Sifat Fisis dan Mekanis kayu Sengon yang Diaplikasi Senyawa Khitosan dari Cangkang Udang Windu

SIFAT 'FISIS DAN M E W I S K A W SENWN
YANG DIAPLIKASI SENYAWA KEHTOSAB DARf
CANGKANG UaANG W1YaU

FADXLLAH U S W , Sihe Fish Dan Mek*
Kayu S q o n Yang D i a p b i
Senyawa Ktritosan Dari C a n w Udang Windu. ~ i b i m b i n oleh.
~
SURTONO
SURJOKUSUMQ, W D I NANDIKA, dm NARESWORO MUGROHO.

Di Indonesia W kulit u h g mas& dhxhatkan secara t e r b ~ p, a w
hszlr, sehgga berpebng dig&
sebagd bahan
M u pmbmtan M o m . Suatu penefitim telah dilakukan d u B r mengetahui
pngarufi a p b i sexxyawa khitasan t w W p sifst %is d m m e l d s kayu sengon
(Puraseriantkesfalcataria (L,) Nicken).
Senyawit MOW
diekstmk dsri cangkang udang windu (Penaew. mumdon
Fabricius) d e w metode B a r n (1 989) dm eksaak y m g d h a d k ~ f ternpa
l

dapett memenuhi standar Protan ($987) d e w k a h air 7,SO %; k a h abu 0,35 Yo;
d j a t deasetitasii 73,68 % d m rendemen 63,38 %. %tam tersebut kemudian
dilarutkm tSaIwm h t a n asam asetat d m asam format yang selsnjutnya distplikask
ke kayu sengon den@ metode vakum t e h dm rendaman pannls d h g h Proses
vakum diberikan dengan tekanan seksas 0,75 bar-1,00bar
30 menit dm
mtuk: proses penelanan sebsax 1,S bar - 2,8 bar s e h 60 menit. § e m e m itu
metode rendaman panas d U h pa& suhu 60 '
C - 70 OC selama 120 mnit disusul
rendman dingin selama 26 jam. Perrgujian sifat &is d m m
re
W t e r h d q cantoh uji
diXakW dengan pu&w Mai ASTM-X) f 43 (1 977)d m BS ( I 957).
EIasil p l i t i 8 n m e m b u k t h lvahwa aplikasi senyawa khitosan k r p e b t asam
asetat atau asam format dan interaicsi aatm je& p e h t dm metode aplikasi dapat
mniryykatkan isotropisitas, kekerasan, ketegtekan sejajar serat dan keteguhan
rekt I m p sengon Peningkatan nilai isotropisitas &pat mabgkatkan stabihas
dimensi urrtuk semua perIralnran sebesar 92,7 %, kekerasan unt& p r h k a m asam
asetat meningkat sebesar 13.57 %, Letegulran tekan xjajjar *rat &wan merode
vakun t e h baik b e r p e h t asam asetat mupun asam format m&@t

smpai
seksar 1 0.77 % d m keterekat wtuk semua perkdam &pat meninght 14,l %
kecuali wm asetat dengan vakum tekan yane: menunjukkan penuxuxxan.
ptensi fimM tersebut cukup

Dengm ini saya menyatakan b&wa tesis yang krjudul :
SIFA'F FXSIS DAN M E U N I S KAYU SENGUN YAlYG DXAPLUCGSI
S E W A W A KWIVSAN DARX C A N G W G 'UDANG WENDU
&a& knar m m p h has2 karya sap sendiri cfrtn klum pernah dipubtikasikan.
Semua sumber data dm ix&~rmasiyang d i g u d a n tel& dkyatakan secara jelas dm

dapat diperilcsa kebenammya,

SIFAT FLSIS DAN MEKAIVIS KAYW SENGON
YANG DIAPLIKASI SEWAWA KflLlTOSAN DAFU
CAXVGKANG X.JDmWNDU
f;

Tesis

sebagai sihh satu swat untuk memperoieh gelar
Magister Sairrs pada
Program Studi llmu Pengetahuafl Kehutanan

:

Sifilt Fisis dm M e l d s Kayu SengonYang D i a p b i
Senyawa Khitosan Dari CanUdang Windu

: Ilmu Pengetahan Kehutanan

Menyetujui,

1. Komisi Pembimbing

Prof. Ir. H. M.Suriono Suriokusumo. MSF, PhD.
Ketua

1.i.--

'
.

.

y-m-

MS.

Prwf. Dr.Ir. Dodi N m d k MS.
Tanggal Lulusan : 19 Juli 2002

Penulis dilalrirkm pula tanggal 7 September 1952 di Kmpang, Kalkxmm
Barat, k i pawagan ormgua ymg be-

Haji Usman B e x e h (Aharktlxn) dm

Zakiah Idrh ( d m w h d ] , sekgai am& ketiga dari sepulufr krsawhra.
Jenjmg p t d d ' i f o r d y q ditempuh, muhi mas& Sekolah W a t
Negeri 4 Ketapang dari t&un f 959 sampai tahun 1965, kemudian mefanjutkan ke

SMPN 2 C i b o n , iulus tahun 1968, dm pa& tafiun 1971 I u b dari S M A N 1
Ketapang.

Peridis mmwdci pendidkin tinggi pada tahun 1972 di Universitas

Tanjungpura, P o n t W

sslmpai S a r j m

Muda. Kemudian mebjutkan ke F a k h

Bogor, IuIw t&un 1979 di h w a h bimb'ian Bapak Ir.

Kehutanan Institut Pert&

Surjono Surjokusm, MSF, Pha; Bap& Dr. Zachrid Coto dm Bqxk Ir. Sakoento
(pa& saat itu Bapak-Bapak pembimb'mg belum menyandang gelar professor).
Pacla t a b 1981 diterimSl sebagai dosen di Fakrrltas Pemnim Universitas
Tanjungpura Pant-

dan h e m mngkuti tugas s

d penulk phdah ke

Universihs Andalas Padang sebagai dosen titipan dari tahun 1991 - 1995, kmudkn

kembafi lagi ke Universh Tanjungpwet P o n t W selama ti@ tahun. Pada t&m
f 998 pindrttr

ke Jakarta dm d i t e r h sebagai dosen titipan di Fakulta Kehutanan

IPB. Pa& t&un 1999 penulis mendaptit kesemptan u n a m q & &

pddikan

Magister Srtins, Program Studi Ilmu. Pengetahuan Kehutmm p d a Program
Paseasarjam Institut Pert&

Bogor.

Puji syukw pen&

p j a t k m ke M a t Allah SWT atas rahmat dm hidayah-

Nya sehlngga pnulis &pat menyebsaikm tesk hi dengm judd "Sifat Fisis dan

Mekmis Kayu Sengon Yang DiapEkasi Senyawa Khitosan dari Cangkang U d q
Windu".
D

m p 4 h btuan d m

h rangla m e l d d a n pemlitian ini, pen&

a r d m dari kxbagai p W . Uleh kmem itu pada kesempatan hi penulis

m n g u c a p b terima kasih kep& :

teM m l i m p d h n

I . Allah SWT

r;rfranat

dan

kawhNya sehingga pmulis

dap& menyebdkan tulisan ini.
2, Ayah, ibu, s&
yang teIafi

by&

mertua, an&-an&

brkorban d

(Eva dan Ardhi),

dan saudara-saudmku

h nremberiiran dorangan mril dm naateriiI

serta doa sehkgga p u l i s dapt mnyelesaikmn tesis ini.
3, Ehpak Prof

Ir. H. M. Surjoraa Surjakuswna, MSF. PliD, &.ku ketua komisi

pembimbhg yang te&

wngarahkan d m rraemativasi p"u1.i~ m

a &pat

menyelesakan tesis hi.
4. Bapak Prof.

Dr. Ir. H. Dodi Nrtndika, MS. Selalcu xaggota komisi pemtrmbing

yang tel& mengarddcan dm memativasi penuEs serta memberikm bantun dana

penelitian W g a pen& &pat menyelesakan tesis id.

5,

BB&

Dr. Ir. N a m w o r ~ ,MS selaku anggota komisi pembimbg yang banyak.

m e m h t u dm magarahkm penulis, hhgga &pat mnyebsifikan tesis ini.
6. Ad&-ad& yang sehbus rnempakm sahaktku yaitu Yanrti, Isna, Nana, Debi,
Yudi, Yani, Lays, Desi, Farid, Esti, Wiwik, Ayun, Nita dan D& ymg sehtu
menobng dan sehgai kawan krbagi ram dalam suka dm duka.
7. Staf d m L a b m di Jurusan Teknobgi HaiI Hutan F W t a s Kchutanan IPB,

terutm Amin, Bapak Adang, dan kawm-kawm.

8. Staf dan Labran di Labratorim Biolagi Hasa Hutan,

1PB terntam B&
9.

Pusat Studi Ilmu Hayati,

Anhari, Bapak Edy, Bapak AIi Cruli drux Tina.

Semua pihak yang telah membantu, yang tidak dapat penulis sebutkan

satu

perutu di sini.

Mudah-mudahrtn m a bantuan ymg d i k r h pada penulis, menjadi a m 1

b i k d m mendapt balasan dari All& Yang Maha Kuasa, Arrain ya RabM Ahmh.
Penutk isnyadari. bahwa tesis ini mas& klwn sempum, namun penulis b e r b p
dengm adanya penefitian ini &pat menmbah wawrisan penidis dan b d t bag

pengembangan ilmu pengetahan khususnya bidan8 teknafagikayu tmapan.

8
A . Modfiasi
........Kayu
................
9
£3 . Siht Fisis Kayu ...................................................................................
C . S&t MercanisiClayu.............................................................................
14
D. Udmg W d u (Penmus monadon Fabricius).......................................
15
E. Wtin dm Khitosan ............................................................................18
F. h y u Sengon (Paraserianthesfafeatria (L) Niekn) .......................... 23
G . Bahan P e M Khitosan ................................ .,.................................... 27

111. BAMAN DAN METUDE

IV. HASIL DAN PEklBAWASAN

V . ESXMPULAN DAN SARAN

f . Kermgka Pemikiran Apliinsi Senyrtwa a t o s a n d a h Upaya
Peningkatan S&t Fiss dan Mekanis Kayu Sagon .............. .....,.+. ..+. ...,+,
&.

7

,,,........,.,.,........,.
Pohon Sengun (ParaserianbhesJudcafriu (L) Nietsen),......,.,.,..........,.,.....
Mesh Penguji S&t M e w Kayu (Universal TesfingMachine) ..,........,.

4. Scruktur Berulang Khitosm f Yoshiuka er al. 1995) .,.,,..

5.

6.

7. Peralatarr Untuk Proses Vakum Tekan ymg Terdiri dari
Compressur (A), Silinder Tempat Vakum (B) d m Abt. V&um (C) ..........

8. Diagram AXir Proses Pembuatan KMin dm Kbitosan
dax--i Cmgkmg Udang windu..........,.............*..........

~.......~~....e:e:e:e:e:.e:.e:.e:.....~.

9. Bentuk dm Ulntran Contoh Uji Sifat Fisk dm Mekmis, Contoh Uji
Tekan (A), Kadar Air (B), Keteguhm TmIc (C), MOE & MUR ID),, ,

. ...,

1 1 . Larum mtosan &hPdafut Asam &tat (A) dm
AsEtm Fomaat (B). ........ ., ,
.
.
..,*. , *. . , ......... .

...

... . ...

. .. .

.. ...,. ................ .......
1 2. P e n a m p h Serbuk C m g m Udmg (A), Win (B),dan Ktri.tow (C) ..
Setelah Dkplik-asi W o s a n dewan Perhkmn
Dua Jenis P e h t dan Dua Metode Aplikasi,.,...,.,..,.,.,.....iiiii
, ........,.

13. K d u Air b y u

%B~O%I

14, Kempatan Kayu Setefah DiapXikasi IUiitosaxl dewan Pmhkuttn

.

Dua jenis PeIanrt dan Dua Metade Aplilrasi,....+. .. ........,...,., ..... .....

ttt.tt

.

16. Abwrbsi dm Retc3nsi Kayu Sengun Setelah Diaplikmi Khjtasan
dengm Pexlakuan Dua Jenis Pefamt dm Dua Metode Apmasi. ....,...........
17. Hail Pernotretan SEM Pa& Contoh Uji Kontrof dengm
Pem&saran 500x........................................

.
.
.

18. H a i l Pernotretan SEM pada Contoh Uji dengan per^^ Asam Asetat
Vakum T e h dengan Pembeman 5UUx

..........,...,............,.....,................

19, Hasil Pernotretan SEM pada Contoh Uji dengan P e r M m AsELm Asetat
Rendam Panas DWin dengan Pemkwan 5QOx.........................an..........,.

20. Has2 Pernotretan SEM pada Contoh Uji dengan Pwlakuan Asam Format
Vakum T e h d e qan Pembesaran 5OOx ................................................
2 1. Has2 Pemtretan SEM pa& Contoh Uji h g a n Perbkim h a m Format
Redam Panas Dingin dengan Pernbeswm 5UUx

..................................*...

23. MOE Kayu Sengon Setelah DiapHcasi f i t o m dengan
Perhkuan Dua 3enis P e h t dm Dua Metode A g b i , ..........

.......,.,........

24. MOR Kayu Sengon Setelah Diaplkasi Khitaw dewan
P e r f a k . ~Dua Jerris P e h t dm Dua Metode ApEasi ...........,.,,,.,.,..

25. Keeteguhm Tekan Sejajar Semt Klfyu Sengon Setelah D b p b i
Khitosan dengan Perhhan DU13. Jenis P e k t d m Dua Metode A p b i .,
26, Ketegdm Tar& Tegak L m Serat Kayu Sengun Setelah D h p b i
Khitosan dengan PerXakuan Dua Jenis P e h t dan h a Metude A p b i . .
27. Keteguhan ICekat Kayu Sengon Setelah D i a p h i Khitosan dengm

Perl&m Dua Jenis P e h t d m Dua Metode Apfikasi.............................

I . H a i l Pengukuran Spktrum f nfra Merah Khitosm dengan
Spekrrofutometer IR 408 wltuk Menghitung Derajat Ileasethi
Khitosan f-lttsif Penelitian .,...,.,. ..... .....,. ,........
... . .............. . .. . .

78

3. H a i l Andisis Ragam Sifat Fish Kayu Sengon Setefah Diaplikasi Khitom
dengan Perlakuan Dm Jenis Pehwt dm Dua Metode A p b i . ,
,., ..

.. ... . .

80

4. Nil& h t a - h t a Sifat Mekanh Kayu Sengon Setelah Diaplikasi Khitom
dengan Perkhim h Jerk Pehut dm Dua Metode A p b i . . , , , ... ,

. . . ... ..

82

bgm Sifat Mekanis K a y Sengon S&eM Diapkasi
Khitasm d q a n Perlalcuan Dua Jenis Pelanrt dm Dua Metode
Aplikai .......,.....,.,.............,..,......,.....,.,.....,.,......, ......,....+
.........,.

83

5. Ilasil

&.

G Latar ECehkang
K e b u t h kayu &lam kehidupan m u s h terus mnhgkat s e h g dmgm

meningkatnya j d a h penduduk dm berkembang pesamya industri p e r k a m
Perkembangan Zndustri P e n g o b Kayu Hulu (IPKH) tumbuh d x i tahun ke t a h ~

hingga mencapai 1.881 writ (Dephutbun 2000), dengan kebutuhan hhm M u
sebanyak 63,48 jut;a

d. Di ski Iain k e m p u m hutan alam a

u k mempmduksi

kayu send& tabam tenitma untulr menghasilk:an kayu ymg berkditas tinggi.

aLvn hanya *

30

juta m3.

Dengm dedian. kesexrjarrgan mtara pmkan dm pamintam mncapai

* 33,48

Menurut Kartocf~djo(20M)) pasokan log dari hutan

jura m3. Uleh karma itu perlu drlakh p

e

e kayu seca~a&im, mkahya

dengan cam menbgkatkan rendemen, diversfiasi produk, phgkatm masa pakai

kayu, pmmdaatan jenis kayu ymg kurang d i k e d (lesser known spcies), serta
penmdaatan h b a h dan pandaatan jenis kayu ymg bmtutu &,

Usaha yang &pat

dilakukan urntuk menpangi kesenjmgm mtara kebutuhan

dim p w k a n kayu antara lain dengan crtra mngoptimatk-an pnmfaatran kayu dari
hutm tamman. SaM satu jeni% kayu

yanly

mnjadi a i d a h hutan t a n a r m di

I ndanesia addah w a n (Pur~erianihe~~'
fa2cutlrriu (L.) Niekn). Je& ini tergalong
tanaman w a t tumbuh dengan riap yang tinggi, yaifu 47,5 m3 per hektar per tahun

(Lamprech 19891, P A umur e m tahm sengon dapat m
e
w
-

kayu huh

sebesar 156 m'per bhar dan umur 15 trrhun seksar 372 m3per kktaf (Prajdinata

dasl Masana 1991). Namun demikh menurut Mc &my (1986) kayu yang

dari pohon y q -pat

tmbuh u m m y a mengdung bbih h p k kayu mu&
g xxfenduIrung mgam pf:mmfWm

(juvenile wood), sehingga k

ymg luas. Uyu

dari hutan tanaman t e r n & sengon, umuxnnya n z e d E 6 km~etand m sPdb%tas
h n s i y q kbih rendah jika dibandinglcan d q p kayu sejenis dari hutan slam,
sehgga sii% fisis d m melcanis kayu mnjstdi madah daJdun pengohh dm
pen&:e$unaan prod& dari bahm kayu tersebut: (Martawijaya 1990). Menurut

Masifikasi Oey (1964) sagon temsuk kayu ymg mempunyai kelas kuat XV-V,
kelas awet XV-V, darx

k

t

jenis O,33, D w a n de-

prlu upaya untuk

mningtcatkm siht %is dm m h i s kayu tersebut dtmga m a d e ymg ram&

tingkungn.

Di sisi Iain khitosan y q menzpakan turut.lan dztri Win didup sangat potensial
sf:t>agaib d m atami untuk penhghtan sifa &is dm m e w kayu sengun. Klitosan
merupakan turuxleuz, dari a t i n yang diproleh dari proses dewilasi. Knorr f 1984)

mengemukakan ixahwa Wtin m m p k a n mhh mtu p o w d a yang tmdapat di

dam dm banyak ditaukan pada behapa jenis hewan dan & o h

Khitin terutama

terdapat pada avertehta hut, serangga, kapangr dan b h m p jenis k b n k . Dari

b y a k sumkr kfrith, baru cangkmg u c h g dm rajungan yang adah d

m a k o m i d Di Indonesia limbah w h g dan mjungan h y a

i

y

h

h

dhdwkm

secara terbtas yaitu sebragai pakm t e d , kenrpuk, dm pupuk orgadc, p

ptensi fimtrah dari incfustri pengolzthan udmg cukup be=,

i

W

berZrisar 30 %

m p a i 75 % dari berat udmg (Moe'ljanto 19841, Wei d m Hudson (1991)
mengem*
dm penstabil.

bahwa M o m daw dimanfitatkan sebpi balm plqis, pexekat

Pe-an

limbah industri pengolahan uclang sebagai sum&

Worn

merupakm altematif bm dafam memkrikan niki tambah pada in8ustri tersebut d m

b c q e l m g sebagA bahan untuk m e m p e r w sifgt kayu. Peiuang tersebut

dimuwkinkan berdwwkm beberrtpa a
bahan baku

Wtom

h yaitu di Indonesia h y a

dan pembuatannya ~

smhr

e sebgga
r diperkdan
~
hcuganya

1ebi.h rendah dari ptada senyawa Irinixa sintetis. Sefain itu
polimer dami. yang mmh Engkungan, ti&

&XI

lchitosan merupakan

kracun drtn mudah t e n d sehingga

tidak. r z l e n i m b u h v m ,
Penelitian tentang penggunaan khitosan wuk mmperbiki s a t kayu, akhirakhir ini mulai d i k e m b h Namun mash terbatas -ep

sebagai balm

p q a w e t . Hmdayani (2000) melaporkan bahwa khitosan m p u menghambat

pertumbuh jamur a h put& (SchizophytIum commune) dengan genghamhtan

pertumbuhan radial t>erkim antara 27,43 % sampai 87,64 %. S8mentara itu Rand@
(2000) qemuEEalran

W w a khitosan dapat tnmghM pertumbuhm j a w

pewarna (BotryodipI~diatheabromae Pat.) d e w pwntase pen@ambatrtn
prtumbuhan hXa k k h r rtntaa 19 % samgai 93,4Q %. Khitom juga dapat

meningkatkan Iretaban kayu sengan terhadap s e x q g a n rayap kayu kwhg
Crypfotermes c~ocepIzaIus Light (Widado 2000), Plamun demikian pengamh
penggunaan khitosan terkhp s&t &is dm micanis ky~
sengan belum diketahui.

yang erat hubungtfnnya d e w h y u itu sendixi, Beberap sifat tersebut y m g

berhubungttn bgsung d e q n penggmam kayu addah kadar air, irerapatan, h

i

jenis dm kernbang smut (Swrjokusumo 1986).

Kayu bersifat Ttnisatropis ymg krarti bahwa kayu mmpunyai sifat yang
krbeda pada ke tiga a& atau bihgnyzt, Hd tl ddisebabkan ti&

semua seI attau

jabgan kayu searah dengan sumbu &tang (bngitudiml) =rat, pmbduh, trakeida

d m pareddm m e m p h n seX kayu ymg searah dengan sumbu pobn, h g k a n jwijari mem-

~ 1 ymg
,

teg& furus dengan sumbu pahon atau m a h dewan jari -

jari pohan(USDA 1999).
Salah shttu k e l e m h kayu setrag& polimer alami yang djpmkm mtuk M a n
baku indusri mkI, konstrutrsi, d m Xainnya adalah dhensinya yaneg rekitif kurang

stabil. Hal ini m p a k a n konsebnsi dari
kayu akm memp-

sat

&p&opis Icayu, dimma jahgan

k x h air kesf:imt>angan dengan linegannya, meMui

penyerapan dan pelqasan air (NandiIra el ul. t 996). J h b y u menyerap air, m k a
dinding sel kay &an mengembang m p a i jmuh air, s e b l h y a jika air keluar
kareila difusi atau evaparrnsi menyebabkm kayu mngelut. Stabilitas d h n s i kayu
ymg rendah &pat menkhdkm cacat bent&, caseharkning, retak

(Nicholas 1973). Cacat dm sifat fish Iainnya sqxrti

hm

d m peeah

daxtlEtr, mata kayu,

miring serat, retaWpecah d m kenrsakan tekan @at mmpeng&

s&t

m e w

kayu (USDA 1999).

Selama ini diked krhgai cma untuk mningkatkrsn tstabditas dimemi kayu
balk, secara kimirt,

mkanis

atau dengan madifikwi

kerfua c m ternbut. Menurut

Nicholas (1973) ~abilitasdimmi kayu &pat di2ak;ukan meMui pmberim

zrtt

bulking (lrulkr'rrgagents) seperti Poiy EfyIene GIycol (PEG- 1 000) yaitu berupa Wan
yang ti&& menpap bih dimasukm ke &lam dinding sel kayu dmgan perldcuan

tertentu. Zat ymg eelah digwdan tersebur m m y a berupa irafrara sintetis ymg

dapat menyehbkan tangan OH pada daersth morp berkurang, sehingga Max air

keseimbangan m e n m dan stabilitas dimensi meningkat. Disamphg keunggulannya,
zat tersebut mmiliki

bekerapa kelemahan mtara Iain bersiEtt kurasif, harganya

makal, merubah w m kayu, mngwangi kekurrtm kayu, sulit datam pengerjmnya
dm sulit didegdwi secarrt W, OIeh kmna itu perlu &ern-

cara

morfifkasi dengan tehofagi ymg tepat guna dm ramah lingkungm. P e e m
khitusan dari cm&q

udmg m p a k a n whh satu stkernatif untuk usaha

rnenhgkatkan mutu kayu. Namun b a g a i m pengamhya terhadap stabilitas
dimensi dm kekuatan kayu, belurn diketahui.

C. Tujuan Peneiitian
Penelhian ini k r t u j m untuk. mengetairui p e n g a d aplik:asi senyawa khitosan

dari cangkang udang windu (Ptmaezis monodon Fabricius,) t e r w p bebrapa sifat
fisis dan m e h i s kayu wn~gorr(Parmerianthes falcafaria (L) Niekn), Dimping
itu pneIitkn ini bemjuart untuk umgetahd metode ymg pwling tepat d a b

mengaplikash sen-

khitosan pada kayu sengon.

D. Manfaat PeneWaa
pelitkin d h p k a n dapat mnjadi masukan untuk pc:qmbmgan
teknofogi pningkatarr W t a s kayu yang ramah hgkungan terutama utuk kayu

E. fipatesis
I . Aplikasi kayu sengon dengan senyawa khitosan &pax mexhgkath stabilieas
dimensi kaytr temtwt, tanpa mmpenguuhi sifat bw W y a .
2. Metode ap&asi Mritosm pada kayu s q a n sears v&um tekm lebih

baiIc

drtripaifa metode r e n d a m panas dingin.

Penelitkin hi h y a m m p k m wbagian kwil u
mas&&

unhJk

p mamri pmW

mutu kayu sengan, d e w n x m i n b k h h . h

main-

'uxdustri p m g a k udang sekgai s m b r khitosan. Senyaw ini set>eIwn
diaplhskm k

w kayu, d h t k m a u l u d a h lanrm stsam asetat dm asam

format, kern*

~

~

~

i dengan
k ameto&
n rendaman panas dingin dm

v&um t e h . Parameter yyan & u k u

pnelithn ini w h h h f i t &is c3an s&t

mekanis kayu sengon. S a t fisis meliputi kadar air, kerqmtan, penyusutan,
pengembangan, absorbsi, retensi dm pnetrwi. Sedangh s a t m k a h y a adalah

k e k e m MOE, MOR, ketegufian tekm sejajar serat, keteguhm ttuik tegalr lunrs
swat

dm keteguhan reat.. Has2 p ~ E t i a nhi dhwapksan dapott menjd tit& tohk

ulrtuk: pengembangan teknologi rraxnrzh S i k u n g a n dab m e r h g k d m mutu kayu.

S-

skematis kemgka pe&ian

dari penetitian i i dijikan p& Gmbar 1 .

A. Modifiki K a y

Kttyu mmpalcan smberdaya ymg dapat diper-

km&t &pat tenrrai

(biodegradable) d m mempakan sumtKr utama ljposelubse. OXeh h e m itu kap

digunakm secaxa

htexlsif

untuk berbagai k p r l q namun fceWm hyu y q

utam $ a h penggunaan ad&

dimensinya kwang stabil, yang mnyebablcan dapt

mempercqae k e m d m prod& dari kayu tersebut. Di ski
bialagi @at

&;tin

kayu sebagai produk

d i i d i f k a s i h i k secara fisik, kimia mupun k o m b k i kduanya.

Suatu pwlakuan d q m rwlemasukan suatu senyrawa kink ke dalam kayu d m

senyawa tersebut breaksi dmgm gugus hidroksil kayu, d i k e d dengan mma proses

modfiasi khh kap (Achmrtdi, 1990).
Secara umum m d s a s i kayu mmpunyai dm tujuan utama y&u stabilisasi

d h n s i y a q k h u h n g m era$ dmgstn kadar air d m pmhgkatan s&t
m e w kayu (My=

fkis d m

1983). Kayu y m g ddimndifihi seem kida yaitu diberi

pexlahm dengan proses kimia unruk- m m M s a t ahmi kayu, h i k sifat biofogi,

kimia, d m m W . Penhntuk p o h r p&

modifikasi kayu &pat menin@tkan

siht daar kayu q r t i kekemm, ketahanan terhadap a h i , ke&phm tectn dan

stabilitas d b n s i m a &pat membentuk lapisan yang rehtif kerns h tahan
goresan ModSkasi kayu -st

k h k &pat ~~feinkrikan
kestabh mlalui proses

mekants ymg dhmpuh mlalui pembntukan ikatan silang fcross-link;lF) antam rantai
sefubse atau microfiW yang meflyekbkm penyebaran d m p q p h n g a n stmktur
seldosa. K

w

h USDA (19991, mengemukakan bafiwa kap dewan perlakuan

k i n h bertujw untuk mhj$atkm kekemsan dan bkap sifirt mekanis kayu,

ketahanan kayu terhadap api dm daya tafian kcayu t e r w p kem e n g m g i kerusakan hyu.

M o d h i &pat d i m wars imprepsi dengan b t u m panas dm

tekanan atau kombinasiy~t.Impregnasi m m @ m suatu prom penjpdapan bahan

kimia ke dafam stnrlaur kosang kayu, dinding seX aau &e&inya

balm kimia

dengm kamponen dinding set tanpa m e d stwktur kayu ( K o h a m dm Cote
1968).

Stabilitas dimmi sering mnjadi madah pada kayu, h e m kayu mengindung;
gugus hidrob3 (OH)yang m n y e b a b h kayu krsifitt higrokopis, Pengumgan s&t
tersebut &pat dibhkan dengan kbagai car~1,antara 'tain cara yaqg e W d m rnulai

dike-

addah mmodSkasi

mnggunalran anhidrk

asetat

kayu

~~

proses setihsi den-

mupm pereaksi b y a (Rowdl 1984). Ascrtilasi

dengrtn persen petaambahan brat sekm 15 % sampai 20 % dapt mmgwmgi

pengembangan volume kayu w k a r 20 % sEunprti 25 % bila kayu tersebut dhndam
dahn air, D i i n g iru h y u tersebut: t

h t a m p mangm jam,

rayap d m

organhe hut, warm byu menjadi let& gelq d m kbih tafiBn terhadq pmgmh

sinar mtahari (Mi 19921,

B. Sifstt F k i ~
Sifat

%is kayu mru-

h y u itu sends.

s&t

~~ sifat: &is

char yarrg exat hubwgmnya d w a n stwktur

ymg sangat

h q m g b e r p &dam r$erlamgmm

kayu secara mum adal& k x h air, kerapwtan, berat jenis d m kernbang susut
(Surjakusumo 1986).
1. Kadar Air

Uyu &pa

balun ymg fiigraskopis yaitu bersif;rt mudah mngikat dm

melepas uap rtir dari udwa sekelilingnya, sampai kayu mengalami kadcu air
keseimbangm. HaI hi sebagai akibat h y a gugus OH p d a sehlosa,

hemkefufosa dan lignin, Dengan kam hidrogen guegus OH &pat me%&& air
(USDA 1999).
Banyak litemtur yang mengernukakan, bahwa air ddm kayu terdapat dalm
dua bent& yaitu :
a. Air k'bas atau air kqiier yaitu terdapak d d m rongga sel dm rongga lzrrtar

sel, ymg paling mudah dm terdahulu keluar dari kyu. Air bebas ini
u m m y a ti&

mnymgaruhi

s&t dm bent&

kayu, tetapi b r p e n g d p d a

berat: kayu,

b. Air terikat atm air imbibisi yaitu air ymg terdapat di W Biding sel dan

merupakan zat ca;ir polar yang terika't pa& dinding sel ymg dimbut dmgm
ikatan hihogen, Pads waktu pmbntukan ikatm termbut, terjadi p 1 e p a ~ ~ n
energi dari kayu ke-.

Sebalfknya enzergi hams d i b e b pada kayu basah

urrtuk melepaskm air f Soexaardi I 976).
b y u y q bani & t e r n atau mash =gar, h y & mmgandung d m n yang

terdiri dari air dan sejmnhh b d m bin yang h t di ddamya. K d u n g a n air
tersebut cukup k b i , yaitu mtara 40 % sampd 200 % (Oey 19#), Variasi

tersebut d i t e n e h a
n
m ki oleh kemampm kayu atau masti

Xcaw

wtuk

mnyimpan air, dan h y a zat ekstrdctif b y u yang b i f a t fxidrom ymg

terdapat pada d W g a m datam lumen sel kayu, Menurut Suamdi (1976) j k a

air krhbungan d e q p byu, &a

dinding sel dm rongga sel dun jenuh air.

K e d m ini &*but dmgm kadar air rmksimm, Kadear air hi ditentuk-an aleh
volume rongga &dam b y u d m berat jenis k a p pada ke&m
Vwiasi ladm air nmksimum krkisar m m 276% /a&
44% pada k

ke-

taw.

brat jE:nis 0,3 m p a i

t je& 0,9.

Apabitrt di rf3plam dinding sel kayu hanya terdstpat air t e r h saja, wdangh
pa& rongga sef sudah, kosong, makt keadam hi d k b t d q m h b r air tit&
jemh swat (TJS), yang m @ a n

suatu ti& kritis, karma di hawah s&t

ini

kayu t e r p n g d afeh pfulmlm kondisi k;adar air. b y u yang Bijyakm di
ddam hgkwtgm ymg eidak berhubmgan bgsung d q a n air, &an nmemprmyai
k a h air bbih kwil dari kadar air tit& jenuh swat (Raypen dm h w y e r 1982).

Pada umunmya kadm air di bawah tit& tersebut &an nmhgkaw kekurntm
kap k a d i si&t IreUtetdketf:guhm pukuhya (KaXlmatxn dm Cote 1968). O M

h e m itu k a k sir tit& jjenuk *rat perding diietahui, Erarena pada kedaan
tersebut mul&tc;r3adi proses pefubah s&t

Wi dan s&t

War air pada Ireadam tit& jenufi %rat ti&

m a : W kayu.

s u m W Wuk- miap j&

h y u , HA ixli tmtama d h M k a n obh p e r k h a n stnrktur dan kompasisi kin&
ymg ummp b r W anma 25 % mmpai 35 % (Parrshin et al. $964). M e n a t

has2 pnelitian T

d

m ef al. (1975)b a m y a kadar air tit% &j

kberapa jmis kayu Indonesia b r k ' i

antsuet

seat

pada

17 % sampai 35,9 %. Sdmgkan

penelitian Sarmin (1977)pada e m jeds k y u p e r d a g ~ s mme-ilkan

ilai

antara 24,7 U/o m p a i 30,l %.

Berat Jenis d m Kersrpatm Kayu
Berat jenis dm kerapatm kayu m e r u e faktor yang mmntukm s&t

fisis dan f i t rnek&ya,

Kayu terdiri dari sel-el dimana dinding selnya

tersusun dmi atas zat-zat kayu (Soenardi 1976) y q mempalcan petunjuk
tentang :
a. Kekuatan knyu, s&t pengedaan dm penyelesakmya.

b, Rongga dalam byu, yang menentukanjumlah air ymg dap& diabsorpsi.
c. Kwapatan mmntukan pnrhhm dhensi kayu, h n a p e m b War air.
umumnya kayu ymg terbemt,

Oey (1964) mngernukalran M w a p&

merupakan kayu ymg terkuat dan sifat keteguhan, k e k m m d m hmyk semua

sfit-sifat teknis h h q a berhding Ems dengan brat jellis, Kera~atanbenda
adalah merupkan perbandingan ;tntaxa brat benda t e r W p volume dan
dinyatdan dahm

dcc, kdm3 atm

tan/&, Berat kayu ymg dig&

dalam

k h r air. Sdaqgkan b a t jenis

penenturn kmpatan addah pa& sem-

kayu b k y a d h y a t h sebagai perbandingan antara berat bnda texhadap berat
suzttu volume air yang sama dengan be&

itu (USDA £999).Faktor-Wor ymg

m m p n g d berat kayu xbhh kerapatan stnkiur dasar kayu, zat elrstraXaifdan

minerd @is tertenw, dan lradar sir.
Jwnfah zat kayu konstan, sedatngkm k m h air kmlrah dalam l c i ~ ~ r aynm g

lebih ksar. Bemt jenis kayu krubab h n a penrbahm brat air di t%damya,
dm

karem

p m w

vaIm

kayu

di

bawd

titikc

jenuh

%rat,

3. Penyusutan dan Pengembangan

Dimensi kayu biasanya stabil jika kadar air lebih thggi dari. kadx air titik
jenuh =rat, P e r u b m dmensi klryu adalah pembahan bentuk ymg dialami kayu

b e r m tegangsan dafam yang tlmbul karena krkurruy: zttau bertambahnya kadar
air. Dengan d m d h dimemi kayu d i p m g d oleh p r u b M w air bila
dinding seI kayu ti& jenuh (USDA 1999). Menurut K a l b a m dan Cote (1 9681,
proses pengurangan dimemi kayu dari kedaan b a d ke ke&m

y m g lebih

kering dkbut: pnyusutan, dm xbtiknya proses p r t a x n b d m ukwm dimensi
dari kadar air tertexrtu ke Max air ymg lebih tin& dkbut pengernbgan. Hal
ini terjadi @a keadaan dimma kayu tersebut merap& kadar air di b w a h tit*

jenuh %rat. S&t frigroskopis kayu krpengaruh texhadap kadar air dm secara
tick& kmgsuq berpe~anrtrpula terldap kedmg susut kayu, yang besamya

dipengarulli o1eh jenk dan arah serat kayu.
Cacat y

q mungki terjadi pada saat pengefingan, h s u s pa& jenis kayu

teaemu diked d q m m m "co1Iapse" (hcurIwtuh), h e m tertekuk dm

hancmya d k h g sel, yang menyebabkm terjadinya penyusutm abnarmrtl diatas
tit& jenuh semt. K d a a n ini mempakan perkec&

dari h u h y a q

menyatakan Wwa kayu h i a h tidak akan menyusut apat>ilabra& p a kadar air
dbtas tit& jmuh %rat, Oleh kens itu b e m y # pmyusutan pada callapse ti&

dapat d

i b r w h perubahan dimemi kayu (Saenrudi 1976).

USDA (I9991 mngemukakm bahwa pengembangan dm penyusutarr kayu
brsif&t anisotrupis, yaitu tidak sans ksar pada masing-masing an& s d u
u t m byu, Nilai paling besar terjadi pada a&

lh-

tumbuh (bid%

tangensid), kurang let& s e p h y a pada arah menyhggmg l b g b a n ~ b u h
(bidang radial) d m paling kecil xmjadi ke a& s d u ktmg @idang
longitudinal),
Selain ke arah radial dm tmgensial, si&t kernbang susut dinyatakm dalm

d d d perubahan radial dm

perubahan v a l m t & yang besamyya mendekati j
p e m b tangensid, Peru-

dimemi kaw ti&& h y a nlt:~tlpkm
funpi dad

banyaicnya d k k g sel, W
n
i ksar berat jenis &a

mxtkin ksar pula pexubahan

dimemi yang mmgkh terjadi pada perubahm k d m air yang sama. Wd irri
disebabkan karem p e m w - p e m b dimemi itu k m g lebih wbandmg

dengan p b a h m volume air yang & d i d a h dinding seL D q a n demikb
kayu ymg berat akraxl mempmyai pexubahan dimemi ymg 1ebih hsar dari pada

kaw yang @an.

Pmywutan kayu kearah b n g i t u d d secara umum c&up keca

yaitu n3a.i rata-rats untuk penyusutan semua jenis dari basah ke kering tanur
adalah antara O,Z% sampai 2% untuk h p i r selunrh kayu.

C . Sifat Mebmk ffiyu

aalam pen-

krrw

~~UIWI,

t ~ t a m amtui~ kayu

konstnrksi, mdkst Xlal pokok yang perlu dilcetatxui Adah s a t m W . Brown ef al,
(19521, mtngm-

bahw sikt mekanis kayu sebagai sfit yang berhubmgan

deqan gaya dari luar . t e r W p b y u d m reaksi byu itu sendhi Kekuatan kayu
XnelIW8lU43 FEWWl

dslam m g W k a y ~~rrtuk

Kallmann dm Cote (1968) m n g e d bahwa

sat

dan p & h S .

kayu dapai dipakai mtuk

mnilai k e m m p m kayw yaitu keteguhan lentur statis, keteguhan tekq keteguh

tar&, keteguban gwr, keukm, kekermn dm ketahmm blah, Sifat-sifkt tefsebut

dipengad oleh s&t &is b y u itu sendiri dm acfanyst =cat pa&
1999). Dari s&t

byu (USDA

tersebut nmwrrt Surjokusumo (1986) yaxxg tetpenthg mtuk

peqgumm konstdsi addah keteguhan paitah, kekakuan, tekatr sejajar serat, tekan

tegak lurus *rat daxl m i k tegak lurus seat.
Haygreen dan Bowyer (1982) mmgemuk&an

M w a ada tiga ciri ymg

mnentukm sifwt %ik-mekanis kayu yaitu :

I . Porositas tsatau praparsi volume rangga. Hal h i @at

d&c-

dengan

mengukur berat jenis atau kernpatan.
2. Organismi stmktw mliputi struk-tur d u o dinding se1 dm proparsi t i p sel.
3. K a n d m g n air,

Dari ciri tersebut yang paling domixlan xxze~ncuk:ms&t m e w addah berat jenis

atau kerapam. S e w tinggi berat jenis kayu, & semakin tinggi sifat
nlekanisnya (USDA 1999). Kayu ymg brat jenisnya rendah suEt &an

menghasilkan

sifat mekanis ymg tinggi, k e c d dengm bmtuan tehobgi pengohhm kayu.

Pengamh bafian lcimia tmfradap
Man k

s&t

m W b y u tergankmg pada jenis

W Cairan yang ti& menyebbkan p e n g e m w m seperti minyak dm ter,

tidak kwngBFUk t e r W p sifsat kekuatrtn kayu. Elahan seperki air, &ohof atau cahn
k h i a organ& Mmya dapat: m h m sifat kekuatan kayu Waxaupun b d m
tersebut secara kimis ti&

m a s & subtansi seX kayu (USDA 1999).

D, Udang Windu (Penaem monodon Fabricius.)

U h g windu mnrpakm d a n g ymg umum dipelba didal.am tambak.
Menurut Sotorno ( i 990)~~i

udang windu addah:

Tabef 1 . Komposisi K h h Kerapas Dan Cmgkmg W h g Windu
(Penaeus monodon Fabricius.)

1

b
d
a
r air (%)

931

1
7

Pratein K z w (%)

264

42,8

Khitin nitrogen (%)

2,4

2,5

Magnesium (%)

0,s

0,4

I%

96,5

X 10,6

X,imbah ymg dihasikan d a i industri penl;ofahn udang tergantung pada jenis
dan rnutunya. Jenis udrsstg yang bcrukuran keen b i m y a mnghasian IimW yang

Iebih banyak, karem diproses menjadi udang k k u dmgm atau tmpa kepda. S&ng
udang ymg hrukwamr ksar dm masih segar, b g s q dibwt m j d i praduk b k u ,
seiringga timbnhnya lebih sedikit. Wahupun demikian k d a m dm jenis praduk yang

dihasilkan dari industri pengokhan udang, tergantung juga pada pamhtaan pasar.

Jndi tidak teriutup kemungkixlan pengolaharz udmg ksar bisa juga xnenghmitkm
limbah y m g bsar pufa (Mueljanta 1984).

E. Khith d m Klritosrln

Khitin adalah dab satu pahkarida yang terdapat di

atam dm banyak

ditemukan pada kberapa jenk hewan dm mikroba. Khitin tmtama terdapat pada
avertebnata lad,

h p q , dm &berap jenis W,=in

yang b r a d

dari hewan b W y a terdapat pada permukaan epitel dibgian kulit luar (hen 1984),
Dari k y a k s u m k khitin, h y a k d t u b 8 dm mjwgran ymg sud&

d i m m h t k secwa komrs2. Khitisl ymg ditemukm pads limbah udang dm
rajungan masing-mshg sehsar 13 Q/o

~ampai15

% drtn 14 % w q a i 17 % (bbot

keringj, Senyawa Win mequnyai h y a k sifat y m g mengummgkm antara lain

kemampuan rxkengiirat air yang ksar yaitu k k k w 230 % wn@ 440 % dm
minyak krkisar antma 170 % sampai 2 15 % (Knorr 1982).

Khitin

p h e r mPtni ganjang dari N-usetilgiukosarnin yang k

~

h

dan memW bbt rnokkul thggi (Ueda er a]. 1996). Menurut How ed 01. (1 989)
b b t molekul W i n Etdalatr 1,036 x lo6 dalton. Bastaman (1 989) m n g e m d d a n

g

trahwa struktur senyaw khitin hampir s m d e n p selulosa, d i b t u k o1eh unit-unit
pnyusumya (mnomr) yang beriiatzm satu

sarnct

lain m
e
w h t a n P-1,4

glikasidik, b y 8 terfetak pada gugus C-2 dimnna gugus hidruksifnya diganti oleh
pgus mtilamlno (-MCUCH?). Rumus bangun myawa Zdritin &pat &at

parfa

Gmbar 3.

G a m h 3, Stnnktur Serulmg f i t i n (Bastaman 1989)
Khitin k r h t u k m a 1 bwama putih, tidak kt:d a h air, asam organ&

mcer, asam arganik bass pekat dm pelarut organ&, Namun smyawa ini larut d a b
a m p k a t seperki asam s&t,

asam nitrit, asam ks&t dan asam format anhidrida

( M m e l l i 1977). KKth ymg s d a h m n g W prows pengldmgltn gugus w t i l
(dtwtilasi) disebut khitosan (Kurt et at. 2991). W o s a n merupaZran polimer rarrtai
panjang gbkosamin, ymg &rat

mlekuhya sekitax 1.036 x

lo5

daltan. Berat

mohkul t m h t tergantung daxi degrdasi y m g terjadi pa& saat proses pembuatan

khitosan. Rumus bangun senyawa Wtosan dapat d b t pa& Gambar 4.

Di &lam

h t a n asam encm pa& kekwatm ion rend&

bemifat lebih kampak dibandhgkztn dengm

molekul Ichitosztn

h m polisak&& W p ,Hd ini

muqkin disebabkm aleh densitas muman ymg tinggi, Alan tempi, di dahm h t a n

berkekuatan ion& tinggi atau Via ke dalam larutan d i t a m b h h wea, ikatrtn

hidragen d m gaya elehoststtik pada molekul khitosan tergmggu sehingga
konfmmsinya brkntuk

ptcdc,

S a t Beksikl molekul ini mnjadihmya &pat

mmbntuk kodmmsi kornpak dm memaxljmg (Palisakarida lain umumnyn
& r h t u k merna~jang).S&t fleksibilitas Utasan mmbantu daya p m y a di daXam

krbttgai prduk, Sifat redogis hi juga menjadikannya sensitif terhadap p m b
pH d m kelruatan ion (A@a

ef al. 2000).

Menurut Labmtories Protan

( 1 9871, Wosan bers*

mudah m e q W

degradasi mars biobgi, ti&& trei~cun,memgunyai bobot mblntl t-i
b t pada pH d h m 6,s. Pac-ta mt ini ldritom memifiki spe-

dm tidak

penggmm ymg

luas &lam industri dan kesehatan, lebitr lw p e q g g m y a dbndhgkan khitin
(Takayashu el a/. 1946). Berbagai macam pmanfmtan &tam addah sebgai

b d m pehpis, p e l a t , d m penstabil (Wei cSan Hudson 1991). Sqerti M n y ~khitin,

tunrnan lchitosan q

u mngikat air d m rninyak- k a n a mempunyai guws polar

d m non polar, Menurut Windsur dm BarIow (1 98 1) karma hmampuan tersebut,
Mtosm &pat berthdak sehgai penstaM, pengentid, dm penstabil
obatan, rdcmm
t w w

obat-

dan kometik, Sehin itu Brzeski (1987) mengemddan bahwa

khitasan banyak

digmakm

dalm

pangan

hlwi

sebagai i.>rtfran

pengenial atau p e h n t u k gel yang sangat b i k dan jugxi bemmht: t:bagai
pengikar, penstabit dan pmnkntuk: tekstur, Khitosan merupakan surrtu p
o
w yan@

hrperan sebagai amirw pengganti (exchanger amino), h r x a mengdung gugus
amino dan g u p hidroksil yang hrtindak sebagd donor elektron, Khitosan adalah
palielektrolit htionik ymg mampu mngkaagulasikan protein limbah cab industri

hasil p e r h m .
Khitin dan Edritom m p a k a n senyawa yani; tidak kmcun sehgai unsur sera*
mkanan dm dapat men&

kada koIestero1,

itu khitosaxl juga dikeeahui

tidak alergi d m &pat m e m u pertumbuhan bakteri gengIaasi1 mzim Iaktase ymg
biasa hidup dalam organ pencernaan bayi. Senyawa khitin sulit dicema oleh tubuh
kmena krupa p a b r glukoq m u r i dapat nmengilcat racun

tub&. GIukosa yang terdapat: gada lditin ti&

sehgga ti&

d m gtukosa di d a b

berubah menjadi glukosa darah

menamt>atx produksi kolsterol. W a r n &pat d i p u k m sebagai

ohit mt&afesterot(Suhinghe I 999).

Di bidmg pertmian dan pemakan Irhitasan d i m a r h t h secara has,
contahnya di m i k a Serikat khitosrul d i d t k a n sebagai pelapis h i h y m g
akm d i t m sehinm terhindar dari ganggum jamur t&.

Dengm prlakuan hi,

khitosan d m twmmmya dit~mbahkanke d r t h m u m mkam ayam petelur pada
p e t e d m ayam di J e p q sebgga meningkatkan hasil telmya ~

lndia, khitin ditsunbahkm padm ransurrl

m;nkanan t e d

a8,s %.
i Di

seperti ayam pedaging,

whingga brat ayam dapat bertmbab sebesar 12 % (Bmeski 1987). Penggkhitin d m khitosan akan semakin luas tcrutama pengemhgannya sebagai polimer

&dam bidang tehofogi polher.
Khitom mempunyai gugus fungsiond yaitu gugus amina, sehingga
mempunyai derajat reafGsi kimiat yaxy: thggi (Johnson dan Pemiston 19821, Sifat

fmgsional Mtitosan tersebut dipengaruhi oleh k a r a k t d i k f i s i k o ~ y a(C ho
1998). Khitosan buatan positif d a b h u t a n karem gums ;rmina yarrg dapat

mengikat ion positif, tidak seperti palisakarida ymg pada ummya krmuatan

negatif atau mtrd (Muzzarelli 1985).

Karakteristik lrhitosan dapat

di&w

d;tri

sst-siktnya,

y q

Laboratories Protan (I 987) disztjikm p d a Tabel 2 .
Tabel 2. Kadcteristh Wtosan

/

No.
Kamkte&tik

S i f a t
-"

1.

2.
3.

4.
5.
6.

Wan*
b&rAir
Kadar abu
Derajat bsetilasi
Warn larutan
Vislrositas 1% tEttitosarr {cps)
Rm&h
Medium

'rill@

EIrstra tin@

S q k s q a i bubuk
I lopasen
< 2psm
I 70prsm

J&
< 200
200 - 799
800 - 2000

> 2000

mnwt

struktur Xrristal y q parrjang dengan ikatan yang kwt antara atitam nitrogen d m gugus

karboksil. Oleh h n a itu pada proses detsetialasi digumkn Xarutan natritlxn
hidroksida komtmsi tinggi (40 - 50 %) dm suhu tinygi (100

-

150

OC)

untuk

xnendapatkan khitosan dari khitin, M e n m t Bastamstn ( I 989), proses d e w t M dapat

dilaksanrnkan dengan cara distilasi bafi (refluk) Win dab 50 % larutan NaOH

dengm perbandingan 1 :20 (wlv) p&

suhu dm wakeu tertentu.

Menurut Arlius (1991), suhu dm kunsentrdsi NaUH &rpengmh nyata
terhrtdap h i l ekstraksi kufit udmg (khitosan). Penggunaan suhu thggi,

meningkatkm derajat d e ~ i l a s i ,ymg diikuti dengan pnurunan bbot rnulekul.
Perhkunn NaOH 45 % daPl suhu deasetihsi I40 'C m e n g k m W o w yang

memenuhi persyaratan untufc diprdagangh. Menurut Sormin (29981, dari
penelitkin tentang p e n g d p e r m jenis udang, suhu dewetki dan konsentrasi
NaOH rerludap mutu khitostur (hdw air dm derajat demtki), dapat dishpu1ka.n
M w a jenis udang galah yang dideasetihi

d q m suhu 140 'C dan konsentrasi

NaQH 60 % dapat memenuhi syarat mutu.

F, Kayu Sengon (Palylserimfkasfdcdaricz &)Nielsen)

Pu~a~serianthes
faIcatdaria fL) N i e h dulu d i k d d e w nruna Albizia

facataria (I,> Fasberg dan Albizzia fuicuia (L) Backer (Martawijaya et ul, 1989).
AIrasjid (1973) mnyebutkan bahwa xngon terms& fami& Mimosaceae yang
merupakan sdah satu jenis p h a n ymg sudah lama d i k e d maymakzt has, tenrtama

di Jaws d m sekitmya. Di Jawa Tengah dm di Jawa Thur diked dengan nwm

berat jenis k r k h mtxa 0,24 srunpai 0,49 atau mta-rdta 0,33; kelas kwt IV-V dm

kelas awet 111-V. Oey (1964) menyebutkan bahwa kayu sengon terntasuk: kelas kuat

IV-V d m k e k

awet IV-V

deqan brat jaxlis kering udara 0,33. Untulc jeknya

ketermgan k h p a sifat kayu sengon dm psisixnya t e r W p kayu jenk Kin,
disajikan pa& Tabel 3,
Tabel 3, b k r a p a §$fat Dasw Kayu Sengon Dihdingkzm dengm
5fit Dasar Kayu Jenis Lain.
,"

[I

2.

4.

Jenis Kayu

Sifat Bsar

Matj d s
Kelas kuat / kelas a W

MUE(I~~C~~)

El

Tckm /I =at ($@an2)

K
B
K

13

0,88- 1,19

0,62-0,75

2,5

492
833
1,YS
174.000

0,63-1,W
1-11 / 1-11
3,3

44.500
465
526
112

K&wdsan@&un2)

10
11
12

0,24-0,49
IV-V / IV-V

K

a

6.

K

T a r i k ~ w a t ~ d )

K d e g i h m -/re&

Mi

52
2,08
33.000

B

9.

Mmbm

T
TIK

MOR(W~)

8.

UXin

R

Penyus~an(Yo)

5.

7.

Smgm

184.000
1,343
1.431

665
743
48,5

283
17,9
27,5
35,5

X3

K
@g/m2)
B

K

493
49

26,8
15,6
3,4
3,4
4,3

-

-

4,l
1,24

IX I II
2,8

52

158.000

.,,

158.000
1,070
1.478

127.700

842
538
777

428

-

1.03 1
*

119
215

Selulosa (%)
Ugi~inln (%)
b t c m n (%I
K e l m Mam :
- dk&d {Yo)
- air dingin {O/o)
- airparras(O/a)

-

I / 1-11

550

-

267
97,2

49,5

62,l

-

117,4

104,O

58.1
28,9
12.7

469
22,6
17,l

30
453
29,9
14,4

52
2,g

5,b
12,3
8,2

6,8

-

57,2

~mkr
: Mmrtawijaya et at,(I98 f ) dan Martawijaya et a[. (1 989)
Ketmmgnn : R radial, T trtngmsial, B btsah, K Irering.

4Y6

1,2
11,l

Adapun s t d w amtomi kayu sengon ymg pentkg (Menon 1967) yAtu :
I . Pembuluh sebagian 'besar soliter dan Ma berkelompok terdii dari 2

- 4,

ddm

h i s a n radial. Pembuluh berkelompok & yang kgabung s a r a &id dm
tangensid, tersebar m t a pada bidang lintmg dm tersusun teratur s e c m nyata

dalm barisan tangensid yaitu ragat, agak rapat, ada yang lebar dim di m - s k i
terdapat tilosis y q

trerwarna caklrtt kernwhim.

2. P a r e d h a paratrakeid, d i m m a - m a terdapat noda ymg kbar meffyelebungi

pembuluh. Kmhg-kadmg dua pembuluh y m g krdekatm mnyatu.
3. Jari-jari empulw dalm saw jenis ada yang rapat dm ada juga ymg agak rapat,

yang tersusun dad sel W i g yang hrisi titosis bewarm kemerahan,
4. Lingkaran t&un tidak jeias.

Sengan m e d k i s&t mudah digergaji dm dmi hasii pengujian sifat permsinan
menunjulrm M w a kayu sengon dapat diserut dm dibentuk dengan baik, dapat

dimpelas dengan hasil ?xtik sampai sangat kik. Kayu sengan &pat dibubut deqan

hasil s e h g wnpai baik, tetapi pemlrarm dm pembm~krikanhas3 sangat bunxir sampai baik, Untuk jehayzt s&
pada Tabel 4.
Tabel 4, Siht Pemesinan Kayu Sengon

Smgat jelek

Pembuatan lubang persegi (mortising]
Pengmplasrm (sanding)

lubmg persegi
tersebut disajikan

G. Bahan PeXarut Khitosan

B&m kimirt yang di~unakanuntuk melanrtkan senyawa khitasan adalah asam

k x b k s i l (COOH),Rumus umum a m karbksilat didah RCOOH, d i m senyawa

kwboksiiat dm proton.

0
11

0

It

R-C-QH=R--C-04h

H+
Proton

kaddsilat

(1997) asam f o m t bmwd dari kata Latin unhk xmut addah Formica. Asam ini

b h dkbut asam smut, hemi dipduksi dari d e s t h i semut mrah dengan m u s

H-C-OH
Asam fwmat

N m asrtm a t a t herd dari kata Latin asetum, "Vinegar", yang diIrasilkan

HI. B m 4 N DAN METODE
A. Tempat dan WaIrhr,

P e n e W ini W d a n di Lahratorium Kayu Solid dan Labratorim
K e t e M a n Kayu pa& Junrsan Teknologi Has2 Hutan Fakultas Kehutawn IPB zrta
Laboratorium Biologi Has2 Hutan, Pusat Studi I
h Nayat& EPB, Penebian ini
dilakukan s e 1 m enam bulan yaitu mdai awal Mei 200 1 s/d Oktober 2001.

B. Bwhan dm M a t

R

h yang d

i &lam penelith ini a&hh cangkang d a n g wMu

(Penaeu.~munodon Fabricius.) ymg diperoleh dwi industri p e n g o b udmg di

Cirebon. Kayu sengon (Paruserr'anthes falcafaricr (L.) Wiefsen) ymg dipilih
krdasarkm kt;mudahan untuk diperoleh yaitu d a i tamman

Kampus IPB Darmaga, ymg berumur se&ar

ta at: di

sekitar

5 t&w, Bafian khkd yang

dipergwdcan untuk proses demineralisasi, deproteinasi dan dewilasi c@mg
udang sehingga menjadi f i t i n dm ktrit:om ad;tlah asam klorida (HC1) dm sodium

hidruksida (Na0f-i). Sedmgkan untuk pelrirut senyawsf khitosan dalah asam f o m t
(1.ICIOQH) dm asam metat f CH3C00H).
Perahtan yang & g W a n dalam pnefitian ini y&u g e h ukur, pngaduk, g e k

piah, gergajk mesh semt, q k ,oven dan kipas q i n ,

M
i

pere-

tabung

vakum t e h , kompresar, silinder tempat vakurn, kaljperI thbarrgm, memesin penguji

kayu (universd testing machine) muek Amsler, deftektomter, pH meter, moisture
meter dm scanning electron microscope (SEMI. Perafatan utama yang dig&

dalam pnelitian ini dapat dilibt pada Gambar 6 dan 7,

oambar6. MesiaPa&sifatMckarrisK8p
(universal testing machine)

.

F

W

'

;

untuk Proses v
dari Compressor (A), Silinder Tempat Vakum (B),

dan Alat Vakum (C).

C. Metode PeneEtian
Penelhitian ini dilakukan h i a m Ixhrapa tahq yaitu isobi khitasrtn, mkis
mutu khitosan, pmbuatan contoh uji, pmbuatztn larutan Idtitosan, a p b i senyawa
khitosan pada cantoh uji, pengujh sifat &is dm mek&

cantoh uji (Tabel S),

Yak1 5 , 7'ahapan Kegidtan Pertelitim Siht Fisis dm Mekanis K%yu S q o n
yang Diaplik-;lsi dengan Senyawa Kkitasm

No

Tahapm

1.

I w b i Khitosan

2.

Andisa Mutu
Khitosan

- Demkralisasi

-

Menghihgkan Mineral
Menghilmgkm Protein
Mwombak =tin menjadi
mtom

- Mengukw Rendemen

-

- Menentukm Derajat

-

Nil4 t e r m 6,96%
Mengetahui daya serap air 510%
Mengetahui kekhasilm
proses mineralisasi 5 2 %
Mengetah& daya k t 70 %

- Deproteinasi
- Deasetiki
-

Mengkur Kadar Air
Meng&w Kadar Abu

Dewtihi
3.

Pembuatan
Contoh Uji

4.

Pembuatan
Larutan

5.

Apliii
Khhosan pa&

Cantoh Uji

I I
6.

PengujianSifht

Fisis d;tn .
Mekanis

Keterangan

Kegiatm

Membuat contoh uji siht M e n g g d a n standar :
ASTM D-143 (1977)
%is dm mekanis kayu.
BS-373
(1957)

-

I Melaruth Klxitasan 2% Lamtan asam =tat

ddam 2 j e r k pelarut,

dm rtsam

format m h g - m i n g 5 %.

Memberi perlakm pada Perhkm dmgm 2 jenk asam
smua conto'tr uji.
(aseta%dm fbfmat) dm 2 metode
apxikasi ( v h d m.)-er
Mengulcur dsln rnenguji
cantah uji.

Di&u sebelum cfan setelah
perdm datanya
dikumpuliran untuk; dianalisis.

udang dicuci cfengan air mengalir m p a i krsih, kemudian

Can&=

diaven. Setetah kerhg mgkang tersebut digang M g a mnjarfi serbuk ymg
lolas saringaxl dengm ukwm 40

- 60 mesh, Serb&

ini kemudian d i c q w

d q a n asam Morida 1,5 N teknk dengan perbandingan mtara plarut dm
serbuk kulit W g 7: 1, selanjutnya dipanaskan pada suhu 90 'C selama satu
jam dm didingkkm, Kemudh dimring

dm dicuci dmgm air s q a i pH

netral dnn dikerhgkm pada suhu 80 'C seIama 24 jam,
b. Deprotebsi
T e p q w g b g udang h i 1 demineralki h m u d h dicmpur

dengm larutan NaUH 4 N teknis 3,5 % dengan perbandingan antara pelarut
d m serbuk c a n g h g udmg ada1;rh 6:l. Sehjjutnya cnmpuran tersebut

dipanaskan dengan uap pada suhu 90 'C selama mu jam kemudian

d i d h g i h dan d k r @ sambil dicuci dengan air sa~pai.pH netrat, Akhir
dari proses ini rnenghasillcan khitin kemudian di kehgkm padEl suhu 80 C
'

s e l m 24 jam.
c. Deasetki Khitin menjadi Khitossm

Senyawa khitosan dapat diperoleh dari Win denlgan cara menambah

larutan sodium hidroksida (NaOH) pkat 50 % dengan perbandhgan antara
plarut dengm Bchitin t0:1. Cmpuran tersebut kemudian dipanaskan pada

suhu 1 4 0 ' ~selama 90 mnit, d i d i n g h dm d k r k g m b i l dicuci denyan
cara d h m

sampai pH nard. Hasil akhk dari proses ini disebut khitosan,

kemudian dik-

dalam oven bersuhu 70 OC selarna 24 jam. S e m a

s k W proses pembuatan khitosau dapat dilihat pada Gambar 8.

Gambar 8. Diagnrm Alir Proses Pembuaten Khitin dan Kbitosan dari
Caogkrmg Udang W i u

2. Analisis Mxltu Khitosan

a. Rendemen

Rendemen khitosan ymg dihwilkm dihitung berdasarkan perbmdhgan
antarst &rat k h i t o w dengan berat khitin. Untuk meghitung rendemen tersebut

dapat digunakan rwnus scbagai berikut :

b, Kadar Air
b d a r air ditentukm degan cara mngerhgksn dua g

r khitosan
~ ~

denyan m e n g g u n h oven pada suhu 105 k sampai berat konstan (AOAC
1984). Untuk menghitung kadar air tersebut &pat diguIlakan rumus sebagai

hrikut:
Bern
awal - Berat a k k W ~ f=: i
Berat awal

oo %

c. Ka&ar Abu
Kadar abu ditentlnkan dengan c i a mengabukan d w

khitasan

&dam tanur pada suhu 600 'C s e h tiga jam (AOAC 1984). Untuk
menghitung ka&

abu ad&

sebagai krikut :

d. Derajat Deasetki

Spektrum hfm rnerah khitosan dimlisis deqm menggumkan
spktrofatameter &a

merah XR 408. Frekuensi y q digunakan berkisar

mtara 4000*'cm sampai dengan 400"'cm. Mmunrt

Moore dart Robrt (1 980)

h A r b (19911, derajat deasetiIasi khitosan dintukan dexy;an

diacu d

metode "k
Ii". Film khitosan yang dihasW deqm melaruth dm
gram khitam dalam lamtan asam asetat dm pisen. Larutan dikeringkm
pa& sufiu kamar di atttas glass plate kemudian ditamtrafr sodium hidroksida 1

N

dm untuk menetralkamya dicuci dengan air krsh (Mima ef ad. 1983).

P w a k terthggi Qiukur dari gwk dasar ymg dipilih a u k mnentdcnn nilai
absorbansi yang dihitwg menggunakan rumus:

Po

A = Lug-

P

E>irnana:
P -jar& antara garis dasar d m pwlcak

-

Po jarak.m

a garis dasar dengan garis sjnggung

3, Pembuatan Cantoh Uji Sifat Rsis dan Mekanis

Contab uji dibuat dari sortimen kayu sengun ymg berukwan 300 cm x 5 crn
x 5 cm

yang bebas cacat i t P a m kondisi kering u d m , Ukuran contoh trji sifat fisis

dm mekmis k
ap dibuat krdasarkm standar BS 373 ( 1 957)

d m ASTM D- 143

( 1 9 7 7 , sebgai berikut:
a, Kadar air dan kernpatan

: 2 cmx2cmx 2

b, Penyusutan dan penyerapan air

: 5 crnx5cmx 0,5cm

c, Retensi dan paetrasi

: 5 crnx5crnxl6

cm

d, Kekerasm

: 2 cmx2cmx 6

crn

e. K e k a k w dan keteguhan Ientur

: 2 cmx2cmx30

cm

E Keteguhan t e h sejajar %rat

: 2 crnx2cmx 5

cm

tegak furus =rat:

g. K e t e g W t&

h. Keteguhan rekat

cm

: 2 cm x 2 crn x 5 cm (&wan W)
:2,5crnx5cmx5cm(ukufan~j

Wntuk cantoh uji keteg-

eaik dm keteguhan rekat dari &wan d ~ a r

dibexltuk: lagi sesuai dengn standar, Setelah contah uji kete,uhrux rekat dibuat
kemudian p

m

b kayu tersebut d&buri perekat Pa& YinyI Acefate (PVAc)

se'banyak 1,65 gram per sunpel dm sebjutnya &empa dingin dengan tekanan
t 0 bar

seiarxla

20 menit, setelah itu dikondisikan selama 14 fiari dm dibuat contoh

uji. Sehgkan cantab uji keteguhm truik d i b t dari sampel yang

kduriur

2

cm x 2 crn x 5 cm d i i ujmg pmgkhya dibuat takikan. Untuk, jelasnya

bebrapa bent& d m ukuran contoh uji sifat fisis d m rneksuris d i i j h pada
G m k 9 dm 10.

Gambar 9. Bents& dan Uhnan Beberapa Contoh Uji S i Fbk dan
MeLanis, Contoh uji te