Pengertian Selulosa, Jenis, Struktur, Sifat dan Manfaat Selulosa Lengkap – Selulosa adalah senyawa seperti serabut, liat, tidak larut dalam air, dan ditemukan di dalam dinding sel pelindung tumbuhan terutama pada tangkai batang, dahan dan semua bahagian berkayu dari jaringan tumbuhan. Rumus senyawa selulosa yaitu (C6H10O5)n.
Selulosa adalah polimer glukosa yang berbentuk rantai linier dan dihubungkan oleh ikatan ß-1,4 glikosidik.
Selulosa merupakan senyawa organik yang juga merupakan komponen struktural utama dinding sel dari tanaman hijau, banyak bentuk ganggang dan Oomycetes. Selulosa tidak pernah ditemukan dalam keadaan murni di alam, namun selalu berasosiasi dengan polisakarida lain seperti lignin, pectin, hemiselulosa, dan xilan. Pada tumbuhan, molekul selulosa tersusun dalam bentuk fibril yang terdiri atas beberapa molekul paralel yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik sehingga sulit diuraikan.
Selulosa pertama kali dijelaskan oleh Anselme Payen pada tahun 1838 sebagai serat padat yang tahan dan tersisa setelah pemurnian jaringan tanaman dengan asam dan amonia. Payen mengamati bahwa bahan yang telah dimurnikan mengandung satu jenis senyawa kimia yang seragam, yakni karbohidrat. Hal tersebut berdasarkan residu glukosa yang mirip dengan pati.
Struktur yang linier menyebabkan selulosa bersifat kristalin dan tidak mudah larut. Selulosa tidak mudah didegradasi secara kimia maupun mekanis. Di alam, biasanya selulosa berasosiasi dengan polisakarida lain seperti hemiselulosa atau lignin membentuk kerangka utama dinding sel tumbuhan. Selulosa memiliki bobot molekul yang sangat bervariasi berkisar antara 50.000 hingga 2,5 juta bergantung pada sumbernya. Ukuran panjang rantai molekul selulosa dinyatakan sebagai derajat polimerasi (DP).
Ester selulosa banyak digunakan sebagai serat dan plastik, sedangkan eter selulosa sebagai pengikat dan bahan tambahan untuk mortir khusus atau kimia khusus untuk bangunan dan konstruksi juga stabilisator viskositas pada cat, makanan, produk farmasetik, dan lain-lain. Selulosa juga merupakan bahan dasar dalam pembuatan kertas. Serat selulosa memiliki kekuatan dan durabilitas yang tinggi. Apabila dibasahi dengan air, menunjukkan pengembangan saat jenuh dan juga higroskopis. Bahkan dalam keadaan basah, serat selulosa alami tidak kehilangan kekuatannya. Turunan selulosa sudah banyak digunakan dalam sediaan farmasi diantaranya seperti etil selulosa, metil selulosa, karboksimetil selulosa dan dalam bentuk lainnya yang digunakan dalam sediaan oral, topikal, dan injeksi.
Jenis-Jenis Selulosa
Menurut Nuringtyas (2010), berdasarkan derajat polimerisasi dan kelarutan dalam senyawa natrium hidroksida (NaOH), ada 3 (tiga) jenis selulosa diantaranya yaitu:
Selulosa α (Alpha Cellulose)
Selulosa α adalah jenis selulosa berantai panjang, tidak larut dalam larutan NaOH 17,5% atau larutan basa kuat dengan derajat polimerisasi 600 – 1500. Selulosa α dipakai sebagai penduga dan atau penentu tingkat kemurnian selulosa. Selulosa α merupakan kualitas selulosa yang paling tinggi (murni).
Selulosa α > 92% memenuhi syarat untuk digunakan sebagai bahan baku utama pembuatan propelan dan/atau bahan peledak, sedangkan selulosa kualitas dibawahnya digunakan sebagai bahan baku pada industri kertas dan industri kain. Semakin tinggi kadar alfa selulosa, maka semakin baik mutu bahannya.
Selulosa ß (Betha Cellulose)
Selulosa ß adalah jenis selulosa berantai pendek, larut dalam larutan NaOH 17,5% atau basa kuat dengan derajat polimerisasi 15-90, dapat mengendap bila dinetralkan.
Selulosa γ (Gamma cellulose)
Selulosa γ adalah Selulosa yang sama dengan selulosa ß, namun derajat polimerisasinya kurang dari 15.
Struktur Selulosa
Selulosa memiliki struktur yang unik karena kecenderungannya membentuk ikatan hidrogen yang kuat. Ikatan hidrogen intramolekular terbentuk antara:
- Gugus hidroksil C3 pada unit glukosa dan atom O cincin piranosa yang terdapat pada unit glukosa terdekat.
- Gugus hidroksil pada C2 dan atom O pada C6 unit glukosa tetangganya. Ikatan hidrogen antarmolekul terbentuk antara gugus hidroksil C6 dan atom O pada C3 di sepanjang sumbu b.
Dengan adanya ikatan hidrogen dan juga gaya van der Waals yang terbentuk, maka struktur selulosa bisa tersusun secara teratur dan membentuk daerah kristalin. Di samping itu, terbentuk rangkaian struktur yang tidak tersusun secara teratur yang akan membentuk daerah nonkristalin atau amorf. Semakin tinggi packing densitynya maka selulosa akan berbentuk kristal, sedangkan semakin rendah packing density maka selulosa akan berbentuk amorf.
Derajat kristalinitas selulosa dipengaruhi oleh sumber dan perlakuan yang diberikan. Rantai selulosa akan bergabung menjadi satu kesatuan membentuk mikrofibril, bagian kristalin akan bergabung dengan bagian nonkristalin. Mikrofibril akan bergabung membentuk fibril, lalu gabungan fibril akan membentuk serat.
Sifat-Sifat Selulosa
Menurut Fengel dan Wegener (1984), sifat selulosa terdiri dari sifat fisika dan sifat kimia. Selulosa rantai panjang memiliki sifat fisik yang lebih kuat, lebih tahan lama terhadap degradasi yang disebabkan oleh pengaruh panas, bahan kimia maupun pengaruh biologis.
Sifat lain dari selulosa, diantaranya yaitu:
- Dapat terdegradasi oleh hidrolisa, oksidasi, fotokimia maupun secara mekanis sehingga berat molekulnya menurun.
- Tidak larut dalam air maupun pelarut organik, namun sebagian larut dalam larutan alkali.
- Dalam keadaan kering, selulosa bersifat higroskopis, keras dan rapuh. Jika selulosa cukup banyak mengandung air maka akan bersifat lunak. Jadi fungsi air disini yaitu sebagai pelunak.
- Selulosa dalam kristal memiliki kekuatan lebih baik dibandingkan dengan bentuk amorfnya.
Menurut Harsini dan Susilowati (2010), sifat serat selulosa diantaranya yaitu:
- Mempunyai kekuatan tarik yang tinggi.
- Dapat membentuk jaringan.
- Tidak mudah larut dalam air, alkali dan pelarut organik.
- Relatif tidak berwarna.
- Mempunyai kemampuan mengikat yang lebih kuat.
Demikian artikel tentang “Pengertian Selulosa, Jenis, Struktur, Sifat dan Manfaat Selulosa Lengkap“, semoga bermanfaat dan jangan lupa ikuti postingan kami berikutnya, sampai jumpa.