1. Chitosan Preparation With Multistage Deacetylation of Chitin and
Investitigation of Its Psychochemical Properties
PENDAHULUAN
A. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah membuat kitosan dengan derajat
deasetilasi yang tinggi. Selain itu juga dilakukan identifikasi sifat-sifat
kimia dan fisika dari kitosan yang dihasilkan.
B. Metode Penelitian
1. Bahan
Udang putih (Litophenaeus wannamei) dari Lampung
NaOH (Merck)
HCl (Merck)
NaHOCl (Brataco lab.)
Akuades
KBr
CH3COOH (Merck)
NaCl (Merck)
Aseton teknis (Asia Lab.)
2. Alat
Blender (Philip)
Ayakan ukuran 100 mesh (Retsch)
Serangkaian alat refluks
Timbangan analitik (Mettler AE 160)
Cawan porselin
Spektrofotometer inframerah (Simadze FTIR-8201 PC)
Stopwatch
Viskometer (Schott)
Oven (Fischer Scientific
1

2. 3. Prosedur Kerja
Isolasi kitin dari serbuk kulit udang
Kulit udang
Blender, ayak
Serbuk kulit udang
≤ 100mesh
NaOH 4% (1:10 b/v)
Deproteinasi
Refluks 1 jam 80°C
Saring, cuci dengan
akuades
Serbuk hasil deproteinasi
+HCl 1M (1:15 b/v),
Demineralisasi pada suhu kamar selama
3 jam
Saring, cuci dengan
akuades
Serbuk hasil
demineralisasi
+NaHOCl 4% (1:10
depigmentasi
b/v), pada suhu kamar
selama 1 jam
Saring, cuci dengan
akuades
Serbuk hasil depigmentasi
2

3. Preparasi kitosan
Kitin hasil isolasi
NaOH 60%
(1:15 b/v)
Refluks, T=120°C
1x3 jam (A) 2x1.5 jam (B) 3x1 jam (C)
Disaring, disusi
hingga netral
Analisis gugus fungsional dan penentuan derajat deasetilasi kitin dan
kitosan
Pendekatan yang digunakan untuk analisis gugus fungsional adalah
spektroskopi IR. Serbuk kitin dianalisis dalam bentuk pelet dengan KBr
(1:100 b/b). Pelet tersebut dianalisis dalam rentang 1000-400 cm-1.
Adapun untuk menentukan derajat deasetilasi kitin dan kitosan
ditentukan berdasarkan persamaan Baxter yang disusul oleh Khan et al.
Absorpsi pada gugus amida dan gugus hidroksil yang digunakan
sebagai dasar perhitungan derajat deasetilasi direpresentasikan dengan
persamaan matematika Sabis dan Block yang diusulkan oleh Khan et al.
3

4. Penentuan berat molekul kitosan
Berat molekul kitosan ditentukan dengan metode viskometri. Kitosan A
dilarutkan dalam larutan 0,1M CH3COOH dan 0,2M NaCl sehingga
diperoleh larutan kitosan A dengan konsentrasi bervariasi yaitu 0;
0,025; 0,050; 0,075; 0.100; 0,150; dab 0,200%. Masing-masing larutan
kitosan A dimasukkan ke dalam viskometer dan diukur laju alirnya.
Data laju alir diolah untuk menentukan viskositas intrinsik (
berdasarkan persamaan Huggins
Kitosan B dan C pada konsentrasi 0,15% ditentukan laju alirnya untuk
dikonversi menjadi viskositas intrinsik [ menggunakan persamaan
Huggins dengan harga konstanta Huggins k’ yang telah diperoleh dari
kitosan A. Viskositas intrinsik yang diperoleh digunakan untuk
menentukan berat molekul masing-masing kitosan tersebut berdasarkan
persamaan Mark-Houwink : , dengMark-Houwink K dan
ini masing-masing dan 0,93
C. Hasil Penelitian
Gugus fungsional Kitin dan Kitosan
4

5. ) Gugus fungsional
3441,0 Vibrasi ulur –OH
2924,1 Vibrasi ulur -CH2- simetri
1651,1 Vibrasi ulur -C=O
1157,3 Vibrasi ulur -C-O
3271,3 Vibrasi tekuk N-H mengindikasikan
3109,2 adanya N-asetil terkonjugasi
1627,9
1558,5 Vibrasi ulur –NH dan vibrasi tekuk –CN
1311,6 dari gugus N-asetil
1028,1 Vibrasi ulur simetris C-O-C
1072,4 Vibrasi ulur asimetris cincin glukosamin
Penurunan pita pada 2924,1 cm-1 yang mengindikasikan berkurangnya
sebagian senyawa pengotor ang mengandung gugus metilen akibat
perlakuan depigmentasi. Senyawa yang lepas tersebut kemungkinan
merupakan senyawa karotenoid yang memebrikan warna seperti
asthaxantin. Hal ini didukung dengan terjadinya perubahan warna kitin
menjadi lebih putih secara signifikan. (gambar 2).
Spektra IR kitosan (gambar 3) menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan
pita serapan yang signifikan pada ketiga jenis kitosan A,B, dan C. Hal
ini menunjukkan bahwa regenerasi larutan NaOH pada proses
5

6. deasetilasi tidak mempengaruhhi gugus fungsional kitosan yang
dihasilkan.
Spektra IR kitosan jika dibandingkan dengan spektra IR kitin
depigmentasi (gambar 4) teramati adanya beberapa perbedaan, yaitu:
hilangnya pita serapan pada 3263 cm-1, 3109,2 cm-1, 1558,6 cm-1 dan
1627,9 cm-1 serta hilangnya serapan pada 1311,6 cm-1 mengindikasikan
hilangnya gugus asetil dan munculnya pita serapanpada 1597,1 cm-1
yang merupakan akibat adanya vibrasi tekuk N-H dan R-NH2 yang
mengindikasikan meningkatnya derajat deasetilasi.
6

7. Derajat Deasetilasi dan Berat Molekul Kitin dan Kitosan
Sampel DD (%) MW (Da)
Kitin tanpa 40,17 -
depigmentasi
Kitin depigmentasi 40,36 -
Kitosan A 76,48 365,154
Kitosan B 79,60 318,738
Kitosan C 84,16 340,078
Seperti yag terlihat pada tabel, derajat deasetilasi kitosan A<kitosan
B<kitosan C. Hal ini menunjukkan bahwa regenerasi NaOH sgnifikan
meningkatkan efektivitas proses deasetilasi.
Berdasarkan data tabel 1, harga berat molekul kitosa A, kitosan B dan
kitosan C yang diperoleh relatif hampir sama.
7

8. PEMBAHASAN
Kitinadalahsenyawapolisakaridaterbesarkedua di
bumisetelahselulosadanmenjadibahanutamapembentukcangkanghewans
epertikulitudang, kepiting, rajungan, kalajengking, cumi-cumi, serangga,
laba-laba, ulatsutera, dangurita.
Kitinmerupakanpolimer yang layakmenjadi material
fungsionalsebabmemilikikeunggulandalamhalbiokompabilitas,
biodegradabilitas, nontoksikdansifatadsorpsinya. Akan tetapi,
biofungsionalkitindibatasioleh proses kelarutannya.
Keterbatasankelarutaninidapatdiatasidenganmengkonversinyamenjadiki
tosandanturunannyasehinggapotensiaplikasi biomaterial
inimenjaditerbukalebar.
KarakteristikKitosan yang digunakansebagaiparameter
aplikasiadalahderajatdeasetilasidanberatmolekulnya.
Keduanyasangatditentukanoleh proses kitosantersebut.
Kitosandenganderajatdeasetilasi yang
bervariasitetapiberatmolekulrelatifsamadibuatdenganmeminimalisaside
gradasirantaipolimerpadasaat N-
deasetilasidenganmemberiperlakuanmengunakan nitrogen, penambahan
EDTA atau NaBH4.
A. JenisPolimer
a. Kitinadalahpolisakaridastruktural yang
digunakanuntukmenyusuneksoskeletondariartropoda (serangga, laba-
laba, krustase, danhewan-hewan lain sejenis).
Kitintergolonghomopolisakarida linear yang tersusunatasresiduN-
asetilglukosaminpadarantai beta danmemiliki monomer
berupamolekulglukosadengancabang yang
mengandungnitrogen.Kitinmempunyainama lain ß-1(1-4)-2-
asetamida-2-dioksi-D-glukosa(N-asetil-D-Glukosamin).
8

9. Rumusmolekulnya
(C8H13NO5)n.Gambarstrukturkitinadalahsebagaiberikut :
Gambar 1.Strukturkitin
Jenis : berdasarkanstrukturnya : homopolimer
berdasarkanjenismonomernya: polimeralam
b. Kitosan (bahasaInggris: Chitosan), pertama kali
ditemukanolehRougetpada 1859,
adalah 9 iopolymerpolisakaridapentingdansangatmelimpah.
Kitosanmerupakansuatusenyawapoli (N-amino-2 deoksi β-
Dglukopiranosa) yang banyakterdapat di alam.
Polimerkitosandapatterbentukdariberbagaitingkatdeasetilasi.Kitosans
ecaraalamiditemukanpaadadindingsel fungi
kelasZygomycetesdanpadakutikulaserangga.Informasimengenaipera
nbiologiskitosandidapatdaripenelitianmenggunakan model
khamirSaccharomyces cerevisiae.
Kitosandenganrumusmolekul
(C6H11NO2)nadalahhasilhidrolisiskimiawimaupunenzimatikdarisenya
waKitin. Kitosanmerupakankitin yang
telahdihilangkangugusasetilnyamelalui proses deasetilasi.
Namalainnyaadalah 2-amino-2-deoksi-D-
glukosa.Gambarstrukturkitosanditunjukkanolehgambarberikut :
9

10. Gambar 2.Strukturkitosan
Jenis : berdasarkanjenismonomernya :homopolimer
berdasarkanasalnya : polimermodifikasi
B. Zataditifpadapolimerdanfungsinya
Preparasikitosandilakukandalambeberapatahapdenganmenggunakanbebe
rapabahankimia, tahap-tahapnyaadalahsebagaiberikut :
1. Demineralisasi
Mineral dalamkulitudangdapatmencapai 40-50%
beratbahankeringnya.Mineral initerutamaberupa CaCO3 yang
berikatansecarafisikdengankitin.Kalsiumkarbonatdapatdihilangkande
nganperlakuandalamasamkloridaencerpadasuhukamar.Persamaanrea
ksinyaadalahsebagaiberikut :
CaCO3(s) + 2 HCl(aq) CaCl2 (s) + H2O (l) + CO2(g)
Ca3(PO4)2(s) + 4 HCl(l) 2 CaCl2 (s) + Ca(H2PO4)2 (l)
2. Deproteinasi
Padaprinsipnyadeproteinasiadalahmemisahkanantara protein
dankitin.UmumnyadilakukandenganmenggunakanlarutanNaOH 2-
3% suhu 63-650C dalamwaktu 1-2 jam.
3. Deasetilasi
Deasetilasimerupakan proses
pengubahangugusasetilpadakitinmenjadigugusaminadenganpenamba
hanNaOHpekat, ataularutanbasakuatberkonsentrasitinggi.
Mekanismereaksinya :
10

11. Gambar 3.Mekanismereaksideasetilasikitin
11

12. PENUTUP
A. Kesimpulan
a. Derajat deasetilasi kitosan A (deasetilasi 1x3 jam)<derajat deasetilasi
kitosan B(deasetilasi 2x1,5 jam)<derajat deasetilasi kitosan C (3x1
jam)
b. Berat molekul kitosan A, kitosan B dan kitosan Crelatif tidak
berbeda.
c. Deasetilasi bertahap efektif meningkatkan derajat deasetilasi kitosan
yang diperoleh dibandingkan deasetilasi kitin secara kontinyu
dengan total waktu yang sama.
B. RekomendasiKelanjutan
Preparasikitosansecarabertahaptelahdilakukan.Selanjutnyadapatdilak
ukanpenelitianuntukmempelajaripengaruh proses
deasetilasikitinsecarabertahapterhadapderajatdeasetilasidanmassamolek
ulkitosan.
Kitosandikarakterisasiuntukmengetahuigugusfungsidanderajatdeasetilas
isecaraspektroskopiFourierTransform Infrared (FTIR) danNuclear
Magnetic Resonance (NMR 1H),
massamolekuldengankromatografipermeasi gel (GPC).
C. Komentar
Penelitianmengenaipreparasikitosanmelaluidestilasikitinsecarabertah
apinimasihterbilangcukupsederhanadandapatditindaklanjutiuntukmelak
ukanpenelitianlebihlanjutmengenaisenyawakitindankitosan.Penelitian
yang
12

13. lebihlanjutdapatmengungkapmanfaatdanfungsidarikitosanbagikehidupa
nmanusia.
Sebagaipolimeralam yang tersediadalamjumlahmelimpah di
alamsudahseyogyanyakitinmendapatkanperhatianlebihuntukditingkatka
naplikasinyadalamkehidupan.
DAFTAR PUSTAKA
Junaidi, Ahmad Budi dkk.(2009).
PreparasiKitosanMelaluiDeasetilasiKitinSecaraBertahapdanSifatFisiko
kimianya.Indo.J.Chem, 9, 369-372
13