Lignin 25,83
Holoselulosa 56,49
-selulosa 33,25
Hemiselulosa 23,24
Zat ekstraktif 4,19
Sumber : Sudiyani, 2009 Adanya lignin pada TKKS menyebabkan bahan berlignoselulosa sulit
untuk dihidrolisis. Oleh sebab itu, diperlukan proses pretreatment fisika untuk memperkecil ukuran dan meningkatkan luas bidang kontak serta pretreatment
kimia untuk mendapatkan selulosa dan hemiselulosa yang setinggi-tingginya. Pretreatment
kimia dengan asam sulfat 4 dan NaOH 6 pada penelitian Hermawan 2008 dan Firmansyah 2009 telah menghasilkan selulosa yang bebas
dari lignin lalu dihidrolisis dengan menggunakan enzim selulase menjadi gula- gula sederhana yang dimanfaatkan oleh Saccharomyces cerevisiae untuk produksi
etanol dalam satu tahapan. Berdasarkan penelitian tersebut pemanfaatan selulosa terbukti telah menghasilkan yield etanol yang tinggi.
Hemiselulosa TKKS belum bayak dimanfaatkan, sehingga dalam penelitian ini dilakukan upaya lain untuk memanfaatkan hemiselulosa yang ada
pada TKKS untuk produksi etanol. Untuk mendapatkan gula-gula sederhana yang akan difermentasikan oleh mikroba maka diperlukan proses hidrolisis. Proses
hidrolisis tersebut dapat dilakukan dengan asam atau dengan enzim. Hidrolisis secara enzimatik memberikan yield etanol yang lebih tinggi dibandingkan dengan
metode hidrolisis asam. Namum proses enzimatik ini merupakan proses yang paling mahal dan rumit Purwadi, 2006.
2.1.1.1. Selulosa
Selulosa adalah homopolimer linear dari D-anhidroglukosa glukosa anhidrida dengan ikatan -1,4-glukosida dan memiliki rumus empiris C
6
H
12
O
5 n
, dimana n adalah jumlah satuan glukosa yang berikatan atau menyatakan derajat
polimerasi selulosa yang berkisar antara 15-1400 Janes, et al., 1996 ; Judoamidjojo, et al., 1989; Sjostrom, 1981; Fessenden dan Fessenden, 1982.
Selulosa merupakan salah satu bentuk karbohidrat yang termasuk polisakarida arsitektural, yang memberikan kekuatan pada kayu dan dahan bagi
tumbuhan. Polisakarida adalah senyawa yang mengandung banyak satuan monosakarida yang dipersatukan dengan ikatan glukosida. Hidrolisis lengkap
akan mengubah suatu polisakarida menjadi monosakarida. Selulosa merupakan senyawa organik yang paling melimpah di alam. Diperkirakan sekitar 10
11
ton selulosa dibiosintesis setiap tahun, dan selulosa mencakup sekitar 50 dari
karbon bebas dibumi. Daun kering diperkirakan mengandung selulosa 10-20 selulosa, kayu 50 dan kapas 90 Fessenden dan Fessenden, 1982. Rumus
struktur selulosa ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2. Struktur molekul selulosa www.scientificpsychic.com
Selulosa terdapat pada semua tanaman baik pohon tingkat tinggi hingga organisme primitif seperti rumput laut. Isolasi selulosa sangat dipengaruhi oleh
senyawa-senyawa yang menyertai dinding sel. Senyawa-senyawa seperti lemak, -1,4-glukosida
lilin, protein, dan pektin dapat dihilangkan dengan cara ekstraksi dengan pelarut organik atau alkali encer Sastrohamidjojo dan Prawirohatmojo, 1995.
2.1.1.2. Hemiselulosa
Hemiselulosa termasuk dalam kelompok polisakarida heterogen yang dibentuk melalui biosintesis yang berbeda dari selulosa. Berbeda dengan selulosa
yang merupakan homopolisakarida, hemiselulosa merupakan heteropolisakarida. Hemiselulosa relatif mudah dihidrolisis dengan asam menjadi komponen-
komponen monomernya yang terdiri dari D-glukosa, D-manosa, D-galaktosa, D- xilosa, L-arabinosa, dan sejumlah kecil L-ramnosa disamping menjadi asam D-
glukuronat, asam 4-O-metil-glukuronat dan asam D-galakturonat. Derajat polimerasi
hemiselulosa dapat
mencapai 200
Sastrohamidjojo dan
Prawirohatmojo, 1995. Hemiselulosa merupakan polisakarida dengan bobot molekul lebih kecil
dibandingkan selulosa. Molekul hemiselulosa lebih mudah menyerap air, bersifat plastis, dan mempunyai permukaan kontak antar molekul lebih luas dibandingkan
dengan selulosa Judoamidjojo, et al., 1989; Winarno, 1997. Ikatan di dalam rantai hemiselulosa banyak bercabang karena gugus -glukosida di dalam molekul
yang satu berikatan dengan gugus hidroksil C
2
, C
3
, dan C
4
dari molekul yang lain. Berbeda dengan selulosa, hemiselulosa berbentuk amorf, mempunyai derajat
polimerasi lebih rendah dan mudah larut dalam alkali tetapi sukar larut dalam asam, sedangkan selulosa sebaliknya Tjokroadikoesoemo, 1986. Struktur
hemiselulosa dapat dilihat pada gambar 3, yaitu :
Gambar 3. Struktur hemiselulosa www.wikipedia.com
2.1.1.3. Lignin
