KARAKTERISASI CANGKANG KEPITING LAUT DAN KITIN SERTA KARAKTERISASI KITOSAN DARI HASIL DEASETILASI KARYA ILMIAH BETRIA NATALIA HUTAPEA

Transkripsi

1 KARAKTERISASI CANGKANG KEPITING LAUT DAN KITIN SERTA KARAKTERISASI KITOSAN DARI HASIL DEASETILASI KARYA ILMIAH BETRIA NATALIA HUTAPEA DEPERTAMEN KIMIA PROGRAM STUDI D-3 KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2 KARAKTERISASI CANGKANG KEPITING LAUT DAN KITIN SERTA KARAKTERISASI KITOSAN DARI HASIL DEASETILASI KARYA ILMIAH Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya BETRIA NATALIA HUTAPEA DEPERTAMEN KIMIA PROGRAM STUDI D3- KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

3 PERSETUJUAN Judul : Karakterisasi Cangkang Kepiting Laut dan Kitin serta Karakterisasi Kitosan dari Hasil Deasetilasi Kategori : Karya Ilmiah Nama : Betria Natalia Hutapea Nomor Induk Siswa : Program Study : Diploma (D-3) Kimia Depertemen Fakultas : Kimia : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Disetujui di : Medan, Agustus 2016 Program studi D-3 Kimia FMIPA USU Ketua, Dosen Pembimbing Dra. Emma Zaidar Nst, M.Si Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc NIP NIP Disetujui Oleh Depertemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan, M.S NIP

4 PERNYATAAN KARAKTERISASI CANGKANG KEPITING LAUT DAN KITIN SERTA KARAKTERISASI KITOSAN DARI HASIL DEASETILASI KARYA ILMIAH Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Agustus 2016 BETRIA NATALIA HUTAPEA

5 PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis ucapkan kepada kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan rahmatnya yang masih diberikan kesehatan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul Karakterisasi Cangkang Kepiting Laut dan Kitin serta Karakterisasi Kitosan dari Hasil Deasetilasi dengan tepat waktu. Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah merupakan salah-satu syarat untuk meraih gelar Ahli Madya (AMd) dan untuk menyelesaikan studi D3 Kimia di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Karya Ilmiah ini ditulis berdasarkan pengamatan dan pengalaman penulis selama menjalani Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PPKS (Pusat Penelitian Kelapa Sawit) pada tanggal 25 Januari sampai dengan 25 Februari Penulis menyadari sepenuhnya bahwa KARYA ILMIAH ini masih jauh dari kesempurnaan karena adanya keterbatasan pada penulis, baik dari segi pengetahuan, maupun waktu.meski demikian penulis mengharapkan karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi penulis dan semua pihak yang telah membaca karya ilmiah ini serta bermanfaat bagi.dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis banyak mendapatkan motivasi, bantuan, dan bimbingan dari beberapa pihak. Dengan rasa keikhlasan dan penuh kerendahan hati penulis mengucapkan rasa terimakasih kepada: 1. Dekan FMIPA USU, Bapak Dr. Kerista Sebayang, M.S 2. Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu untuk membimbing penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini sampai selesai 3. Ibu Dr. Rumondang Bulan, M.S, selaku Ketua Depertemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 4. Ibu Dra. Emma Zaidar, M.Si, selaku Ketua Program Studi D3 Kimia FMIPA USU 5. Seluruh staf pengajar Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam khususnya Program Studi D3 Kimia yang telah mendidik penulis.

6 6. Bapak Dr.Eka Nurianto M.Si yang telah memberikan izin kepada penulis untuk melaksanakan praktek kerja lapangan dan membimbing penulis selama PKL 7. Seluruh teman-teman seperjuangan stambuk 2013 beserta adik-adik stambuk 2014 dan stambuk Teman satu kost seven house ( K Grace Tobing, K Mei Anita, K Melika, Lidia Debby, Ester Silvia, Dara sembiring) Secara khusus penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada ayahanda terkasih St. P. Hutapea dan Ibunda tercinta R.Aritonang yang senantiasa memberikan doa dan dukungan moril dan materi. Serta keluarga dan sahabat ku Rifka Liertika Pane dan Desri winarti Sormin yang senantiasa memberi semangat dan dukungan terkhusus juga untuk kelompok kecilku Gremonia Elsenyor ada Roberto Simanungkalit, Eka Margaret Lumbantoruan, Rina Marbun, dan Anna Maria Naibaho serta PKK ku tercinta kak Dian Sitinjak. Medan, Agustus 2016 Penulis

7 KARAKTERISASI CANGKANG KEPITING LAUT DAN KITIN SERTA KARAKTERISASI KITOSAN DARI HASIL DEASETILASI ABSTRAK Kitosan merupakan hasil deasetilasi dari kitin yang di hasilkan dari isolasi cangkang kepiting laut. Tahap ekstraksi kitin meliputi proses demineralisasi dengan HCl 1 M yang bertujuan untuk penghilangan mineral yang terdapat dalam cangkang kepiting laut dan deproteinasi dengan NaOH 3,5 % yang bertujuan untuk menghilangkan protein. Transformasi kitin menjadi kitosan dilakukan melalui cara deasetilasi dengan NaOH 50% yang bertujuan untuk memutuskan gugus asetil. Dari hasil penelitian yang dilakukan di peroleh karakterisasi sebagai berikut: rendemen transformasi dari cangkang kepiting sampai tahap demineralisasi adalah 25,4695 %, dari tahap demineralisasi menuju kitin adalah 61,1116 %, dan dari kitin menjadi kitosan adalah 90,84%, kadar air yang di peroleh 6,76 %, kelarutan kitosan dan kitin dalam asam asetat 10 % secara berturut 12,3% dan 0,17%, tekstur berupa serbuk, derajat deasetilasi kitosan dengan metode FTIR adalah %, pada uji ninhidrin berwarna ungu pada kitosan dan pada kitin tidak. Analisa mineral menggunakan AAS dengan perbandingan antara cangkang kepiting dan hasil dari demineralisasi secara berurutan pada Ca (5,22 % : < 0,001 ppm), Mg (1,01 % : 0,003 %), Na (15,98 % : 0,08 %), Zn (14,54 ppm : 9,28 ppm), Cu (3,04 ppm : 2,42 ppm), Fe (256,55 ppm : 38,78 ppm). Analisa protein dengan metode volume dengan perbandingan cangkang kepiting, hasil demineralisasi dengan kitin dari hasil deproteinasi secara berurutan adalah 13,08 %, 43,33 %, dan 39,61 %. Kata kunci : Kitosan, Deasetilasi, Kepiting Laut, Kitin

8 CHARACTERIZATION CRAB SHELLS SEA AND CHITIN AND CHARACTERIZATION OF CHITOSAN DEACETYLATION RESULTS ABSTRACT Chitosan is the result of deacetylation of chitin produced from crab shells sea isolation. Chitin extraction stage includes the demineralization with 1 M HCl aimed at the removal of minerals contained in crab shells sea and deproteinasi with NaOH 3.5%, which aims to eliminate the protein. The transformation of chitin into chitosan is done by means of deacetylation with NaOH 50% aiming to decide an acetyl group. From the results of research conducted in the characterization obtained as follows: the yield of the transformation of the shell kepingting to demineralization phase was 25,4695 %, of demineralization stages toward chitin is %, and from chitin into chitosan is 90,84 %, water content which obtained 6.76%, solubility chitin and chitosan in acetic acid 10% by respectively 12.3% and 0.17%, floured texture, degree of deacetylation chitosan with FTIR method is %. Mineral analysis using AAS with a comparison between the shells of crab and results of demineralization by sequence on Ca (5.22%: <0,001 ppm), Mg (1.01%: 0.003%), Na (15.98%: 0.08% ), Zn (14.54 ppm: 9.28 ppm), Cu (3.04 ppm: 2.42 ppm), Fe ( ppm: ppm). Volume protein analysis method by comparison shells of crab, the results of demineralization and with chitin from deproteinasi results are respectively 13.08%, 43.33% and 39.61%. Keywords: Chitosan, Deacetylation, and Crab Shell Sea,Chitin

9 DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Tabel i ii iii v vi vii ix x BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permasalahan Tujuan Permasalahan Manfaat Lokasi Penelitian Metodologi Penelitian 4 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Cangkang Kepiting Kitin dan Kitosan Pengolahan Kitin dan Kitosan Penghilangan Protein Penghilangan Mineral Penghilangan Gugus Asetil Sifat-Sifat Kimia Kitin dan Kitosan Analisa Karakteristik Kitosan Kegunaan Kitin dan Kitosan 16 BAB 3. METODOLOGI PERCOBAAN 3.1 Alat -alat Bahan-bahan Prosedur Penelitian Pembuatan Reagen Tahap Isolasi Kitin Tahap Demineralisasi TahapDeproteinasi Deasetilasi Tahap Analisa Uji Mineral Uji Protein Uji Kadar Air Uji Kelarutan Uji Ninhidrin 24

10 Penentuan Derajat Deasetilasi Analisa Gugus Fungsi pada FT-IR Bagan Penelitian Tahap Demineralisasi Tahap Deproteinasi Tahap Deasetilasi 28 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.Hasil Analisa FT-IR Cangkang Kepiting Kitin Kitosan Hasil Uji Mineral Hasil Uji Protein Hasil Uji Kadar Air Rendemen cangkang kepiting laut menjadi Kitosan Hasil Uji Kelarutan Hasil Uji Ninhidrin Derajat Deasetilasi Pembahasan AnalisaFT-IR Analisa Protein dan Mineral Pada Cangkang Kepiting Sebelum dan Sesudah Demineralisasi dan Kitin Karakterisasi Kitin dan Kitosan 37 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran 40 DAFTAR PUSTAKA 40

11 DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman 2.1 Struktur Kitin, Kitosan dan Selulosa Spektrum FT-IR senyawa cangkang kepiting Spektrum FT-IR senyawa kitin Spektrum FT-IR senyawa Kitosan Perbandingan kemunculan bilangan gelombang pada cangkang kepiting, kitin dan kitosan 32

12 DAFTAR TABEL Nomor Tabel Judul Halaman Tabel 2.1 spesifikasi kitin Niaga 15 Tabel 4.1 Perbandingan kemunculan bilangan gelombang pada cangkang kepiting, kitin dan kitosan 31 Tabel 4.2 Hasil Uji Mineral 33 Tabel 4.3 Hasil Uji Protein 3