52 H. Siruru dan J. Titarsole KANDUNGAN DAN KOMPONEN KIMIA KAYU MAKILA (Litsea sp)
PADA ARAH AKSIAL
(Chemical Components and their Content Along the Axial Direction of Makila (Litsea sp) Wood)
Herman Siruru1) dan J. Titarsole1) E-mail: belgabeth@yahoo.com
ABSTRACT
Makila (Litsea sp) is one of the endemic wood species found in the primary forest in Molucas Residence. The wood is used mainly for residential house constructions, furniture, doors, and windows products due to its high natural durability. The objective of this research was to determine the chemical components and their contents in makila wood along the axial direction of the tree based on the ASTM and TAPPI standards. A Completely Randomize Design with a single factor experiment (treatment level in the axial direction from the bottom: 0 – 1.2m, 1.2 – 2.4m, 2.4 – 3.6m and 3.6 – 4.8m) was used in this experiment. The results showed that the distance in the axial direction had no significant effect on extractive, lignin, and moisture content except on holocellulose content. However, the HSD test result on the content of holocellulose showed no significant difference at any level of the axial direction.
Keyword : Makila, axial direction
I. PENDAHULUAN
Kayu merupakan bahan yang memiliki karakteristik yang unik yang penggunaannya tidak bisa digantikan sepenuhnya oleh bahan lain. Tetapi terkadang pemanfaatan kayu ini tidak sesuai dengan tujuan penggunaanya sehingga produk yang dihasilkan tidak sesuai dengan yang diharapkan. Hal ini disebabkan karena pemahaman tentang sifat-sifat kayu itu sendiri masih terbatas. Dengan pemahaman sifat-sifat dasar kayu yang benar maka dapat menjawab semua tujuan penggunaan kayu maupun dapat menentukan jenis-jenis kayu alternatif yang dapat digunakan tanpa mengurangi tujuan akhir dari penggunaan kayu tersebut.
Kayu adalah komposit alami yang dibentuk dari berbagai komponen kimia kayu dimana kandungan dari komponen kimia kayu ini bervariasi pada tiap jenis kayu yang selanjutnya akan menentukan kualitas kayu jenis tersebut. Posisi arah angin dan ketinggian kayu pada pohon merupakan faktor yang dapat membedakan kandungan komponen kimia kayu pada bagian-bagian pohon. Bagian pohon dengan intensitas penyinaran cahaya matahari dengan jumlah yang banyak akan memiliki kandungan kimia kayu yang berbeda dengan bagian pohon dengan intensitas penyinaran cahaya matahari yang lebih sedikit. Begitupun bagian pohon yang mengalami pertumbuhan lebih awal akan memiliki kandungan kimia kayu yang berbeda dari bagian pohon yang pertumbuhannya lebih akhir.
H. Siruru dan J. Titarsole 53
Komponen dan kandungan kimia kayu dapat diketahui dengan analisa kimia kayu, karena kayu merupakan bahan-bahan organik yang tersusun dari senyawa-senyawa kimia yang heterogen pada bagian dinding sel. Bahan-bahan organik tersebut tersusun dari 3(tiga) senyawa pembangun utama yaitu holoselulosa (selulosa dan hemiselulosa) dan lignin, selain itu juga terdapat senyawa-senyawa berberat molekul rendah yaitu ekstraktif dan mineral.
Kayu makila (Litsea sp) merupakan jenis kayu endemik daerah Maluku yang pemanfaatannya sangat banyak namum belum memiliki informasi sifat-sifat kayu secara menyeluruh , sehingga penelitian ini bertujuan untuk mengetahui komponen dan kandungan kimia kayu Makila (Litsea sp) pada arah aksial.
II. METODE PENELITIAN 2.1. Tempat dan Waktu penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan selama 6 bulan dari bulan Mei – Oktober 2015 di beberapa tempat yaitu:
1) Pengambilan sampel kayu makila (Litsea sp) di Kecamatan Taniwel Kabupaten Seram Bagian Barat.
2) Pembuatan serbuk di laboratorium teknologi hasil hutan Fakultas Pertanian Universitas Pattimura.
3) Analisa kimia di laboratorium kimia dasar Institut Pertanian Bogor (IPB).
2.2. Alat dan Bahan 2.2.1. Alat Penelitian a. Alat-alat lapangan
Alat-alat yang digunakan di lapangan adalah sebagai berikut : gergaji rantai (chain saw), gergaji tangan, parang, kampak, kompas, meter roll, kantong plastik, alat tulis menulis. Kemudian untuk pengolahan bahan selanjutnya digunakan gergaji listrik dan ayakan.
b. Alat-alat laboratorium
Alat-alat yang digunakan di laboratorium adalah sebagai berikut : corong masir, cawan masir, alat soxhlet, labu erlenmeyer, gelas ukur, waterbath, desikator, neraca analitis, oven pengering, stopwatch dan alat tulis menulis.
54 H. Siruru dan J. Titarsole 2.2.2. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu makila (Litsea sp) dengan diameter batang 70 cm up dan tinggi bebas cabang ± 10 meter. Selain itu bahan yang digunakan di laboratirium adalah : etanol, benzena, NaClO2, H2SO4, CH3COOH, es, kertas
saring, kertas timbel dan air destilata.
2.3. Metode Penelitian
2.3.1. Pemilihan dan Pengambilan Contoh uji
Pohon yang dipilih adalah jenis makila (Litsea sp) yang berdiameter ≥ 70 cm dan tinggi bebas cabang 6 meter.
Pengambilan sampel dilakukan pada ketinggian setinggi dada (120 cm di atas permukaan tanah) atau di atas banir dengan kelipatan 1,2 m sampai batas bebas cabang. Setelah penebangan batang pohon kemudian dibagi untuk pengambilan sampel dengan metode menurut ASTM D 143-83 (ASTM, 1991) dapat dilihat pada Gambar 1. Sampel di ambil dengan ukuran 6 cm x 6 cm dengan panjang 25-30 cm.
Gambar 1. Pembagian Batang Menurut Tinggi Pohon 2.3.2. Pembuatan Contoh Uji
Pembuatan contoh uji untuk keperlun pengujian kandungan kompenen kimia kayu dipilih kayu yang normal tidak ada cacat kayu kemudian di kering anginkan dan dibuat serbuk dengan mengergaji berulang-ulang potongan sampel menggunakan gergaji lingkar (sircular saw) dan diayak menggunakan ukuran 40 – 80 mesh.
H. Siruru dan J. Titarsole 55 2.3.3. Pengujian contoh uji
a. Kadar Air (ASTM D 2016-74)
Timbang 2 ± 0,1 g contoh uji ke dalam cawan masir yang diketahui beratnya. Masukkan ke dalam oven dengan suhu 103 ± 2˚C selama 24 jam, Keluarkan cawan masir yang berisi contoh uji dan dinginkan dalam desikator selama ± 15 menit kemudian timbang beratnya. Ulangi pemanasan dan penimbangan sampai beratnya tetap. Berat serbuk pada keadaan ini disebut berat kering tanur (BKt). Kadar air dinyatakan dalam persen dari berat serbuk kering tanur. Besarnya kadar air dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
(Bb - Bkt)
Kadar Air(%) = x 100%
Bkt Dimana :
Bb = berat awal serbuk sebelum dikeringkan (g) BKt = berat serbuk kering tanur (g)
b. Kadar Zat Ekstraktif yang Terlarut dalam Etanol-Benzena (1:2) (TAPPI T 204 om-88)
Penentuan kadar ekstraktif ini dilakukan dengan memasukkan serbuk kayu sebanyak 5 g ke dalam timbel kertas yang telah diketahui beratnya, lalu timbel tersebut dimasukkan ke dalam soxlet dan diekstrasi dengan larutan etanol : benzena (1:2) sebanyak 300 ml selama 12 jam. Setelah selesai, serbuk dicuci dengan larutan etanol dan dianginkan-anginkan. Lalu sampel dioven pada suhu 105±3º C hingga beratnya konstan.
Kadar zat ekstraktif yang terlarut dalam etanol-benzena (1:2), dihitung dengan persamaan: a - b
Ekstraktif (%) = x 100% a
Dimana:
a = berat serbuk awal (g) b = berat serbuk akhir (g)
c. Kadar Holoselulosa (TAPPI T 9 m-54)
Serbuk kayu bebas ekstraktif sebanyak 2 g dimasukkan dalam erlemenyer, lalu ditambah dengan air destilata sebanyak 150 ml, 1 g NaClO2, dan 0,2 ml CH3COOH.
Sampel dipanaskan pada suhu 70-800C selama 5 jam. Setiap 1 jam pemanasan ditambah 1 g NaClO2 dan 0,2 ml CH3COOH. Setelah pemanasan selesai sampel disaring dan dicuci
dengan menggunakan air destilata kemudian etanol dan dioven pada suhu 105±30C hingga beratnya konstan. Kadar holoselulosa dihitung dengan persamaan:
56 H. Siruru dan J. Titarsole
a
Holoselulosa (%) = x 100% b
Dimana:
a = berat residu holoselulosa (g)
b = berat contoh uji bebas ekastraktif (g) d. Kadar Lignin (TAPPI T 13 os-54)
Sebanyak 1 g serbuk kayu bebas ekstraktif dimasukkan ke dalam gelas ukur 100 ml, lalu ditambahkan 15 ml H2SO4 72% diaduk rata. Tempatkan gelas ukur dalam nampan
yang disekelilinginya telah diberi es dengan suhu 15-200C, lalu diaduk setiap 15 menit selama 2 jam. Pindahkan ke erlenmeyer 1000 ml kemudian tambahkan air destilata yang telah dipanaskan sampai tanda tera 575 ml. Panaskan dalam waterbath pada suhu ± 800C selama ± 4 jam. Lignin kemudian disaring dengan kertas saring yang telah diketahui BKTnya, lalu dicuci dengan air destilata sampai bebas asam. Sampel dimasukkan ke dalam oven pada suhu 105±30C sampai bobot konstan, lalu ditimbang. Kadar lignin dihitung dengan persamaan: a Lignin (%) = x 100% b Dimana : a = berat lignin (g)
b = berat contoh uji bebas ekstraktif (g)
2.4.Rancangan dan Analisa Percobaan
Penelitian ini, menggunakan metode faktorial dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 1 faktor (A) dan 4 kali ulangan. Jumlah perlakuan yang diperoleh sebanyak 16 (4 x 4) satuan percobaan, dimana :
A : Arah aksial
a1 = 0 - 1,2 m = 25 % dari pangkal pohon. a2 = 1,2 – 2,4 m = 50 % dari pangkal pohon. a3 = 2,4 – 3,6 m = 75 % dari pangkal pohon. a4 = 3,6 - 4,8 m = 100 % dari pangkal pohon. Model umum matematikanya adalah sebagai berikut :
H. Siruru dan J. Titarsole 57
Dimana:
Yijk = nilai pengamatan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j µ = nilai rata-rata yang sesungguhnya
τi = pengaruh perlakuan ke-i = µi - µ
εijk = pengaruh acak pada perlakuan ke-i ulangan ke-j
Untuk mengetahui pengaruh masing-masing faktor tersebut, dilakukan uji F dan apabila faktor-faktor tersebut berpengaruh sangat nyata maka akan dilanjutkan dengan uji BNJ (Beda Nyata Jujur) pada taraf kepercayaan 95 % dan 99 %.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Kadar Air
Besar kadar air kayu makila yang diperoleh pada penelitian ini berkisar antara 9,5573 % sampai dengan 10,4550 %. Nilai kadar air kayu makila terkecil diperoleh pada bagian C (120 cm ke-3 dari permukaan tanah) dan nilai kadar air kayu makila terbesar diperoleh pada bagian A (120 cm ke-4 dari permukaan tanah). Nilai rata-rata kadar air kayu makila dan analisis varian kadar air kayu makila disajikan pada Tabel 1 dan Tabel 2.
Tabel 1. Nilai Kadar Air Kayu Makila Berdasarkan Arah Aksial
Kode Ulangan Rata-rata
1 2 3 4 A 10,526 9,738 10,554 11,002 10,4550 B 10,370 10,425 10,236 10,656 10,4218 C 9,646 9,697 8,409 10,477 9,5573 D 9,433 9,107 10,293 9,413 9,5615 Rataan umum 9,9989
Tabel 2. Analisis Varian Kadar Air Kayu Makila Berdasarkan Arah Aksial SK Db JK KT F-Hitung F-tabel 5% 1% Perlakuan 3 3,09281 1,03094 3,17842ns 3,490 5,953 Galat 12 3,89226 0,32435 Total 15 6,98507
Keterangan: ns = Non signifikan; ** = Sangat signifikan pada taraf uji 1%
Hasil analisis varian pada Tabel 2. menunjukkan bahwa faktor arah aksial tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap kadar air kayu makila.
58 H. Siruru dan J. Titarsole Gambar 2. Grafik Kadar Air Makila Pada Arah Aksial
3.2. Ekstraktif
Ekstraktif kayu makila yang diperoleh pada penelitian ini berkisar antara 6,9209 % sampai dengan 7,7983 %. Ekstrakaktif kayu makila terkecil diperoleh pada bagian A (120 cm pertama dari permukaan tanah) dan ekstraktif kayu makila terbesar diperoleh pada bagian C (120 cm ke-3 dari permukaan tanah). Nilai rata-rata kadar air kayu makila dan analisis varian kadar air kayu makila disajikan pada Tabel 3 dan Tabel 4.
Tabel 3. Ekstraktif Kayu Makila Berdasarkan Arah Aksial
Kode Ulangan Rata-Rata
1 2 3 4 A 7,10233 6,36655 6,88907 7,32567 6,9209 B 6,56088 7,49947 7,36417 6,99737 7,1055 C 6,58894 8,28833 8,74814 7,56785 7,7983 D 7,49057 8,03575 7,55377 6,97641 7,5141 Rataan Umum 7,3347
Tabel 4. Analisa Varian Ekstraktif Kayu Makila Berdasarkan Arah Aksial
SK Db JK KT F-Hitung F-tabel
5% 1%
Perlakuan 3 1,88363 0,62788 1,76998ns 3,490 5,953
Galat 12 4,25683 0,35474
Total 15 6,14046
Keterangan : ns = Non signifikan; ** = Sangat signifikan pada taraf uji 1%
Hasil analisis varian pada Tabel 4. menunjukkan bahwa faktor arah aksial tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap ekstraktif kayu makila.
9.0000 9.2000 9.4000 9.6000 9.8000 10.0000 10.2000 10.4000 10.6000 A B C D % K a da r Air Arah Aksial Kadar Air
H. Siruru dan J. Titarsole 59 Gambar 3. Grafik Ekstraktif Kayu Makila Pada Arah Aksial
3.3. Holoselulosa
Kadar holoselulosa kayu makila yang diperoleh pada penelitian ini berkisar antara 68.7618 % sampai dengan 70.5046 %. Kadar holoselulosa kayu makila terkecil diperoleh pada bagian C (120 cm ke-3 dari permukaan tanah) dan kadar holoselulosa kayu makila terbesar diperoleh pada bagian A (120 cm pertama dari permukaan tanah). Nilai rata-rata kadar holoselulosa kayu makila dan analisis varian kadar holoselulosa kayu makila disajikan pada Tabel 5 dan Tabel 6.
Tabel 5. Nilai Kadar Holoselulosa Kayu Makila Berdasarkan Arah Aksial
Kode Ulangan Holoselulosa
B T U S A 71.13079 69.33544 71.28029 70.27197 70.5046 B 70.69166 69.25152 70.62220 70.08469 70.1625 C 68.13042 67.64262 68.95804 70.31622 68.7618 D 69.60855 68.58533 68.57101 69.00554 68.9426 Rataan Umum 69.5929
Tabel 6. Analisis Varian Kadar Holoselulosa Kayu Makila Berdasarkan Arah Aksial SK Db JK KT F-Hitung F tabel 5% 1% Perlakuan 3 9.07710 3.02570 4.24101* 3.490 5.953 Galat 12 8.56125 0.71344 Total 15 17.63835
Keterangan : ns = Non signifikan; * = Signifikan pada taraf uji 5 %
Hasil analisis varian pada Tabel 6. menunjukkan bahwa faktor arah aksial memberikan pengaruh yang nyata terhadap kadar holoselosa kayu makila. Untuk mengetahui pada taraf mana arah aksial berpengaruh terhadap kadar holoselulosa kayu makila, maka dilakukan uji lanjut dengan BNJ (beda nyata jujur). Hasil uji BNJ pengaruh
6.4000 6.6000 6.8000 7.0000 7.2000 7.4000 7.6000 7.8000 8.0000 A B C D % E k st ra k tif Arah Aksial Ekstraktif
60 H. Siruru dan J. Titarsole
arah aksial terhadap kadar holoselulosa dapat dilihat pada Tabel 7, dan grafik pengaruh arah aksial terhadap kadar holoselulosa dapat dilihat pada Gambar 4.
Berdasarkan hasil uji BNJ pada Tabel 7 tidak ada pengaruh nyata antara taraf perlakuan arah aksial kayu makila, ini disebabkan karena nilai kadar holoselulosa antara tiap taraf berbedaannya sangat kecil.
Tabel 7. Uji BNJ Kadar Holoselulosa Kayu Makila Berdasarkan Arah Aksial Kode Holoselulosa A 70.5046 B 70.1625 0.3421 C 68.7618 1.7428 1.4007 D 68.9426 1.5620 1.2199 -0.1808 BNJ (0,05): 1,77377
Gambar 4. Grafik Kadar Holoselulosa Kayu Makila Pada Arah Aksial 3.4. Lignin
Kadar lignin kayu makila yang diperoleh pada penelitian ini berkisar antara 26.7423 % sampai dengan 28.5655 %. Kadar lignin kayu makila terkecil diperoleh pada bagian A (120 cm pertama dari permukaan tanah) dan kadar lignin kayu makila terbesar diperoleh pada bagian C (120 cm ke-3 dari permukaan tanah). Nilai rata-rata kadar lignin kayu makila dan analisis varian kadar lignin kayu makila disajikan pada Tabel 8 dan Tabel 9. 67.5000 68.0000 68.5000 69.0000 69.5000 70.0000 70.5000 71.0000 A B C D % ho lo selulo sa Arah aksial Holoselulosa
H. Siruru dan J. Titarsole 61 Tabel 8. Nilai Kadar lignin Kayu Makila Berdasarkan Arah Aksial
Kode Ulangan Rata-Rata
B T U S A 25.69061 27.50247 27.08457 26.69173 26.7423 B 27.11226 28.31337 26.32098 27.08705 27.2084 C 28.39604 27.55102 29.75466 28.56016 28.5655 D 28.30338 26.34472 29.23965 29.53919 28.3567 Rataan Umum 27.7182
Tabel 9. Analisis Varian Kadar Lignin Kayu Makila Berdasarkan Arah Aksial
SK Db JK KT F-Hitung F tabel
5% 1%
Perlakuan 3 9.35108 3.11703 2.98355ns 3.490 5.953
Galat 12 12.53687 1.04474
Total 15 21.88795
Keterangan : ns = Non signifikan; * = Signifikan pada taraf uji 5 %
Hasil analisis varian pada Tabel 9. menunjukkan bahwa faktor arah aksial tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap kadar lignin kayu makila.
Gambar 5. Grafik Kadar Lignin Kayu Makila Pada Arah Aksial
IV. KESIMPULAN DAN SARAN 4.1. Kesimpulan.
Penelitian dengan Judul Kandungan Komponen Kimia Kayu Makila (Litsea sp) Pada Arah Aksial, telah diperoleh hasil dengan kesimpulan sebagai berikut:
1. Arah aksial atau ketinggian pohon Makila (Litsea sp) tidak berpengaruh nyata terhadap kadar air, ekstraktif dan kadar lignin tetapi berpengaruh terhadap kadar holoselulosa.
25.5000 26.0000 26.5000 27.0000 27.5000 28.0000 28.5000 29.0000 A B C D % L ig nin Arah aksial Lignin
62 H. Siruru dan J. Titarsole
2. Walaupun berdasarkan analisis varian arah aksial berpengaruh nyata terhadap kadar holoselulosa, namun hasil uji BNJ tidak terdapat pengaruh pada setiap taraf perlakuan arah aksial.
4.2. Saran
Perlu dilakukan juga penelitian terhadap komponen kimia kayu teras dan gubal, serta kandungan mineral sehingga di peroleh informasi dasar tentang komponen kimia kayu Makila (Litsea sp) secara menyeluruh.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 1990. TAPPI Test Methods 1991. Atlanta. TAPPI. Press
_______,1991. Mengenal Sifat-Sifat Kayu Indonesia dan Penggunaannya. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.
_______, 2002. Annual Book of ASTM Standard American Society Foresting and Material West Consocken
Dumanauw, J.F., 1994. Mengenal Kayu. Penerbit SMTIK – PIKA. Semarang. Cetakan Kelima
Fengel dan Wegener, 1995. Kayu, Kimia Ultrastruktural dan Reaksi. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Haygreen, J. G dan J. L. Bowyer, 1993. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu (Suatu Penghantar). Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Cetakan kedua.
Manttjik, A.A dan I. M. Sumertajaya, 2013. Perancangan Percobaan. Dengan aplikasi SAS dan Minitab. Jilid I. IPB Press.
