Latar Belakang Penggunaan Natrium Tripolifosfat Untuk Pembuatan Nanopartikel Kitosan Dari Cangkang Belangkas

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Di alam, kitin dikenal sebagai polisakarida yang paling melimpah setelah selulosa. Kitin umumnya banyak dijumpai pada hewan avertebrata laut, darat, dan jamur dari genus Mucor, Phycomyces, dan Saccharomyces Hirano, 1986. Dewasa ini, secara komersial, kitin dan kitosan dihasilkan dari buangan organisme akuatik Crestini et al., 1996, Nwe dan Stevens, 2008. Selama ini, sebagaimana yang kita ketahui limbah organisme akuatik seperti kulit udang, cangkang belangkas dan lain-lain di Indonesia hanya dimanfaatkan untuk pakan ternak, hidrolisat protein, silase, bahan baku terasi, petis, dan kerupuk udang. Kitin dapat diisolasi melalui proses deproteinasi yang diikuti dengan demineralisasi. Kitin juga dapat diubah menjadi kitosan setelah lebih dari 70 gugus asetil CH 3 CO-nya dihilangkan. Belangkas merupakan komoditas andalan dan bernilai ekonomis sebagai salah satu hasil perikanan utama selain udang dan kepiting di kota Medan, Sumatera Utara. Secara umum, belangkas dimanfaatkan telurnya sebagai bahan pangan, sedangkan cangkangnya dibuang. Cangkang belangkas ini dapat memberikan nilai ekonomis bila dimanfaatkan sebagai bahan untuk menghasilkan kitosan. Belangkas termasuk golongan hewan Arthropoda yaitu Crustaceae yang pada cangkangnya mengandung senyawa kitin. Ternyata penghilangan gugus asetil kitin meningkatkan kelarutannya, sehingga kitosan lebih banyak digunakan daripada kitin, antara lain di industri kertas, pangan, farmasi, fotografi, kosmetika, fungisida, dan tekstil. Kitosan juga telah terbukti efektif untuk mengurangi padatan tersuspensi dalam limbah pengolahan dari sayuran, unggas dan telur, serta pada lumpur aktif Muzzarelli, 1977. Selain itu, kitosan juga bersifat nontoksik, biokompatibel, dan biodegradabel sehingga aman digunakan. Perkembangan teknologi dan sains pada saat ini khususnya di bidang material sangat berkembang pesat. Nanosains dan nanoteknologi merupakan kajian ilmu dan rekayasa material dalam skala nanometer yang sedang dikembangkan oleh para ilmuwan di dunia. Nanomaterial dibuat untuk membawa inovasi yang signifikan dan kemajuan bagi masyarakat serta manfaat untuk kesehatan manusia dan lingkungan. Sejumlah sifat nanomaterial ini dapat diubah melalui pengontrolan ukuran material, pengaturan komposisi kimiawi, modifikasi permukaan, dan pengontrolan interaksi antar partikel. Perilaku material yang berukuran nanometer sangat berbeda dibanding dengan perilaku pada material ukuran yg lebih besar bulk. Perbedaan yg sangat signifikan terjadi pada sifat fisika, kimia, dan sifat biologisnya. Material berukuran nanometer memiliki sejumlah sifat kimia dan fisika yang lebih unggul dari material berukuran besar bulk karena semakin kecil ukuran suatu material, maka luas permukaannya akan semakin besar sehingga material dalam orde nanometer mempunyai jarak antar atom yang sangat kecil yang akan memudahkan terjadinya reaksi antar atom. Ukuran pori dari partikel kitosan dapat diperkecil untuk meningkatkan luas kontak partikel dengan suatu materi. Salah satu usaha untuk memperkecil ukuran pori kitosan adalah dengan memodifikasinya menjadi nanopartikel kitosan. Sekarang ini banyak ahli menggunakan kitosan dengan nanoteknologi, You Shan Szeto dan Zhigang Hu 2007 menyiapkan nanopartikel kitosan dimana kitosan dilarutkan dalam larutan asam lemah kemudian ditambahkan larutan yang bersifat basa seperti larutan amoniak, natrium hidroksida atau kalium hidroksida, distirer dengan kecepatan 300 rpm sehingga diperoleh gel kitosan putih dan dibilas dengan akuades sampai netral. Kemudian, ditempatkan dalam ultrasonic batch untuk memecah partikel-partikel gel kitosan menjadi lebih kecil. Sebagian ahli juga mencoba metode lain untuk menyiapkan nanopartikel kitosan dengan menambahkan larutan tripolifosfat ke dalam larutan kitosan sehingga diperoleh emulsi kitosan sambil distirer dengan kecepatan 1200 rpm kemudian emulsi dibuat pH 3,5 dengan menambahkan asam asetat hasilnya akan berupa suspensi kitosan. Pembuatan nanopartikel menggunakan kitosan dapat dilakukan dengan metode gelasi ionik. Metode ini cukup sederhana. Salah satu contoh metode gelasi ionik ini yaitu dengan mereaksikan kitosan dengan natrium tripolifosfat. Metode ini menghasilkan interaksi antara muatan positif pada gugus amino kitosan dengan muatan negatif pada tripolifosfat Mohanraj dan Chen, 2006. Noviary 2012 telah berhasil mensintesis kitosan dari cangkang belangkas dan memodifikasi nanopartikelnya melalui ikat silang dengan genepin, sedangkan Kurniawan 2012 membuat nanopartikel kitosan dengan metode gelasi ionik dan dihasilkan nanopartikel kitosan dengan ukuran 62,2 nm. Berdasarkan hal di atas, peneliti tertarik untuk membuat nanopartikel kitosan cangkang belangkas.

1.2. Permasalahan