Pengaruh Konsentrasi Surfaktan Polysorbate-80 dan Ion Garam NaCl terhadap Stabilitas Ukuran Partikel Nano-Kitosan

ANNISA PRIMANINGTYAS, Wiratni, S.T., M.T., Ph.D.; Ir. Moh. Fahrurrozi, M.Sc. Ph.D.

2016 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Partikel kitosan berukuran nanometer (nanokitosan) merupakan polimer alami yang potensial untuk mengawetkan produk-produk perikanan, terutama ikan segar. Nanokitosan dipreparasi menggunakan metode gelasi ionik dengan cara melarutkan kitosan ke dalam larutan asam dan sodium tripolyphosphate (TPP) sebagai crosslinker sehingga membentuk partikel kitosan berukuran nanometer. Nanokitosan yang dipreparasi dengan gelasi ionik umumnya memiliki tingkat stabilitas yang rendah karena mudah teraglomerasi selama penyimpanan dan juga memiliki ditribusi ukuran yang lebar. Untuk meningkatkan stabilitas nanokitosan selama masa penyimpanan, dilakukan modifikasi berupa penambahan surfaktan berupa polysorbate-80 dan NaCl. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi polysorbate-80 sebesar 0,05%, 0,1%, dan 0,2% serta kombinasi dengan penambahan NaCl 3% selama penyimpanan 28 hari dan 141 hari. Hasil terbaik dengan penambahan polysorbate-80 tanpa treatment NaCl adalah nanokitosan dengan konsentrasi 0,2% pada hari ke-14 yang menunjukkan distribusi ukuran partikel paling sempit pada kisaran 57,09-655,76 nm dengan ukuran partikel rerata untuk dua kali pengulangan yaitu sebesar 418,3 nm dan 402 nm. Setelah hari ke-14, nanokitosan mengalami aglomerasi partikel yang ditunjukkan dengan kurva bimodal. Hasil terbaik yang didapatkan untuk nanokitosan dengan penambahan NaCl 3% adalah nanokitosan menggunakan konsentrasi polysorbate-80 sebesar 0,1% pada hari ke-28 dengan range ukuran 57,09-402,44 nm dengan ukuran rata-rata partikel yang dihasilkan adalah 345,6 nm dan 366,9 nm. Setelah 28 hari, nanokitosan tetap stabil dengan kurva distribusi ukuran yang sempit pada range ukuran yang sama. Pada penelitian ini, didapatkan hasil bahwa penambahan polysorbate-80 dapat memperkecil dan menstabilkan ukuran partikel sampai hari ke-14 sedangkan efek penambahan NaCl 3% dan kombinasi treatment polysorbate-80 dapat menstabilkan dan menghalangi terjadinya agregasi partikel hingga 141 hari penyimpanan.

The nano-sized particle of chitosan (nanochitosan) is a natural polymer which is potential to preserve fishery products, especially fresh fish. Nanochitosan were prepared using ionic gelation method by dissolving chitosan in acidic solution and adding sodium tripolyphosphate (TPP) as crosslinker to form chitosan nano-sized particles. Generally, nanochitosan prepared by ionic gelation method has a low degree of stability because it is easily agglomerated during storage. It also has wide particle size distributions. Gelation modification with the addition of surfactant (polysorbate-80) and electrolyte (NaCl) were done to improve the stability of nanochitosan particles during storage. This study aims to determine the effect of the concentration of polysorbate-80 combinated by NaCl 3% addition during 28 days and 141 days of storage. The best result of polysorbate-80 addition without NaCl treatment was 0.2% concentration of polysorbate-80 which exhibited the narrowest particle size distribution in the range of 57.09-655.76 nm with average particle size of 418.3 nm and 402 nm on day 14. After day 14, nanochitosan agglomerated which indicated by bimodal curves on the particle size distribution. The best result of polysorbate-80 addition with NaCl treatment was obtained by 0.1% concentration of polysorbate-80 on day 28. This formulation showed the narrowest particle size distribution in the range of 57.09-402.44 nm with average particle size of 345.6 nm and 366.9 nm. After day 28, nanochitosan remained stable with narrow size distribution curves in the same range. This study showed that the addition of polysorbate-80 can reduce and stabilize the particle size up to 14 days only, whereas the effect of adding 3% of NaCl and polysorbate-80 combination treatment could stabilize and inihibit aggregation of particles up to 141 days of storage.

Kata Kunci : pengawetan ikan, nanokitosan, stabilitas ukuran, distribusi ukuran partikel, surfaktan, elektrolit