Sintesis Pati Sitrat Dari Pati Talas (Colocasia Esculenta) Melalui Reaksi Esterifikasi Dengan Asam Sitrat
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Polimer sangat berperan bagi kehidupan, yang tanpa disadari pengunaannya telah meluas di
berbagai bidang. Misalnya, dibidang pertanian, farmasi dan biomedis merupakan bidang lain
yang juga memanfaatkan polimer. Sebagian besar polimer, berasal dari bahan sintetik yang
kurang ramah lingkungan karena nonbiodegradabel, sehingga kurang akrab dengan lingkungan
atau beracun bila digunakan manusia.Berbagai penelitian telah dikembangkan untuk
memodifikasi polimer tersebut agar tidak menimbulkan dampak negatif dan ramah
lingkungan.Penelitian yang dilakukan yaitu dengan memodifikasi polimer alam yang bersifat
mudah terdegradasi dan tidak beracun.Penggunaan dari hasil modifikasi polimer alam telah
meluas di berbagai bidang, salah satunya bidang medis dan farmasi.Polimer alam merupakan
sumber bioteknologi dan biomedis telah diteliti secara luas karena sifatnya yang unik, yaitu tidak
beracun, mudah didegradasi dan kompatibilitas biomedisnya (Peesan et al., 2003).Selain itu
keberadaan polimer alam melimpah serta harganya relative terjangkau.Pati adalah salah satu
polimer alam yang banyak dikembangkan pada aplikasi medis dan farmasi.
Salah satu sumber pati yang mudah tumbuh di daerah tropis dan tahan terhadap
perubahan lingkungan adalah umbi talas atau sukat (Colocassia esculenta). Tanaman ini tumbuh
baik di daerah dengan ketinggian 0 m hinggan 2740 m diatas permukaan laut, dengan suhu
antara 21-27oC, dan curah hujan sebesar 1750 mm per tahun (Koswara, 2010). Oleh karena itu
talas termasuk tumbuhan yang mudah ditemukan di daerah Sumatera Utara.Talas juga banyak
dikonsumsi masyarakat lokal sebagai salah satu pangan bagi orang-orang pengidap diabetes,
karena dipercayai dapat mengurangi resiko diabetes.
Asam sitrat termasuk asam trikarbosilat yang merupakan bahan kimia tidak beracun dan
sumbernya cukup melimpah.Gugus karboksilat pada asam sitrat dapat membentuk ikatan yang
kuat dari gugus hidroksil pada pati sehingga mampu memperbaiki sifat termal, mengatur
stabilitas air dan mengurangi retrogradasi (Yu et al., 2005). Reddy dan Yang (2010) telah
melakukan pengujian terhadap penggunaan asam sitrat sebagai agen cross-link dengan pati lain
yang komposisi amilopektinnya lebih sedikit dan hasilnya menunjukkan kenaikan kuat tarik
ikatan meningkat sebesar 150%. Xie dan Liu (2004) telah melakukan pengujian terhadap pati
sitrat dengan variasi sampel jenis pati dari variasi beberapa varietas jagung. Kemudian
mereaksikannya dengan asam sitrat dengan variasi suhu dan waktu menghasilkan pati sitrat
dengan derajaat substitusi (DS) sebesar 0,16 di semua jenis pati sampel. Chowdary dan Enturi
(2011) telah melakukan pengujian terhadap pati sitrat sebagai carrier dalam dispersi untuk
meningkatkan laju kelarutan dari Efavirenz, salah satu inhibitor spesifik HIV-1 yang
kelarutannya dalam air yang sangat sedikit.
Hasilnya terjadi peningkatan kelarutan
yang
diobservasi dari dispersi yang terjadi yaitu dari 10,66% menjadi 60,93% dan 74,23% pada
masing-masing perbandingan 1:3 dan 1:9 antara pati sitrat dengan Evavirenz. Veerreddy dkk
(2012) juga telah melakukan penelitian tentang pati sitrat sebagai carrier bahan-bahan aktif obatobatan yaitu parasetamol, natrium diclofenac, dan cetirizine.Dengan membandingkan hasil uji
dengan natrium pati glikolat sehingga diperoleh hasil yang mirip.
Dari latar belakang yang telah diuraikan diatas, peneliti tertarik untuk meneliti lebih jauh
tentang sintesis pati sitrat melalui reaksi esterifikasi pati talas dengan asam sitrat.
1.2.
Permasalahan
1. Bagaimana pengaruh pH pada sintesis pati sitrat melalui reaksi esterifikasi dari pati talas
dengan asam sitrat ?
2. Bagaimana karakteristik dari pati sitrat pada pH pada Derajat Substitusi tertinggi?
1.3.Pembatasan Masalah
1. Pati yang digunakan adalah hasil dari isolasi pati umbi talas (Colocasia esculenta) yang
diperoleh dari Pusat Pasar Kabanjahe.
2. Senyawa pati sitrat yang diperoleh dari hasil esterifikasi pati talas dengan asam sitrat.
1.4.
Tujuan Penelitian
1. Untuk pengaruh pH pada sintesis pati sitrat melalui reaksi esterifikasi dari pati talas dengan
asam sitrat.
2. Untuk mengetahui karakteristik dari pati sitrat pada pH dengan Derajat Substitusi tertinggi.
1.5.
Manfaat Penelitian
Sebagai sumber informasi dalam pembuatan pati sitrat beserta karakteristiknya dari bahan baku
pati talas.
1.6.
Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan
di laboratorium Kimia Organik FMIPA USU. Analisis secara
Spektrofometer FT – IR di Laboratorium Kimia Organik FMIPA UGM.Analisis morfologi
permukaan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscopy) dilakukan di pusat
Laboratorium Forensik Mabes Polri Jakarta.
1.7.
Metodologi Penelitian
Penelitian ini dilakukan melalui eksperimen labolatorium dan pati diperoleh dari hasil isolasi pati
dari talas (Colocasia esculenta) dan dianalisis FT-IR. Dimana asam sitrat dilarutkan dengan
aquadest, kemudian ditambahkan NaOH 10M untuk variasi pH 3, 3,5, 4, 4,5, dan 5 yang
seterusnya ditambahkan tepung pati talas untuk masing-masing variasi. Sehingga diperoleh pati
sitrat yang selanjutnya dianalisis dengan spektroskopi FT-IR, uji morfologi permukaan (SEM),
penentuan kekuatan swelling metode uap dan dihitung derajat substitusinya dengan metode
titrasi.
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Polimer sangat berperan bagi kehidupan, yang tanpa disadari pengunaannya telah meluas di
berbagai bidang. Misalnya, dibidang pertanian, farmasi dan biomedis merupakan bidang lain
yang juga memanfaatkan polimer. Sebagian besar polimer, berasal dari bahan sintetik yang
kurang ramah lingkungan karena nonbiodegradabel, sehingga kurang akrab dengan lingkungan
atau beracun bila digunakan manusia.Berbagai penelitian telah dikembangkan untuk
memodifikasi polimer tersebut agar tidak menimbulkan dampak negatif dan ramah
lingkungan.Penelitian yang dilakukan yaitu dengan memodifikasi polimer alam yang bersifat
mudah terdegradasi dan tidak beracun.Penggunaan dari hasil modifikasi polimer alam telah
meluas di berbagai bidang, salah satunya bidang medis dan farmasi.Polimer alam merupakan
sumber bioteknologi dan biomedis telah diteliti secara luas karena sifatnya yang unik, yaitu tidak
beracun, mudah didegradasi dan kompatibilitas biomedisnya (Peesan et al., 2003).Selain itu
keberadaan polimer alam melimpah serta harganya relative terjangkau.Pati adalah salah satu
polimer alam yang banyak dikembangkan pada aplikasi medis dan farmasi.
Salah satu sumber pati yang mudah tumbuh di daerah tropis dan tahan terhadap
perubahan lingkungan adalah umbi talas atau sukat (Colocassia esculenta). Tanaman ini tumbuh
baik di daerah dengan ketinggian 0 m hinggan 2740 m diatas permukaan laut, dengan suhu
antara 21-27oC, dan curah hujan sebesar 1750 mm per tahun (Koswara, 2010). Oleh karena itu
talas termasuk tumbuhan yang mudah ditemukan di daerah Sumatera Utara.Talas juga banyak
dikonsumsi masyarakat lokal sebagai salah satu pangan bagi orang-orang pengidap diabetes,
karena dipercayai dapat mengurangi resiko diabetes.
Asam sitrat termasuk asam trikarbosilat yang merupakan bahan kimia tidak beracun dan
sumbernya cukup melimpah.Gugus karboksilat pada asam sitrat dapat membentuk ikatan yang
kuat dari gugus hidroksil pada pati sehingga mampu memperbaiki sifat termal, mengatur
stabilitas air dan mengurangi retrogradasi (Yu et al., 2005). Reddy dan Yang (2010) telah
melakukan pengujian terhadap penggunaan asam sitrat sebagai agen cross-link dengan pati lain
yang komposisi amilopektinnya lebih sedikit dan hasilnya menunjukkan kenaikan kuat tarik
ikatan meningkat sebesar 150%. Xie dan Liu (2004) telah melakukan pengujian terhadap pati
sitrat dengan variasi sampel jenis pati dari variasi beberapa varietas jagung. Kemudian
mereaksikannya dengan asam sitrat dengan variasi suhu dan waktu menghasilkan pati sitrat
dengan derajaat substitusi (DS) sebesar 0,16 di semua jenis pati sampel. Chowdary dan Enturi
(2011) telah melakukan pengujian terhadap pati sitrat sebagai carrier dalam dispersi untuk
meningkatkan laju kelarutan dari Efavirenz, salah satu inhibitor spesifik HIV-1 yang
kelarutannya dalam air yang sangat sedikit.
Hasilnya terjadi peningkatan kelarutan
yang
diobservasi dari dispersi yang terjadi yaitu dari 10,66% menjadi 60,93% dan 74,23% pada
masing-masing perbandingan 1:3 dan 1:9 antara pati sitrat dengan Evavirenz. Veerreddy dkk
(2012) juga telah melakukan penelitian tentang pati sitrat sebagai carrier bahan-bahan aktif obatobatan yaitu parasetamol, natrium diclofenac, dan cetirizine.Dengan membandingkan hasil uji
dengan natrium pati glikolat sehingga diperoleh hasil yang mirip.
Dari latar belakang yang telah diuraikan diatas, peneliti tertarik untuk meneliti lebih jauh
tentang sintesis pati sitrat melalui reaksi esterifikasi pati talas dengan asam sitrat.
1.2.
Permasalahan
1. Bagaimana pengaruh pH pada sintesis pati sitrat melalui reaksi esterifikasi dari pati talas
dengan asam sitrat ?
2. Bagaimana karakteristik dari pati sitrat pada pH pada Derajat Substitusi tertinggi?
1.3.Pembatasan Masalah
1. Pati yang digunakan adalah hasil dari isolasi pati umbi talas (Colocasia esculenta) yang
diperoleh dari Pusat Pasar Kabanjahe.
2. Senyawa pati sitrat yang diperoleh dari hasil esterifikasi pati talas dengan asam sitrat.
1.4.
Tujuan Penelitian
1. Untuk pengaruh pH pada sintesis pati sitrat melalui reaksi esterifikasi dari pati talas dengan
asam sitrat.
2. Untuk mengetahui karakteristik dari pati sitrat pada pH dengan Derajat Substitusi tertinggi.
1.5.
Manfaat Penelitian
Sebagai sumber informasi dalam pembuatan pati sitrat beserta karakteristiknya dari bahan baku
pati talas.
1.6.
Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan
di laboratorium Kimia Organik FMIPA USU. Analisis secara
Spektrofometer FT – IR di Laboratorium Kimia Organik FMIPA UGM.Analisis morfologi
permukaan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscopy) dilakukan di pusat
Laboratorium Forensik Mabes Polri Jakarta.
1.7.
Metodologi Penelitian
Penelitian ini dilakukan melalui eksperimen labolatorium dan pati diperoleh dari hasil isolasi pati
dari talas (Colocasia esculenta) dan dianalisis FT-IR. Dimana asam sitrat dilarutkan dengan
aquadest, kemudian ditambahkan NaOH 10M untuk variasi pH 3, 3,5, 4, 4,5, dan 5 yang
seterusnya ditambahkan tepung pati talas untuk masing-masing variasi. Sehingga diperoleh pati
sitrat yang selanjutnya dianalisis dengan spektroskopi FT-IR, uji morfologi permukaan (SEM),
penentuan kekuatan swelling metode uap dan dihitung derajat substitusinya dengan metode
titrasi.