Nisbah antara lignin dan karbohidrat pada pra-perlakuan biologis- gelombang mikro pada aplikasi inokulum 5 meningkat dengan meningkatnya
waktu iradiasi. Hal ini menunjukkan bahwa kemampuan degradasi lignin menurun dengan meningkatnya waktu iradiasi. Degradasi simultan karbohidrat dan lignin
dalam pra-perlakuan ini berkontribusi terhadap fenomena ini. Pada inokulum 10, degradasi lignin menjadi tidak selektif setelah iradiasi gelombang mikro
selama 10 menit.
8.5 Pengaruh Pra-perlakuan terhadap Perubahan Struktur Kristal Selulosa Alomorf
Strukur selulosa alomorf pada tumbuhan tingkat tinggi seperti bambu adalah monoklinik I
β
. Pra-perlakuan diharapkan menyebabkan transformasi struktur monoklinik I
β
menjadi triklinik I α agar proses hidrolisis menjadi lebih
mudah. Dalam pra-perlakuan biologis transformasi ini terjadi dengan aplikasi inokulum 5 maupun 10 selama 30 hari inkubasi. Pada pra-perlakuan
gelombang mikro transformasi struktur selulosa alomorf monoklinik ke triklinik terjadi pada iradiasi dengan daya 330 W selama 12.5 menit; dengan daya 550 W
selama 5 dan 10 menit; dan dengan daya 770 W selama 5 dan 7.5 menit. Transformasi juga dapat dilakukan melalui kombinasi pra-perlakuan biologis-
gelombang mikro dengan aplikasi inokulum 5 selama 10 menit iradiasi dan aplikasi inokulum 10 selama 5 menit iradiasi.
8.6 Pengaruh Pra-perlakuan terhadap Morfologi Serat dan Elemen
Penyusunnya Mikrograf SEM mengkonfirmasi pengaruh pra-perlakuan terhadap struktur
morfologi serat. Struktur serat bambu tanpa pra-perlakuan relatif masih kompak dan utuh. Delignifikasi serat bambu melalui penetrasi hifa ke dalam serat bambu
menyebabkan serat relatif terpisah dan strukturnya mengalami kerusakan. Kerusakan struktur ini meningkatkan aksesibilitas enzim ke dalam substrat.
Namun, aplikasi inokulum 5 dan 10 memberikan dampak yang sama terhadap tingkat kerusakan serat. Kerusakan struktur serat lebih intensif terjadi setelah
bambu diberikan pra-perlakuan gelombang mikro. Iradiasi gelombang mikro menyebabkan struktur serat menjadi lebih terbuka dan lunak. Iradiasi gelombang
mikro yang melingkupi seluruh substrat menyebabkan panas yang berlebihan tidak terjadi pada bagian permukaan serat dan kelayakan hidrolisis bahan yang
mengalami kerusakan struktur serat menjadi lebih tinggi. Pengaruh yang sama terjadi ketika hasil pra-perlakuan biologis 30 hari diiradiasi dengan gelombang
mikro. Kombinasi pra-perlakuan biologis dengan gelombang mikro dan peningkatan porositas serat menyebabkan pembukaan struktur serat yang lebih
intensif ini. Selain itu fragmentasi serat meningkatkan luas permukaan spesifik dari biomasa Chen et al. 2011.
Perubahan elemen penyusun bambu sebelum dan setelah pra-perlakuan dianalisis dengan EDS. Karbon dan oksigen sebagai komponen penyusun utama
karbohidrat dan lignin adalah elemen dominan dari sampel sebelum dan setelah pra-perlakuan. Kadar karbon menurun setelah pra-perlakuan dengan jamur karena
jamur menggunakan karbon untuk mendukung pertumbuhannya. Pra-perlakuan dengan jamur menyebabkan kehilangan komponen minor seperti fluor dan
silikon, sedangkan magnesium dan aluminium dalam jumlah terbatas tetap ada dalam sampel. Fluor tidak teridentifikasi pada pra-perlakuan gelombang mikro
dengan daya iradiasi 330 W selama 10 dan 12.5 menit dan dengan daya iradiasi 770 W selama 5 menit . Pada daya iradiasi 330 W selama 5 menit elemen minor
tembaga juga tidak terdeteksi. Pra-perlakuan gelombang mikro tidak menghilangkan silikon dan meningkatkan kadar karbon dan oksigen, kecuali pada
daya iradiasi 330 W selama 5 menit. Kombinasi pra-perlakuan biologis- gelombang mikro menyebabkan penurunan kadar karbon yang sangat besar ketika
dilakukan iradiasi dengan daya 770 W selama 5 menit. Sebaliknya kadar oksigen sangat tinggi pada kondisi pra-perlakuan ini. Elemen minor silikon teridentifikasi
dalam jumlah terbatas dengan daya iradiasi 770 W selama 5 menit dan dengan daya iradiasi 330 W selama 12.5 menit baik pada aplikasi inokulum 5 maupun
10. Nitrogen hanya ditemukan ketika iradiasi gelombang mikro menggunakan daya 770 W.
8.7 Pengaruh Perbedaan Metode Hidrolisis terhadap Rendemen Gula Pereduksi
Rendemen gula pereduksi tertinggi diperoleh dari hidrolisis enzimatis substrat setelah pra-perlakuan biologis dengan inokulum 10 dan konsentrasi enzim 20
FPU. Rendemen gula pereduksi yang diperoleh adalah 2.69 g100 g bambu awal atau 3.37 gg rendemen gula pereduksi teoritis bambu awal. Rendemen gula
pereduksi tertinggi bambu dengan pra-perlakuan gelombang mikro diperoleh ketika iradiasi 5 menit 770 W dengan konsentrasi enzim 20 FPU sebesar 4.24
g100 g bambu awal atau 5.98 g100 g dari rendemen gula pereduksi teoritis yang bisa diperoleh. Rendemen gula pereduksi tertinggi pada pra-perlakuan secara
biologis-gelombang mikro hanya sebesar 1.99 g100 g bambu kering ketika pra- perlakuan biologis dengan inokulum 10 yang diiradiasi selama 5 menit 770 W.
Hal ini berarti pada hidrolisis enzimatis pra-perlakuan gelombang mikro memberikan peningkatan rendemen gula pereduksi dari hidrolisis enzimatis yang
tertinggi dibandingkan dengan pra-perlakuan biologis dan kombinasi pra- perlakuan secara biologis-gelombang mikro. Peningkatan waktu iradiasi pada pra-
perlakuan gelombang mikro cenderung meningkatkan rendemen gula yang diperoleh.
