8 Kitin dan kitosan mempunyai struktur kimia yang sama
. Kitin terdiri dari rantai
lurus asetil-glukosamin, sedangkan kitosan diperoleh melalui pemutusan gugus asetil CH
3
-CO. Proses pemutusan ini disebut dengan deasetilasi. Perbedaan utama antara kitin dengan kitosan adalah kadungan asetil dari polimernya. Kitosan adalah turunan
kitin yang paling banyak kegunaannya [18]. Kitosan merupakan produk dari proses deasetilasi kitin yang memiliki sifat
unik. Penampilan fungsional kitosan ditentukan oleh sifat dan kimiawinya. Seperti halnya dengan polisakarida lain, kitosan memiliki kerangka gula, tetapi dengan sifat
yang unik karena polimer ini memiliki gugus amin bermuatan positif. Sifat fleksibilitas kitosan membantu daya gunanya di dalam berbagai produk. Sifat
reologis ini juga menjadikannya sensitif terhadap perubahan pH dan kekuatan ion [19]. Adapun syarat-syarat kitosan yang telah disesuaikan untuk kitosan, dapat
dilihat pada tabel berikut :
Tabel 2.2 Syarat – syarat kitosan komersil Protan Laboratories dalam [20] Parameter
Nilai
Ukuran partikel Serpihan sampai serbuk
Kadar air ≤ 10
Kadar abu ≤ 2
Kadar nitrogen ≤ 5
Warna Larutan Jernih
Derajat deasetilasi ≥ 70
Viskositas cps Rendah
Sedang Tinggi
Ekstra tinggi 200 cps
200 – 799 cps 800 – 2000 cps
2000 cps
2.3 PROSES ISOLASI KITIN DAN KITOSAN
Isolasi kitin dilakukan secara bertahap. Tahap awal dimulai dengan pemisahan protein dengan larutan basa, yang disebut dengan tahap deproteinasi. Deproteinasi
bertujuan untuk memisahkan protein pada bahan dasar cangkang. Efektifitas
Universitas Sumatera Utara
9 prosesnya tergantung pada konsentrasi NaOH yang digunakan, diperkirakan
reaksinya sebagai berikut [21].
Gambar 2.4 Reaksi Deproteinasi [21] Tahap kedua yaitu demineralisasi. Tahap demineralisasi bertujuan untuk
memisahkan mineral organik yang terikat pada bahan dasar, yaitu CaCO
3
sebagai mineral utama dan CaPO
4 2
dalam jumlah minor. Proses pemisahan diperkirakan terjadi menurut reaksi berikut [21].
Gambar 2.5 Reaksi Demineralisasi [21]
Universitas Sumatera Utara
10 Tranformasi kitin menjadi kitosan disebut tahap deasetilasi, yaitu dengan
memberikan perlakuan dengan basa berkonsentrasi tinggi. Reaksi deasetilasi bertujuan untuk memutuskan gugus asetil yang terikat pada nitrogen dalam struktur
senyawa kitin untuk memperbesar persentase gugus amina pada kitosan, adapun reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut [21].
Gambar 2.6 Reaksi Deasetilasi Kitin Menjadi Kitosan [21]
Universitas Sumatera Utara
11
2.4 FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PRODUKSI KITOSAN
Faktor – faktor yang mempengaruhi pengolahan karakteristik fisikokimia kitosan adalah :
1. Suhu deasetilasi
Suhu yang lebih tinggi cenderung meningkatkan derajat deasetilasi tetapi mengurangi molekul ukuran. Ada hubungan substansial linier antara temperatur
diplot sepanjang absis sebagai 1T dalam K dan tingkat deasetilasi diplot logaritmis sepanjang ordinat.
2. Waktu deasetilasi dan Konsentrasi Alkali
Wu dan Bough menyatakan deasetilasi yang berlangsung cepat sekitar 68 selama 1 jam yang pertama dalam 50 larutan NaOH pada suhu 100
o
C. Namun, reaksi berlangsung secara bertahap setelah mencapai sekitar 78 dalam 5 jam.
Dengan demikian, perlakuan alkali di atas 2 jam deasetilasi kitin secara signifikan dapat merusak rantai molekul. Dalam sebuah studi konsentrasi dengan 35, 40, dan
50 NaOH sebagai konsentrasi alkali menurun, tingkat penurunan baik viskositas dan distribusi berat molekul juga melambat. Dahan et al, menyinggung bahwa
kitosan deasetilasi selama 5 menit dengan 50 NaOH pada 145-150
o
C memiliki viskositas yang lebih tinggi 1,7-16,4 kali lipat dan berat molekul 1,1-1,8 kali lipat
daripada kitosan deasetilasi selama 15 menit. Demikian pula, penurunan viskositas dengan peningkatan waktu reaksi ditunjukkan dan dikonfirmasi.
3. Pengaruh Kondisi Pengolahan Aplikasi Isolasi Kitin
Kondisi pengolahan aplikasi isolasi kitosan terutama mempengaruhi viskositas produk daripada properti lainnya. Madhavan Nair 1974 melaporkan bahwa
penggunaan HCl pada konsentrasi di atas 1,25 N terpengaruh viskositas produk kitosan akhir. Selain itu, kitosan viskositas cenderung menurun dengan
meningkatnya waktu demineralisasi. Di sisi lain, Bough et al. menemukan bahwa dengan deproteinisasi 3 NaOH, dan pemutusan langkah demineralisasi dalam
persiapan kitin, menurunkan viskositas sampel kitosan. Dimana Moorjani et al, menunjukkan bahwa tidak diinginkan untuk pemutih pada setiap tahap sejak
pemutihan sangat mengurangi viskositas kitosan akhir produk.
Universitas Sumatera Utara
12 4.
Atmosfir Banyak ilmuwan telah sepakat bahwa akses bebas oksigen ke kitin selama
deasetilasi memiliki efek merendahkan besar pada kitosan. Deasetilasi di hadapan nitrogen yang dihasilkan kitosan viskositas yang lebih tinggi dan distribusi berat
molekul daripada di udara. Namun, sedikit perbedaan dalam komposisi nitrogen dan abu diamati.
5. Perbandingan dari Kitin untuk Larutan Alkali
Moorjani et al. menekankan bahwa perbandingan antara padatan kitin dengan larutan alkali memainkan peran penting dalam menentukan kualitas kitosan,
berdasarkan penentuan viskositas. Melaporkan perbandingan antara padatan kitin dengan larutan alkali berkisar dari 1:10 sampai 1:100 secara basah, dan 1:4 secara
kering atau ketika pemanasan kering digunakan. 6.
Ukuran Partikel Ukuran partikel kitosan produksi telah memicu laporan kontroversial di
efeknya pada kualitas kitosan. Beberapa setuju bahwa ukuran partikel kecil lebih baik daripada ukuran partikel besar. Menurut Bough et al, ukuran partikel 1 mm
hasil yang lebih kecil dalam produk kitosan dari kedua viskositas yang lebih tinggi dan berat molekul daripada ukuran partikel yang lebih besar di atas 2-6,4 mm.
Ukuran partikel yang lebih besar membutuhkan waktu yang lebih lama pembengkakan sehingga tingkat deasetilasi lebih lambat. Namun, Lusena dan Rose
menunjukkan bahwa ukuran partikel kitin dalam kisaran 20-80 mesh 0,841-0,177 mm tidak berpengaruh pada tingkat deasetilasi dan viskositas solusi kitosan [22].
2.5 PEMBUSUKAN IKAN
