2.3. Selulosa
Selulosa terdapat dalam tumbuhan sebagai bahan pembentuk dinding sel. Serat kapas boleh dikatakan seluruhnya adalah selulosa. Dalam tubuh kita selulosa tidak dapat
dicernakan karena kita tidak mempunyai enzim yang dapat menguraikan selulosa. Dengan asam encer tidak dapat terhidrolisis, tetapi oleh asam dengan konsentrasi
tinggi dapat terhidrolisis menjadi selobiosa dan D-glukosa. Selobiosa adalah suatu disakarida yang terdiri atas dua molekul glukosa yang berikatan glikosidik antara
atom karbon 1 dengan atom karbon 4.
Meskipun selulosa tidak dapat digunakan sebagai bahan makanan oleh tubuh, namun selulosa yang terdapat sebagai serat – serat tumbuhan, sayuran atau buah –
buahan, berguna untuk memperlancar pencernaan makanan. Adanya serat-serat dalam saluran pencernaan gerak peristaltik ditingkatkan dan dengan demikian memperlancar
proses pencernaan dan dapat mencegah konstipasi. Tentu saja jumlah serat yang terdapat dalam bahan makanan tidak boleh terlalu banyak Poedjiadi.A.1994.
Selulosa membentuk komponen serat dari dinding sel tumbuhan. Ketegaran selulosa disebabkan oleh struktur keseluruhannya. Molekul selulosa merupakan
rantai-rantai, dari D-glukosa sampai sebanyak 14.000 satuan yang terdapat sebagai berkas-berkas terpuntir mirip tali, yang terikat satu sama lain oleh ikatan hidrogen.
Suatu molekul tunggal selulosa merupakan polimer lurus dari 1,4
’
- β-D-
glukosa. Hidrolisis lengkap dalam HCl 40 dalam-air, hanya menghasilkan D- glukosa. Disakarida yang terisolasi dari selulosa yang terhidrolisis sebagian adalah
selobiosa, yang dapat dihidrolisis lebih lanjut menjadi D-glukosa dengan suatu katalis asam atau dengan emulsin enzime Fessenden.R.J.dan J.S.Fessenden.1986.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3. Struktur Molekul Selulosa http:www.google.co.idimglanding?q=struktur selulosa.com
Selulosa merupakan homopolisakarida linier tidak bercabang, terdiri dari 10.000 atau lebih unit D-
glukosa yang dihubungkan oleh ikatan β-1,4-glikosidik Lehninger.A.L.1988.
Selulosa lebih sukar diuraikan dan mempunyai sifat-sifat sebagai berikut : memberi bentuk atau struktur pada tanaman, tidak larut dalam air dingin maupun air
panas, tidak dapat dicerna oleh pencernaan manusia sehingga tidak dapat menghasilkan energi Winarno.F.G.1995.
Selulosa merupakan komponen utama penyusun dinding sel tanaman dan hampir tidak pernah ditemui dalam keadaan murni dialam melainkan berikatan debgan
lignin dan hemiselulosa membentuk lignoselulosa Lynd.L.R.2002.
Lignin berikatan dengan hemiselulosa melalui ikatan kovalen namun ikatan yang terjadi antara selulosa dan lignin belum diketahui secara lengkap. Adanya lignin
disekeliling selulosa merupakan hambatan utama dalam menghidrolisis selulosa. Selulosa terproteksi dari degradasi dengan adanya lignin. Selulosa tidak dapat
dihidrolisis kecuali lignin dilarutkan dan dihilangkan Lynd.L.R.2002.
2.3.1.Hidrolisis Selulosa
Hidrolisis lengkap dengan HCl hanya menghasilkan D-glukosa. Disakarida yang terisolasi dari selulosa yang terhidrolisis sebagian adalah selobiosa, yang dapat
dihidrolisis lebih lanjut menjadi D-glukosa dengan suatu katalis asam atau enzim Fengel.D.1995.
Universitas Sumatera Utara
2.3.1.1.Hidrolisis selulosa secara enzimatis
Reese at al 1950 menyatakan bahwa hidrolisis selulosa diawali dengan tahap aktivasi dan diikuti reaksi hidrolisa sebagai berikut :
C
1
C
x
β-glukosidase Selulosa
selulosa reaktif selubiosa
glukosa
Aktivasi disebabkan oleh enzim non hidrolisa yang disebut C
1
. Hidrolisa dari selulosa reaktif dilakukan oleh enzim hidrolisa C
x
, sedangkan mikrooganisme yang hanya menguraikan selulosa akan kekurangan enzim C
1
tapi akan menghasilkan enzim C
x
. Enzim-
enzim selobiohidrolase dan β-glukosidase merupakan enzim penghidrolisa selulosa Fogarty.W.M.1983 .
2.3.1.2.Hidrolisis selulosa secara kimiawi
Hidrolisis selulosa dengan asam berlangsung bertahap melalui reaksi sebagi berikut : selulosa selubiosa
glukosa
Dalam hal ini, asam asam sulfat, asam klorida, dan asam perklorat mengidrolisis selulosa menjadi glukosa secara acak artinya tudak ada pola tertentu
dalam pemutusan ikatan glikosidik yang terdapat dalam selulosa.
Dasar mekanisme molekuler hidrolisis dalam suasana asam dapat dilihat dalam gambar di bawah ini :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3.1.2.2.Mekanisme hidrolisa selulosa
Hidrolisis dalam suasana asam, akhirnya menghasilkan pemecahan ikatan glikosidik, berlangsung dalam tiga tahap. Dalam tahap pertama, proton yang bertindak
sebagai katalisator asam berinteraksi cepat dengan oksigen glikosida yang menghubungkan dua unit gula I, membentuk asam konjugat II. Langkah ini diikuti
dengan pemecahan yang lambat dari ikatan C-O, yang menghasilkan zat antara kation karbonium siklis III. Protonasi dapat juga terjadi pada oksigen cincin II
’
, menghasilkan pembukaan cincin dan kation karbonium non siklis III
’
. Tidak ada kepastian ion karbonium mana yang paling mungkin terbesar pada kation siklis.
Akhirnya kation karbonium mulai mengadisi molekul air dengan cepat, membentuk hasil akhir yang stabil dan melepaskan proton Wijayanti.L.2005.
2.4.Sirup Glukosa
Sirup glukosa pertama kali digunakan sebagai pengganti gula pada masa Napoleon. Sirup glukosa dibuat dengan mereaksikan pati dengan asam dengan menghidrolisis
karbohidrat terlebih dahulu untuk memecah gula atau oligosakarida, kemudian untuk menggandakan gula maltosa atau gula gandum dan hasil akhirnya berupa
monosakarida yaitu glukosa. Sirup glukosa dikenal juga dengan nama glukosa konfeksioner atau gula cair.
Universitas Sumatera Utara
Sirup glukosa merupakan suatu larutan yang diperoleh dari proses hidrolisis dengan bantuan katalis. Sirup glukosa adalah salah satu produk bahan pemanis
makanan dan minuman yang berbentuk cairan, tidak berbau dan tidak berwarna tetapi memiliki rasa manis yang tinggi. Sirup glukosa atau gula cair mengandung D-glukosa,
maltosa, dan polimer D-glukosa melalui proses hidrolisis Cakebread, 1975.
Bahan baku yang dapat digunakan untuk pembuatan sirup glukosa adalah tapioka, pati umbi-umbian, sagu, jagung, dan serat. Sirup glukosa dapat dibuat dengan
cara hidrolisis asam ataupun secara enzimatis.
Industri makanan dan minuman memiliki kecenderungan untuk menggunakan sirup glukosa. Hal ini didasari oleh beberapa kelebihan sirup glukosa dibandingkan
sukrosa, diantaranya sirup glukosa tidak mengkristal seperti halnya sukrosa jika dilakukan pemanasan pada suhu tinggi.
Sirup glukosa telah dimanfaatkan oleh industri permen, minuman ringan, biskuit, dan sebagainya. Pada pembuatan produk es krim, glukosa dapat meningkatkan
kehalusan tekstur dan menekan titik beku. Dan untuk kue dapat menjaga kue tetap awet dalam waktu yang lama dan mengurangi keretakan. Untuk permen, glukosa lebih
disenangi karena dapat mencegah kerusakan oleh mikrobiologis dan memperbaik tekstur Dziedzic and Kearsley. 1984
2.5. Abu
Kategori