Supermolecular Architecture
Gambar 2.7. Ringkasan Informasi Struktural Selulosa Kondo, 2005
2.7.2. Hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan heteropolisakarida yang tersusun dari molekul yang berbeda-beda seperti pentosa D-xylosa D-arabinosa, heksosa Dmannosa, D-
I. OH: C-6-OH, C-2- and C-3-OH Secondary II. Polarity or Reactivity in water: C-2-OH C-6-OH C-3-OH
III. Inter- and intramolecular hydrogen bonds
↓ 1. Crystal structure:
I I
α
and I
β
, II, III
I
, III
II
, IV
I
, IV
II
Na-cellulose alkali-cellulose 2. Biosynthesis in plants and animals: cell wall cellulose formation
3. Solution properties: rigidity or flexibility and dimension of chains 4. Gel formation: sol
↔ gel transition thermotropic hydrogels 5. Liquid crystallinity: lyotropic and thermotropic liquid crystals
6. Degradability: enzymatic 7. Adsorption: water and vapor
8. Physical properties 9. Biomass: energy conversion into alcohol
10. Derivatization: etherification, esterification, dehydration, etc.
In 1 →4-β-glucan chains,
All OH groups are bonded equatorially → Hydrophilic site
All OH groups are bonded axially → Hydrophobic site
Universitas Sumatera Utara
glukosa, D-galaktosa, fukosa, asam glukuronat, dan asam mannuronat dengan komponen utama xiloglukan atau xilan Lihat Gambar 2.8. Polisakarida ini kurang
stabil dibanding selulosa karena kurangnya kristalinitas dan derajat polimerisasi yang rendah. Dua gugus fungsional yang reseptif terhadap hidrolisis dalam hemiselulosa
tumbuhan adalah ikatan ester dan asetal. Asam asetat dari ester yang terhidrolisis dalam hidrolisis asam mengakibatkan reaksi autohidrolisis. Bobleter, 2005; Spiridon
dan Popa, 2005. Meski kandungan hemiselulosa dalam eceng gondok sangat tinggi, penelitian yang memanfaatkan biopolimer ini masih sedikit.
Gambar 2.8. Representasi Struktur Hemiselulosa Knill dan Kennedy, 2005
2.7.3. Lignin
Berbeda dengan selulosa dan hemiselulosa yang merupakan polimer karbohi- drat, lignin merupakan polimer fenol Gambar 2.9. Lignin bersifat hidrofobik dan
keberadaannya dalam lignoselulosa merintangi hancurnya sel tanaman oleh jamur dan bakteri. Ada 3 monomer lignin lignol yang ini tergabung ke lignin dalam
bentuk alkohol fenil propionat: p-hidroksifenil propanol alkohol koumaril H, guaiasil propanol alkohol koniferil G dan alkohol siringilsinapil S. Saat ini,
α
-D-M e-GlcpA Ac
1 Ac
↓ ↓
↓
3 3
2
→
4-
β
-D-Xylp-1
→
4-
β
-D-Xylp-1
→
4-
β
-D-Xylp-1
→
4-
β
-D-Xylp-1
→
hardw ood xylan
α
-D-GalpA Ac
1 Ac
↓ ↓
↓
2 6
3
→
4-
β
-D-Glcp-1
→
4-
β
-D-M anp-1
→
4-
β
-D-M anp-1
→4
-
β
-D-Glcp-1
→
softw ood glucom annan
Universitas Sumatera Utara
organisme yang dianggap paling efektif dalam degradasi lignin adalah jamur akar putih Kumar et al. 2009.
Beberapa literatur pernah melaporkan bahwa kandungan lignin suatu sampel sesudah praperlakuan lebih tinggi daripada kandungan lignin original sampel itu
sendiri. Penyelidikan lebih lanjut menyarankan bahwa sejenis senyawa mirip lignin yang disebut pseudo-lignin telah terbentuk akibat praperlakuan tersebut Hu et al.
2013.
Gambar 2.9. Representasi Struktur Lignin dan Lignols Knill dan Kennedy, 2005; Chapple et al. 1998 dalam Houghton et al. 2006
2.7.4. Struktur Mikrofibril Lignoselulosa
Kategori