sangat prospektif untuk dikembangkan. Di luar negeri telah dilakukan beberapa penelitian yang mencoba memanfaatkan jerami Kaushik dan Sigh 2011, sekam Johar et al.2012,
dan kulit kacang kedelaiAlemdar dan Sain 2008 sebagai bahan baku untuk pembuatan nanoselulosa.
Jagung merupakan salah satu bahan makanan pokok yang paling banyak dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia . Banyak daerah di Indonesia yang berbudaya
mengkonsumsi jagung, antara lain Madura, Yogyakarta, Sulawesi Selatan, Maluku Utara, Nusa Tenggara Timur, dll. Produksi jagung di Indonesia pada tahun 2011 mencapai 17,39
ton pipilan kering BPS 2011. Seiring dengan kebutuhan jagung yang cukup tinggi, maka akan bertambah pula limbah yang dihasilkan dari industri pangan dan pakan
berbahan baku jagung.Tanaman jagung termasuk jenis tanaman pangan yang diketahui banyak mengandung serat kasar yang terdiri dari senyawa kompleks selulosa,
hemiselulosa dan lignin. Komposisi kimia limbah jagung dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Komposisi Kimia Limbah Jagung
Komponen Tongkol Jagung
Air 7.68
Serat 38.99 crude fiber
Selulosa 19.49
Xilan 12.4
Lignin 9.1
Sumber : Richana dan Suarni 2004
C. Selulosa
Selulosa merupakan polisakarida yang kandungannya paling tinggi dalam dinding sel tanaman. Struktur kimia selulosa berupa rantai yang tidak bercabang dan
tersusun atas satuan -D-gluko-piranosa dengan ikatan glikosida 1,4. Analisis sinar-X membuktikan bahwa selulosa berupa rantai-rantai panjang sejajar yang terikat menjadi
satu oleh ikatan hidrogen. Hal ini yang menyebabkan selulosa berbentuk serat-serat panjang Sumardjo 2009. Struktur kimia selulosa terdiri dari unsur C, O, H yang
membentuk rumus molekul C
6
H
10
O
5 n.
Selulosa yang terdiri dari ribuan unit glukosa dapat saling terhubung dan membentuk struktur kristal yang dihubungkan dengan ikatan hidrogen sehingga memiliki
kekuatan tarik yang tinggi. Satu fibril selulosa pada dinding sel tanaman memiliki ukuran diameter 2-20 nm dan panjangnya 100-400 nm Akin 2010. Satu fibril selulosa saling
berikatan membentuk mikrofibril dan kemudian membentuk serat, ilustrasi susunan komponen dinding sel tanaman dapat dilihat pada Gambar 1. Reaktivitas dan sifat
selulosa sangat dipengaruhi oleh gugus hidroksilnya OH, gugus -OH tersebut dapat berinteraksi dengan gugus –S, -O, dan –N membentuk ikatan hidrogen. Adapun gugus -
OH pada selulosa juga dapat berikatan dengan gugus –H pada air sehingga membuat selulosa bersifat hidrofilikPlaket 2011.
5
Selulosa terbagi ke dalam tiga jenis, yaitu α-selulosa, -selulosa, dan -selulosa
berdasarkan derajat polimerisasi dan kelarutannya dalam larutan NaOH. α-selulosa adalah
bagian selulosa yang tidak larut dalam larutan alkali kuat NaOH. -selulosa adalah bagian selulosa yang larut dalam media alkali dan mengendap jika dinetralkan, sedangkan
-selulosa adalah bagian selulosa yang larut dalam alkali dan tetap larut jika larutan dinetralkan.
α-selulosa tersebut biasa digunakan sebagai penentu atau penduga dari tingkat kemurnian selulosaSumada dkk 2011.
Gambar 1. Ilustrasi susunan komponen dinding sel tanaman
D. Hemiselulosa
Hemiselulosa adalah polisakarida kedua terbanyak setelah selulosa. Selama ini hemiselulosa sudah dimanfaatkan oleh industri untuk memproduksi etanol, xylitol, dan
2,3-butanadiol. Hemiselulosa merupakan polimer karbohidrat yang heterogen dengan tulang punggung xylose yang menghubungkan glukosa, asam galaktosa dan manosa
Singh dan Harvey 2010. Polisakarida yang tergolong ke dalam hemiselulosa yaitu glukan polimer dari monomer D-glukosa—C
6
H
12
O
6
, mannan polimer dari manosa-- C
6
H
12
O
6
, galaktan polimer dari galaktosa-- C
6
H
12
O
6
, arabinan polmer dari arabinosa— C
5
H
10
O
5
dan xylan Akin 2010.
6
Pada dinding sel tanaman, hemiselulosa terdapat pada matriks di middle lamela dan berfungsi sebagai perekat antar seratmikrofibril selulosa seperti pada gambar 1.
Hemiselulosa memiliki bobot molekul yang lebih rendah dibandingkan selulosa dan bersifat tidak tahan terhadap perlakuan panas. Tidak seperti selulosa, polisakarida
hemiselulosa bersifat amorf dan strukturnya kurang bercabang, sehingga potensi kelarutannya sangat berbeda. Hemiselulosa tersebut dapat dipisahkan dari selulosa
dengan alkali karena ikatannya lemah sehingga mudah dihidrolisis Placket 2011. Struktur molekul hemiselulosa dan penyusunnya dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Struktur hemiselulosa
E. Lignin
