Fungsi Selulosa

Serat rami (Boehmeria nivea ini merupakan bahan yang dapat diolah untuk kain fashion berkualitas tinggi dan bahan pembuatan selulosa berkualitas tinggi (selulose α). Selulosa α berkualitas tinggi merupakan salah satu unsur pokok pembuatan bahan peledak dan atau propelan (propellant) yaitu isian dorong untuk meledakkan peluru. Kayu dan serat rami dapat diolah menjadi pulp berkualitas tinggi sebagai bahan baku.

Selulosa zantat Digunakan dalam pembuatan kain sutera tiruan, Untuk menghasilkan rayon atau viscose dan selopan. pembuatan aneka jenis kertas Industri-indusri yang menggunakan selulosa sebagai bahan baku meliputi industri kertas, industri yang memproduksi bahan penyerap (absorbent) seperti popok bayi, kertas, tissue, pembalut wanita dan lain-lain. Industri yang memproduksi Carboxy Methyl Cellulose (CMC) untuk digunakan pada industri makanan dan industri memproduksi selulosa asetat dan selulosa nitrat sebagai bahan plastik dan tekstil (rayon). Berbagai jenis kayu dapat juga dimanfaatkan sebelum diolah untuk diambil selulosanya, misalnya : untuk keperluan bahan bangunan seperti untuk lantai, dinding, pintu, kusen dan untuk bantalan rel kereta api, tiang listrik, telepon, untuk alat musik, alat olahraga, bagian-bagian kapal, bus, kereta api, aeromodelling dan lain-lain.

Pemanfaatan Selulosa di bidang Pertahanan TNI sebagai komponen utama pertahanan negara dalam melaksanakan tugas pokoknya, mempertahankan keutuhan wilayah NKRI memerlukan berbagai jenis alat/sarana termasuk persenjataan. Sebagai bahan baku utama pembuatan propelan atau bahan peledak. Sedangkan selulosa kualitas dibawahnya digunakan sebag Selain dimanfaatkan untuk industri pulp, tekstil (rayon dan cotton), film dan peralatan rumah tangga, selulosa juga dimanfaatkan untuk industri pembuatan selulosa asetat.

Selulosa asetat digunakan sebagai membran ultra filtrasi, pemisahan metanol - metil tersier butil ester, dan proses osmosis balik dalam pengolahan limbah pelapisan logam (electroplating) bahan baku pada industri kertas dan industri tekstil.

Turunan selulosa yang dikenal dengan carboxymethyl cellulose (CMC) sering dipakai dalam industri makanan untuk mendapatkan tekstur yang baik. Misalnya pada pembuatan es krim, pemakaian CMC akan memperbaiki tekstur dan kristal laktosa yang terbentuk akan lebih halus. CMC juga sering dipakai dalam bahan makanan untuk mencegah terjadinya retrogradasi

Sumber

Baca

Struktur selulosa dalam sel tumbuhan

Dalam dinding sel tumbuhan bebenang atau serat yang terbentuk adalah serat selulosa. Terdapat dua jenis selulosa di dalam serat selulosa iaitu selulosa mikrofibril dan selulosa makrofibril seperti acuan yang berbentuk bebenang yang berkumpul bersama lain-lain sel polisakarida dan protein dan membenarkan peredaran cecair di antara dinding sel dan pada seluruh dinding sel. Susunan selulosa mikrofibril di antara polisakarida dan protein menghasilkan ikatan yang kuat pada dinding sel tumbuhan.Dinding sel tumbuhan menjalankan pelbagai fungsi diantaranya ialah menegarkan dinding sel.

Dinding sel melindungi bahagian dalaman sel tumbuhan. Tidak seperti komponen dinding sel yang lain,yang mana proses sintesis berlaku pada bahagian dalam sel tumbuhan,selulosan disintesiskan di atas permukaan dinding sel.Berada di antara plasma membran tumbuhan ialah enzim yang dipanggil selulosa sintetas yang bertindak mensintesiskan selulosa.Apabila selulosa disintesiskan,satu terbitan baru akan wujud iaitu selulosa mikrofibril yang berada pada permukaan dalam sel.Kemudian selulosa mikrofibril akan mengikat di antara satu sama lain untuk membentuk selulosa makrofibril yang berada pada permukaan tengah sel.Selulosa makrofibril membesar untuk membentuk serat yang dinamakan serat selulosa.

sumber

Baca

Struktur fisikal selulosa

Seperti kanji,selulosa mencipta satu rangkaian panjang hasil gabungan daripada beberapa ratus molekul glukosa.selulosa adalah kumpulan polisakrida yang tersusun dalam susunan yang selari untuk membentuk selulosa mikrofibril. Mikrofibril yang kecil diikat atau dibungkus bersama untuk membentuk makrofibri.

Microfibrils selulosa adalah sangat kuat dan tidak anjal kerana kehadiran ikatan hidrogen. Ahli-ahli kimia memanggil susunan ini sebagai "habluran," bermaksud bahawa microfibrils mempunyai ciri-ciri hablur. Molekul selulosa adalah tegar.

Selulosa Iα dan selulosa I β mempunyai kepanjangan yang sama (1.043 nm merujuk kepada bahagian dalam hablur, 1.029 nm pada permukaan luar) tetapi berbeza pada saiz. Selulosa Iα dan selulosa I β berubah dengan membengkok semasa mikrofibril membesar.

sumber

Baca

Struktur Selulosa

Untuk struktur kimia selulosa terdiri dari unsur C, O, H yang membentuk rumus molekul (C6H10O5)n,dengan ikatan molekulnya ikatan hidrogen yang sangat erat.

Gugus fungsional dari rantai selulosa adalah gugus hidroksil. Gugus – OH ini dapat berinteraksi satu sama lain dengan gugus –O, -N, dan –S, membentuk ikatan hidrogen. Ikatan –H juga terjadi antara gugus –OH selulosa dengan air. Gugus-OH selulosa menyebabkan permukaan selulosa menjadi hidrofilik. Rantai selulosa memiliki gugus-H di kedua ujungnya. Ujung –C1 memiliki sifat pereduksi. Struktur rantai selulosa distabilkan oleh ikatan hidrogen yang kuat disepanjang rantai. Di dalam selulosa alami dari tanaman, rantai selulosa diikat bersama-sama membentuk mikrofibril yang sangat terkristal (highly crystalline) dimana setiap rantai selulosa diikat bersama-sama dengan ikatan hydrogen

Di dalam jaringan pembuluh tanaman selulosa disintesis oleh membran plasma dengan kompleks terminal roset (RTCs). RTCs adalah struktur protein heksamerik, kira-kira 25 nm diameter, yang mengandung enzim sintesa selulosa yang mensintesis rantai selulosa individu. Setiap RTC mengapung di membran plasma sel dan “berputar” sebuah mikrofibril ke dalam dinding sel.RTCs mengandung setidaknya tiga sintesis selulosa yang berbeda, dikodekan oleh gen Cesa, dalam stoikiometri yang tidak diketahui. Salinan set gen Cesa terlibat dalam biosintesis sel primer dan sekunder dinding. Selulosa membutuhkan inisiasi sintesis rantai dan perpanjangan dan dua proses terpisah. Cesa inisiat glukosiltransferase memulai polimerisasi selulosa dengan menggunakan primer steroid, sitosterol-beta-glukosida, dan UDP-glukosa. Sintesa selulosa menggunakan prekursor UDP-D-glukosa untuk memanjangkan pertumbuhan rantai selulosa . Selulase mungkin berfungsi untuk membelah primer dari rantai matang.

Dalam pembentukannya, tanaman membuat selulosa dari glukosa, yang merupakan bentuk yang paling sederhana dan paling umum karbohidrat yang ditemukan dalam tanaman. Glukosa terbentuk melalui proses fotosintesis dan digunakan untuk energi atau dapat disimpan sebagai pati yang akan digunakan kemudian. Selulosa dibuat dengan menghubungkan unit sederhana banyak glukosa bersama-sama untuk menciptakan efek simpang siur rantai panjang, membentuk molekul panjang yang digunakan untuk membangun dinding sel tanaman.

Walaupun selulosa sifatnya keras dan kaku, namun selulosa dapat dirombak menjadi zat yang lebih sederhana melalui proses cellulolysis. Cellulolysis adalah proses memecah selulosa menjadi polisakarida yang lebih kecil yang disebut dengan cellodextrins atau sepenuhnya menjadi unit-unit glukosa, hal ini merupakan reaksi hidrolisis. Karena molekul selulosa terikat kuat antar satu molekul dengan molekul lainya ,cellulolysis relatif sulit bila dibandingkan dengan pemecahan polisakarida lainnya. Proses cellulolisis terjadi pada sistem pencernaan sebagian hewan memamah biak ruminansia untuk mencerna makanan mereka yang mengandung selulosa. Proses cellulolisis dibantu oleh enzim selulase

Enzim yang digunakan untuk membelah hubungan glikosidik di glikosida hidrolisis selulosa termasuk endo-acting selulase dan glucosidases exo-akting. Enzim tersebut biasanya dikeluarkan sebagai bagian dari kompleks multienzim yang mungkin termasuk dockerins dan selulosa modul mengikat. 

Selulosa ialah polimer yang selari atau lurus dengan formula (C6H10O5)n. Polimer yang lurus adalah β-(1" type="#_x0000_t75"> 4)-D-glukopiranos dengan ikatan yang menstabilkan struktur selulosa.Serat selulosa adalah sangat halus dan fleksibel.

sumber

Baca

Apa itu Selulosa

Selulosa adalah zat penyusun tanaman yang jumlahnya banyak, sebagai material struktur dinding sel semua tanaman.Selulosa adalah karbohidrat utama yang disintesis oleh tanaman dan menempati hampir 60% komponen penyusun struktur kayu. Selulosa merupakan serat-serat panjang yang bersama-sama hemiselulosa, pektin, dan protein membentuk struktur jaringan yang memperkuat dinding sel tanaman. Jumlah selulosa di alam sangat berlimpah sebagai sisa tanaman atau dalam bentuk sisa pertanian seperti jerami padi, kulit jagung, gandum,kulit tebu dan lain-lain tumbuhan.

Secara kimia, selulosa merupakan senyawa polisakarida yang terdapat banyak di alam.Bobot molekulnya tinggi, strukturnya teratur berupa polimer yang linear terdiri dari unit ulangan β-D-Glukopiranosa. Karakteristik selulosa antara lain muncul karena adanya struktur kristalin dan amorf serta pembentukan mikro fibril dan fibril yang pada akhirnya menjadi serat selulosa. Sifat selulosa sebagai polimer tercermin dari bobot molekul rata-rata, polidispersitas dan konfigurasi rantainya. Sebagai sumber serat, batang pisang cukup potensial untuk di kembangkan menjadi pulp karena memiliki kandungan selulosa yang cukup tinggi

Selulosa hampir sama dengan amilosa yaitu sama-sama polimer berantai lurus hanya saja berbeda pada jenis ikatan glukosidanya. Selulosa bila dihidrolisis oleh enzim selobiase yang cara kerjanya serupa denga beta- amilase akan menghasilkan dua molekul glukosa dari ujung rantai sehingga dihasilkan selobiosa beta-1,4 - G-G.

Beberapa molekul selulosa akan membentuk mikrofibril dengan diameter 2-20 nm dan panjang 100-40000 nm yang sebagian berupa daerah teratur (kristalin) dan diselingi daerah amorf yang kurang teratur. Beberapa mikrofibril membentuk fibril yang akhirnya menjadi serat selulosa. Selulosa memiliki kekuatan tarik yang tinggi dan tidak larut dalam kebanyakan pelarut. Hal ini berkaitan dengan struktur serat dan kuatnya ikatan hidrogen.

gambar

sumber

Baca