SINTESIS PATI TERMODIFIKASI DARI PATI SUKUN (Artocarpus communis) MELALUI METODE IKAT SILANG MENGGUNAKAN EPIKLOROHIDRIN SKRIPSI DESI SONYA SIREGAR 150822048 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017 SINTESIS PATI TERMODIFIKASI DARI PATI SUKUN (Artocarpus communis) MELALUI METODE IKAT SILANG MENGGUNAKAN EPIKLOROHIDRIN
SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar Sarjana Sains DESI SONYA SIREGAR 150822048 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017
i PERSETUJUAN Judul : SintesisPati Termodifikasi Dari Pati Sukun (Artocarpuscommunis)Melalui Metode Ikat SilangMenggunakanEpiklorohidrin Kategori : Skripsi Nama : Desi Sonya Siregar NomorIndukMahasiswa : 150822048 Program studi : Skripsi (S1) Kimia Departemen : Kimia Fakultas : Matematika Dan IlmuPengetahuanAlam Disetujui di Medan, Agustus 2017 KomisiPembimbing Pembimbing II Pembimbing I Dr. MimpinGinting,MS Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si NIP : 19551031986011001 NIP : 197404051999032001 Diketahui/DisetujuiOleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si NIP :197404051999032001
ii SINTESIS PATI TERMODIFIKASI DARI PATI SUKUN (Artocarpuscommunis) MELALUI METODE IKAT SILANG MENGGUNAKAN EPIKLOROHIDRIN PERNYATAAN SKRIPSI Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Agustus 2017 Desi Sonya Siregar 150822048
iii PENGHARGAAN Segala Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala kasih karunia dan berkatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini. Dalam pelaksanaan penelitian hingga penyelesaian skripsi dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih kepada : 1. Bapak Dr. Kerista Sebayang,M.S selaku Dekan FMIPA USU 2. Ibu Dr. Cut Fatimah Zuhra M.Si dan Ibu Dr. Sovia Lenny M.Si selaku ketua dan sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU 3. Ibu Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si selaku pembimbing I dan Bapak Dr. Mimpin Ginting, MS selaku pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu dan sabar dalam membimbing serta memotivasi penulis dalam penelitian dan menyelesaikan skripsi ini hingga selesai. 4. Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban M.Sc selaku Ketua Bidang Kimia organik FMIPA USU 5. Kepala Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Bapak Dr. Mimpin Ginting, MS beserta Dosen dan Staff Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU 6. Seluruh Dosen Departemen Kimia FMIPA USU yang telah memberikan waktunya untuk memberi bimbingan selama penulis mengikuti kuliah di Departemen Kimia USU, terkhusus kepada Ibu Marpongahtun,Dr,M.Sc selaku dosen wali yang telah memberikan pengarahan kepada penulis 7. Sahabat penulis dan rekan-rekan mahasiswi khususnya Kimia Ekstensi stambuk 2015 yang tidak dapat disebut namanya, serta asisten Kimia Organik. Secara khusus penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada orang tua penulis, Ibunda Tercinta Anni Sihotang serta saudara-saudara yang saya sayangi Friska Devi Siregar, Fenita Lia Siregar dan Adik Bripda Putra Yosua Siregar yang senantiasa memberikan doa dan dukungan moril dan materil hingga akhirnya penulis menyelesaikan studi. Penulis menyadari bahwa skirpsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan penulis, untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengharapkan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan. Tuhan Memberkati Kita Semua. Penulis
iv SINTESIS PATI TERMODIFIKASI DARI PATI SUKUN (Artocarpus communis) MELALUI METODE IKAT SILANG MENGGUNAKAN EPIKLOROHIDRIN ABSTRAK Pati ikat silang telah disintesis melaui reaksi ikat silang antara pati sukun (Artocarpus communis) dan epiklorohidrin dengan variasi berat epiklrohidrin 1%; 2%; dan 3 %. Hasil sintesis di identifikasi gugus fungsi dengan spektrofototmeter FT-IR dan dihitung Derajat Substitusinya (DS). Terbentuknya pati ikat silang didukung oleh data spektrum FT-IR dengan munculnya frekuensi vibrasi C-O-C pada daerah 1018,41-1242,16 cm -1. Derajat subsitusi untuk variasi menggunakan epiklorohidrin 1% ; 2% ; 3% ; berturut-turut adalah 0,0552 % ; 0,0701 % ; 0,0613 %. Pati ikat silang yang memiliki DS tertinggi yaitu 0,0701 variasi padaberat epiklorohidrin 2 %, diuji morfologi permukaan dan di uji kekuatan swelling. Hasil uji kekuatan swelling dengan variasi waktu absorbsi 6 jam, 24 jam, 36 jam, 72 jam masing-masing yaitu 0,9925%, 1,4611%, 1,8054%, 2,0049%, 3,0124%. Kata kunci : Pati sukun, Epiklorohidrin, Pati ikat silang, Derajat subsitusi
v SYNTHESIS OF CROSSLINK STARCH FROM BREADFRUIT (Artocarpus communis) STARCH USING EPICLOROHYDRIN ABSTRACT Crosslinks have been synthesized by crosslink reaction between breadfruit starch (Artocarpus communis) and epichlorohydrin with 1% epiclrohydrin weight variation starch 2%; and 3%. The synthesis result then tested the functional group with FT-IR and calculated the Subsitusion Degrees (DS). The formation of crosslinked starch was supported by FT-IR spectral data with the C-O-C vibration region at 1018,41-1242,16 cm-1. The Substitution Degrees for thee pichlorohydrin variation was1%; 2%; 3%; and respectively was 0,0552; 0,0701; 0,0613. For the highest DS result was 0,0701. The highest crosslinked ribs, which varied the weight of epichlorohydrin 2%, tested surface morphology and swelling strength test. The result of Swelling strength with variation of absorption time for 6 hours, 24 hours, 36 hours, 72 hours and respectively was 0,9925%, 1,4611%, 1,8054%, 2,0049%, 3,0124%. Keywords: Starch bread, Epichlorohydrin, crosslinked substance, Degree of substitution
vi DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftarisi Daftar tabel Daftargambar Daftarlampiran Halaman ii iii iv v vi vii ix x xi BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. LatarBelakang 1 1.2. Permasalahan 4 1.3. PembatasanMasalah 4 1.4. TujuanPenelitian 4 1.5. ManfaatPenelitian 4 1.6. LokasiPenelitian 5 1.7. MetodologiPercobaan 5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sukun (Artocarpus communis) 6 2.2. Pati 8 2.3. Pembagian Pati 11 2.3.1. Modifikasi Pati MetodeFisika 11 2.3.2. Modifikasi Pati Metode Kimia 11 2.3.3. Modifikasi Pati MetodeEnzimatis 12 2.3.4. Modifikasi Pati MetodeGenetika 12 2.4. Pati Ikat Silang 12 2.5. Epiklorohidrin 14 2.6 Karakterisasi 15 BAB 3 METODE PENELITIAN 2.6.1 Fourier Transform Infrared (FT-IR) 2.6.2 Swelling Power 2.6.3 Scanning Electron Microscopy (SEM) 3.1. Alat 18 3.2. Bahan 18 3.3. ProsedurPenelitian 19 3.3.1. Isolasi Pati dari Sukun 19 3.3.2. Pembuatan Pereaksi 19 15 16 17
vii 3.3.3. Pembuatan Pati Ikat Silang 19 3.3.4. Penentuan Derajat Substitusi (DS) 20 3.3.5. PenetuanDerajatMengembang (Swelling Power) 20 3.3.6 Analisa SEM( Scanning Electron Microscopy) 21 3.4. BaganPenelitian 3.4.1. IsolasiPati Dari Sukun 21 3.4.2. PembuatanPatiIkat Silang 22 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil 23 4.1.1. PatiSukun 23 4.1.2. PembuatanPatiIkat Silang 24 4.1.3. Penentuan Derajat Substitusi 26 4.1.4. UjiMorfologiPermukaanMenggunakanScanning Electron Microscopy (SEM) 26 4.1.5 PenentuanDerajatMengembang (Swelling Power) 27 4.2. Pembahasan 27 4.2.1. AnalisisPatidenganSpektrofotometer FT-IR 28 4.2.2. PembuatanPatiIkat Silang 28 4.2.3. Penentuan Derajat Substitusi 29 4.2.4. AnalisisMorfologidengan SEM (Scanning Electron 30 Microscopy) 4.2.5. AnalisisKekuatan Swelling PatiIkat Silang 31 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 32 5.2 Saran 32 DAFTAR PUSTAKA 33 LAMPIRAN 37
viii DAFTAR TABEL NomorTabel JudulTabel Halaman 2.1 Komposisi Kimia Buah Sukun 8 4.1 HasilPenentuanDerajatSubstitusiPatiIkat 26 4.2 HasilPenentuanswelling power 27 PatiSukundanPatiIkat Silang
ix DAFTAR GAMBAR NomorGambar Judul Halaman 2.1 Buah Sukun 7 2.2 Strukturdariamilosadanamilopektin 10 2.3 Reaksi Ikat Silang Pati dengan Epiklorohidrin 13 2.4 Struktur Epiklorohidrin 14 4.1 Spektrum FT-IR Pati Sukun 23 4.2 Spektrum FT-IR Epiklorohidrin1% 24 4.3 Spektrum FT-IR Epiklorohidrin2% 25 4.4 Spektrum FT-IR Epiklorohidrin 3% 25 4.5 MorfologiPermukaanPatiSukun (Perbesaran 2000 26 kali) 4.6 MorfologiPermukaanPati Fosfat (Perbesaran2000 26 kali) 4.7 Mekanisme Reaksi pembentukan Pati Ikat Silang 28 4.8 GrafikPerbandingan FT-IR 29
x DAFTAR LAMPIRAN NomorLampiran Judul Halaman 1. PerhitunganPersenIkat 36 SilangdanDerajatSubstitusi (DS) 2. PerhitunganKekuatan Swelling 37 3. Foto PatiSukunHasilIsolasi 38 4. Foto PatiHasilSintesis 38 5. Hasil SEM (Scanning Electron Microscopy) 40 Pati Sukun 6. Hasil SEM (Scanning Electron Microscopy) 42 PatiIkat Silang 7. Spektrum FT-IR (Liu,et.al) 44