21
PENGARUH DOSIS IRADIASI PADA KHITIN TERHADAP SIFAT KIMIA DAN FISIKA TURUNANNYA KHITOSAN Gatot Trimulyadi Rekso Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi Jl. Cinere, Ps Jumat, PO Box 7002 JKSL, Jakarta 12070 Fax 021-7691607,751327, E-mail ; [email protected] ABSTRAK Pengaruh dosis iradiasi pada khitin terhadap sifat kimia dan fisika turunannya khitosan. Telah dilakukan penelitian pengaruh dosis iradiasi pada khitin yang selanjutnya dibuat turunannya khitosan . Sumber iradiasi yang digunakan adalah sinar gamma yang berasal dari sumber Co-60 dengan dosis total 5, 10, 20, 30 dan 50 kGy. Khitin diperoleh dari hasil isolasi limbah kulit udang putih. Hasil yang diperoleh menunjukan bahwa iradiasi berpengaruh terhadap sifat kimia dan fisika khitosan . Derajat deasetalisasi khitosan meningkat dari 63,6 % sampai 85,2 % dan juga kelarutannya dalam 1% asam asetat dari 0,045 sampai 0,113 gr/ml dengan meningkatnya dosis iradiasi. Viskositas larutan formulasi khitosan menurun dari 246,5 cps menjadi 65,5 cps pada dosis 50 kGy. Hasil pengukuran sifat mekanik film khitosan yang bersumber dari khitin yang di iradiasi memperlihatkan kekuatan tarik film yang menurun dengan meningkatnya dosis iradiasi. Tampa iradiasi kekuatan tariknya sekitar 244 kg/cm 2 , dengan iradiasi 50 kGy kekuatan tariknya menurun menjadi 130 kg/cm 2 . Hasil analisa gugus fungsi khitin dan khitin yang di iradiasi menunjukkan gugus fungsi karbonil yang menunjukan gugus asetaamida masih muncul dan terjadi penurunan pada ikatan glikoksida. ABSTRACT 1

Chitosan from irradiated chitin -Dr.Ir gatot Trimulyadi

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Dr.Ir.Gatot Trimulyadi Rekso [email protected] PENGARUH DOSIS IRADIASI PADA KHITIN TERHADAP SIFAT KIMIA DAN FISIKA TURUNANNYA KHITOSAN Gatot Trimulyadi Rekso Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi Jl. Cinere, Ps Jumat, PO Box 7002 JKSL, Jakarta 12070 Fax 021-7691607,751327, E-mail ; [email protected] The influence of irradiation dose of chitin affected on chemical and physical properties of its derivative chitosan. The influence of irradiation dose of chitin affected on chemical and physical properties of its derivative chitosan was investigate.

Citation preview

Page 1: Chitosan from irradiated chitin -Dr.Ir gatot Trimulyadi

PENGARUH DOSIS IRADIASI PADA KHITIN TERHADAP SIFAT KIMIA DAN FISIKA TURUNANNYA KHITOSAN

Gatot Trimulyadi Rekso

Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan RadiasiJl. Cinere, Ps Jumat, PO Box 7002 JKSL, Jakarta 12070

Fax 021-7691607,751327, E-mail ; [email protected]

ABSTRAK

Pengaruh dosis iradiasi pada khitin terhadap sifat kimia dan fisika turunannya khitosan. Telah dilakukan penelitian pengaruh dosis iradiasi pada khitin yang selanjutnya dibuat turunannya khitosan . Sumber iradiasi yang digunakan adalah sinar gamma yang berasal dari sumber Co-60 dengan dosis total 5, 10, 20, 30 dan 50 kGy. Khitin diperoleh dari hasil isolasi limbah kulit udang putih. Hasil yang diperoleh menunjukan bahwa iradiasi berpengaruh terhadap sifat kimia dan fisika khitosan . Derajat deasetalisasi khitosan meningkat dari 63,6 % sampai 85,2 % dan juga kelarutannya dalam 1% asam asetat dari 0,045 sampai 0,113 gr/ml dengan meningkatnya dosis iradiasi. Viskositas larutan formulasi khitosan menurun dari 246,5 cps menjadi 65,5 cps pada dosis 50 kGy. Hasil pengukuran sifat mekanik film khitosan yang bersumber dari khitin yang di iradiasi memperlihatkan kekuatan tarik film yang menurun dengan meningkatnya dosis iradiasi. Tampa iradiasi kekuatan tariknya sekitar 244 kg/cm2 , dengan iradiasi 50 kGy kekuatan tariknya menurun menjadi 130 kg/cm2 . Hasil analisa gugus fungsi khitin dan khitin yang di iradiasi menunjukkan gugus fungsi karbonil yang menunjukan gugus asetaamida masih muncul dan terjadi penurunan pada ikatan glikoksida.

ABSTRACT The influence of irradiation dose of chitin affected on chemical and physical properties of its derivative chitosanl. The influence of irradiation dose of chitin affected on chemical and physical properties of its derivative chitosan was investigate. The irradiation source used was gamma ray of Co-60 at variation doses of 0, 5,10,20,30 and 50 kGy. Chitin was isolated from white shrimp shell. The result shows that the irradiation of chitin affected to the properties of chitosan. Degree of deacetylation increases from 63,3 % to 85,2 %, and the solubility in 1% acetic acid also increase from 0,045 gr/ml to 0,113 gr/ml by increasing the irradiation dose. The viscosity of chitosan solution decreases from 246,5 cPs to 65,5 cPs for irradiation dose 50 kGy. The mechanical properties of chitosan film such as tensile strength decreases by increasing the irradiation dose . With out irradiation the tensile strength of the film was 244 kg/ cm2 , after irradiation at dose 50 kGy becomes 130 kg/cm2 .

1

Page 2: Chitosan from irradiated chitin -Dr.Ir gatot Trimulyadi

Pendahuluan

Indonesia merupakan negara kepulauan yang memiliki area perairan yang luas sehingga

mempunyai potensi yang cukup besar bagi berbagai jenis ikan dan inveterbrata. Dewasa

ini komoditi industri perikanan terutama udang merupakan ekspor yang utama sebagai

penghasil devisa negara. Udang di eksport hanya bagian dagingnya saja, sehingga perlu

terlebih dahulu dilakukan proses pembersihan dengan melakukan pembuangan bagian

kepala, ekor dan kulit badan udang. Hasil buangan tersebut dianggap sebagai limbah

udang. Dengan demikian, bertambah banyak udang beku yang diproduksi, bertambah

banyak pula limbah udang yang dihasilkan.

Selama ini pemanfaatan limbah udang belum dilakukan secara optimal, hanya terbatas

sebagai bahan dasar tambahan untuk pembuatan makanan tradisional seperti terasi, petis

dan sebagai protein tambahan untuk makanan unggas (2). Hasil penelitian menyatakan

limbah udang mengandung senyawa yang disebut khitin yang dapat diproses lebih lanjut

menjadi khitosan yang merupakan bahan dasar yang sangat bermanfaat dalam bidang

industri, kesehatan dan pertanian. Hasil penelitian Knoor, dkk, (1984) menyatakan bahwa

khitin yang terkandung dalam limbah udang kering sekitar 14 –27 % dan pada kepiting

kering sekitar 13 – 15 %, bergantung dari jenis speciesnya. Purwatiningsih (1992)

menyimpulkan kandungan khitin pada limbah udang windu (Penaeus Monodon) kering

sebesar 21 % .

Faktor yang sangat mendorong dilakukannya penelitian menggunakan bahan dasar khitin,

karena khitin merupakan bahan polimer alam yang sumbernya sangat berlimpah, mudah

diperoleh dan bersifat tidak beracun serta mudah terdegradasi(4) . Selain itu aplikasi khitin

juga sangat luas karena bahan ini dapat dikembangkan lebih lanjut sebagai bahan

pengkelat, pengemulsi, pengkoagulasi, dan bahan pembentuk film sehingga memiliki

prospek yang cerah untuk kebutuhan industri pengganti bahan polimer sintetis (5) .

Khitin merupakan biopolimer terbanyak kedua setelah selulosa dan banyak ditemukan

pada limbah udang, kepiting, insekta serta beberapa jamur. Pemanfaatan dan kegunaan

khitin sering dibatasi oleh sifatnya yang sukar larut dalam air, larutan basa encer dan

pekat, larutan asam encer dan pelarut – pelarut organik. Sifat lain dari khitin yang sulit

2

Page 3: Chitosan from irradiated chitin -Dr.Ir gatot Trimulyadi

dipisahkan dari bahan lain terutama protein menyebabkan dalam pemanfaatannya,

biopolimer ini lebih banyak digunakan dalam bentuk turunannya yaitu khitosan. Khitosan

adalah produk deasetilasi khitin, yang merupakan polimer rantai panjang glukosamin.

.

Kitosan memiliki berbagai sifat kimia dan fisika yang dapat dimanfaatkan

kemampuannya sebagai pembentuk film sehingga dapat digunakan untuk bahan dasar

film bioplastik. Tetapi kitosan juga masih memiliki kekurangan khususnya sifatnya yang

sukar larut dalam air . Derajat deasetilasi dan bobot molekul merupakan kriteria yang

amat penting dalam aplikasi dari kitin dan kitosan dalam farmasi dan industri. Semakin

tinggi derajat deasetilasi dan semakin rendah bobot molekul, maka kelarutan dari kitosan

semakin baik. Pada penelitian yang dilakukan Sabharwal dkk ternyata pengaruh iradiasi

terhadap selulosa dapat meningkatkan sifat kelarutannya karena terjadi pemutusan pada

rantai pada 1,4--glikosida. Karena struktur dasar dari selulosa identik dengan struktur

kitin, maka iradiasi berpengruh pula pada pemutusan rantai kitin. Akibat pemutusan

rantai 1,4--glikosida, maka rantai kitin menjadi lebih pendek sehingga dapat

memperkecil efek sterik sehingga proses deasetilasi dapat lebih sempurna sehingga dapat

diperoleh kitosan dengan derajat deasetilasi yang tinggi, sehingga meningkatkan sifat

kimianya.

.

Bahan dan metode

Bahan penelitian

Bahan penelitian yang digunakan adalah limbah kulit udang putih ( Peneaus

Merguensis ) yang diperoleh dari desa Gebang – Cirebon. Cangkang dengan bobot

lebih kurang 0,5 kg yang telah kering dibersihkan dari kotoran kototan yang masih

melekat, sehingga diperoleh cangkang yang bersih selanjutnya dikeringkan dalam oven

vakum pada temperatur 500 C.

Isolasi khitin

Proses isolasi terdiri dari beberapa tahap, yaitu :

3

Page 4: Chitosan from irradiated chitin -Dr.Ir gatot Trimulyadi

a. Demineralisasi

Sebanyak 1000 g cangkang limbah kulit udang dimasukan ke dalam larutan asam

klorida 1 N dengan perbandingan padatan dan larutan 1 : 10 b/v. Campuran dibiarkan

pada suhu kamar selama 24 jam sambil diaduk sesekali,

b. Deproteinisasi

Hasil dari proses demineralisasi masing-masing ditambahkan ke dalam larutan

natrium hidroksida 1N dengan perbandingan padatan dan larutan 1 : 10 b/v pada suhu

80oC selama 5 jam sambil diaduk .

Iradiasi sinar gamma dari Kobalt-60

Khitin yang diperoleh hasil isolasi yang telah dibagi menjadi lima bagian diiradiasi

pada dosis yang berbeda-beda :

a. Kantong pertama diiradiasi pada dosis 0 kGy

b. Kantong kedua diiradiasi pada dosis 10 kGy

c. Kantong ketiga diiradiasi pada dosis 20 kGy

d. Kantong keempat diiradiasi pada dosis 30 kGy

e. Kantong kelima diiradiasi pada dosis 50 kGy

Isolasi khitosan

Khitin yang telah di iradiasi untuk masing-masing dosis iradiasi di bagi menjadi dua

bagian dengan bobot yang sama. Kemudian khitin tersebut dideasetilasi untuk

mendapatkan khitosan.

Khitin dimasukkan ke labu bulat bermulut dua dan ditambahkan ke dalamnya larutan

natrium hidroksida 50% b/b, dengan perbandingan padatan dan larutan 1 : 20 b/v.

Campuran dipanaskan pada suhu 110oC sampai 120oC selama satu jam dan tiga jam.

Setelah itu disaring dan padatan yang diperoleh dicuci dengan air suling sampai netral

dan dikeringkan dalam oven bersuhu kurang lebih 50o-80oC

Pengamatan

a. Derajat Deasetilasi Khitosan

4

Page 5: Chitosan from irradiated chitin -Dr.Ir gatot Trimulyadi

Spektrum infra merah khitosan dibuat dengan menggunakan spektrofotometer infra

merah. Frekuensi yang digunakan berkisar antara 4000 cm-1sampai dengan 400 cm-1.

Derajat deasetilasi khitosan ditentukan dengan metode “base line” .

:

Dimana : A1655 = Nilai absorbansi pada 1655 cm-1 , A3450 = Nilai pada 3450 cm-1

b. Bobot molekul khitosan

Pengukuran bobot molekul khitosan dilakukan dengan metoda viskositas , dengan

mempergunakan persamaan Mark-Houwink sebagai berikut :

() = k Ma dimana

() = Viskositas intrinsic k, a = Tetapan

M = Bobot molekul larutan

c. .Kelarutan

Pengamatan sifat kelarutan khitosan dilakukan dengan metoda gravimetric dalam larutan asam asetat 1 %..

d. Viskositas

Viskositas diukur dengan Rotary Viskosimeter (Visconic ED-100).

e. Kekuatan tarik Kekuatan tarik dari film bio-plastik diukur menggunakan alat Instron (Stograph R1 ), dan ketebalannya mengunakan micrometer yang memiliki ketelitian 0,001.

Hasil dan pembahasan

5

Page 6: Chitosan from irradiated chitin -Dr.Ir gatot Trimulyadi

Derajat deasetilasi

Khitosan dibentuk melalui proses deasetilasi khitin. Proses deasetilasi ini

bertujuan untuk menghilangkan gugus asetilamino pada khitin menjadi gugus amino

bebas. Besarnya gugus asetil yang dapat dihilangkan dari suatu molekul dinyatakan

dengan derajat deasetilasi. Salah satu cara yang dapat digunakan untik menghitung

derajat deasetilasi adalah dengan spektrum IR, yaitu dengan membandingkan absorbansi

pada panjang gelombang 1655 cm-1 ( pita serapan untuk gugus asetil ) dan absorbansi

pada panjang gelombang 3450 cm-1 (pita serapan untuk gugus amino bebas ).

Iradiasi diharapkan dapat mendegradasi rantai khitin, sehingga menjadi terputus

dan lebih pendek. Hasil analisis spectrum IR pada khitin menunjukkan adanya penurunan

intensitas serapan akibat iradiasi tersebut. Sehingga dengan penggunaan suhu yang tidak

terlalu tinggi dan waktu deasetilasi yang tidak terlalu lama dapat mempermudah proses

deasetilasi. Proses deasetilasi dapat dilakukan dengan cara merefluks khitin di dalam

larutan NaOH 50 % ( b/b) pada suhu tinggi.

Dari hasil penelitian didapatkan nilai derajat deasetilasi khitosan berkisar antara

63,2 sampai 75,2 % dimana derajat deasetilasi ini akan meningkat dengan semakin besar

dosis radiasi yang diberikan.

Tabel 1. Hasil analisis derajat deasetilasi khitosan

No Dosis iradiasi ( kGy) Derajat deasetilasi (%)

1 0 63,2

2 10 66,2

3 20 74,0

4 30 82,5

5 50 85,2

Menurut standar kualitas khitosan yang ditetapkan oleh Protan Laboratorium Inc,

derajat deasetilasi khitosan paling sedikit 70 %. Berdasarkan data penelitian yang

didapat, khitosan pada dosis 0 kGy , 10 kGy dan 20 kGy tidak memenuhi standar mutu

karena standar deasetilasinya kurang dari 70 %. Dari data penelitian terlihat bahwa dosis

6

Page 7: Chitosan from irradiated chitin -Dr.Ir gatot Trimulyadi

iradiasi dapat mempengaruhi derajat deasetilasi khitosan. Adanya radiasi menyebabkan

rantai polimer terdepolimerisasi sehingga dengan bertambah dosis iradiasi pemutusan

rantai menjadi semakin banyak. Hal ini akan mempermudah proses deasetilasi, dimana

gugus asetil yang terlepas akan semakin banyak.

Bobot Molekul

Bobot molekul khitosan dianalisis berdasarkan metode viskositas. Pemakaian

metode ini mempunyai beberapa keuntungan, antara lain analisisnya lebih mudah dan

lebih cepat, alatnya relatif murah dan perhitungannya yang sederhana . Alat yang

digunakan adalah viskometer Oswald - Cannon Fenske.

Dari hasil penelitian diperoleh bobot molekul untuk beberapa variasi dosis

iradiasi, yaitu berkisar antara 5,888 x 103 sampai 1,659 x 103 Dalton.

Tabel 2. Hasil analisis Bobot molekul

No Dosis Iradiasi ( kGy) Bobot Molekul

1 0 kGy 1,659 x 104

2 10 kGy 1,113 x 104

3 20 kGy 1,035 x 104

4 30 kGy 7,774 x 103

5 50 kGy 5,888 x 103

Hasil penelitian menunjukkan bahwa dosis iradiasi berpengaruh terhadap bobot

molekul khitosan yang dihasilkan, dimana semakin besar dosis iradiasi bobot khitosan

semakin menjadi semakin kecil. Hal ini disebabkan karena iradiasi dapat mengakibatkan

rantai polimer tergradasi sehingga mengalami pemutusan, dengan bertambahnya dosis

radiasi maka pemutusan ikatan menjadi semakin banyak sehingga bobot molekulnya

menjadi lebih kecil. Pemutusan ikatan oleh sinar = terjadi pada posisi yang mana saja

dalam molekul ( non selektif ), tetapi menurut J. Rosiak et, al iradiasi pada polisakarida

seperti pati, selulosa, alginate, khitin dan khitosan mengakibatkan pemutusan rantai

terutama pada ikatan glikosida.

7

Page 8: Chitosan from irradiated chitin -Dr.Ir gatot Trimulyadi

Mekanisme degradasi khitin akibat iradiasi dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Memperlihatkan pemutusan rantai pada khitin akibat iradiasi.

Berdasarkan penelitian di atas dapat disimpulkan, pemberian iradiasi menyebabkan

suatu polimer mengalami depolimerisasi, sehingga bobot molekulnya mengalami

penurunan sejalan dengan bertambahnya dosis iradiasi.

Viskositas

Viskositas merupakan ukuran kekentalan suatu larutan. Pada penelitian ini

khitosan yang telah dilarutkan dalam asam asetat, diukur viskositasnya dengan

menggunakan Rotary viskometer (visconic ED – 100 ). Hasil analisis viskositas larutan

khitosan pada berbagai variasi dosis iradiasi diperlihatkan pada tabel 4.16

Tabel 3. Hasil analisis viskositas

No Dosis Iradiasi Viskositas ( cPs)

1 0 kGy 246,6

2 10 kGy 201,5

3 20 kGy 172,0

4 30 kGy 83,5

5 50 kGy 65,5

Pada penelitian ini didapatkan nilai viskositas berkisar antara 65,5 sampai 246,7 cPs. Di

sini terlihat bahwa dosis iradiasi berpengaruh terhadap viskositas larutan khitosan,

8

Page 9: Chitosan from irradiated chitin -Dr.Ir gatot Trimulyadi

dimana nilai viskositas akan turun sejalan dengan bertambahnya dosis radiasi yang

diberikan. Hal ini dapat dijelaskan dengan menghubungkannya dengan bobot molekul.

Adanya radiasi menyebabkan rantai polimer terdipolimerisasi, semakin besar dosis

radiasi, bobor molekul dan viskositasnya menjadi berkurang. Berdasarkan standar mutu

yang dikeluarkan laboratorium Protan, Inc, viskositas larutan khitosan pada dosis 0 dan

10 kGy termasuk sedang, kemudian viskositas pada dosis 20, 30 dan 50 kGy termasuk

rendah.

Kelarutan

Kelarutan didefinsikan dalam besaran kuatitatif sebagai konsentrasi zat terlarut

dalam larutan jenuh. Pada penelitian ini sifat kelarutan khitosan dilakukan dalam asam

asetat 1 % sampai terbentuk larutan jenuh. Larutan khitosan tersebut kemudian diuapkan

sampai kering. Jumlah khitosan yang larut adalah banyaknya khitosan yang ada dalam

wadah setelah diuapkan tiap ml volume yang dipipet. Tabel 4.17 memperlihatkan

kelarutan khitosan pada beberapa variasi dosis iradiasi.

Table 4. Hasil analisis kelarutan khitosan dalam asam asetat

No Dosis Iradiasi Kelarutan (g/ml)

1 0 kGy 0,045

2 10 kGy 0.071

3 20 kGy 0,097

4 30 kGy 0,107

5 50 kGy 0,113

Berdasarkan data diatas kelarutan khitosan dalam asam asetat berkisar antara 4,50

x 10 –2 sampai 1,13 x 10 –1 g/ml. Di sini terlihat hubungan antara dosis iradiasi dengan

kelarutan, dimana semakin besar dosis iradiasi, sifat kelarutannya menjadi bertambah.

Hal ini dapat dijelaskan dalam hubungannya dengan derajat deasetilasi. Semakin besar

dosis iradiasi menyebabkan derajat deasetilasi khitosan menjadi lebih tinggi, ini berarti

bahwa dalam rantai polimer gugus asetil menjadi semakin sedikit dan gugus amino bebas

9

Page 10: Chitosan from irradiated chitin -Dr.Ir gatot Trimulyadi

menjadi bertambah. Hal ini mengakibatkan kelarutan khitosan dalam asam asetat menjadi

meningkat.

Pengukuran sifat mekanik film khitosan

Pengembangan khitosan diharapkan dapat menjadi salah satu alternatif pengganti

pemakaian plastik sintetis sebagai bahan pengemas. Sifat mekanik ini sangat penting

perlu diperhatikan dalam pengemasan dan penyimpanan produk, Karena peranannya

cukup besar dalam melindungi produk dari faktor – faktor mekanis seperti tekanan fisik

( jatuh dan gesekan ), adanya getaran serta benturan.

Pada penelitian ini, film lapisan tipis dibuat dengan melarutkan khitosan dalam

asam asetat 1 % sampai jenuh, kemudian ditambahkan plasticizer ( pemelastis ) yaitu

gliserin 0,25 % dengan tujuan untuk meningkatkan fleksibilitas dari film yang dihasilkan.

Hasil pengukuran sifat mekanik dari film bioplastik diperlihatkan pada table 4.18

Tabel 5. Hasil pengukuran sifat mekanik film khitosan

No Dosis Iradiasi (kGy) Kekuatan tarik ( kg/cm2)

1 0 244,1

2 10 179,7

3 20 146,9

4 30 142,0

5 50 130,9

Ketebalan merupakan parameter penting yang berpengaruh terhadap sifat – sifar barrier

maupun sifat mekanik dari film khitosan. Pada film – film hidrofilik, permeabilitas

oksigen dan uap air merupakan fungsi ketebalan. Dari hasil penelitian didapatkan

ketebalan berkisar antara 7,2 x 10-2 x sampai 9,6 x 10-2 mm. Sedangkan kekuatan tarik

dari film bioplastik berkisar antara 130,9 sampai 244,1 kg/cm2. Kekuatan tarik di sini

menunjukkan ukuran ketahanan film, yaitu regangan maksimum yang dapat diterima

suatu film sampai putus. Berdasarkan penelitian, terlihat bahwa dosis iradiasi

berpengaruh terhadap sifat mekanik. Adanya radiasi mengakibatkan rantai polimer

10

Page 11: Chitosan from irradiated chitin -Dr.Ir gatot Trimulyadi

terdepolimerisasi sehingga mengalami pemutusan ikatan. Hal ini menyebabkan film

bioplastik menjadi lebih rapuh, sehingga dengan bertambahnya dosis radiasi yang

diberikan kekuatan tarik dari film menjadi menurun.

Spektrum khitin tampa iradiasi dan iradiasi 50 kGy

Gambar 2 dan 3 dibawah ini merupakan spektrum FTIR khitin tampa iradiasi dan khitin

yang di iradiasi dengan dosis iradiasi 50 kGy.

T (%)

Bilangan gelombang (cm-1)

Gambar 2 Spektrum IR khitin tanpa radiasi

T (%)

11

Page 12: Chitosan from irradiated chitin -Dr.Ir gatot Trimulyadi

Bilangan gelombang (cm-1)

Gambar 3 Spektrum IR khitin yang di iradiasi 50 kGy

Tabel 6. Perubahan intensitas dari khitin yang tanpa radiasi dan yang di iradiasi pada dosis 50 kGy

Bil. Gel Gugus fungsi/Jenis vibrasi tanpa radiasi iradiasi 50 kGy

34502950165015501380

1150,1100,1050

Vibrasi ulur –OHVibrasi ulur C-H

Vibrasi ulur -C=OVibrasi ulur –NH

Vibrasi tekuk –C-HVibrasi -C1-O-C4

kuatkuatkuatkuatkuat

lemah

kuatkuatkuatkuatkuat

melemah

Data pada Tabel 6 menunjukkan vibrasi -C1-O-C4 melemah, ini menandakan

terjadinya pemutusan rantai ikatan 1-4 glukoksida.

Data pada Tabel 6 menunjukkan vibrasi -C1-O-C4 melemah, ini menandakan

terjadinya pemutusan rantai ikatan 1-4 glukoksida.

Adapun mekanisme pemutusan rantai glukosida khitosan jika diiradiasi adalah sebagai

berikut (Ulan’ski , P,1992)

R-H R(C1-C6) + H (1)

R-H + H R(C1-C6) + H2 (2)

R(C1,C4) F1 + F2 (3)

R-NH2 +H R(C2) + NH3 (4)R-H dan R-NH2 adalah molekul besar khitosan dan R(Cn ) adalah radikal besarnya,

sedangkan F1 dan F2 adalah bagian utama rantai setelah terjadi pemutusan. Absorpsi

radiasi pengion dapat menghasilkan sisi radikal pada beberapa atom karbon dari unit

dasar khitin (Reaksi 5.1 dan 5.2), tetapi hanya transformasi radikal terlokalisasi yaitu

pada atom karbon C1 dan C4 saja yang berperan secara langsung pada splitting pada

12

Page 13: Chitosan from irradiated chitin -Dr.Ir gatot Trimulyadi

ikatan 1-4 glukosida, sehingga mengakibatkan pemutusan pada rantai utama (Reaksi 3),

sedangkan reaksi pada radikal yang lain mengakibatkan splitting ikatan di dalam unit

dasar khitin namun tidak sampai memutuskan rantai.

Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan , dapat disimpulkan bahwa iradiasi pada

khitin dapat mempengaruhi sifat khitosan dan film bio-plastik yang dihasilkan :

1. Hasil analisa derajat deasetalisasi khitosan menunjukan bahwa derajat

deasetalisasi mengalami kenaikan dengan meningkatnya dosis iradiasi yaitu

berkisar antara 63,2 sampai 85,2 %.

2. Kelarutan khitosan dalam asam asetat 1% meningkat dengan meningkatnya dosis

iradiasi dengan kisaran antara 0,045 –0,113 g/ml.

3. Sebaliknya bobot molekul khitosan menurun dengan makin meningkatnya dosis

iradiasi, hal yang sama juga juga terjadi pada viskositas larutan khitosan .

4. Hasil analisa kekuatan tarik dari film khitosan menunjukan adanya penurunan

dengan bertambahnya dosis iradiasi yang diberikan , yaitu berkisar antara 130,9

sampai 244,0 kg/cm2 .

5. Hasil analisa gugus fungsi dengan FTIR terjadi penurunan intensitas pada ikatan

glokoksida pada khitin.

DAFTAR PUSTAKA

(1) COWD.M.A., “ Kimia Polimer, Institut Teknologi Bandung, Bandung”, hal 15-1,(1991.

(2) SUPTIJAH, “Modifikasi Protein Konsentrat dan Flavor dari Kepala Udang”, Tesis, Facultas Perikanan, IPB,Bogor, hal18-13,(1994)

(3) KNOR.D.,” Use of Chitosan Polymer in Food Science”, 48(7)85-70, (1984

13

Page 14: Chitosan from irradiated chitin -Dr.Ir gatot Trimulyadi

(4) MUZZARELLI.R.A.A.,”New Derivative of Chitin and Chitosan in Industrial Polysacharides”, Gordon and Beach Science, New York,357-76, (1985)

(5) AUSTIN.P.R.,” Chitin New Facets of Reaseach, Applied Science”, 28(6)212-110, (1981)

(6) CHUDHARI.C.V.,”Radiation Processing of Natural Polymers”, Proceeding Meeting Radiation Processing Polysacharides, Vietnam Atomic Energy Commission, hal 7-1, (2000).

(7) BASTMAN.S.,”Studies of Degradation andExtraction of Chitin and Chitosan From Prown Shells”, The Queens Univ, hal 60-50, (1989).

(8) SABHARWAL.S.,“Potensial Application of Radiation Processed Polysacharides in Food Processing and Waste Water Treatment”, Proceeding Meeting Radiation Proceesing of Polysacharides, Vietnam Atomic Energy Commission, hal 7-1, (2000).

(9) CANH.T.T.,” Radiation of Chitin and Chitosan”, Proceeding Meeting Radiation of Polysacharides, Vietnam Atomic Energy Commission, hal 8-1, (2000).

(10)ULANSKI, ROSIAK J, (1992). Preliminary studies on Radiation –Induced

Change in Chitosan, Radiat. Phys. Chem, Vol 39, No 1, Pergamon Press, Great

Britain.

14