laporan hasil penelitian oleh: fatriani, s.hut, mp fakultas

LAPORAN HASIL PENELITIAN

Oleh:

Fatriani, S.Hut, MP

FAKULTAS KEHUTANAN

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL HUTAN UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

2009

STRUKTUR ANATOMI SERAT PELEPAH DAN TANDAN KOSONG NIPAH

(Nypa fruticans Wurb) SEBAGAI ALTERNATIF BAHAN BAKU PULP DAN

KERTAS DARI DESA PENYOLONGAN, KABUPATEN TANAH BUMBU,

KALIMANTAN SELATAN

PRAKATA

Dengan memanjatkan Puji dan Syukur ke Hadirat Tuhan Yang Maha

Kuasa atas berkat Rahmat dan HidayahNya jualah maka pelaksanaan dan

penyusunan laporan penelitian dengan judul “Struktur Anatomi Serat Pelepah

dan Tandan Kosong Nipah (Nypa fruticans Wurb) Sebagai Alternatif Bahan Baku

Pulp dan Kertas dari desa Penyolongan, Kabupaten Tanah Bumbu, Kalimantan

Selatan” ini dapat diselesaikam

Penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Lembaga Penelitian Universitas Lambung Mangkurat yang telah

memberikan kesempatan kepada Peneliti untuk melaksanakan

Kegiatan Tridharma Perguruan Tinggi.

2. Dekan Fakultas Kehutanan dan Ketua Jurusan Teknologi Hasil Hutan

yang telah memberikan dukungan sehingga dapat melaksanakan

penelitian ini.

3. Semua fihak yang membantu dalam pelaksanaan penelitian

Semoga laporam Penelitian ini bermanfaat dalam menambah

wawasan khususnya tentang pemanfaatan sumber daya alam sehingga

sumber daya alam tersebut dapat dimanfaatkan secara optimal.

Banjarbaru, Mei 2009

P e n u l I s

H|llIAN PEIGEB NAT'

sh*id A..ldl S.nil P€LIEh d.n T€nd€n K@ngNimh (,\tt rh,ta@vl,lrtt)S€06@ AndE raaha6.tu Pulp d.n |/tti6 rt d rt* Per'tokng*,lcblc.Gn T.Eh Bufrbu. r€|imda. Selalan

K.hul.n.n/Jutu .n T6knolog l HEel HulahJli. A.Yml KM 36, Brnjalbrru(051 1) ,1772200 / (0511) 4?72290Kmp Sory. K€.€na Srok C1, Ba.larbatuoa524a2gt21a

2,

3.

D€E PdFL.ge, T.n.h Amb!, Kalsd

B.nt€rb€tu Mei 2009

NlP. r€€€02231S93022@1

6ffi6 t t-c!

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONALUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

FAKULTAS KEHUTANAN

Nomor ff H8.124KP|2OOS

Yang b.nanda tangan di bdah inil

O6ng.n ini m@bod iuoas k.pada :

104900111975031001P.mblm tl.mr M.dya,lv-c

Fakurs Kehdanan Univdii.E kBbnq

F6kulta3 Kehubn.n Unive6itas L.mbng

: O@ Ponrclmg.n, Ta€h Aumbr.r Molakukan Pengrmbilan *mpl€ Nipah

D.m'L.n sd rues D'nd In d'k lg4€n untuk d.krmkF :€6.s!irun. mdiny.

{"ffi09111975031001

DAFTAR ISI

Halaman

PRAKATA ...................................................................................... i

DAFTAR ISI …………………………………………………………… ii

DAFTAR TABEL ........................................................................... iii

I PENDAHULUAN ........................................................................... 1

II. TINJAUAN PUSTAKA ..........………………………………………… 3

A. Anatomi Kayu …………………………………………………… . 3

B. Syarat Bahan Baku Pulp dan Kertas ....................................... 4

C. Tumbuhan Nipah (Nypa fructicans Wurb) .............................. 5

D. Maserasi ................................................................................ 10

III. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN ....................................... 11

A. Tujuan Penelitian .................................................................... 11

B. Manfaat Penelitian ................................................................ 11

IV. METODE PENELITIAN……………………………………..... ....... 12

A. Tempat dan Wakru . ............ …………………………………… 12

B. Bahan dan Peralatan ..…………………………………………… 12

C. Prosedur Penelitian …………………………………….................. 12

V. HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 15

A. Hasil ....................................................................................... 15

B. Pembahasan ........................................................................... 16

VI. KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 23

A. Kesimpulan ............................................................................ 23

B. Saran ..................................................................................... 24

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................ 25

DAFTAR TABEL

Nomor Halaman

1 Persyaratan dan nilai turunan serat kayu sebagai bahan baku Pulp dan kertas …… …………………………... ........................ 5 2. Rerata dimensi serat pelepah Nipah ....................................... 14 3. Dimensi serat pelepah Nipah setelah dikalibrasi dengan faktor koreksi alat ……….………………................................. 14 4. Rerata dimensi serat tandan kosong Nipah ............................ 15 5 Dimensi serat tandan kosong Nipah setelah dikalibrasi Dengan faktor koreksi alat ……………................................. 16

I. PENDAHULUAN

Kebutuhan akan bahan baku pulp dan kertas setiap tahun selalu

meningkat, untuk memenuhi bahan baku tersebut telah dilaksanakan

program pembangunan Hutan Tanaman Industri, namun demikian hal ini

belum mampui sepenuhnya menjamin dipenuhinya kebutuhan bahan baku

tersebut, khususnya ketersediaan dan kontinuitasnya. Sehubungan dengan

hal tersebut di atas maka untuk memenuhi permintaan akan kertas perlu

dicari solusi yang kiranya dapat menanggulangi masalah tersebut, antara lain

dengan mencari sumber-sumber tanaman baru yang cukup mempunyai

kandungan selulosa atau unsur-unsur yang dapat diolah menjadi alternatif

bahan baku dalam pembuatan kertas, terutama yang berasal dari hasil

hutan non kayu.

Kebutuhan akan bahan kertas bagi Indonesia terutama dipenuhi oleh

bahan-bahan yang telah dibudidayakan seperti Pinus, bahan baku tersebut

tentunya suatu saat nanti pasti akan berkurang, sehubungan dengan hal

tersebut untuk memenuhi permintaan akan kertas dicari solusi-solusi yang

dapat menanggulangi masalah tersebut, yaitu dengan mencari sumber-

sumber tanaman baru yang cukup mempunyai kandungan unsur-unsur yang

dapat diolah menjadi alternatif bahan baku dalam pembuatan kertas,

sehingga hasil hutan non kayu dapat dimanfaatkan secara optimal.

Salah satu usaha tersebut adalah dengan penggunaan pelepah dan

tandan kosong tumbuhan nipah. Bagian pelepah dan tandan kosong ini

dianggap paling penting dalam penganekaragaman bahan baku pulp dan

kertas. Pelepah dan tandan kosong nipah mengandung selulosa yang dapat

2

dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan pulp (Rachman dan Sudarto,

1991).

Pemanfaatan Nipah selama ini hanya pada daun untuk bahan

pembuatan atap, oleh karena itu perlu adanya pemanfaatan pelepah dan

tandan kosong sebagai alternatif bahan baku pulp dan kertas. Saat ini

mungkin belum ada masyarakat yang memanfaatkan pelepah dan tandan

kosong tumbuhan Nipah tersebut, oleh karena itu perlu dilakukan pengkajian

tentang anatomi dari pelepah dan tandan kosong sehingga bisa

dimanfaatkan sebagai bahan baku pulp dan kertas.

Di Kalimantan Selatan penyebaran nipah terdapat di Kab. Pulau Laut,

Kab. Tanah Bumbu, kab. Tanah Laut. Kab Hulu Sungai Selatan, Hulu Sungai

Tengah. Potensi nipah yang besar belum dimanfaatkan secara optimal,

padahal hampir semua bagian dari tumbuhan ini bisa di manfaatkan,

Menurut kasmudjo (1989), informasi struktur anatomi sangat penting

untuk melihat apakah kayu/tumbuhan tersebut cocok untuk bahan baku pulp

dan kertas. Informasi struktur anatomi kayu tersebut adalah informasi

mengenai dimensi serat kayu yaitu ukuran panjang serat, diameter serat dan

tebal dinding serat.

Berdasarkan hal inilah maka penelitian mengenai masalah tersebut

perlu dan bermanfaat dilakukan, yang mana dari hasil penelitian ini akan

diperoleh data dasar atau data acuan untuk menentukan apakah tumbuhan

tersebut cocok untuk bahan baku pulp dan kertas.

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Anatomi Kayu

Serat/fiber menurut Fahn (1994) adalah suatu sel-sel panjang dan

sempit dengan ujung tiru-tiru sel kadang-kadang bercabang. Menurut

Loveless (1991) pengertian serat adalah sel-sel yang panjang, sempit

berujung runcing.

1. Panjang serat

Panjang serat berpengaruh pada kekuatan sobek, kekuatan jebol,

lipat dan tarik. Semakin panjang serat kayu maka semakin baik untuk bahan

baku pulp dan kertas karena serat yang panjang dapat memberikan

kekuatan sobek yang tinggi dan juga memberikan kekuatan jebol, lipat dan

tarik yang tinggi (Hendarto, 1976). Panjang serat juga erat hubungannya

dengan kekuatan kertas yang dihasilkan juga berpengaruh pada

kemudahan-kemudahan dalam pencucian dan penyaringan pulp.

Walaupun serat yang panjang akan menghasilkan kertas yang kuat

dan baik tetapi diameter dan tebal dinding mempunyai hubungan satu sama

lain yang kompleks.

Panjang serat pelepah nipah (Seliati, 2007) adalah 1826,3330 mikron dan

tandang kosong adalah 1293,7330 mikron

2. Diameter serat

Diameter serat mempengruhi kekuataan pulp pada saat pencucian,

penyaringan, pembentukan lembaran, ikatan antar serat, kekuatan serat dan

mobilitasnya. Serat berdiameter kecil dan berdinding tipis lebih baik bagi

pembentukan lembaran maupun bagi kekuatan kertas (Soenardi, 1976).

4

Secara umum serat berdiameter lebih kecil lebih mudah dijadikan bahan

kertas yang tipis dengan kekuatan yang baik. Semakin tipis dinding serat

semakin baik untuk digunakan sebagai bahan baku pulp. Diameter serat

pelepah (Seliati, 2007) adalah 558,6363 mikron, tandan kosong adalah

426,3636 mikron.

3. Tebal dinding serat

Tebal dinding serat mempengaruhi rendemen pulp dan kertas, bentuk

lembaran kertas yang dihasilkan, kekuatan sobek, keadaan permukaan

kertas, kadang-kadang kekuatan jebol, tarik dan lipat dari kertas yang

diperoleh.

4. Struktur anatomi lainnya

Struktur anatomi lainnya yang sangat menentukan baik tidaknya

digunakan untuk pembuatan pulp dan kertas adalah perhitungan nilai

turunan serat yang meliputi runkel ratio (perbandingan runkel), felting power

(kekuatan tekan), muhlstpeh ratio (perbandingan muhlstpeh), flexibility ratio

(perbandingan flexibilitas), coefficient of rigidity (koefisien kekakuan).

Persyaratan dan nilai turunan serat dapat menentukan kualita serat tersebut

sehingga dapat dijadikan acuan bahan baku pulp, hal ini disajikan pada tabel

berikut.

B. Syarat Bahan Baku Pulp dan Kertas

Bahan baku utama pulp dan kertas adalah kayu. Menurut Theo dkk

(2005) sangat banyak jenis kayu yang dapat digunakan sebagai bahan baku

pul dan kertas, baik dari jenis kayu daun lebar maupun daun jarum yang

berasal dari hutan alam maupun tanaman.

5

Kayu sebagai bahan baku pulp dan kertas mempunyai sarat-syarat

tertentu. Soenardi (1976), menyatakan bahwa syarat utama kayu sebagai

bahan baku kertas adalah kayu tersebut harus mengandung banyak serat.

Kasmudjo (1989), mengemukakan bahwa informasi struktur anatomi

sangat penting untuk melihat apakah kayu tersebut cocok untuk bahan baku

pulp dan kertas. Informasi tersebut adalah mengenai dimensi serat kayu

(ukuran panjang serat, diameter serat dan tebal dinding serat).

Tabel 1. Persyaratan dan nilai turunan serat kayu sebagai bahan baku pulp dan kertas

N a m a Kelas I

Syarat nilai Kelas II

Syarat nilai Kelas III

Syarat nilai Kelas IV

Syarat nilai Fiber lenght >2.200 100 1.600-2.200 75 900-1.600 50 <900 25

Runkel ratio 0.25 100 0.25–0.50 75 0.50-1.00 50 > 1.00 25

Felting power > 9 100 70 – 90 75 40 – 70 50 < 40 25

Muhlstpeh ratio < 30 100 30 – 60% 75 60 – 80% 50 > 80% 25

Flexibility ratio >0.80 100 0.60–0.80 75 0.40–0.60 50 < 0.40 25

Coefficient of rigidity

<0.10 100 0.10–0.15 75 0.15–0.20 50 > 0.20 25

C. Tumbuhan Nipah (Nypa fructicans Wurb)

1. Sifat Botanis Indonesia sebagai negara yang terletak di daerah tropis memiliki areal

hutan payau yang luas dan banyak ditumbuhi Nipah (Nyfa fruticans Wurmb)

yang tersebar di Kalimantan, Sumatera, Sulawesi, Maluku dan Irian Jaya.

Perkiraan luas hutan dari berbagai ahli memberikan angka yang berlainan.

Johanes (1978) memperkirakan luas hutan Nipah di Indonesia mencakup

seluas 1 juta Ha. Di pihak lain Davis (1986) memberikan angka lebih rendah

yaitu sekitar 700.000 Ha.

6

Pohon Nipah termasuk tumbuhan yang dapat bertahan hidup dalam

kondisi lingkungan apapun. Misalnya, apabila musim kemarau tumbuhan ini

masih dapat mempertahankan kehidupannya di air asin. Dengan

berkembang biak secara vegetatif, Nipah dapat menambah populasinya

hingga berjumlah ratusan pohon. Sehingga tak jarang orang desa menyebut

tempat berkembang biaknya dengan sebutan pulau Nipah.

Buah Nipah (Nyfa fruticans Wurmb) merupakan hasil hutan yang

sifatnya musiman dengan buah yang melimpah setiap musimnya. Nipah

adalah salah satu sumber daya alam Indonesia yang tampak mempunyai

potensi yang besar namun belum dimanfaatkan secara optimal.

Pohon Nipah (Nyfa fruticans Wurmb) dikenal dengan bermacam-

macam nama sesuai dengan nama daerah. Pohon Nipah merupakan pohon

sejenis palam yang mirip dengan pohon Sagu maupun pohon Enau (Aren),

tidak berduri dan tidak berbatang dan tumbuhnya merumpun. Pohon Nipah

pada umumnya hidup di sepanjang rawa-rawa air payau, di muara-muara

sungai juga di daerah pasang surut. Pohon Nipah ini cocok dengan kondisi

tanah masam atau ber-pH rendah.

Daun-daunnya semua timbul pada rimpang mendatar yang terbenam

didalam tanah berlumpur. Tumbuhan ini berdaun sirip tegak yang tingginya

sampai 6 meter dengan ujung yang lancip, ibu tulang daun pada sisi bawah

dengan sisik berbentuk garis, lemas dan berpasangan. Ciri-ciri lain buah ini

mempunyai daun yang lebarnya sekitar 3 – 5 cm dan panjang 3 – 6 cm.

Perbungaannya terletak di ujung batang berupa kumpulan bunga yang

bersatu membentuk sebuah kepala. Tongkol bunga bercabang 2 – 3 kali,

7

dengan banyak pelepah daun tegak berwarna orange. Bunga Nipah tumbuh

vertikal terletak dalam satu pohon, terdiri dari bunga jantan dan bunga

betina, dimana bunga betina berada di tengah dikelilingi dua tangkai bunga

jantan. Bulir jantan dalam jumlah kecil terdapat pada ujung ranting, panjang

lebih kurang 5 cm. Bulir betina satu, bulat peluru, berbentuk bongkol pada

ujung tangkai. Bunga jantan tidak memiliki nektar dan penyerbukannya

dilakukan oleh serangga antara lain semut, lebah madu dan lalat buah.

Tumbuhan Nipah pada umumnya tidak begitu tinggi, mempunyai buah

yang bertandan-tandan dengan berat sekitar 20 – 25 kg dan bersifat

musiman. Masing-masing tandan mempunyai sekitar 40 – 60 buah Nipah

yang kulit luarnya berwarna coklat tua. Buah Nipah ini sifatnya sangat keras

seperti buah kelapa yang terdiri dari sabut, tempurung dan daging buah.

2. Manfaat Nipah

Nipah adalah salah satu jenis sumber daya hutan non kayu yang

hampir seluruh bagian dari tumbuhan ini dapat di manfaatkan kecuali akar

rimpangnya. Bagian-bagian dari Nipah yang dapat dimanfaatkan adalah :

a. Nira

Seperti halnya tumbuhan Aren (Arenga pinnata Merr) dan Kelapa

(Cocos nucifera Linn) dari suku yang sama dengan Nipah, maka Nipah juga

menghasilkan nira yang dapat diolah lebih lanjut menjadi produk yang

bernilai ekonomi tinggi seperti gula, cuka, alkohol dan lain-lain.

Di Ternate dan pulau-pulau di Irian, pohon ini di sadap dan dihasilkan

nira yang manis-manis hambar, tidak sebaik nira Aren pada umumnya yang

di suling menjadi arak. Nira Nipah di Irian Jaya di buat saguer atau tuak

8

Nipah. Sebaliknya di Filipina, Aren tidak begitu besar peranannya, namun

terhadap Nipah sangat besar peranannya sebagai penghasil nira khususnya

dalam pembuatan alkohol (Heyne,1987).

b. Daun

Daun-daun Nipah muda yang belum terbuka disebut pucuk. Di

wilayah barat Nusantara dipakai secara besar-besaran untuk penggulung

rokok. Janurnya (tunas muda) diambil, sesudah sirip daunnya dipotong dan

lidinya dibuang, kemudian kulit bagian bawah beserta daging daunnya

dikoyak dari kulit arinya dengan kedua tangan. Selain dijadikan

pembungkus rokok daun Nipah juga dapat di buat hiasan, pembungkus

makanan tikar pandan/purun, topi hujan serta kerajinan tangan lainnya.

Sedangkan lidinya (tulang daun) dapat dijadikan sapu lidi. Daun Nipah yang

tua produktif untuk atap dan dinding rumah.

c. Pelepah

Pelepah daun Nipah yang muda dapat dipintal menjadi tali untuk

pembuatan jaring ikan. Pelepah Nipah juga dapat digunakan sebagai bahan

baku kayu bakar yang baik, selain itu pelepah daun Nipah juga mengandung

selulosa yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan pulp

(Rachman dan Sudarto, 1991).

Percobaan yang dilakukan di laboratorium Fakultas Teknologi IPB

menunjukkan bahwa pelepah daun Nipah dapat digunakan sebagai bahan

baku partikel yang berkualitas baik karena warnanya yang sangat khas dan

menarik.

9

d. Tandan kosong

Tangkai buah Nipah bila disadap akan menghasilkan nira yang dapat

dijadikan gula. Populasi rumpun nipah antara 2000 – 4000 rumpun, 10

persen diantaranya akan menghasilkan tandan sadapan ( 200 – 400) tandan

sadapan. Mulai dari keluarnya bunga nipah yakni 4 – 5 bulan, tandan nipah

dapat disadap. Pada saat ini pengisian biji sedang aktif, maka apabila

dilakukan penyadapan pasti akan dapat memperoleh jumlah nira yang

maksimal (Rachman dan Sudarto, 1991).

d. Gula merah

Gula merah merupakan produk yang sangat banyak kegunaannya

terutama dibidang makanan dan minuman, pembuatannya hampir di seluruh

wilayah Indonesia. Sumber bahan tanaman pembuat gula yang telah dikenal

antara lain Kelapa, Aren, Siwalan dan Tebu. Nira yang baik untuk diolah

menjadi gula adalah nira yang mempunyai kandungan gula reduksi sekitar

0,16 %, derajat keasaman 6,5 % dan sukrosa 17,7 % (Mahfuz dan

Masyamah, 1990).

e. Buah Daging buah Nipah mempunyai warna putih dan bentuk bulat

bergerigi. Pada buah muda mempunyai rasa dan tekstur yang mirip dengan

kolang-kaling. Dengan demikian buah ini dapat diolah menjadi manisan

basah dan semi basah atau dapat juga dikalengkan/dibotolkan dalam larutan

gula. Pada daging buah yang tua mempunyai tekstur yang keras dan dapat

diolah menjadi tepung dengan proses pengecilan ukuran (pemarutan),

pengeringan dan penggilingan. Tepung Nipah dapat digunakan sebagai

bahan baku dalam pembuatan “dietary foods” (Nuraini, 1989).

10

D. Maserasi

Maserasi adalah proses yang membuat sel-sel kayu terpisah satu

dengan yang lainnya melalui penghancuran lapisan pengikatnya. Dengan

maserasi dapat diperoleh sel-sel kayu yang terlapis satu sama lainnya

sehingga sel-sel tersebut dapat dengan mudah diukur dimensinya seperti

panjang, diameter dan tebal dinding serat.

Proses maserasi yang dapat digunakan dimana dalam penggunaan

metode maserasi ini disesuaikan dengan bahan-bahan dan peralatan yang

tersedia. Beberapa metode yang dapat dilakukan dalam proses maserasi

adalah:

1. Metode Schultze; bahan kimia yang digunakan adalah asam nitrat 65%

dan serbuk potassium clorat.

2. Metode Jeffry; bahan kimia berupa asam nitrat 10%

3. Metode Kisser; menggunakan bahan pelarut perhidrol