HASIL LITBANG 2016 PUSLITBANG HASIL HUTAN BUKU II

(1)

(2)

i

HASIL LITBANG

2016

PUSLITBANG HASIL HUTAN

BUKU II

(3)

ii

KATA PENGANTAR

Buku Hasil Litbang 2016 Puslitbang Hasil Hutan memberikan gambaran atas hasil penelitian Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan (P3HH) selama tahun 2016 yang disajikan dalam bentuk ringkasan.

Pada buku ini disajikan ringkasan hasil penelitian dari 13 judul/kegiatan penelitian yang mencakup 3 penelitian terintegrasi yaitu: RPPI 7. Revitalisasi Pemanfaatan Hasil Hutan, RPPI 8 Pengolahan Hasil Hutan dan RPPI 9 Teknik Pemanenean Hutan. Hasil-hasil penelitian yang disajikan diharapkan menjadi media diseminasi dan distribusi informasi kepada pengguna. Selain itu, diharapkan dapat menjadi salah satu sarana efektif bagi para pengguna dan pengambil kebijakan untuk memanfaatkan informasi hasil penelitian sebagai dasar pengambilan kebijakan.

Kepada seluruh pihak terkait, disampaikan ucapan terimakasih dan apresiasi yang tinggi atas kerjasama dan kontribusinya dalam penyusunan buku ini.

Bogor, Januari 2017 Kepala Pusat,

Dr.Ir. Dwi Sudharto, M.Si. NIP 19591117 198603 1 003

(4)

iii DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iii

RPPI 7. REVITALISASI PEMANFAATAN HASIL HUTAN

1. Teknik Pemanfaatan Resin dan Getah untuk Biocosmetik dan Biomedicine... 2. Tehnik Pengolahan HHBK sebagai Bahan Pangan... 3. Teknik Pengolahan Biometanol dari bahan lignoselulosa... 4. Teknik Pengolahan Bioetanol dari bahan Berlignoselulosa 5. Teknik Pengolahan Bio-Oil dari bahan Berlignoselulosa....

1 9 13 21 26

RPPI 8. PENGOLAHAN HASIL HUTAN

1. Sifat Dasar Rotan dan Bambu... 2. Sifat Dasar dan Penyempurnaan kayu... 3. Paleobotani Fosil Tumbuhan Hutan Tropis... 4. Teknik Pengolahan dan Diversifikasi Produk Serat dan

Partikel Bambu... 5. Inovasi Teknik Pengolahan Rotan... 6. Formulasi Perekat Nabati dari Kulit Kayu... 7. Formulasi Bahan Impregnan dan Finishing Kayu...

31 48 55 69 79 86 92

RPPI 9. TEKNIK PEMANENAN HUTAN

1. Teknik Pemanenan Kayu di hutan Rakyat... 98

RPPI PENGEMBANGAN PILOT IPTEK

PENINGKATAN NILAI TAMBAH HASIL HUTAN LAINNYA

1. Teknologi Pemanfaatan Jamur (Pilot Project KPH)... 103 2. Pengelolaan sampah dengan model 3 in 1 untuk nano

fertilizer dalam rangka mitigasi dan adaptasi lingkungan)... 106 3. Pengembangan teknologi ramah lingkungan untuk

peningkatan produktivitas tanaman... 113 4. Pengembangan Alat Pengolah bio etanol... 115 5. Pengembangan penerapan teknologi pelengkungan kayu

untuk peningkatan nilai tambah dan efisiensi bahan baku... 122 6. Pengembangan Alat Ukur diameter Wesyan Generasi 2... 129 7. Evaluasi pengelompokan jenis kayu perdagangan

(5)

(6)

1

Judul Kegiatan : Teknik Pemanfaatan Resin dan Getah Untuk Biocosmetic dan Biomedicine

Jenis kegiatan : Penelitian Integratif

RPPI : 7. Revitalisasi Pemanfaatan Hasil Hutan Pasca Panen Untuk Energi, Pangan dan Obat-obatan Alternatif dari Hutan

Koordinator : Ir. Totok Kartono Waluyo, MSi. Satker Pelaksana : Pusat Litbang Hasil Hutan

Pelaksana Kegiatan : Ir. Totok Kartono Waluyo, MSi; Gunawan Pasaribu, S.Hut. MSi.; Dr. Ina Winarni, S.Hut. MSi.; Novitri Hastuti, S.Hut. MSc.; R. Esa Pangersa Gusti, S.Hut.

ABSTRAK

Potensi hasil hutan bukan kayu (HHBK) belum dikelola dan dimanfaatkan secara maksimal. Jenis-jenis HHBK potensial antara lain tumbuhan obat, resin dan getah. Tujuan penelitian untuk mendapatkan informasi kandungan senyawa aktif 10 (sepuluh) jenis tumbuhan obat hutan asal Sumatera; isolasi α pinena dari minyak terpentin; uji aktivitas antiinflamasi dan antikanker resin getah jelutung dan gaharu; formulasi parfum dari kemenyan. Metode yang digunakan adalah ekstraksi, uji fitokimia, toksisitas, distilasi kering, Edema assay dan MTT assay. Hasil penelitian 10 jenis tumbuhan berpotensi sebagai obat ternyata 10 jenis tersebut berpotensi sebagai antibakteri, antivirus, antiimflamasi, antialergi, antikanker dan antioksidan, 2 jenis berpotensi sebagai antiinflamasi, hepatoprotektif, analgesik dan antimikroba yaitu Baccaurea tetrandra (Baill.) Müll. Arg. dan Cinnamomum iners Reinw. Ex Blume., 1 jenis Hymenophyllum sp.yang mengandung senyawa hidroquinone berpotensi sebagai bahan kosmetik khususnya obat pemutih kulit, penghilang flek dan 1 jenis tumbuhan yang tidak berpotensi sebagai antikanker yaitu Rhodomyrtus tomentosa(Anton) Hossk. Isolasi α pinena dari minyak terpentin menghasilkan rendemen distilat 93,77% pada suhu 170 ºC. Resin getah jelutung berpotensi sebagai antiinflamasi (setara dengan natrium diklofenak) dan antikanker pencernaan WiDr (IC50 288,40 ppm). Resin gaharu Gyrinops berpotensi sebagai antikanker payudara MCF-7 dan antikanker paru-paru A549. Formula parfum berbahan kemenyan yang paling disukai adalah odorant green tea 0,5 mL, minyak nilam 0,2 mL, kemenyan 1 mL dan etanol 2 mL.

Kata kunci : Tumbuhan obat, resin getah jelutung dan gaharu, antiinflamasi, antikanker, kemenyan

1. LATAR BELAKANG

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui senyawa aktif tanaman obat dari hutan, isolasi α pinena untuk menghasilkan produk turunan minyak terpentin, pemanfaatan resin dari getah jelutung sebagai obat antiinflamasi dan

(7)

2

antikanker, resin gaharu sebagai obat antikanker dan resin kemenyan sebagai bahan parfum (biocosmetic).

2. TUJUAN DAN SASARAN

Tujuan penelitian ini mendapatkan informasi kandungan senyawa aktif 10 (sepuluh) jenis tumbuhan obat hutan asal Sumatera, mengetahui kadar α pinena hasil isolasi derivat minyak terpentin, mengetahui aktivitas antiinflamasi dan antikanker resin dari getah jelutung dan gaharu dan mendapatkan formula ekstrak kemenyan sebagai bahan parfum (biocosmetic)

Sasarannya adalah tersedianya data dan informasi senyawa aktif tumbuhan obat hutan asal Sumatera, rendemen dan kadar α pinena minyak terpentin, aktivitas antiinflamasi, antikanker resin dari getah jelutung dan gaharu serta formula parfum dari ekstrak kemenyan.

3. METODE PENELITIAN

Tumbuhan hutan yang berpotensi sebagai obat di Sumatera, minyak terpentin dari Jawa Tengah dan Jawa Timur, getah jelutung dari Kalimantan Tengah, gaharu dari NTB dan kemenyan dari Sumatera Utara dan dilakukan pengujian di Bogor dan Bandung.

Bahan yang digunakan adalah 10 jenis tumbuhan hutan yang berpotensi sebagai obat,minyak terpentin, getah jelutung, sampel kayu gaharu jenis Gyrinops (3 kualitas) dan kemenyan. Bahan kimia yang diperlukan aseton, etanol, metanol, kloroform, heksana, KOH, MgSO4, HCl, dietilmeter,

NaHCO3 dan NaOH. Alat yang digunakan adalah soxhlet, rotary vacuum

evaporator, erlenmeyer, gelas kimia, gelas ukur, buret, kompor gas, spatula, ekstraktor, magnetic stirrer, penyaring, timbangan, termometer, GC dan GCMS.

Prosedur Kerja yaitu Tumbuhan obat dilakukan ekstraksi, Uji fitokimia Isolasi α pinena dari minyak terpentin dengan cara distilasi menggunakan suhu 160 ºC, 165 ºC dan 170 ºC.. Aktivitas Antiinflamasi dan Antikanker Resin

(8)

3

Getah Jelutung dan Gaharu Resin getah jelutung (Aktivitas antiinflamasi) menggunakan metode ekstrak aseton mengacu pada ASTM D 297-93 (Standard Test Methods for Rubber Ptroducts-Chemical Analysis) dan Uji aktivitas antiinflamasi resin (Edema assay) Resin getah jelutung (Aktivitas antikanker pencernaan) dengan uji aktifitas antikanker.

Resin gaharu (Aktivitas antikanker payudara dan paru-paru): Gaharu yang digunakan adalah dari jenis Gyrinops verstegii dengan 3 kualitas kamedangan yaitu kamedangan alam, kamedangan 1 budidaya dan kamedangan II budidaya. Uji aktifitas antikanker menggunakan sel kanker payudara MCF 7 (ATCC HTB 22) dan sel kanker paru-paru A549 (ATCC CCL 185), konsentrasi resin Gaharu diekstrak dengan pelarut metanol dan selanjutnya ekstrak gaharu (resin) diuji dengan konsentrasi 800 ppm, 400 ppm, 200 ppm, 100 ppm, 50 ppm, 25 ppm, 12.5 ppm dan 6,25 ppm dengan menggunakan pelarut DMSO. Kemenyan (Formulasi parfum) dengan Fraksinasi dan Formulasi parfum

Analisis data dilakukan pada tumbuhan obat dengan menggunakan analisis Fitokimia dan komponen kimia tumbuhan berpotensi obat dan Analisis toksisitas, Isolasi α pinena yaitu Rendemen α pinena dianalisis dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap 2x3x3, 2 faktor asal minyak terpentin (Jabar dan Jateng), 3 perlakuan (suhu destilasi 160 °C; 165 °C dan 170 °C) dengan ulangan sebanyak 3 kali. Aktivitas Antiinflamasi dan Antikanker Resin Getah Jelutung dan Gaharu Resin dari getah jelutung dilakukan analisis Uji antiinflamasi. Untuk mengetahui daya antiinflamasi terbaik adalah persentase tertinggi daya antiinflamasi (% DAI). Uji aktifitas antikanker dengan sel kanker pencernaan WiDr (ATCC CCL 218). Persen daya hambat ekstrak (daya inhibisi) terhadap sel pada setiap konsentrasi dibuat grafik linier, selanjutnya dapat ditentukan konsentrasi ekstrak yang dapat menghambat perkembangan sel sebesar 50% (IC50). Uji aktivitas antikanker resin gaharu dengan menggunakan

sel kanker payudara MCF 7 (ATCC HTB 22) dan sel kanker paru-paru A549 (ATCC CCL 185). Selanjutnya analisa pengujian aktivitas antikanker sama dengan uji aktivitas antikanker pada resin dari getah jelutung. Kemenyan

(9)

4

(Formulasi parfum) data kuantitatif hasil pengujian organoleptik dianalisa secara statistika non parametrik dengan uji Kruskall Wallis (Steel & Torrie, 1995).

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Sebanyak 10 (sepuluh) sampel bahan tumbuhan obat dilakukan ekstraksi dengan pelarut metanol untuk keperluan informasi rendemen ekstrak, fitokimia, toksisitas dan kandungan komponen kimia. Rendemen ekstrak tertinggi adalah jenis modang kulim dan sae-sae hitam (22,07% dan 17,34%), sedangkan terendah ekstrak solfa dan rugi-rugi (6,90% dan 3,56%).

Hasil uji fitokimia, 10 jenis tumbuhan mengandung tanin. Dengan demikian semua jenis tumbuhan berpotensi sebagai antivirus, antibakteri, antitumor, penurun tekanan darah tinggi, antikarsinogen dan antimutasigen. Seluruh tumbuhan obat mengandung saponin. Berdasarkan hasil uji fitokimia, hanya 1 jenis yang tidak mengandung senyawa flavonoid yaitu Cinnamomum iners Reinw. Ex Blume. Dengan demikian terdapat 2 jenis tumbuhan obat yang mempunyai potensi manfaat antiimflamasi, hepatoprotektif, analgesik, antimikroba yaitu Baccaurea tetrandra (Baill.) Müll. Arg. dan Cinnamomum iners Reinw. Ex Blume.

Terdapat 7 jenis tumbuhan yang mengandung alkaloid berdasarkan uji Dragendorf yaitu Baccaurea tetrandra (Baill.) Müll. Arg.; Glochidion macrocarpum Blume.; Gaulteria leucocarpa; Saurauia bracteosa DC.; Rhodomyrtus tomentosa (Anton) Hossk.; Melastoma sanguineum Sims. dan Desmodium adscendens (sw.) DC. Uji fitokimia senyawa hidroquinon hasilnya menunjukkan bahwa hanya 1 jenis tumbuhan yang mengandung senyawa hidroquinon yaitu Hymenophyllum sp. Hidrokuinon adalah zat pemutih yang paling sering digunakan untuk pengobatan kasus pigmentasi seperti kulit kusam dan flek (Sarah, 2014). Dengan demikian jenis tumbuhan tersebut berpotensi sebagai bahan kosmetik khususnya obat pemutih kulit, penghilang flek dan lain-lain. Hasil uji toksisitas tumbuhan obat terdapat 1 jenis yang bersifat tidak toksik yaitu Rhodomyrtus tomentosa (Anton) Hossk, sedangkan jenis lainnya

(10)

5

bersifat toksik sehingga berpotensi sebagai bahan baku obat herbal.

Alfatokoferol merupakan senyawa yang memiliki aktivitas Vitamin E bermanfaat sebagai antioksidan dan stimulasi sistim imun. Demikian halnya dengan senyawa gamma sitosterol dan kelompok sitosterol lainnya merupakan senyawa yang baik sebagai antioksidan dan antikolesterol.

Destilasi minyak terpentin berdasarkan perbedaan suhu destilasi (160 ºC; 165 ºC dan 170 ºC ) menghasilkan rendemen distilat. Rendemen terbesar kedua sampel minyak terpentin adalah pada suhu 170C, yaitu sebesar 92,9% untuk terpentin asal Jawa Tengah dan 93,77% untuk terpentin asal Jawa Timur.

Kemurnian alpha pinene hasil distilasi juga diukur/dianalisis menggunakan Gas Chromatography yang dibandingkan dengan standar alpha-pinene. Hasil pengukuran tingkat kemurnian diketahui bahwa tingkat kemurnian alpha-pinene paling tinggi ada pada suhu distilasi 160C. Pada suhu yang lebih tinggi tingkat kemurnian semakin rendah dikarenakan pada suhu ini senyawa lain dengan titik didih yang lebih tinggi kemungkinan bercampur dengan alpha-pinene. Daya antiinflamasi meningkat seiring dengan peningkatan dosis resin getah jelutung yang diberikan. Selanjutnya hasil perhitungan sidik ragam menunjukkan bahwa nilai DAI resin getah jelutung tidak berbeda nyata dibanding kontrol yaitu pemberian natrium diklofenak yaitu bahan antiinflamasi. Dengan demikian resin getah jelutung berpotensi sebagai obat antiinflamasi, hal ini dimungkinkan karena resin mengandung senyawa taraxasterol di mana senyawa tersebut berfungsi sebagai antiinflamasi.

Aktivitas antikanker pencernaan dengan sel WiDr (ATCC CCL 218) makin tinggi konsentrasi resin semakin tinggi persen inhibisi yang berarti makin kuat menghambat pertumbuhan sel WiDr. Selanjutnya, nilai IC50 hasil

perhitungan dari regresi linier sebesar 288,40 ppm. Nilai IC50 menunjukkan

konsentrasi yang diperlukan untuk inhibisi 50% yaitu merupakan ambang batas kemampuan bahan untuk menghambat pertumbuhan sel kanker.

Gaharu yang digunakan dalam penelitian ini adalah gaharu jenis Gyrinops verstegii dengan 3 kualitas yaitu kamedangan alam (A), kamedangan

(11)

6

I budidaya (B1) dan kamedangan kelas II budidaya (B2). Hasil ekstraksi gaharu dengan pelarut metanol menghasilkan rendemen sebesar ekstrak metanol gaharu 9,5% (A), 12,45% (B1) dan 15,34% (B2). Aktivitas antikanker payudara dengan sel MCF-7 (ATCC HTB 22), semakin tinggi konsentrasi resin (A, B1 dan B2) maka semakin tinggi pula daya hambat pertumbuhan sel MCF-7. Nilai IC50 resin A, B1 dan B2 berturut-turut 52,12 ppm, 83,18 ppm dan 51,29

ppm. Nilai IC50 ketiga resin gaharu (A, B1 dan B2) tersebut masih lebih tinggi

dibandingkan nilai IC50 minyak gaharu Aquilaria yaitu konsentrasi 44 ppm

(Hashim,et al., 2014). Selanjutnya bila dibandingkan dengan minyak gaharu Aquilaria crassna (nilai IC50 110 ppm), maka IC50 resin gaharu Gyrinops

masih lebih rendah (Dahham, 2015). Meskipun demikian, nilai IC50 ketiga

resin gaharu masih di bawah 1.000 ppm, sehingga berpotensi digunakan sebagai pilihan terapi antikanker.

Aktivitas antikanker paru-paru dengan sel A549 (ATCC CCL 185) nilai IC50 resin A, B1 dan B2 berturut-turut 56,23 ppm, 66,07 ppm dan 63,10 ppm.

Nilai IC50 ketiga resin gaharu (A, B1 dan B2) tersebut masih lebih tinggi

dibandingkan nilai IC50 ekstrak etil asetat daun sirsak sebesar 5,06 ppm

(Moghadamtousi, et al., 2014) tetapi lebih rendah dibanding ekstrak rebusan bawang putih sebesar 300 p pm (Munawir, 2015). Meskipun demikian, nilai IC50 ketiga resin gaharu masih di bawah 1.000 ppm, sehingga berpotensi

digunakan sebagai pilihan terapi antikanker.

Fraksinasi bertingkat kemenyan diawali dengan pelarut heksana dengan maksud melarutkan senyawa-senyawa berupa minyak dan lemak. Rendemen ekstrak pelarut heksana sebesar 1,40%, hal ini menandakan kemenyan sedikit menyandung minyak atau lemak. Selanjutnya residu kemenyan diekstrak kembali dengan pelarut yang bersifat semi polar (etil asetat) menghasilkan rendemen sebesar 30,25%. Ekstraksi terakhir menggunakan pelarut bersifat polar (metanol) menghasilkan rendemen sebesar 52,42%. Ekstrak metanol ini digunakan sebagai bahan pembuatan parfum.

(12)

7

Hasil analisa statistik menggunakan metode Kruskall-Wallis menunjukkan perlakuan formula memberikan pengaruh yang signifikan terhadap tingkat kesukaan responden terhadap parfum. Formula parfum F1 adalah odorant green tea o,5 ml, minyak nilam 0,2 ml, kemenyan 1 ml dan etanol 2 ml.

5. KESIMPULAN DAN SARAN

Skrining fitokimia 10 jenis tumbuhan hutan yang berpotensi sebagai obat, seluruhnya jenis berpotensi sebagai antibakteri, antivirus, antiinflamasi, antialergi, antikanker dan antioksidan yaituCananga odorata (Lam) Hook.f. & Thomson; Ziziphus horsfieldii Miq.; Vitex pinnata L.; Dillenia excelsa (Jack) Martelli ex Gilg.; Mitragyna speciosa (Korth.) Havil.; Tristaniopsis obovata (Benn.) Peter G. Wilson & J.T. Waterh. dan Eurycoma longifolia Jack.

Terdapat 2 jenis tumbuhan yang berpotensi sebagai antiinflamasi, hepatoprotektif, analgesik dan antimikroba yaitu Baccaurea tetrandra (Baill.) Müll. Arg. dan Cinnamomum iners Reinw. Ex Blume. Jenis Hymenophyllum sp. yang mengandung senyawa hidroquinone sehingga hanya jenis tersebut berpotensi sebagai bahan kosmetik khususnya obat pemutih kulit, penghilang flek dan lain-lain. Jenis Baccaurea tetrandra (Baill.) Arg; Cinnamomum inners Reinw.Ex Blume; Garcinia lateriflora Blume; Glochidion marcrocarpum Blume; Gulteria leucocarpa; Saurauia bracteosa DC; Hymenophyllum sp.; Melastoma sanguineum Sims dan Desmodium adscendens (sw) berpotensi sebagai antikanker.

Isolasi α pinena dari minyak terpentin bahwa suhu distilasi minyak terpentin 170 ºC menghasilkan rendemen distilat tertinggi yaitu 92,90% - 93,77%. Kemurnian α pinena tertinggi dihasilkan dengan suhu distilasi 160 ºC yaitu 73,97 % - 88,22%. Aktivitas Antiinflamasi dan Antikanker Resin Getah Jelutung dan Gaharu. Resin getah jelutung: Peningkatan dosis resin getah jelutung 100 mg/kg BB dan 100 mg/kg BB dapat meningkatkan daya antiinflamasi berturut-turut 40,22%; 44,17% dan 62,19%. Daya antiinflamasi resin getah jelutung relatif sama atau setara dengan obat antiinflamasi standar

(13)

8

yaitu natrium diklofenak. Penambahan konsentrasi resin getah jelutung meningkatkan daya hambat aktivitas pertumbuhan sel kanker pencernaan WiDr (ATCC CCL 218). Nilai IC50 resin getah jelutung sebesar 288,40 ppm dan

berpotensi sebagai obat antikanker. Resin gaharu : Penambahan konsentrasi resin 3 kualitas gaharu jenis Gyrinops (kamedangan alam, kamedangan budidaya I dan kamedangan budidaya II) meningkatkan daya hambat aktivitas pertumbuhan sel kanker payudara MCF-7 (ATCC HTB 22). Nilai IC50 sel

kanker payudara menggunakan resin gaharu kamedangan alam 50,12 ppm, kamedangan budidaya I 83,18 ppm dan kamedangan budidaya II 51,29 ppm dan berpotensi sebagai obat antikanker. Penambahan konsentrasi resin 3 kualias gaharu jenis Gyrinops (kamedangan alam, kamedangan budidaya I dan kamedangan budidaya II) meningkatkan daya hambat aktivitas pertumbuhan sel kanker paru-paru A549 (ATCC CCL 185). Nilai IC50 sel kanker paru-paru

menggunakan resin gaharu kamedangan alam 56,23 ppm, kamedangan budidaya I 66,07 ppm dan kamedangan budidaya II 63,10 ppm dan berpotensi sebagai obat antikanker.

Kemenyan (Formula parfum): Formula memberikan pengaruh yang signifikan terhadap tingkat kesukaan responden terhadap parfum. Pada tingkat kesukaan terhadap parfum, parfum dengan formula 1 yaitu odorant green tea 0,5 ml, minyak nilam 0,2 ml, kemenyan 1 ml dan etanol 2 ml. Tumbuhan-tumbuhan yang berpotensi untuk obat perlu dikembangkan secara terstruktur untuk menjamin kelestarian dan ketersediaan di alam.

Perlu lebih didalami untuk diketahui secara pasti senyawa aktif resin getah jelutung yang berperan aktif sebagai antiinflamasi dan antikanker pencernaan dan senyawa aktif resin gaharu berpotensi sebagai sebagai antikanker payudara dan paru-paru.

(14)

9

Judul Kegiatan : Teknik Pengolahan HHBK sebagai Bahan Pangan (Porang): Optimasi Teknik Pemurnian Glukomanan Sebagai Sumber Pangan Rendah Kolesterol

Jenis Kegiatan : Penelitian Integratif

Judul RPI : 7. Revitalisasi Pemanfaatan Hasil Hutan Pasca Panen Untuk Energi, Pangan dan Obat-obatan Alternatif dari Hutan

Koordinator : Ir. Totok K. Waluyo, M.Si

Satker Pelaksana : Puslitbang Hasil Hutan

Pelaksana Kegiatan : Gunawan Pasaribu, Ir. Totok K. Waluyo, MSi., Prof.Dr. Gustan Pari,M.Si., Novitri Hastuti, S.Hut.MSi dan Lisna Eviyanti, S.Si.MSi.

ABSTRAK

Porang (Amorphophallus muelleri Blume) merupakan salah satu jenis tanaman pangan yang mampu hidup di bawah tegakan dan memiliki prospek untuk dikembangkan di Indonesia. Permasalahan dalam pengolahan pasca panen adalah tingginya kadar oksalat dan teknologi mendapatkan kadar glukomanan maksimal. Untuk itu, teknologi pengolahan pasca panen merupakan hal penting yang harus dikuasai untuk meningkatkan mutu porang.Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui teknik pemurnian glukomanan sebagai sumber pangan rendah kolesterol. Metode yang dilakukan dalam pencucian dengan etanol menggunakan chip porang dicuci/ direndam dengan etanol teknis 30%, 40% dan 50% dengan penambahan natrium bisulfit p.a (2%, 3% dan 4%). Waktu pencucian dilakukan selama 4 jam dan dilakukan pengadukan selama prosesnya. Sementara untuk pengujian antikolesterol dilakukan secara in vivo menggunakan tikus Sprague Dawley. Hasil penelitian pencucian dengan etanol bertingkat pada tepung porang ini dapat meningkatkan kadar glukomanan dari 32,65% menjadi 83,96%. Kandungan Fe dan Ca tepung porang sebelum perlakuan berturut-turut 8,758% dan 21,910%. Sementara kandungan Fe dan Ca tepung porang setelah perlakuan berutut-turut 9,115% dan 21,892%. Kandungan Fe dan Ca tidak jauh berbeda, sehingga proses pencucian dengan etanol tidak akan mengurangi kadar zat besi dan kalsium dari tepung porang. Pemberian tepung porang pra/pasca perlakuan dan campuran nano karbon pada hewan uji memberikan efek terhadap penurunan kolesterol.

Kata kunci: porang, etanol, glukomanan, kolesterol

Salah satu jenis HHBK pangan yang potensial dikembangkan adalah porang karena berbagai kelebihan dalam hal budidaya dan pengolahannya.

(15)

10

Umbi porang bisa dibuat chips, setelah dimurnikan jadi tepung dibuat beraneka makanan, antara lain mie, tahu dan beras tiruan rendah kalori, campuran bahan baku industri, bahan dasar industri perfilman, hingga diolah menjadi minuman penyegar tubuh. Permasalahan dalam pengolahan pasca panen adalah tingginya kadar oksalat dan teknologi mendapatkan kadar glukomanan maksimal.

Perendaman dengan Etanol merupakan salah satu cara yang digunakan untuk meningkatkan kadar glukomanan. Selanjutnya untuk meningkatkan kadar keputihan dari tepung porang dapat dilakukan dengan perendaman dengan natrium bisulfit.

Tujuan penelitian tahun 2016 adalah mengetahui teknik pemurnian glukomanan sebagai sumber pangan rendah kolesterol.

Chip porang dilakukan proses penepungan kemudian dikarakterisasi sesuai kriteria bahan pangan seperti kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar protein, kadar karbohidrat/ nilai kalori, kandungan Fe dan Ca serta kadar glukomanannya (BSN, 2013). Pencucian dengan Etanol 30%, 40% dan 50% dengan penambahan natrium bisulfit (2%, 3% dan 4%). Waktu pencucian dilakukan selama 4 jam dan dilakukan pengadukan. Pengujian kararakter tepung porang pasca perlakuan meliputi kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar protein, kadar karbohidrat/ nilai kalori, kandungan Fe dan Ca serta kadar glukomanan, Pengujian aktivitas antihiperkolesterolemia dilakukan pada tikus Sprague Dawley dewasa jantan dengan bobot 200-300 g sebanyak 42 ekor berumur 10 minggu. Tikus dibagi menjadi 6 kelompok dengan masing-masing kelompok terdiri atas 7 ekor (n minimal berdasarkan rumus frederer = 4 ekor). Pembagian hewan uji berdasarkan kelompok sebagai berikut: kelompok normal (N), kelompok kontrol positif, dicekok dengan simvastatin dosis 18 mg/kgBB (K+), kelompok kontrol negatif, dicekok aquades 1 cc (K-), kelompok tepung porang sebelum perlakuan, dosis 350 mg/kgBB (F1), kelompok tepung porang

(16)

11

pasca perlakuan, dosis 350 mg/kgBB (F2), kelompok campuran glukomanan (90%) + nanokarbon (10%), dosis 350 mg/kgBB (F3). Tahapan kerja dalam pengujian in vivo yaitu tahap adaptasi, tahap induksi pakan tinggi lemak, tahap perlakuan. Selanjutnya dilakukan analisa biaya dalam produksi tepung porang dengan glukomanan kemurnian tinggi.

Dilakukan kajian komponen-komponen biaya meliputi harga chip/ tepung porang, biaya utilitas (listrik), tenaga kerja dan biaya bahan kimia.

Kandungan Fe dan Ca tepung porang sebelum perlakuan berturut-turut 8,758% dan 21,910%. Sementara kandungan Fe dan Ca tepung porang setelah perlakuan berutut-turut 9,115% dan 21,892%. Kandungan Fe dan Ca tidak jauh berbeda, sehingga proses pencuciandengan etanol tidak akan mengurangi kadar zat besi dan kalsium dari tepung porang. Pada karakteristik tepung porang terlihat penurunan persentase karbohidrat, tetapi terjadi peningkatan kadar lemak dan kadar protein. Penambahan etanol pada perlakuan diduga sebagai penyebab bertambahnya kadar lemak pada tepung porang. Peningkatan kadar air pada tepung setelah perlakuan diakibatkan penambahan air pada larutan etanol saat pencucian.

Hasil penelitian perendaman dengan etanol dapat meningkatkan kadar glukomanan dari 32,65% menjadi 83,96%. Hasil ini menunjukkan teknik pencucian yang dilakukan berpengaruh sangat signifikan.

Persentase penurunan kadar total kolesterol tepung porang pra perlakuan, pasca perlakuan, dan campuran glukomanan-nanokarbon dengan dosis 350 mg/kgBB secara berturut-turut adalah 18, 16, dan 17%. Ketiga perlakuan memberikan efek terhadap penurunan kolesterol lebih besar jika dibandingkan dengan kontrol negarif (14%) dan pemberian F1 memberikan efek yang sama dengan simvastatin (obat kolesterol yang biasa digunakan masyarakat).

Harga glukomanan kadar 80-90% berada pada kisaran Rp.1.000.000 per kg. Jika dibandingkan dengan biaya produksi dan harga jual tepung

(17)

12

glukomanan kadar 80%, diperoleh margin keuntungan yaitu Rp.100.000 – Rp. 36.380 = Rp. 63.620 per 100 gram.

Teknik pemurnian glukomanan sebagai sumber pangan rendah kolesterol dilakukan melalui pencucian dengan etanol 50% dan NaHSO3 2% .

Teknik dimaksud mampu meningkatkan kadar glukomanan tepung porang dari 32,65% menjadi 83,96%. Aktivitas antikolesterol tepung porang deangan menggunakan tikus percobaan menunjukan bahwa tepung porang dapat menurunkan kadar kolesterol hewan uji sampai 18%. Kandungan Fe dan Ca tepung porang sebelum dan setelah perlakuan tidak jauh berbeda, sehingga proses pencucian dengan etanol tidak akan mengurangi kadar zat besi dan kalsium dari tepung porang. Jika dibandingkan dengan biaya produksi dan harga jual tepung glukomanan kadar 80%, diperoleh margin keuntungan yaitu Rp.100.000 – Rp. 36.380 = Rp. 63.620 per 100 gram.

Dari hasil penelitian ini disarankan adanya pengembangan produk pangan fungsional berbahan dasar tepung porang.

(18)

13

Judul Kegiatan : Teknologi Pengolahan Biometanol dari Bahan Berlignoselulosa

Jenis Kegiatan : Penelitian Integratif

RPPI : 7. Revitalisasi Pemanfaatan Hasil Hutan Pasca

Panen Untuk Energi, Pangan dan Obat-Obatan Koordinator : Ir. Totok K. Waluyo, M.Si

Satker Pelaksana : Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Tim Pelaksana Djeni Hendra,M.Si., Prof.Dr. Gustan Pari,M.Si.,

Ir. Nining Sudini Ningrum, Lisna Efiyanti S.Hut.MSi, Heru Satrio Wibisono, S.Hut

ABSTRAK

Saat ini Indonesia masih menjadi pengimpor BBM dan masih bergantung pada bahan bakar fosil, sedangkan Indonesia memiliki potensi bahan baku untuk pengembangan bioenergi. Salah satu bioenergi yang sedang dikembangkan adalah biometanol. Pengolahan biometanol dapat memanfaatkan bahan baku atau limbah yang mengandung lignoselulosa. Penelitian biometanol yang telah dilakukan masih memerlukan penyempurnaan guna meningkatkan rendemen dan kadar biometanolnya. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan informasi penyempurnaan teknik pengolahan biometanol dari limbah kayu melalui penyempurnaan komposisi katalis dan jenis katalis. Sasarannya adalah tersedianya informasi penyempurnaan teknik pengolahan biometanol dari limbah kayu melalui penyempurnaan komposisi katalis dan jenis katalis. Bahan baku yang digunakan adalah serbuk kayu Acacia mangium yang berasal dari Malingping, Banten. Proses pengolahan biometanol menggunakan reaktor hidrotermal dengan suhu reaksi 300oC. Setelah itu, dilakukan fraksinasi pada 3 (tiga) tingkatan suhu yaitu 28-150oC, 150-200oC dan 200-300oC. Katalis yang digunakan antara lain laterit Fe, sulfur, fenol sedangkan pelarutnya adalah asap cair kayu campuran. Konsentrasi Sulfur sebesar 6% dan Laterit 1,5% sedangkan Fenol menggunakan variasi konsesntrasi 0,5%, 1% dan 1,5%. Proporsi asap cair yang ditambahkan adalah 1:4. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan kombinasi katalis sulfur 6%, sulfur 1,5% dan fenol 1% menghasilkan rendemen tertinggi sebesar 19,94% dan kadar biometanol 72,40%dengan berat jenis 0,8084 dan pH sebesar 3,10.

Kata kunci: Biometanol, penyempurnaan, katalis, rendemen, kadar biometanol

Indonesia memiliki biomassa dalam jumlah besar yang dapat dimanfaatkan untuk pengolahan biometanol. Suntana et. al (2009) menyatakan bahwa Indonesia memiliki potensi biomassa sebagai bahan baku pembuatan biometanol. Selain itu, Direktorat Jenderal Pemanfaatan Listrik dan Energi (2005) menyakan bahwa sekitar 35% dari total konsumsi energi di Indonesia

(19)

14

berasal dari biomassa. Hal ini dapat menjadi dasar potensi penelitian biometanol di Indonesia.

Pengolahan biometanol berbasis biomassa hutan dapat bersumber dari kayu atau limbah. Pemanfaatan biometanol memiliki keunggulan antara lain jika digunakan sebagai pengganti bahan bakar fosil dapat mengurangi total emisi karbon sebesar 22,8% sampai 80,7% (Vogt, 2009). Penggunaan biometanol dari kayu (biomasa hutan) juga akan mengurangi potensi kebakaran hutan dan sekaligus dapat menjadi alternatif menarik untuk penyediaan listrik murah di pedesaan serta alternative yang prospektif untuk mengganti ketergantungan bahan baku fosil (Anderson et al., 2014).

Penelitian ini memanfaatkan limbah serbuk kayu dari industri penggergajian. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan nilai tambah dari limbah kayu. Proses pengolahan biometanol dilakukan dengan cara mengadopsi dan memodifikasi reaksi pirolisis sederhana dan menggunakan katalis laterit (Ningrum et al., 2001). Penambahan senyawa fenol sebagai katalis diharapkan lebih mudah dan efisien dibanding menggunakan bantuan katalis logam transisi.

Tujuan kegiatan adalah untuk memperoleh informasi penyempurnaan teknik pengolahan biometanol dari limbah kayu melalui penyempurnaan komposisi katalis dan jenis katalis. Sasaran kegiatan adalah tersedianya informasi penyempurnaan teknik pengolahan biometanol dari limbah kayu melalui penyempurnaan katalis dan jenis katalis.

Penelitian dilakukan di Laboratorium Pengolahan Kimia, Energi dan Hasil Hutan Bukan Kayu, Pusat Litbang Hasil Hutan dan di Laboratorium Teknologi Mineral dan Batu Bara (TekMira) Bandung. Pengambilan bahan utama dilakukan di daerah Banten. Bahan baku yang digunakan dalam

(20)

15

penelitian ini adalah limbah kayu Acacia mangium dan asap cair dari kayu campuran. Bahan kimia yang digunakan antara lain laterit, sulfur,fenol, etanol pa, benzena, asam asetat, asam klorida dan asam sulfat. Peralatan yang digunakan antara lain saringan serbuk kayu, reaktor hidrotermal, labu/corong pemisah, alat distilasi, kompor listrik, pengaduk (stirer), desikator, pH meter, alkohol meter, piknometer, erlenmeyer tutup asah, neraca sartorius, oven, GC dan GC-MS.

Limbah serbuk A. mangium terlebih dahulu dikeringkan sampai kering udara dengan menjemurnya di bawah matahari. Setelah tercapai kadar air kering udara kemudian serbuk dimasukkan ke dalam mesin penggiling. Limbah serbuk A. mangium digiling dan diseragamkan ukurannya yaitu yang lolos 80 mesh tertahan 100 mesh.

Proses hidrotermal: Serbuk kayu ditambahkan campuran katalis laterit dengan konsentrasi laterit 6% (b/b), sulfur 1,5% dan penambahan fenol 0,5 ; 1 dann 1,5% (b/b). Penelitian ini juga menggunakan pelarut berupa asap cair dari kayu campuran dengan perbandingan 1:4. Katalis dan pelarut dicampurkan dan diaduk sampai merata, kemudian dimasukkan ke dalam reaktor dan ditutup rapat. Setelah itu, dipanaskan secara bertahap dari suhu 28 - 3000C. Ketika mencapai suhu 300oC kemudian ditahan selama 1 jam. Setelah itu suhu diturunkan sampai 1500C kemudian pemanasan dihentikan dan didinginkan sampai suhu 280C. Tahap selanjutnya proses fraksinasi dengan cara destilasi dimulai pada suhu 28-1500C dan 150-2000C dan 200-3000C. Pengujian kualitas dilakukan terhadap sifat fisiko-kimia yaitu : berat jenis, kadar metanol, uji GC dan GCMS.

Perlakuan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah konsentrasi katalis laterit 6% dan sulfur 1,5% serta penambahan fenol dengan konsentrasi 0,5%; 1% dan 1,5%. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap dengan 3 kali ulangan sedangkan parameter yang diukur adalah kadar biometanol.

 

(21)

16

Rendemen dihitung berdasarkan perbandingan berat awal bahan baku dengan hasil akhir biometanol. Rendemen biometanol terbesar terdapat pada perlakuan kombinasi laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 1% (C), yaitu sebesar 19,94% sedangkan rendemen terkecil terdapat pada perlakuan kombinasi laterit 6%, sulfur 1,5% (Kontrol/A) yaitu sebesar 18,13%.

Rendemen biometanol yang dihasilkan dari seluruh perlakuan masih relatif kecil. Serbuk gergaji kayu cedar (Cyptomeria japonica) yang diproses gasifikasi menghasilkan rendemen biometanol sebesar 56% (Nakagawa et al., 2007). Perbedaan jenis dan ukuran bahan baku diduga memberikan hasil yang berbeda. Nakagawa et al. (2007) menambahkan bahwa untuk memperoleh hasil yang lebih baik dari proses gasifikasi diperlukan mengkoversi bahan baku menjadi serbuk dengan ukuran 0,1-0,9 mm (micro-crushing). Namun, rendemen biometanol serbuk kayu A.mangium yang dihasilkan masih lebih besar daripada biometanol dari “beech wood”. Demirbas (2005) menyatakan “beech wood” yang dipirolisis menghasilkan rendemen biometanol berkisar antara 6,44-8,75%.

Berdasarkan perhitungan, rendemen perlakuan kombinasi laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 0,5% meningkat sebesar 5,35% terhadap kontrol, perlakuan kombinasi laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 1% meningkat sebesar 9,97% terhadap kontrol dan perlakuan laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 1,5% meningkat sebesar 7% terhadap kontrol. Namun, perlakuan kombinasi laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 1,5% memperlihatkan adanya penurunan rendemen jika dibandingkan dengan perlakuan laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 1%. Hal ini diduga dengan penambahan fenol 1 % merupakan komposisi tepat dalam pembentukan biometanol.

Hasil uji ANOVA menyatakan bahwa perlakuan penambahan fenol memberikan pengaruh nyata terhadap rendemen. Berdasarkan hasil uji ANOVA tersebut, dilakukan uji lanjut BNt dengan tujuan untuk mengetahui perbedaan pengaruh antar perlakuan.

(22)

17

Hasil uji lanjut BNt menyatakan bahwa perlakuan kontrol (A) berbeda nyata terhadap perlakuan B,C, D. Perlakuan C yang memiliki rendemen tertinggi memberikan hasil yang tidak berbeda nyata terhadap perlakuan B dan D. Dengan demikian, adanya variasi konsentrasi katalis fenol sebesar 0,5; 1 dan 1,5% tidak berdampak signifikan terhadap rendemen.

Biometanol yang dihasilkan diukur kadarnya dengan menggunakan GC. Masing-masing perlakuan dibedakan kadar biometanolnya berdasarkan suhu fraksinasi. Kadar biometanol tertinggi berada pada suhu fraksinasi 28-150oC sedangkan pada suhu 150-200oC adalah kadar sisa biometanol. Kadar biometanol terbesar terdapat pada perlakuan kombinasi laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 1% (C) yaitu sebesar 72,40% sedangkan kadar biometanol terendah pada perlakuan kontrol (A) yaitu sebesar 65,52%.

Perlakuan B,C dan D menghasilkan kadar biometanol yang lebih baik daripada kontrol (A). Perlakuan kombinasi laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 0,5% (B) memberikan peningkatan kadar biometanol sebesar 10,30% terhadap kontol, sedangkan perlakuan kombinasi laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 1% (C) meningkat sebesar 10,51%. Perlakuan kombinasi laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 1,5% (D) memberikan peningkatan sebesar 3,62% terhadap kontrol. Perlakuan D memberikan hasil rendemen lebih kecil jika dibandingkan dengan perlakuan B dan perlakuan C. Hal ini diduga bahwa penambahan fenol 1% yang dapat mengoptimalkan reaksi kimia pembentukan biometanol sedangkan penambahan fenol 1,5% justru tidak menghasilkan reaksi yang optimal terhadap pembentukan biometanol. Jadi terlihat jelas bahwa, komposisi dan jenis katalis serta jenis proses pengolahan biometanol berpengaruh pada hasil kadar biometanol.

Hasil uji ANOVA menyatakan bahwa perlakuan penambahan fenol tidak berpengaruh nyata terhadap kadar biometanol. Hal ini mengindikasi bahwa penambahan fenol dengan tingkat konsentrasi berapun tidak menaikkan kadar biometanol secara signifikan.

(23)

18

Pengujian komponen kimia biometanol menggunakan GC-MC. Pengukuran komponen kimia bertujuan untuk mengetahui senyawa kimia penyusun biometanol.

Hasil analisis perlakuan kontrol menyatakan bahwa terdapat 35 komponen kimia. Komponen kimia didominasi oleh Acetic acid (CAS) Ethylic acid, yaitu sebesar 32,03% diikuti Phenol, 4-methoxy-(CAS) Hqmme (13,33%) dan Phenol (CAS) Izal (11,48%).

Analisis komponen kimia perlakuan B (Fenol 0,5%) menghasilkan 35 komponen kimia yang didominasi oleh Trideuteroacetonitrile (CAS) methyl-d3 Cyanide sebesar 22,65%, Phenol, 4-methoxy-(CAS) Hqmme sebesar 15,90% dan Phenol (CAS) Izal sebesar 11,63%.

Pada perlakuan C dihasilkan 25 komponen kimia dari hasil analisis GC-MS. Komponen kimia terbesar adalah 2(H3)-Benzofuranone, hexahydro-3-methylene- (CAS) 6-Hydroxycyclo- yaitu sebesar 24,78%. Selain itu, Benzenaminne (CAS) Aniline juga memiliki konsentrasi yang tinggi sebesar 24,30% diikuti 2-Cyclopenten-1-one, 2-methyl- (CAS) 2-methyl-2-cyclopentenone (10,22%), 2-Methoxy-4-methylphenol (8,20%), 5-Hydroxy-2-heptanone (5,42%) dan Cyclopentanone (CAS) Dumasin (4,40%).

Analisis GC-MS perlakuan D menghasilkan 25 komponen kimia yang didominasi oleh Acetic acid (CAS) Ethylic acid sebesar 41,69%, Carbamic acid, phenyl ester (CAS) Phenyl carbamate 20,04%, Phenol, 4-methoxy- (CAS) Hqmme 12,43%, (2R,3R)-4-Chloro-3-methyl-2-butanol 7,63% dan 5-Hydroxy-2-heptanone 2,99%.

Hasil analisa menunjukkan bahwa berat jenis biometanol berkisar antara 0,8084-0,8305. Berat jenis metanol teknis sebesar 0,86. Berat jenis perlakuan kontrol sebesar 0,8282. Berat jenis tertinggi terjadi pada perlakuan kombinasi laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 1,5% (D) sebesar 0,8305 sedangkan berat jenis terendah pada perlakuan kombinasi laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 1% (C), yaitu sebesar 0,8084.

(24)

19

Perlakuan kombinasi laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 1% (C) memiliki berat jenis yang mendekati berat jenis metanol pa, yaitu 0,79. Hal ini mengindikasikan bahwa biometanol dari serbuk A.mangium perlakuan kombinasi laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 1% (C) memiliki kemurnian yang baik.

Hasil analisa menyatakan bahwa pH biometanol berkisar antara 3,08-3,37. pH terendah pada perlakuan kombinasi laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 0,5% (B) dan perlakuan kombinasi laterit 6%, sulfur 1,5% dan fenol 1% (C) yaitu sebesar 3,08 sedangkan pH tertinggi pada perlakuan kontrol (A) yaitu sebesar 3,37.

Hasil perhitungan di laboratorium bahwa pH metanol pa sebesar 6 sehingga biometanol dari serbuk A. mangium masih berbeda jauh dan tergolong asam karena memiliki pH sekitar 3. Hal ini diduga asam asetat didalam serbuk kayu belum terpecahkan secara sempurna pada saat reaksi pemecahan rantai karbon. Hal ini terbukti pada hasil analisa komponen kimia yang diketahui mengandung asam asetat yang masih tinggi.

Teknik pengolahan biometanol dapat disempurnakan dengan penyempurnaan komposisi dan jenis katalis. Teknik pengolahan biometanol dari serbuk kayu A. mangium dengan perlakuan kombinasi katalis sulfur 6%, laterit 1,5% dan fenol 1% yang dipanaskan pada suhu 300oC memberikan hasil paling baik dengan menghasilkan rendemen dan kadar biometanol tertinggi. Sebanyak 500g serbuk A. mangium dalam 1 kali percobaan menghasilkan biometanol sebanyak 99,7 ml. Biometanol A.mangium memiliki karakteristik antara lain berat jenis sebesar 0,8084; pH sebesar 3,10; kadar biometanol sebesar 72,40% dan tersusun dari 25 jenis komponen kimia.

Teknik pengolahan biometanol dari serbuk kayu A. mangium dengan perlakuan kombinasi 3 (tiga) jenis katalis, yaitu sulfur 6%, laterit 1,5% dan

(25)

20

fenol 1% memberikan hasil paling baik sehingga dapat dijadikan sebagai acuan untuk kegiatan pemurnian biometanol.

(26)

21

Judul Kegiatan : Teknologi pengolahan Bioetanol dari Bahan Berlignoselulosa

Jenis Kegiatan : Penelitian Integratif

RPPI : 7. Revitalisasi Pemanfaatan Hasil Hutan Pasca

Panen Untuk Energi, Pangan dan Obat-obatan Alternatif dari Hutan

Koordinator : Ir. Totok Kartono Waluyo, MSi

Satker Pelaksana : Pusat Litbang Hasil Hutan

Tim Pelaksana Dr. Ina Winarni, S.Hut, M.Si., Teuku Beuna Bardant, S.T, M.Sc., Djeni Hendra, MSi, Prof. Riset Gustan Pari, M.Si.

ABSTRAK

Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki industri pengolahan kayu yang cukup banyak, sehingga akan menghasilkan limbah yang banyak pula. Limbah kayu merupakan limbah lignoselulosa yang pada umumnya akan menumpuk dan kurang dimanfaatkan, sehingga akan menyebabkan pencemaran. Untuk meningkatkan nilai tambah limbah kayu/lignoselulosa, pembuatan bioetanol merupakan salah satu cara optimalisasi limbah tersebut. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan informasi penggunaan metode respon surface methodology untuk pembuatan model persamaan kadar bioetanol dari limbahkayu sengon. Hasil penelitian menunjukkan, persamaan kuadratik polinomial dan kurva 3D dengan menggunakan RSM dapat mengetahui kadar etanol optimum (18,39%) dengan penambahan substrat 37,15% dan konsentrasi enzim sebesar 13,8 FPU/g substrat.

Kata kunci: Limbah kayu, lignoselulosa, RSM, kadar etanol.

Biomassa yang digunakan untuk memproduksi bioetanol dapat diperoleh dari limbah pertanian, penjarangan atau limbah industri penggergajian kayu atau bahan baku yang mengandung lignoselulosa. Pemanfaatan lignoselulosa sebagai bahan baku bioenergi telah banyak diteliti oleh peneliti khususnya di bidang energi. Hidrolisis menggunakan enzim dengan bahan baku selulosa yang dikonversi menjadi gula merupakan faktor utama yang harus diperhatikan untuk memperoleh proses yang efektif pada penelitian konversi selulosa.

(27)

22

Penelitian yang dilaksanakan tahun 2015 menghasilkan kadar etanol yang belum optimal, sehingga pada tahun ini dilakukan optimasi perlakuan, yaitu selain pretreatment, aplikasi respon surface methodology (RSM) yang digunakan pada penelitian tahun ini adalah salah satu cara untuk mengoptimalkan proses hidrolisis sebagai salah satu tahapan yang sangat penting untuk pengembangan yang efisien dan strategi pembiayaan hidrolisis yang efektif dalam memproduksi bioetanol. Metode lama yang digunakan (one-factor at-a-time approach) membutuhkan waktu yang lama dan tidak mempertimbangkan interaksi antara independen variabel. Sehingga dengan menggunakan metode RSM, dapat mengoptimalkan secara efektif beberapa faktor dan interaksinya yang dapat mempengaruhi respon yang dihasilkan dengan jumlah perlakuan yang lebih sedikit. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, RSM banyak digunakan pada reaksi enzimatik ( Lai et al., 2016; Neifar, et al., 2013; Bardant et al., 2012) Metode ini direkomendasikan karena kemampuannya untuk menjawab permasalahan yang mengandung beberapa variabel perlakuan dalam suatu penelitian. RSM merupakan metode statistika yang efektif untuk menjawab proses penelitian yang kompleks. Tujuan utama dari penggunaan RSM adalah untuk mengurangi jumlah eksperimen yang dilakukan dalam pembuktian informasi hasil yang akurat secara statistik.

Tujuan penelitian tahun ini adalah untuk mendapatkan informasi penggunaan aplikasi respon surface methodology (RSM) untuk produksi bioetanol secara enzimatik dari limbah kayu sengon.

Sedangkan tujuan jangka panjang adalah untuk memperoleh teknik pembuatan bioetanol yang menghasilkan kadar etanol yang tinggi.

Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah kayu sengon yang berasal dari Industri Penggergajian kayu di Garut, Jawa Barat.

(28)

23

Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah industri penggergajian kayu berupa sebetan. Bahan kimia yang digunakan adalah enzim selulase dan beta-glukosidase, ragi Sacharomycescerevisiae dari merk komersial Fermipan, zeolit, kapur, urea, NPK. Peralatan yang digunakan antara lain alat hidrolisis, reaktor fermentasi, unit distilator, alat pengaduk, neraca, hot plate, buret, brix meter, pH meter, alat gelas / kaca dan lain-lain.

Tahapan kerja yang dilakukan adalah sebagai berikut yaitu uji proksimat, persiapan bahan baku yaitu limbah sebetan dipotong menjadi serpih, dipulping dengan metode sulfat sampai menjadi pulp, proses sakarifikasi menggunakan enzim selulase (10 ,12 dan 15 FPU/g substrat) dan 0, 1, 2% surfaktan Tween 20 dan konsentrasi subrat (20, 27 dan 35%). Kontrol disiapkan tanpa penambahan surfaktan. Kemudian dimasukkan substrat dan dihidrolisa pada suhu ruangan selama 48 jam, Proses fermentasi yaitu gula yangdihasilkan diambil sedikit dan dianalisa kadar gula pereduksi dengan metode DNS (Miller, 1959). Sedangkan sisanya difermentasi dengan penambahan urea, NPK dan ragi (Saccharomyces cerevisae). Fermentasi berlangsung selama 3-4 hari. Analisa kandungan etanol pada sampel menggunakan mesin Gas Chromatography (GCMS).

Analisa data yang dilakukan pada penelitian ini adalah CCRD (central composite rotable design) polinomial 3 tingkat dengan 3 faktor; dan 9 perlakuan. Variabel perlakuan yang digunakan adalah konsentrasi tween 20 (0-2%), konsentrase selulase (10-20 FPU/g substrat dw) dan substrat yang dihidrolisis (30-40%). Data-data yang dihasilkan dianalisa dengan persamaan polinomial kuadrat.

4. HASIL DAN PEMBAHSAN

Kadar selulosa bahan baku adalah sebesar 52,82%; pentosan 15,38%; holoselulosa 73,17%; alpha selulosa 47,40% dan hemiselulosa 25,77%. Setelah dilakukan delignifikasi, kadar selulosa akan meningkat seiring dengan menurunnya kadar lignin (73,17%). Sehingga, pulp limbah kayu berpotensi tinggi untuk dijadikan bahan baku pembuatan bioetanol. Hasil kadar selulosa

(29)

24

dan lignin tersebut sesuai dengan hasil penelitian kadar selulosa dan lignin yang dilakukan oleh Ina Winarni et al. (2015), yaitu sebesar 51,8% dan 26,6%.

Hasil konversi selulosa menjadi etanol tersebut menunjukkan bahwa konsentrasi glukosa terbesar terdapat pada perlakuan 9 tersebut, sehingga diharapkan etanol yang dihasilkan setelah proses fermentasi akan tinggi juga, karena fermentasi untuk mengkonversi glukosa menjadi etanol secara spesifik dengan bantuan ragi S. Cerevisiae.

Perlakuan no. 9 menunjukkan kadar etanol tertinggi (15,2%) dan perlakuan no 2 (14,2%). Sedangkan kadar etanol terendah berasal dari perlakuan no 6 (8,4%) dan no. 1 (8,8%). Semua perlakuan yang dilakukan menghasilkan kadar etanol lebih dari 4% (v/v) yang merupakan persyaratan minimal produksi etanol secara ekonomis (Koppram et al., 2014). Sumber lain menyatakan ketika konsentrasi etanol dari lignoselulosa setelah fermentasi lebih rendah dari 7% (v/v), maka diperlukan energi yang lebih besar pada proses destilasi untuk pemurnian (dehidrasi) (Madson, 2009).

Analisa fisiko kimia (proksimat) bahan baku dan pulp limbah sengon menunjukkan pengurangan yang cukup signifikan pada kadar lignin, yaitu 29,28% (bahan baku) menjadi 1,56% (pulp); aplha selulosa bahan baku 47,40% menjadi 82,22%.

Hasil aplikasi model adalah dapat diketahui berapa konsentrasi enzim atau substrat yang digunakan apabila ingin memperoleh kadar etanol tertentu. Konversi selulosa tertinggi adalah sebesar 89,7% pada perlakuan konsentrasi substrat 35% dan selulase 15 FPU/g substrat dan 1% Tween 20. Kadar etanol tertinggi sebesar 15,2% pada perlakuan konsentrasi substrat 35%; selulase 15 FPU/g substrat dan 1% Tween 20. Rendemen etanol tertinggi adalah sebesar 54,12% pada perlakuan substrat 20% dw; selulase 12 FPU/g substrat; dan surfaktan sebanyak 1%.

(30)

25

Pretreatment limbah kayu sengon sebelum sarafikasi menghasilkan kadar lignin yang signifikan menurun dari sebelum perlakuan, yaitu 29,28% (bahan baku) menjadi 1,56% (pulp); alpha selulosa bahan baku 47.40% menjadi 82,22%.

Disarankan bahwa perlakuan pretreatment harus dilakukan untuk delignifikasi bahan baku, sehingga kadar etanol yang dihasilkan dapat optimal. Penggunaan metode RSM sebaiknya dilakukan karea dapat mengurangi biaya produksi bioetanol dari limbah kayu sengon dengan diketahui prediksi etanol yang akan dihasilkan dengan perlakuan yang lebih sedikit.

(31)

26

Judul Kegiatan : Teknologi Pengolahan Bio-Oil Dari Bahan Berlignoselulosa Jenis Kegiatan : Penelitian Integratif

RPPI : RPPI 7 Revitalisasi Pemanfaatan Hasil Hutan Pasca Panen untuk Energi, Pangan dan Obat-Obatan Alternatif dari Hutan Koordinator : Ir. Totok Kartono Waluyo, M.Si

Satker Pelaksana : Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Tim Pelaksana : Santiyo Wibowo, STP, M.Si, Lisna Efiyanti, S.Si, M.Si

Prof Riset Gustan Pari, M.Si

ABSTRAK

Tujuan penelitian adalah mendapatkan data dan informasi sifat fisiko-kimia perengkahan katalitik bio-oil dari tandan kosong kelapa sawit menggunakan katalis Ni/NZA. Sasaran penelitian adalah tersedianyadata dan informasi sifat fisiko-kimia perengkahan katalitik bio-oil dari tandan kosong kelapa sawit menggunakan katalis Ni/NZA. Hasil penelitian menunjukkan penambahan 4% katalis Ni/NZA dan suhu 300 o

C memberikan hasil optimal yaitu yaitu rendemen upgrading bio-oil 25,622%, pH 3,53, berat jenis 1,0451, viskositas 11,17 cSt, nilai kalor 29,49 MJ/kg, dan daya nyala kategori cepat. Upgradingbio-oil yang dihasilkan didominasi senyawa phenol, methyl laurat, asam laurat dan teridentifikasi senyawa hidrokarbon alkanatridecane (C13H28) 0,68% dan hexadecane (C16H34) 10,18%.

Kata kunci: Bio-oil, lignoselulosa, tandan kosong kelapa sawit, upgrading, BBN, katalis.

Permasalahan bahan bakar minyak bumi adalah tidak dapat diperbaharui (non renewable), karena pembentukannya membutuhkan waktu yang lama.Untuk itu perlu disubstitusi dengan bahan bakar yang dapat dipulihkan antara lain yang berasal dari tanaman pertanian atau kehutanan. Peraturan Presiden Nomor 5 Tahun 2006, memuat rencana pengelolaan energi hingga tahun 2025 dan Indonesia memberikan porsi 17% untuk energi baru terbarukan (EBT). Salah satu cabang dari EBT itu adalah bioenergi (National Geograpic Indonesia, 2014). Menurut Kementerian Perencanaan Pembangunan Nasional (2013) proyeksi pengembangan kapasitas produksi bioenergi oil untuk bio-kerosene akan terus ditingkatkan, untuk tahun 2017 kapasitas produksi diharapkan pada 0,17 juta kilo liter dan pada tahun 2025 dapat mencapai 0,54 juta kilo liter.

(32)

27

Salah satu bioenergi yang berpotensi dikembangkan adalah bio-oil. Bio-oilatau dikenal juga sebagai pyrolysis oiladalah bahan bakar sejenis solar yang memiliki berat jenis,viskositas yang tinggi dan pH rendah. Bio-oil dapat diproduksi dari bahan baku biomassa seperti limbah sawit (tandan kosong atau cangkang kelapa sawit) dan limbah serbuk gergaji menggunakan teknologi pirolisis. Untuk memperbaiki mutu bio-oil perlu dilakukan upgrading dengan cara cracking thermal dan katalis.

Tujuan penelitian adalah mendapatkan data dan informasi sifat fisiko-kimia perengkahan katalitik bio-oil dari tandan kosong kelapa sawit menggunakan katalis Ni/NZA. Sasaran dari penelitian ini adalah tersedianyadata dan informasi sifat fisiko-kimia perengkahan katalitik bio-oil dari tandan kosong kelapa sawit menggunakan katalis Ni/NZA.

Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dari daerah Jawa Barat. Bahan kimia yang digunakan antara lain metanol, etanol, air suling, asam klorida (HCl), amonium klorida (NH4Cl), natrium sulfat(Na2SO4) anhidrat, dan kristalNi(NO3)2.6H2O.

Peralatan yang digunakan antara lain mesin pembuat serbuk kayu, saringan, reaktor cracking,refluks, penampung larutan bio-oil, penampung partikulat, alat distilasi, pengaduk (stirer), desikator, pH meter, piknometer, erlenmeyer asah, neraca, dan oven.

Tahapan penelitan terdiri dari persiapan bahan baku, pembuatan katalis dan pembuatan bio-oil dan upgrading bio-oil. Persiapan bahan; serbuk diseragamkan ukurannya menggunakan mesin pembuat serbuk kayu dan disaring pada40-60 mesh dan dipirolisis suhu 550 oC. Pembuatan katalis; katalis yang digunakan adalah zeolit alam dengan impregnasi nikel. Proses pembuatan katalis menggunakan modifikasi prosedur yang telah dilakukan oleh Tadeus et al., (2013) dan Irvantino (2013). Penelitian perengkahan bio-oil

(33)

28

menggunakan reaktor rengkah sistem fixed bed dengan Perlakuan terdiri dari 2 faktor yaitu : faktor persentase berat katalis (A) dengan 4 level yaitu 0% (A1),

4% (A2), 6% (A3), 8% (A4) dan faktor suhu (B) dengan 2 level yaitu 250 oC

(B1) dan 300 oC (B2). Pengujian statistik menggunakan rancangan percobaan

acak lengkap faktorial, 3 kali ulangan. Jumlah total kombinasi perlakuan adalah 4 x 2 x3 = 24. Pengujian dilakukan terhadap sifat fisiko-kimia yaitu: rendemen, berat jenis (metode piknometer),pH (pH meter), viskositas (viskometer Brookfield), nilai kalor (bomb calorimetry), daya nyala dansifat kimia menggunakan GCMS.

Hasil analisis keasaman total katalis Ni/zeolit alam aktif menunjukkan nilai keasaman sebesar 3,82 mmol/g zeolit. Hasil analisis XRD menunjukkan di dalam katalis Ni/zeolit alam aktif terdapat beberapa jenis mineral diantaranya jenis mineral klinoptilonit (Kl) yang muncul pada 22,35 dan 27,87,jenis mineral modernit (M) ditemukan pada nilai d 3,33; 3,37; 3,45; 3,77; 4,51 dan 6,52;. Jenis mineral kuarsa juga terdapat pada katalis zeolit yang dianalisis, ditunjukan pada nilai 3,33 ;4,43. Hal ini sesuai dengan standar kuarsa d 3,33 dan 4,45 pada data JCPDS (ICDD, 2001). Hasil FTIR juga menunjukkan bahwa katalis nikel sudah terimpregnasi di dalam pengemban zeolit.

Dari hasil penelitian diperoleh rendemen upgrading bio-oil berkisar antara 1,518 - 26,424%. Rendemen terbesar diperoleh dari katalis 6% dengan suhu 300 oC (A3B2) yaitu sebesar 26,424% dan yang terkecil dihasilkan dari

sampel tanpa penambahan katalis dengan suhu 250 oC sebesar 1,518%.

Hasil penelitian menunjukkan kadar pH upgradingbiooil antara 2,86 - 3,53. pH terendah diperoleh pada perlakuan tanpa katalis yaitu sebesar 2,86 dan pH tertinggi diperoleh pada sampel dengan perlakuan penambahan katalis 6% yaitu sebesar 3,54. Terdapat kecenderungan penambahan katalis pada bahan baku meningkatkan pH liquid.

(34)

29

Hasil penelitian berat jenis atau densitas up grading bio-oil antara 1,0139 - 1,0447. Hasil ini lebih tinggi dari penelitian Zhang et al., (2009) yang menghasilkan densitas bio-oil tongkol jagung dengan penambahan katalis HZSM-5 sebesar 0,95 g/cm3. Hasil ini menunjukkan bahwa bio-oil hasil perengkahan masih banyak terdapat senyawa dengan berat molekul tinggi.

Hasil uji viskositas (Tabel 1) berkisar antara 9,5 - 21,3 cSt. Viscositas terendah ada pada perlakuan tanpa katalis suhu 250 oC yaitu 9,5 cSt dan tertinggi pada perlakuan tanpa katalis suhu 300 oC yaitu 21,3 cSt.

Nilai kalor pembakaran menunjukkan energi kalor yang dikandung dalam tiap satuan massa bahan bakar menunjukkan nilai kalor upgrading bio-oil tandan kosong sawit yaitu antara 17,22-30,85 MJ/kg.

Pengujian daya nyala dilakukan untuk mengetahui kemampuan bio-oil untuk menyala bila diberi sumber api. Hasil pengujian menunjukkan bahwa semua perlakuan mempunyai daya nyala yang cepat. Hal ini menunjukkan bahwa upgrading bio-oil menggunakan suhu dan katalis sudah membentuk senyawa hidrokarbon alkana dengan jenis dan konsentrasi yang berbeda untuk setiap perlakuan seperti hexane (C6H14), octane (C8H18), nonane (C9H20),

tridecane (C13H28) octadecane (C18H38) dan hexadecane (C16H34), sehingga

memudahkan terbakarnya sampel upgrading bio-oil.

Dari hasil GCMS dapat dilihat bahwa penambahan katalis dan suhu pada bahan baku berpengaruh terhadap komponen senyawa kimia yang terbentuk. Terdapat kecenderungan dengan peningkatan konsentrasi katalis dan suhu, senyawa yang dihasilkan juga meningkat dan terjadi perubahan komponen senyawa kimia sebagai akibat dari proses cracking senyawa kimia berberat molekul tinggi terpecah menjadi senyawa berberat molekul lebih rendah. Senyawa hidrokarbon alkana yang terbentuk pada proses upgrading diantaranya octane(C8H18), nonane (C9H20), dodecane (C12H26), tridecane

(C13H28) tetradecane (C14H30) hexadecane (C16H34) octadekane (C18H38) dan

(35)

30

Proses perengkahan crudebio-oil menggunakan katalis dan suhu menghasilkan sifat fisiko kimia yang lebih baik dibandingkan perangkahan yang hanya menggunakan suhu saja dan tanpa katalis. Perengkahan crude bio-oil dari tandan kosong kelapa sawit menggunakan katalis dan suhu diperoleh sifat fisiko kimia bio-oil;rendemen upgrading bio-oil 1,518-26,424%, pH 2,86-3,54, berat jenis 1,0139-1,0451, viskositas 9,5-21,3 cSt, nilai kalor 17,22-30,85 MJ/kg dan daya nyala semua perlakuan adalah katagori cepat. Bio-oil hasil perengkahan didominasi oleh phenol, asam asetat dan asam laurat, serta teridentifikasi beberapa senyawa golongan hidrokarbon alkana seperti nonane (C9H20), dodecane (C12H26), tridecane (C13H28), tetradecane

(C14H30),hexadecane (C16H34), octadekane (C18H38) dan pentacosane (C25H52).

Perlakuan yang optimal untuk perengkahan crude bio-oiladalah dengan penambahan 4% katalis Ni/NZA dan suhu 300oC dengan karakteristik yaitu rendemen upgrading bio-oil 25,66%, pH 3,53, berat jenis 1,0451, viskositas 11,17 cSt, nilai kalor 29,49 MJ/kg, dan daya nyala pada 1 detik (kategori cepat).

Berat jenis dan viskositas upgradingbio-oil yang dihasilkan masih tinggi, sehingga belum dapat digunakan sebagai bahan bakar campuran biosolar untuk mesin. Kemungkinan pemanfaatannya adalah sebagai bahan bakar bio-kerosene atau oil burner (minyak bakar) pada alat burner. Untuk dapat digunakan sebagai campuran solar perlu dilakukan perbaikan sifat fisiko-kimia tersebut melalui teknik hydrocracking menggunakan hidrogen dan tekanan (pressure).

(36)

31

Judul Kegiatan : Sifat Dasar Dan Kegunaan Kayu Sumatera

Jenis Kegiatan : Penelitian Integratif

RPPI : 8. Pengolahan Hasil Hutan

Koordinator : Ir. Jamal Balfas, M.For.Sc.

Satker Pelaksana : Pusat Litbang Hasil Hutan

Tim Pelaksana : Drs.Djarwanto,M.Si.PhD.,Krisdianto,S.Hut.MSi.PhD.,

Ir.Jamal Balfas,M.Sc., Drs. Achmad Supriadi,MM,., Abdurachman, ST. Dra.Jasni, M.Si. Dra. Sihati Suprapti, Karnita Yuniarti, S.Hut. MSc. PhD. Prof.Dr.Gustan Pari, M.Si. Dian Anggraeni, S.Hut. MM. Ir. MI Iskandar,MM., Drs. Agus Ismanto

ABSTRAK

Pengetahuan sifat dasar kayu kurang dikenal, dapat menentukan penggunaannya yang tepat sehingga pemanfaatannya lebih optimaldan dapat meningkatkan diversifikasi penggunaan kayu. Lima jenis kayu dari Sumatera yaitu punak (Tetrameristaglabra Miq.), meranti bunga (Shoreateysmanniana Dyer. ex Brandis), mempisang (Diospyroskorthalsiana Hiern.), suntai (Palaquiumburckii H.J.L.), dan pasak linggo (Aglaiaargentea Blume, diteliti struktur anatomi dan dimensi serat, fisis dan mekanis, keawetan terhadap serangga, jamur, penggerek di laut, keterawetan, pengeringan, pemesinan, venir dan kayu lapis, kimia dan destilasi kering serta pulp dan kertas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa berdasarkan nilai turunan serat kelima jenis kayu termasuk kelas II untuk pulp dan kertas. Kelima jenis kayu harus dikeringkan dengan bagan pengeringan berbeda. Keawetan kayu terhadap serangga (Coptotermessp): punak kelas I; mempisang dan pasak linggo kelas II, meranti bunga kelas III dan suntai kelas V. Kayu pasak linggo termasuk kelas kuat I-II, punak dan suntai termasuk kelas kuat II-II-II, meranti bunga dan mempisang termasuk kelas kuat III-IV. Kelima jenis kayu dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan baik untuk kayu lapis, panel, daun meja, pelapis dinding, langit-langit, lantai, moulding, barang ukiran, sambungan pasak, jeruji (fence) atau barang bubutan, dan arang aktif dan Pulp.

Kata kunci: Kayu Sumatera, sifat anatomi, pemesinan, diversifikasi jenis, keawetan kayu, pulp, arang

Permasalahan yang ada adalah belum adanya data yang pasti mengenai potensi dari jenis kayu. Selain dari pada itu hanya sebagian kecil saja dari jenis kayu tersebut yang sudah diketahui sifat-sifatnya dan kegunaannya secara tepat.

Aspek yang diteliti adalah struktur anatomi dan dimensi serat, sifat fisis dan mekanis, sifat pemesinan, sifat keawetan terhadap serangga, sifat keawetan terhadap jamur, sifat keawetan terhadap penggerek di laut, sifat

(37)

32

keterawetan, sifat pengeringan, sifat venir dan kayu lapis, sifat kimia dan nilai kalor, serta sifat dan pengolahan pulp untuk kertas. Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai bahan acuan dalam pemanfaatan kayu, sehingga dapat terjadi diversifikasi penggunaan jenis kayu.

Menyediakan informasi ilmiah sifat dasar 5 jenis kayu Sumatera, sebagai dasar diversifikasi penggunaan bahan baku untuk berbagai tujuan pemakaian dalam rangka efisiensi pemanfaatan sumber daya hutan. Sasarannya adalah tersedianya informasi ilmiah mengenai sifat dasar lima jenis kayu Sumatera,dan kemungkinan penggunaannya.

Struktur anatomi dan dimensi serat kayu berupa karakteristik anatomi serta susunan sel-sel penyusun yang dimiliki setiap jenis kayu mengacu prosedur Keating 1994 dan PROSEA 5 (1). Sifat fisis dan mekanis kayu berupa pengujian contoh kayu yang diteliti mengacu standar ASTM D143-94-2006. Sifat pemesinan dilakukan untuk mengetahui karakter kayu dalam proses pengerjaan mengacu standar ASTM D-1666-64 -1982. Sifat keawetan kayu berupa pengujian terhadap organisme perusak mengacu standar SNI 7207:2014. Sifat keterawetan kayu berupa pengujian terhadap kemampuan kayu ditembus bahan pengawet mengikuti standar IUFRO. Sifat pengeringan kayu dilakukan pengujian melalui metode pengeringan secara alami dan buatan mengacu prosedur Terazawa-1965. Sifat venir dan kayu lapis dilakukan untuk mengetahui karakter kayu jika dikupas, atau direkat, dalam proses pembuatan venir dan kayu lapis mengacu pada SNI 01.5008.2 :2002) dan JAS :2013. Sifat kimia dan nilai kalor dilakukan dengan menganalisis kandungan kimia dalam kayu mengacu pada ASTM (1980,2001,2006). Sifat dan pengolahan pulp untuk kertas dilakukan pengujian terhadap sifat pengolahan dan pulp yang dihasilkan.

(38)

33

A. Punak (Tetramerista glabra Miq.),Famili Theaceae

Ciri umum: kayu teras berwarna jerami, pada saat segar tidak tampak bedanya dengan gubal , namun setelah kering tampak perbedaan kayu gubal yang berwarna lebih muda dan kayu teras yang berwarna lebih gelap. Serat lurus, kadang berpadu. Tekstur kasar dan merata. Kilap sedikit mengkilap. Kesan raba agak kasar. Kekerasan agak keras

Ciri anatomi:lingkar tumbuh tidak tampak; Pembuluh tersusun difus, ukuran sedang, sebagian besar berganda radial 2 – 5 sel per utas. Panjang pembuluh 1.521,11 ± 265,4 µm; diameter 174,47 ± 44,86 µm. Frekuensi 10 ± 2 pembuluh per mm2. Bidang perforasi sederhana. Noktah antar pembuluh berseling, berbentuk oval, kecil ukuran 3,8 ± 0,61 µm.Noktah antara pembuluh dan jari-jari hampir sama dengan noktah antar pembuluh berhalaman sebagian. Parenkima difus, 4 – 8 sel per utas. Jari-jari dua macam ukuran, endapan merah terdapat pada jari-jari, dengan tinggi jari-jari besar 2.376,66 ± 1.257,38 µm. Frekuensi 4 – 8 per mm. Serat tidak bersekat, dengan noktah sederhana sampai berhalaman sempit, dinding sel tebal, panjang 2.960,05 ± 292,29µm, diameter 38,92 ± 7,23µm, tebal dinding 9,7 ± 2,03µm.Saluran interseluler tidak dijumpai. Raphides dijumpai pada sel jari-jari.Kristal dijumpai dalam sel yang membesar.

B. Meranti Bunga(Shorea teysmanniana Dyer. ex Brandis), Famili Dipterocarpaceae.

Ciri umum: Kayu teras berwarna merah, dipisahkan secara jelas dengan bagian gubal yang berwarna merah muda. Serat bergelombang dan berpadu. Tekstur agak kasar dan merata. Kilap kusam. Kesan raba agak kasar. Kekerasan agak keras.

Ciri anatomi:lingkar tumbuh tidak tampak; Pembuluh tersusun difus, ukuran sedang, sebagian besar soliter, ada yang berganda radial 2 – 4 sel per utas.