Pembuatan Dan Penentuan Nilai CMC Asetil Galaktomanan Yang Diperoleh Melalui Asetilasi Galaktomanan Hasil Isolasi Dari Kolang-Kaling (Arenga pinnata)

Teks penuh

(1)

PEMBUATAN DAN PENENTUAN NILAI CMC ASETIL

GALAKTOMANAN YANG DIPEROLEH MELALUI

ASETILASI GALAKTOMANAN HASIL ISOLASI

DARI KOLANG-KALING (Arenga pinnata)

TESIS

Oleh

TERKELIN BR GINTING

117006028/KIM

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

2013

(2)

PEMBUATAN DAN PENENTUAN NILAI CMC ASETIL

GALAKTOMANAN YANG DIPEROLEH MELALUI

ASETILASI GALAKTOMANAN HASIL ISOLASI

DARI KOLANG-KALING (Arenga pinnata)

TESIS

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Ilmu Kimia pada Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Oleh

TERKELIN BR GINTING

117006028/KIM

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

2013

(3)

Judul : PEMBUATAN DAN PENENTUAN NILAI CMC ASETIL GALAKTOMANAN YANG DIPEROLEH MELALUI ASETILASI GALAKTOMANAN HASIL ISOLASI DARI KOLANG-KALING (Arenga pinnata).

Nama Mahasiswa : Terkelin Br Ginting Nomor Pokok : 117006028

Program Studi : Magister Ilmu Kimia

Menyetujui : Komisi Pembimbing

Dr. Mimpin Ginting, MS Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc Ketua Anggota

Ketua Program Studi Dekan

Prof. Basuki Wirjosentono, MS. Ph.D Dr. Sutarman, M.Sc

Tanggal Lulus 4 Juli 2013

(4)

PERNYATAAN ORISINALITAS

PEMBUATAN DAN PENENTUAN NILAI CMC ASETIL GALAKTOMANAN YANG DIPEROLEH MELALUI ASETILASI GALAKTOMANAN HASIL

ISOLASI DARI KOLANG-KALING (Arenga pinnata)

T E S I S

Dengan ini saya nyatakan bahwa yang tertulis dalam tesis ini benar benar hasil karya sendiri dan sepanjang pengetahuan saya tidak terdapat pendapat atau karya yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan sumbernya dalam daftar pustaka. Pendapat atau temuan yang terdapat dalam tesis ini dikutip berdasarkan kode ilmiah.

Medan, 4 Juli 2013

Terkelin Br Ginting

(5)

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini :

N a m a : TERKELIN BR GINTING

N I M : 117006028

Program Studi : Magister Ilmu Kimia Jenis Karya Ilmiah : Tesis

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty Free Righ) atas Tesis saya yang berjudul :

PEMBUATAN DAN PENENTUAN NILAI CMC ASETIL GALAKTOMANAN YANG DIPEROLEH MELALUI ASETILASI GALAKTOMANAN HASIL

ISOLASI DARI KOLANG-KALING (Arenga pinnata)

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan hak Bebas Royalti Non-Ekslusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.

Medan, 4 Juli 2013

Terkelin Br Ginting

(6)

Telah diuji pada

Tanggal : 4 Juli 2013.

PANITIA PENGUJI TESIS :

Ketua : Dr. Mimpin Ginting, MS

Anggota : 1. Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc 2. Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc 3. Prof. Dr. Seri Bima Sembiring, M.Sc 4. Dr. Lamek Marpaung, M.Phill

5. Prof. Dr. Yunazar Manjang.

(7)

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

Nama Lengkap : Terkelin Br Ginting Tempat dan Tanggal Lahir : Munte, 22 Oktober 1964

Alamat Rumah : Komplek Perumahan BTN Sukamaju Indah Blok UU No.17 Sunggal Kab. Deli Serdang Telepon / HP : 08197226928 - 085275968622

E-mail : terkelinginting646@yahoo.co.id Instansi Tempat Bekerja : SMA Negeri 1 Sunggal

Alamat Kantor : Jln. Sei Mencirim No. Sei Semayang Diski Telepon / Fax : 061-77809619 / -

DATA PENDIDIKAN

SD : SD Negeri No. 2 Munte, Kab Karo Tamat : 1976

SMP : SMP Negeri Munte, Kab Karo Tamat : 1980

SMA : SMA Swasta Katolik Kaban Jahe Tamat : 1983

Strata-1 : FPMIPA IKIP Medan Tamat : 1988

Strata-2 : Sekolah Pascasarjana FMIPA USU Medan Tamat : 2013

(8)

i

KATA PENGANTAR

Terlebih dahulu penulis mengucapkan puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, karena hanya berkat kasih dan lindunganNya penulis dapat melaksanakan penelitian dan penulisan laporan ini.

Penelitian adalah satu hal yang tidak terpisahkan dalam satu rangkaian kegiatan akademik untuk dapat menyelesaikan perkuliahan pada Program Studi Ilmu Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahauan Alam Universitas Sumatera Utara. Sehubungan dengan hal tersebut, penulis telah melaksanakan penelitian dibawah bimbingan dari komisi pembimbing. Hasil penelitian tersebut disusun dalam bentuk laporan penelitian dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar Magister Sains.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. Pemerintah Provinsi Sumatera Utara c.q Badan Perencanaan Pembangunan Daerah (Bappeda) Provinsi Sumatera Utara karena telah memberikan kesempatan dan bantuan dana berupa beasiswa kepada penulis untuk dapat mengikuti pendidikan pada Program Studi Ilmu Kimia FMIPA USU Medan. 2. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc sebagai Dekan FMIPA USU yang telah mendukung

pelaksanaan perkuliahan dan penelitian yang penulis kerjakan di Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU.

3. Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS.Ph.D. sebagai Ketua Program Magister Ilmu Kimia dan Bapak Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc. sebagai Sekretaris Program Magister Ilmu Kimia FMIPA USU yang juga sebagai Komisi Penguji yang telah banyak memberikan saran dan dorongan semangat kepada penulis.. 4. Bapak Dr. Mimpin Ginting, MS sebagai Pembimbing I juga sebagai Kepala

Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU yang telah banyak memberikan bimbingan dan arahan dengan penuh kesabaran sehingga penelitian dan penulisan laporan ini dapat diselesaikan. Penulis juga mendapat banyak

(9)

ii

pelajaran yang sangat berguna selama dalam penelitian ini yang sangat bermanfaat bagi penulis dan dapat membantu penulis dalam melaksanakan tugas setelah selesai pendidikan nantinya.

5. Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc sebagai Pembimbing II yang selalu membimbing penulis dengan penuh kesabaran sehingga penelitian dapat terlaksana dan penulisan laporan penelitian ini juga dapat diselesaikan. Penulis juga mendapat banyak pelajaran yang sangat berguna selama dalam melakukan penelitian ini.

6. Bapak Prof. Dr. Seri Bima Sembiring, M.Sc dan Bapak Dr. Lamek Marpaung, M.Phill sebagai Komisi Penguji yang telah banyak memberikan bimbingan dan pengetahuan serta saran saran untuk perbaikan tesis ini.

7. Asisten Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU antara lain Bayu Kasogi Ginting, Egitarius Ginting, Naomi Febrianti Sitorus, Mutiara Saragih, Sion Olivia Sembiring atas semua bantuan yang diberikan kepada penulis.

8. Bapak Dr. Nimpan Bangun, M.Sc sebagai Kepala Laboratorium Kimia Anorganik FMIPA USU atas semua bantuan dan nasehat kepada penulis. Dan juga asisten Laboratorium Kimia Anorganik FMIPA USU antara lain Rizal Agus W. Situmorang dan Lois Lenny Panggabean, atas semua bantuan yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini.

9. Ibu Dra. Ratnawati Br Tarigan sebagai Kepala Laboratorium Kimia Industri PTKI yang telah ikut membantu penulis dalam penelitian yang penulis kerjakan, serta asisten Laboratorium Kimia Industri PTKI Joshua Samuel Taihuttu atas bantuan yang telah diberikan kepada penulis.

10. Bapak / Ibu Dosen yang mengasuh mata kuliah pada Program Magister Ilmu Kimia FMIPA USU atas segala materi perkuliahan dan bimbingan selama mengikuti perkuliahan, kegiatan diskusi serta ujian yang telah dilaksanakan. 11. Bapak Bupati Deli Serdang dan Ibu Kepala Dinas Pendidikan Pemuda dan

Olahraga Kabupaten Deli Serdang yang telah memberikan izin belajar kepada

(10)

iii

penulis untuk dapat mengikuti pendidikan pada Program Magister Ilmu Kimia FMIPA USU.

12. Bapak Drs. Ramli Siregar sebagai Kepala SMA Negeri 1 Sunggal beserta guru dan pegawai tempat penulis bertugas atas bantuan moril dan kerja sama selama ini, sehingga penulis dapat membagi waktu untuk bertugas di sekolah dan juga untuk menyelesaikan tugas-tugas perkuliahan dan penelitian ini.

13. Teman teman mahasiswa Program Magister Ilmu Kimia FMIPA USU Angkatan Tahun 2011 teristimewa Rislima Sihombing SPd atas semua kerja sama dan persahabatan sehingga semua tugas perkuliahan dan penelitian dapat penulis kerjakan.

14. Ibu mertua D. Br Ginting, suamiku tercinta Adresta Pinem S.Pd M.Si, dan juga anak anakku yang kukasihi, Santhy Ardelina V Pinem, Vienny Yuliarti Pinem dan Avelia Hemagita Pinem yang selalu sabar dan setia serta selalu memberikan dukungan doa dan dana sehingga penulis dapat menyelesaikan semua tugas-tugas dalam perkuliahan dan penelitian.

Penulis mengakui bahwa laporan penelitian ini masih jauh dari sempurna, oleh sebab itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi penyempurnaan laporan ini. Kiranya laporan ini dapat memenuhi syarat untuk menyelesaikan tugas perkuliahan yang penulis kerjakan. Akhir kata penulis mengucapkan sekian dan terima kasih, semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu membimbing kita dalam setiap tugas yang kita kerjakan.

Medan, 4 Juli 2013 Penulis,

Terkelin Br Ginting

(11)

iv

PEMBUATAN DAN PENENTUAN NILAI CMC ASETIL GALAKTOMANAN YANG DIPEROLEH MELALUI ASETILASI GALAKTOMANAN

HASIL ISOLASI DARI KOLANG-KALING (Arenga pinnata)

Abstrak

Dari kolang kaling telah diisolasi galaktomanan yang selanjutnya dapat diasetilasi menjadi asetil galaktomanan. Isolasi galaktomanan dari 250 g kolang kaling menggunakan pelarut aquadest melalui pengadukan dilanjutkan sentrifugasi diikuti pemurnian menggunakan pelarut etanol diperoleh 8,3965 g (3,36% w/w) galaktomanan. Asetilasi galaktomanan dengan asetat anhidrida menggunakan pelarut asam asetat glasial dan katalis H2SO4 pekat dimana dari sebanyak 3 g galaktomanan yang digunakan diperoleh asetil galaktomanan sebanyak 1,2 g (64,84% w/w). Spektrum FT-IR dari produk reaksi asetilasi dengan munculnya puncak vibrasi pada bilangan gelombang 1723,11 cm-1 menunjukkan adanya vibrasi C = O dari senyawa ester yang didukung oleh adanya pita serapan pada bilangan gelombang 1252,12 cm-1 yang menunjukkan adanya vibrasi C – O – C dari senyawa ester sebagai indikasi telah terjadi asetilasi galaktomanan. Hasil penentuan nilai tegangan permukaan diperoleh nilai titik konsentrasi misel kritis (CMC) untuk galaktomanan dan asetil galaktomanan berada pada konsentrasi 5% dengan nilai tegangan permukaan galaktomanan adalah 29,93 dyne/cm sedangkan nilai tegangan permukaan asetil galaktomanan adalah 22,22 dyne/cm.

Kata Kunci : kolang kaling, galaktomanan, asetilasi, asetil galaktomanan

(12)

v

PRODUCTION AND DETERMINATION OF CMC VALUE OF ACETYL

GALACTOMANNAN THAT BE OBTAINED THROUGH GALACTOMANNAN ACETYLATION AS RESULT OF ISOLATION OF SUGAR PALM

FRUIT (Arenga pinnata)

Abstract

From sugar palm fruit has been isolated the galactomannan and then can be acetylated becomes acetyl galactomannan. Isolation of galactomannan from 250 g sugar palm fruit used aquades by mixing then centrifugated that be followed by purification by using ethanol that resulted 8.3965 g (3.36 % w/w) of galactomannan. Galactomannan is acetylated by anhydride acetate by using glacial acetate acid as solvent and concentrated H2SO4 as catalyst where from 3 g galactomannan is got 1.2

g (64,84% w/w) acetyl galactomannan. FT-IR spectrum of acetylation reaction product shows that there is vibration peak in wave number 1723.11 cm-1 that shows there is vibration of C = O from ester and supported by presence of absorption band in wave number 1252.12 cm-1 that shows there is vibration of C – O – C from ester as indication that galactomannan acetylation has occurred. Result of surface tension value is got critical micelle concentration (CMC) point for galactomannan and acetyl galactomannan is in 5% concentration with tension surface value of galactomannan is 29.93 dyne/cm mean while tension surface value of acetyl galactomannan is 22.22 dyne/cm.

Keywords : sugar palm fruit, galactomannan, acetylation, acetyl galactomannan.

(13)

vi

2.3.1 Pembuatan Kolang Kaling 8

2.3.2 Komposisi Kimia Kolang Kaling 8

2.4 Karbohidrat 9

2.5 Penggolongan Karbohidrat 10

2.5.1 Monosakarida 10

2.5.2 Oligosakarida 13

2.5.3 Polisakarida 14

2.6 Galaktomanan 17

2.7 Fungsi Galaktomanan 18

2.8 Transformasi Galaktomanan 20

2.9 Esterifikasi Dengan Asil Klorida atau Asetat Anhidrida 21

2.10 Anhidrida Asam 22

2.11 Spektroskopi 23

2.12 Konsentrasi Misel Kritis 26

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat 32

3.2 Bahan 32

3.3 Prosedur Penelitian 32

3.3.1 Isolasi Galaktomanan 32

3.3.2 Asetilasi Galaktomanan 33

3.3.3 Analisia Hasil Isolasi dan Hasil Asetilasi 34

(14)

vii

3.3.3.1 Analisia Spektroskopi FT-IR 34

3.3.3.2 Penentuan Nilai CMC Galaktomanan dan Asetil Galaktomanan 34

3.4 Bagan Penelitian 35

3.4.1 Bagan Isolasi Galaktomanan dari Kolang Kaling 35 3.4.2 Bagan Asetilasi Galaktomanan menjadi Asetil Galaktomanan 36

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil 37

4.1.1 Hasil Ekstraksi Galaktomanan dari Kolang Kaling 37

4.1.2 Hasil Asetilasi Galaktomanan 37

4.1.3 Hasil Uji CMC Galaktomanan dan Asetil Galaktomanan 37

4.2. Pembahasan 39

4.2.1 Galaktomanan Hasil Isolasi dari Kolang Kaling 39 4.2.2 Asetilasi Galaktomanan Dengan Asetat Anhidrida 40 4.2.3 Penentuan Nilai CMC Galaktomanan dan Asetil Galaktomanan 42

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 44

5.2 Saran 44

Daftar Pustaka 45

Lampiran 50

(15)

viii

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Tegangan Permukaan Galaktomanan dan Asetil Galaktomanan dengan Metode cincin du Nouy

38

(16)

ix

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar 2.1 Struktur glukosa 11

Gambar 2.2 Struktur galaktosa 12

Gambar 2.3 Struktur fruktosa 12

Gambar 2.4 Reaksi pembentukan disakarida 13

Gambar 2.5 Struktur sukrosa 13

Gambar 2.6 Struktur laktosa 14

Gambar 2.7 Struktur maltosa 14

Gambar 2.8 Struktur selulosa 16

Gambar 2.9 Struktur amilum 16

Gambar 2.10 Struktur glikogen 16

Gambar 2.11 Struktur galaktomanan 17

Gambar 2.12 Reaksi asil klorida dengan alkohol 21 Gambar 2.13 Reaksi anhidrida alkanoat dengan alkohol 21 Gambar 2.14 Struktur misel sterik dan struktur misel lamelar 30

Gambar 4.1 Spektrum FT-IR galaktomanan 39

Gambar 4.2 Reaksi asetilasi galaktomanan dengan asetat

anhidrida 40

Gambar 4.3 Spektrum FT-IR asetil galaktomanan 41

Gambar 4.4 Grafik tegangan permukaan 42

(17)

x

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

Lampiran - 1 Gambar Kolang Kaling yang Digunakan untuk

Isolasi Galaktomanan 50

Lampiran - 2 Galaktomanan yang telah diisolasi 51 Lampiran - 3 Asetilasi Galaktomanan dan Hasil Asetilasi 52

Lampiran - 4 Spektrofotometer Infra Merah 53

Lampiran - 5 Penentuan Nilai CMC Galaktomanan dan Asetil

Galaktomanan 54

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...