## PENGARUH WAKTU PROSES DEASETILASI KITIN DARI CANGKANG BEKICOT
( Achatina fulica ) TERHADAP DERAJAT DEASETILASI
[EFFECT OF CHITIN DEACETYLATION PROCESSING TIMES FROM SHELLS OF SNAILS ( Achatina fulica ) TO DEGREE OF DEACETYLATION]
Wahyuni 1* , Ahmad Ridhay 1 , Nurakhirawati 1
1) Jurusan Kimia FMIPA Universitas Tadulako, Palu
Diterima 11 Agustus 2015 , Disetujui 27 November 2015

## ABSTRACT
Research on the effect of chitin deacetylation processing times from shells of snails on the degree of deacetylation  has  conducted  with  a  variations  of  60  minutes,  90  minutes,  120  minutes  and  150 minutes.  The  purpose  of  this  study  was  to  determine  the  effect  of  times  improvement  in  the  chitin deacetylation process of the degree of deacetylation. The degree of deacetylation is determined using Fourier  Transform  Infrared  spectroscopy  (FTIR).  The  results  show  the  degree  of  deacetylation increases with the length of time the process of deacetylation that is 60 minutes to produce the degree of  deacetylation  of  55.6%,  a  degree  of  deacetylation  of  90  minutes  produces  62.4%,  120  minutes produces  70.3%  degree  of  deacetylation,  and  time  150  minutes  to  produce  the  degree  of deacetylation of 84.3%. So that, the length of time spent on the process of deacetylation of chitin from a snail shells, can increase the degree of deacetylation.
Keywords: Snail Shells, Times, Degree of Deacetylation, Chitin, Chitosan.

## ABSTRAK
Telah  dilakukan  penelitian  pengaruh  waktu  proses  deasetilasi  kitin  dari  cangkang  bekicot  terhadap derajat  deasetilasi  dengan  variasi  waktu  60  menit,  90  menit,  120  menit  dan  150  menit.  Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh peningkatan waktu dalam  proses deasetilasi kitin terhadap derajat  deasetilasi.  Derajat  deasetilasi  ditentukan  dengan  menggunakan  spektroskopi  Fourier Transform Infrared (FTIR). Hasil penelitian menunjukkan derajat deasetilasi meningkat seiring dengan semakin  lamanya  waktu  proses  deasetilasi  yaitu  pada  waktu  60  menit  menghasilkan  derajat deasetilasi  55,6  %,    waktu  90  menit  menghasilkan  derajat  deasetilasi  62,4  %,  waktu  120  menit menghasilkan  derajat  deasetilasi  70,3  %,  dan  waktu  150  menit  menghasilkan  derajat  deasetilasi sebesar  84,3  %.  Sehingga,  makin  lamanya  waktu  yang  digunakan  pada  proses  deasetilasi  kitin  dari cangkang bekicot, dapat meningkatkan derajat deasetilasi.
Kata Kunci: Cangkang Bekicot, Waktu, Derajat Deasetilasi, Kitin, Kitosan.

## PENDAHULUAN
Wilayah  perairan  Indonesia  kaya akan  sumber  daya  laut  yang  melimpah. Salah  satunya  adalah  keanekaragaman Gastropoda.  Siput  atau  bekicot  ( Achatina fullica) merupakan  salah  satu  kelompok Gastropoda  di  Indonesia  yang  dagingnya banyak  dimanfaatkan  sebagai  sumber protein    dan    menjadi    komoditas    ekspor, sementara  cangkangnya  menjadi  limbah dalam  jumlah  yang  cukup  besar.  Limbah cangkang  bekicot  belum    diolah  secara optimal,    biasanya    hanya  dimanfaatkan sebagai    campuran    makanan    ternak karena  mempunyai  kandungan  kalsium tinggi.  Melihat  kandungan  kitin  pada cangkang  bekicot  yang  mencapai  70% – 80%  (Srijanto,  2003  dalam  Susanti,  dkk, 2011)  maka  cangkang  bekicot  tersebut dapat  dimanfaatkan  sebagai  salah  satu penghasil kitin.
Kitin    merupakan    biopolimer    alam paling melimpah  kedua  setelah  selulosa. Senyawa    kitin  atau    (  (1-4)-N-asetil-D- glukosamin)    merupakan    suatu    senyawa turunan selulosa,  dimana  gugus  hidroksil pada    atom    C-2  digantikan    oleh    gugus asetamida (Pujiastuti, 2001 dalam Kusumaningsih, dkk, 2004).
Deasetilasi merupakan proses pengubahan gugus asetamida (NHCOCH 3 ) pada kitin menjadi gugus amina (NH 2 ) pada kitosan  dengan  penambahan  NaOH  pekat atau  larutan  basa  kuat  berkonsentrasi tinggi (Srijanto dkk., 2006).
Derajat  deasetilasi  dipengaruhi  oleh berbagai  faktor,  seperti  konsentrasi  basa,
temperatur,  waktu  reaksi,  perbandingan antara  kitin  dengan  larutan  alkali,  serta ukuran partikel.
Menurut  Sugita  dkk.,  (2009),  bahwa penggunaan  waktu  yang  panjang  dengan suhu  yang  tinggi  pada  proses  deasetilasi menyebabkan  penurunan  rendemen  dan bobot molekul, namun dapat meningkatkan derajat  deasetilasi.  Puspawati  dan  Simpen (2010)  telah  melakukan  penelitian  tentang optimasi  deasetilasi  kitin  dari  kulit  udang dan  cangkang  kepiting  dengan  suhu deasetilasi 120 o C selama 4 jam menghasilkan  derajat  deasetilasi  sebesar 88,04  %.  Azhar,  dkk  (2010)  melakukan penelitian  terhadap  kitin  dari  limbah  kulit udang dengan menggunakan waktu deasetilasi  selama  5  jam  dengan  suhu 100 o C,  menghasilkan  derajat  deasetilasi 65,63%. Rizqiyah (2007) melakukan penelitian  tentang  isolasi  kitin  dan  kitosan dari  cangkang  hewan  mimi  dengan  waktu deasetilasi 2,5 jam pada suhu 140 o C hanya menghasilkan  derajat  deasetilasi  sebesar 50,5  %.  Sementara  Suharjo  dan  Harini (2005)  melakukan  ekstraksi  kitosan  dari cangkang  udang  windu  dengan  suhu deasetilasi 120 o C dengan waktu deasetilasi hanya  1  jam  dapat  menghasilkan  derajat deasetilasi  yang  cukup  besar  yakni  82,51 %.
Berdasarkan  dari  data  penelitian tersebut,  maka  penelitian  ini  dilakukan untuk  mengetahui  bagaimana  pengaruh waktu  pada  proses  deasetilasi  kitin  dari cangkang bekicot terhadap derajat deasetilasi.

## METODE PENELITIAN Bahan dan Peralatan
Bahan  dasar  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  Cangkang  Bekicot, NaOH,  HCl  1  M,  NaOCl,  Aquadest,  kertas pH  dan  kertas  saring  whatmann  42. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini  adalah  neraca  analitik,  hot  plate,  alat refluks,  oven,    FTIR  dan  alat-alat  gelas yang umum digunakan dalam laboratorium

## Prosedur Kerja

## Persiapan cangkang bekicot
Cangkang bekicot yang akan digunakan,  terlebih  dahulu  dihancurkan, dikeluarkan  isinya  dan  dicuci  dengan  air hingga  bersih,    kemudian    dikeringkan    di bawah  sinar    matahari.    Cangkang  yang yang    telah    bersih  dan  kering  direduksi ukurannya  dengan  lumpang  alu  kemudian diayak dengan ayakan 60 mesh.

## Deproteinasi
Serbuk cangkang
bekicot
ditambahkan  dengan  NaOH  3,5%    (1:10 b/v).  Campuran  dipanaskan  pada  suhu 65 O C selama 2 jam. Setelah itu dinetralkan pH-nya  dengan  aquadest  dan  sedikit  HCl dicuci, dan disaring. Kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 60 O C.

## Demineralisasi
Cangkang bekicot yang sudah bebas protein direaksikan dengan larutan HCl 1 M (1:15  b/v).  Campuran  diaduk  dengan pengaduk  magnetik  selama  1  jam  pada suhu ruang. Setelah itu disaring menggunakan  penghisap  vakum,  dicuci dengan air hingga pH netral, dan
dikeringkan  dalam  oven  pada  suhu  60 o C sampai kering.

## Depigmentasi
Residu  kitin  hasil  demineralisasi ditambahkan  NaOCl      0,315%  (1:10  b/v). Campuran diaduk selama 1 jam pada suhu ruang.  Lalu  disaring  kemudian  dicuci dengan  aquadest  sampai  pH  netral. Setelah  itu  dikeringkan  dalam  oven  pada suhu 60 O C.

## Deasetilasi
Kitin  yang  diperoleh  kemudian  di deasetilasi  dengan  menambahkan  NaOH 50%  dengan  perbandingan  1:10  (b/v)  lalu diaduk  pada  suhu  120 O C  dengan  variasi waktu  60  menit,  90  menit,  120  menit  dan 150 menit. Residu hasil deasetilasi disaring dan  dicuci  menggunakan  akuades  hingga pH  netral.  Selanjutnya  hasil  deasetilasi dianalisis menggunakan FTIR untuk menentukan derajat deasetilasi.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Rendemen kitin dari cangkang bekicot
Proses    isolasi    kitin    dari    cangkang bekicot  ( Achatina  fullica )  terdiri  dari tiga tahap,  pada  tahap  deproteinasi  dilakukan penambahan  NaOH  untuk  menghilangkan protein    yang    terkandung    dalam cangkang    bekicot,    baik    yang  berikatan kovalen    dengan    kitin    maupun    yang berikatan  secara fisik. Protein  akan  lepas dengan    membentuk    Na-Proteinat    yang larut    dalam    air.  Selanjutnya  yaitu  tahap demineralisasi,  dimana  penambahan  HCl pada    proses    ini  dimaksudkan  untuk
menghilangkan  mineral    -    mineral    yang terkandung  dalam    cangkang    bekicot seperti    kalsium    karbonat  (CaCO 3 )  dan Ca 3 (PO 4 ) 2 menurut  reaksi  seperti  yang ditampilkan dalam persamaan berikut :
CaCO 3 + 2HCl              CaCl 2 + H 2 O + CO 2
Ca 3 (PO 4 ) 2 + 6HCl 3CaCl 2 + 2H 3 PO 4
Dari proses demineralisasi dihasilkan serbuk cangkang bekicot berwarna kecoklatan, sehingga perlu dilakukan proses  depigmentasi  untuk menghilangkan zat  warna  yang  terdapat  pada  cangkang bekicot dengan penambahan NaOCl. Pada proses  ini  terjadi  oksidasi  antara  kitin dengan  larutan  NaOCl  sehingga  mampu mendegradasi  pigmen  (Whisler,  1992 dalam  Sugihartini  2001).  Hasil  dari  proses depigmentasi  yaitu  serbuk  kitin  cangkang bekicot  berwarna  putih  kecoklatan  dengan rendemen kitin sebesar 34,63%  dari 600 g tepung cangkang bekicot.

## Gugus  fungsional  kitosan  cangkang bekicot
Identifikasi  gugus  fungsional  kitosan dilakukan dengan menggunakan
spektrofotometer infra merah. Gambar 1.  Spektrum Kitosan Waktu
Deasetilasi 150 menit
Pada gambar spektra kitosan cangkang  bekicot,  terlihat  adanya  pita serapan pada bilangan gelombang 3346.50 cm -1 yang  menunjukkan  gugus  fungsi  OH ulur  dan  NH  ulur.  Pita  serapan  pada bilangan gelombang 2991.59 cm -1 menunjukkan  gugus  fungsi  CH 2 ulur,  pita serapan pada bilangan gelombang 1654.92 cm -1 menunjukkan  adanya  gugus  C=O amida, pita serapan pada bilangan gelombang  1012.63    cm -1 menunjukkan adanya  gugus  fungsi          C-O-C  dan  pita serapan  pada  bilangan  gelombang  873.75 cm -1 menunjukkan masih adanya mineral silika.
Kitosan hasil deasetilaasi kitin cangkang bekicot
Pembuatan kitosan dari kitin cangkang bekicot dilakukan dengan proses deasetilasi,  penggunaan  larutan  NaOH 50%  (b/v)  pada  proses  deasetilasi  kitin dimaksudkan untuk memutus ikatan antara karbon  pada  gugus  asetil  dengan  atom nitrogen  pada  kitin,  sehingga  berubah menjadi  gugus  amina  (-NH 2 ).  Kitin  tahan terhadap  larutan  basa  konsentrasi  tinggi, karena unit sel kitin berstruktur kristalin dan adanya ikatan hidrogen yang meluas antar atom nitrogen dan gugus karboksil tetangganya  (Karmas,  1992  dalam  Savitri, dkk, 2010).
Transformasi  kitin  menjadi  kitosan merupakan reaksi hidrolisis. Dimana mekanisme  reaksinya  diawali  dengan masuknya gugus hidroksil (OH - ) dari NaOH ke  atom  C  karbonil.  Hal  ini  disebabkan
500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2500 3000 3500 4000 1/cm 20 30 40 50 60 70 80 90 100 %T 3 6 4 1 .6 0 3 3 4 6 .5 0 3 0 7 0 .6 8 2 9 9 1 .5 9 2 5 1 9 .0 3 1 7 8 6 .0 8 1 6 5 4 .9 2 1 4 8 1 .3 3 1 4 4 2 .7 5 1 4 1 3 .8 2 1 0 6 8 .5 6 1 0 1 2 .6 3 8 7 3 .7 5 7 1 1 .7 3 6 6 7 .3 7 5 1 8 .8 5 kitwahyn
karena  gugus  hidroksil  memiliki  pasangan elektron  bebas  yang  bersifat  nukleofilik. Masuknya  gugus  hidroksil  terjadi  pada atom C karbonil disebabkan karena adanya efek  induksi  sehingga  elektron  pada  atom C  karbonil  mengarah  ke  atom  O  yang menyebabkan  atom  C  karbonil  sangat elektropositif. Hasil yang ditimbulkan akibat masuknya  gugus  hidroksil  ke  atom  C karbonil  menyebabkan  putusnya  ikatan  π pada C=O karbonil. Atom O pada hidroksil (OH - )  mampu  menarik  elektron  pada  H sehingga menyebabkan terbentuknya proton. Atom N yang memiliki satu pasang elektron  bebas  dapat  menarik  proton sehingga  membentuk  ion  ammonium. Untuk  menstabilkan  atom  N  maka  terjadi pemutusan  ikatan  N-C  yang  disertai pembentukan ikatan C=O sehingga terbentuk kitosan.
Tabel 1. Hasil Perhitungan Rendemen Kitosan Waktu Deasetil asi Kitin (menit) Berat Kitin (g) Berat Kitosan (g) Rata – rata (g) Ren- demen (%) I II 60 5 0,680  0,593  0,637 12,74 90 5 0,508  0,604  0,556 11,12 120 5 0,481  0,402  0,442 8,84 150 5 0,384  0,258  0,321 6,42
Dari  hasil  perhitungan  rendemen kitosan, terlihat bahwa perlakuan waktu 60 menit  memiliki  kadar  rendemen  kitosan tertinggi  dibandingkan  dengan  perlakuan waktu  yang  lainnya.  Sedangkan  perlakuan waktu  150  menit  memiliki  kadar  kitosan yang  paling  rendah.  Berdasarkan    hal tersebut,  maka  dapat  diketahui  bahwa
semakin  lama  waktu  yang  digunakan dalam  proses  deasetilasi  maka  rendemen kitosan yang dihasilkan semakin sedikit.
Semakin lama waktu yang digunakan dalam    proses  deasetilasi,  maka  semakin lama proses reaksi NaOH, yang menyebabkan  semakin  banyak  gugus asetil  pada  kitin  yang  tereduksi,  sehingga rendemen  kitosan  yang  diperoleh  semakin sedikit, tetapi kualitas kitosan menjadi lebih baik (murni) (Suharjo dan Harini, 2005).
Derajat  deasetilasi    kitosan  cangkang bekicot
Derajat deasetilasi menunjukkan berkurangnya  gugus  asetil  dari  kitin menjadi gugus amina pada kitosan. Derajat deasetilasi  dapat  ditentukan  dari  hasil spektrum  spektroskopi  IR  dengan  metode garis  dasar (base  line )  yang  dikemukakan oleh Domszy dan Roberts, dengan mencatat  puncak  tertinggi    dan  mengukur pita  dasar  yang  dipilih  (Sugita  dkk,  2009). Berdasarkan  hasil  spektrum  FTIR  yang diperoleh  dari  kitosan  hasil  isolasi    yang dioptimasi  pada  berbagai  waktu,  diperoleh derajat  deasetilasi  untuk  waktu  60  menit, 90 menit, 120 menit dan 150 menit seperti dalam Gambar 2.
Dari  Gambar  2  menunjukkan  bahwa semakin  lama  waktu  yang  dibutuhkan dalam  proses  deasetilasi    maka  semakin besar pula derajat deasetilasi yang dihasilkan.  Pada  waktu  deasetilasi  60 menit  dihasilkan  derajat  deasetilasi  55,6%, berdasarkan  ketentuan  derajat  deasetilasi kitin  (<60%)  dan  kitosan  (>60%),  maka
pada  waktu  60  menit  proses  deasetilasi kitin  belum  sempurna,  sehingga  belum terbentuk  kitosan.  Sementara  untuk  waktu 90  dan  120  menit  dihasilkan  derajat deasetilasi  secara  berurutan  yaitu  62,4% dan  70,3%.  Derajat  deasetilasi  terbaik diperoleh pada waktu deasetilasi 150 menit sebesar  84,3%.  Kitosan  yang  dihasilkan sesuai untuk penggunaan umum berdasarkan kualitas kitosan dengan derajat deasetilasi 65% - 85%.
Gambar 2. Hubungan Waktu Proses Deasetilasi  terhadap  Derajat Deasetilasi Kitosan
Waktu  proses  yang  terlalu  singkat menyebabkan  proses  deasetilasi  tidak berlangsung sempurna, dimana adisi hidroksil  dari  NaOH  tidak  memiliki  waktu yang  cukup  untuk  dapat  mengeliminasi gugus asetil, sehingga pembentukan amina tidak  banyak,  karena  masih  banyak  gugus asetil  (-COCH 3 )  pada  kitin  yang  belum tereduksi.
Peningkatan waktu pemanasan pada proses  deasetilasi  menyebabkan  semakin lama  reaksi  antar  molekul  NaOH  dengan kitin,  maka  proses  adisi  dan  eliminasi  dari reaksi  juga  semakin  meningkat  sehingga
derajat  deasetilasi  yang  dihasilkan  juga semakin besar (Rokhati N, 2006). Semakin lama  waktu  proses  maka  reaksi  akan berlangsung  semakin  lama,  sehingga molekul  NaOH  yang  teradisi  ke  molekul kitin semakin banyak, menyebabkan gugus asetil  yang  terlepas  pun  semakin  banyak, sehingga derajat deasetilasi semakin meningkat.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang diperoleh,  maka  dapat  disimpulkan  bahwa derajat deasetilasi meningkat seiring dengan  semakin  lamanya  waktu  proses deasetilasi.    Derajat  deasetilasi  terbaik diperoleh pada waktu deasetilasi 150 menit sebesar 84,3%.
Perlu penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh waktu proses deasetilasi dengan perlakuan waktu di atas 150 menit, dengan range yang  lebih  lama  yaitu  1  jam,  2  jam dan seterusnya.

## DAFTAR PUSTAKA
Azhar,  M.,  Efendi  J.,  Syofyeni  E.,  Lesi  R. M.,  Novalina  S,.  2010.  Pengaruh Konsentrasi NaOH dan KOH Terhadap  Derajat  Deasetilasi  Kitin dari  Limbah  Kulit  Udang. EKSAKTA .
1(11): 1-8.
Kusumaningsih,  T.,  Abu  M  &  Usman,  A,. 2004.  Pembuatan  Kitosan  dari  Kitin Cangkang Bekicot (Achatina fulica) .
Biofarmasi. 2 (2): 64-68.
Srijanto. B, Imam. P, Masduki &
Purwantiningsih.  2006.  Pengaruh
Derajat  Deasetilasi      Bahan      Baku
55,6
62,4 70,3 84,3 50 55 60 65 70 75 80 85 90 60 90 120 150 D D ( % ) Waktu (menit)
pada      Depolimerisasi      Kitosan. Akta Kimindo .  1 : 67-72.
Sugita  P.,  Wukirsan,  T.,  Sjahriza,  A  & Wahyono, D,. 2009. Kitosan
Sumber  Biomaterial  Masa  Depan .
Bogor: IPB Press.
Puspawati,  N.  M  dan  Simpen,  I.  N,.  2010.
Optimasi Deasetilasi Khitin dari Kulit Udang  dan  Cangkang  Kepiting Limbah  Restoran  Seafood  Menjadi Khitosan Melalui Variasi Konsentrasi  NaOH. JURNAL  KIMIA 4 (1): 79-90.
Rizqiyah,  R,  D.  N,.  2007. Isolasi  dan
Identifikasi Kitin, Kitosan dari Cangkang  Hewan  Mimi  (Horseshoe Crab) Menggunakan Spektrofotometri Infra Merah. [Skripsi].  Malang:  Jur  Kimia  FST UIN Malang. Rokhati.  N.  2006.  Pengaruh  Derajat Deasetilasi  Kitosan  Dari  Kulit Udang Terhadap Aplikasinya Sebagai Pengawet Makanan.
Reaktor. 10(2): 54-58.
Savitri, E., Soeseno, N & Adiarto, T,. 2010. Sintesis  Kitosan,  Poli(2-amino-2- deoksi-D-Glukosa),  Skala  Pilot Project  dari  Limbah  Kulit  Udang sebagai  Bahan  Baku  Alternatif Pembuatan Biopolimer . Pengembangan  Teknologi  Kimia untuk  Pengolahan  Sumber  Daya Alam Indonesia . Prosiding Seminar  Nasional  Teknik  Kimia “Kejuangan”. Yogyakarta, 26 Januari 2010. Yogyakarta: Program  Studi  Teknik  Kimia  FTI UPN ”Veteran”. Hlm 1-10.
Sugihartini, L. 2001. Pengaruh Konsentrasi Asam Klorida dan Waktu Demineralisasi Khitin Terhadap
Mutu Khitosan dari Cangkang
Rajungan, [Tesis].  Bogor:  Prodi Teknologi  Hasil  Perikanan  FPIK IPB.
Suharjo  dan  Harini,  N,.  2005. Ekstraksi Chitosan  dari  Cangkang  Udang Windu  (Penaeus  monodon  Sp.) Secara Fisika-Kimia (Kajian Berdasarkan Ukuran Partikel Tepung  Khitin  dan  Konsentrasi NaOH). GAMMA. 1(1): 7-15.
Susanti,  R.  D.,  Soripada,  T.  A  &  Silaban,
R,. 2011. Pemanfaatan Kitosan dari Limbah  Cangkang  Bekicot  Sebagai Adsorban Logam Tembaga. ( digilib.unimed.ac.id/611/1/Pemanfa atan%2520kitosan%2520dari%252
0limbah%2520cangkang%2520beki cot.pdf ),  diakses  pada    3  Agustus 2015.