Microcrystalline cellulose MCC yang diberi perlakuan asam dengan H
2
SO
4
pada konsentrasi sekitar 65Ghost 2010.
Metode bio-mekanik menggabungkan prinsip biologi dan mekanik untuk memproduksi nanoselulosa. Produksi nanoselulosa dengan perlakuan mekanik
membutuhkan energi yang tinggi. Oleh karena itu, menurut Ghost 2010 sebagai alternatif untuk mengurangi energi dapat digunakan enzim unuk membantu proses
degradasi hemiselulosa, lignin dan pektin yang terkandung dalam bahan baku . Enzim yang digunakan biasanya diisolasi dari fungi kelompok jamur busuk putih white rot
fungi yang tergolong Basidiomicetes. Fungi tersebut menghasilkan enzim lignolitik yang
dapat mendegradasi lignin. Enzim yang dapat mendegradasi lignin terdiri dari tiga jenis enzim, yaitu lignin peroksidase, mangan peroksidase dan lakase Hattaka 2001. Serat
yang telah diberi perlakuan dengan enzim selanjutnya akan diberi perlakuan kimia sepeti shear refining
dan cryocrushing. Metode kimia-mekanik menggabungkan prinsip kimia dan mekanik untuk
memproduksi nanoselulosa. Perlakuan kimia yang dilakukan adalah hidrolisis dengan larutan basa NaOH yang diikuti hidrolisis dengan larutan asam HCl pada suhu diatas
80
o
C. Perlakuan kimia tersebut bertujuan untuk menghilangkan hemiselulosa, lignin dan pektin yang terkadung dalam bahan baku. Perlakuan mekanik yang dilakukan seperti
homogenisasi atau cryocrushing pada serat yang telah mengalami perlakuan kimia sebelumnya. Adapun perlakuan mekanik ini bertujuan untuk memisahkan fibril-fibril
selulosa yang masih saling berikatan sehingga dihasilkan nanoselulosa dengan diameter yang berukuran nano Ghost et al. 2010.
Sintesis nanoselulosa dengan menggunakan metode steam explosion juga merupakan salah satu metode kimia-mekanik untuk memproduksi nanoselulosa. Pada
metode ini perlakuan kimia yang dilakukan sama seperti yang dijelaskan diatas. Akan tetapi perlakuan mekaniknya nya berupa steam explosion. Menurut Cherian et al. 2010,
pada metode steam explosion, bahan dijenuhkan dengan uap pada tekanan tinggi yang diiukuti dengan penurunan tekanan secara tiba-tiba. Hal ini akan menyebabkan terjadinya
evaporasi air yang kemudian memberikan gaya termo mekanis pada serat sehingga dapat memecahkan material serat menjadi komponen yang lebih kecil, agar dapat dihasilkan
nanoselulosa.
10
III. METODOLOGI PENELITIAN
