## PENGOPTIMALAN NILAI GUNA LIMBAH KULIT UDANG
1 Iyan, 2 *Dessy Agustina Sari
1 Mahasiswa Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Singaperbangsa Karawang
2* Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Singaperbangsa Karawang
2* dessy.agustina8@staff.unsika.ac.id
DOI: http://dx.doi.org/10.35261/barometer.v4i2.38808

## I. P ENDAHULUAN
Pengelolahan  limbah  kulit  udang  di  Indonesia  kurang dioptimalkan dengan baik. Umumnya bahan ini dijadikan sebagai tepung  dan  campuran  pakan  ternak.  Limbah  kulit  udang merupakan  produk  samping  dari  pengelolahan  udang.  Bagian utama yang digunakan adalah kepala, kulit, ekor, dan kaki yang dapat mencapai 30-70% dari berat udang [1]. Dalam kulit udang terkandung  27,6%  mineral;  34,9%  protein;  18,1%  kitin;  dan komponen  lain  yang  terdapat  seperti  zat  terlarut,  lemak  dan protein yang tercerna 19,4% [2] dalam [3]. Hal ini menjadi dasar bahwasanya  kulit  udang  memiliki  nilai  guna  dan  belum teroptimalkan. Kitin kerap diisolasi terlebih dahulu menggunakan metode Hong yang kelak ditransformasikan menjadi kitosan [4]. Hal ini dapat ditujukan salah tiganya adalah membran ultrafiltrasi, edible coating , dan glukosamin.

## II. P EMANFAATAN KULIT UDANG

## A. Kitin dan kitosan
Kitin dan kitosan ini merupakan polimer linear. Deasitilasi pada kitin belum juga selesai ditelaah karena kandungan kitosan nantinya masih memiliki gugus asetil yang terikat pada gugus N [5].  Kitin  dapat  diisolasi  dan  diubah  menjadi  kitosan  melalui proses  deasitilasi.  Kitin  dan  kitosan  dapat  dimanfaatkan  dalam berbagai bidang seperti industri, pangan, dan kesehatan.
Perolehan  kitin  dari  kulit  udang  menggunakan  proses pemisahan  mineral  (demineralisasi)  dan  pemisahan  protein (deproteinasi)  [6].  Kitosan  adalah  polimer  yang  bersifat polikationik. Material ini mempunyai gugus hidroksil dan amino mampu  mengikat  kation  ion  logam  ataupun  kation  dari  zat-zat organik yaitu protein dan lemak [7]. Kitosan merupakan polimer alami  yang  keberadaannya  melimpah  di  alam.  Sisi  lainnya menampilkan  keterbatasan  kemampuan  reaktivitasnya..  Oleh karena  itu,  kitosan  dijadikan  material  alami.  Hal  ini  disebabkan kitosan  mempunyai  karakteristik  yang  digemari  peneliti  seperti tidak  beracun,  dapat  terbiodegradasi  dan  mengadspsorpsi  [5]. Untuk memperoleh kitosan, langkahnya adalah proses deasetilasi
kitin  menggunakan  konsentrasi  tinggi  sebuah  larutan  basa. Deproteinasi  menggunakan  basa  yang  sangat  tinggi  dan  sisi demineralisasi menggunakan asam [8].

## B. Membran ultrafiltrasi
Salah  satu  manfaat  kitosan  di  unit  pengelolaan  air  adalah sebagai  bahan  baku  pembuatan  membran  ultrafitrasi  [9]. Membran  merupakan  lapisan  semipermiabel  yang  bekerja berdasarkan  sifat  sifat  fisik  untuk  melangsungkan  peroses pemisahan [10]. Kinerja membran dapat diartikan dua atau lebih komponen  fluida  pemisahan  melalui  suatu  membran  [11]. Membran berfungsi sebagai penghalang tipis untuk memisahkan dua  fasa,  tetapi  hanya  ditujukan  untuk  menahan  komponen tertentu dan  juga komponen lain dari fluida yang dilewatkan ke membran [12]. Membran ultrafitrasi yang dapat digunakan dalam pemisahan  terbuat  dari  selulosa  asetat,  polisulfon,  dan poliakrilonitril  [5].  Proses  membran  ultrafitrasi  menggunakan gaya dorong beda tekanan untuk proses pemisahannya [13].
Kitosan adalah polimer alam yang mirip strukturnya seperti selulosa  asetat  yang  bisa  dibentuk  menjadi  film  tipis  [14]. Beberapa  metode  untuk  menggunakan  membrane  antara  lain sintering , stretching, track-etching, tamplate leaching . dan iverse fasa  [11].  Setelah  membuat  kitosan,  membran  dapat  dibuat dengan  melarutkannya  dalam  asam  asetat  sebagai  pelarut. Sebelum  dituangkan,  cetakan  harus  dibersihkan  terlebih  dahulu dengan larutan aseton [10]. Setelah terbentuk lapisan film basah , cetakan harus dioven sampai film dalam cetakan menjadi kering yang  membutuhkan  larutan  NaOH  4%.  Kemudian,  kegiatan selanjutnya adalah perendaman membran kering supaya terlepas dari  cetakan.  Untuk  membersihkan  membran  dari  alkali, pembersihan cetakan menggunakan aquabides sebagai pembilas.

## C. Edible coating
Kitosan merupakan suatu bahan yang bisa digunakan untuk edible coating [15]. Edible coating terbuat dari bahan yang dapat dimakan  yang  menghasilkan  lapisan  tipis.  Bahan  ini  mampu mempertahankan kualitas produk makanan dari uap air dan gas

## I N F O  A R T I K E L
Diterima : 18 Juli 2020 Direvisi : 09 Agustus 2020 Disetujui : 02 September 2020
Kata Kunci : Edible coating , Kitin, Kitosan, Kulit udang,
Membran ultrafiltrasi

## A B S T R A K
Indonesia  terkenal  dengan  hasil  maritimnya  yang  sangat  kaya.  Sejumlah  hasil  laut  dapat  dikelola, misalnya  di  bidang  pangan  dan  kosmetik.  Salah  satunya  adalah  kulit  udang  di  Indonesia  sebagai limbah sampingan dari produksi udang baku yang dimanfaatkan dalam aspek kehidupan. Bahan baku ini  menjadi  limbah  kulit  dan  dapat  dimanfaatkan  sebagai  produk  bernilai  jual.  Kandungan  yang diambil adalah kitin dan kitosan. Kedua material ini  merupakan polimer alam  dengan jumlah yang melimpah.  Pemanfaatannya  dapat  ditujukan  ke  bidang  industri,  pangan  kosmetik,  dan  kesehatan. Kitosan  didapatkan  melalui  transformasi  bahan  kitin  dengan  larutan  basa  berkonsentrasi  tinggi. Kemudian,  bahan  baku  ini  juga  menghadirkan  pemanfaatan  lainnya.  Hal  ini  berupa  pembuatan membran ultrafiltrasi (sebagai penyaring dalam proses pemisahan air), edible coating (pelapisan tipis untuk menjaga kesegaran buah-buah), dan glukosamin (menjaga kesehatan sendi).
berupa O 2 dan CO 2 [16] serta dikategorikan material yang ramah lingkungan.  Aplikasinya  adalah  sebagai  pelapis  bagi  sayuran maupun  buah-buahan  [17]  seperti  stroberi  [15].  Material  ini memiliki  stabilitas  film  yang  lebih  baik  sehingga  usia  simpan bahan  yang  dilapisi  lebih  tinggi.  Hal  ini  disebabkan ketidakhadiran H 2 O dalam fasa uap [18].
Prosesnya  di  tahap  pertama  adalah  limbah  kulit  udang diubah  menjadi  kitin  terlebih  dahulu  dan  dilanjutnya  sebagai produk  kitosan.  Hasil  akhir  ini  dapat  ditujukan  sebagai edible coating . Pembuatan 1% bahan ini menggunakan proses pelarutan 1 gram kitosan dalam 100 ml  larutan asam asetat selama 1 jam dengan suhu 40℃ dan berpengaduk magnet [19]. Setelah larutan terbentuk, sampel dilapisi oleh bahan tersebut melalui pencelupan selama 5 menit, diangkat, dan disimpan di suhu kamar..

## D. Glukosamin
Glukosamanin  merupakan  senyawa  gula  amino  yang terdapat pada tulang rawan. Oleh karena itu, material ini memiliki peranan penting  di  bidang  kesehatan dan kelenturan sendi  [20]. Di  aspek  tersebut,  pengkonsumsian  bahan  glukosamin  tipe hidroklorida  dan  sulfat  memberikan  pengaruh  pada  rasa  nyeri sendi [21].
Proses pembuatan glukosamin adalah 100 gram kulit udang dengan  larutan  HCl  dan  diaduk  secara  perlahan.  Kemudian, penambahan asam kuat tersebut hingga gas karbon dioksida tidak terbentuk kembali. Kegiatan selanjutnya adalah penyaringan dan pencucian  untuk  menghasilkan  produk  yang  ber-pH  netral. Penurunan kadar air menggunakan oven dengan suhu antara 40- 50℃.
Rangkaian  proses  untuk  menghasilkan  kitin  berprotein adalah menggunakan proses hidrolisis dengan larutan pekat HCl pekat  yang  dipanaskan  hingga  suhu  120℃  selama  2-3  jam. Kemudian,  penambahan  20%  air  dari  bagian  kitin  dan  karbon aktif selama 1  jam untuk  menuju perubahan  warna.  Fitrat  yang didapatkan  direduksi  menjadi  15  ml  sebagai  proses  pemekatan (peningkatan konsentrasi).  Kristal  yang terbentuk dicuci dengan larutan alkohol 95%, dan dikeringkan. Hasilnya adalah α- dan β- glukosamin [1].

## III. KESIMPULAN
Kulit udang tidak dimanfaatkan dengan  baik dan  menjadi terbuang sebagai limbah.  Hal ini dapat dioptimalkan bahwa kulit udang memiliki kitin yang setelah melalui proses deasitilasi akan menghasilkan  kitosan.  Dari  kitosan  ini  mampu  menghasilkan produk  lain  yang  sangat  menguntungkan.  Contohnya  adalah pembuatan membran ultrafitrasi (sebagai penghalang tipis dalam proses pemisahan air), edible coating sebagai lapisan tipis untuk menjaga  sayuran  dan  buah-buahan  tetap  segar  karena  menahan uap  air  dan  gas  seperti  O 2 dan  CO 2 ,  serta  glukosmain  untuk menjaga kesehatan sendi.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Tim  penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  seluruh pihak  yang  telah  membantu  penyelesaian  artikel  ini,  terutama kepada  ibu  Dessy  Agustina  Sari  selaku  Koordinator  Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Singaperbangsa Karawang atas bimbingannya.

## DAFTAR RUJUKAN
[1]  M.  Hanafi,  S.  Aiman,  E.  D,  and  B.  Suwandi, “Pemanfaatan  kulit  udang  untuk  pembuatan  kitosan dan  glukosamin,” Jurnal  Kimia  Terapan  Indonesia (Indonesian  Journal  of  Applied  Chemistry) ,  vol.  10, no. 1, pp. 17–21, 2000, doi:
https://doi.org/10.14203/jkti.v10i1-2.180.
[2]  R.  S.  Harjanti,  “Kitosan  dari  limbah  udang  sebagai bahan  pengawet  ayam  goreng,” Jurnal  Rekayasa Proses ,  vol.  8,  no.  1,  pp.  12–19,  2014,  doi: https://doi.org/10.22146/jrekpros.5018.
[3]  S. Suhardi, Kitin dan Kitosan . Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi: Universitas Gadjah Mada, 1993.
[4]  T. A. Khan,  K.  K. Peh, and H. S. Ch’ng,  “Reporting degree  of  deacetylation  values  of  chitosan:  the influence  of  analytical  methods,” Journal  Pharm Pharmaceut  Sci ,  vol.  5,  no.  3,  pp.  205–212,  2002, [Online].
Available:
https://sites.ualberta.ca/~csps/JPPS5(3)/K.Peh/chitosa n.pdf.
[5]  N.  Kusumawati,  “Pemanfaatan  limbah  kulit  udang sebagai bahan baku pembuatan membran ultrafiltrasi,” Jurnal  Inovasi  Ilmu  Pengetahuan, Teknologi,  dan  Seni ,  vol.  13,  no.  2,  pp.  113–120, 2009, [Online]. Available: https://journal.uny.ac.id/index.php/inotek/article/view /41.
[6]  N.  Rokhati,  “Pengaruh  derajat  deasetilasi  khitosan dari  kulit  udang  terhadap  aplikasinya  sebagai pengawet makanan,” Reaktor ,  vol. 10, no. 2, pp. 54– 58, 2006, doi: 10.14710/reaktor.10.2.54-58.
[7]  S.  Agustina,  I.  M.  D.  Swantara,  and  I.  N.  Suartha, “Isolasi  kitin,  karakterisasi,  dan  sintesis  kitosan  dari kulit udang,” Jurnal Kimia , vol. 9, no. 2, pp. 271–278, 2015, doi: https://doi.org/10.24843/JCHEM.2015.v09.i02.p19.
[8]  H.  Hendrawati,  S.  Sumarni,  and  N.  Nurhasni, “Penggunaan  kitosan  sebagai  koagulan  alami  dalam perbaikan air danau,” Jurnal Kimia VALENSI: Jurnal Penelitian dan Pengembangan Ilmu Kimia , vol. 1, no. 1, pp. 1–11, 2015, [Online]. Available: http://journal.uinjkt.ac.id/index.php/valensi/article/do wnload/3148/pdf_1.
[9]  S.  Sinardi,  P.  Soewondo,  and  S.  Notodarmojo, “ Pembuatan, Karakterisasi dan Aplikasi Kitosan dari Cangkang  Kerang  Hijau  (Mytulus  virdis  linneaus) sebagai  Koagulan  Penjernih  Air ,”  Universitas Sebelas  Maret,  26  Oktober  2013,  vol.  II,  p.  L-33-L–
38, [Online].
Available: https://sipil.ft.uns.ac.id/konteks7/prosiding/121L.pdf, https://osf.io/preprints/inarxiv/2gr6n/.
[10]  B.  Prasetyo,  T.  Adiarto,  and  E.  S.  Soedjono, “Rekayasa pembuatan membran selulosa asetat untuk pemisahan larutan deterjen,” Purifikasi , vol. 4, no. 3,
pp. 127–132, 2003, doi: https://doi.org/10.12962/j25983806.v4.i3.335.
[11]  N.  Kusumawati  and  S.  Tania,  “Pembuatan  dan  uji kemampuan  membran  kitosan  sebagai  membran ultrafiltrasi  untuk  pemisahan  zat  warna  rhodamin  b,” Molekul ,  vol.  7,  no.  1,  pp.  43–52,  May  2012,  doi: 10.20884/1.jm.2012.7.1.105.
[12]  M.  Mulder  and  J.  Mulder, Basic  Principles  of
Membrane Technology . Springer Science  & Business Media, 1996.
[13]  J.  Mallevaille,  P.  Odendaal,  and  M.  Wiesner, Water Treatment Membrane Processes . Netherlands: McGraw-Hill, 1996.
[14]  S.  Ma’mun,  M.  Theresa,  and  S.  Alfimona,
“Penggunaan  membran  kitosan  untuk  menurunkan kadar  logam  krom  pada  limbah  industri  penyamakan kulit,” Teknoin ,  vol.  22,  no.  5,  pp.  367–371,  Dec. 2016, doi: 10.20885/teknoin.vol22.iss5.art6.
[15]  A.  E.  Ghaouth,  J.  Arul,  R.  Ponnampalam,  and  M. Boulet,  “Chitosan  coating  effect  on  storability  and quality  of  fresh  strawberries,” Journal  of  Food Science ,  vol.  56,  no.  6,  pp.  1618–1620,  Nov.  1991, doi: 10.1111/j.1365-2621.1991.tb08655.x.
[16]  C.  Caner,  P.  J.  Vergano,  and  J.  L.  Wiles,  “Chitosan film mechanical and permeation properties as affected by  acid,  plasticizer,  and  storage,” Journal  of  Food Science ,  vol.  63,  no.  6,  pp.  1049–1053,  1998,  doi: 10.1111/j.1365-2621.1998.tb15852.x.
[17]  D.  A.  Sari  and  Hadiyanto,  “Teknologi  dan  metode penyimpanan
makanan sebagai upaya memperpanjang shelf life,” Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan ,  vol.  2,  no.  2,  pp.  52–59,  2013,  [Online]. Available: http://www.jatp.ift.or.id/index.php/jatp/article/view/1 09.
[18]  A.  Hakiim  and  D.  A.  Sari,  “Kajian  karakteristik pembuatan  edible  film  dengan  kombinasi  pati  biji nangka  dan  alginat  sebagai  pengemas  makanan berbasis biodegradable,” Jurnal Pangan dan Gizi , vol. 7, no. 2, pp. 1–7,
2017,
doi: https://doi.org/10.26714/jpg.7.2.2017.124-131.
[19]  Q.  Marzuki,  K.  Khabibi,  and  N.  B.  A.  Prasetya,
“Pemanfaatan  limbah  kulit  udang  windu  (penaeus monodon)  sebagai  edible  coating  dan  pengaruhnya terhadap  kadar  ion  logam  pb(ii)  pada  buah  stroberi (fragaria x ananassa),” Chem Info Journal , vol. 1, no.
1, pp. 232–239, 2013, [Online]. Available:
https://ejournal3.undip.ac.id/index.php/kimia/article/v iew/1881.
[20]  N.  and  A.  (NDA)  EFSA  Panel  on  Dietetic  Products,
“Scientific  opinion  on  the  substantiation  of  a  health claim  related  to  glucosamine  hydrochloride  and reduced  rate  of  cartilage  degeneration  and  reduced risk  of  development  of  osteoarthritis  pursuant  to article 14 of regulation (ec) no 1924/2006,” European Food  Safety  Authority ,  vol.  7,  no.  10,  pp.  1–9,  Oct.
2009, doi: 10.2903/j.efsa.2009.1358.
[21]  C.  Kulkarni,  A.  Leena,  K.  Lohit,  D.  Mishra,  and  M. Saji, “A randomized comparative study of safety and efficacy  of  immediate  release  glucosamine  hcl  and glucosamine  hcl  sustained  release  formulation  in  the treatment  of  knee  osteoarthritis:  a  proof  of  concept study,” Journal of Pharmacology and Pharmacotherapeutics , vol. 3, no. 1, p. 48, 2012, doi: 10.4103/0976-500X.92515.