PENGGUNAAN KITOSAN DARI LIMBAH KULIT UDANG SEBAGAI INHIBITOR TERHADAP KEASAMAN TUAK SKRIPSI Oleh: FIKRIATUN NURHIKMAWATI NIM.0608105023 JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA 2013 i
PENGGUNAAN KITOSAN DARI LIMBAH KULIT UDANG SEBAGAI INHIBITOR TERHADAP KEASAMAN TUAK SKRIPSI Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S.Si.) di Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana Oleh : FIKRIATUN NURHIKMAWATI NIM.0608105023 Menyetujui Pembimbing I Pembimbing II Dr. Drs. Manuntun Manurung, M.S. A.A.I.A. Mayun Laksmiwati, S.Si., M.Si NIP. 19610525 199009 1 001 NIP. 19670508 199702 2 001 Mengesahkan Ketua Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana Drs. I Gusti Agung Gede Bawa, M.Si. NIP : 19671231199403 1 013 ii
PENGGUNAAN KITOSAN DARI LIMBAH KULIT UDANG SEBAGAI INHIBITOR TERHADAP KEASAMAN TUAK Oleh : FIKRIATUN NURHIKMAWATI NIM. 0608105023 Skripsi ini disidangkan di Bukit Jimbaran Pada hari Jum at tanggal 11 bulan Oktober tahun 2013 Team Penguji Sidang Skripsi Ketua Sekretaris (Dr. Drs. Manuntun Manurung, M.S.) (A.A.I.A. Mayun Laksmiwati, S.Si., M.Si) NIP. 19610525 199009 1 001 NIP. 19670508 199702 2 001 Anggota (Ketut Ratnayani, S.Si., M.Si) NIP. 19710609 199702 2 001 (Dra. Ni Made Puspawati, M.Phil., Ph.D) (I Wayan Suarsa, M.Si) NIP. 19650319 198903 2 001 NIP. 19650419 199103 1 001 iii
ABSTRAK Kitosan adalah turunan dari polimer kitin yang terbuat dari kulit terluar hewan golongan crustacea seperti udang. Kulit udang mengandung protein 20-40%, kalsium karbonat 40-50% dan kitin 20-35,61%. Isolasi kitin dilakukan melalui tiga tahapan yaitu deproteinasi, demineralisasi, dan depigmentasi. Sedangkan proses deasetilasi untuk mengubah kitin menjadi kitosan dengan larutan NaOH 50% (b/v) rasio 1:10 pemanasan hingga 90 o C selama 120 menit. Serbuk kitin dan kitosan dikarakterisasi dengan spektrofotometer Inframerah (FTIR). Derajat deasetilasi kitosan ditentukan dengan rumus Domszy dan Roberts. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebanyak 100 gr serbuk kulit udang didapatkan kitin sebanyak 15,33 g dan rendemen kitin sebesar 15,33%, kemudian kitosan yang diperoleh sebanyak 9,94 g dan hasil rendemen kitosan sebesar 9,94% dengan derajat deasetilasi sebesar 69,87%. Konsentrasi optimum kitosan untuk menghambat perubahan ph tuak diperoleh pada konsentrasi 2% (b/v) sehingga memberikan masa simpan tuak lebih lama dengan nilai persentase keasaman tuak ( ph ) terendah. Kanta kunci: kulit udang, kitin, kitosan, derajat deasetilasi, tuak, ph iv
ABSTACT Chitosan is derived from chitin polymer made from the outer shell of crustaceans such as shrimp animal groups. Shrimp shell contains 25-40% protein, 45-50% calcium carbonate and chitin from 20 to 35.61%. Isolation of chitin is done through three stages, which is named deproteination, demineralization, and depigmentation. While the process to change the deacetylation of chitin into chitosan used a solution of NaOH 50% (w/v) with ratio of 1:10 warming up to 90 o C for 120 minutes. Chitin and chitosan powders were characterized by Infrared spectrophotometer (FTIR). The deacetylation degree of chitosan was determined by Domszy and Roberts equation. The results showed from 100 gr of powder shrimp shell obtained chitin as 15.33 gr and a yield of 15.33% chitin, then chitosan was obtained as 9.94 gr and the results yield of chitosan as 9,94% with deacetylation degree as 69.87%. the optimum concentration of chitosan to inhibit the changes of tuak s ph obtained at concentration of 2% (w/v) thus providing longer shelf life of the tuak with the percentage value the lowest acidity of tuak. keywords : shrimp shell, chitin, chitosan, degree of deacetylation, tuak, ph v
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat-nyalah penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Penggunaan Kitosan dari Limbah Kulit Udang sebagai Inhibitor terhadap KeasamanTuak sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana Sains (S.Si) di Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana. Dengan segala hormat dan kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis menghaturkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu baik berupa motivasi, materi, tenaga dan waktu baik secara langsung maupun tidak langsung. Maka dari itu penulis ingin mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Dr. Drs. Manuntun Manurung M.S. dan A.A.I.A. Mayun Laksmiwati, S.Si., M.Si., selaku dosen pembimbing I dan dosen pembimbing II yang telah memberi bimbingan dan dukungan moral pada penulis dalam penyusunan skripsi. 2. Bapak Drs. I Gusti Agung Bawa selaku Ketua Jurusan dan seluruh staf dosen dan pegawai di Jurusan Kimia F.MIPA Universitas Udayana yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis selama penyelesaian skripsi ini. 3. Kedua orang tua atas segala doa, cinta, nasehat, semangat, dukungan dan bantuan yang diberikan selama ini, baik moral maupun materil. 4. Alexandr Alexandrovich solovyov yang telah meluangkan waktu dan memberikan motivasi dalam penyusunan skripsi ini. 5. Seluruh sahabat dan teman-teman di Kimia terima kasih atas segala bantuan, dorongan dan dukungan yang telah diberikan selama penyusunan skripsi ini. 6. Serta semua pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini, yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran konstruktif dari semua pihak sehingga dapat menjadi evaluasi dan penyempurnaan di masa yang akan datang. vi
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pembaca dan pihak yang membutuhkan. Bukit Jimbaran, November 2013 Penulis vii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii ABSTRAK...... iv ABSTRAC..... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... x DAFTAR GRAFIK...... xi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 4 1.3 Tujuan Penelitian... 4 1.4 Manfaat Penelitian... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 6 2.1 Tinjauan Tentang Udang... 6 2.2 Kitin... 7 2.3 Kitosan... 10 2.4 Tuak Aren... 13 2.5 Pengawet Makanan dan Minuman... 16 2.6 Spektrofotometer Inframerah... 17 2.7 Titrasi Asam Basa... 19 BAB III METODE PENELITIAN... 22 3.1 Bahan dan Alat... 22 3.1.1 Bahan penelitian... 22 3.1.2 Alat penelitian... 22 3.2 Tempat Penelitian... 22 viii
3.3 Metode Penelitian... 22 3.4 Prosedur Kerja...... 23 3.4.1 Penyiapan sampel... 23 3.4.2 Pembuatan serbuk kitin... 23 a. Deproteinasi... 23 b. Demineralisasi... 23 c. Depigmentasi..... 24 3.4.3 Karakterisasi kitin...... 24 3.4.4 Deasetilasi kitin menjadi kitosan... 24 3.4.5 Karakterisasi kitosan... 25 3.4.6 Uji kemampuan kitosan sebagai daya hambat keasaman pada tuak dengan variabel waktu dan konsentrasi kitosan... 25 a. Pengaruh konsentrasi kitosan terhadap tingkat keasaman tuak...... 25 b. Pengaruh waktu terhadap tingkat keasaman tuak... 26 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN.. 27 4.1 Pembuatan Kitin.. 27 4.1.1 Isolasi kitin. 27 4.1.2 Deasetilasi dan karakterisasi kitosan...... 30 4.2 Pengaruh Daya Hambat Kitosasan terhadap Keasaman Tuak. 31 4.2.1 Pengaruh konsentrasi kitosan terhadap keasaman tuak..... 31 4.2.2 Pengaruh waktu terhadap keasaman tuak...... 33 4.2.3 Pengaruh penambahan kitosan terhadap ph tuak.. 34 BAB V SIMPULAN DAN SARAN.. 36 5.1 Simpulan. 36 5.2 Saran 36 DAFTAR PUSTAKA...... 37 LAMPIRAN... 40 ix
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Spesifikasi Kitin... 9 Tabel 2.2 Karakteristik Serapan Kitin... 19 Tabel 2.3 Karekteristik Serapan Kitosan... 19 Tabel 4.1 Perbandingan Data Serapan Kitin Hasil Isolasi dengan Serapan Literatur 29 Tabel 4.2 Perbandingan Data Hasil Deasetilasi dengan serapan Literatur... 31 x
DAFTAR GRAFIK Halaman Grafik 4.1 Hubungan Konsentasi Kitosan dengan Volume NaOH 0,2 N pada 2 hari Penyimpanan...... 32 Grafik 4.2 Hubungan Waktu dengan Volume NaOH 0,2 N... 33 Grafik 4.3 Hubungan ph terhadap Waktu Penyimpanan... 34 xi
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Stuktur Udang... 6 Gambar 2.2 Struktur Kitin... 8 Gambar 2.3 Struktur Selulosa... 8 Gambar 2.4 Struktur Kitosan... 10 / xii
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Skema Kerja Pembuatan Serbuk Kulit Udang.... 40 Lampiran 2. Pembuatan Serbuk Kitin dari Kulit Udang... 41 Lampiran 3. Pembuatan Serbuk Kitosan dari Serbuk Kitin.... 42 Lampiran 4. Karakterisasi Kitin dan Kitosan... 43 Lampiran 5. Lampiran 6. Pengaruh Konsentrasi Kitosan terhadap Tingkat Keasaman Tuak... 44 Pengaruh Waktu terhadap Tingkat Keasaman Tuak... 45 Lampiran 7. Pembuatan Pelarut... 46 Lampiran 8. Lampiran 9. Penentuan Rendemen dan Derajat Deasetilasi... 48 Pengaruh Konsentrasi dan Waktu terhadap keasaman tuak Pada nilai volume NaOH 0,2 N 49 Lampiran 10. Pengaruh penambahan kitosan pada keasaman tuak... 50 Lampiran 11. Perubahan ph rata-rata tuak dari hari ke-0 s/d hari ke-7.. 51 xiii