3. Asam alifatik; asam lemak jenuh dan tak jenuh tinggi terdapat dalam kayu terutama dalam bentuk esternya dengan gliserol lemak dan minyak atau
dengan alkohol tinggi lilin. 4. Alkohol; kebanyakan alkohol alifatik dalam kayu terdapat sebagai
komponen ester, sedangkan sterol aromatik, termasuk dalam steroid, terutama terdapat sebagai glikosida.
5. Senyawa anorganik; komponen mineral kayu dari daerah iklim sedang terutama adalah unsur-unsur kalium, kalsium dan magnesium. Unsur-
unsur lain dalam kayu tropika, misalnya silikon, dapat merupakan komponen anorganik utama.
6. Komponen lain; monosakrida dan disakarida terdapat dalam kayu hanya dalam jumlah yang sedikit tetapi mereka terdapat dalam persentase yang
tinggi dalam kambium dan dalam kulit bagian dalam. Jumlah sedikit amina dan etena juga terdapat dalam kayu.
Gambar 1. Bagan umum komponen kimia kayu
2.2 Lignin
Lignin merupakan polimer alami terbanyak kedua setelah selulosa dan berperan penting dalam dunia tumbuhan. Lignin meningkatkan sifat-sifat
kekuatan mekanik sedemikian rupa sehingga tumbuhan yang besar seperti pohon yang tingginya lebih dari 15 m tetap dapat kokoh berdiri.
Kayu
Senyawa berat molekul kecil Senyawa makromolekul
Bahan organik Bahan anorganik
ekstraktif abu
polisakarida lignin
selulosa poliosa
Lignin adalah suatu polimer yang kompleks dengan berat molekul tinggi, tersusun atas unit-unit fenilpropan. Meskipun tersusun atas karbon, hidrogen dan
oksigen, lignin bukanlah suatu karbohidrat dan bahkan tidak ada hubungan dengan golongan senyawa tersebut, akan tetapi lignin pada dasarnya adalah suatu
fenol. Lignin sangat stabil dan sukar dipisahkan dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam, karenanya susunan lignin yang pasti di dalam kayu tetap tidak
menentu Haygreen dan Bowyer 1996. Banyak studi dengan karbon
14
C radioaktif menegaskan bahwa p- hidroksisinamil alkohol; p-koumaril alkohol I, koniferil alkohol II dan sinapil
alkohol III merupakan senyawa induk precursor primer dan merupakan unit pembentuk semua lignin Gambar 2.
OH CH
CH CH
2
OH
OH CH
CH CH
2
OH
OCH
3
OH CH
CH CH
2
OH
OCH
3
H
3
CO
I II
III Gambar 2. Unit dasar pembentuk lignin; I p-koumaril alkohol; II koniferil
alkohol; III sinapil alkohol Lignin terdapat diantara sel-sel dan di dalam dinding sel. Diantara sel-sel,
lignin berfungsi sebagai perekat untuk mengikat sel-sel bersama-sama. Dalam dinding sel, lignin sangat erat hubungannya dengan selulosa dan berfungsi untuk
memberikan ketegaran pada sel, berpengaruh dalam memperkecil perubahan dimensi sehubungan dengan perubahan kandungan air kayu dan lignin dapat
mempertinggi ketahanan kayu terhadap serangan cendawan dan serangga melalui perannya sebagai physical barrier.
Struktur molekul lignin sangat berbeda bila dibandingkan dengan polisakarida karena terdiri atas sistem aromatik yang tersusun atas unit-unit
fenilpropana. Dalam kayu daun jarum kandungan lignin lebih banyak bila dibandingkan dengan kayu daun lebar dan juga terdapat beberapa perbedaan
dalam strukturnya. Dari segi morfologi, lignin merupakan senyawa amorf yang terdapat dalam lamela tengah majemuk maupun dalam dinding sekunder. Selama
perkembangan sel, lignin dimasukan sebagai komponen terakhir di dalam dinding sel, menembus diantara fibril-fibril sehingga memperkuat dinding sel Fengel dan
Wegener 1995. Sjostrom 1995 menyebutkan bahwa konsentrasi lignin adalah tinggi
dalam lamela tengah dan rendah dalam dinding sekunder, tetapi karena ketebalannya paling tidak 70 lignin dalam kayu daun jarum terdapat dalam
dinding sekunder. Lignin dapat dibagi ke dalam beberapa kelompok menurut unsur
strukturalnya Sjostrom 1995, Achmadi 1990, yaitu: 1. Lignin guaiasil : terdapat pada kayu daun jarum 26-32, dengan prazat
koniferil alkohol dan p-coumaryl alkohol. 2. Lignin guaiasil-siringil : merupakan ciri kayu daun lebar 20-28, pada
kayu tropis 30, dengan prazat koniferil alkohol : sinapil alkohol dengan nisbah 4:1 sampai 1:2.
Proporsi senyawa induk precursors pada lignin bervariasi tergantung pada jenis tumbuhannya. Lignin pada softwood yang normal biasanya merujuk
pada ”guaiacyl lignin” karena elemen strukturalnya secara prinsip diturunkan dari trans-coniferil alkohol lebih dari 90, dan sisanya mengandung senyawa utama
trans-p-coumaryl alkohol. Sebaliknya, lignin pada hardwood umumnya disebut ”lignin guaiacyl-syringyl” dengan penyusun utamanya adalah unit-unit trans-
coniferyl alkohol dan trans-sinapyl alkohol dengan rasio yang beragam sekitar 50 trans-coniferyl alkohol dan 50 trans-sinapyl alkohol. Struktur bangun
lignin adalah ikatan bersama dari rantaiikatan eter C-O-C dan ikatan karbon- karbon C-C. Ikatan antar unit tersebut lebih dari dua per tiga adalah tipe ether
pada lignin hardwood dan softwood membentuk struktur β-O-4 Gullichsen dan
Paulapuro, 2004. Untuk struktur lignin pada Graminae , Nimz et al. 1981
dalam Fengel dan Wegener 1995, mengklasifikasikan lignin kelompok ini sebagai lignin GSH guaiasil, siringil, p-hidroksiphenil.
Terdapat beberapa jenis lignin berdasarkan cara isolasinya, diantaranya: 1. Lignin klason. Isolasi dengan cara klason menggunakan asam sulfat dengan
konsentrasi pada hidrolisis tahap pertama adalah antara 68 dan 78 kebanyakan 72, kemudian dilanjutkan dengan tahap pengenceran dan
untuk menyempurnakan hidrolisis polisakarida digunakan asam dengan konsentrasi rendah Fengel dan Wegener 1995.
2. Lignin Bjorkman . Lignin ini juga disebut ”lignin kayu yang digiling Milled
Wood Lignin ”. Struktur sel kayu dirusak dan bagian lignin dapat diperoleh
dengan cara mengekstraksi dengan campuran dioksan-air Sjostrom 1995. 3. Lignin enzimatik selulotik Cellulolitic Enzime Lignin. Polisakarida
dihilangkan dengan menggunakan enzim-enzim dan lignin yang dihasilkan tetap mempertahankan struktur aslinya tanpa perubahan Sjostrom 1995.
4. Lignin Teknis, dimana lignin dirubah menjadi turunannya yang larut, antara lain:
Lignosulfonat. Kayu direaksikan pada suhu tinggi dengan larutan yang mengandung belerang dioksida dan ion hidrogen sulfit.
Lignin kraft dan lignin alkali. Hasil reaksi pada suhu 170
o
C dengan NaOH atau campuran NaOH dan Na
2
S. Lignin etanol lignin organosolv. Lignin yang diperoleh dari pemanasan
kayu dengan ethanol pada suhu pengolahan pulp Achmadi 1990. Secara kuantitatif, lignin dapat dihidrolisis dan diekstraksi dari kayu atau
diubah menjadi turunan yang mudah larut. Sjostrom 1995 menyatakan bahwa lignin kayu dapat ditentukan secara gravimetri dengan metode klason. Kayu daun
jarum normal mengandung 26 –32 lignin, sedangkan kandungan lignin kayu
tekan adalah 35 –40.
Penentuan kandungan lignin adalah penting untuk analisis kayu maupun untuk karakteristik pulp. Metoda-metoda penentuan lignin secara kuantitatif dapat
dibagi sebagai berikut: 1. Metode langsung, yaitu lignin ditentukan sebagai sisa
2. Metode tidak langsung, dimana kandungan lignin: a. dihitung sesudah penentuan polisakarida
b. ditentukan dengan metoda-metoda spektrofotometri c. merupakan hasil reaksi lignin dengan bahan kimia pengoksidasi
Metoda langsung didasarkan pada prinsip isolasi dan penentuan secara gravimetri lignin yang tidak larut dalam asam. Metode yang paling mantap adalah
penentuan lignin menurut Klason. Hidrolisis dilakukan dengan perlakuan kayu yang sudah diekstraksi lebih dahulu atau pulp tak dikelantang dengan asam sulfat
72 Fengel dan Wegener 1995.
2.3 Lignin Terlarut Asam
