BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan mengenai pembuatan dan karakterisasi film kitosan molekul tinggi dengan gelatin serta mengetahui perbandingan dari
jumlah volume larutan kitosan : larutan gelatin yang paling baik digunakan dalam pembuatan film dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu :
1. Hasil uji kekuatan tarik dari film kitosan adalah 1,24 MPa, dengan perbandingan volume larutan kitosan:larutan gelatin 25:75 adalah
2,156 MPa, dengan perbandingan volume larutan kitosan:larutan gelatin 50:50 adalah 2,84 MPa, dengan perbandingan volume larutan
kitosan:larutan gelatin 75:25 adalah 9,604 MPa. 2. Hasil uji FTIR pada kitosan dan film kitosan-gelatin menunjukkan bahwa
adanya interaksi ikatan hidrogen yang terjadi pada pencampuran kitosan dan gelatin, pada puncak spektrum tertinggi yaitu gugus N-H 3433,29 cm
- 1
pada kitosan mengalami perubahan menjadi gugus O-H 3645,46 cm
-1
pada film kitosan-gelatin. 3. Hasil uji SEM dari ketiga film tersebut menghasilkan permukaan yang
relatif halus dan tidak kasar. Sehingga film yang dihasilkan dengan perbandingan jumlah larutan kitosan:
larutan gelatin 75:25 memiliki karakteristik yang paling baik.
5.2 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, diharapkan pada penelitian selanjutnya untuk melakukan penggabungan kitosan dengan bahan polimer alam
lain untuk menghasilkan film yang memiliki karakteristik yang lebih baik.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kitin
Kitin merupakan poli 2-asetamido-2-deoksi-β-1→ 4-D-glukopiranosa dengan rumus molekul C
8
H
13
NO
5 n
yang tersusun atas 47 C, 6 H, 7 N, dan 40 O. struktur kitin menyerupai struktur selulosa dan hanya berbeda pada gugus yang
terikat di posisi atom C-2 kitin adalah gugus N-asetil -NHCOCH
3
, asetamida.
O HOH
2
C
HO O
NHCOCH
3
n
Gambar 2.1 Struktur Kimia Kitin Mojarrad,et al. 2006
Di alam, kitin dikenal sebagai polisakarida yang paling melimpah setelah selulosa. Kitin umumnya banyak dijumpai pada hewan avertebrata laut, darat, dan
jamur dari gugus Mucor, Phycomyces, dan Saccharomyces Hirano, 1986; Knorr, 1991. Keberadaan kitin di alam umumnya terikat dengan protein, mineral, dan
berbagai macam pigmen. Sebagai contoh, kulit udang mengandung 25-40 protein, 40-50 CaCO
3
, dan 15-20 kitin, tetapi besarnya komponen tersebut masih bergantung pada jenis udangnya Altschul, 1976. Sebagian besar
kelompok Crustacea, seperti kepiting, udang, dan lobster, merupakan sumber utama kitin komersial. Di dunia, kitin yang diproduksi secara komersial 120 ribu
ton per tahun. Kitin yang berasal dari kepiting dan udang besar 39 ribu ton 32,5 dan dari jamur 32 ribu ton 26,7Knorr, 1991.
Universitas Sumatera Utara
2.1.1 Sifat Kitin
Kitin merupakan bahan yang tidak beracun dan bahkan mudah terurai secara hayati biodegradable. Bentuk fisiknya merupakan padatan amorf yang berwarna
putih dengan kalor spesifik 0,373 ± 0,03 kalg
o
C Knorr, 1984 dan derajat rotasi spesifik [α]
D 18
+22
o
pada kosentrasi asam metanasulfonat 1,0. Sebagai biopolymer kristalin, kitin terdapat dalam 3 bentuk Kristal di alam, yaitu α, β, dan
γ. Kitin- α berbentuk Kristal ortorombik dengan setiap unit selnya mengandung 4 cincin N-asetil-D-glukosamina yang ditautkan dengan 2 ikatan glikosidik β-1→ 4
dan tertara secara antiparalel, rapat, dan kompak. Kitin-β berbentuk kristalin monoklin dan setiap unitnya terdiri atas 2 cincin N-asetil-D-glukosamina dan 2
molekul air yang tertara secara parallel. Sementara struktur kitin-γ diduga dalam 2 penataan, yaitu 2 rantai paralel dan 1 antiparalel. Ketiga bentuk kristalin tersebut
dapat dibedakan dengan menggunakan spektroskopi IR pada bilangan gelombang 3160 dan 3190 cm
-1
. Kitin hampir tidak larut dalam air, asam encer, dan basa, tetapi larut dalam
asam formiat, asam metanasulfonat, N,N-dimetilasetalmida yang mengandung 5 litium klorida, heksafluoroisopropil alkohol, heksafluoroaseton dan campuran 1,2-
dikloroetana-asam trikloroasetat dengan nisbah 35:65 [vv]Hirano, 1986. Asam mineral pekat seperti H
2
SO
4
, HNO
3
, dan H
3
PO
4
dapat melarutkan kitin sekaligus menyebabkan rantai panjang kitin terdegradasi menjadi satuan-satuan
yang lebih kecil Bastaman,1989.
2.2 Kitosan
Kitosan adalah poli-2-amino-2-deoksi-β-1-4-D-glukopiranosa dengan rumus molekul C
6
H
11
NO
4 n
yang dapat diperoleh dari deasetilasi kitin. Sumber kitin alami ditemukan dalam cumi-cumi, jamur, serangga dan beberapa alga. Dalam
jumlah produksi yang besar kitin diperoleh dari kulit luar golongan Crustasean seperti udang, kepiting, lobster, dan udang karang dan dari cangkang moluska
Rajasree, R Rahate. K.P. 2013.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1. Spesifikasi Kitosan
Parameter Ciri
Ukuran partikel Serpihan sampai bubuk
Kadar air ≤
10,0
Kadar abu ≤
2,0
Warna larutan Tidak berwarna
N-deasetilasi ≥
70
Kelas viskositas cps :
- Rendah
200
- Medium
200 – 799
- Tinggi
800 – 2000
- sangat tinggi
2000
Sugita, 2009
2.2.1 Sifat Kitosan
Kitosan merupakan polimer yang terdapat berlimpah di alam dan dapat diperbaharui. Kitosan memiliki sifat yang unggul seperti biodegradabel,
biokompatibilitas, tidak beracun, dan bersifat menyerap. Sifat fisik berupa padatan amorf berwarna putih kekuningan. Sifat kimia kitosan antara lain adalah poliamin
Universitas Sumatera Utara
berbentuk linear, mempunyai gugus amino dan hidroksil yang aktif dan mempunyai kemampuan mengkelat beberapa jenis logam. Sedangkan sifat biologi
kitosan antara lain: bersifat biokompatibel, dimana sebagai polimer alami, sifatnya tidak mempunyai akibat samping, aman dan tidak beracun, serta mudah
diuraikan oleh mikroba. Dapat berikatan dengan sel mamalia dan mikroba secara agresif. Efek regeneratif pada jaringan gusi. Bersifat hemostatik, fungistatik,
spermisidal, antitumor, antikolesterol, dan bersifat sebagai depresan pada sistem saraf pusat. Mampu meningkatkan pembentukan yang berperan dalam
pembentukan tulang Kumar Dutta, P. 2004.
2.2.2 Kegunaan Kitosan
Dewasa ini aplikasi kitosan sangat banyak dan meluas. Kitosan mudah mengalami degradasi secara biologis, tidak beracun dan baik sebagai flokulan dan koagulan
serta mudah membentuk membran atau film. Kitosan merupakan suatu biopolimer alam yang reaktif yang dapat melakukan perubahan-perubahan kimia Sugita,
2009.
Tabel 2.2 Aplikasi dan fungsi kitosan diberbagai bidang
Bidang Aplikasi Fungsi
I. Pengolahan limbah
Bahan koagulasiflokulasi
untuk limbah cair
Penghilangan ion-ion metal dari limbah cair
II. Pertanian
Dapat menurunkan kadar asam sayur, buah dan ekstrak kopi
Sebagai pupuk Bahan antimicrobakterial
Universitas Sumatera Utara
III. Industri tekstil
Serat tekstil Meningkatkan ketahanan warna
IV. Bioteknologi
Bahan-bahan immobilisasi enzim
V. Klarifikasi
Penjernihan a. Limbah industri pangan
b. Industry sari buah c. Pengolahan
minuman beralkohol
d. Penjernihan air minum e. Penjernihan kolam renang
f. Penjernihan zat warna
g. Penjernihan tannin Koagulasiflokulasi
Flokulan pectinprotein Flokulan proteinmikroba
Koagulasi Flokulan mikroba
Pembentuk kompleks Pembentuk kompleks
VI. Kosmetik
Bahan untuk rambut dan kulit
VII. Biomedis
Mempercepat penyembuhan luka Menurunkan kadar kolesterol
VIII. Fotografi
Melindungi film dari kerusakan
Robert, 1992
Universitas Sumatera Utara
2.3 Gelatin
Gelatin merupakan bahan alami yang diperoleh dari hidrolisis parsial kolagen. Gelatin bisa bersifat sebagai gelling agent bahan pembuat gel atau sebagai non
gelling agent. Gelatin merupakan protein konversi bersifat larut air yang diperoleh dari hidrolisis kolagen yang bersifat tidak larut air. Tulang sapi, kulit sapi dankulit
babi adalah bahan yang biasa digunakan untuk memperoleh gelatin Sobral,2001. Gelatin larut dalam air, asam asetat, dan pelarut alkohol seperti gliserol,
propilen glikol, sorbitol, dan manitol Viro 1992, tetapi tidak larut dalam alkohol, aseton, karbon tetraklorida, benzena, petroleum eter, dan pelarut organik lainnya.
Dalam kondisi tertentu gelatin larut dalam campuran aseton-air dan alkohol-air. Gelatin digunakan untuk berbagai keperluan industri, baik industri pangan
maupun non-pangan karena memiliki sifat yang khas, yaitu dapat berubah secara reversibel dari bentuk sol ke gel, mengembang dalam air dingin, dapat
membentuk film, mempengaruhi viskositas suatu bahan, dan dapat melindungi sistem koloid. King 1969 menyatakan bahwa pada suhu 71 °C gelatin mudah
larut dalam air dan membentuk gel pada suhu 49 °C. Gelatin bersifat lenturelastis, biokompatibel, bioabsoptivitas tinggi, dan
dapat dibentuk menjadi film dan pelapis yang memiliki sifat mekanik yang cukup baik, berwarna kuning sampai putih transparan dan hampir tidak ada rasanya serta
hampir tidak berbau, berbentuk serpihan atau serbuk, mudah larut dalam air panas gliserol dan asam asetat dan tidak mudah larut dalam pelarut organik. Kandungan
protein gelatin sekitar 85 – 92, sisanya berupa garam mineral dan air Schieber and Gareis,2007. Kandungan kimia dari gelatin terbesar adalah glisin hampir 1
dalam 3 residu asam amino, menyusun setiap 3 residu, proline dan 4 hydroxyproline residu . Tipe strukturnya adalah –Ala-Gly-Pro-Arg-Gly-Glu-
4Hyp-Gly-Pro- dapat dilihat pada gambar 2.4
Universitas Sumatera Utara
Gambar
Gelatin adalah pembuat gel atau se
mengembang jika dir kali bobot gelatin. G
didinginkan Anonim diperoleh dari jaringa
menunjukkan peruba deMan 1997. Proses
guanidin arginin. Da dipanaskan sampai m
sol tersebut membent dengan tempatnya.
tergulung dalam bent molekul-molekul yang
Berdasarkan si dengan cara 2 prinsip
dilakukan untuk mem kulit tua keras,liat
menghasilkan gelatin dimana tidak memerl
belum kuat terikat sehi dinetralkan dan dicuci
Sifat fisik dan tertentu dalam gelatin
gelatin seperti warna
bar 2.3 Struktur Kimia Gelatin Poppe, 1992
lah protein larut yang bisa bersifat sebagai gelli u sebagai non-gelling agent Halal Guide 2007
direndam dalam air dan berangsur-angsur me n. Gelatin larut dalam air panas dan akan mem
nonima 1978. Gelatin didefinisikan sebagai ingan kolagen hewan yang dapat didispersi
ubahan sol-gel reversible seiring dengan pe oses pembentukan gel pada gelatin berkaitan era
Dalam pembentukan gel, gelatin didispersi membentuk sol. Daya tarik menarik antar mol
bentuk cairan yang bersifat mengalir dan dapat . Bila didinginkan, molekul-molekul yang
bentuk sol mengurai dan terjadi ikatan-ikata ang berdekatan sehingga terbentuk suatu jaringa
n sifat bahan dasarnya pembuatan gelatin da nsip dasar yaitu cara alkali dan cara asam. Cara
emperoleh gelatin tipe B, yaitu bahan dasarn iat maupun tulang. Cara pengasaman di
tin tipe A asam. Tipe A umumnya diperoleh erlukan perendaman yang lama dengan asam,
sehingga cukup dengan asam yang encer selam uci berulang-ulang, untuk menghilangkan asam
dan kimia secara umum dan kandungan unsu atin dapat digunakan untuk menilai mutu gel
rna, bau dan rasa dapat diukur dengan mengg 12
, 1992
gelling agent bahan 2007. Gelatin akan
menyerap air 5-10 embentuk gel jika
gai produk yang si dalam air dan
n perubahan suhu erat dengan gugus
si dalam air dan olekul lemah dan
pat berubah sesuai ng kompak dan
katan silang antara ngan.
n dapat dilakukan ra alkali atau basa
sarnya berasal dari dilakukan untuk
oleh dari kulit babi, , karena jaringan
ama beberapa hari, sam dan garamnya.
unsur-unsur mineral gelatin. Sifat fisik
nggunakan indera
Universitas Sumatera Utara
manusia. Sedangkan sifat kimia seperti kadar air, kadar abu, logam berat dan kandungan mineral diukur dengan menggunakan alat. Penggunaan gelatin dalam
produk pangan lebih disebabkan oleh sifat fisik yang unik dari gelatin dibanding karena nilai gizinya sebagai sumber protein. Dalam industri pangan gelatin
digunakan sebagai pembentuk gel, penstabil, pengemulsi, pengental busa, pembentuk kristal, pelapis, perekat, pengikat air, dan penjernih Jones Ward and
Courts,1977.
2.4 Pembentukan Film
Kategori