15 pemanfaatan limbah untuk mengurangi pencemaran lingkungan. Penggunaan
selulosa mikrokristalin dari kulit singkong diharapkan dapat meningkatkan sifat-sifat mekanik dan biodegradasi pada produk lateks karet alam.
2.4 ISOLASI MIKROKRITALIN SELULOSA DARI KULIT SINGKONG DENGAN METODE EKTRAKTIF DAN HIDROLISIS
Isolasi selulosa dari bahan baku tanaman membutuhkan pemisahan dari bahan ekstraktif, lignin dan senyawa non-selulosa lainnya. Dalam metode yang
umumnya digunakan untuk isolasi dan penentuan selulosa, konstituen lain dihilangkan sesempurna mungkin dengan prosedur ekstraksi atau pelarutan yang
akan meninggalkan residu yang dominan mengandung selulosa. Kristalit dapat disiapkan melalui hidrolisis asam dari bahan yang mengandung selulosa pada kondisi
waktu dan suhu yang terkontrol. Pembuatan selulosa mikrokristalin dilakukan dengan proses delignifikasi
bahan baku tanaman, proses bleaching dan dihidrolisis dengan asam kuat berupa HCl atau H
2
SO
4
. Delignifikasi merupakan suatu proses pemurnian selulosa. Proses ini akan menghilangkan sebagian hemiselulosa dan lignin yang kemudian menyisakan
sejumlah besar kandungan selulosa. Sifat fisika yang pasti dari kristalit tergantung pada beberapa faktor termasuk sumber selulosa, kondisi hidrolisis dan kekuatan
ionik. Sebagai tambahan, komplikasi dalam keheterogenan ukuran tidak dapat dihindari karena sifat alami difusi terkontrol dalam hidrolisis asam.
Proses bleaching merupakan proses penghilangan sisa lignin yang memberikan warna coklat pada bahan. Proses ini dapat dilakukan dengan
penambahan klorin, hidrogen peroksida atau natrium hipoklorit. Penggunaan proses ini akan menghasilkan produk selulosa yang berwarna putih.
Pengisolasian selulosa mikrokristalin dilakukan dengan hidrolisis asam kuat seperti HCl dan H
2
SO
4
. Hidrolisis selulosa akan menurunkan panjang rantai polimer yaitu pemutusan bagian amorf dari selulosa, kemudian mengarah ke pembentukan
oligosakarida dan pada akhirnya dapat menjadi D-glukosa. Dalam tahap awal hidrolisis, selulosa mempertahankan bentuk serat awalnya dan progres dari hidrolisis
dibuktikan dengan menurunkan dalam kekuatan fisik dari serat, penurunan viskositas atau DP, peningkatan dalam gugus pereduksi, dan peningkatan kelarutan dalam
Universitas Sumatera Utara
16 larutan alkali. Dengan penyerangan serat yang berkelanjutan akan menjadikannya
lebih rapuh dan pada akhirnya serat akan tereduksi menjadi bentuk serbuk [22]. Pemeriksaan selulosa mikrokristalin dapat dilakukan menurut Farmakope
Indonesia edisi III, USP XXI dan Martindale the Extra Pharmacopeia 28
th
ed. Berikut ini merupakan tabel persyaratan selulosa mikrokristalin.
Tabel 2.4 Persyaratan Selulosa mikrokristalin [41]
Pemeriksaan Persyaratan
Bentuk Warna
Bau Serbuk halus
Putih Tidak berbau
Kelarutan : Dalam air
Dalam asam Dalam etanol 95
Praktis tidak larut Praktis tidak larut
Praktis tidak larut Susut pengeringan
Maksimum 5 Sisa pemijaran
Tidak lebih dari 0,1 Ph
5,5 – 7 Zat yang tidak larut dalam air
Tidak lebih dari 0,1 Amilum
Tidak bereaksi dengan iodium Identifikasi
Putih, tidak tembus cahaya, tidak membentuk cairan bening pada permukaan
Selulosa mikrokristalin memiliki sifat yang berbeda dengan bahan mentahnya. Hal ini disebabkan oleh perbedaan sifat bahan selulosa yang digunakan
kristalinitas, kandungan kelembaban, luas permukaan dan struktur poros, berat molekul dan sebagainya akan menghasilkan sifat selulosa mikrokristalin yang
berbeda juga [42]. Perbedaan utama pada bahan baku tepung kulit singkong dengan selulosa mikrokristalin yaitu pada bagian struktur selulosanya. Tepung kulit
singkong masih memiliki bagian amorf dan kristalin pada selulosanya, sedangkan selulosa mikrokristalin hanya memiliki bagian kristalin pada selulosa. Struktur
selulosa yang hanya memiliki bagian kristalin akan memiliki reaktifitas yang lebih baik dibandingkan dengan selulosa yang masih memiliki struktur amorf. Selain itu,
Universitas Sumatera Utara
17 tepung kulit singkong masih terdiri dari hemiselulosa, lignin dan selulosa sehingga
masih terdapat pembatas fisik dinding sel yang dapat mengurangi daya interaksi dengan matriksnya [42 – 43].
Selulosa mikrokristalin pada dasarnya terbentuk dari kristalit dengan ukuran koloidal. Kristalit memiliki ukuran diameter sekitar 15 - 20 μm. Agregat kristalit
dapat membentuk aglomerat pada saat pengeringan slurry selulosa sehingga dapat terbentuk ukuran diameter partikel sebesar 20 sampai 200 μm. Selulosa
mikrokristalin memiliki derajat kristalinitas yang tinggi yang nilainya berkisar antara 55 sampai 80 yang ditentukan dengan metode X-Ray Diffraction. Selulosa
mikrokristalin memiliki kereaktifan yang tinggi, dapat diperbaharukan dan bersifat biodegradable [11, 42, 44].
2.5 SELULOSA MIKROKRISTALIN DARI KULIT SINGKONG
