Karakteristik Morfologi Bambu Hasil dan Pembahasan .1 Perubahan Komponen Kimia

Tabel 2.2 Struktur kristal selulosa alomorf dari bambu setelah pra-perlakuan biologis Inokulum Inkubasi hari Struktur kristal alomorf Jenis kristal alomorf d 101 nm d 10-1 nm Z 45 0.566041 0.534862 -73.13 I β 5 15 0.588426 0.522358 -23.96 I β 30 0.615201 0.521747 21.92 Iα 45 0.615201 0.546641 -0.53 I β 10 15 0.588426 0.566041 -63.36 I β 30 0.616903 0.520533 25.89 Iα 45 0.602733 0.535504 -11.59 I β Selulosa monoklinik I β secara termodinamika lebih stabil dibandingkan dengan triklinik I α , karena tidak hanya padat, tetapi cenderung menjadi produk akhir dalam pemanasan dari semua selulosa Sassi et al. 2000. Struktur monoklinik dari selulosa berubah menjadi struktur triklinik pada pra-perlakuan jamur selama 30 hari. Penentuan Z-diskriminan dilakukan berbasis pada bidang 101 and 10- 1 dari sampel bambu. Struktur triklinik diharapkan beprengaruh lebih baik terhadap kinerja hidrolisis karena fase I α lebih mudah terdegradasi daripada I β Wada dan Okano 2001. Selulosa I α bersifat meta-stabil dan lebih reaktif daripada I β O’Sullivan 1997. Selain itu, selulase Tricoderma viride lebih memilih mendegradasi selulosa Iα dibandingkan selulosa I β dan dengan bertambahnya waktu, mikro kristalin yang tertinggal menjadi kaya I β Hayashi et al .1998a,b. Selulosa fase Iα memiliki reaktivitas yang lebih tinggi daripada fase I β Sassi et al. 2000 dan fase ini lebih banyak pada permukaan mikro kristal Hayashi et al. 1998a,b. Gambar 2.4 Spektra FTIR pada bilangan gelombang 750-760 cm -1 vibrasi CH 2 dalam selulosa I α dan 710 cm -1 vibrasi CH 2 dalam selulosa I β Puncak pada bilangan gelombang sekitar 750-760 cm -1 dan 710 cm -1 diidentifikasi sebagai vibrasi CH 2 dalam selulosa I α dan selulosa I β . Seperti tampak pada Gambar 2.4, tidak ada puncak pada bilangan gelombang 750-760 cm -1 dan 710 cm -1 . Perubahan sruktur kristal selulosa alomorf hanya tampak berdasarkan analisis XRD, tetapi tidak tampak pada analisis FTIR.

2.3.5 Pola Biodegradasi

Pola biodegradasi bambu selama pra-perlakuan biologis dengan TV dievaluasi dengan analisis FTIR berdasarkan analisis metoda Pandey Pandey dan Pitman 2003. Tabel 2.3 menunjukkan perubahan relatif dalam intensitas puncak lignin pada bilangan gelombang 1512 cm -1 terhadap puncak karbohidrat pada bilangan gelombang 1736, 1373, 1165, 897 cm -1 yang dihitung dari tinggi puncak dan luasnya. Empat puncak karbohidrat yang teridentifikasi tidak terkonjugasi dan gugus aromatik skeletal dalam lignin ditunjukkan pada Gambar 2.5. Empat puncak karbohidrat untuk ikatan tidak terkonjugasi yaitu C=O dalam xylan, deformasi C-H dalam hemiselulosa, vibrasi C-O-C dalam selulosa dan hemiselulosa dan deformasi C-H atau uluran C-O- C pada ikatan β glikosida yang merupakan karakteristik dalam selulosa Pandey dan Pitman 2003. Tabel 2.3 Nisbah intensitas antara lignin dan karbohidrat pada bambu setelah pra- perlakuan biologis. Inokulum Inkubasi hari Intensitas relatif a dari vibrasi gugus aromatik I 1512 terhadap tipe pita dari karbohidrat I 1512 I 1736 I 1512 I 1373 I 1512 I 1165 I 1512 I 897 45 1.020.91 1.051.15 1.021.20 1.331.25 5 15 1.141.02 0.890.98 0.800.94 8.001.25 30 1.251.03 1.001.05 0.831.00 5.001.29 45 1.421.06 1.111.00 1.001.03 1.431.24 10 15 1.041.08 1.021.08 0.980.96 1.281.3 30 1.671.08 1.671.00 0.830.96 5.001.29 45 0.970.26 0.781.00 0.700.97 7.001.25 a Intensitas relatif dihitung menggunakan tinggi puncak diluar tanda kurung dan luas dalam kurung Umumnya terdapat peningkatan nisbah ligninkarbohidrat dari bambu dengan pra-perlakuan TV dengan bertambahnya waktu inkubasi, yang mengindikasikan jamur kurang selektif mendegradasi lignin. Studi sebelumnya oleh Zhang et al. 2007 pada bambu dan Ferraz et al. 2000 pada Pinus radiata melaporkan bahwa TV G20 dan Gonoderma australe lebih bersifat mendegradasi lignin hanya pada tahap awal dan sektifitasnya menurun dengan bertambahnya waktu inkubasi. Namun, pra-perlakuan bambu dengan E.taxodii 2538 cenderung menurun nisbah ini secara signifikan dengan bertambahnya waktu. Hal ini mengindikasikan bahwa E.taxodii 2538 lebih selektif mendegradasi lignin. Dalam penelitian ini hanya nisbah I 1512 I 897 pada inokulum 5 yang mengindikasikan kecenderungan ini sedangkan nisbah intensitas relatif lain menunjukkan kecenderungan yang sebaliknya. Peningkatan nisbah intensitas relatif lain mengindikasikan tingginya tingkat degradasi hemiselulosa dan selulosa.