MATERI DAN METODE Lokasi dan Waktu Penelitian dilakukan di Laboratorium Non Ruminansia dan Satwa Harapan Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor dan di Pusat Penelitian Biologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI). Penelitian ini dilaksanakan selama enam bulan yaitu pada bulan Juni sampai dengan November 2009. Materi Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan dari Baskoro (2008) tentang karakteristik kulit kokon segar Attacus atlas. Materi yang digunakan dalam penelitian ini adalah kokon ulat sutera liar A. atlas yang berasal dari perkebunan teh di daerah Purwakarta. Kokon tersebut disimpan sejak Januari 2008 pada suhu ruang berkisar antara 20-25 o C. Bahan-bahan kimia yang digunakan pada proses penguraian filamen sutera diantaranya air, soda kaustik (NaOH) dalam bentuk kristal, sabun cuci batangan (merk Surya), dan cairan teepol. Alat-alat yang digunakan adalah timbangan digital (kapasitas 200 gram dengan ketelitian 0,01), jangka sorong digital, gelas ukur, penangas air, termometer, stopwatch, alat urai sederhana, pita ukur, logam baja berbentuk silinder, double tip yang berlapis karbon, alat vakum, alat coating, SEM (Scanning Electron Microscope JSM-5310-LV) serta peralatan masak yang digunakan selama proses penguraian filamen berlangsung. Prosedur Tahap Persiapan Dalam penelitian ini digunakan kokon yang telah disortir dari kokon cacat sehingga yang diperoleh adalah kokon dengan kondisi yang baik atau tidak cacat. Kokon tersebut dibersihkan dari kotoran dan kulit pupa kemudian dipisahkan dari floss. Kokon cacat yaitu kokon ganda, kokon berlubang, kokon tipis, dan kokon berkerut dipisahkan dan tidak digunakan dalam penelitian ini. Kokon ditimbang untuk mendapatkan data bobot kulit kokon tanpa floss dan bobot floss, kemudian diukur panjang dan diameter. Berdasarkan bobot dan ukuran yang seragam, dari jumlah sebanyak 127 kokon dipilih 42 sampel kokon.
Penguraian filamen menggunakan alat urai yang dibuat secara sederhana. Alat tersebut dibuat dengan desain yang sangat sederhana, tanpa kincir seperti lazimnya kincir alat urai (reel/haspel), tetapi tetap berdasarkan prinsip kerja alat urai. Alat ini dibuat dengan menggunakan bahan kayu, besi, dan pipa. Kayu sebagai kerangka alat agar alat tersebut dapat berdiri dengan tegak, besi sebagai penahan pipa sekaligus sebagai pemutar agar alat urai dapat berputar pada porosnya, dan pipa sebagai tempat penempelan filamen, pada saat alat tersebut diputar pipa yang tertahan pada besi juga berputar, dan sekaligus filamen dapat terurai dan menempel pada pipa. Dimensi alat tersebut yaitu: pipa dengan panjang 10 cm dan diameter 1,84 cm, besi dengan panjang 18,5 cm dan diameter 0,58 cm, kayu sebagai penopang dengan panjang 8,5 cm, lebar 2,2 cm, dan tinggi 17 cm, kayu sebagai alas dengan panjang 16 cm, lebar 10 cm dan tebal 0,4 cm, kayu sebagai pemutar dengan panjang 8 cm, lebar 4 cm, dan tebal 0,4 cm, kayu sebagai pegangan dengan panjang 5 cm dan diameter 1,8 cm, wadah kokon dengan tinggi 7,5 cm dan diameter 7 cm. Alat urai sederhana dapat dilihat pada Gambar 6. Gambar 6. Alat Urai Sederhana Sumber: Koleksi Pribadi Alat urai tersebut dibuat dengan ukuran kecil dan menggunakan pipa dengan diameter kecil agar memudahkan proses penguraian dan penggulungan filamen. Filamen yang terputus-putus akan lebih mudah digulung dan ditempelkan pada pipa berukuran kecil daripada alat urai yang berbentuk kincir dengan ukuran besar. Penguraian filamen menggunakan kincir alat urai berukuran besar lebih sukar dilakukan karena filamen yang terputus harus disambung sehingga pengukuran 18
panjang filamen kurang akurat, waktu yang dibutuhkan untuk penguraian filamen lebih lama dan tenaga yang dikeluarkan juga lebih besar. Perlakuan yang diberikan adalah suhu dan waktu perebusan kokon, yaitu pada suhu 70, 80, dan 90 o C dengan waktu 30 dan 60 menit sehingga diperoleh enam kombinasi taraf perlakuan dengan ulangan tujuh kali sehingga total sampel yang digunakan berjumlah 42 buah kokon. Perebusan kokon dikondisikan agar homogen, yaitu menggunakan alat yang sama dan komposisi larutan perebusan yang sama. Larutan yang digunakan untuk perebusan terdiri atas campuran dengan perbandingan air 1 liter, NaOH 0,5 g, sabun cuci batangan 20 g, dan larutan desinfektan teepol 2 cc. Tujuan penggunaan soda kaustik (NaOH) dalam perebusan kokon untuk mengoptimalkan pelarutan serisin sehingga memudahkan proses penguraian filamen. Selain larut dalam air panas, serisin juga larut dalam alkali kuat, pada penelitian ini digunakan NaOH yang merupakan golongan alkali kuat. Supitawati (1999) menyatakan bahwa serisin dapat larut jika serat kokon sutera dimasukkan dalam larutan alkali kuat, kemudian untuk mencegah terbentuknya alkali bebas maka digunakan sabun. Selain itu, sabun juga berfungsi untuk membersihkan dan membuat kokon menjadi licin sehingga memudahkan dalam proses penguraian filamen. Teepol dalam larutan perebusan kokon digunakan sebagai bahan desinfektan. Larutan perebusan kokon dipanaskan hingga mencapai suhu tertentu (70, 80, dan 90 o C) kemudian kokon dimasukkan dan direbus selama waktu tertentu (30 dan 60 menit) tanpa diaduk dan suhu stabil selama perebusan kokon. Selanjutnya kokon diangkat dan dibilas dengan air hangat pada suhu 60 o C, kemudian dibilas dengan air dingin pada suhu 23 o C. Pembilasan dilakukan untuk membersihkan campuran bahan kimia yang mungkin masih menempel pada kokon. Pembilasan dilakukan bertahap menggunakan air hangat kemudian air dingin agar perubahan suhu pada kokon tidak drastis. Pembilasan dengan air dingin diharapkan dapat menurunkan suhu kokon agar tidak panas saat dipegang sehingga dapat diuraikan sesegera mungkin. Kokon yang masih basah ditiriskan terlebih dahulu kemudian diurai. Filamen sutera diurai dengan cara menarik ujung filamen satu-persatu dan diurai menggunakan alat urai sederhana. Prosedur pengolahan kokon hingga penguraian filamen dapat dilihat pada Gambar 7. 19
Pembersihan kulit kokon dari floss Penimbangan kulit kokon tanpa floss Persiapan bahan Penimbangan bahan Persiapan larutan perebusan (air 1 liter, NaOH 0,5 g, sabun cuci batangan 20 g, dan teepol 2 cc Pemanasan sampai suhu tertentu (70, 80, dan 90 o C) Perebusan kokon selama waktu tertentu (30 dan 60 menit) Pembilasan dengan air hangat (60 o C) Pembilasan dengan air dingin (23 o C) Penirisan Penguraian Gambar 7. Prosedur Pengolahan Kokon hingga Penguraian Filamen Tahap Pengumpulan Data Data bobot floss dan bobot kulit kokon tanpa floss didapat dengan cara menimbang floss dan kulit kokon tanpa floss menggunakan timbangan digital. Kulit kokon tanpa floss selanjutnya direbus. Setelah proses perebusan, dilakukan 20
penguraian filamen sutera satu persatu sampai filamen dalam satu kokon habis atau kokon sudah tidak dapat diurai lagi, sambil dihitung jumlah putaran pipa dan jumlah kali putus selama penguraian satu kokon tersebut. Data jumlah kali putus digunakan untuk mendapatkan reelability (daya urai kokon). Panjang filamen sutera diukur dengan menghitung jumlah putaran pipa kemudian dikalikan dengan keliling pipa tersebut. Setelah kokon diurai dan diukur panjang filamennya, kemudian dilanjutkan dengan penimbangan filamen sutera dari satu buah kokon dengan menggunakan timbangan digital. Data-data yang diperoleh digunakan untuk mengetahui tebal filamen dan persentase bobot filamen dengan menggunakan rumus. Tahap selanjutnya adalah pengamatan keadaan permukaan filamen dengan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope). SEM adalah alat untuk melihat benda yang sangat kecil dalam bentuk stereo dengan skala perbesaran tinggi. Prinsip kerja alat ini adalah sebagai berikut: apabila suatu pancaran elektron diiradiasi pada permukaan spesimen, interaksi antara pancaran elektron dan atomatom yang dikandung oleh spesimen akan memberikan bermacam-macam informasi. Apabila kita melakukan scanning pada suatu permukaan spesimen dengan fokus pancaran elektron yang tepat, informasi akan diperoleh dari setiap titik scanning. Informasi yang diperoleh dari permukaan spesimen diubah ke dalam bentuk signal elektrik, dikuatkan, disalurkan ke Cathode Ray Tube (CRT) dan ditayangkan dalam bentuk gambar (Budhiarti, 2000). Persiapan spesimen: Mempersiapkan logam baja berbentuk silinder, double tip yang berlapis karbon, dan filamen sutera. Lekatkan double tip karbon di salah satu sisi logam baja kemudian sampel filamen sutera ditempelkan di atasnya. Spesimen yang telah siap kemudian divakum selama 10 menit. Spesimen selanjutnya disepuh dengan menggunakan emas (coating). Spesimen yang telah disepuh dengan emas kemudian diamati dengan menggunakan SEM. 21
Rancangan dan Analisis Data Rancangan percobaan yang digunakan untuk mengetahui pengaruh suhu perebusan kokon (70, 80, dan 90 o C) dan waktu perebusan kokon (30 dan 60 menit) adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dalam percobaan faktorial 3x2 dengan tujuh kali ulangan. Model matematika yang digunakan dalam rancangan penelitian ini adalah: Y ijk = μ + α i + β j + αβ ij + ε ijk Keterangan : Y ijk μ α i β j αβ ij ε ijk i j k : hasil pengamatan kualitas filamen sutera pada ulangan ke-k dengan perebusan pada suhu ke-i dan waktu ke-j : rataan umum : pengaruh perebusan dengan suhu ke-i : pengaruh perebusan dengan waktu ke-j : interaksi metode perebusan kokon dengan perebusan pada suhu ke-i dan waktu ke-j : galat percobaan pada ulangan ke-k dengan perebusan pada suhu ke-i dan waktu ke-j : suhu perebusan kokon (i=70, 80, 90 o C) : waktu perebusan kokon (j=30, 60 menit) : ulangan (k:7) Data diolah dengan analisis ragam (Analysis of Variance = ANOVA). Jika pada analisis ragam didapatkan hasil yang berbeda nyata, maka dilanjutkan dengan uji Tukey (Steel dan Torrie, 1995). Peubah yang Diamati 1. Bobot kulit kokon tanpa floss, yaitu bobot kulit kokon utuh dikurangi bobot floss dalam satuan gram. Kulit kokon tanpa floss diperoleh setelah floss yang membungkus kulit kokon utuh dikelupas hingga bersih dan tidak tersisa lapisan pembungkus kokon. Data bobot kulit kokon tanpa floss digunakan untuk mengetahui persentase bobot filamen setelah penguraian. Bobot kulit kokon tanpa floss (g) = bobot kulit kokon utuh - bobot floss 22
2. Panjang filamen, adalah total lembaran-lembaran filamen yang terurai dari satu kokon dalam satuan meter. Panjang filamen diperoleh dengan menggunakan rumus: Keterangan: n = Jumlah putaran pipa K = Keliling pipa = 7,6 cm = 0,076 m Panjang filamen (m) = n x K 3. Bobot filamen, yaitu berat filamen dalam satuan gram yang dihasilkan oleh seluruh filamen yang diurai dari satu kokon. Bobot filamen diperoleh dengan menimbang filamen menggunakan timbangan digital setelah proses penguraian. 4. Tebal filamen, dihitung dengan menggunakan rumus yang dipakai untuk menghitung ketebalan filamen sutera Bombyx mori, yaitu: Tebal filamen sutera (denier) = Bobot filamen x 9000 Panjang filamen Ketebalan filamen sutera B. mori dihitung dalam satuan denier, jika panjang 450 m dan berat 0,05 g maka ketebalannya 1 denier (Katsumata, 1964). 5. Persentase bobot filamen, yaitu persentase berat filamen terhadap berat kulit kokon tanpa floss (Atmosoedarjo et al., 2000). Persentase bobot filamen dinyatakan dengan rumus: Bobot filamen Persentase bobot filamen (%) = x 100% bobot kulit kokon tanpa floss 6. Daya urai kokon (reelability) juga mengacu pada perhitungan daya urai kokon B. mori yang tergantung pada jumlah kali putus filamen selama diurai (Atmosoedarjo et al., 2000). Daya urai kokon dihitung dengan rumus: 1 Daya urai kokon (%) = x 100% 1 putus Selain peubah tersebut, diamati juga bentuk fisik filamen atau permukaan filamen sutera A. atlas menggunakan SEM. Pengamatan permukaan filamen dengan SEM menggunakan perbesaran 2000 X untuk setiap sampel. 23