## PENGHILANGAN HEMISELULOSA SERAT BAMBU SECARA ENZIMATIK UNTUK PEMBUATAN SERAT BAMBU

## ENZYMATIC HEMICELLULOSE REMOVAL OF BAMBOO FIBRE FORTHE BAMBOO FIBRE MANUFACTURING
Ono Suparno *) dan Roberto Danieli
Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga, Bogor 16680, Indonesia
E-mail: ono.suparno@ipb.ac.id
Makalah: Diterima 12 April 2016; Diperbaiki 20 Februari 2017; Disetujui 1 Maret 2017

## ABSTRACT
Hemicellulose and lignin removal process or degumming of bamboo fibre using cellulase and xylanase was  conducted.  The  objectives  of  the  study  were  to  obtain  suitable  type  of  bamboo  used  in  the  enzymatic degumming process and to determine the optimum xylanase concentration for the hemicellulose hydrolysis of the selected bamboo. The types of bamboos used in this study were yellow bamboo,ropebamboo,and black bamboo. The  study  was  conducted  by  enzymatic  hydrolyses  of  the  bamboo  fibres,  and  measuring  the  yield,  cellulose content, hemicellulose content, and reducing sugar content. Fibre hydrolysis used the cellulase concentration of 25 U/g and xylanase concentrationsof 50 to 500 U/g. The result showed that yellow bamboo contained cellulose and  hemicellulose  contents  which  most  susceptible  to  hydrolysis  resulting  in  reducing  sugars,  and  decreasing cellulose and hemicellule contents of 6.40 % and 12.71%, respectively. The optimum xilanase concentration for the yellow bamboohydolysis was 400 U/g which could hydrolyze hemicellulose by 54.31% in 24 hours.
Keywords: bamboo fibre, cellulase, xylanase, hydrolysis, enzymatic process

## ABSTRAK
Proses  penghilangan  hemiselulosa  dan  lignin  dari  serat  bambu  atau degumming dengan  menggunakan selulase  dan  xilanase  dilakukan.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mendapatkan  jenis  bambu  yang  sesuai  dalam proses degumming serat bambu didasarkan atas mutu dan untuk menentukan konsentrasi enzim  xilanase terbaik untuk  hidrolisis  hemiselulosa  serat  bambu  terpilih.  Bambu  yang  digunakan  adalah  bambu  kuning,  bambu  tali, dan  bambu  hitam.  Penelitian  dilakukan  dengan  menghidrolisis  serat  bambu  secara  enzimatik  dan  mengukur rendemen,  kadar  selulosa,  kadar  hemiselulosa,  dan  kadar  gula  pereduksi.  Hidrolisis  serat  bambu  menggunakan konsentrasi  selulase  25  U/g  dan  xilanase  50  sampai  dengan  500  U/g.  Hasil  penelitian  ini  menunjukkan  bahwa bambu kuning mempunyai kandungan selulosa dan hemiselulosa yang paling mudah terhidrolisis menghasilkan gula  pereduksi  tertinggi  dengan  penurunan  kadar  selulosa  sebesar  6,40%  dan  dengan  penurunan  hemiselulosa sebesar 12,71%. Konsentrasi xilanase terbaik untuk menghidrolisis bambu kuning adalah sebesar 400 U/g yang dapat menghidrolisis hemiselulosa sebesar 54,31% selama 24 jam.
Kata kunci: serat bambu, selulosa, xilanase, hidrolisis, proses enzimatik

## PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  salah  satu  negara yang kaya dengan keanekaragaman hayatinya. Salah satu  tumbuhan  yang  tumbuh  baik  dalam  kondisi iklim  Indonesia  adalah  bambu.  Bambu  sebagai bahan  baku  industri  tekstil  yang eco-friendly memiliki  beberapa  keunggulan,  yakni  sangat  cepat tumbuh  dan  mengandung  senyawa  anti-mikrobial. Serat  bambu  merupakan  bahan  yang  digunakan sebagai  bahan  baku  industri  tekstil  (Rathod  dan Kolhatkar,  2012).  Kain  yang  terbuat  dari  serat bambu  memiliki  keuntungan,  yaitu  100%  mudah terdegradasi  oleh  mikroorganisme,  serta  proses dekomposisi  kain  bambu  tidak  berbahaya  karena tidak  menggunakan  bahan  kimia.  Kain  bambu  juga memiliki kelebihan, yaitu hangat saat musim dingin, namun  sejuk  saat  musim  panas.  Hal  ini  karena
kemampuan breathable lebih  baik  dibandingkan dengan kain biasa (Marilyn, 2009).
Bambu  memiliki  komponen  lignoselulosa berupa  lignin,  selulosa,  dan  hemiselulosa.  Selulosa merupakan  bahan  yang  akan  digunakan  untuk pembuatan  serat  bambu,  sehingga  perlu  adanya proses  pemisahan  lignin  dan  hemiselulosa  untuk mendapatkan  selulosa.  Delignifikasi  merupakan proses penghilangan lignin pada bahan lignoselulosa.Serat  bambu  dapat  diperoleh  dengan cara  biologis,  mekanis,  maupun  kimiawi.  Proses pemisahan  serat  bambu  secara  biologis  adalah dengan cara menghancurkan  bambu lalu dilanjutkan dengan  penambahan  enzim  alami.  Proses  mekanis dilakukan  dengan  cara  menghancurkan  bambu  dan penambahan  enzim,  sedangkan  proses  kimia  salah satunya dilakukan dengan penambahan bahan  kimia NaOH  dan  CS 2 ( carbon  disulfide )  (Devi et  al.,
2007).  Penggunaan  bahan-bahan  kimia  akan berdampak  buruk  bagi  kesehatan  dan  serat  yang diperoleh  tidak  boleh  digunakan  sebagai  bahan tekstil  seperti  pakaian  (Jiajia,  2012).  Berdasarkan dampak  yang ditimbulkan oleh  metode kimia,  maka metode biologis merupakan pilihan yang paling tepat untuk memperoleh serat bambu.
Beberapa  jenis  enzim  seperti  xilanase  dan selulase  dibutuhkan  untuk  mendapatkan  serat bambu. Penggunaan xilanase bertujuan  memisahkan hemiselulosa yang terdapat pada bambu. Penggunaan  selulosa  merupakan  perlakuan  untuk mengubah struktur dan permukaan selulosa, sehingga  selulase  dapat  diproses.  Selulosa  pada umumnya  terdiri  atas  zona  kristalin  dan  amorf dengan jumlah kandungan yang bervariasi berdasarkan  sumber  bahan  (Jiajia,  2012).  Sebagian besar  bahan-bahan  reaktan  hanya  bekerja  pada bagian  amorf  karena  bagian  tersebut  terdapat  pada permukaan  dari  bagian  kristalin,  sehingga  bagian intracrystalline tidak  terpengaruh  oleh  reaktan (Ciolacu et al., 2011).
Pada  proses  ekstraksi  serat  bambu  secara enzimatis,  proses  inkubasi  merupakan  salah  satu proses  yang  penting  karena  mempengaruhi  energi dan  waktu  yang  diperlukan.  Untuk  mengatasi permasalahan waktu inkubasi dalam proses pemisahan  serat  bambu,  maka  berbagai  penelitian untuk mengurangi waktu hidrolisis dilakukan seperti pemberian  perlakuan  pendahuluan.  Selain  itu  juga dapat dilakukan pemilihan sumber serat bambu yang sesuai.  Pada  penelitian  ini  digunakan  tiga  jenis bambu  yang  banyak  dibudidayakan  di  Indonesia, yaitu  bambu  kuning,  bambu  hitam,  dan  bambu  tali. Jenis  bambu  dipilih  berdasarkan  kecepatan  hidrolis hemiselulosa secara enzimatik.
Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  untuk mendapatkan jenis bambu  yang sesuai dalam proses degumming  serat  bambu  didasarkan  atas  mutu  dan untuk  menentukan  konsentrasi  enzim  xilanase terbaik  untuk  hidrolisis  hemiselulosa  serat  bambu terpilih.

## METODE PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian  ini  adalah  bambu  kuning  ( Bambusa vulgaris ),  bambu  tali  ( Gigantochloa  apus ),  dan bambu  hitam  ( Gigantochloa  atroviolacea )  yang diperoleh  dari  Desa  Sukaresmi,  Tamansari,  Bogor. Bahan  baku  tersebut  digiling  untuk  mendapatkan serbuk bambu dengan ukuran lolos pada saringan 30 mesh.    Bahan  kimia  terdiri  atas  NaOH,  Na 2 SO 3 , bufer  sitrat,  DNS,  HNO 3 ,  CH 3 COOH,  NaHClO 2 , H 2 SO 4 ,  dan  etanol  benzena.  Enzim  yang  digunakan adalah  xilanase  danselulosa  yang  diperoleh  dari  CV Endsany,  Sukoharjo,  Jawa  Tengah.  Alat-alat  utama yang  digunakan  adalah shaker ,  otoklaf, hammer
mill , oven , blender ,  penangas  air,  termometer,  pH meter, dan spektrofotometer.

## Metode

## Karakterisasi Sifat Kimia Bambu
Pada  percobaan  ini  bambu  diperkecil ukurannya  dengan  menggunakan hammer  mill sampai ukuran yang lolos pada 30 mesh, lalu dicuci dengan  air  untuk  menghilangkan  zat-zat  pengotor, dan  dikeringkan  di  dalam  oven  pada  suhu  75°C selama  satu  hari.  Sifat  kimia  bamboo  yang  diukur adalah  kadar  selulosa,  hemiselulosa,  lignin,  dan  zat ekstraktif  (TAPPI,  1997).  Hemiselulosa  ditentukan dari  selisih  dari  holoselulosa  dan  selulosa  yang dianalisis.  Pengujian  sifat  kimia  dilakukan  untuk mengetahui  kondisi  bambu  sebelum  hidrolisis menggunakan  enzim  serta  untuk  mengetahui perbedaan karakteristik setiap bambu, yang mungkin berpengaruh terhadap proses hidrolisis.

## Karakterisasi Enzim
Pada penelitian pendahuluan juga dilakukan pengujian  aktivitas  enzim  dan  pengujian  kondisi optimal  enzim.  Pengujian  aktivitas  enzim  bertujuan mengetahui aktivitas enzim yang digunakan sehingga  dapat  ditentukan  jumlah  enzim  yang  akan digunakan. Kondisi optimal enzim dilakukan dengan menguji  aktivitas  enzim  pada  suhu  tertentu  dan  pH tertentu.  Penentuan  pH  optimal  untuk  xilanase  dan selulosa  dilakukan  pada  pH  4,5;  5,0;  5,5;  dan  6,0 pada  suhu  45°C,  untuk  penentuan  suhu  optimal untuk xilanase dilakukan pada suhu 40, 50, dan 60°C pada  pH  5,5,  sedangkan  untuk  enzim  selulosa dilakukan pada suhu 37°C dan 45°C.
Bambu  yang  digunakan  dalam  bentuk serbuk  berukuran  lolos  30  mesh.  Bahan  disterilkan di  dalam  otoklafdengan  suhu  120°C  selama  15 menit.  Kemudian,  sebanyak  1  g  serbuk  bambu disaring dan siap digunakan sebagai substrat.

## Hidrolisis Selulosa
Satu  gram  serbuk  bambu  yang  telah disterilkan  ditambah  dengan  100  mL  buffer  sitrat- fosfat pH 5,5, kemudian ditambahkan 25 U/g enzim selulosa.  Campuran  diinkubasikan  pada  suhu  37  °C selama  24  jam,  kemudian  cairan  dipisahkan  dan dianalisis  kandungan  gula  pereduksi.  Padatan  diuji komponen kadar selulosa dan hemiselulosanya.

## Hidrolisis Hemiselulosa
Satu  gram  serbuk  bambu  yang  telah disterilkan  ditambah  100  mL  buffer  sitrat-fosfat  pH 5,5,  kemudian  ditambahkan  xilanase  50  U/g. Campuran diinkubasikan pada suhu 50°C  selama 24 jam,  kemudian  cairan  dipisahkan  dan  dianalisis kandungan  gula  pereduksi.  Padatan  diuji  komponen kadar selulosa dan hemiselulosa.

## Penentuan  Konsentrasi  Enzim  pada  Hidrolisis Hemiselulosa
Pada  penentuan  konsentrasi  enzim,  bambu yang  digunakan  hanya  satu  jenis,  yaitu  bambu  yang paling  mudah  terhidrolisis  menggunakan  selulase dan  xilanase  berdasarkan  analisis  gula  sederhana, kadar  selulosa,  dan  kadar  hemiselulosa  pada  tahap hidrolisis  selulosa  dan  hidrolisis  hemiselulosa.  Satu gram  serbuk bambu  yang telah disterilkan ditambah dengan 100 mL buffer sitrat-fosfat pH 5,5, kemudian ditambah    dengan  xilanase  dengan  konsentrasi  50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, dan 500 U/g. Campuran  terseut  diinkubasikan  pada  suhu  50°C selama  24  jam.    Kondisi  optimal  pada  selulosa adalah  suhu  37°C  dan  pH  5,5  sedangkan  pada xilanase adalah  pada suhu 50°C dan pH 5,5. Cairan dipisahkan dan dianalisis kandungan gula pereduksinya.  Padatan  diuji  komponen  kadar selulosa dan hemiselulosa.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Karakteristik Bambu
Karakteristik kimia bambu terdiri atas kadar holoselulosa,  selulosa,  hemiselulosa,  lignin  klason, dan  zat  ekstraktif.  Tabel  1  menunjukkan  sifat-sifat kimia bambu kuning, bambu hitam, dan bambu tali.
Kadar  zat  ekstraktif  bambu  kuning  pada pelarut  etanol  benzena  2:1  adalah  sebesar  3,77%. Jika dibandingkan dengan zat ekstraktif bambu yang biasanya  diantara  5-9%  (Fatriasari,  2008),  zat ekstraktif  bambu  kuning  yang  diperoleh  tergolong rendah.  Kadar  holoselulosa  yang  diperoleh  adalah sebesar  69,57%.  Fatriasari  (2008)  menyatakan  pada umumnya bambu memiliki kadar holoselulosa antara 70-80%.  Berdasarkan  data  tersebut  bambu  kuning yang  diamati  memiliki  kadar  holoselulosa  yang tidakjauh  berbeda.  Kadar  lignin  yang  diperoleh tergolong  kecil,  yaitu  sebesar  21,23%  dibandingkan dengan  kadar  lignin  bambu  pada  umumnya,  yaitu 25-30% (Fatriasari, 2008).
Bambu  hitam  memiliki  kandungan  zat ekstraktif  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  bambu kuning,  yaitu  4,12%.  Kandungan  holoselulosa  yang dimiliki  bambu  hitam  lebih  rendah  dibandingkan dengan  bambu  kuning,  yaitu  64,43%.  Kandungan hemiselulosa  bambu  hitam  juga  lebih  kecil  dari bambu  kuning,  yaitu  21,16%.  Bambu  hitam memiliki  kandungan  lignin  yang  lebih  tinggi dibandingkan bambu kuning, yaitu 24,33%.
Bambu  tali  memiliki  kandungan  zat ekstraktif  paling  tinggi  dibandingkan  dengan  dua jenis  bambu  lainnya,  yaitu  4,45%.  Kandungan
holoselulosa pada bambu tali merupakan yang paling rendah,  yaitu  63,23%,  dan  hemiselulosa  20,78%. Kandungan  lignin  bambu  tali  merupakan  yang tertinggi  dibandingkan  dengan  dengan  dua  jenis bambu lainnya, yaitu 24,87%.

## Karakteristik Enzim
Aktivitas  enzim  merupakan  kemampuan enzim  dalam  mendegradasi  suatu  substrat  atau membentuk  produk  (Suparno,  2005;  Suparno et  al., 2007).  Semakin  tinggi  akvitas  enzim,  semakin banyak  substrat  yang  terdegradasi  dan  semakin banyak produk yang terbentuk oleh enzim tersebut.
Tabel  2  menunjukkan  antivitas  selulase sebagai  CMC-ase  pada  suhu  tertentu.  Selulase memiliki  konsentrasi  enzim  sebesar  250  U/g.  Hasil tersebut  menunjukkan  bahwa  selulase  bekerja dengan optimal pada suhu 37°C dan pH 5,5.
Tabel 2. Aktivitas CMC-ase pada suhu 37 o C dan pH
5,5 Suhu ( o C) Aktivitas CMC-ase (U/g) 37 250±12 45 221 ± 17
Tabel  3  menunjukkan  aktivitas  xilanase pada  suhu  tertentu.  Konsentrasi  xilanase  yag digunakan  adalah  550  U/g.  Kondisi  optimal  untuk xilanase adalah pada suhu 50°C dan pH 5,5.
Tabel 3. Aktivitas xilanase pada pH 5,5 dan berbagai suhu
Suhu ( o C) Aktivitas xilanase (U/g) 40 437 ±21 50 550 ±27 60 492 ±18

## Hidrolisis Selulosa
Hidrolisis  selulosa  menggunakan  selulase menghasilkan produk berupa gula pereduksi (glukosa).  Gambar  1  menunjukkan  perbedaan jumlah gula pereduksi hasil  hidrolisis  menggunakan selulase.  Berdasarkan  data  tersebut  dapat  diketahui bahwa  bambu  kuning  lebih  mudah  terhidrolisis dengan menggunakan selulase dibandingkan dengan bambu  hitam  dan  bambu  tali.  Hidrolisis  bambu kuning  menghasilkan  gula  pereduksi  rata-rata sebesar 393 ppm, sedangkan untuk bambu hitam dan bambu  tali  tidak  memiliki  perbedaan  yang  terlalu jauh, yakni dimana bambu hitam menghasilkan gula pereduksi  sebesar  266  ppm  dan  bambu  tali  sebesar 275 ppm.
Tabel 1. Sifat-sifat kimia bambu kuning, bambu hitam, dan bamboo tali
Sifat Kimia Bambu Kuning Bambu Hitam Bambu Tali Zat ekstraktif (%) 3,77±0,02 4,12±0,01 4,45±0,01 Kadar holoselulosa (%) 69,57±0,07 64,43±0,08 63,23±0,07 Kadar selulosa (%) 47,33±0,11 43,27±0,09 42,45±0,05 Kadar hemiselulosa (%) 22,24±0,08 21,16±0,03 20,78±0,03 Kadar lignin Klason(%) 21,23±0,04 24,33±0,07 24,87±0,06
Proses  hidrolisis  enzimatik  dipengaruhi oleh  beberapa  faktor,  yaitu  enzim,  ukuran  partikel, suhu,  pH,  waktu  hidrolisis,  perbandingan  cairan terhadap  bahan  baku  (volume  substrat),  dan pengadukan.  Selain  itu,  hidrolisis  juga  dipengaruhi oleh  karakteristik  substrat  dan  kandungan  pada substrat tersebut (Purba, 2009).
Proses
hidrolisisdipengaruhi  oleh  kadar  lignin  dalam  serat. Ikatan  silang  dari  struktur  aromatik  lignin  dapat memperlambat penetrasi enzim, sehingga mempengaruhi  proses  hidrolisis  (Safaria et  al., 2013).    Perbedaan  hasil  hidrolisis  pada  bambu- bambu  tersebut  disebabkan  oleh  kandungan  lignin. Kandungan lignin pada bambu hitam dan bambu tali cukup tinggi dibandingkan dengan kandungan lignin bambu  kuning,  sehingga  selulase  lebih  sulit menghidrolisis selulosa.
Gambar 1.  Kadar gula pereduksi yang terbentuk dari bambu  setelah  hidrolisis  menggunakan selulase
Perlakuan  enzim  dapat  mengakibatkan perubahan struktur dan permukaan dari serat (Jiajia, 2012).  Selulase mengubah permukaan serat menjadi lebih  lembut  dan  lebih  lentur,  sehingga  daya  putus serat dan daya pintal  menjadi lebih baik.  Hidrolisis selulosa  menggunakan  selulase  mengakibatkan penurunan  jumlah  selulosa  yang  terkandung  pada bambu  sebagaimana  ditunjukkan  pada  Tabel  4. Penurunan  selulosa  pada  bambu  kuning  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  bambu  hitam  maupun  bambu tali,  sedangkanpenurunan  selulosa  pada  bambu kuning  lebih  besar  dibandingkan  dengan  penurunan pada bambu hitam dan bambu tali (Gambar 2).
Tabel 4. Rendemen,  kadar  selulosa  bambu  sebelum dan setelah hidrolisis menggunakan
selulase Jenis bambu Rendemen (%) Selulosa awal (%) Selulosa akhir (%) Bambu kuning 96,23±0,05  47,33±0,11 46,03±0,01 Bambu hitam 95,88±0,12  43,27±0,09 42,62±0,07 Bambu tali 95,55±0,08  42,45±0,05  43,,95±0,05
Gambar  2.  Penurunan  selulosa  pada  bambu  setelah hidrolisis dengan enzim selulosa
Penurunan  jumlah  selulosa  pada  bambu berbanding lurus dengan jumlah gula pereduksi yang dihasilkan  dari  hidrolisis  selulosa  dengan  selulase. Semakin  besar  jumlah  selulosa  pada  bamboo  yang dihidrolisis,  semakin  tinggi  gula  pereduksi  yang dihasilkan.    Penurunan  selulosa  pada bambu  kuning lebih tinggi dibandingkan dengan bambu yang lain.

## Hidrolisis Hemiselulosa
Hidrolisis  hemiselulosa  (xilan)  dan  lignin pada  serat  bambu  akan  meningkatkan  kemurnian serat selulosa yang dihasilkan, sehingga karakteristik serat  dan  kain  yang  dihasilkan  akan  semakin  baik, yakni  lebih  lembut  dan  lentur,  daya  putus  serat  dan daya pintal menjadi lebih baik. Hidrolisis hemiselulosa  menggunakan  xilanase  menghasilkan produk  xilosa  yang  merupakan  salah  satu  gula pereduksi.
Gambar  3  menunjukkan  perbedaan  jumlah gula  pereduksi  hasil  hidrolisis  menggunakan xilanase.  Hemiselulosa  bambu  kuning  juga  lebih mudah terhidrolisis dibandingkan dengan hemiselulosa  bambu  hitam  dan  bamboo  tali.  Gula pereduksi  yang  dihasilkan  dari  hidrolisis  bambu kuning  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  gula pereduksi  dari  hidrolisis  bambu  hitam  dan  dan bambu  tali.      Seperti  halnya  hidrolisis  selulosa, hidrolisis  xilan  juga  dipengaruhi  oleh  kandungan lignin  dalam  bambu  yang  dapat  menghambat penetrasi  xilanase.    Oleh  karena  itu,  bambu  kuning dengan kandungan lignin terendah dapat terhidrolisis dengan mudah dengan xilanase
Gambar 3.  Gula  pereduksi  yang  terbentuk  setelah hidrolisis bambu menggunakan xilanase
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Bambu Kuning Bambu Hitam Bambu Tali K ad ar G u la P er ed u k si ( p p m) Jenis Bambu 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Bambu Kuning Bambu Hitam Bambu Tali P en u ru n an S el u lo sa (% ) Jenis Bambu 0 50 100 150 200 250 300 350 Bambu Kuning Bambu Hitam Bambu Tali K ad ar G u la p er ed u k si ( p p m) Jenis Bambu
Xilan  lebih  sulit  terhidrolisis  dibandingkan dengan  selulosa  karena  jumlah  kandungan  xilan yang  kecil.  Xilan  pada  permukaan  kembali mengendap  sehingga  sebagian  xilan  yang  terletak lebih  jauh  di  dalam  tidak  terjangkau  oleh  enzim (Wedin et  al., 2007).      Hidrolisis  hemiselulosa menggunakan  xilanase  mengakibatkan  penurunan pada  jumlah  hemiselulosa  yang  terkandung  pada bambu  yang  dapat  dilihat  pada  Tabel  5.  Gambar  4 menunjukkan  penurunan  kadar  hemiselulosa  setelah hidrolisis dengan menggunakan xilanase. Penurunan kandungan  hemiselulosa  pada  bambu  tidak  berbeda dibandingkan dengan data hasil hidrolisis hemiselulosa.  Bambu  kuning  mengalami  penurunan kadar  hemiselulosa  yang  paling  besar  dibanding dengan kedua jenis bambu yang lainnya.
Gambar  4.  Penurunan  hemiselulosa  bambu  setelah hidrolisis menggunakan xilanase
Bambu  memiliki  selulosa,  hemiselulosa, dan  lignin  sebagai  bahan  penyusun  utama. Koomposisi  ketiga  bahan  tersebut  lebih  dari  90% dari  kandungan  kimia  yang  terdapat  pada  bambu. Lignin  dan  hemiselulosa  adalah  kandungan  utama yang  ingin  dipisahkan  melalui  proses degumming . Bambu  memiliki  kandungan  hemiselulosa  rata-rata 20%-30%. Hemiselulosa pada bambu pada sebagian besar mengandung β -D-xilan, sehingga penggunaan xilanase merupakan metode yang paling tepat dalam proses degumming (Aoyama, 1999). Penurunan jumlah hemiselulosa pada bambu  berbanding  terbalik  dengan  jumlah  gula pereduksi yang dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa  dengan  xilanase.  Semakin  tinggi  gula pereduksi  yang  dihasilkan  maka  semakin  menurun jumlah  hemiselulosa  pada  bambu.  Penurunan hemiselulosa  pada  bambu  kuning  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  kedua  jenis  bambu  yang  lain. Hal  tersebut  terjadi  karena  hemiselulosa  bambu
kuning yang terhidrolisis oleh xilanase lebih banyak dibandingkan dengan kedua jenis bambu lainnya.
Bambu  kuning  merupakan  jenis  bambu yang  paling  cocok  untuk  pembuatan  serat  kain bambu  dengan  menggunakan  metode  mekanis, karena  bambu  kuning  memiliki  kandungan  selulosa dan  hemiselulosa  yang  mudah  terhidrolisis  dengan menggunakan enzim komersial dibandingkan dengan  bambu  hitam  maupun  bambu  kuning. Dengan  menggunakan bambu kuning sebagai bahan dalam  pembuatan  serat,  proses degumming akan lebih  cepat  dibandingkan  dengan  jenis  bambu  yang lain,  sehingga  serat  yang  dihasilkan  dapat  diperoleh lebih  cepat,  penggunaan  enzim  dan  biaya  energi inkubasi dapat diturunkan.

## Penentuan Konsentrasi Xilanase
Pada  pembuatan  serat  kain  bambu  secara mekanis,  hemiselulosa  merupakan  salah  satu komponen  kimia  yang  perlu  dihilangkan.  Oleh karena  itu,  pada  penelitian  ini  dilakukan  penentuan konsentrasi  xilanase  terbaik  untuk  memisahkan hemiselulosa  dari  bambu.Pada  uji  ini,  selulase  tidak digunakan karena dapat merusak selulosa yang ingin diperoleh.  Jenis  bambu  yang  digunakan  adalah bambu  kuning,  karena  berdasarkan  hidrolisis selulosa dan hemiselulosa, bambu kuning merupakan  jenis  bambu  yang  paling  mudah terhidrolisis menggunakan selulase maupun xilanase.  Xilanase  menurunkan  kadarselulosa  dan hemiselulosa pada bambu sebagaimana terlihat pada Tabel  6.  Gambar  5  menunjukkan  pengaruh konsentrasi  xilanase  terhadap  gula  pereduksi  yang dihasilkan.
Gambar  5  memperlihatkan  peningkatan kadar  gula  pereduksi  yang  terbentuk  meningkat sampai  konsentrasi  enzim  350  U/g,  sedangkan  pada selang  konsentrasi  350-500  U/g,  gula  pereduksi tidak  terlihat  meningkat  secara  signifikan.  Hal  ini dapat  disebabkan  kandungan  hemiselulosa  pada bambu  sedikit,  sehingga  gula  pereduksi  yang dihasilkan  juga  semakin  kecil.  Hal  ini  juga  dapat disebabkan  enzim  tidak  dapat  menjangkau  sisa hemiselulosa sehingga hemiselulosa sulit terhidrolisis  (Wedin et  al. 2007).  Gambar  tersebut juga  menunjukkan  jumlah  hemiselulosa  yang terhidrolisis setelah penggunaan xilanase. Perubahan hemiselulosa  meningkat  secara  signifikan  dari konsentrasi 50 - 350 U/g, pada konsentrasi 350- 500 U/g,  peningkatan  cenderung  berkurang.  Hasil tersebut  menunjukkan  penurunan  hemiselulosa berbanding lurus dengan peningkatan gula pereduksi yang terbentuk.
Tabel 5.   Rendemen, komposisi bambu sebelum dan setelah hidrolisis menggunakan xilanase Jenis bambu Rendemen (%) Hemiselulosa awal (%) Hemiselulosa akhir (%) Selulosa akhir (%) Bambu kuning 95,29±0,10 22,24±0,08 21,21±0,04 48,63±0,01 Bambu hitam 97,01±0,19 21,16±0,03 20,84±0,08 45,29±0,01 Bambu tali 97,28±0,19 20,78±0,03 20,62±0,08 44,56±0,01
0 2 4 6 8 10 12 14 16 Bambu Kuning Bambu Hitam Bambu Tali P en u ru n an H emse lu lo sa (%) Jenis Bambu

## Tabel 6. Komposisi bambu kuning setelah hidrolisis menggunakan xilanase
Konsentrasi (U/g) Hemiselulosa (%) Selulosa (%) Penurunan hemiselulosa (%) Penurunan selulosa (%) (Awal) 22,24±0,08 47,33±0,11 - - 50 20,61±0,02 49,81±0,01 16,48±0,16 5,16±0,05 100 19,78±0,07 50,01±0,02 21,50±0,43 6,74±0,14 150 18,41±0,06 50,35±0,02 29,33±0,38 9,19±0,12 200 17,06±0,04 50,69±0,01 36,61±0,25 11,47±0,08 250 16,05±0,08 50,94±0,02 41,74±0,40 13,07±0,13 300 14,94±0,12 51,22±0,02 47,08±0,60 14,75±0,19 350 13,92±0,10 51,47±0,03 51,77±0,46 16,22±0,14 400 13,50±0,08 51,58±0,02 53,66±0,38 16,81±0,12 450 13,41±0,05 51,60±0,01 54,04±0,22 16,93±0,07 500 13,35±0,08 51,61±0,02 54,31±0,36 17,01±0,11
Gambar 5. Pengaruh  konsentrasi  enzim  terhadap  kadar  gula  pereduksi  terbentuk,  kadar  hemiselulosa  dan selulosa
Hemiselulosa  merupakan  bahan  yang  ingin dihilangkan sebanyak  mungkin dari serat agar dapat diperoleh  serat  dengan  kandungan  selulosa  yang lebih murni. Kadar hemiselulosa pada bambu kuning adalah sekitar 22,24%, sehingga jumlah hemiselulosa  yang  ingin  dipisahkan  adalah  22,24% dari bobot keseluruhan bambu atau 100% dari kadar hemiselulosa. Namun, enzim tidak dapat menghilangkan  seluruh  hemiselulosa  meskipun dilakukan  penambahan  konsentrasi.  Hal  ini  dapat dilihat pada kurva, enzim hanya dapat menghidrolisis hemiselulosa sebesar 54%, penambahan enzim yang berlebihan dapat memengaruhi  biaya  proses degumming sehingga dapat disimpulkan penggunaan xilanase yang paling optimal  adalah  dengan  konsentrasi  400  U/g  dengan waktu  hidrolisis  selama  24  jam.    Seiring penambahan konsentrasi xilanase, kemurnian selulosa  meningkat  karena  kadar  hemiselulosa  pada serat bambu tersebut menurun.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Bambu  kuning,  bambu  hitam,  dan  bambu tali  dapat  dihidrolisis  menggunakan  selulase  dan
xilanase,  yang  ditunjukkan  dengan  terbentuknya gula-gula sederhana.Bambu kuning merupakan jenis bambu  yang  paling  cocok  digunakan  untuk pembuatan serat bambu dibandingkan dengan bambu hitam  dan  bamboo  tali.    Bambu  kuning  memiliki selulosa  dan  hemiselulosa  yang  paling  mudah terhidrolisis  secara  enzimatik  dibandingkan  dengan bambu  hitam  dan  bambu  tali.    Konsentrasi  xilanase terbaik  untuk  menghidrolisis  hemiselulosa  pada bambu  kuning  adalah  400  U/g  yang  dapat menurunkan  kadar  hemiselulosa  bambu  kuning sebesar 54% dalam waktu 24 jam.

## Saran
Pengujian  mutu  serat  dari  bambu  kuning yang  dihasilkan  perlu  dilakukan.  Serat  bambu kuning  yang  dihasilkan  perlu  dicoba  untuk  dipintal mejadi  benang  serat  bambu,  yang  kemudian  untuk membuat kain.

## DAFTAR PUSTAKA
Aoyama  M.  1999.  Acid  catalysed  steaming  for solubilization  of  bamboo  grass  xylan. Biores Technol. 69:91-94.
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 0 200 400 600 800 1000 1200 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 P en u ru n a n S el u lo sa ( % ) K ad ar G u la P er ed u k si ( p p m) Konsentrasi Xilanase (U/g) Gula Pereduksi Yang Terbentuk Penurunan Selulosa
Penurunan Hemiselulosa
Ciolacu  D,  Ciolacu  F,  dan  Popa  VI.  2011. Amorphous cellulose: structure and characterization. Cellulose  Chem  Technol. 45(1-2): 13-21.
Devi R, Poornima N, dan Guptan S. 2007. Bamboo: the  natural,  green  and  eco-friendly  new- type  textile  material  of  the  21st  century. J. Textile Assoc. 1: 222-224.
Fatriasari  W.  2008.  Analisis  morfologi  serat  dan sifat  fisis-kimia  pada  enam  jenis  bambu sebagai  bahan  baku  pulp  dan  kertas. ITHH 1(2): 67-72.
Jiajia  F.  2012.  Bamboo  fibre  processing:  insights into  hemicellulase  and  cellulase  substrate accessibility. Biocatal  Biotrans. 30(1):  27– 37.
Marliyn  W.  2009.  Sustainable  textiles:  the  role  of bamboo  and  a  comparison  of  bamboo textile  properties. J  Text  App  Technol Mgmt. 6(2): 1-21.
Purba  E.  2009.  Hidrolisis  pati  ubi  kayu  ( Manihot esculenta )  dan  pati  ubi  jalar  ( Ipomea batatas )  menjadi  glukosa  secara  cold process  dengan  acid  fungal  amilase  dan glukoamilase. J Tek Ind Pert. 12 (2): 76-81.
Rathod A dan Kolhatkar A. 2012. Handle properties of  bamboo  and  cotton  fabric.  Di  dalam: China  Textile  Science,  Vol.  2,  Textech Publishing, 36-40.
Safaria S, Idiawati N, dan Anita T. 2013. Efektivitas campuran  enzim  selulosa  dari Aspergillus niger dan Trichoderma  reesei dalam menghidrolisis  substrat  sabut  kelapa. JKK 2(1): 46-51.
Suparno  O.  2005.  Phenolic  reactions  for  leather tanning and dyeing. [PhD Thesis]. Leicester (UK): University of Leicester.
Suparno  O,  Covington  AD,  dan  Evans  CS.    2007.
Application  of  diphenols  for  dyeing. J Society  Leather  Technolog  Chem. 91(4): 139-141.
TAPPI.  1997. TAPPI  Test  Methods .  Atlanta  (US): TAPPI Press.
Wedin  H,  Ragnar  M,  dan  Lindstrom  ME.  2007.  On the  role  of  xylan  in  oxygen  delignification [Tesis].  Stockholm:  Royal  Institute  of Technology Teknikringen.