1
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penggunaan lapisan tipis (film) dari polimer terus mengalami peningkatan dan perluasan di berbagai bidang seperti industri bioteknologi, industri farmasi, medis, lingkungan, dan pertanian (Majeti dan Kumar, 2000; Shahidi dan Abuzaytoun, 2005; Maggy, 2006; Honarkar dan Barikani, 2009). Hal ini disebabkan oleh keunggulan lapisan film tak berpori yang menawarkan permeabilitas, kekuatan mekanik, dan selektifitas yang tinggi, serta dapat memisahkan larutan azeotrop (Kanti dkk., 2004).
Material film merupakan salah satu variabel yang sangat menentukan kinerja film. Polimer alam saat ini mendapat perhatian yang serius dari para peneliti untuk digunakan sebagai bahan pada pembuatan film karena sifatnya yang nontoxic, biodegradable, biocompatible, dan lebih murah serta mudah didapat.
Kitosan merupakan polimer rantai panjang yang disusun oleh monomer-monomer glukosamin (2-amino-2-deoksi-D-glukosa). Biopolimer ini disusun oleh dua jenis gula amino yaitu glukosamin (2-amino-2-deoksi-D-glukosa, 70-80 %) dan N-asetilglukosamin (2-asetamino-2-deoksi-D-glukosa, 20-30%) (Goosen, 1997). Kitosan mempunyai sifat dan karakteristik yang berbeda, hal ini bergantung pada sumber kitosan yang diperoleh. Pelarut terbaik yang digunakan dalam proses pembuatan film polimer berbahan dasar kitosan adalah pelarut asam asetat (Aryanto, 2002).
Kitosan dihasilkan dari proses deasetilasi kitin yang terkandung di dalam cangkang binatang invertebrata terutama crustacea, seperti udang dan kepiting. Kitosan dengan berat molekul tinggi telah dilaporkan dapat membentuk film yang mempunyai sifat-sifat yang baik, sebagai hasil dari ikatan intra dan intermolekul hidrogen (Muzzarelli, 1973).
2
Pembentukan film kitosan merupakan polimer yang mampu mengeras menjadi film yang kofisien. Sifat film kitosan bergantung pada morfologinya yang dipengaruhi oleh sistem pelarut, berat molekul, derajat N-asetilasi, dan penguapan pelarut (Kogras, 2003). Agusnar, H. et, al (2013) mengatakan bahwa pada pelarut kitosan terjadi hidrolisis setiap harinya jika tidak disimpan di dalam frezer.
Gelatin mempunyai sifat hidrofilitas yang tinggi ini dapat dilihat dari fungsinya, dalam produk pangan gelatin berfungsi sebagai penstabil, pembentuk gel, pengikat, pengental, pengemulsi, pelapis dan lain sebagainya. Gelatin juga protein biokompatibel, dan memiliki bioabsorptivitas yang sangat tinggi (Achet & Dia, 1995; Arvanitoyannis, Nakayama, & Aiba, 1998).
Lebih jauh (Gomez, 2010) mengatakan berdasarkan sifat gelatin dan kitosan, perlu dilakukan suatu penelitian yang lebih intensif dalam membahas sifat fisik dan kimia dari kombinasi kedua senyawa tersebut. Kombinasi kedua biopolimer ini akan saling memperbaiki kelemahan serta meningkatkan sifat fisiko-kimia dari gelatin murni maupun kitosan murni.
Namun, sebagian besar dari film-film ini disusun dengan menggunakan larutan kitosan dengan asam asetat dan larutan gelatin (Jayakumar & Tamura, 2008; Nagahama, Higuchi, Jayakumar, Furuike, & Tamura, 2008a; Nagahama, et al, 2008b.; Nagahama, Nwe, Jayakumar, Furuike, & Tamura, 2008c; Tamura, Nagahama, & Tokura, 2006).
Berdasarkan latar belakang diatas, maka peneliti tertarik untuk pembuatan dan karakterisasi film kitosan molekul tinggi dengan hidrogel gelatin.
1.2 Perumusan Masalah
Apakah ada perbedaan dari pembuatan dan karakteristik kitosan dan gelatin dengan perbandingan jumlah variasi volume terhadap bentuk film yang dihasilkan.
1.3 Pembatasan Masalah
Adapun pembatasan masalah dalam penelitian ini adalah:
- Penelitian ini dibatasi pada pembuatan film kitosan molekul tinggi dengan gelatin yang bahan bakunya diperoleh secara komersil
3
- Penelitian ini dibatasi pada pembuatan film kitosan-gelatin dengan variasi perbandingan jumlah volume larutan kitosan : larutan gelatin yaitu 25% : 75%, 50% : 50%, 75% : 25%. Kemudian dikarakterisasi dengan uji kekuatan tarik, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), dan Scanning Electron Microscopy (SEM)
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk pembuatan dan karakterisasi film kitosan molekul tinggi dengan gelatin serta mengetahui perbandingan dari jumlah volume larutan kitosan : larutan gelatin yang paling baik digunakan dalam pembuatan film.
1.5 Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi bagaimana cara pembuatan dan karakterisasi film kitosan-gelatin dan sebagai informasi bagi pelaksanaan penelitian selanjutnya yang berkaitan dengan pemanfaatan film kitosan-gelatin.
1.6 Metodologi Penelitian
Penelitian ini dilakukan dalam skala laboratorium. Bahan baku yang digunakan adalah kitosan dan gelatin komersil. Prosedur pembuatan film kitosan molekul tinggi-gelatin yaitu melarutkan kitosan dengan CH3COOH 1% dan melarutkan
gelatin dengan akuades pada suhu ± 60oC, dan dilakukan variasi perbandingan jumlah volume larutan kitosan : larutan gelatin ( 25% : 75%, 50% : 50%, 75% : 25%). Kemudian dikeringkan didalam oven pada suhu ± 50oC selama ± 24 jam. Uji karakteristik yang dilakukan yaitu dengan uji kekuatan tarik, Scanning Electron Microscopy (SEM) dan analisis Fourier Transform Infra Red Spectroscopy (FTIR).
4
1.7 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan:
1. Di Laboratorium Kimia Polimer FMIPA USU
2. Analisis Fourier Transform Infra Red Spectroscopy (FTIR) dilakukan di Laboratorium Penelitian Farmasi USU
3. Analisis Uji Tarik dilakukan di Laboratorium Penelitian Teknik Mesin USU
4. Analisis Scanning Electron Microscopy (SEM) dilakukan di BATAN
