Pendahuluan PRODUKSI GULA PEREDUKSI MELALUI REKAYASA PROSES PRA PERLAKUAN BAMBU BETUNG

Sampel hasil holoselulosa selanjutnya dianalisis kadar alfa selulosa dengan Mokushitsu Kagaku Jiken Manual 2000. Hemiselulosa diperoleh sebagai hasil pengurangan holoselulosa dengan alfa selulosa. Penentuan kehilangan berat mengacu pada Pandey dan Pitman 2003, sedangkan selektifitas delignifikasi dihitung sebagai nisbah kehilangan lignin terhadap kehilangan selulosa Yu et al. 2009. Komposisi komponen kimia dihitung berdasarkan persamaan 2.1, sedangkan kehilangan berat komponen kimia dihitung dengan memperhatikan kehilangan berat setelah pra-perlakuan sebagai faktor pengurang persamaan 2.2. Komponen kimia akhir = 2.1 Kehilangan komponen kimia = 2.2

2.2.2.2.2 Perubahan Struktur Selulosa dan Lignin

Perubahan struktur selulosa dan lignin bambu diobservasi melalui analisis gugus fungsional dari spektra infra merah yang diambil dengan Fourier Transform Infrared Spectrometry FTIR ABB MB 300. Serbuk bambu kering sebanyak 4 mg dicampur dengan 200 mg KBr Kalium Bromida grade spektroskopi, dan dibentuk pellet dengan tekanan 6 ton sehingga menjadi pelet berdiameter sekitar 1.3 cm dan tebal sekitar 0.5 cm. Pola spektrum inframerahnya dianalisis pada 5 pemindaian dengan resolusi 16 cm -1 . Spektrum dicatat dalam modus absorpsi dalam kisaran 3500-700 cm -1 .

2.2.2.2.3 Penentuan Indeks Kristalinitas Bahan

Sampel berukuran 40-60 mesh diletakkan di atas pegangan gelas sampel dan dianalisis di bawah kondisi ruang X-ray diffraction XRD direkam dengan seri Shimadzu XRD-700 MaximaX. Radiasi NI disaring dengan CuK α pada bilangan gelombang 0.1542 nm. Sinar X dioperasikan pada voltase 40 kV dan 30 mA. Scan sudut 2Ɵ sebesar10-40 o setiap 2 o per menit. Penghitungan indeks kristalinitas CI bahan berdasarkan formula Zao et al.2005 dan Foscher et al.2001 yang dihitung dari data intensitas difraksi dengan rumus berikut: CI= 2.3 Dimana Fc merupakan daerah kristalin, dan Fa merupakan daerah non kristalinamorf. Intensitas total dihitung menggunakan software yang terdapat dalam Shimadzu MaximaX diffractometer.

2.2.2.2.4 Penentuan Struktur Kristal Selulosa Alomorf

Penentuan fungsi Z-diskriminan mengikuti formula yang dikembangkan oleh Wada et al.2001 untuk membedakan struktur kristalin selulosa monoklinik dan triklinik. Fungsi Z-diskriminan digunakan dengan memisahkan selulosa I α dan I β dengan menggunakan jarak d yang diperoleh dari analisis X-ray dua equator jarak d: 0.59-0.62 nm d 1 dan 0.52-0.55 nm d 2 . Formula untuk menentukan fungsi Z-diskriminan tersebut adalah: Z =1693 d 1 nm-902 d 2 nm-549 2.4 Dimana Z0; mengindikasikan tipe bakteri alga I α , kaya struktur triklinik dan Z 0 mengindikasikan tipe kapas-rami didominasi struktur I β monoklinik Wada et al. 2001.

2.2.2.2.5 Ukuran Kristal Selulosa

Penentuan ukuran kristal ditentukan menggunakan pola difraksi yang diperoleh dari ketiga bidang kisi 101, 10-1 dan 002 dan 040 dengan formula sebagai berikut. D hkl 2.5 Dimana D hkl merupakan ukuran kristalin rata-rata, k merupakan konstanta Scherrer 0.84, λ merupakan panjang gelombang X-ray 1.542 A, B hkl merupakan FWHM full width half maximum dari refleksi hkl yang diukur dari 2θ theta sesuai dengan sudut Bragg 17.25 Oh et al.2005; Ahtee et al.1988.

2.2.2.2.6 Analisis Morfologi SEM-EDS

Morfologi sampel bambu sebelum dan setelah pra-perlakuan biologis dengan pra-perlakuan terpilih dikarakterisasi menggunakan SEM Scanning Electron Microscope Bruker 133 eV dengan lensa Carl Zeiss. Sampel bambu dipasang pada tempat sampel stub menggunakan spuntter canter dan kemudian dipindai pada tegangan 5 kV. Untuk mengetahui jenis dan persentase relatif kandungan unsur pada sampel digunakan Electron Dispersive Spectroscopy EDS dengan kondisi pengujian sama dengan SEM. Hamburan elektron contoh uji berupa sinar-X ditangkap oleh detektor EDS dan dipetakan dalam bentuk unsur berdasarkan perbedaan energi yang diterima.

2.2.2.2.7 Pola Biodegradasi dengan Analisis FTIR

Analisis pola degradasi bambu setelah pra-perlakuan diamati dengan menggunakan spektrum dari FTIR ABB MB 300 pada bilangan gelombang 800- 400 cm -1 , resolusi 16 cm -1 dan 5 pemindaian. Tinggi puncak dan luas area ditentukan dengan software Horizon MB dan perubahan relatif dalam intensitas pita karakteristik karbohidrat dan lignin dapat dianalisis dengan metode Pandey Pandey dan Pitman 2003. Intensitas puncak lignin muncul pada kisaran bilangan gelombang 1512 cm -1 berasal dari kerangka aromatis aromatic skeletal dalam lignin. Perubahan relatif dalam intensitas puncak lignin pada 1512 cm -1 terhadap puncak karbohidrat pada 1736 C=0 dalam xylan, 1373 C-H dalam selulosa dan lignin, 1165 C-O-C dalam selulosa dan hemiselulosa dan 897 C-H dalam selulosa cm -1 menggunakan analisis dengan software Horizon MB.

2.2.3 Analisis Data

Percobaan pra-perlakuan biologis dilakukan lima ulangan dan nilai perubahan komponen kimia bambu awal dan setelah pra-perlakuan disajikan dalam rata-rata.