sintesis antara

PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN HASIL HUTAN
BADAN PENELITIAN, PENGEMBANGAN DAN INOVASI
KEMENTERIAN LINGKUNGAN HIDUP DAN KEHUTANAN
BOGOR, 2015
SINTESIS ANTARA
RPPI 7
REVITALISASI PEMANFAATAN
HASIL HUTAN PASCA PANEN UNTUK ENERGI,
PANGAN DAN OBAT-OBATAN ALTERNATIF
DARI HUTAN
SINTESIS RENCANA PENELITIAN DAN
PENGEMBANGAN INTEGRATIF (RPPI)
TAHUN 2015
7
REVITALISASI PEMANFAATAN HASIL HUTAN
Koordinator:
Ir. Totok K. Waluyo, MSi.
Sintesis Antara RPPI
KATA PENGANTAR
Sintesis RPPI “Revitalisasi Pemanfaatan Hasil Hutan” merupakan sintesis
antara hasil pelaksanaan kegiatan tahun 2015, memberikan gambaran hasil
kegiatan dalam pencapaian luaran RPPI. Sintesis ini disusun dengan
memperhatikan dokumen RPPI 2015-2019 dan Laporan Hasil Penelitian (LHP)
tahun 2015.
Informasi yang disampaikan dalam sintesis ini, diharapkan dapat
dimanfaatkan sebagai review dan dasar pelaksanaan kegiatan ke depan dan
nantinya dapat diintegrasikan dalam penyusunan sintesis akhir untuk
mencapai luaran RPPI secara komprehensif.
Kami menyampaikan penghargaan dan terimakasih kepada koordinator
RPPI, pembina RPPI, pelaksana kegiatan dan semua pihak terkait yang telah
berkontribusi dalam penyusunan sintesis ini.
Bogor, 2016
Kepala Pusat,
Dr. Ir. Dwi Sudharto, M.Si
NIP 19591117 198603 1 003
iii
Sintesis Antara RPPI
DAFTAR ISI
Halaman
Kata Pengantar ......................................................................................
iii
Daftar Isi ................................................................................................
v
I. PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
Latar Belakang ....................................................................................... 1
II. METODE SINTESIS ................................................................................. 2
Penilaian terhadap kualitas lingkungan pengendalian ......................... 2
III. SINTESIS ................................................................................................ 3
A. Teknologi pengolahan dan pemanfaatan HHBK untuk
3
biomedicine dan biocosmetic ..........................................................
B. Teknologi pengolahan biofuel berbasis kehutanan ........................ 4
C. Teknologi pembuatan dan pemanfaatan nanokarbon ................... 4
D. Informasi bahan penyusunan dan penyempurnaan standar
produk HHBK ................................................................................... 4
IV. PENUTUP ........................................................................................5
v
Sintesis Antara RPPI
I.
PENDAHULUAN
Hasil hutan bukan kayu (HHBK) merupakan hasil/produk hutan selain
kayu. Wickens (1991), HHBK adalah semua barang/bahan yang diambil atau
dipanen selain kayu dari ekosistim alam, hutan tanaman dan digunakan untuk
keperluan rumah tangga atau dipasarkan. Chamberlain et al., (1998) HHBK
adalah produk dari tanaman, bagian tanaman, jamur, dan bahan/barang yang
dipanen dari hutan. Lebih lanjut disebutkan HHBK termasuk jamur, herba,
pohon, dll. Selain itu bagian pohon yang dipanen antara lain kulit, buah, daun,
bahan sadapan, resin, dan lain-lain. FAO (1995) mendefinisikan HHBK adalah
barang (goods) yang dihasilkan dari benda hayati selain kayu yang berasal dari
hutan dan lahan sejenisnya. Menurut Peraturan Menteri Kehutanan No:
P.35/Menhut-II/2007, HHBK adalah hasil hutan hayati baik nabati maupun
hewani beserta produk turunannya dan budidaya kecuali kayu yang berasal
dari hutan.
Paradigma baru sektor kehutanan memandang sumber daya hutan
mempunyai potensi multi fungsi yang dapat memberikan manfaat ekonomi,
lingkungan dan sosial bagi kesejahteraan manusia, sumber daya hutan juga
bersifat multi guna dan multi kepentingan serta pemanfaatannya diarahkan
untuk mewujudkan sebesar-besarnya kemakmuran rakyat. Manfaat tersebut
bukan hanya berasal dari hasil hutan kayu yang hanya memberikan sumbangan
20%, melainkan juga manfaat hasil hutan bukan kayu (HHBK) dann jasa
lingkungan yang memberikan sumbangan 80%, namun hingga saat ini potensi
HHBK tersebut belum dapat dimanfaatkan secara optimal (Permenhut, 2009).
Pemanfaatan HHBK yang belum optimal tersebut disebabkan oleh pengelolaan
HHBK yang belum optimal yang mempunyai sebab dan akibat yang dapat
digambarkan dalam bentuk pohon masalah (Gambar 1). Disamping itu HHBK
cukup banyak jenisnya dan beragam bentuknya (resin, getah, daun, kayu, dan
lain-lain) yang telah ditetapkan berdasarkan Permenhut No: P.35/MenhutII/2007, yaitu terdapat 9 kelompok yang terdiri dari 557 spesies tumbuhan dan
hewan.
Selama ini HHBK hampir tidak tersentuh dalam kegiatan kehutanan yang
mana masih mengandalkan hasil hutan kayu baik dari hutan alam maupun
hutan tanaman. Padahal potensi pemanfaatan yang bernilai ekonomis sangat
besar yang perlu digali dan pengelolaannya perlu dioptimalkan (Suharisno,
2009). Pemanfaatan HHBK pada umumnya masih bersifat tradisional dan
masih menghadapi banyak kendala pengembangannya baaik aspek budidaya,
skala ekonomi, penanganan pasca panen, pengolahan, kualitas produk, dan
lain-lain.
Produk HHBK pada umumnya masih dalam bentuk bahan baku (raw
materials) seperti resin, daun kering, getah, serpihan atau kayu utuh, akar,
buah, dan lain-lain. Tanaman hutan banyak yang bermanfaat sebagai obat.
1
Sintesis Antara RPPI
Heyne (1987), menyebutkan bahwa ada + 1040 jenis tanaman hutan yang
bermanfaat obat di Indonesia. Hidayat dan Hardiansyah (2012), melaporkan
bahwa di PT. Sari Bumi Kusuma camp Tontang Kabupaten Sintang Kalimantan
Barat terdapat 42 jenis tumbuhan obat, Kissinger et al. (2013), melaporkan
bahwa di hutan kerangas Desa Guntung Ujung Kabupaten Banjar Kalimantan
Selatan terdapat 36 jenir tumbuhan obat.
Informasi tersebut di atas berupa manfaat tumbuhan sebagai obat
hanya berdasarkan etnobotani saja tanpa diketahui bioaktif yang terkandung
didalamnya. Dengan diketahuinya bahan aktif tersebut diharapkan akan
mudah pemanfaatannya, baik untuk biomedicine dan biocosmetic.
Pemanfaatan HHBK sebagai bahan baku energi terbarukan masih sangat
terbatas seperti buah jarak, nyamplung, kemiri sunan malapari. Sebagai
contoh, teknologi pembuatan biodiesel dari kemiri sunan sudah ada dan
dilaporkan oleh Hendra (2014), biooil berbahan lignoselulosa Wibowo (2013).
Untuk itu diharapkan adanya potensi lain dari HHBK yang berguna sebagai
bahan baku energi terbarukan berupa bioethanol, biomethanol dan bio-oil.
Teknologi nano sudah ada sejak tahun 1970an dan terus berkembang
hingga saat ini antara lain berupa teknologi nanocomposites, nanofibers,
nanocarbon, nanotubes, dan lain-lain (Lacaze, 2013). Salah satu produk HHBK
yang sudah ada dan cukup dikenal oleh masyarakat adalah arang (carbon).
Pemanfaatan arang terus berkembang hingga saat ini dengan menggunakan
teknologi nano untuk berbagai kegunaan. Pari et al. (2013), telah melaporkan
hasil karakterisasi struktur nano karbon dari lignoselulosa yang dapat
meningkatkan sifat-sifat karbon sehingga kemungkinan dapat digunakan untuk
manfaat lain seperti pemanfaatan dalam bidang kesehatan. Standar mutu
produk HHBK di Indonesia belum cukup tersedia, kalaupun ada standar
tersebut sudah lama dan perlu dikaji ulang setiap 5 tahun sekali. Misalnya
standar mutu gambir (SNI 01-3391-2000 Gambir) diterbitkan tahun 2000,
hingga saat ini belum dikaji ulang. Mutu produk-produk HHBK dan turunannya
diharapkan mempunyai standar mutu sehingga produk HHBK berkualitas dan
seragam yang pada akhirnya dapat bersaing di pasar global.
II. METODE SINTESIS
Sintesis RPPI 7 dilakukan dengan metode sistesis terfokus berdasarkan
hasil kegiatan penelitian yang menjadi cakupan RPPI dan berdasarkan literatur
review. Sintesis RPPI disajikan dengan pendekatan sintesis berdasarkan luaran
RPPI.
2
Sintesis Antara RPPI
III. SINTESIS
RPPI 7 akan menghasilkan 4 luaran, yang akan dicapai melalui
serangkaian kegiatan penelitian yang dilaksanakan oleh P3HH dan UPT.
A. Teknologi pengolahan dan pemanfaatan HHBK untuk biomedicine dan
biocosmetic
Berdasarkan hasil penelitian bahwa skrining fitokimia 10 jenis tumbuhan
hutan yang berpotensi sebagai obat terdapat 7 jenis berpotensi sebagai
antibakteri, antivirus, antiimflamasi, antialergi, antikanker dan antioksidan
yaitu Cananga odorata (Lam) Hook.f. & Thomson; Ziziphus horsfieldii Miq.;
Vitex pinnata L.; Dillenia excelsa (Jack) Martelli ex Gilg.; Mitragyna speciosa
(Korth.) Havil.; Tristaniopsis obovata (Benn.) Peter G. Wilson & J.T. Waterh.
dan Eurycoma longifolia Jack.
Terdapat 5 jenis tumbuhan yang berpotensi sebagai antiimflamasi,
hepatoprotektif, analgesik dan antimikroba yaitu Cananga odorata (Lam)
Hook.f. & Thomson.; Fibraurea tinctoria Lour.; Dillenia excelsa (Jack) Martelli
ex Gilg.; Tristaniopsis obovata (Benn.) Peter G. Wilson & J.T. Waterh. dan
Eurycoma longifolia Jack.
Hasil uji toksisitas terhadap larva udang, ke sepuluh tumbuhan
berpotensi sebagai antikanker. Untuk getah jelutung sifat fisiko-kimia getah
jelutung mengandung kadar air 73,10%; kadar abu 0,27%; kadar kotoran
0,24%; kadar nitrogen 0,06% dan kadar resin 81,35%. Getah jelutung
mengandung protein cukup kecil sekitar 0,38% sehingga getah tidak
menimbulkan aroma bau/busuk. Komposisi senyawa resin yang terkandung
dalam getah jelutung adalah hexadecanoic acid, methyl ester; cinnamic acid;
benzyl cinnamate; trans cinnamic acid; phenylacrylic acid trans-cinnamic acid;
ISOBUTYLCINNAMMATE dan taraxasterol. Senyawa taraxasterol dapat
digunakan sebagai bahan biomedicine yang bermanfaat sebagai antiimflamasi.
Untuk jenis gaharu bahwa Ekstraksi resin gaharu dengan alat soxhlet
menghasilkan rendemen ekstrak resin lebih tinggi dibanding dengan metode
maserasi. Pelarut metanol untuk mengekstrak resin gaharu menghasilkan
rendemen tertinggi dibanding pelarut aseton, khloroform dan heksana. Gaharu
kualitas kamedangan, kamedangan II hasil budidaya dan kamedangan alam
mengandung senyawa seskuiterpena yang sebagian besar masih berupa
turunannya. Semua gaharu tidak mengandung senyawa turunan khromon, di
mana senyawa tersebut merupakaan salah satu senyawa penciri gaharu selain
senyawa seskuiterpena. Senyawa seskuiterpena dapat digunakan sebagai
bahan biomediciine yang bermanfaat sebagai antibakteri, antivirus, abat batuk
dan antikanker.
3
Sintesis Antara RPPI
Jenis kemenyan mempunyai sifat-sifat kadar asam balsamat/sinamat
yang merupakan komponen utama kadarnya di bawah 20% sehingga termasuk
mutu C (terendah) berdasarkan klasifikasi SNI 7940-2013 kemenyan.
Ekstraksi kemenyan dengan menggunakan pelarut metanol menghasilkan rendemen tertinggi dibandingkan pelarut aseton, khloroform dan heksana.
Komponen kimia kemenyan didominasi senyawa-senyawa cinnamic acid,
benzoic acid, trans cinnamic acid, benzyl cinnammate, vanillin, cinnamyl
cinnamate. Senyawa vanillin dapat digunakan sebagai bahan biocosmetic
berupa parfum.
B. Teknologi pengolahan biofuel berbasis kehutanan
Pembuatan bio-oil dari tandan kosong kelapa sawit diperoleh sifat fisiko
kimia bio-oil yang didominasi oleh asam-asam terutama asam asetat, fenol dan
benzene atau toluen serta terdapat beberapa senyawa golongan hidrokarbon
alkena seperti hexadecene dan hidrokarbon aromatik naphthalen.
Penambahan 6% katalis Ni/NZA terhadap sampel tandan kosong sawit
memberikan hasil optimal yaitu yaitu rendemen liquid 30,27%, pH 2,94, berat
jenis 1,068 g/cm3, viskositas 44 cSt, nilai kalor 29,38 MJ/kg, dan kemampunya
menyala pada 3 detik (kategori sedang). Upgrading bio-oil menggunakan
katalis Ni/NZA memberikan sifat fisiko kimia yang optimal yaitu;rendemen
liquid26,01%, rendemen bahan bakar 10,01%, pH 3,64, berat jenis 0,893,
viscositas 2,7 cSt, nilai kalor 33,06 MJ/kg dan kemampuan menyala pada 1
detik (kategoricepat). Hasil GCMS menunjukkan penambahan katalis Ni/NZA
teridentifikasi 113 senyawa, diantaranya adalah golongan hidrokarbon alkana
yaitu heptane (C8H18) 1,4%, decane (C10H22) 2,92%, udecane (C11H24) 4,21%,
tridecane (C13H28) 6,69%, dodecane (C12H26) 3,85%, tetradecane (C14H30)
10,72%, oktadekane (C18H38) 4,46%, hexadecane (C16H34) 0,67%.
C. Teknologi pembuatan dan pemanfaatan nanokarbon
Penelitian akan dilaksanakan pada tahun 2017.
D. Informasi bahan penyusunan dan penyempurnaan standar produk HHBK
Pada penelitian teknik pengolahan HHBK sebagai bahan pangan,
disimpulkan bahwa penambahan natrium bisulfit pada tepung porang dapat
meningkatkan derajat putih tepung porang Kediri sebesar 10,36% dan porang
Nganjuk 6,59%. Pencucian bertingkat dengan etanol pada tepung porang asal
Nganjuk dapat meningkatkan kadar glukomanan dari 12,86 menjadi 38,11%.
Sedangkan tepung porang asal Kediri, tidak terlihat peningkatan kadar
glukomanan setelah perlakuan dilakukan. Kandungan glukomanan dari kedua
lokasi porang yang diteliti tidak berbeda dengan kandungan glukomanan dari
4
Sintesis Antara RPPI
yang dihasilkan dari pabrik pengolahan tepung porang. Kandungan Fe dan Ca
tepung porang sebelum dan setelah perlakuan tidak jauh berbeda, sehingga
proses pencucian dengan etanol tidak akan mengurangi kadar zat besi dan
kalsium dari tepung porang. Komponen kimia utama porang asal Nganjuk
adalah 1,6-ANHYDRO-BETA-D-GLUCOPYRANOSE; 1,2,3,4-Cyclopentanetetrol,
(1.alpha., 2.beta., 3.beta., 4.alpha.); Cyclopropyl carbinol; Acetic acid (CAS)
Ethylic acid dan Hexadecanoic acid. Komponen kimia utama porang asal Kediri
adalah Nonanal (CAS) n-Nonanal; vinyl butyl sulfide; 2-Furanmethanol (CAS)
Furfuryl alcohol; 2H-Pyran, Hexadecanoic acid dan Octadecanoic acid.
IV. PENUTUP
HHBK dapat diolah dan ditingkatkan nilai tambahnya untuk mendukung
diversifikasi produk hasil hutan. Potensi tumbuhan terkait kegunaannya untuk
kosmetik dan medicine sangat strategis untuk mendukung industri farmasi dan
kosmetik untuk mengurangi penggunaan bahan kimia.
5
Sintesis Antara RPPI
Proses pengambilan sampel kulit kayu
Kamedangan budidaya
(KB1)
Kamedangan II budidaya
(KB2)
Kamedangan alam (KA1)
Gaharu kamedangan (budidaya dan alam)
6
Sintesis Antara RPPI
(A)
(B)
(A). Bulbil Porang usia 2 bulan dan (B) Umbi porang (umbi generatif)
(Sumber : Pusat Litbang Porang, 2013)
Umbi Porang
Alat ukur derajat putih
(Precise color reader WR-10)
Proses pengolahan chip porang (A) Kediri dan (B) Nganjuk
7
Sintesis Antara RPPI
Foto reaktor alat pembuat metanol kap. 5 kg
Foto bahan serbuk kayu Akasia mangium
Foto bahan solven (asap cair)
8
Sintesis Antara RPPI
Foto persiapan sampel yang akan di proses
Foto pemasukan bahan baku dan proses pengamatan
Foto bio-metanol dari Acacia mangium
9
Sintesis Antara RPPI
Foto uji bakar biometanol
Selulosa, hemiselulosa dan lignin di dalam tanaman
Uji daya nyala
10
Sintesis Antara RPPI
Tandan kosong kelapa sawit
Proses aktivasi zeolit
Proses pengembanan nikel pada zeolit teraktivasi (NZA)
11
Sintesis Antara RPPI
Proses pengecilan ukuran tandan kosong sawit
Proses pejemuran tandan kosong sawit
Proses sortasi ukuran serbuk tandan kosong sawit
12
Sintesis Antara RPPI
Proses pembuatan bio-oil pada suhu 550oC
Reaktor mini hidrorengkah
Sampel crude bio-oil dan upgrading bio-oil untuk analisis
13
PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN HASIL HUTAN
Jl. Gunung Batu 5 Bogor
Telp./Fax (0251) 8633378/8633413
www.pustekolah.org