fj- - institut teknologi sepuluh...

DEGRADASIIKATAN P-GLUKOSIDIK (1,4) KHITOSANSEBAGAI EFEK SAMPING PROSES DEASETILASI

DALAM LARUTAN NaOH PEKAT

Eko SantosoJurusan Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Kampus ITS, Surabaya 60111

ABSTRACT

The method of hydrolyse in NaOH concentrated solution is the general method todeasetylate khitin to khitosan. This method is also generaly used to increase thedeasetylation degree (DD) of khitosan. Teoritically, if hydrolyse reaction is done toconvert only the function amine in khitin structure to amide in khitosan, the averagemass molecule that decreased is 42 9 for every 1,0 mol acetyl function libered fromkhitosan bound. The experiments result showed that the average mass moleculekhitosan can be decreased 1,5 times, 15,97 times and 30.74 times of the theoriticcalculation. It was also known that there is a basic hydrolyse /3-glukosidik (1,4) bond,caused the degradation of khitosan bond, beside the basic hydrolyse of acetylfunction as long as the deastylation process.

Keywords: khitosan, fJ- glukosidik (1,4) bond, hidrolyse, deesetytenon, degradation.

PENDAHULUANKhitin merupakan polisakarida alam terbanyak kedua setelah selulosa [Ito et ai,

1997], merupakan senyawa poll (2-asetamida-2-deoksi-/3-D-glukosa) dan antar unitulangnya dihubungkan oleh ikatan /3-glikosidik (1,4). Struktur kimiawi khitin hampirsama dengan selulosa, dimana atom C2 unit glukosa pada selulosa mengikat gugushidroksil dan pada khitin mengikat gugus asetamida (Varum et ai, 1995). Khitinmempunyai sifat hidropobik sehingga sukar dilarutkan dalam air. Hal inimenyebabkan aplikasi khitin menjadi sangat terbatas.

Penelitian telah menunjukkan bahwa gugus asetamida pada C2 unit glukosadalam khitin dapat diubah menjadi menjadi gugus amina melalui proses hidrolisakhitin dalam larutan basa kuat dan diperoleh senyawa baru dari turunan khitin yangdisebut khitosan (Burke, 2000), seperti ditunjukkan pada gambar 1. Jumlah gugusasetamida yang berhasil diubah menjadi amina disebut derajat deasetilasi (DD).

Pada penelitian terdahulu (Chen and Tsaih, 1997; Santoso dan Yusroni, 2002;Santoso, Yusroni, dan Mulyono, 2003; Santoso, 2004; Tian, F., Liu, Y., HU, K., andZhao, B 2004) telah dilaporkan bahwa peningkatan waktu hidrolisa dapatmeningkatkan nilai derajat deasetilasi khitosan. Selain itu, pada penelitian tersebutjuga dilaporkan bahwa massa molekul rata-rata khitosan semakin menurun seiringdengan peningkatan nilai derajat deasetilasi khitosan. Penurunan massa molekulrata-rata tersebut diduga dapat terjadi akibat dua hat, yaitu (a) terlepasnya gugusasetil (COCH3) dan (b) terputusnya ikatan /3- glukosidik (1,4). Terlepasnya gugusasetil (COCH3) telah mengubah gugus amida (NHCOCH3) dalam rantai khitosanmenjadi gugus amina (NH2) yang menyebabkan massa molekul rata-rata khitosanberkurang sebesar 42 9 setiap pelepasan satu mol gugus asetil dalam rantaikhitosan dan hal ini adalah reaksi yang dikehendaki dalam proses deasetilasi.Namun, terputusnya ikatan /3- glukosidik (1,4) dalam rantai khitosan telahmenyebabkan rantai khitosan terpotong-potong (terdegradasi) menjadi rantai-rantaiyang lebih pendek dan menyebabkan penurunan massa molekul khitosan secaradrastis. Dan pemutusan ikatan /3-glukosidik (1,4) ini adalah efek samping yang tidakdikehendaki dalam proses deasetilasi.

Seminar Nasional Biomassa Ligno - Selulosa, 12 Maret 2005 171

Pad a penelitian ini akan dikaji seberapa besar efek pemutusan (degradasi) ikatan/3- glukosidik, dengan mengkaji besar penurunan massa molekul rata-rata khitosan,seiring dengan peningkatan nilai derajat deasetilasi khitosan berdasarkan dataeksperimen, baik dari hasil pengukuran penulis di laborarium maupun dari hasilpengukuran peneliti lain yang diperoleh penulis dari penelusuran literatur, dandibandingkan dengan penurunan massa molekul rata-rata khitosan hasil perhitunganteoretis jika diasumsikan se lama deasetilasi hanya terjadi perubahan gugus amida(NHCOCH3) menjadi gugus amina (NH2).

METODEBahanSerbuk khitin yang diekstraksi dari serbuk (<I>S 100 mesh) limbah kulit udang denganmetoda Hong K [Indra dan akhlus, 1993], kristal NaOH p.a., gas N2, asam asetatglacial, dan akuades.

Deasetilasi khitin menjadi khitosanSerbuk khitin ditambahkan ke dalam larutan 50% NaOH dengan perbandingan

1:10 (w/v) dan dipanaskan 100°C dengan variasi waktu 1,3,5 dan 7 jam di bawahatmosfir gas nirogen. Residu dicuci dengan akuades sampai pH netral dandikeringkan dalam oven pada suhu 80°C selama 4 jam sehingga diperoleh serbukkhitosan yang selanjutnya dianalisa dengan alat spektrofotometer inframerah.

Derajat deasetilasi (DD) khitosan dihitung dari data spektra inframerah denganmetoda'base line", seperti ditunjukkan pada gambar 2 [Rabek, 1980] berdasarkanpersamaan:

DD = [1- (A1t;ss/%4so)x1/1.33]x100 % (1)

Dengan A1655 adalah absorbansi pada 1655 ern" dari puncak amida-I yangmenjadi ukuran kandungan gugus N-asetil dan A3450 adalah absorbansi pada 3450ern" dari puncak hidroksil yang berfungsi sebagai standar internal untuk mengoreksiperbedaan ketebalan film atau perbedaan kadar khitosan dalam pelet KBr. Faktor1,33 nilai rasio A1SSsfAwso ketika khitosan terasetilasi penuh [Ahmad Khan, 2002].

OH

~*\_HOHO ~ \ ~ 0NHCOHCH 3

OH

NHCCHCH, ~ 0

o O~O _

NHCOHCH 3

OH r NaOH

.~ro NH, ••-0 HO~L-r----..O~-\ _HO NH, 0(,1 HO~ ~o_

OH

(b)


Gambar 1. Hidrolisa (deasetiJasi) khitin (a) menjadi khitosan (b) dalam larutanNaOH pekat [Burke, 2000].

a, cm·1pA=log-...2..

pGambar 2. Penentuan nilai A berdasarkan metoda "base line".

Pengukuran massa molekul khitosanPengukuran massa molekul rata-rata khitosan dilakukan dengan metoda

viskometri dengan menggunakan viskometer kapiler Ostwald. Viskositas sampelkhitosan diukur pada 25°C menggunakan pelarut buffer 0,25 M CH3COOH/0,25 MCH3COONa dengan mengukur waktu alimya sebanyak tiga kali untuk masing-masing sampel. Massa molekul rata-rata khitosan dihitung menggunakan persamaanMark-Houwink [Kasaai, 2000] :

[11]= 1,40.10-4.Mvo,83

Perhitungan massa molekul khitosan secara teoretis.Khitosan terasetifasi penuh (DD = 0%) hanya mengandung unit ulang (CSH1305N)

dan massa molekul tiap unit ulang adalah 203 g/mol. Sedangkan khitosanterdeasetilasi penuh (DD = 100%) hanya mengandung unit ulang (C6Hl104N) :, HOH2C

0 _

NH2dan mssa molekul tiap unit ulang adalah 161 g/mol. Oleh karena itu, untuk khitosanterdeasetiasi sebagian dengan DD = B % maka massa molekulnya adalah :

B BM ~[-161+(l--)203].n100 100

(2)

dengan M adalah massa molekul khitosan dan n adalah jumlah unit ulang dalamrantai khitosan.


HASIL DAN PEMBAHASANDeasetilasi khitin menjadi khitosan

Spektra inframerah dari khitosan hasil deasetilasi selama 1 jam, 3 jam, 5 jam,dan 7 jam, tampak sesuai dengan spektra inframerah khitosan dari literatur [AhmadKhan, 2002], ditunjukkan pada gambar 3. Tampak puncak gugus OH muncul padapuncak 3440-an ern" (bergeser sedikit dari literatur, yaitu 3450 ern") dan gugusamida-I muncul pada puncak 1650-an ern" (sesuai dengan literatur 1655 cm"). Padagambar 1(a) sampai gambar 1(d) tampak adanya perubahan intensitas (transmitansi)puncak OH dan puncak arnida-l sebagai fungsi waktu hidrolisa, yang menunjukkanbahwa jumlah gugus amida-I semakin berkurang seiring dengan lamanya wakhtuhidrolisa dan berarti semakin banyak gugus amida-I yang terhidrolisan atauterdeaseti/asi menjadi gugus amina.

Hasil perhitungan nilai derajat deasetilasi (DD) khitosan dengan metoda "baseline" berdasarkan pada data spectra inframerah (gambar 3) ditunjukkan pada tabel 1.Sedangkan hasil perhitungan massa molekul rata-rata khitosan dengan metodaviskometri berdasarkan pada persamaan Mark-Houwink ditunjukkan pada tabel 2.

Berdasarkan pada data deasetilasi 1 jam yang terdapat di tabel 2, yakni derajatdeasetilasi 70,13 % dan massa molekul rata-rata 135262,27 g/mol, denganpersamaan (2) dapat diketahui bahwa jumlah unit ulang rata-rata dalam satu rantaikhitosan adalah 779,41, yang terdiri atas 546,60 unit glukosamin (C6H1104N)dan232,81 unit glukosamid (C8H1305N).

Jika khitosan hasil deasetilasi 1 jam diasumsikan sebagai bahan awal bagiproses deasetilasi berikutnya (3 jam, 5 jam, dan 7 jam) dan selama prosesdeasetilasi diasumsikan hanya terjadi perubahan gugus amida menjadi gugus aminatanpa disertai degradasi rantai khitosan (total unit ulang khitosan adalah tetapsebesar 779,41) maka perubahan massa molekul khitosan, jumlah unit glukosamiddan glukosamin berdasarkan hasil perhitungan teoretis dengan persamaan (2)ditunjukkan pada tabel 3.

Tabel 1. Hasil perhitungan derajat deasetilasi khitosan dengan metoda "baseline" (persamaan (1» menggunakan data spektra inframerah padagambar 1.

Waktu GugusAmida Gugus hiroksil DerajatDeasetilasi Po P A1655 Po P I A3450

deasetilasi(jam) (%)1 53,80 39,50 0,1342 65,30 30,00 0,3378 70,133 56,40 45,70 0,0914 64,50 32,70 0,2929 76,375 69,10 61,00 0,0541 69,20 44,10 0,1957 79,217 75,10 72,60 0,0147 77,00 65,00 0,0736 84,99

Tabel 2. Hasil perhitungan massa molekul rata-rata khitosan berdasarkan data. k ita d t d . k tri d M rk H . k.VIS OSI S engan me 0 a VIS ome I an persamaan a ouwm

Waktu Derajat Viskositas intrinsik Massa MolekuJRata-rataDeasetilasi Deasetilasi (11) Khitosan (g/mol)

(jam) (%) (1/g) (Eksperimen)1 70,13 2,54 135262,273 76,37 2,26 117669,995 79,21 0,23 7630,777 84,99 0,06 1435,38


%-T

!:1:1!';l!'li~!iillii::!i!';

%-T UI:

~.

O·ro.,i,~''

lroo--

'''',1»

""OO'IIIi" "Ill" __ Ill~!'

H'! l !: j fI ~ I . 1 •%-T

;~;i;i:i:;;;ii!j:~, "

%-T

''';' "t "... "d'l

8ttS-c'"i,,' ',-'7'"-;i!b.~'+,!+,tl..,l '-.;'--.;,; :*'~t ~--:; ,~; ~: +~;':,,~;:.+;: ;.iJ; ~"'~ :-;: :-H: :ii;;-;; ",' ,"",cf-, -+-0.-f;;~;;! ~: """ H

,:'\;1.:

34000 30pthl (b), 5~c), dan 7 jam (d). 1000

Bilangan gelombang, cm"

400

Seminar Nasianal Biamassa Ligna - Selulosa, 12 Maret 2005 175

Tabel 3. Perhitungan massa molekul rata-rata khitosan secara teoretisberdasarkan pada persamaan (2), dengan asumsi total unit ulangadalah tetap (tidak mengalamidegradasi) sebesar 779,41*.

Derajat Jumlah unit Jumlah unit Massa molekulDeasetilasi Glukosamin Gukosamid rata-rata teoretis(%) (C6H1104N) (CSH130SN) khitosan (g/mol)70,13 546,60 232,81 135262,2776,37 595,24 184,17 133220,3479,21 617,37 162,04 132290,6684,99 662,42 116,99 130398,57..

* Dihitunq dengan persamaan (2) dirnana 8 = 70,13 dan M = 135.262,27 g/mol

Tampak hasil perhitungan massa molekul teoretis (tabel 3) berbeda denganmassa molekul hasil eksperimen (tabel 2). Perbedaan tersebut tampak lebih jelasdalam bentuk kurva, seperti yang ditunjukkan pada gambar 4(a). Sebagaipembanding, hal ini juga terjadi pada data peneliti lain (Chen and Tsaih, 1997; Tian,2004), seperti ditunjukkan pada tabel4 dan tabel 5, yang masing-masing ditampilkanpada gambar 4 (b) dan 4 (c).

Kurva perbandingan penurunan massa molekul rata-rata hasil eksperimendan perhitungan teoretis yang ditunjukkan pad a gambar 4 semakin menguatkangambaran bahwa selama proses deasetilasi tidak hanya terjadi perubahan gugusamida menjadi gugus amina tetapi juga telah terjadi degradasi (pemutusan) rantaikhitosan yang menurunkan jumlah unit ulang dalam rantai khitosan sehingga terjadipenurunan kurva eksperimen secara drastis dibandingkan kurva teoretis. Gradienkurva penurunan massa molekul rata-rata eksperimen tampak lebih besar darigradien kurva penurunan massa molekul rata-rata teoretis. Dan semakin besargradien kurva penurunan massa molekul rata-rata eksperimen menunjukkan bahwatingkat degradasi rantai khitosan juga semakin besar.

label 4. Perhitungan massa molekul rata-rata khitosan secara teoretisberdasarkan pada persamaan (2), dengan asumsi total unit ulangadalah tetap (tidak mengalamidegradasi) sebesar 182253,80**.

Derajat Massa molekul Jumlah unit Jumlah unit Massa molekulrata-rataDeasetilasi eksperimen Glukosamin Gukosamid rata-rata teoretis

(%)*khitosan (g/mol)*

(C6H1104N) (CaH130SN) khitosan (g/mol)

67,9 31.800.0.00 123750,30 58503,46 31.800.000,6981,3 20.200.000 148172,30 34081,45 30.774.276,3990,5 5.600.000 164939,70 17314,11 30.070.047,8692,2 1.800.000 168038,00 14215,79 29.939.918,68

* Ch en and Tsaih, 1997** Dihitung dengan persamaan (2) dim ana 8 = 67,9 dan M = 31.800.000 g/mol


Tabel 5. Perhitungan massa molekul rata-rata khitosan secara teoretisberdasarkan pad a persamaan (2), dengan asumsi total unit ulangadalah tetap (tidak mengalami degradasi) sebesar 76419,70**.

Massa molekul Massa molekulDerajat rata-rata Jumlah unit Jumlah unit rata-rata

Deasetilasieksperimen Glukosamin Gukosamid teoretis

(%)* (CeH1104N) (CeH1305N) khitosankhitosan (g/mol)* (g/mol)54 13.780.000 41266,64 35153,06 13.780.000,0064 13.270.000 48908,61 27511,09 13.459.037,5677 12.580.000 58843,17 17576,53 13.041.786,0091 11.960.000 69541,93 6877,77 12.592.438,17

* Tian, 2004** Dihitung dengan persamaan (2) dimana 8 = 54 dan M = 13.780.000 g/mol

160000140000

~ 120000~ 100000E 80000IV::: 60000~ 40000

00סס2

o(a) 0

000סס350

"3 00סס3000~ 000סס250~ 20000000•• 15000000III

~ 10000000::;; 5000000

oo 20 40 60 eo 100

Derajat deasetilasi

~----------------,,•••~

!8-+-Eksper;men I

-6--Teoretis r ,

IlL.

•.......'\ -\..

,-+-EksP. dart Iit.eratur "\--.- Teoretis,pers 2 I \

~•20 40 60 60 100 I I (b)Oerajat deasetilasl

Il4OOJOOO

:;13500000••••013000000E~ 12500000 D -+-Eksp. dari literatur~ 12000000 ---'-Teorelis, pers 2

11500000

0 20 40 6D 80 100

(c) Derajat deasetilasi

Gambar 4. Hubungan antara DD dan M khitosan (a) hasH penelitian penulis, (b)literatur (Ch en and Tsaih, 1997), dan (c) literatur (Tian, F., 2004).

Hasil perhitungan gradien kurva massa molekul - derajat deasetilasimenunjukkan bahwa laju penurunan massa molekul rata-rata khitosan secaraeksperimental adalah 10060,66 g/mol.DD atau 30,74 kali lebih cepat dari hasilperhitungan teoretis dengan persamaan (2) untuk kurva 4(a), 1.222.405, 27g/mol.DD atau 15,97 kali lebih cepat dari hasil perhitungan teoretis denganpersamaan (2) untuk kurva 4(b), dan 45.807,08 g/mol.DD atau 1,5 kali lebih cepatdari hasil perhitungan teoretis dengan persamaan (2) untuk kurva 4(c).

Perbedaan nilai laju penurunan massa molekul rata-rata khitosan secaraeksperimental dari tiga sumber penelitian yang berbeda juga menunjukkan bahwakondisi eksperimen yang berbeda selama proses deasetilasi akan menghasilkantingkat degradasi (pemutusan) rantai yang berbeda pula.


Mekanisme deasetilasi khitin dan degradasi rantai khitosanPada proses deasetilasi khitin menjadi khitosan, reaksi yang diharapkan adalah

pemutusan gugus asetil (COCH3) sehingga gugus amida (NHCOCH3) menjadi gugusamina (NH0 dengan mekanisme reaksi seperti ditunjukkan pada gambar 5, dimanaion hidroksi (OH-) merupakan katalisator basa yang berperan sebagai nukleofil danbertugas memulai reaksi hidrolisa dengan menyerang atom C-karbonil dari gugusamida dan berakhir dengan pelepasan ion asetat.

Namun demikian, ketika khitosan telah terbentuk dan reaksi dengan larutanNaOH pekat berjalan terus maka reaksi lain dapat pula terjadi, yaitu reaksi hidrolisabasa dengan menyerang ikatan J3-glikosidik (1,4) yang menyebabkan degradasi(pemutusan) rantai khitosan, seperti ditunjukkan pada gambar 6, dimana pada awalreaksi ion OH- akan menyerang atom C-1 dalam cincin D-glukosa dan berakhirdengan pemutusan rantai khitosan pada posisi ikatan J3-glikosidik(1,4).

HOfiq--~~~--4~H~ ~ N~

/N"", ,90 pt I "KoH f--/ (i c~

- c ."--~~H~~ + cacco

NIi>Gambar 5. Mekanisme deasetilasi khitin menjadi khitosan.

--~~ ~~0~cY'H~)'HO~O Nfj,

~ r__ ~ ~NI-j,

OH -H cY'

HO 0Nf-j,

jH,O

~

HO~ H' Nf-j, .__ 0 ~

OH H cY'H~+HO 0 +OH

'Nf-j,

Gambar 6. Mekanisme pemutusan ikatan J3-glikosidikpada khitosan.


KESIMPULANBerdasarkan pad a perbandingan antara kurva derajat deasetilasi - massa

molekul rata-rata khitosan hasil eksperimen dan hasil perhitungan teoretis, sertakajian mekanisme reaksi oerganik umum, yakni reaksi hidrolisis dengan katalis basa,maka dapat disimpulkan bahwa selama proses deasetilasi dapat terjadi reaksisamping yang tak diharapkan, yaitu reaksi pemutusan rantai khitosan denganmemutuskan ikatan ~-glikosidik yang menyebabkan penurunan massa molekul rata-rata khitosan menurun secara Laju penurunan tersebut dapat mencapai 1,5 kali lebihcepat, 15,97 kali lebih cepat, bahkan 30,74 kali lebih cepat.

Oleh karena itu, jika dalam proses deasetilasi khitosan tidak diinginkan terjadinyadegradasi rantai khitosan maka disarankan untuk menggunakan metoda deasetilasialtematifyang tidak mempunyai reaksi samping pemutusan ikatan ~-glikosidik (1,4).

UCAPAN TERIMAKASIHPenulis mengucapkan banyak terimakasih bapak Drs. Agus Wahyudi, M.Si atas

diskusi seputar reaksi hidrolisa senyawa karbohidrat dalam basa kuat.

PUSTAKAAhmad Khan, T., 2002, Reporting degree of deacetylation values of chitosan : The

influence of analytical methods, J Phann. Pharmaceut. Sci. 5(3):205-212.Burke, A., Yilmaz, E., Hasirci, N., 2000, Evaluation of Chitosan As a Potential

Medical Iron (Ill) Ion Adsorbent, Turk. J. Med. Sci., 30, 341-348.Chen, R.H. and Tsaih, M.L., 1997, Effect of Preparation Method and Characteristics

of Chitosan on the Mechanical and Release Properties of the Prepared Capsule,J. App. Poly. Scie., 161-169.

Indra, Akhlus, S., 1993, Hidrolisa khitin menjadi pendukung padat, LaporanPenelitian, Kimia FMIPA, ITS.

Ito, A., Sato, M, and Anma, T., 1997, Permeability of CO2 through chitosanmembrane swollen by water vapor in feed gas, Die AngewadnteMakromolekulare Chemie, 248, 85-94.

Kasaai,' M.R., Arul, J., and Charlet, G., 2000. Intrinsic viscosity-molecular weightrelationship for chitosan. J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 38, 2591-2598.

Kumar, M.N.V.R., 2000, A review of chitin and chitosan applications, Reactive andFunctional Polymers, 46, 1-27.

Rabek F., Jan, 1980, Experimental methods in polymer chemistry, John WHeyand Sons, New York.

Santoso, E. dan Yusroni, A., 2002, Pengaruh waktu hidrolisa terhadap derajatdeasetilasi khitosan dan efeknya pada kemampuan mengikat gluteraldehid dankekuatan tarik membran khitosan, Prosiding Seminar Nasional Kimia IV,Jurusan Kimia FMIPA ITS, Surabaya.

Santoso, E., Yusroni, A., dan Mulyono, S., 2003, Permeabelitas membran khitosanikatsilang dengan variasi derajat deasetilasi terhadap vitamin 8-12, ProsidingSeminar Nasional Kimia V, Jurusan Kimia FMIPA ITS, Surabaya.

Santoso, E., 2004, Pengaruh derajat deasetilasi khitosan terhadap karakter fisikmembran pofipaduan khitosan-polivinil a/koho/, Prosiding Seminar NasionalKimia VI, Jurusan Kimia FMIPA ITS, Surabaya. .

Tian, F., Liu, Y., HU, K., and Zhao, B., 2004, Study of the depolymerization behaviorof chitosan by hydrogen peroxide, Carbohydrate Polymers, 57, 31-37.

Varum, K.M., Egelansdal, B., and Ellekjaer, M.R., 1995, Characterization of partiallyN-acetylated chitosan by near infrared spectroscopy, Journal of carbohydratepolymer, 187-193.

Seminar Nasional Biomassa Ligna - Selulosa, 12 Maret 2005 179

PRAKATA

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah swr, karena dengan rahmat-Nya

prosiding yang berisi kumpulan makalah yang dihimpun dari Seminar Nasional

Biomassa Ligno Selulosa "Biokonversinya menjadi Bahan-Bahan yang Bermanfaat"

dapat terselesaikan dengan baik.

Seminar Nasional yang diselenggarakan pada tanggal 12 Maret 2005 ini merupakan

kerjasama antara Jurusan Kimia FMIPA Universitas Airlangga dengan Meijo

University Nagoya Japan. Oiharapkan kegiatan ini dapat mendorong perkembangan

ilmu kimia dan terapannya serta menumbuhkan kemampuan untuk menjawab

tantangan permasalahan masa depan.

Prosiding ini memuat 4 makalah utama yang berhubungan dengan tema seminar, 25

makalah oral dan 4 makalah yang dipresentasikan melalui poster. Makalah utama

terdiri atas : (1) Microbial Conversion of Cellulosic Biomass to useful Materials oleh

Prof. Or. Ohmiya (Meijo University Nagoya Japan), (2) Biokonversi Biomassa Ligno

Selulosa menjadi Energi oleh Or. Endang Sukara, APU (Ketua Oeputi Hayati L1PI),

(3) Peranan Enzim Xilanolitik dalam Biokonversi Hemiselulosa oleh Or. Ni Nyoman

Tri Puspaninqsih, M.Si. (Jurusan Kimia FMIPA Unair), dan (4) Keanekaragaman

Hayati Mikroorganisme dan Peranannya dalam Biokonversi oleh Or. Aris Tri Wahyudi

(Biologi, IPB).

Semoga semua yang telah diupayakan dalam seminar sampai tercetaknya prosiding

ini membawa manfaat bagi akademisi, peneliti, industri, dan pernernati kimia pada

umumnya.

Wassalam,

Panitia

Seminar Nasional Biomassa Ligno - Selulosa, 12 Maret 2005

SAMBUTAN KETUA PANITIA

AssalamualaikumWr. Wb.

On behalf of the Organizing Committee, I would like to extend my warmest welcome

to all of participants of the National Seminar with the theme "Lignocellulosic

Biomass, Its Bioconvertion into Usefull Materials".

This seminar is being held to become a meeting forum for profetionals and

researcherson lignocellulosic biomass bioconversion and other related subjects.

The seminar is attended by around 50 participants from many universities and

research institutes, from Jawa island (Jakarta, Bogor, Bandung, Yogyakarta,

Semarang, Surabaya)and out of Jawa island (Ambon, NTB, Sumatra, Kalimantan).

I hope that this seminar witl give us advance and usefull information to develop our

research in the future. I also hope, we can communicate for making research

collaboration between us, especially we can communicate with our distinguish

speaker Prof. Kunio Ohmlya from Meijo University, because he came here under

JSPS programfrom Asia LaboratoryTours.

Thank you very much for your kind attendance. I wish every success to all

participants.

Wassalamualakumwr. wb.

Dr. Afaf Baktir, MS

Chairman of the Organizing Committee

Seminar Nasional Biomassa Ligno - Selulosa, 12 Maret 2005 ii

t

SAMBUTAN DEKAN FAKULTAS MIPA UNAIR

Assalamualaikum Wr. Wb.

Hadirin sekalian yang terhormat, para dosen/peneliti dan peserta Seminar, para tamu

pembicara, pimpinan Unair dan

Undangan sekalian yang berbahagia

Hari ni ini kita menyelenggarakan acara seminar ilmiah yang berjudul : Biomassa

Ligno-Selulosa, Biokonversinya menjadi Bahan-Bahan yang Bermanfaat. Acara temu

ilmiah semacam ini sudah menjadi kegiatan yang wajib diselenggarakan oleh

perguruan tinggi, dalam upaya menciptakan suasana akademik dan selalu mengikuti

perkembangan ilmu maupun hasil penelitian yang telah ada. Seminar Biomassa

Ligno-Selulosa ini juga merupakan salah satu bentuk upaya memanfaatkan

biodiversitas di Indonesia yang melimpah ruah dan belum seluruhnya termanfaatkan

bagi kehidupan manusia. Upaya konversi dan pemanfaatan berkelanjutan harus

merupakan usaha seiring, dalam rangka menyelamatkan sumberdaya alam hayati

dan plasma nutfah didalamnya.

Upaya berbagai penelitian untuk mengungkap bahan baku hayati, guna berbagai

kemanfaatan harus terus dilakukan, dengan kerjasama berbagai fihak dalam

maupun luar negeri. Kemitraan ini juga harus memberikan kemanfaatan dan

kesejahteraan bagi kehidupan, agar kualitas lingkungan tetap terpelihara dan

kesejahteraan berbasis bahan alam hayati juga terpenuhi. Untuk itulah para

dosen/peneliti di Jurusan Kimia FMIPA Unair telah memulai pendekatan holistic

untuk masa depan menjadi lebih baik.

Kepada para pembicara utama dalam seminar ini, kami atas nama Universitas

Airlangga menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan atas peran serta

Saudara, yaitu Prof. Kunio Ohmiya (dari Japan), Prof. Antonious Suwanto (dari IPB,

Bogor), Or. Endang Sukara (dari LlPI) dan Prof. Gunawan Indrayatno dan Or. Ni

Nyoman Tri Puspaningsih, M.Si. (dari Unair). Saya ingin menyampaikan ucapan

selamat datang pada tamu kita dari Universitas Meijo, Japan.

Seminar Nasional Biomassa Ligno - Selulosa, 12 Maret 2005 iii

Our honourable Professor KUNIO OHMIYA

elcorneto our Unair - Fakultas MIPA Campus.

e thank you for your coming and precence to be among us, and meet all the

members of our faculty, the lecturers of cehimstry, biology, physics and mathematics

. this MIPA building or life sciences center in Unair.

I hope that your visit here, will have a positive impact on establishing the academic

atmosphere among the lecturers and students, and also if possible building a

collaboration in doing research, publishing journal and other academic activities, in

particular in realizing the 'academic quality assurance' in Unair.

Also important is in developing 'basic sciences research' to support the quality of life

and welfare of human beings.

In Unair, the research team of the biochemistry laboratory' would like to work

ogether with THE AGRICULTURAL HIGH - TECH RESEARCH CENTER (Meijo

niversity in Japan) in doing research and publishing, in the field of bioresourcesand

everything related to it. Indonesia possesses rich natural resources full of

iodiversities, most of their uses - have not been explored fully for the humans'need.

On behalf of Unair, I wolud like to express our happiness, for this seminar. I am sure,

is seminar would be very useful for the lecturers of MIPA. I would also like to

convey our gratefulness for your willingness to give your presentation and discuss

with us, the topic of "Microbiol conversion of cellulosic biomass, to useful materials"

urther, allow me to speak in Indonesia to our staff and guest. Thank you.

adirin sekalianYth.

Paradigma Pendidikan Tinggi berdasar otonomi, akuntabilitas, akreditasi, evaluasi

din, harus dapat menjawab isu utama dalam HEl TS yaitu daya saing bangsa.

emampuan otonomi dan organisasi sehat. Kompetisi global dan kompetensi

berbasis kualitas telah menjadikan dilema bagi universitas, untuk mampu

memposisikan diri dalam kancah global tersebut. Dan salah satunya adalah

embangun suasana akademik dengan mengendepankan hasil-hasil riset yang

bennanfaat bagi perkembangan ilmu dan sekaligus untuk meningkatkan

esejahteraan masyarakat. Kondisi bangsa Negara yang belum pulih dari

eterpurukan ekonorni, hutang yang besar karena korupsi, dan demokrasi yang

belum matang telah menjadikan masalah pendidikan tinggi juga ikut terpengaruh.

Padahal masa depan bangsa tertetak pada tersedianya kualitas SDM berpendidikan.

bennoral, dan akuntabel, sangatlah dibutuhkan. Disinilah ruwetnya masalah

minar Nasional Biomassa Ligno - Selulosa, 12 Maret 2005 iv

dikan untuk dapat mengurai problematika kemasyarakatan, sebagai bangsa

Negara yang berkembang, agar mampu tampil dan bersaing di antar

bal1g!Xilirntemasional.

itmen institusional dan konsisten dalam menuju arah dan tujuan pendidikan

gi haruslah dijadikan dasar berpijak dalam setiap pengambilan kebijakan dan

eput:usan maupun dalam pelaksanaan program di berbagai level dan lini

ejembagaan, baik untuk perguruan tinggi, lembaga penelitian maupun instansi

merintah maupun swasta. Koordinasi, komunikasi dan sinergi program harus

ukan terus menerus agar kemajuan Iptek dapat diakses dan segera

embangkan sesuai dengan kemampuan yang ada. Salah satu bentuknya adalah

nyelenggaraanforum ilmiah ini dan kerjasama penelitian maupun publikasi ilmiah.

Demikian, sambutan yang dapat saya berikan, dengan harapan agar Seminar ini

apat menghasilkan sesuatu yang bermanfaat bagi bangsa dan Negara Indonesia,

mari kita kembangkan terus kerjasama dengan berbagai fihak secara bermartabat,

tuk kemajuan ilmu dan penerapannya bagi kesejahteraan sosial. Semoga Allah

memberikan taufiq dan hidayah, dan pertemuan ilmiah ini dapat berjalan baik dan

berhasil. Kami ucapkan terima kasih pada semua fihak yang telah ikut membantu

atas terselenggaranya temu ilmiah ini.

Wassalamualaikum Wr.Wb.

Seminar Nasional Biomassa Ligno - Selulosa, 12 Maret 2005 v

SUSUNAN PANITIA PENYELENGGARA

Pelindung

Pengarah

: Oekan FMIPA

: 1. Ketua Jurusan Kimia FMIPA Unair

2. Kepala Lab. Kimia Organikl Biokimia

: Or. Afaf Baktir, M.S.

: Ors. Mulyadi Tanjung, M.S.

: Ora. Sri Sumarsih, M.Si.

: Or. Nanik Siti Aminah, M.Si

Ketua pelaksana

Wakil Ketua pelaksana

Sekretaris

Bendahara

Seksi-seksi:

1. Seksi Acara/ sidang

3. Seksi IImiah

: 1. Ors. Sofijan Hadi, M.Kes.

2. Ors. Hamami, M.Si.

3. Purkan, S.Si., M.Si.

: 1. Purkan, S.Si., M.Si.

2. Sofijan Hadi, M.Kes.

: 1. Dr. Alfinda Novi Kristanti

2. Dr. Ni Nyoman Tri Puspaningsih, M.Si.

3. Dra. Miratul Khasanah, M.Si.

: 1. Ors. Hery Suwito

2. Drs. Tokok Adiarto, M.Si.

: Abdulloh,S.Si., M.Si.; Fendi, Roeh Adi; Damam

: Drs. A. Budi Prasetyo, M.T.; Drs. Handoko, M.Se.

Wagiman

: Siti Wafiroh, S.Si., M.Si.; Yuli; Lies

: Drs. Hery Suwito; Wagiman

: Dra. Usreg Sri Handajani, M.Si.; Andriani, Erwin

2. Seksi Publikasi

4. Seksi Poster

5. Seksi Perlengkapan

6. Seksi akomodasi/ transportasi

7. Seksi konsumsi

8. Seksi dokumentasi

9. Kesekretariatan

Seminar Nasional Biomassa Ligno - Selulosa, 12 Maret 2005 vi

DAFTAR 151

i Prakataii Sambutan Ketua Panitia Seminar Nasional Biomassa Lignoselulosaiii Sambutan Dekan FMIPA Universitas Airlanggavi Susunan Panitia Penyelenggaravii Daftar lsi

1 Microbial Convertion of Cellulosic Bio-mass to Useful MaterialsKunio Ohmiya

14 Biokonversi Biomassa Ligno-Selulosa menjadi EnergiEndang Sukara APU

22 Peranan Enzim Xilanolitik dalam Biokonversi HemiselulosaNi Nyoman Tri Puspaningsih

29 Keanekaragaman Hayati Mikroorganisme dan Peranannya dalam BiokonversiAris Tri Wahyudi

40 Studi Pengaruh Penambahan Carboxy Methyl Cellulose terhadap Sifat-Sifat MekanikLempungAbdulloh, Bambang Ariwahjoedi

46 Utilization of Crustacean Waste as the Chitin Source for Bacterial Chitinase ProductionAgustinus Robert Uria,Ekowati Chasanah, Yusro Nuri Fawzya and Sugiyono

51 Immobilisasi Cross-Lingking Katalase dari Buah Apel Kultivar Rome Beauty menggunakanAsam 3-Merkaptopropionat pada Membran Selulosa sebagai Biomaterial SensorAnak Agung Istri Ratnadewi

62 Pengaruh Pengkondisian Bangunan Kumbung terhadap Produksi Jamur Tiram Putih(Pleurotus Ostreatus)Asep Nurhikmat, Sumarsono

69 Penggunaan Membran Selulosa Bacterial (Nata de Coco) sebagai Bahan Baru Sensor KimiaOptik untuk Deteksi Logam BeratBambang Kuswandi, Bambang Piluharto dan Tri Mulyono

77 Optimasi Medium Produksi Kitin Deasetilase yang Dihasilkan oleh Bacillus K29-14Dewi Seswita Zilda

84 Degradasi Limbah Perikanan oleh Enzim KitinolitikEkowati Chasanah

92 Detection of Chitosanase by Zymographic MethodEkowati Chasanah

Seminar Nasional Biomassa Ligno - Selulosa, 12 Maret 2005 vii

DAFTAR 151

PrakataSambutan Ketua Panitia Seminar Nasional Biomassa Lignoselulosa

ii Sambutan Dekan FMIPA Universitas AirlanggaSusunan Panitia PenyelenggaraDaftar Isi

Microbial Convertion of Cellulosic Bio-mass to Useful MaterialsKunio Ohmiya

4 Biokonversi Biomassa Ligno-Selulosa menjadi EnergiEndang Sukara APU

22 Peranan Enzim Xilanolitik dalam Biokonversi HemiselulosaNi Nyoman Tri Puspaningsih

29 Keanekaragaman Hayati Mikroorganisme dan Peranannya dalam BiokonversiAris Tri Wahyudi

Studi Pengaruh Penambahan Carboxy Methyl Cellulose terhadap Sifat-Sifat MekanikLempungAbdulloh, Bambang Ariwahjoedi

Utilization of Crustacean Waste as the Chitin Source for Bacterial Chitinase ProductionAgustinus Robert Uria,Ekowati Chasanah, Yusro Nuri Fawzya and Sugiyono

51 Immobilisasi Cross-Lingking Katalase dari Buah Apel Kultivar Rome Beauty menggunakanAsam 3-Merkaptopropionat pada Membran Selulosa sebagai Biomaterial SensorAnak Agung Istri Ratnadewi

62 Pengaruh Pengkondisian Bangunan Kumbung terhadap Produksi Jamur Tiram Putih(Pleurotus Ostreatus)Asep Nurhikmat, Sumarsono

69 Penggunaan Membran Selulosa Bacterial (Nata de Coco) sebagai Bahan Baru Sensor KimiaOptik untuk Deteksi Logam BeratBambang Kuswandi, Bambang Piluharto dan Tri Mulyono

77 Optimasi Medium Produksi Kitin Deasetilase yang Dihasilkan oleh Bacillus K29-14Dewi Seswita Zilda

84 Degradasi Limbah Perikanan oleh Enzim KitinolitikEkowati Chasanah

92 Detection of Chitosanase by Zymographic MethodEkowati Chasanah

nmar Nasional Biomassa Ligna - Selulosa, 12 Maret 2005 vii

fj- - institut teknologi sepuluh...

Documents