Gambar 13. Polimerisasi Glukosa yang berperan dalam pembentukan selulosa adalah glukosa
dalam bentuk β sehingga semua glukosa yang ada dalam bentuk α akan diubah dalam bentuk β melalui enzim isomerase yang berada pada bakteri
Acetobacter xylinum Piluharto, dkk, 2003. Tahap berikutnya glukosa
berikatan dengan glukosa yang lain melalui ikatan 1,4 β-glikosida. Tahap
terakhir adalah tahap polimerisasi yaitu pembentukan selulosa. Polimerisasi ini terjadi melalui enzim polimerisasi yang ada pada bakteri
Acetobacter xylinum. Secara fisik pembentukan selulosa adalah terbentuknya pelikel.
Produksi lempeng nata pelikel dikatakan berhasil jika ketebalan rata, pelikel tidak berlapis, warna putih kekuningan, tidak terdapat jamur dan
ketebalan berkisar 1 - 1,5 cm pada masa inkubasi 8 hari. Pelikel yang terbentuk pada penelitian ini memiliki warna putih kekuningan, tidak
berjamur dan memiliki ketebalan antara 0,8 - 1 cm pada masa inkubasi 8 hari sehingga dapat dikatakan berhasil. Pelikel yang terbentuk kemudian
dicuci dengan air mengalir, larutan NaOH 4 dan H
2
O
2
0,25. Gambar 11 menunjukkan tahapan proses pencucian tersebut.
Gambar 14. Proses pencucian pelikel yang dihasilkan
Keterangan : A= pelikel setelah fermentasi 8 hari, B = pelikel dicuci dengan air
mengalir, C = pelikel dicuci dengan NaOH pada suhu 90
o
C-95
o
C, D = Pelikel yang dicuci dengan H
2
O
2
pada suhu 40
o
C-45
o
C
Pencucian dengan air mengalir bertujuan menghilangkan sisa asam dan gula. Selain itu untuk menghindari reaksi browning ketika dipanaskan
dengan NaOH, karena reaksi browning akan menyebabkan warna membran yang dihasilkan berwarna coklat. Pencucian dengan larutan
NaOH 4 bertujuan untuk menghilangkan sisa sel-sel bakteri yang terperangkap dalam jaringan pelikel selulosa serta sisa-sisa substrat
Slusarska, 2008. Komponen-komponen non-selulosa ini diduga akan menghalangi ikatan yang terjadi antar rantai molekul selulosa yang
mengakibatkan terhadap menurunnya kekuatan sifat mekanis selulosa Piluharto, 2003. Pelikel selanjutnya dicuci dan direndam dalam air suling
untuk menghilangkan sisa NaOH hingga diperoleh pH netral. Proses
C D
A B
kemudian dilanjutkan dengan pencucian menggunakan larutan H
2
O
2
0,25 untuk proses pemutihan sekaligus sebagai efek bakterisidal.
Gambar 15. Reaksi browning
Keterangan : A= pelikel setelah pencucian dengan NaOH, B = membran yang
dihasilkan berwarna kecoklatan
Pelikel yang telah dimurnikan kemudian dihilangkan kadar airnya dengan hand press selanjutnya dikeringkan pada suhu 27
o
C - 29
o
C hingga diperoleh ketebalan 0,02 mm. Membran yang dihasilkan kemudian
diradiasi pada dosis dan laju dosis yang berbeda dan kemudian dilakukan karakterisasi membran. Berikut adalah gambar membran yang dihasilkan
dari proses fermentasi dari A.xylinum dalam air kelapa sebagai mikronutrien.
Gambar 16. Membran selulosa bakteri yang dihasilkan dari fermentasi A. xylinum dalam media yang mengandung air kelapa.
Keterangan : A= pelikel setelah pemurnian, B = pengeringan, C = membran selulosa
bakteri
A B
C A
B
4.3.5 Pembuatan larutan PVA polivinil alkohol
Dibuat larutan PVA dengan konsentrasi 2. 4, dan 6. Untuk larutan PVA 2 ditimbang sebanyak 10 gr serbuk PVA dan dilarutkan
dalam 500 ml aquadest, untuk larutan PVA 4 ditimbang sebanyak 20 gr serbuk PVA dan dilarutkan dalam 500 ml aquadest, untuk larutan PVA 6
ditimbang sebanyak 30 gr serbuk PVA dan dilarutkan dalam 500 ml aquadest. Larutan PVA tersebut di otoklaf pada suhu 121
C selama 20 menit kemudian diangkat dan didinginkan.
4.3.6 Optimasi waktu perendaman selulosa bakteri – PVA
Sebanyak 9 buah membran selulosa bakteri kering dengan ukuran 14 x 8 cm, ditimbang dan dicatat sebagai bobot awal W
, lalu direndam dalam larutan polivinil alkohol PVA pada suhu 37
C. Pada saat waktu
perendaman 1 jam, 2 jam, 4 jam, 24 jam, 30 jam membran selulosa
bakteri diambil dan cairan yang terdapat pada bagian permukaan membran dihilangkan dengan cara diblotting dengan menggunakan tissue. Membran
selulosa bakteri tersebut ditimbang kembali dan dicatat sebagai bobot akhit membran setelah perendaman W
t
. Dibuat kurva hubungan antara waktu perendaman dengan berat hasil perendaman.
Daya absorpsi = W
W Wt
x 100
Keterangan: W
o
= berat sebelum perendaman W
t
= berat setelah perendaman
4.3.7 Pembuatan selulosa bakteri – pva
Sebanyak 9 buah membran selulosa bakteri kering dengan ukuran 14 x 8 cm, ditimbang dan dicatat sebagai bobot awal W
, lalu direndam dalam larutan polivinil alkohol PVA pada suhu 37
C selama 24 jam.
Membran selulosa bakteri diambil dan cairan yang terdapat pada bagian permukaan membran dihilangkan dengan cara diblotting dengan
menggunakan tissue. Membran selulosa bakteri tersebut ditimbang kembali dan dicatat sebagai bobot akhit membran setelah perendaman
W
t
. Kemudian diiradiasi dengan mesin berkas elektron EBM dengan energi 1,5 MeV dan arus 2 mA miliampere pada dosis 25 kGy.
Daya absorpsi = W
W Wt
x 100
Keterangan: W
o
= berat sebelum perendaman W
t
= berat setelah perendaman
4.3.8 Pembuatan membran selulosa bakteri kering – pva + vitamin C
Membran selulosa bakteri yang telah direndam dengan larutan polivinil alkohol selanjutnya di semprotkan dengan larutan vitamin C
sebanyak 1 ml pada masing-masing membran selulosa bakteri. Kemudian diradiasi dengan mesin berkas elektron EBM dengan energi 1,5 MeV dan
arus 2 mA miliamper pada dosis 25 kGy.
4.3.9 Karakterisasi membran selulosa bakteri – pva sebelum dan sesudah radiasi
1. Uji Tebal Membran Membran selulosa bakteri dalam keadaan basah dan kering yang telah
disterilkan diukur ketebalannya pada beberapa bagian yang berbeda
dengan menggunakan alat mikrometer. Pengukuran dilakukan disetiap tempat atau sisi secara acak sebanyak 10 kali. Membran tersebut lalu
dihitung ketebalan rata-ratanya.
2. Uji Sifat Mekanik kekuatan tarik dan perpanjangan putus membran selulosa bakteri - pva
Alat tensiometer dinyalakan selama 15 menit sebelum digunakan, diatur beban dan kecepatan alat yang diinginkan untuk memutuskan
sampel. Beban yang digunakan sebesar 100 kg, chart speed diatur pada kecepatan 100 mmmenit, dan cross head speed diatur pada kecepatan 25
cmmenit. Setelah alat dipanaskan selama 15 menit membran kemudian diuji kekuatan tariknya. Kekuatan tarik tensile strength didefinisikan
sebagai kemampuan atau ketahanan suatu materi terhadap gaya yang akan merobeknya. Sebelum di uji kekuatan tarik membran dipotong dengan
pisau khusus sehingga berbentuk seperti dummbel, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 14. Membran yang telah dipotong kemudian
diuji kekuatan tarik seperti yang ditunjukkan pada Gambar 15. Tebal area pengukuran diukur dengan menggunakan alat micrometer pada lima
daerah yang berbeda, lalu dihitung rata-rata tebal membran.
Gambar 17. Membran dalam bentuk dummbel
