Perubahan Morfologi dan Karakteristik Selulosa dan Lignin
Gambar 4.1 Perubahan komponen kimia bambu setelah pra-perlakuan biologis-gelombang mikro. Komponen: KI, konsentrasi
inokulum; KB, kehilangan berat; LK, lignin klason; HC, hemiselulosa; AC, alfaselulosa; E, ekstraktif etanol-benzene;
SD, selektivitas delignifikasi
Kehilangan lignin cenderung meningkat dengan semakin lamanya iradiasi gelombang mikro pada pra-perlakuan biologis dengan inokulum
5. Energi panas dari gelombang mikro melingkupi substrat dengan efektif terkait dengan fenomena ini. Kadar alfa selulosa dari sampel setelah pra-
perlakuan cenderung meningkat yang dihasilkan dari pemecahan hambatan struktural biomasa dengan terganggunya ikatan hidrogen intra dan inter
molekul yang berikatan dengan lignin.
Dalam aktifitas delignifikasi lignin, karbohidrat juga ikut terdegradasi seperti alfa selulosa dan hemiselulosa. Hal ini mungkin disebabkan oleh
kerusakan sebagian ikatan hidrogen dalam LCC kompleks lignin karbohidrat Li et al. 2010. Pra-perlakuan biologis menyebabkan
pembukaan struktur kompleks dari lignoselulosa melalui depolimerisasi lignin sehingga terjadi peningkatan asesibilitas terhadap bagian karbohidrat.
Meskipun pra-perlakuan dengan waktu iradiasi 12.5 menit menyebabkan degradasi lignin yang lebih tinggi, namun kehilangan selulosanya juga
cukup tinggi. Iradiasi gelombang mikro dapat merubah ultrasuktur selulosa; mendegradasi lignin dan hemiselulosa dalam bahan berlignoselulosa yang
menyebabkan peningkatan suseptibilitas bahan berlignoselulosa Binod et al. 2012. Pemanasan gelombang mikro mentransfer dan menginduksi panas
secara langsung dalam subtrat bambu, yang menyebabkan depolimerisasi struktur bangunan gula menjadi oligosakarida Ebringerova 2006. Untuk
menghilangkan lebih banyak lignin dan hemiselulosa maka diperlukan penggunaan suhu diatas suhu Tg transisi gelas dari lignin 180-190
C. Nilai selektifitas delignifikasi tertinggi lebih dari 2 ditemukan
setelah bambu diberikan pra-perlakuan dengan inokulum 5 dan kemudian
20 40
60 80
100
Kontrol 5 KI, 5 min
5 KI, 10 min
5 IL, 12.5
min 5 IL,
5 min 10 IL,
5 min 10 IL,
10 min 10 IL,
12.5 min
5 IL, 5 min
K om
p osi
si k
om p
on en
ki m
ia
WL AIL
HC AC
E
2.9 1
0.46 1.08 1.14 SD
0.77 0.59 1.14
diiradiasi selama 5 menit. Selektifitas delignifikasi yang lebih tinggi mengindikasikan bahwa pemecahan polimer lignin lebih efektif daripada
aktivitas degradasi selulosa pada substrat.