## Kelarutan Lignin Kayu Sengon dan Leda dalam Ekstraksi Alkali
(Lignin dissolution of sengon and leda woods during alkali extraction)
1* 2 1
Deded Sarip Nawawi , Adesna Fatrawana , & Wasrin Syaﬁi
1 Divisi Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan dan Lingkungan Institut Pertanian Bogor, Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 Indonesia 2 Program Studi Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Khairun, Jl. Gambesi Ternate Maluku Utara * Email: dsnawawi@apps.ipb.ac.id ABSTRACT INTISARI HASIL PENELITIAN

## KATA KUNCI
Lignin, ekstraksi alkali, ikatan β -O-4, nisbah erythro/threo
The dissolution of wood lignin in the alkali solution was analyzed for two  fast  growing  species,  sengon  (Paraserianthes  falcataria)  and leda  (Eucalyptus  deglupta).    Wood  samples  were  extracted  in  1% sodium hydroxide solution in cold and hot temperatures for 24 and 1 h,  respectively.  Extractable  substances  content,  permanganate consumption (expressed as assumed lignin content) were analyzed from  the  ﬁltrates;  lignin  content  and  diastereomeric  of β -O-4 structure  were  analyzed  from  the  wood  residue  after  alkali extraction. The extracted substances from both woods in hot alkali were higher than in cold alkali solution, although the time of cold alkali  extraction  was  much  longer  that  hot  alkali  extraction. Assumed lignin content in the extract was quite high in both samples which were 34.4-42.9% and 35.5-39.8% including 2,15-2,29% and 1,04- 1,32% of lignin for cold and hot alkali extraction, respectively. The changes  in  stereo  isomeric  form,  erythro  and  threo,  of β -O-4 structure  of  lignin  in  wood  residue  indicated  that  partial depolimerization of lignin developed during alkali treatment.
Jenis  kayu cepat  tumbuh, sengon  ( Paraserianthes  falcataria) dan leda (Eucalyptus  deglupta) dianalisis  kelarutan  ligninnya  dalam larutan  alkali.  Sampel  kayu  diekstraksi  dalam  larutan  sodium hidroksida 1% pada kondisi suhu ruang dan suhu didih air masing- masing selama  1 dan  24  jam.  Kadar ekstraktif terlarut,  konsumsi permanganat (dinyatakan sebagai asumsi lignin terlarut) dianalisis dari ﬁltrat, dan kadar lignin serta struktur diastereomer ikatan β -O- 4  dianalisis  dari  residu  sampel  setelah  ekstraksi.  Kadar  ekstrak terlarut alkali panas lebih tinggi dibandingkan dengan alkali dingin, walaupun dengan waktu lebih singkat. Asumsi kadar lignin dalam ekstrak kedua jenis kayu cukup tinggi berkisar 34,4-42,9% untuk ekstraksi alkali dingin dan 35,5-39,8% untuk ekstraksi alkali panas, termasuk  di  dalamnya  lignin  sebesar  2,15-2,29%  dan  1,04-1,32%.. Perubahan  nisbah  stereoisomer erythro terhadap threo struktur ikatan β - O -4  dari  residu  mengindikasikan  terjadinya depolimerisasi parsial pada ikatan eter polimer lignin.
Diajukan ( submitted ): 27 Februari 2020 Diperbaiki ( revised ): 27 Januari 2021 Diterima ( accepted ): 3 Maret 2021

## KEYWORD
Lignin, alkali extraction , β -O-4 linkage, erythro/threo ratio, fast growing species

## Pendahuluan
Lignin  adalah  polimer  kompleks  komponen dinding  sel  tumbuhan  yang  bersama  holoselulosa merupakan  komponen  penting  dalam  mendukung sifat  kimia  dan  mekanis  dinding  sel  kayu.  Polimer lignin  disusun  dari  unit  monomer  fenilpropana; p - hidroksifenil, guaiasil dan siringil. Lignin kayu daun lebar  disusun  oleh  unit  guaiasil  dan  siringil  dan disebut  dengan  lignin  siringil-guaiasil,  sedangkan lignin kayu daun jarum memiliki tipe lignin guaiasil yang terutama disusun oleh unit guaiasil dan sedikit p -hidroksifenil (Sjostrom 1991; Dence 1992). Polimer lignin dibentuk melalui berbagai tipe ikatan dan yang umum ditemukan adalah ikatan β -O-4 (arylglicerol- β -aryl  ether), β -5  (phenylcoumaran), β-β , β -1 (diarylpropane),  5-5  (biphenyl)  and  5-O-4  (diaryl ether). Dari banyak tipe ikatan lignin, struktur ikatan yang paling dominan adalah arylglycerol β -aryl ether (Adler 1977; Nawawi et al. 2017).
Kadar dan struktur alami lignin merupakan aspek penting dalam kaitannya dengan konversi biomassa menjadi pulp, serat, bahan kimia, dan energi. Dalam konversi kayu menjadi pulp reaksi utamanya adalah deligniﬁkasi, dan kayu dengan proporsi siringil tinggi lebih  mudah  dideligniﬁkasi  (Gonazales-Vila  et  al. 1999;  del  Rio  et  al.  2005).    Hal  ini  terkait  dengan pemutusan  ikatan β -aryl  ether  dalam  siringil  lignin yang  lebih  mudah  dibandingkan  dengan  lignin guaiasil, misalnya dalam kondisi alkali   (Tsutsumi et al.  1995),  sehingga  akan  meningkatkan  laju deligniﬁkasi  dan  menurunkan  konsumsi  alkali (Nawawi et al. 2017). Reaktivitas ikatan β -O-4 dalam lignin  siringil  dipengaruhi  pula  oleh  tingginya proprosi  isomer er ythro yang  lebih  reaktif dibandingkan  dengan  struktur  isomer threo β -O-4 (Shimizu et al. 2012).
Perlakuan alkali adalah salah satu perlakuan yang banyak dilakukan pada pengolahan kayu antara lain
d a l a m  p e m b u a t a n  p ro d u k  p u l p,   b i o e t a n o l , peningkatan  mutu  komposit  kayu,  dan  penyiapan produk nanoselulosa. Perlakuan alkali bersuhu tinggi dalam  proses  pembuatan  pulp  alkali  terutama bertujuan untuk melarutkan lignin melalui tahapan deligniﬁkasi awal, curah, dan deligniﬁkasi sisa (Casey 1980). Perlakuan alkali suhu rendah semakin banyak diteliti  untuk  berbagai  perlakuan  kayu  atau lignoselulosa lainnya, antara lain untuk peningkatan mutu biokomposit dan modiﬁkasi kayu. Pada proses pemasakan pulp alkali, tahap awal deligniﬁkasi pada
o suhu  <120 C dicirikan oleh deligniﬁkasi yang  masih
o relatif rendah (Casey 1980). Pada suhu sampai 120 C, pemasakan alkali dikategorikan sebagai fase ekstraksi yang melarutkan komponen kimia berbobot molekul rendah  dan  komponen  kimia  dinding  sel  mulai terdegradasi  terutama  hemiselulosa.  Sebagian  kecil lignin dan selulosa relatif masih tahan karena adanya fraksi  kristalin  (Asghar et al.  2015;  Sanni et al.  2018;
Oriez  et  al.  2020).  Hemiselulosa  dilaporkan  sudah
o mulai mengalami degradasi pada suhu 70 C melalui reaksi  pengelupasan  sedangkan  kelarutan  lignin masih relatif kecil. Reaksi deligniﬁkasi intensif terjadi
o mulai  suhu  140 C  dan  dipengaruhi  oleh  komposisi polimernya,  misalnya  nisbah  siring/guaiasail; sedangkan  hemiselulosa  dan  selulosa  mulai mengalami  degradasi  melalui  reaksi  hidrolisis (Brannvall 2017; Wigell et al. 2007).
Unit lignin yang memiliki gugus hidroksi fenolik bebas adalah struktur reaktif yang terutama berkaitan dengan pemutusan ikatan α -eter dan β -eter (Kondo et al.  1984).  Oleh  karena  struktur β -O-4  adalah  tipe ikatan dominan dalam polimer lignin (Matsumoto et al. 1986; Akiyama et al. 2005), maka reaktivitas ikatan tersebut sangat menentukan reaktivitas lignin. Dalam kondisi  alkali,  reaktivitas  ikatan β -O-4  dipengaruhi oleh bentuk stereokimianya, dengan bentuk erythro struktur β -O-4 cenderung lebih reaktif dibandingkan
© Jurnal Ilmu Kehutanan - All right reserved
Nawawi et al. (2021)/Jurnal Ilmu Kehutanan 15(1):82-88
Jurnal Ilmu Kehutanan Vol. 15 No. 1, Maret 2021, Hal. 82-88

## Jurnal Ilmu Kehutanan
Journal of Forest Science https://jurnal.ugm.ac.id/v3/jik/ ISSN: 2477-3751 ( online ); 0126-4451 ( print )
DOI: 10.22146/jik.v15i1.1512 RIWAYAT NASKAH :

## Kelarutan Lignin Kayu Sengon dan Leda dalam Ekstraksi Alkali
(Lignin dissolution of sengon and leda woods during alkali extraction)
1* 2 1
Deded Sarip Nawawi , Adesna Fatrawana , & Wasrin Syaﬁi
1 Divisi Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan dan Lingkungan Institut Pertanian Bogor, Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 Indonesia 2 Program Studi Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Khairun, Jl. Gambesi Ternate Maluku Utara * Email: dsnawawi@apps.ipb.ac.id
ABSTRACT INTISARI HASIL PENELITIAN

## KATA KUNCI
Lignin, ekstraksi alkali, ikatan β -O-4, nisbah erythro/threo
The dissolution of wood lignin in the alkali solution was analyzed for two  fast  growing  species,  sengon  (Paraserianthes  falcataria)  and leda  (Eucalyptus  deglupta).    Wood  samples  were  extracted  in  1% sodium hydroxide solution in cold and hot temperatures for 24 and 1 h,  respectively.  Extractable  substances  content,  permanganate consumption (expressed as assumed lignin content) were analyzed from  the  ﬁltrates;  lignin  content  and  diastereomeric  of β -O-4 structure  were  analyzed  from  the  wood  residue  after  alkali extraction. The extracted substances from both woods in hot alkali were higher than in cold alkali solution, although the time of cold alkali  extraction  was  much  longer  that  hot  alkali  extraction.
Assumed lignin content in the extract was quite high in both samples which were 34.4-42.9% and 35.5-39.8% including 2,15-2,29% and 1,04- 1,32% of lignin for cold and hot alkali extraction, respectively. The changes  in  stereo  isomeric  form,  erythro  and  threo,  of β -O-4 structure  of  lignin  in  wood  residue  indicated  that  partial depolimerization of lignin developed during alkali treatment.
Jenis  kayu cepat  tumbuh, sengon  ( Paraserianthes  falcataria) dan leda (Eucalyptus  deglupta) dianalisis  kelarutan  ligninnya  dalam larutan  alkali.  Sampel  kayu  diekstraksi  dalam  larutan  sodium hidroksida 1% pada kondisi suhu ruang dan suhu didih air masing- masing selama  1 dan  24  jam.  Kadar ekstraktif terlarut,  konsumsi permanganat (dinyatakan sebagai asumsi lignin terlarut) dianalisis dari ﬁltrat, dan kadar lignin serta struktur diastereomer ikatan β -O- 4  dianalisis  dari  residu  sampel  setelah  ekstraksi.  Kadar  ekstrak terlarut alkali panas lebih tinggi dibandingkan dengan alkali dingin, walaupun dengan waktu lebih singkat. Asumsi kadar lignin dalam ekstrak kedua jenis kayu cukup tinggi berkisar 34,4-42,9% untuk ekstraksi alkali dingin dan 35,5-39,8% untuk ekstraksi alkali panas, termasuk  di  dalamnya  lignin  sebesar  2,15-2,29%  dan  1,04-1,32%..
Perubahan  nisbah  stereoisomer erythro terhadap threo struktur ikatan β - O -4  dari  residu  mengindikasikan  terjadinya depolimerisasi parsial pada ikatan eter polimer lignin.
Diajukan ( submitted ): 27 Februari 2020
Diperbaiki ( revised ): 27 Januari 2021 Diterima ( accepted ): 3 Maret 2021

## KEYWORD
Lignin, alkali extraction , β -O-4 linkage, erythro/threo ratio, fast growing species

## Pendahuluan
Lignin  adalah  polimer  kompleks  komponen dinding  sel  tumbuhan  yang  bersama  holoselulosa merupakan  komponen  penting  dalam  mendukung sifat  kimia  dan  mekanis  dinding  sel  kayu.  Polimer lignin  disusun  dari  unit  monomer  fenilpropana; p - hidroksifenil, guaiasil dan siringil. Lignin kayu daun lebar  disusun  oleh  unit  guaiasil  dan  siringil  dan disebut  dengan  lignin  siringil-guaiasil,  sedangkan lignin kayu daun jarum memiliki tipe lignin guaiasil yang terutama disusun oleh unit guaiasil dan sedikit p -hidroksifenil (Sjostrom 1991; Dence 1992). Polimer lignin dibentuk melalui berbagai tipe ikatan dan yang umum ditemukan adalah ikatan β -O-4 (arylglicerol- β -aryl  ether), β -5  (phenylcoumaran), β-β , β -1 (diarylpropane),  5-5  (biphenyl)  and  5-O-4  (diaryl ether). Dari banyak tipe ikatan lignin, struktur ikatan yang paling dominan adalah arylglycerol β -aryl ether (Adler 1977; Nawawi et al. 2017).
Kadar dan struktur alami lignin merupakan aspek penting dalam kaitannya dengan konversi biomassa menjadi pulp, serat, bahan kimia, dan energi. Dalam konversi kayu menjadi pulp reaksi utamanya adalah deligniﬁkasi, dan kayu dengan proporsi siringil tinggi lebih  mudah  dideligniﬁkasi  (Gonazales-Vila  et  al. 1999;  del  Rio  et  al.  2005).    Hal  ini  terkait  dengan pemutusan  ikatan β -aryl  ether  dalam  siringil  lignin yang  lebih  mudah  dibandingkan  dengan  lignin guaiasil, misalnya dalam kondisi alkali   (Tsutsumi et al.  1995),  sehingga  akan  meningkatkan  laju deligniﬁkasi  dan  menurunkan  konsumsi  alkali (Nawawi et al. 2017). Reaktivitas ikatan β -O-4 dalam lignin  siringil  dipengaruhi  pula  oleh  tingginya proprosi  isomer er ythro yang  lebih  reaktif dibandingkan  dengan  struktur  isomer threo β -O-4 (Shimizu et al. 2012).
Perlakuan alkali adalah salah satu perlakuan yang banyak dilakukan pada pengolahan kayu antara lain
d a l a m  p e m b u a t a n  p ro d u k  p u l p,   b i o e t a n o l , peningkatan  mutu  komposit  kayu,  dan  penyiapan produk nanoselulosa. Perlakuan alkali bersuhu tinggi dalam  proses  pembuatan  pulp  alkali  terutama bertujuan untuk melarutkan lignin melalui tahapan deligniﬁkasi awal, curah, dan deligniﬁkasi sisa (Casey 1980). Perlakuan alkali suhu rendah semakin banyak diteliti  untuk  berbagai  perlakuan  kayu  atau lignoselulosa lainnya, antara lain untuk peningkatan mutu biokomposit dan modiﬁkasi kayu. Pada proses pemasakan pulp alkali, tahap awal deligniﬁkasi pada
o suhu  <120 C dicirikan oleh deligniﬁkasi yang  masih
o relatif rendah (Casey 1980). Pada suhu sampai 120 C, pemasakan alkali dikategorikan sebagai fase ekstraksi yang melarutkan komponen kimia berbobot molekul rendah  dan  komponen  kimia  dinding  sel  mulai terdegradasi  terutama  hemiselulosa.  Sebagian  kecil lignin dan selulosa relatif masih tahan karena adanya fraksi  kristalin  (Asghar et al.  2015;  Sanni et al.  2018;
Oriez  et  al.  2020).  Hemiselulosa  dilaporkan  sudah
o mulai mengalami degradasi pada suhu 70 C melalui reaksi  pengelupasan  sedangkan  kelarutan  lignin masih relatif kecil. Reaksi deligniﬁkasi intensif terjadi
o mulai  suhu  140 C  dan  dipengaruhi  oleh  komposisi polimernya,  misalnya  nisbah  siring/guaiasail; sedangkan  hemiselulosa  dan  selulosa  mulai mengalami  degradasi  melalui  reaksi  hidrolisis (Brannvall 2017; Wigell et al. 2007).
Unit lignin yang memiliki gugus hidroksi fenolik bebas adalah struktur reaktif yang terutama berkaitan dengan pemutusan ikatan α -eter dan β -eter (Kondo et al.  1984).  Oleh  karena  struktur β -O-4  adalah  tipe ikatan dominan dalam polimer lignin (Matsumoto et al. 1986; Akiyama et al. 2005), maka reaktivitas ikatan tersebut sangat menentukan reaktivitas lignin. Dalam kondisi  alkali,  reaktivitas  ikatan β -O-4  dipengaruhi oleh bentuk stereokimianya, dengan bentuk erythro struktur β -O-4 cenderung lebih reaktif dibandingkan
© Jurnal Ilmu Kehutanan - All right reserved
Nawawi et al. (2021)/Jurnal Ilmu Kehutanan 15(1):82-88 Jurnal Ilmu Kehutanan Vol. 15 No. 1, Maret 2021, Hal. 82-88

## Jurnal Ilmu Kehutanan
Journal of Forest Science
https://jurnal.ugm.ac.id/v3/jik/
ISSN: 2477-3751 ( online ); 0126-4451 ( print )
DOI: 10.22146/jik.v15i1.1512
RIWAYAT NASKAH :
dengan  bentuk threo .  Oleh  sebab  itu,  pada  lignin dengan  kelimpahan  ikatan β -O-4  dalam  bentuk erythro akan  memiliki  laju  deligniﬁkasi  tinggi (Shimizu et al. 2012).   Struktur ikatan β -O-4 adalah struktur  ikatan  yang  paling  dominan  dan  memiliki dua  bentuk diastereomerik yaitu erythro dan threo .
Bentuk erythro adalah bentuk stereo isomer dominan dalam  struktur β -O-4  lignin  kayu  daun  lebar (Matsumoto et al. 1986; Akiyama et al. 2005; Nawawi et al.  2017)  dengan  keragaman  nisbah erythro/threo sangat  tinggi  (Akiyama  et  al.  2005),  sehingga menyebabkan  adanya  keragaman  reaktivitas  lignin antar  jenis  kayu  daun  lebar.    Penelitian  ini mempelajari  sifat  kimia  lignin  dua  jenis  kayu  dan reaktivitas  struktur  ikatan β -O-4  dalam  perlakuan alkali suhu rendah.

## Bahan dan Metode

## Penyiapan Bahan
Dua  jenis  kayu  yaitu  sengon  ( Paraserianthes falcataria ) dan leda ( Eucalyptus deglupta ) digunakan dalam  penelitian  ini.    Kayu  gubal  dan  kayu  teras dipisahkan  dari  pohon  berumur  sekitar  6-8  tahun.
Serbuk kayu berukuran 40-60 mesh disiapkan dengan penggilingan  dan  penyaringan  bertingkat.  Serbuk lebih halus untuk analisis ozonasi disiapkan dengan alat vibrator ball mill selama 10 menit pada laju vibrasi
30 per detik.

## Perlakuan Alkali
Perlakuan  ekstraksi  alkali  dilakukan  dalam  dua kondisi pada suhu ruang dan suhu didih. Sebanyak 4 g serbuk kayu diekstraksi masing-masing dengan 200 mL larutan alkali 1% selama 1 jam pada suhu didih atau 24 jam pada suhu ruang (± 25 °C). Setelah ekstraksi, sampel disaring dan dibilas dengan air destilata dan ﬁltrat  digenapkan  menjadi  500  mL.  Kadar  ekstrak dihitung  berdasarkan  perbedaan  sampel  kering sebelum  dan  setelah  ekstraksi  dinyatakan  dalam persen terhadap sampel awal.

## Konsumsi Permanganat
Konsumsi  permanganat  dari  ﬁltrat  diukur  pada kondisi  pengukuran  sama  dengan  bilangan  kappa.
Sebanyak  10  mL  ﬁltrat  dan  60  mL  air  destilata ditempatkan  dalam  gelas  piala  dan  diaduk  dengan pengaduk magnet berputar. Sebanyak 4 mL H SO  4 N
2 4
dan  10  mL  KMnO   0,1  N  ditambahkan  ke  dalam 4 campuran  dan  suhu  reaksi  diukur  untuk  koreksi.
Reaksi  dihentikan  setelah  10  menit  dengan menambahkan  2  mL  KI  1M  dan  campuran  larutan segera  dititrasi  dengan  Thiosulfat  0.05  N.  Titrasi dilakukan pula untuk sampel  blanko. Asumsi  kadar lignin  dalam  ﬁltrat  dihitung  berdasarkan  asumsi bahwa satu unit lignin (C -C ) mengosumsi ekuivalen 6 3 13 permanganat.

## Analisis Ozonasi
Analisis  ozonasi  dari  lignin  sampel  kayu setelah  ekstrasi  dilakukan  dengan  merujuk  pada metode  yang  dikembangkan  oleh  Akiyama  et  al. (2002). Analisis ozonasi menggunakan sampel halus setelah  perlakuan  penggilingan  vibrasi.  Produk ozonasi dianalisis dengan gas-kromatograﬁ (GC-FID,
Shimazu 17A, IC-1 column).   Analisis ozonasi diukur dari  produk  berupa  senyawa  asam  eritronat  dan treonat.

## Kadar Lignin
Kadar lignin residu setelah ekstraksi diukur dengan  metode  lignin  klason  (TAPPI  T222  om-88).
Serbuk  kayu  (1 g) dihidrolisis dengan  15  mL  H2SO4
72%  selama  2  jam  pada  suhu  20  °C.    Campuran diencerkan sampai konsentrasi larutan asam sulfat 3% dan direaksikan pada suhu didih selama 4 jam. Filtrat disaring dan lignin klason diukur sebagai berat residu lignin  setelah  pengeringan  oven  bersuhu  105  °C selama  24  jam.    Lignin  klason  diukur  untuk  kedua sampel awal dan setelah ekstraksi alkali.

## Hasil dan Pembahasan

## Kelarutan Lignin
Komponen  kimia  kayu  terekstrak  dalam  alkali panas  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  ekstraksi suhu ruang, walaupun ekstraksi alkali dingin dalam waktu  yang  lebih  lama.  Ekstraksi  pada  suhu  lebih tinggi  meningkatkan  kelarutan substansi  terekstrak dari dalam kayu. Rata-rata kadar ekstrak kayu sengon terlarut alkali lebih tinggi dibandingkan dengan kadar ekstrak kayu leda. Asumsi kadar lignin dalam ekstrak alkali dingin kayu sengon rata-rata 39,95% dan alkali panas  sebesar  36,95%,  sedangkan  untuk  kayu  leda masing-masing sebesar 38,6% dan 37,65% (Tabel 1). A s u m s i   k a d a r  l i g n i n  te rl a r u t  d a l a m  ﬁ l t ra t kemungkinan  tidak  berarti  menunjukkan  kadar lignin  terlarut  sebenarnya.  Pada  pemasakan  alkali suhu rendah, kehilangan lignin dicirikan sebagai hasil dari fase ekstraksi (Kondo et al. 1984), sehingga lignin berbobot  bermolekul  rendah  dan  zat  ekstraktif fenolik  mirip  struktur  lignin  diduga  sebagai  fraksi lignin yang terlarut dalam perlakuan ekstraksi alkali.
Lignan  adalah  salah  satu  contoh  zat  ekstratif berstruktur  mirip  lignin  (Heitner  et  al.  2010)  yang dapat  ditemukan  dalam  banyak  jenis  tumbuhan termasuk  kayu  daun  jarum  dan  kayu  daun  lebar (Ekman  et  al.  2002;  Suzuki  dan  Umezawa  2007;
Rudiyansyah 2013; Benkeder et al. 2015; Teponno et al. 2016; Mansikkala et al. 2020).
Perlakuan  alkali  panas  mampu  melarutkan  zat ekstraktif  dan  komponen  karbohidrat  berbobot
molekul rendah terutama hemiselulosa dan selulosa terdegradasi  (TAPPI  1996),  serta  sebagian  lignin (Fatrawana  et  al.  2019).  Oleh  sebab  itu,  ekstrak perlakuan alkali kayu sengon atau leda dapat berbeda jumlah  dan  terdiri  atas  banyak  substansi  dari komponen  kimia  kayu.  Kayu  sengon  memiliki substansi  terlarut  alkali  lebih  tinggi  dibandingkan dengan  kayu  leda  terutama  dari  kelompok  bukan lignin  (Tabel  1).  Substansi  terekstrak  selain  lignin (asumsi kadar lignin) dalam alkali panas dan dingin masing-masing sebesar 4,89% dan 8,30% untuk kayu sengon,   sedangkan untuk  kayu  leda sebesar  4,45% dan  7,35%.  Perbedaan  asumsi  lignin  terlarut  dalam ekstraksi  alkali  ditunjukkan  pula  antara  kayu  gubal dan kayu teras. Walaupun kadar ekstrak terlarut alkali hampir sama untuk kayu gubal dan teras tetapi asumsi kadar  lignin  dalam  ekstrak  berbeda  cukup  besar terutama untuk kayu leda (4,3-8,6%). Hal ini diduga adanya  perbedaan  sifat  kimia  lignin  dan  komposisi ekstraktif antara kayu gubal dan kayu teras, walaupun karakterisasi  komposisi  ekstrak  diperlukan  untuk identiﬁkasi  komponen  terlarut  dari  kedua  bagian kayu gubal dan teras leda.
Berdasarkan kadar lignin sampel residu (Tabel 2), ekstraksi alkali dingin melarutkan lignin kayu sengon rata-rata  2,29%  dan  kayu  leda  rata-rata  1,04%, sedangkan  ekstraksi  alkali  panas  melarutkan  lignin kayu sengon dan  leda  masing-masing sebesar  2,15% dan  1,47%.  Persentase  asumsi  kadar  lignin  dalam ﬁltrat  terhadap  sampel  kayu  (Tabel  1)  lebih  tinggi
Tabel 1. Kadar ekstrak dan asumsi lignin dalam ﬁltrat hasil ekstraksi alkali dingin dan panas Table 1. Extracts and assumed lignin content in the ﬁltrate of cold and hot alkali extractions
Keterangan: (..) adalah persentase asumsi kadar lignin dalam ﬁltrat terhadap sampel kayu Remark: (..) is the percentage of assumed lignin content in the ﬁltrate with wood sample
Ekstraksi alkali dingin Ekstraksi alkali panas Sampel kayu Bagian kayu Kadar ekstrak (%) Asumsi lignin dalam ekstrak (%) Kadar ekstrak (%) Asumsi lignin dalam ekstrak (%) E. deglupta Gubal 7.3 42.9 (3,13 ) 12.1 39.8 (4,82) Teras 7.2 34.3 (2,47) 11.5 35.5 (4,08) P. falcataria Gubal 8.4 38.4 (3,23) 13.7 36.0 (4,93) Teras 7.8 41.5 (3,24) 12.6 37.9 (4,78)
dengan  bentuk threo .  Oleh  sebab  itu,  pada  lignin dengan  kelimpahan  ikatan β -O-4  dalam  bentuk erythro akan  memiliki  laju  deligniﬁkasi  tinggi
(Shimizu et al. 2012).   Struktur ikatan β -O-4 adalah struktur  ikatan  yang  paling  dominan  dan  memiliki dua  bentuk diastereomerik yaitu erythro dan threo .
Bentuk erythro adalah bentuk stereo isomer dominan dalam  struktur β -O-4  lignin  kayu  daun  lebar
(Matsumoto et al. 1986; Akiyama et al. 2005; Nawawi et al.  2017)  dengan  keragaman  nisbah erythro/threo
sangat  tinggi  (Akiyama  et  al.  2005),  sehingga menyebabkan  adanya  keragaman  reaktivitas  lignin antar  jenis  kayu  daun  lebar.    Penelitian  ini mempelajari  sifat  kimia  lignin  dua  jenis  kayu  dan reaktivitas  struktur  ikatan β -O-4  dalam  perlakuan alkali suhu rendah.

## Bahan dan Metode

## Penyiapan Bahan
Dua  jenis  kayu  yaitu  sengon  ( Paraserianthes falcataria ) dan leda ( Eucalyptus deglupta ) digunakan dalam  penelitian  ini.    Kayu  gubal  dan  kayu  teras dipisahkan  dari  pohon  berumur  sekitar  6-8  tahun.
Serbuk kayu berukuran 40-60 mesh disiapkan dengan penggilingan  dan  penyaringan  bertingkat.  Serbuk lebih halus untuk analisis ozonasi disiapkan dengan alat vibrator ball mill selama 10 menit pada laju vibrasi
30 per detik.

## Perlakuan Alkali
Perlakuan  ekstraksi  alkali  dilakukan  dalam  dua
kondisi pada suhu ruang dan suhu didih. Sebanyak 4 g serbuk kayu diekstraksi masing-masing dengan 200 mL larutan alkali 1% selama 1 jam pada suhu didih atau 24 jam pada suhu ruang (± 25 °C). Setelah ekstraksi, sampel disaring dan dibilas dengan air destilata dan ﬁltrat  digenapkan  menjadi  500  mL.  Kadar  ekstrak dihitung  berdasarkan  perbedaan  sampel  kering sebelum  dan  setelah  ekstraksi  dinyatakan  dalam persen terhadap sampel awal.

## Konsumsi Permanganat
Konsumsi  permanganat  dari  ﬁltrat  diukur  pada kondisi  pengukuran  sama  dengan  bilangan  kappa.
Sebanyak  10  mL  ﬁltrat  dan  60  mL  air  destilata ditempatkan  dalam  gelas  piala  dan  diaduk  dengan pengaduk magnet berputar. Sebanyak 4 mL H SO  4 N 2 4 dan  10  mL  KMnO   0,1  N  ditambahkan  ke  dalam 4 campuran  dan  suhu  reaksi  diukur  untuk  koreksi.
Reaksi  dihentikan  setelah  10  menit  dengan menambahkan  2  mL  KI  1M  dan  campuran  larutan segera  dititrasi  dengan  Thiosulfat  0.05  N.  Titrasi dilakukan pula untuk sampel  blanko. Asumsi  kadar lignin  dalam  ﬁltrat  dihitung  berdasarkan  asumsi bahwa satu unit lignin (C -C ) mengosumsi ekuivalen 6 3

## 13 permanganat.

## Analisis Ozonasi
Analisis  ozonasi  dari  lignin  sampel  kayu setelah  ekstrasi  dilakukan  dengan  merujuk  pada metode  yang  dikembangkan  oleh  Akiyama  et  al.
(2002). Analisis ozonasi menggunakan sampel halus setelah  perlakuan  penggilingan  vibrasi.  Produk ozonasi dianalisis dengan gas-kromatograﬁ (GC-FID,
Shimazu 17A, IC-1 column).   Analisis ozonasi diukur dari  produk  berupa  senyawa  asam  eritronat  dan treonat.

## Kadar Lignin
Kadar lignin residu setelah ekstraksi diukur dengan  metode  lignin  klason  (TAPPI  T222  om-88).
Serbuk  kayu  (1 g) dihidrolisis dengan  15  mL  H2SO4
72%  selama  2  jam  pada  suhu  20  °C.    Campuran diencerkan sampai konsentrasi larutan asam sulfat 3% dan direaksikan pada suhu didih selama 4 jam. Filtrat disaring dan lignin klason diukur sebagai berat residu lignin  setelah  pengeringan  oven  bersuhu  105  °C selama  24  jam.    Lignin  klason  diukur  untuk  kedua sampel awal dan setelah ekstraksi alkali.

## Hasil dan Pembahasan

## Kelarutan Lignin
Komponen  kimia  kayu  terekstrak  dalam  alkali panas  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  ekstraksi suhu ruang, walaupun ekstraksi alkali dingin dalam waktu  yang  lebih  lama.  Ekstraksi  pada  suhu  lebih tinggi  meningkatkan  kelarutan substansi  terekstrak dari dalam kayu. Rata-rata kadar ekstrak kayu sengon terlarut alkali lebih tinggi dibandingkan dengan kadar ekstrak kayu leda. Asumsi kadar lignin dalam ekstrak alkali dingin kayu sengon rata-rata 39,95% dan alkali panas  sebesar  36,95%,  sedangkan  untuk  kayu  leda masing-masing sebesar 38,6% dan 37,65% (Tabel 1). A s u m s i   k a d a r  l i g n i n  te rl a r u t  d a l a m  ﬁ l t ra t kemungkinan  tidak  berarti  menunjukkan  kadar lignin  terlarut  sebenarnya.  Pada  pemasakan  alkali suhu rendah, kehilangan lignin dicirikan sebagai hasil dari fase ekstraksi (Kondo et al. 1984), sehingga lignin berbobot  bermolekul  rendah  dan  zat  ekstraktif fenolik  mirip  struktur  lignin  diduga  sebagai  fraksi lignin yang terlarut dalam perlakuan ekstraksi alkali.
Lignan  adalah  salah  satu  contoh  zat  ekstratif berstruktur  mirip  lignin  (Heitner  et  al.  2010)  yang dapat  ditemukan  dalam  banyak  jenis  tumbuhan termasuk  kayu  daun  jarum  dan  kayu  daun  lebar (Ekman  et  al.  2002;  Suzuki  dan  Umezawa  2007;
Rudiyansyah 2013; Benkeder et al. 2015; Teponno et al. 2016; Mansikkala et al. 2020).
Perlakuan  alkali  panas  mampu  melarutkan  zat ekstraktif  dan  komponen  karbohidrat  berbobot
molekul rendah terutama hemiselulosa dan selulosa terdegradasi  (TAPPI  1996),  serta  sebagian  lignin (Fatrawana  et  al.  2019).  Oleh  sebab  itu,  ekstrak perlakuan alkali kayu sengon atau leda dapat berbeda jumlah  dan  terdiri  atas  banyak  substansi  dari komponen  kimia  kayu.  Kayu  sengon  memiliki substansi  terlarut  alkali  lebih  tinggi  dibandingkan dengan  kayu  leda  terutama  dari  kelompok  bukan lignin  (Tabel  1).  Substansi  terekstrak  selain  lignin (asumsi kadar lignin) dalam alkali panas dan dingin masing-masing sebesar 4,89% dan 8,30% untuk kayu sengon,   sedangkan untuk  kayu  leda sebesar  4,45% dan  7,35%.  Perbedaan  asumsi  lignin  terlarut  dalam ekstraksi  alkali  ditunjukkan  pula  antara  kayu  gubal dan kayu teras. Walaupun kadar ekstrak terlarut alkali hampir sama untuk kayu gubal dan teras tetapi asumsi kadar  lignin  dalam  ekstrak  berbeda  cukup  besar terutama untuk kayu leda (4,3-8,6%). Hal ini diduga adanya  perbedaan  sifat  kimia  lignin  dan  komposisi ekstraktif antara kayu gubal dan kayu teras, walaupun karakterisasi  komposisi  ekstrak  diperlukan  untuk identiﬁkasi  komponen  terlarut  dari  kedua  bagian kayu gubal dan teras leda.
Berdasarkan kadar lignin sampel residu (Tabel 2), ekstraksi alkali dingin melarutkan lignin kayu sengon rata-rata  2,29%  dan  kayu  leda  rata-rata  1,04%, sedangkan  ekstraksi  alkali  panas  melarutkan  lignin kayu sengon dan  leda  masing-masing sebesar  2,15% dan  1,47%.  Persentase  asumsi  kadar  lignin  dalam ﬁltrat  terhadap  sampel  kayu  (Tabel  1)  lebih  tinggi
Tabel 1. Kadar ekstrak dan asumsi lignin dalam ﬁltrat hasil ekstraksi alkali dingin dan panas Table 1. Extracts and assumed lignin content in the ﬁltrate of cold and hot alkali extractions
Keterangan: (..) adalah persentase asumsi kadar lignin dalam ﬁltrat terhadap sampel kayu Remark: (..) is the percentage of assumed lignin content in the ﬁltrate with wood sample
Ekstraksi alkali dingin Ekstraksi alkali panas Sampel kayu Bagian kayu Kadar ekstrak (%) Asumsi lignin dalam ekstrak (%) Kadar ekstrak (%) Asumsi lignin dalam ekstrak (%) E. deglupta Gubal 7.3 42.9 (3,13 ) 12.1 39.8 (4,82) Teras 7.2 34.3 (2,47) 11.5 35.5 (4,08) P. falcataria Gubal 8.4 38.4 (3,23) 13.7 36.0 (4,93) Teras 7.8 41.5 (3,24) 12.6 37.9 (4,78)
Nawawi et al. (2021)/Jurnal Ilmu Kehutanan 15(1):82-88 Nawawi et al. (2021)/Jurnal Ilmu Kehutanan 15(1):82-88
Tabel 2. Kadar lignin Klason kayu setelah perlakuan alkali dingin dan panas Table 2. Klason lignin content in the cold and hot alkali extracted wood samples
Keterangan: (..) adalah data kelarutan lignin Remark: (..) is lignin solubility data
dibandingkan  dengan  kelarutan  lignin  dari  residu (Tabel  2)  sehingga  mengonﬁrmasi  dugaan  adanya kelompok  fenolik  terlarut  yang  bereaksi  dengan permanganat  dan  terdeteksi  sebagai  lignin.  Secara umum, kelarutan lignin dalam alkali bersuhu rendah masih  relatif  sedikit,  seperti  yang  umumnya  terjadi pada tahap awal deligniﬁkasi pemasakan pulp alkali (Alen 2000).
Reaktivitas Ikatan β -O-4
Depolimerisasi lignin terutama tergantung pada pemutusan ikatan aril-eter, sedangkan ikatan karbon- karbon  dan  diaril-eter  lebih  stabil  (Stenius  2000).
Oleh  karena  ikatan  aril-eter  adalah  tipe  ikatan dominan dalam lignin (Matsumoto et al. 1984), maka pemutusan  ikatan  aril-eter  berperan  besar  pada depolimerisasi  lignin.  Ekstraksi  alkali  panas  dan dingin  kayu  sengon  dan  leda  menurunkan  nisbah distereomerik, erythro dan threo , struktur ikatan β -O-
4  lignin  (Tabel  3).  Hal  ini  menunjukkan  sebagian struktur lignin kayu setelah ekstraksi alkali berbeda dibandingkan  dengan  struktur  lignin  kayu  awal.
Sugimoto et al. (2003) melaporkan bahwa perubahan nisbah erythro dan threo struktur β -O-4 kayu birch terjadi  pada  saat  pemasakan  alkali  bersuhu  lebih tinggi  dari  100  °C,  sehingga  penelitian  ini menunjukkan  bahwa  lignin  kayu  sengon  dan  leda relatif cukup reaktif terhadap alkali terutama untuk tipe ikatan β -O-4. Reaktivitas lignin akan bermanfaat pada  pengolahan  kayu  dengan  reaksi  utama deligniﬁkasi seperti pada proses pengolahan pulp.
Data penelitian menunjukkan pula bahwa tidak ada  korelasi  tinggi  antara  nisbah  diastereomerik struktur β -O-4 dengan selektiﬁtas deligniﬁkasi pada perlakuan  alkali  sampai  suhu  100  °C.  Hal  ini mengindikasikan bahwa kelarutan lignin pada suhu rendah  belum  sepenuhnya  bergantung  pada  reaksi kimia depolimerisasi. Kondo et al. (1984) melaporkan bahwa pada pemasakan alkali suhu rendah, kelarutan lignin  terutama  berasal  dari  tahap  ekstraksi.  Oleh sebab itu, penurunan nisbah erythro/threo struktur β - O-4  lignin  sampel  kayu  setelah  ekstraksi  diduga sebagai  akibat  terlarutnya  lignin  berbobot  molekul rendah  atau  sebagian  struktur uncondensed lignin yang banyak memiliki struktur β -O-4 dalam bentuk isomer erythro .  Dalam  reaksi  depolimerisasi  lignin,
Shimizu  et  al.  (2012)  melaporkan  bahwa  polimer lignin  yang  didominasi  oleh  tipe  ikatan β -O-4 berbentuk  isomer erythro lebih  mudah  diputus dibandingkan dengan bentuk threo .   Tendensi yang sama terlihat pada Tabel 3 yaitu nisbah erythro/threo
k ay u  s e te l a h  e k s t ra k s i   a l k a l i   l e b i h  re n d a h dibandingkan  dengan  kayu  awal.  Perlakuan  alkali mendegradasi  atau  melarutkan  lignin  dengan struktur β -O-4  berbentuk  isomer erythro lebih banyak  dibandingkan  dengan β -O-4  berbentuk isomer threo sehingga  nisbah erythro/threo dalam residu lebih rendah dibandingkan dengan kayu awal.
Perlakuan ekstraksi alkali 1% sampai suhu 100 °C selama  1  jam,  selain  melarutkan  zat  ekstraktif  dan karbohidrat berbobot molekul rendah (TAPPI 1996), juga  melarutkan  sebagian  lignin.  Lignin  terlarut
dalam  alkali  bersuhu  rendah  dapat  berupa  lignin berbobot  molekul  rendah.    Hasil  penelitian  ini menunjukkan  pula  bahwa  ekstraksi  alkali  bersuhu rendah  dapat  digunakan  sebagai  praperlakuan terhadap  kayu  untuk  mengurangi  fraksi  amorf  dan komponen  kimia  kayu  berbobot  molekul  rendah lainnya.

## Kesimpulan
Perlakuan ekstraksi alkali dengan larutan sodium hidroksida pada suhu ruangan dan 100 °C melarutkan komponen  kimia  kayu  sengon  dan  leda  masing- masing  sebesar  7,8-13,7%  dan  7,2-12,1%  yang  di antaranya adalah lignin sebesar 2,15-2,29% dan 1,04- 1,32%.  Nisbah  diasteremerik, erythro dan threo , struktur β -O-4 lignin kayu sengon dan leda menurun setelah  perlakuan  alkali  yang  mengindikasikan terjadinya reaksi depolimerisasi parsial dari polimer lignin  atau  kelarutan  sebagian  lignin  berbobot molekul rendah.

## Daftar Pustaka
Adler E. 1977. Lignin chemistry, present and future.   Wood Sci Technol. 11 :169-218.
Akiyama T, Sugimoto T, Matsumoto Y, Meshitsuka G. 2002. Erythro/threo ratio of β -O-4 structures as an important structural  characteristic  of  lignin.  I.  Improvement  of ozonation  method  for  the  quantitative  analysis  of lignin side-chain structure. Wood Sci. 48 :210-215.
Akiyama  T,  Goto  H,  Nawawi  DS,  Syaﬁi  W,  Matsumoto  Y, Meshitsuka  G.  2005. Erythro/threo ratio  of β -O-4 structures as an important structural characteristic of lignin.  Part  4.  Variation  in  the erythro/threo ratio  in softwood  and  hardwood  lignins  and  its  relation  to syringyl/guaiacyl ratio. Holzforschung 59 :276-281.
Asghar U, Irfan M, Iram M, Huma Z, Nelofer R, Nadeem M, Syed  Q.    2015.  Eﬀect  of  alkaline  pretreatment  on deligniﬁcation of wheat straw. Nat Prod Res. 29 (2):125- 131.
Benkeder  ZK,  Colin  F,  Dumarcay  S,  Gerardin  P.  2015.
Quantiﬁcation  and  characterization  of  knotwood extractives  of  12  European  softwood  and  hardwood species. Annals For Sci. 72 :277-284.
Brannvall  G.  2017.  The  limits  of  deligniﬁcation  in  Kraft cooking. BioResources 12 (1):2081-2107.
Casey  JP.  1980.  Pulp  and  paper,  chemistry  and  chemical technology. Vol.1. John Willey & Sons. New York. Del Rio JC, Guiterez A, Hernando M, Landin P, Romero J,
Martinez  AT.  2005.  Determining  the  inﬂuence  of Eucalyptus  lignin  composition  in  paper  pulp  yield using Pyr-GC/MS. J Anal Appl Pyr. 74 :110-115. Dence CW. 1992 The determination of lignin. In: Methods in lignin chemistry. Eds. Lin, S.Y., Dence, C.W. Springer- Verlag. Berlin.
Ekman R, Willfor S, Sjoholm R,  Reunanen M, Maki J, Lehtila R,  Eckerman  C.  2002.  Identiﬁcation  of  the  lignan Nortrachelogenin  in  knot  and  branch  heartwood  of scots pine ( P. sylvestris ) Holzforschung 56 (3):253-256 Fatrawana A, Maulana S, Nawawi DS, Sari RK, Hidayat W,
Park SH, Febrianto F, Lee SH, Kim NH. 2019. Changes in chemical  components  of  steam-treated  betung bamboo strands and their eﬀects on the physical and mechanical  properties  of  bamboo-oriented  strand boards. European J Wood & Wood Prod. 77 (5):731-739. Gonzales-Vila  FJ,  Almendros  G,  del  Rio  JC,  Martin  F,
Guiterez  A,  Romero  J.  1999.  Easy  of  deligniﬁcation assessment of wood from diﬀerent Eucalyptus species by pyrolysis  (TMAH)-GC/MS and  CP/MAS  13C-NMR spectrometry . J Anal Appl Pyr. 49 :295-305. Heitner C, Dimmel D, Schmidt JA. 2010. Lignin and lignans:
Advances in chemistry. CRC Press. New York. Kondo  R,  Sarkanen  KV.  1984.  Kinetic  of  lignin  and hemicellulose  dissolution  during  the  initial  stage  of alkaline pulping. Holzforschung 38 :31-36.
Mansikkala  T,  Patanen  M,  Karkonen  A,  Korpinen  R,
Pranovieh  A,  Ohigashi  T,  Swaraj  S,  Seitsonen  J, Ruokolainen  J,  Huttula  M,  Saranpaa  P,  Piispanen  R. 2020.  Lignin  in  knot  wood  of  Norway  spruce:  L °Calisation  with  softX-ray  microscopy  and  scanning transmission  electron  microscopy  with  energy dispersive X-ray spectroscopy. Molecule 25 :1-22.
Matsumoto Y, Ishizu A, Nakano J. 1986. Studies on chemical structure  of  lignin  by  ozonation.  Holzforschung 40 (Suppl.):81-85. Nawawi  DS,  Syaﬁi  W,  Tomoda  I,  Uchida  Y,  Akiyama  T,
Yokoyama  T,  Matsumoto  Y.  2017.  Characteristics  and reactivity of lignin in Acacia and Eucalyptus woods. J. Wood Chem. Technol. 37 (4):273-282.
Oriez  V,  Peydecastaing  J,  Pontaliner  PY.  2020.  Lign °Cellulosic  biomass  mild  alkaline  fractionation  and resulting  extract  puriﬁcation  precosses,  condition, yields and purities. Clean Technol. 2 :91-115.
Tabel 3. Nisbah erythro/threo struktur ikatan β -O-4 lignin kayu setelah ekstraksi alkali dingin dan panas Table 3. erythro/threo ratio of β -O-4 structure in the cold and hot alkali extracted wood samples
Jenis kayu Bagian Kayu Lignin (%) Ekstraksi alkali dingin Ekstraksi alkali panas Sampel awal E. deglupta Gubal 25.93 (1,05) 25.18 (1,80) 26.98 Teras 25.19 (1,02) 25.07 (1,14) 26.21 P. falcataria Gubal 21.41 (2,21) 20.95 (2,67) 23.62 Teras 21.28 (2,37) 21.30 (2,35) 23.65 Sampel kayu Bagian kayu Nisbah erythro/threo struktur β-O-4 Sampel awal Ekstraksi NaOH 1% dingin Ekstraksi NaOH 1% panas E. deglupta Gubal 2.65 2.50 2.50 Teras 2.71 2.49 2.46 P. falcataria Gubal 2.37 2.25 2.23 Teras 2.38 2.22 2.29 Nawawi et al. (2021)/Jurnal Ilmu Kehutanan 15(1):82-88
Nawawi et al. (2021)/Jurnal Ilmu Kehutanan 15(1):82-88
Tabel 2. Kadar lignin Klason kayu setelah perlakuan alkali dingin dan panas Table 2. Klason lignin content in the cold and hot alkali extracted wood samples
Keterangan: (..) adalah data kelarutan lignin Remark: (..) is lignin solubility data
dibandingkan  dengan  kelarutan  lignin  dari  residu
(Tabel  2)  sehingga  mengonﬁrmasi  dugaan  adanya kelompok  fenolik  terlarut  yang  bereaksi  dengan permanganat  dan  terdeteksi  sebagai  lignin.  Secara umum, kelarutan lignin dalam alkali bersuhu rendah masih  relatif  sedikit,  seperti  yang  umumnya  terjadi pada tahap awal deligniﬁkasi pemasakan pulp alkali (Alen 2000).

## Reaktivitas Ikatan β -O-4
Depolimerisasi lignin terutama tergantung pada pemutusan ikatan aril-eter, sedangkan ikatan karbon- karbon  dan  diaril-eter  lebih  stabil  (Stenius  2000).
Oleh  karena  ikatan  aril-eter  adalah  tipe  ikatan dominan dalam lignin (Matsumoto et al. 1984), maka pemutusan  ikatan  aril-eter  berperan  besar  pada depolimerisasi  lignin.  Ekstraksi  alkali  panas  dan dingin  kayu  sengon  dan  leda  menurunkan  nisbah distereomerik, erythro dan threo , struktur ikatan β -O-
4  lignin  (Tabel  3).  Hal  ini  menunjukkan  sebagian struktur lignin kayu setelah ekstraksi alkali berbeda dibandingkan  dengan  struktur  lignin  kayu  awal.
Sugimoto et al. (2003) melaporkan bahwa perubahan nisbah erythro dan threo struktur β -O-4 kayu birch terjadi  pada  saat  pemasakan  alkali  bersuhu  lebih tinggi  dari  100  °C,  sehingga  penelitian  ini menunjukkan  bahwa  lignin  kayu  sengon  dan  leda relatif cukup reaktif terhadap alkali terutama untuk tipe ikatan β -O-4. Reaktivitas lignin akan bermanfaat pada  pengolahan  kayu  dengan  reaksi  utama deligniﬁkasi seperti pada proses pengolahan pulp.
Data penelitian menunjukkan pula bahwa tidak ada  korelasi  tinggi  antara  nisbah  diastereomerik struktur β -O-4 dengan selektiﬁtas deligniﬁkasi pada perlakuan  alkali  sampai  suhu  100  °C.  Hal  ini mengindikasikan bahwa kelarutan lignin pada suhu rendah  belum  sepenuhnya  bergantung  pada  reaksi kimia depolimerisasi. Kondo et al. (1984) melaporkan bahwa pada pemasakan alkali suhu rendah, kelarutan lignin  terutama  berasal  dari  tahap  ekstraksi.  Oleh sebab itu, penurunan nisbah erythro/threo struktur β -
O-4  lignin  sampel  kayu  setelah  ekstraksi  diduga sebagai  akibat  terlarutnya  lignin  berbobot  molekul rendah  atau  sebagian  struktur uncondensed lignin yang banyak memiliki struktur β -O-4 dalam bentuk isomer erythro .  Dalam  reaksi  depolimerisasi  lignin,
Shimizu  et  al.  (2012)  melaporkan  bahwa  polimer lignin  yang  didominasi  oleh  tipe  ikatan β -O-4 berbentuk  isomer erythro lebih  mudah  diputus dibandingkan dengan bentuk threo .   Tendensi yang sama terlihat pada Tabel 3 yaitu nisbah erythro/threo
k ay u  s e te l a h  e k s t ra k s i   a l k a l i   l e b i h  re n d a h dibandingkan  dengan  kayu  awal.  Perlakuan  alkali mendegradasi  atau  melarutkan  lignin  dengan struktur β -O-4  berbentuk  isomer erythro lebih banyak  dibandingkan  dengan β -O-4  berbentuk isomer threo sehingga  nisbah erythro/threo dalam residu lebih rendah dibandingkan dengan kayu awal.
Perlakuan ekstraksi alkali 1% sampai suhu 100 °C selama  1  jam,  selain  melarutkan  zat  ekstraktif  dan karbohidrat berbobot molekul rendah (TAPPI 1996), juga  melarutkan  sebagian  lignin.  Lignin  terlarut
dalam  alkali  bersuhu  rendah  dapat  berupa  lignin berbobot  molekul  rendah.    Hasil  penelitian  ini menunjukkan  pula  bahwa  ekstraksi  alkali  bersuhu rendah  dapat  digunakan  sebagai  praperlakuan terhadap  kayu  untuk  mengurangi  fraksi  amorf  dan komponen  kimia  kayu  berbobot  molekul  rendah lainnya.

## Kesimpulan
Perlakuan ekstraksi alkali dengan larutan sodium hidroksida pada suhu ruangan dan 100 °C melarutkan komponen  kimia  kayu  sengon  dan  leda  masing- masing  sebesar  7,8-13,7%  dan  7,2-12,1%  yang  di antaranya adalah lignin sebesar 2,15-2,29% dan 1,04- 1,32%.  Nisbah  diasteremerik, erythro dan threo , struktur β -O-4 lignin kayu sengon dan leda menurun setelah  perlakuan  alkali  yang  mengindikasikan terjadinya reaksi depolimerisasi parsial dari polimer lignin  atau  kelarutan  sebagian  lignin  berbobot molekul rendah.

## Daftar Pustaka
Adler E. 1977. Lignin chemistry, present and future.   Wood Sci Technol. 11 :169-218.
Akiyama T, Sugimoto T, Matsumoto Y, Meshitsuka G. 2002.
Erythro/threo ratio of β -O-4 structures as an important structural  characteristic  of  lignin.  I.  Improvement  of ozonation  method  for  the  quantitative  analysis  of lignin side-chain structure. Wood Sci. 48 :210-215. Akiyama  T,  Goto  H,  Nawawi  DS,  Syaﬁi  W,  Matsumoto  Y, Meshitsuka  G.  2005. Erythro/threo ratio  of β -O-4 structures as an important structural characteristic of lignin.  Part  4.  Variation  in  the erythro/threo ratio  in softwood  and  hardwood  lignins  and  its  relation  to syringyl/guaiacyl ratio. Holzforschung 59 :276-281.
Asghar U, Irfan M, Iram M, Huma Z, Nelofer R, Nadeem M, Syed  Q.    2015.  Eﬀect  of  alkaline  pretreatment  on deligniﬁcation of wheat straw. Nat Prod Res. 29 (2):125- 131.
Benkeder  ZK,  Colin  F,  Dumarcay  S,  Gerardin  P.  2015. Quantiﬁcation  and  characterization  of  knotwood extractives  of  12  European  softwood  and  hardwood species. Annals For Sci. 72 :277-284.
Brannvall  G.  2017.  The  limits  of  deligniﬁcation  in  Kraft cooking. BioResources 12 (1):2081-2107.
Casey  JP.  1980.  Pulp  and  paper,  chemistry  and  chemical technology. Vol.1. John Willey & Sons. New York.
Del Rio JC, Guiterez A, Hernando M, Landin P, Romero J, Martinez  AT.  2005.  Determining  the  inﬂuence  of Eucalyptus  lignin  composition  in  paper  pulp  yield using Pyr-GC/MS. J Anal Appl Pyr. 74 :110-115. Dence CW. 1992 The determination of lignin. In: Methods in lignin chemistry. Eds. Lin, S.Y., Dence, C.W. Springer- Verlag. Berlin.
Ekman R, Willfor S, Sjoholm R,  Reunanen M, Maki J, Lehtila R,  Eckerman  C.  2002.  Identiﬁcation  of  the  lignan Nortrachelogenin  in  knot  and  branch  heartwood  of scots pine ( P. sylvestris ) Holzforschung 56 (3):253-256 Fatrawana A, Maulana S, Nawawi DS, Sari RK, Hidayat W, Park SH, Febrianto F, Lee SH, Kim NH. 2019. Changes in chemical  components  of  steam-treated  betung bamboo strands and their eﬀects on the physical and mechanical  properties  of  bamboo-oriented  strand boards. European J Wood & Wood Prod. 77 (5):731-739. Gonzales-Vila  FJ,  Almendros  G,  del  Rio  JC,  Martin  F, Guiterez  A,  Romero  J.  1999.  Easy  of  deligniﬁcation assessment of wood from diﬀerent Eucalyptus species by pyrolysis  (TMAH)-GC/MS and  CP/MAS  13C-NMR spectrometry . J Anal Appl Pyr. 49 :295-305.
Heitner C, Dimmel D, Schmidt JA. 2010. Lignin and lignans: Advances in chemistry. CRC Press. New York.
Kondo  R,  Sarkanen  KV.  1984.  Kinetic  of  lignin  and hemicellulose  dissolution  during  the  initial  stage  of alkaline pulping. Holzforschung 38 :31-36.
Mansikkala  T,  Patanen  M,  Karkonen  A,  Korpinen  R, Pranovieh  A,  Ohigashi  T,  Swaraj  S,  Seitsonen  J, Ruokolainen  J,  Huttula  M,  Saranpaa  P,  Piispanen  R. 2020.  Lignin  in  knot  wood  of  Norway  spruce:  L °Calisation  with  softX-ray  microscopy  and  scanning transmission  electron  microscopy  with  energy dispersive X-ray spectroscopy. Molecule 25 :1-22.
Matsumoto Y, Ishizu A, Nakano J. 1986. Studies on chemical structure  of  lignin  by  ozonation.  Holzforschung 40 (Suppl.):81-85.
Nawawi  DS,  Syaﬁi  W,  Tomoda  I,  Uchida  Y,  Akiyama  T, Yokoyama  T,  Matsumoto  Y.  2017.  Characteristics  and reactivity of lignin in Acacia and Eucalyptus woods. J. Wood Chem. Technol. 37 (4):273-282.
Oriez  V,  Peydecastaing  J,  Pontaliner  PY.  2020.  Lign °Cellulosic  biomass  mild  alkaline  fractionation  and resulting  extract  puriﬁcation  precosses,  condition, yields and purities. Clean Technol. 2 :91-115.
Tabel 3. Nisbah erythro/threo struktur ikatan β -O-4 lignin kayu setelah ekstraksi alkali dingin dan panas Table 3. erythro/threo ratio of β -O-4 structure in the cold and hot alkali extracted wood samples
Jenis kayu Bagian Kayu Lignin (%) Ekstraksi alkali dingin Ekstraksi alkali panas Sampel awal E. deglupta Gubal 25.93 (1,05) 25.18 (1,80) 26.98 Teras 25.19 (1,02) 25.07 (1,14) 26.21 P. falcataria Gubal 21.41 (2,21) 20.95 (2,67) 23.62 Teras 21.28 (2,37) 21.30 (2,35) 23.65 Sampel kayu Bagian kayu Nisbah erythro/threo struktur β-O-4 Sampel awal Ekstraksi NaOH 1% dingin Ekstraksi NaOH 1% panas E. deglupta Gubal 2.65 2.50 2.50 Teras 2.71 2.49 2.46 P. falcataria Gubal 2.37 2.25 2.23 Teras 2.38 2.22 2.29 Nawawi et al. (2021)/Jurnal Ilmu Kehutanan 15(1):82-88
Rudiyansyah.  2013.  Steroid  dan  lignan  dari  kayu  Batang Durio exleyanus (Malvaceae). Valensi 3 (1):57-64. Sanni SE, Akinrinola O, Yusuf EO, Fagbiele OO, Agboola O. 2018.  Chemical  kinetic  of  alkaline  pretreatment  of Napres grass ( Pennisetum purpureum ) prior enzymatic hydrolysis. The  Open  Chemical  Enginnering  J. 12 :36- 56. Shimizu  S,  Yokoyama  T,  Akiyama  T,  Matsumoto  Y.  2012. Reactivity  of  lignin  with  diﬀerent  composition  of a r o m a t i c   s y r i n g y l / g u a i a c y l   s t r u c t u r e s   a n d erythro/threo side  chain  structures  in β -O-4  type during  alkaline  deligniﬁcation:  As  a  basis  for  the diﬀerent  degradability  of  hardwood  and  softwood lignin. J Agric Food Chem. 60 (26):6471-6476.
Sjostrom  E.  1991.  Wood  chemistry,  fundamental  and applications. Academic Press. New York.
Stenius  P.  2000.  Forest  Products  Chemistry.  Papermaking
Science and Technology. Fapet Oy. Finland.
Suzuki  S,  Umezawa  T.  2007.  Biosynthesis  of  lignans  and neolignans. J Wood Sci. 53 :273-284.
[TAPPI]  Technical  Ass  °Ciation  of  the  Pulp  and  Paper Industry.  1996.  TAPPI  Test  Methods.  TAPPI  Press. Atlanta.
Teponno  RB,  Kusari  S,  Spiteller.  2016.  Recent advances  in research  on  lignans  and  neolignans.  Nat  Prod  Rep.
33 :1044-1092.
Tsutsumi  Y,  Kondo  R,  Sakai  K,  Imamura  H.  1995.  The diﬀerence  of  reactivity  between  syringyl  lignin  and guaiacyl  lignin  in  alkaline  system.  Holzforschung 49 :423-428.