Sifat Fisik dan Mekanik Kombinasi Serat Daun Nanas (Ananas sp.) dan Kitosan untuk Material Alat Penangkapan Ikan

i

SIFAT FISIK DAN MEKANIK KOMBINASI SERAT
DAUN NANAS (Ananas sp.) DAN KITOSAN UNTUK
MATERIAL ALAT PENANGKAPAN IKAN

MUTH MAINNAH

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2017

ii

iii

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK
CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Sifat Fisik dan Mekanik

Kombinasi Serat Daun Nanas (Ananas sp.) dan Kitosan untuk Material Alat
Penangkapan Ikan adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.

Bogor, April 2016
Muth Mainnah
NIM C451140131

4

5

RINGKASAN
MUTH MAINNAH. Sifat Fisik dan Mekanik Kombinasi Serat Daun Nanas
(Ananas sp.) dan Kitosan untuk Material Alat Penangkapan Ikan. Dibimbing oleh

DINIAH dan BUDHI HASCARYO ISKANDAR.
Penggunaan serat daun nanas merupakan langkah pengembangan material alat
penangkapan ikan yang ramah lingkungan. Penentuan kekuatan material alat
penangkapan ikan antara lain dilakukan dengan uji kekuatan putus. Nilai kekuatan
putus berkaitan dengan sifat fisik bahan uji yang mengarah pada struktur material
itu sendiri. Serat alami, termasuk serat daun nanas, diketahui lebih mudah rusak
dibandingkan dengan serat sintesis, sehingga diperlukan bahan penguat untuk
memperpanjang masa pakainya. Bahan penguat yang bersifat biodegradable antara
lain kitosan. Kitosan mudah diperoleh dan berasal dari limbah perikanan. Penelitian
ini mengamati sifat fisik dan sifat mekanik tali daun nanas dengan bahan penguat
kitosan.
Penelitian ini dilakukan terhadap serat daun nanas varietas cayanne dan queen
yang dikenal dengan nama latin Ananas sp. Dua faktor percobaan dalam penelitian
ini adalah konsentrasi kitosan 1%, 1,5% dan 2% serta lama perendaman dalam
kitosan 15 menit, 30 menit dan 45 menit. Panjang serat daun nanas setelah dipilin
adalah 25 cm dengan diameter 0,50 – 0,54 cm. Ukuran panjang serat uji setelah dan
sebelum diberi kitosan adalah tetap, sedangkan diameternya berselisih rata–rata
0,05 μm dari serat daun nanas tanpa kitosan. Komposisi pengawet kitosan dan
perlakuan terbaik untuk serat daun nanas yang dihasilkan pada penelitian
pendahuluan, dilanjutkan dengan mengamati sifat fisik dan mekanik seratnya. Sifat

fisik dan mekanik serat terdiri dari serat daun nanas kering dan serat daun nanas
yang direndam dalam air laut selama 4 hari berturut–turut. Contoh uji yang
digunakan tiap tahap pengujian masing–masing terdiri dari dua perlakuan, yaitu
serat daun nanas tanpa kitosan dan yang berkitosan. Bahan uji yang digunakan
adalah tali daun nanas yang dipilin dari 60 helai serat daun nanas.
Kadar air tali serat daun nanas pada pengujian tahap awal menghasilkan nilai
rata-rata sebesar 14,9149 % dengan berat jenis sebesar 0,8822 g/cm3. Hasil terbaik
dari uji kekuatan putus serat daun nanas dengan pencelupan dalam kitosan 1%
selama 45 menit dengan nilai kekuatan putus sebesar 183,7497 kgf/cm2. Hasil
analisis statistik menunjukkan bahwa lama perendaman serat di dalam kitosan
berpengaruh terhadap kekuatan putus serat daun nanas. Material untuk alat
penangkapan ikan harus tahan terhadap perendaman dalam air. Kekuatan putus
rata-rata tali daun nanas berkitosan lebih besar dibandingkan kekuatan putus tali
daun nanas tanpa kitosan (172,0734 > 152,4089 kgf/cm2), selisih kekuatan putus
keduanya adalah 19,6645 kgf/cm2 atau sekitar 6%. Nilai kemuluran yang dihasilkan
yaitu 3,11 cm untuk tali daun nanas berkitosan dan 3,60 cm untuk tali daun nanas
tanpa kitosan. Kadar air dan berat jenis rata-rata tali daun nanas berkitosan lebih
besar dibandingkan tali daun nanas tanpa kitosan. Hasil uji menggunakan
rancangan acak lengkap menghasilkan nilai 0,722 > 0,05 untuk kadar air dan 0,738
> 0,05 untuk berat jenis. Artinya, pemberian kitosan tidak berpengaruh nyata

terhadap nilai kadar air dan berat jenis tali daun nanas.
Kadar air rata-rata tali daun nanas pada perendaman air laut berkisar antara
134,2857 – 289,6552 % untuk yang diberi pengawet kitosan dan 145,4545 –

6

248,7805 % untuk tali uji tanpa kitosan. Berat jenis rata-rata tali daun nanas berkisar
antara 0,2235 – 0,4231 g/cm3 untuk yang diberi pengawet kitosan dan 0,2235 –
0,4268 g/cm3 untuk tali daun nanas tanpa kitosan. Peningkatan nilai kadar air
memberikan pengaruh pada nilai kekuatan putus serat uji, karena tingginya
kandungan air pada tali daun nanas diduga dapat mempercepat tumbuhnya bakteri,
sehingga menyebabkan terjadinya pembusukan. Selain itu, nilai berat jenis suatu
material perlu diketahui, karena akan berpengaruh terhadap performa alat
penangkapan ikan ketika dioperasikan. Analisis tersebut penting dalam menentukan
material alat penangkapan ikan. Berdasarkan nilai berat jenis serat daun nanas yang
diperoleh dalam penelitian ini, maka serat ini cenderung mengapung di dalam air
tawar dan air laut (0,9178 < 1,00 g/cm3 dan 1,025 g/cm3). Kekuatan putus dan
kemuluran tali serat nanas kontrol menurun (186,8659 kgf/cm2) setelah direndam
selama 4 hari, sedangkan kekuatan putus tali serat nanas berkitosan (269,6212
kgf/cm2) dan kemulurannya mulai menurun setelah direndam selama 3 hari. Hal ini

menunjukkan bahwa kekuatan serat daun nanas bertahan dalam perendaman air laut
selama 3 – 4 hari berturut–turut. Jika lewat dari 4 hari maka akan mulai terjadi
penurunan kekuatan, artinya pada serat daun nanas mulai terjadi kerusakan.
Kerusakan yang terjadi dapat dianggap bahwa sudah mulai terjadi degradasi pada
tali daun nanas saat perendaman dalam air laut.
Berdasarkan hasil uji sifat fisik dan mekanik yang telah dilakukan, tali daun
nanas dapat dijadikan material alat penangkapan ikan. Penggunaan serat daun nanas
berkitosan sebagai pengganti material alat penangkapan ikan sintesis diharapkan
dapat memberikan dampak baik terhadap lingkungan, yaitu mengurangi
penggunaan berbagai macam material sintesis yang membutuhkan waktu lama
untuk terurai di alam.
Kata kunci: berat jenis, kadar air, kekuatan putus, kemuluran, kitosan, serat daun
nanas

7

SUMMARY
MUTH MAINNAH. Physical and Mechanical of Pineapple Leaf Ropes and
Chitosan Combination for Fishing Gear Material. Supervised by DINIAH and
BUDHI HASCARYO ISKANDAR.

Utilization of pineapple leaf fiber is an eco-friendly development step of fishing
gear material. Breaking strength tester is used to determined the material strength
of fishing gear. Breaking strength value related to the physical properties of a
material which lead to the structure of the material itself. Natural fibers, including
pineapple leaf fiber, known to be more easily damaged than the synthetic one, so,
reinforcement material to prolong its life is required. One of the reinforcement
materials which is biodegradable is chitosan. Chitosan is easily obtained and
extracted from fisheries waste. This research is focus to observe about physical and
mechanical properties of the pineapple leaf rope with chitosan as a reinforcement
material.
This research was conducted on cayenne and queen varieties of pineapple leaf
rope which is known by the Latin name as Ananas sp. Two factors of the experiment
in this research were chitosan concentrations 1%, 1,5%, and 2% and soaking time
in chitosan during 15 minutes, 30 minutes and 45 minutes. The length of pineapple
leaf rope after twisted was 25 cm with diameter 0,50 – 0,54 cm. The length size of
tested rope before and after soaked by chitosan was constant, whereas the average
difference of its diameter is 0,05 μm from pineapple leaf rope without chitosan. The
composition of chitosan and the best treatment for pineapple leaf rope in the
preliminary research was continued by finding out about physical and mechanical
properties of its rope. Physical and mechanical properties of pineapple leaf ropes

are the dry one and the soaked one in seawater during 4 days successively. The
samples test which used in every step of each experimentation were consisted of
two experiments that are pineapple leaf ropes with and without chitosan. The
experiment samples used is pineapple leaf rope which twisted from 60 strands of
pineapple leaf fiber.
The average water content of pineapple leaf ropes in first step experiment
resulted in 14,9149 % with 0,8822 g/cm3 specific gravity. The best result came
from breaking strength test of pineapple leaf ropes which soaked in chitosan 1%
during 45 minutes with breaking strength was 183,7497 kgf/cm2. Statistic analysis
result showed that soaking time of pineapple leaf rope in chitosan was affected for
its breaking strength. The material of fishing gear must be tough against immersion
in water. The average breaking strength of pineapple leaf ropes with chitosan was
stronger than the ones without chitosan (172,0734 > 152,4089 kgf/cm 2), the both
difference of breaking strength were 19,6645 kgf/cm2 or about 6%. The elongation
resulted was 3,11 cm for pineapple leaf rope with chitosan and 3,60 cm without
one. The result of Complete Random Design analysis are 0,722 > 0,05 for water
content and 0,738 > 0,05 for specific gravity. It means chitosan didn’t give real
influential to water content and specific gravity of pineapple leaf ropes.
The average water content of pineapple leaf ropes which were soaked in
seawater resulted among 134,2857 – 289,6552 % for ropes with chitosan and

145,4545 – 248,7805 % for ropes without chitosan. The average of specific gravity
among 0,2235 – 0,4231 g/cm3 for ropes with chitosan and 0,2235 – 0,4231 g/cm3

8

for ropes without chitosan. The increasing of water content affected for its breaking
strength, that was fathomed high water content caused the acceleration number of
the sample test bacterium until decomposition happened. Moreover, the specific
gravity of material must be known, because will be affected by fishing gear
performance while operated. The analysis is important when determining material
for fishing gear. Based on its specific gravity values from this research, then it tends
to float in freshwater and seawater (0,3980 < 1,00 and 1,025 g/cm 3). The breaking
strength of pineapple leaf rope without chitosan was decreased (186,8659 kgf/cm 2)
and the elongation was increased after soaked in seawater for 4 days, whereas the
breaking strength of ropes with chitosan (269,6212 kgf/cm 2) and its elongation was
decreased after soaked for 3 days. It shows that its breaking strength last in seawater
soaking for 3 – 4 days successively. If more than 4 days, it will start for strength
decreasing, meaning that the pineapple leaf rope will start to damage. The damage
which occurs can be considered that the degradation is already occurring on a leash
when the pineapple leaf rope soaked in seawater.

Based on the test results of physical and mechanical properties that have been
done, pineapple leaf rope can be used as the material of fishing gear. The utilization
of pineapple leaf rope with chitosan as a substitution for the synthetic one is
expected to give a good impact on the environment, which is to reduce the
utilization of various synthetic material that needs more time to decomposed in
nature.
Keywords: specific gravity, water content, breaking strength, elongation, chitosan,
pineapple leaf fibre

9

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2017
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

10

11

SIFAT FISIK DAN MEKANIK KOMBINASI SERAT DAUN
NANAS (Ananas sp.) DAN KITOSAN UNTUK MATERIAL
ALAT PENANGKAPAN IKAN

MUTH MAINNAH

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Perikanan Laut

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2017

12

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr Ir Wazir Mawardi, MSi

13

PRAKATA
Topik penelitian mengenai serat daun nanas belum banyak dilakukan, khususnya
terkait dengan teknologi alat penangkapan ikan. Tesis ini berisi informasi tentang
karakteristik fisik dan mekanik serat daun nanas sebagai bahan alat penangkapan
ikan. Penulis berharap agar tesis ini dapat menambah khasanah ilmu pengetahuan
tentang sifat serat daun nanas yang perlu dipertimbangkan dalam pembuatan
konstruksi alat penangkapan ikan.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada Dr Ir
Diniah, MSi dan Dr Ir Budhi Hascaryo Iskandar, MSi selaku Komisi Pembimbing,
yang telah mengarahkan dan mengajarkan banyak hal kepada penulis. Penyusunan
tesis ini juga tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Penulis mengucapkan
terimakasih kepada:
1 Dr Pipih Suptijah, MBA yang telah banyak membagi ilmu, saran dan arahan
kepada penulis;
2 Seluruh dosen dan staf pegawai Program Studi Teknologi Perikanan Laut yang
telah memberikan ilmu dan pengalaman yang berharga kepada penulis selama
menempuh pendidikan di IPB;
3 Ayah (Muh. Yusuf D), ibu (Nur Haeda), kakak kandung (Sukma Irawaty) dan
kakak ipar (Said Arfandi), serta seluruh keluarga besar di Kepulauan Selayar.
Terimakasih atas motivasi dan doa yang diberikan selama ini;
4 Teman – teman seperjuangan TPL 2014 atas kebersamaannya;
5 Teman – teman PERMAS JABODETABEK Kepulauan Selayar, terkhusus
kepada Ahmad Zulfikar, Budi Wardiman , Fitrah Arfandi, Miftahul Jannah, Iffa
Fadhilah, Sri Maria Ulfa, Nurul Mukhlisa, Mustika Rini dan Kak Syamsul;
6 Teman – teman Yuni Kost (Neng Saadah, Liseu, Shofiatu Rahmah Sugis) dan
teman – teman Puri Prasetya yang namanya tidak dapat saya sebutkan satu per
satu;
7 Teman – teman PSP 47 terkhusus kepada Febrina Berlianti, Aprilia Syahputri
dan Muh. Yogi Prayoga, serta kakak senior di PSP (Abgusta Fajri Wiranata,
Rahman Hakim dan Gunawan Wicaksono).
Penulis berharap tesis ini dapat menjadi masukan yang berharga bagi para
pembaca. Kritik dan saran sangat diharapkan untuk perbaikan dan penyempurnaan
isi tesis. Semoga tulisan ini bermanfaat bagi banyak orang.

Bogor, April 2016
Muth Mainnah

14

i

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL

ii

DAFTAR GAMBAR

ii

DAFTAR LAMPIRAN

iii

DAFTAR ISTILAH

iv

1 PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

3

Tujuan Penelitian

3

Manfaat Penelitian

3

Hipotesis Penelitian

4

Kerangka Pemikiran

4

2 METODE PENELITIAN

6

Tempat dan waktu

6

Bahan dan Peralatan

6

Metode Pengumpulan Data

7

Metode Analisis Data

11

3 HASIL DAN PEMBAHASAN

13

Sifat Fisik

13

Sifat Mekanik

18

4 SIMPULAN DAN SARAN

28

Simpulan

28

Saran

28

DAFTAR PUSTAKA

29

LAMPIRAN

33

ii

DAFTAR TABEL

1 Rancangan percobaan perendaman tali daun nanas dalam kitosan pada
penelitian pendahuluan

8

2 Rancangan percobaan perendaman tali daun nanas sebelum direndam dalam
air laut

8

3 Rancangan percobaan perendaman tali daun nanas dalam air laut

9

4 Pembanding Kolmogorov - Smirnov

11

5 Sifat fisik serat daun nanas uji

13

6 Nilai kadar air tali daun nanas berkitosan dan tanpa kitosan

14

7 Komposisi kimia daun nanas

15

8 Nilai berat jenis tali daun nanas berkitosan dan tanpa kitosan

17

9 Nilai kekuatan putus tali daun nanas pada penelitian pendahuluan

18

10 Nilai kekuatan putus tali daun nanas tanpa kitosan dan berkitosan

19

DAFTAR GAMBAR
1 Kerangka pemikiran

5

2 Serat daun nanas sebelum dipilin dan setelah dipilin

6

3 Pencelupan serat daun nanas dalam kitosan, penjemuran serat daun nanas
hingga kering dan penyimpanan serta pemberian label serat daun nanas
sesuai dengan perlakuan yang diberikan

7

4 Tampilan tali daun nanas pada uji sifat mekanik dengan Universal Testing
Machine

10

5 Tampilan uji kemuluran dan kekuatan putus tali daun nanas pada
Universal Testing Machine

10

6 Nilai kadar air tali daun nanas hasil perendaman dalam air laut

15

7

Nilai berat jenis tali daun nanas hasil perendaman dalam air laut

17

8

Permukaan serat daun nanas melalui citra SEM

20

9

Nilai kekuatan putus tali daun nanas hasil perendaman dalam air laut

20

iii

10 Kurva hubungan beban dan kemuluran tali daun nanas tanpa kitosan dan
berkitosan

22

11 Kurva hubungan beban dan kemuluran tali daun nanas hasil perendaman
dalam air laut

24

DAFTAR LAMPIRAN

1 Alat dan bahan penelitian

33

2 Tabel nilai kadar air dan berat jenis tali daun nanas sebelum perendaman
air laut

34

3 Uji normalitas dan rancangan acak lengkap kadar air dan berat jenis
tali daun nanas sebelum dan setelah perendaman dalam air laut

35

4 Tabel nilai kadar air dan berat jenis tali daun nanas pada perendaman
dalam air laut

39

5 Nilai beban dan kemuluran rata-rata tali daun nanas tanpa kitosan
hasil perendaman dalam air laut

40

6 Nilai beban dan kemuluran rata-rata tali daun nanas berkitosan
hasil perendaman dalam air laut

41

7 Nilai beban dan kemuluran rata-rata tali daun nanas tanpa perendaman
dalam air laut
8

Nilai kekuatan putus (σ) tali daun nanas tiap perlakuan pada penelitian
pendahuluan

9

42

43

Nilai kekuatan putus (σ) tali daun nanas sebelum perendaman dalam
air laut

45

10 Hasil uji normalitas dan rancangan acak lengkap nilai kekuatan putus (σ)
tali daun nanas hasil perendaman dalam air laut
11 Kekuatan putus (σ) tali daun nanas hasil perendaman dalam air laut

46
47

12 Hasil uji normalitas dan rancangan acak lengkap nilai kekuatan putus (σ)
tali daun nanas pada perendaman dalam air laut

49

iv

DAFTAR ISTILAH

Alat
ikan

penangkap : Sarana dan perlengkapan atau benda–benda lainnya
yang dipergunakan untuk menangkap ikan (PERMENKP Nomor 2/2015, Pasal 1).
Berat jenis
: Perbandingan antara berat benda dan berat air yang
memiliki volume yang sama (Kamus Besar Bahasa
Indonesia).
Chitosan (kitosan) : Kitosan merupakan produk deasetilasi kitin melalui
reaksi kimia dengan tahap-tahap deproteinisasi,
demineralisasi, depigmentasi, dan deasetilasi (Tanasale
et al. 2012).
Decorticator
: Sebuah mesin pemisah yang digunakan untuk
memisahkan serat dari daunnya, terdiri dari suatu
silinder atau drum yang dapat berputar pada porosnya
(Hidayat 2008).
Kadar air
: Persentasi kandungan air pada suatu material
(Dumanauw 2001).
Keawetan
: Daya tahan alami suatu material terhadap organisme
perusak, seperti jamur, serangga dan penggerek dimana
material tersebut dipergunakan (Sumarni dan Muslich
2004).
Kekakuan (stiffnes) : Kemampuan suatu material untuk menerima
tegangan/beban tanpa mengakibatkan terjadinya
deformasi Satuan kekakuan adalah N/m (Klust 1987).
Kekuatan putus
: Kemampuan material dalam menahan gaya (beban)
yang diberikan hingga material tersebut putus. Satuan
kekuatan putus adalah kgf/cm2 (Klust 1987).
Kemuluran
: Pertambahan panjang dari suatu contoh uji yang
menggunakan ketegangan. Satuan kemuluran adalah
meter (Klust 1987).
Kitin (chitin)
: Bentuk molekul yang hampir sama dengan selulosa,
yaitu suatu bentuk polisakarida yang dibentuk dari
molekul-molekul glukosa sederhana yang identik
(Tanasale et. al. 2012).
Kilogram force
: Satuan Standar Internasional yang digunakan untuk
(kgf)
mengukur satuan gaya yang dipengaruhi oleh gaya
gravitasi dengan beban massa 1 kgf (Jabbour dan Yaniv
2001).
Mikroorganisme
: Mahluk hidup yang berukuran sangat kecil (Kamus
(micro-organism)
Besar Bahasa Indonesia).
Modulus elastisitas : Hasil pengukuran suatu objek atau ketahanan bahan
(MOE)
yang mengalami deformasi elastis ketika suatu gaya
diterapkan pada benda tersebut (Askeland dan Phulē
2006).

v

Nelayan

Regangan (strain)

Selulosa

Serat

Sifat fisik
Sifat mekanik

Tegangan (stress)
Vegetable fibres

: Orang yang mata pencahariannya melakukan
penangkapan ikan (UU Perikanan No. 45 tahun 2009,
Pasal 1 Ayat 10).
: Perubahan bentuk yang dialami sebuah benda jika dua
buah gaya yang berlawanan arah (menjauhi pusat
benda) dikenakan pada ujung-ujung benda (Jabbour dan
Yaniv 2001).
: Karbohidrat utama yang disintesis oleh tanaman dan
menempati hampir 60% komponen penyusun struktur
tanaman (Artati et al. 2009).
: Suatu jenis bahan berupa potongan-potongan
komponen yang membentuk jaringan memanjang yang
utuh (Hidayat 2008).
: Sifat-sifat material yang mengarah pada struktur
material itu sendiri (Jabbour dan Yaniv 2001).
: Respon atau perilaku material terhadap pembebanan
yang diberikan, dapat berupa gaya, torsi atau gabungan
keduanya (Mardikanto et al. 2011).
: perbandingan antara gaya tarik yang bekerja terhadap
luas penampang benda (Jabbour dan Yaniv 2001).
: Serat yang berasal dari tumbuh-tumbuhan (Klust 1987).

1

1 PENDAHULUAN

Latar Belakang
Sebagian besar nelayan menggunakan material sintesis untuk bahan jaring dan
tali temali pada alat penangkapan ikan yang digunakan. Ketika jaring rusak dan talitemali putus pada saat alat tangkap dioperasikan, nelayan seringkali langsung
membuang potongan jaring yang rusak atau tali temali yang putus tersebut ke laut.
Ini membuat penumpukan sampah plastik di laut semakin meningkat. Berdasarkan
data Jambeck (2015), Indonesia menempati peringkat kedua untuk produksi
sampah plastik mencapai 187,2 juta ton dengan jumlah sampah plastik di laut
mencapai 1,29 juta ton. Dijelaskan dalam Seminar Nasional Teknik Kimia
Indonesia ke-5 tahun 2015, bahwa polimer material sintetis berbahan dasar minyak
bumi memiliki ikatan yang kompleks, sehingga sulit terdegradasi secara biologis
oleh bakteri. Penggunaan material sintesis pada alat penangkapan ikan ini dapat
memicu terjadinya penumpukan sampah plastik yang menyebabkan pencemaran
lingkungan yang cukup serius. Hal tersebutlah yang menjadi dasar perlunya
penelitian mengenai material alami yang lebih mudah terdegradasi untuk
meminimalisir penggunaan serat sintesis.
Beberapa contoh serat berbahan baku sintetis untuk alat penangkapan ikan yang
banyak digunakan oleh nelayan antara lain polyamide, polyethylene dan polyvinyl
chloride. Serat sintesis tersebut berasal dari bahan baku kimia yang tidak dapat
diperbaharui, sehingga tidak ramah lingkungan. Hal ini mendorong perlunya
material alat penangkapan ikan yang tersusun dari bahan baku alami agar dapat
mengurangi penggunaan serat sintetis atau bahkan bisa menggantikan penggunaan
bahan sintetis pada pembuatan alat penangkapan ikan. Maka dari itu, perlunya
dilakukan pengembangan teknologi pemanfaatan serat alami khusus di bidang
bahan alat penangkapan ikan.
Salah satu serat alami yang memiliki banyak keunggulan di berbagai sektor
adalah serat daun nanas. Pemanfaatan serat daun nanas s ebagai bahan baku tekstil
diantaranya bahan benang dan kain, berbagai jenis kerajinan tangan seperti tas,
hiasan rumah, gantungan kunci, interior mobil, bahan baku pembuatan furniture,
farmasi, kesehatan, pertanian dan bioteknologi. Belum ada penelitian khusus
mengenai serat daun nanas yang dapat digunakan untuk materilal alat penangkapan
ikan. Material lain yang berasal dari serat alami tumbuhan yang dapat dijadikan
material alat penangkapan ikan antara lain rami (Boehmeria nivea) (Lenkosmanerri
1998), rumput teki (Fimbristylis sp.) (Nofrizal et al. 2011), dan hasil penelitian
terbaru yaitu rumput bundung (Scirpus grossus) (Zuldry et al. 2015) serta batang
pisang kepok (Musa balbisalana) dan yute (Corchorus capsularis) (Zaki et al.
2015).
Penggunaan serat daun nanas merupakan salah satu langkah pengembangan
material bahan alat penangkapan ikan alami. Tumbuhan ini sangat luas
penyebarannya, dapat ditemukan di daerah tropik dan daerah subtropik (Setyawan
et al. 2012). Hasil penelitian Daulay et al. (2014) menunjukkan bahwa serat daun
nanas tanpa pengawet memiliki kekuatan putus hampir dua kali lebih tinggi
dibandingkan dengan kekuatan fiberglass pada kondisi di udara. Nilai kekuatan

2

putus sebesar 42,33 kg/mm2 untuk serat daun nanas tanpa pengawet dan 21,65
kg/mm2 untuk fiberglass. Berdasarkan hasil penelitian tersebut, dapat dinyatakan
bahwa serat daun nanas memiliki potensi sebagai bahan baku alat penangkapan
ikan.
Syarat terpenting yang harus dipenuhi dalam penggunaan bahan alat
penangkapan ikan yaitu memiliki ketahanan dalam air yang baik. Salah satu
kekurangan serat alami adalah sangat mudah menyerap air dan rentan terhadap
pembusukan. Oleh sebab itu, perlu bahan pelapis serat sebagai pengawet yang
berfungsi menghambat tumbuhnya bakteri yang dapat menyebabkan serat mudah
rusak. Pengawet yang dapat digunakan adalah ter aspal, ter kayu dan carbolin.
Masing–masing bahan diberi campuran bensin. Cara lainnya yaitu menggunakan
larutan ‘catechu’ atau ekstrak kulit kayu ‘cutch’ (Klust 1987). Bahan–bahan kimia
tersebut dapat larut di dalam air sehingga dapat mencemari air laut yang berdampak
kepada sumberdaya hayati perairan. Kehidupan biota laut dapat terganggu akibat
pencemaran bahan kimia tersebut.
Kitosan berasal dari limbah perikanan seperti cangkang kepiting, kulit udang,
cangkang kerang dan jenis krustasea lain yang sering dikonsumsi sehari–hari.
Kitosan mengandung enzim lysosim dan gugus aminopolysacharida yang dapat
menghambat pertumbuhan mikroba, karena efisiensi daya hambat kitosan terhadap
bakteri bergantung pada konsentrasi pelarutan kitosan. Kitosan memiliki polikation
bermuatan positif yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri dan kapang
(Wardaniati dan Setyaningsih 2009). Selain itu, kitosan juga mempunyai sifat
biodegradable, yaitu mudah terurai secara hayati, tidak beracun dan tidak larut
dalam air. Mahmiah (2005) juga menambahkan bahwa pelarut yang baik untuk
kitosan adalah asam asetat, sehingga kitosan yang digunakan dalam penelitian ini
menggunakan pelarut dari asam asetat.
Penelitian mengenai serat alami untuk bahan alat penangkapan ikan pernah
dilakukan oleh Nofrizal et al. (2011) yang memanfaatkan rumput teki (Fimbristylis
sp.), linggi (Penicum sp.) dan sianik (Carex sp.). Penelitian mengenai serat daun
nanas sebagai bahan alat penangkapan ikan belum pernah dilakukan. Belum banyak
yang mengetahui bahwa daun nanas memiliki kandungan selulosa yang tinggi yang
dapat menghasilkan serat yang kuat. Daud et al. (2014) menjelaskan bahwa kualitas
serat yang dihasilkan dari suatu material alami bergantung pada tiga komposisi
kimia yaitu, kadar selulosa, hemiselulosa dan holoselulosa. Daun nanas memiliki
kandungan komposisi kimia yang sangat baik jika dibandingkan dengan tanaman
lainnya. Kadar selulosa daun nanas mencapai 66,2%, holoselulosa 85,7% dan
hemiselulosa 19,5%. Selain itu, serat alami mudah hancur oleh mikro organisme,
sehingga tidak membutuhkan waktu lama untuk terurai di alam. Oleh karena itu,
perlu dikaji lebih lanjut mengenai kekuatan serat daun nanas. Penelitian-penelitian
bahan alat penangkapan ikan sejenisnya akan dijadikan masukan dalam membahas
hasil penelitian ini. Selain itu, penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan
informasi baru mengenai kekuatan serat daun nanas sebagai material alat
penangkapan ikan alami di bidang perikanan tangkap, yang juga akan
memunculkan penelitian–penelitian baru lainnya.
Penelitian mengenai tali daun nanas yang dilakukan masih sebatas mengamati
sifat fisik dan sifat mekaniknya saja. Sifat fisik tali daun nanas yang akan diteliti
dalam penelitian ini meliputi kadar air dan berat jenis tali, sedangkan sifat
mekaniknya yaitu kekuatan putus dan kemuluran tali. Pada material alat tangkap,

3

dibutuhkan material yang memiliki kuatan tinggi dengan ketahanan rendam dalam
air yang baik. Berdasarkan hal tersebut maka penelitian mengenai sifat fisik dan
mekanik tali daun nanas untuk material alat penangkapan ikan ini perlu dilakukan.
Perumusan Masalah
Sebagian besar bahan alat penangkapan ikan terbuat dari bahan sintetis. Bahan
sintesis sulit terdegradasi, sehingga tidak ramah lingkungan. Bahan sintesis
membutuhkan waktu yang lama untuk terurai di alam. Ini menjadi dasar perlunya
bahan alami yang dapat digunakan sebagai material alat penangkapan ikan.
Alasannya adalah karena serat alami mudah hancur oleh mikro organisme sehingga
tidak membutuhkan waktu lama untuk terurai di alam. Keunggulan lainnya jika
digunakan sebagai material alat tangkap adalah tahan terhadap korosi, seperti yang
biasa terjadi pada material besi, baja maupun aluminium. Selain itu, tumbuhan ini
sangat luas penyebarannya, dapat ditemukan di daerah tropik dan daerah subtropik
(Setyawan et al. 2012).
Material serat alami yang berasal dari tumbuhan dan dapat dijadikan material
alat penangkapan ikan antara lain serat daun nanas (Ananas sp.). Penelitian
mengenai serat daun nanas sebagai material alat penangkapan ikan belum pernah
dilakukan. Kendala yang ditemui pada serat daun nanas adalah cenderung mudah
busuk (rusak) dibandingkan dengan bahan sintesis, sehingga dibutuhkan bahan
penguat yang dapat memperpanjang daya awetnya. Pengawet yang digunakan
dalam penelitian ini adalah kitosan. Bebarapa masalah yang harus dikaji agar dapat
menghasilkan tali daun nanas sebagai material alami untuk alat penangkapan ikan,
yaitu:
1. Dapatkah tali daun nanas digunakan sebagai material alami untuk alat
penangkapan ikan yang ramah lingkungan ?
2. Berapa besar kekuatan putus tali daun nanas ?
3. Berapa konsentrasi kitosan dan lama perendaman serat daun nanas dalam kitosan
yang paling baik?
4. Apakah pengawet kitosan memberikan pengaruh terhadap kekuatan putus tali
daun nanas ?
Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah:
1. Mengidentifikasi sifat fisik material serat daun nanas (Ananas sp.) sebagai
alternatif bahan alat penangkapan ikan yang ramah lingkungan;
2. Menghitung kekuatan putus material tali daun nanas (Ananas sp.) sebagai alat
penangkapan ikan; dan
3. Menentukan pengaruh pengawet kitosan terhadap kekuatan putus tali daun
nanas.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah:
1. Menambah khasanah ilmu pengetahuan tentang jenis–jenis serat alami yang
dapat digunakan untuk konstruksi alat penangkapan ikan; dan

4

2. Memberikan informasi kepada pelaku perikanan tangkap terkait bahan alat
penangkapan ikan yang ramah lingkungan.
Hipotesis Penelitian
Hipotesis dalam penelitian ini adalah:
1. Tali daun nanas (Ananas sp.) dapat digunakan sebagai alternatif bahan alat
penangkapan ikan alami yang ramah lingkungan; dan
2. Tali daun nanas memiliki kekuatan putus dan kemuluran yang baik untuk
dijadikan material alat penangkapan ikan.
Kerangka Pemikiran
Bahan alat penangkapan ikan sebagian besarnya menggunakan bahan sintesis
yang diketahui tidak ramah lingkungan karena tidak bersifat biodegradable. Hal
tersebut menjadi dasar perlunya bahan alami yang lebih ramah lingkungan
dibandingkan dengan bahan sintetis. Salah satu bahan alami yang dapat dijadikan
solusi dari permasalahan tersebut adalah penggunaan serat daun nanas sebagai
material alat penangkapan ikan. Penelitian ini hanya sebatas menguji sifat fisik dan
sifat mekanik serat daun nanas hingga diketahui bahan tersebut dapat dijadikan
material alat penangkapan ikan. Sifat fisik serat daun nanas yang akan diteliti
meliputi diameter, kadar air dan berat jenis serat, sedangkan sifat mekaniknya yaitu
kekuatan putus dan kemuluran serat.
Permasalahan lain dari serat alami adalah daya awetnya yang rendah, karena
mudah membusuk, terutama jika direndam di dalam air. Sehubungan dengan ini,
maka dibutuhkan pengawet untuk menambah kekuatan putus tali daun nanas.
Kitosan adalah salah satu polisakarida kationik alami yang diperoleh dari destilasi
kitin yang banyak terdapat di alam. Kitosan dapat menghambat proses
berkembangnya bakteri. Perendaman tali daun nanas ke dalam kitosan diharapkan
dapat bersifat mengawetkan dan menguatkan tali. Pengujian dilaksanakan melalui
uji laboratorium yang dilakukan dengan menggunakan beberapa perlakuan dan satu
kontrol. Serat daun nanas yang menjadi kontrol ini tidak mendapatkan perlakuan
apapun.
Hasil dari uji laboratorium diharapkan dapat memperlihatkan kondisi kekuatan
putus, kemuluran dan ketahanan perendaman tali daun nanas di dalam air laut. Hasil
uji tersebut akan menghasilkan serat alami yang dapat digunakan untuk tali–temali
ataupun bahan pembuatan jaring pada alat penangkapan ikan. Tali–temali dan
jaring dari serat alami ini akan menggantikan tali–temali dan jaring pada alat
penangkapan ikan yang hampir seluruh bagiannya berasal dari serat sintetis yang
tidak ramah lingkungan. Kerangka pemikiran dalam penelitian dapat dilihat pada
Gambar 1.

5

Penumpukan sampah plastik di laut antara lain berasal dari bahan
sintesis alat penangkapan ikan yang digunakan nelayan

Penggunaan material sintesis tidak ramah lingkungan

Serat alami bersifat ramah lingkungan namun mudah rusak

Serat daun nanas + larutan kitosan

1.
2.
3.

Sifat fisik:
Pengukuran diameter;
Berat jenis; dan
Kadar air.

Sifat mekanik:
1. Uji kekuatan putus; dan
2. Uji kemuluran.

Keawetan dan kekuatan putus serat daun nanas

Bahan alat penangkan ikan yang ramah lingkungan

Gambar 1 Kerangka pemikiran.

6

2 METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang dilakukan adalah metode eksperimental laboratorium.
Penelitian meliputi pengamatan sifat fisik dan pengujian sifat mekanik serat daun
nanas. Sifat fisik yang diamati meliputi diameter, panjang, kadar air dan berat jenis
serat daun nanas, sedangkan sifat mekanik menghitung kekuatatan putus (breaking
strength) dan kemuluran (elongation) serat daun nanas.
Tempat dan Waktu
Penelitian berlangsung selama 3 bulan, antara Januari – Maret 2016. Sampel
yang digunakan adalah tanaman nanas yang berasal dari Kabupaten Subang, Jawa
Barat. Kitosan yang digunakan berasal dari limbah perikanan yang diperoleh dari
Laboratorium Teknologi Hasil Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,
Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilakukan di Laboratorium Rekayasa Tingkah
Laku Ikan, Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan
dan Ilmu Kelautan serta Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu,
Departemen Teknik Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi (Lampiran 1a):
1. Serat daun nanas varietas Cayenne dan Queen yang dipilin menjadi tali sebagai
bahan uji. Panjang alami serat daun nanas berkisar antara 50 – 100 cm dengan
diameter 0,008 – 0,009 cm;
2. Cairan akuades;
3. Air laut; dan
4. Larutan kitosan asetat konsentrasi 1%, 1,5% dan 2% sebagai bahan pengawet.
Pembuatan tali serat daun nanas untuk bahan uji dilakukan sebagai berikut
(Gambar 2):
1. Menyiapkan 30 helai serat daun nanas dengan panjang 95 – 100 cm, kemudian
serat tersebut dilipat menjadi dua bagian sehingga helaian seratnya menjadi 60
helai;
2. Memilin 60 helai serat daun nanas ke arah kanan hingga menjadi seutas tali; dan
3. Tali untuk bahan uji disiapkan sepanjang 25 cm diukur dari bagian serat daun
nanas yang dilipat dan diameter tali berkisar 0,50 – 0,54 cm.

(a)
(b)
Gambar 2 Serat daun nanas: (a) sebelum dipilin dan (b) setelah dipilin.

7

Pembuatan tali bahan uji dilakukan sebanyak 68 utas untuk pengujian breaking
strength, dengan rincian sebagai berikut:
a. 19 utas tali tanpa kitosan;
b. 31 utas tali untuk perlakuan perendaman dalam kitosan 1%;
c. 9 utas tali untuk perlakuan perendaman dalam kitosan 1,5%; dan
d. 9 utas tali untuk perlakuan perendaman dalam kitosan 2%.
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi (Lampiran 1b):
a. Wadah plastik digunakan untuk pencelupan serat daun nanas dalam kitosan;
b. Pembungkus plastik untuk wadah sampel serat daun nanas;
c. Kamera untuk dokumentasi;
d. Penggaris 60 cm;
e. Gunting;
f. Mikroskop digital;
g. Gelas ukur;
h. Timbangan digital kapasitas 200 gr × 0,001 gr;
i. Oven listrik;
j. Desikator;
k. Jangka sorong; dan
l. Universal Testing Machine (UTM) untuk mengukur kekuatan tarik serat.
Metode Pengumpulan Data
Perlakuan uji diberikan secara bertingkat, yaitu pemberian pengawet kitosan dan
perendaman serat daun nanas dalam air laut. Pemberian pengawet kitosan sebagai
perlakuan dilakukan pada penelitian pendahuluan. Hasil terbaik dari penelitian
pendahuluan digunakan untuk pengujian lanjutan dengan perlakuan perendaman air
laut.
Perendaman dalam kitosan dilakukan pada serat daun nanas selama waktu
tertentu. Setelah direndam, serat daun nanas dikeringkan terlebih dahulu selama
kira–kira 2 jam (Gambar 3), selanjutnya dilakukan pemilinan dengan cara yang
sama pada tali kontrol. Jumlah tali yang digunakan dalam penelitian pendahuluan
adalah 36 utas dengan perlakuan sebagai berikut (Tabel 1):
a. Perendaman dalam kitosan dengan konsentrasi 1%, 1,5% dan 2%; dan
b. Lama perendaman adalah 15 menit, 30 menit dan 45 menit.
a

b

c

Gambar 3 a) Pencelupan serat daun nanas dalam kitosan; b) Penjemuran serat daun
nanas hingga kering; dan c) Penyimpanan dan pemberian label serat daun
nanas sesuai dengan perlakuan yang diberikan.

8

Tabel 1 Rancangan percobaan perendaman tali daun nanas dalam kitosan pada
penelitian pendahuluan
Konsentrasi
kitosan (%) (i)
1

1,5

2

Lama perendaman (menit) (j)
0
15
30
X.1.1.1
X.1.2.1
X.1.3.1
X.1.1.2
X.1.2.2
X.1.3.2
X.1.1.3
X.1.2.3
X.1.3.3
X.2.1.1
X.2.2.1
X.2.3.1
X.2.1.2
X.2.2.2
X.2.3.2
X.2.1.3
X.2.2.3
X.2.3.3
X.3.1.1
X.3.2.1
X.3.3.1
X.3.1.2
X.3.2.2
X.3.3.2
X.3.1.3
X.3.2.3
X.3.3.3

45
X.1.4.1
X.1.4.2
X.1.4.3
X.2.4.1
X.2.4.2
X.2.4.3
X.3.4.1
X.3.4.2
X.3.4.3

Keterangan:
i = 1, 2, 3 = %
j = 1, 2, 3, 4 = menit

3 ulangan

Berdasarkan hasil penelitian pendahuluan, dilakukan pengamatan sifat fisik dan
pengujian breaking strength terhadap hasil terbaik. Selanjutnya bahan uji ini
disebut tali tanpa kitosan dan tali berkitosan. Pengujian dilakukan sebanyak 10
ulangan (Tabel 2). Bahan uji tali tanpa kitosan juga dijadikan kontrol pada
perlakuan perendaman tali uji di dalam air laut.
Tabel 2 Rancangan percobaan perendaman tali daun nanas sebelum direndam
dalam air laut
Ulangan
1
2
3
...
10
Keterangan:

Uji Sifat Mekanik (kgf/cm2) (i)
Serat Daun Nanas Serat Daun Nanas + kitosan
X.1
X.1
X.2
X.2
X.3
X.3
...
...
X.10
X.10
i = 1, 2, 3,...,10 = kgf/cm2

3 ulangan

Perlakuan perendaman di dalam air laut dilakukan dalam 2 (dua) buah akuarium
dengan kondisi air bergerak. Satu akuarium untuk tali daun nanas tanpa kitosan dan
satu lainnya untuk tali daun nanas berkitosan. Perendaman dilakukan selama 4 hari
berturut–turut dan dilakukan pengujian breaking strength pada hari 1, hari 2, hari 3
dan hari 4 (Tabel 3 dan Lampiran 2). Sebelum uji breaking strength dilakukan, tali
daun nanas ditiriskan terlebih dahulu selama kurang lebih 10 menit.

9

Tabel 3 Rancangan percobaan perendaman tali daun nanas dalam air laut
Perlakuan
Tali daun nanas
berkitosan
(kgf/cm2) (i)
Tali daun nanas
tanpa kitosan
(kgf/cm2) (j)

1
Y.1.1.1
Y.1.1.2
Y.1.1.3
Y.2.1.1
Y.2.1.2
Y.2.1.3

Lama perendaman (hari) (k)
2
3
4
Y.1.2.1
Y.1.3.1
Y.1.4.1
Y.1.2.2
Y.1.3.2
Y.1.4.2
Y.1.2.3
Y.1.3.3
Y.1.4.3
Y.2.2.1
Y.2.3.1
Y.2.4.1
Y.2.2.2
Y.2.3.2
Y.2.4.2
Y.2.2.3
Y.2.3.3
Y.2.4.3

Keterangan:
i = 1, 2, 3 = kgf/cm2
j = 1, 2, 3 = kgf/cm2
k = 1, 2, 3, 4 = hari

3 ulangan

Pengamatan sifat fisik dilakukan sebelum pengujian sifat mekanik tali daun
nanas, yaitu:
1. Pengukuran diameter dan panjang tali daun nanas;
Diameter setiap serat dan tali daun nanas diukur menggunakan mikroskop
digital;
2. Pengamatan warna dan kesan raba;
3. Penentuan berat jenis;
a. Mengukur berat dan volume awal tali daun nanas.
b. Mengeringkan tali daun nanas di dalam oven bersuhu 100o - 103o C selama
24 jam.
c. Mendinginkan tali daun nanas dalam desikator selama 15 menit.
d. Menimbang berat tali daun nanas.
e. Menghitung berat jenis tali daun nanas menggunakan rumus (Pauliza et al.
2008):
W
BJ= ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ (1)
�
Keterangan:
BJ
= berat jenis;
W
= berat kering tanur (g);
V
= volume (cm3); dan
4. Penentuan kadar air tali daun nanas menggunakan rumus (Arinana 1997 dalam
Diniah 2010):
BA-BKT
KA=
×100% ⋯⋯⋯⋯⋯ (2)
BKT
Keterangan:
KA
= kadar air (%);
BA
= berat awal (g); dan
BKT = berat kering tanur (g).

10

Pengujian sifat mekanik yang dilakukan menggunakan alat yang disebut dengan
Universal Testing Machine (UTM) atau breaking strength tester. Cara kerja alat
adalah sebagai berikut:
1. Menghidupkan Universal Testing Machine (UTM) dan monitor komputer;
2. Mengikatkan tali daun nanas pada grib atas dan grib bawah (Gambar 4). Jarak
antar grib diatur sebesar 12 cm;

= arah penarikan beban
Gambar 4 Tampilan tali daun nanas pada uji sifat mekanik dengan Universal
Testing Machine.
3. Memasang grib atas pada mesin breaking strength tester dengan sensor tegangan
lewat engsel (joint);
4. Mengatur kecepatan penarikan pada komputer yaitu sebesar 5 mm/menit dengan
jumlah sampel maksimum tiap penarikan adalah 10 sampel. Menuliskan nilai
diameter bahan uji dan jarak antar grib atas dan bawah yaitu 12 cm;
5. Melakukan penarikan tali daun nanas hingga putus (Gambar 5). Hasil uji akan
muncul dalam layar komputer;

(a)
(b)
(c)
Gambar 5 Tampilan uji kemuluran dan kekuatan putus tali daun nanas pada
Universal Testing Machine saat tali uji (a) awal terpasang pada grib;
(b) dengan tegangan awal; dan (c) putus.
6. Menghitung kekuatan putus tali daun nanas berdasarkan data yang diperoleh
menggunakan rumus sebagai berikut (Mardikanto et al. 2011) :

11

P
= ⋯ ⋯ ⋯⋯⋯ (3)
A

Keterangan:
σ = kekuatan putus (kgf/cm2);
P = besar beban (kgf); dan
A = luas penampang (cm2).

Metode Analisis Data
Semua perhitungan statistik parametrik harus memiliki asumsi normalitas
sebaran. Teori probabilitas selalu menggunakan distribusi normal sebagai model
dari distribusi kontinyu dalam sebuah data. Penerapan distribusi normal ini
diterapkan dalam berbagai masalah. Teori sebaran normal yang digunakan adalah
uji normalitas Kolmogorov – Smirnov.
Uji Kolmogorov – Smirnov menggunakan data dasar berupa data yang belum
diolah dalam tabel distribusi frekuensi. Luasan kurva normal dapat dihitung melalui
nilai Z sebagai probabilitas kumulatif normal, sehingga data terlebih dahulu perlu
ditransformasikan dalam nilai Z. Probabilitas normal yang diperoleh tersebut dicari
nilai bedanya dengan probabilitas komulatif empiris. Beda terbesar dibanding
dengan tabel pembanding Kolmogorov – Smirnov (Tabel 4) (Cahyono 2006).
Tabel 4 Pembanding Kolmogorov – Smirnov
=

Xi

No.
1.
2.
3.
Dst.
Keterangan:
Xi
Z
Fr
FT

FS

�� − �
��

Fr

| Fr – Fs |

Fs

:
:
:
:

angka pada data;
transformasi dari angka ke notasi pada distribusi normal;
probabilitas komulatif normal;
kumulatif proporsi luasan kurva normal berdasarkan notasi
Zi, dihitung dari luasan kurva mulai dari ujung kiri kurva
sampai dengan titik Z; dan
: probabilitas komulatif empiris yang dapat dicari dengan
persamaan berikut:
� =

�

�

�

�

�

�

�

� �
ℎ �

�
�

− �

Jika p-value yang dihasilkan lebih besar dari taraf uji (α) yang digunakan, maka
dapat disimpulkan bahwa data menyebar normal. Sebaliknya jika p-value kurang
dari α, maka data tidak menyebar normal. Uji lanjut yang dilakukan adalah
Rancangan Acak Lengkap (RAL).
Berdasarkan kondisi unit percobaan yang dilakukan yang bersifat relatif
homogen dengan kondisi percobaan di ruang terkontrol seperti laboratorium, maka
data percobaan nilai kekuatan putus dan kemuluran serat daun nanas diuji

12

menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Persamaan rancangannya
dirumuskan sebagai berikut (Mattjik dan Sumertajaya 2000):
Yij = μ + i + εij
Keterangan :
Yij = respon perlakuan perendaman tali uji dalam air laut ke-i ulangan ke-j;
μ = rata-rata umum;
i = pengaruh perlakuan lama perendaman serat uji dalam air laut ke-i; dan
εij = pengaruh galat percobaan.
Uji yang dilakukan yaitu uji F dengan selang kepercayaan 95%. Jika Fhit > Ftab
(0,05) maka tolak H0 yang berarti perlakukan lama perendaman akan memberikan
pengaruh nyata terhadap kekuatan tarik serat uji. Apabila Fhit < Ftab (0,05) maka
terima H0 yang berarti lama perendaman tidak memberikan pengaruh yang nyata
terhadap kekuatan tarik tali daun nanas.

13

3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisik
A. Sifat fisik serat daun nanas
Ukuran panjang serat daun nanas setelah dan sebelum diberi kitosan adalah
tetap, sedangkan nilai diameter rata–rata berselisih 0,05 μm diukur menggunakan
mikroskop digital, lebih besar dari serat daun nanas tanpa kitosan. Sifat fisik pada
serat daun nanas yang dilihat secara visual adalah kehalusan dan warna seratnya.
Serat yang telah dicelupkan ke dalam kitosan memiliki tekstur benang yang lebih
kasar namun tidak kaku, sedangkan warnanya berubah menjadi sedikit gelap (Tabel
5).
Tabel 5 Sifat fisik serat daun nanas uji
Parameter
Warna
Kesan raba
Diameter (μm)

Serat daun nanas
Tanpa kitosan
Berkitosan
Coklat terang
Coklat gelap
Kasar dan kaku
Kasar dan tidak kaku
80-90
80,05 – 90

Pembentukan tali daun nanas dilakukan setelah serat daun nanas diberi
perlakuan perendaman dalam kitosan. Tali daun nanas tanpa kitosan memiliki
warna coklat muda dan kesan raba yang kasar serta kaku, namun setelah direndam
dalam kitosan warnanya menjadi coklat gelap dan kekakuannya berkurang. Tidak
ada perubahan diameter yang terjadi pada tali daun nanas sebelum dan setelah
direndam dalam kitosan. Diduga hal ini disebabkan karena serat daun nanas
menyerap kitosan masuk ke dalam susunan jaringan serat yang paling dalam,
sehingga tidak mempengaruhi ukuran diameter serat. Hal ini bertolak belakang
dengan pernyataan Daud et al. (2014) bahwa penyerapan cairan pada permukaan
daun dalam jumlah yang sangat banyak di dalam dinding sel akan meningkat saat
kondisi kering hingga kondisi basah sebesar 15 - 20 %, dimana hal tersebut dapat
menyebabkan perubahan dimensi ketika terjadi perubahan kelembaban.
Perbedaan sifat fisik tali daun nanas sebelum dan setelah direndam dalam air laut
adalah perubahan warna yang sedikit gelap dan muncul bintik-bintik hitam pada
serat. Selain itu, perendaman tali daun nanas dalam air laut membuat kekakuan tali
menjadi berkurang.
B. Kadar air tali daun nanas
Kadar air tali daun nanas berkitosan berkisar antara 6,0606 – 36,0000 % dengan
rata-rata 14,9149 % dan tali daun nanas tanpa kitosan 4,5455 - 13,7931 % dengan
rata-rata 9,5154 %. Perbedaan nilai rata-rata kadar air untuk tali daun nanas tanpa
kitosan dan yang berkitosan berselisih 0,0461%. Nilai kadar air tali daun nanas
berkitosan umumnya memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan tali daun nanas

14

tanpa kitosan. Sebaran nilai kadar air tali daun nanas berkitosan dan tanpa kitosan
dapat dilihat pada Tabel 6 dan lebih lengkap pada Lampiran 2.
Tabel 6 Nilai kadar air tali daun nanas berkitosan dan tanpa kitosan
Ulangan
1

2
3
4
5
6
7
8
9
10
Rata-rata

Kadar Air (%)
Kontrol

11,4286
4,5455
11,1111
4,7619
9,5238
9,5238
6,4516
11,1111
12,9032
13,7931
9,5154

Perlakuan

36,0000
19,2308
6,0606
20,8333
13,3333
10,3448
8,1081
8,5714
16,6667
10,0000
14,9149

Uji Kolmogorov-Smirnov menunjukkan bahwa nilai kadar air tersebar normal
dengan nilai signifikansi 0,905 > 0,05. Hasil uji menggunakan rancangan acak
lengkap menghasilkan nilai 0,722 > 0,05 (Lampiran 3), artinya pemberian kitosan
berpengaruh tidak nyata terhadap nilai kadar air tali daun nanas.
Nilai kadar air berpengaruh terhadap daya lekat pengawet yang digunakan pada
suatu material. Menurut Klust (1987), pengaruh bahan pengawet tergantung pada
kemampuan melekat antara zat pengawet dengan serabut yang diawetkan. Daya
lekat pengawet terhadap serat bergantung pada kadar air serat tersebut. Reaksi
kimia seperti oksidasi dipengaruhi oleh jumlah air dalam suatu material.
Berdasarkan penelitian analisis morfologi oleh Daud et al. (2014) menggunakan
analisis morfologi permukaan dengan metode Scanning Electrone Microscope
(SEM), terlihat kandungan, susunan dan kekompakan atau kepadatan struktur dari
daun nanas seperti tercantum dalam Tabel 7. Kadar air daun nanas sangat tinggi
mencapai 81,6 %. Dey and Satapathy (2011) menjelaskan bahwa kadar air serat
daun nanas hasil ekstraksi adalah 5%. Nilainya lebih kecil dari kadar air serat yang
diperoleh pada penelitian ini, yaitu sebesar 9,5154 %. Hal tersebut dapat disebabkan
oleh perbedaan jenis tanaman nanas, lokasi penanaman tanaman dan metode untuk
menghasilkan serat dari daun nanas. Intensitas matahari, curah hujan maupun
kelembaban lingkungan di negara India dan Indonesia yang berbeda akan
berpengaruh terhadap kondisi tanaman nanas, termasuk nilai kadar airnya. Selain
itu, Dey and Satapathy (2011) menggunakan metode ekstraksi yang menyebabkan
kandungan air dalam serat benar-benar kering sehingga nilai kadar airnya lebih
kecil dari kadar air serat uji tanpa menggunakan metode ekstraksi seperti dalam
penelitian ini.
Pemberian kitosan pada tali daun nanas ternyata dapat meningkatkan nilai
kadar air tali daun nanas. Alasan yang menyebabkan hal tersebut terjadi diduga
dipengaruhi oleh lama prendaman tali daun nanas dalam kitosan maupun
konsentrasi kitosan yang digunakan dalam penelitian ini. Untuk mengetahui hal
tersebut, maka perlu dilakukan pengujian lanjutan kembali.

15

Tabel 7 Komposisi kimia daun nanas (Daud et al. 2014)
Constituents/Composition
Ash content
Cellulose content
Holocellulose content
Hemicellulose content
1% NaOH solubility
Lignin content
Moisture content

Pineapple leaf(%)
4,5*
66,2*
85,7*
19,5
39,8*
4,28*
81,6

* favourable value

Kadar air rata-rata tali daun nanas berkitosan setelah direndam dalam air laut
berkisar antara 134,2857 – 289,6552 % dari hari pertama hingga hari keempat.
Sementara kadar air tali daun nanas tanpa kitosan berkisar antara 145,4545 –
248,7805 %. Nilai kadar air untuk percobaan perendaman air laut secara rinci
tercantum dalam Lampiran 4, sedangkan sebaran kadar air rata-ratanya tampak
pada Gambar 6. Nilai rata-rata kadar air tali daun nanas berkitosan memiliki nilai
yang lebih tinggi dibandingkan kadar air tali daun nanas tanpa kitosan.

Kadar Air (%)

400
300
200
100
0
0

1

2
3
4
Hari keTanpa kitosan
Berkitosan
Gambar 6 Nilai kadar air tali daun nanas hasil perendaman dalam air laut.
Uji Kolmogorov-Smirnov menunjukkan bahwa nilai kadar air tersebar normal
dengan nilai signifikansi 0,983 > 0,