endang yuniarti nim 141411009
DESCRIPTION
EndangTRANSCRIPT
Nama : Endang Yuniarti
NIM : 141411009
Kelas : 2A D3 Teknik Kimia
Na.CMC
1. Pengertian Na-CMC
Na-CMC adalah turunan dari selulosa dan sering dipakai dalam industri pangan, atau
digunakan dalam bahan makanan untuk mencegah terjadinya retrogradasi. Pembuatan CMC
adalah dengan cara mereaksikan NaOH dengan selulosa murni, kemudian ditambahkan Na-kloro
asetat (Fennema, Karen and Lund, 1996) .
R OH + NaOH R Na + NaOH
R ONa + ClCH2COONa R O CH2COONa + NaCl
Na-CMC merupakan zat dengan warna putih atau sedikit kekuningan, tidak berbau dan
tidak berasa, berbentuk granula yang halus atau bubuk yang bersifat higroskopis (Inchem, 2002).
Menurut Tranggono dkk. (1991), CMC ini mudah larut dalam air panas maupun air dingin. Pada
pemanasan dapat terjadi pengurangan viskositas yang bersifat dapat balik (reversible). Viskositas
larutan CMC dipengaruhi oleh pH larutan, kisaran pH Na-CMC adalah 5-11 sedangkan pH
optimum adalah 5, dan jika pH terlalu rendah (<3), Na-CMC akan mengendap
(Anonymous.2004). Na-CMC akan terdispersi dalam air, kemudian butir-butir Na-CMC yang
bersifat hidrofilik akan menyerap air dan terjadi pembengkakan. Air yang sebelumnya ada di luar
granula dan bebas bergerak, tidak dapat bergerak lagi dengan bebas sehingga keadaan larutan
lebih mantap dan terjadi peningkatan viskositas (Fennema, Karen and Lund, 1996). Hal ini akan
menyebabkan partikel-partikel terperangkap dalam sistem tersebut dan memperlambat proses
pengendapan karena adanya pengaruh gaya gravitasi.
Menurut Fardiaz, dkk. (1987), ada empat sifat fungsional yang penting dari Na-CMC
yaitu untuk pengental, stabilisator, pembentuk gel dan beberapa hal sebagai pengemulsi.
Didalam sistem emulsi hidrokoloid (Na-CMC) tidak berfungsi sebagai pengemulsi tetapi lebih
sebagai senyawa yang memberikan kestabilan.Penambahan Na-CMC pada sari wortel berfungsi
sebagai bahan pengental, dengan tujuan untuk membentuk sistem dispersi koloid dan
meningkatkan viskositas. Dengan adanya Na-CMC ini maka partikel-partikel yang tersuspensi
akan terperangkap dalam sistem tersebut atau tetap tinggal ditempatnya dan tidak mengendap
oleh pengaruh gaya gravitasi (Potter, 1986). Mekanisme bahan pengental dari Na-CMC
mengikuti bentuk konformasi extended atau streched Ribbon (tipe pita). Tipe tersebut terbentuk
dari 1,4 –D glukopiranosil yaitu dari rantai selulosa. Bentuk konformasi pita tersebut karena
bergabungnya ikatan geometri zig-zag monomer dengan jembatan hydrogen dengan 1,4 -
Dglukopiranosil lain, sehingga menyebabkan susunannya menjadi stabil. Na-CMC yang
merupakan derivat dari selulosa memberikan kestabilan pada produk dengan memerangkap air
dengan membentuk jembatan hydrogen dengan molekul Na-CMC yang lain (Belitz and Grosch,
1986).Belizt and Grosch (1986) mengatakan, penggunaan Na-CMC sebagai derivat dari selulosa
antara 0,01%-0,8% akan mempengaruhi produk pangan seperti jelli buah, sari buah, mayonaise
dan lain-lain. Menurut Fennema (1986), semua zat pengental dan pengental adalah hidrofil dan
terdispersi dalam larutan yang dikenal sebagai hidrokoloid.
Secara garis besar, proses pembuatan karboksi metil selulosa melalui 2 (dua) tahap
reaksi, yaitu pertama reaksi alkalisasi dan kedua reaksi eterifikasi. Pada reaksi tahap pertama,
yaitu alkalisasi merupakan reaksi antara selulosa dengan larutan soda (basa) menjadi alkali
selulosa (selulosa bersifat larut dalam larutan soda). Sedangkan tahap kedua, yaitu eterifikasi
merupakan reaksi antara alkali selulosa dengan senyawa natrium kloro asetat menjadi natrium
karboksi metil selulosa (Na-CMC) yang membentuk larutan kental (viskous). Reaksi
berlangsung dalam temperatur antara 60-800C dan waktu operasi antara 2-3 jam dan dilakukan
pengadukan (mixing).
2 Kegunaaan Na-CMC
Na-CMC memiliki kegunaan sebagai berikut yaitu :
a. Na-CMC ( Carboxymethyl cellulose ) di gunakan dalam bidang pengeboran minyak sebagai
bahan lumpur pengeboran, di mana bertindak sebagai viskositas
b. Na-CMC ( Carboxymethyl cellulose ) diasa di gunakan dalam menjaga stabilitas dingin dalam
anggur
c. Na-CMC ( Carboxymethyl cellulose ) berfungsi dalam bidang obat - obatan sebagai agen
penebalan.
d. Na-CMC ( Carboxymethyl cellulose ) berfungsi dalam bidang obat - obatan sebagai pengental
e. Na-CMC ( Carboxymethyl cellulose ) berfungsi membentuk campuran eutektik yang
mengakibatkan titik beku pada es lebih rendah hal ini biasa digunakan dalam paket es
f. Na-CMC ( Carboxymethyl cellulose ) berfungsi dalam pembuatan produk kertas
g. Na-CMC ( Carboxymethyl cellulose ) berfungsi dalam pembuatan cat berbasis air
h. Na-CMC ( Carboxymethyl cellulose ) berfungsi sebagai obat pencahar
i. Na-CMC ( Carboxymethyl cellulose ) berfungsi dalam pembuatan sabun/ cream
j. Na-CMC ( Carboxymethyl cellulose ) berfungsi dalam pembuatan pasta gigi
3. Sifat fisika dan sifat kimia NA-CMC
3.1 Sifat Fisika NA-CMC
Nama Lokal
a. BP : Carmllose sodium
b. JP : Carmllose sodium
c. USPNF : Carmllosum natricum
d. PhEur : Carboxymethylcellulose sodium
e. Sinonim : Akuacell; Aquasorb;Blanose; cellulose gum; CMC
sodium; E466; Finnfix; nymcel;SCMC; sodium
carboxymethylcellulose; sodium cellulose glycolate;
sodium CMC;Tylose CB
Nama Kimia dan Nomer Registrasi CAS : Cellulose, carboxymethyl ether, sodium salt [9004-32-
4]
Rumus Empiris dan Berat Molekul
USP mendeskripsikan sodium karboksimetilselulosa merupakan garam sodium yang berasal dari
sebuah polikarboksimetil eter selulosa. Berat molekulnya adalah 90000-700000.
a. Kategori Fungsional
Sebagai agen penyalut, agen stabilitas, suspending agen, tablet dan kapsul disintegran tablet
pengikat, agen pengabsorbsi air.
Ketebalan : 0.52 g/cm3
Konstanta Disosiasi : pKa = 4.30
Titik Cair : kecoklatan pada kira – kira 227o C
Muatan Cairan : Dapat dianggap sebagai cirinya berisi air kurang dari 10 %. Tetapi Sodium
CMC meupakan higroskopik dan artinya menyerap air sebanyak temperatur diatas 37o C yang
relatif basah sekitar 80 %.
Viskositas : Tingkatan atau Sodium CMC yang tersedia dalam perdagangan memiliki perbedaan
kekentalan cairan, solut cairan 1 % b/v dengan kekentalan 5 – 13000 mPas (5 – 13000 cP)
kemungkinan mampu tercapai. Sebuah peningkatan konsentrasi menghasilkan peningkatan pada
kekentalan solut cairan, memperpanjang pemanasan pada temperatur tinggi mampu
mempermanen penurunan kekentalan. Viskositas solut Sodium CMC dapat stabil dengan baik
pada rentang pH 4 – 10. Jauhnya pH optimum adalah netral.
Inkompatibilitas
Sodium CMC inkompatibilitas dengan kuat pada larutan asam dengan beberapa garam besi dan
beberapa logam atau baja, beberapa aluminium, merkuri dan besi. Namun dapat terjadi pada pH
kurang dari 2 dan juga ketika dikocok dengan etanol 95%. Sodium CMC berbentuk kompleks
dengan gelatin dan pektin. Sodium CMC juga dapat kompleks dengan kolagen dan mengandung
beberapa protein.
3.2 Sifat Kimia
Kelarutan : praktis larut dalam aseton, etanol 95%, eter dan toluen. Air mudah didispersi pada
semua suhu, pada bentuk yang murni, pada solut koloid. Kelarutan caiaran bermacam – macam
tergantung derajat substitusi (DS)
4. Proses Pembuatan Na-CMC
Karboksimetil selulosa merupakan eter polimer selulosa linear dan berupa senyawa
anion, yang bersifat biodegradable, tidak berwarna, tidak berbau, tidak beracun, butiran atau
bubuk yang larut dalam air namun tidak larut dalam larutan organik, memiliki rentang pH
sebesar 6.5 sampai 8.0, stabil pada rentang pH 2 – 10, bereaksi dengan garam logam berat
membentuk film yang tidak larut dalam air, transparan, serta tidak bereaksi dengan senyawa
organik. Karboksimetil selulosa berasal dari selulosa kayu dan kapas yang diperoleh dari reaksi
antara selulosa dengan asam monokloroasetat, dengan katalis berupa senyawa alkali.
Karboksimetil selulosa juga merupakan senyawa serbaguna yang memiliki sifat penting seperti
kelarutan, reologi, dan adsorpsi di permukaan. Selain sifat-sifat itu, viskositas dan derajat
substitusi merupakan dua faktor terpenting dari karboksimetil selulosa. (Rosnah Mat Som dkk,
2004). Karboksimetil selulosa memiliki beberapa nama lain, yaitu crosscarmellose sodium; Ac-
di-sol; Aquaplast; Carmethose; gum selulosa; sodium karboksimetil selulosa; asam glikolik
selulosa, Daice; Fine Gum HES; Lovosa; NACM, dan garam selulosa Molekul karboksimetil
selulosa sebagian besar meluas atau memanjang pada konsentrasi rendah tetapi pada konsentrasi
yang lebih tinggi molekulnya bertindih dan menggulung dan kemudian pada konsentrasi yang
lebih tinggi lagi membentuk benang kusut menjadi gel yang termoreversibel. Meningkatnya
kekuatan ionik dan menurunnya pH dapat menurunkan viskositas karboksimetil selulosa akibat
polimernya yang bergulung.
Saat ini karboksimetil selulosa telah banyak digunakan dan bahkan memiliki peranan
yang penting dalam berbagai aplikasi. Karboksimetil selulosa secara luas digunakan dalam
bidang pangan, kimia, perminyakan, pembuatan kertas, tekstil, serta bangunan. Khusus di bidang
pangan, karboksimetil selulosa dimanfaatkan sebagai stabilizer, thickener, adhesive, dan
emulsifier. Contoh aplikasinya adalah pada pemrosesan selai, es krim, minuman, saus, dan sirup.
Karena pemanfaatannya yang sangat luas, mudah digunakan, serta harganya yang tidak mahal,
karboksimetil selulosa menjadi salah satu zat yang diminati.
Proses pembuatan CMC meliputi tahapan proses alkalisasi, karboksimetilasi, pemanasan,
netralisasi, pemurnian yang meliputi pencucian dan pengeringan.
Secara garis besar, proses pembuatan Karboksi metil selulosa (CMC) melalui dua tahap reaksi,
yaitu :
» Tahap Pertama : reaksi Alkalisasi
» Tahap kedua : reaksi Eterifikasi
Pada reaksi tahap pertama, yaitu alkalisasi merupakan reaksi antara selulosa
dengan larutan soda (basa) menjadi alkali selulosa (selulosa bersifat larut dalam larutan
soda) Sedangkan tahap kedua, yaitu eterifikasi merupakan reaksi antara alkali selulosa dengan
senyawa natrium kloro asetat menjadi natrium karboksi metil selulosa (Na.CMC) yang
membentuk larutan kental (viskous)
Reaksi berlangsung dalam temperatur antara 60-800C dan waktu operasi antara 2-3 jam dan
dilakukan pengadukan (mixing).
Daftar Pustaka
Anonymous. 2004. Cellulose. http://en.wikipedia.org/wiki/Cellulose. Tanggal akses 28 November 2015Alinkolis, J. J. 1989. Candy Technology. The AVI Publishing Co. Westport-Connecticut
Belitz, H. D. and W. Grosch. 1986. Food Chemistry. Springer Veralag Berlin Heldenberg, New York
Fardiaz, Srikandi, Ratih Dewanti, Slamet Budijanto. 1987. Risalah Seminar ; Bahan Tambahan Kimiawi (FoodAdditive). Institut Pertanian Bogor, Bogor
Fennema,O.R. 1986. Principle of Food Science. Marcel Dekker Inc. New York and Basel
Fennema, O. R., M. Karen, and D. B. Lund. 1996. Principle of Food Science. The AVI Publishing, Connecticut
Gaonkar, A. G. 1995. Inggredient Interactions Effects on Food Quality. Marcell Dekker, Inc., New York
Hui, Y. H. 1992. Encyclopedia of Food Science and Technology. Volume II. John Willey and Sons Inc, Canada
Imeson, A. 1999. Thickening and Gelling Agent for Food. Aspen Publisher Inc, New York Stephen, A. M. and S. C. Churms. 1995. Food Polysaccarides and Their Applications. Marcell Dekker, Inc, New York
Setiawan, Ari. 2012. Na-CMC. (online). https://soulkeeper28.files.wordpress.com/2009/01/na-cmc.pdf. ( Diakses pada 23 November 2015 )
Potter, N. Norman. 1986. Food Science. The AVI Publishing. Inc. Westport, Connecticut
Tranggono, S., Haryadi, Suparmo, A. Murdiati, S. Sudarmadji, K. Rahayu, S. Naruki, dan M. Astuti. 1991. Bahan Tambahan Makanan (Food Additive). PAU Pangan dan Gizi UGM, Yogyakarta