Pemanfaatan  Kulit  Udang  (Penaeus  modonon)    Untuk  Pembuatan  Kitosan Sebagai Pengawet Alami Daging

## PEMANFAATAN KULIT UDANG ( Penaeus modonon) UNTUK PEMBUATAN KITOSAN SEBAGAI PENGAWET ALAMI DAGING
Nikman Azmin 1 , Muh. Nasir 2 , Hartati 3 123 Dosen Sekolah Tinggi Keguran dan Ilmu Pendidikan (STKIP) Bima Email: biologinikman@gmail.com
Abstrak: Kitosan  secara  komersil  umumnya  diekstraksi  dari  kulit  udang  yang  diperoleh  dari limbah  industri.  Proses  ekstraksi  kitosan  dari  kulit  udang  merupakan  proses  reaksi  kimia  yang sederhana secara alternatif untuk menggantikan proses ekstraksi kimia kitosan yaitu dengan cara fermentasi menggunakan mikroorganisme bakteri proteolitik atau bakteri asam laktat.  Penelitian ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  konsentrasi  basah  NaOH  pada  proses  deproteinasi terhadap kitosan kotor yang dihasilkan dari kulit udang dan mengetahui pengaruh perbandingan kitosan  bersih  serta  NaOH  pada  proses  deasetilasi  terhadap  kitosan  yang  dihasilkan  dari  kulit udang.  Penelitian  ini  dilakukan  di  Laboratorium  Matematika  Ilmu  Pengetahuan  Alam  (MIPA) Fakultas  MIPA  Jurusan  Kimia  Universitas  Sebelas  Maret  Surakarta,  mulai  bulan  Juni  2014 sampai  Agustus  2014.  Metode  penelitian  yang  digunakan  adalah  metode  eksperimen.  Hasil penelitian  menunjukan  bahwa  pada  proses  deproteinasi  dengan  konsentrasi  pelarut  2,5  N dihasilkan kitosan kotor seberat 32,5572 gram dengan perbandingan 1:15 (kitosan bersih:pelarut) dan menghasilkan kitosan seberat 4,2511 gram. Perbandingan yang optimum untuk pengawetan daging adalah 14:5 gram daging/ml larutan pengawet) dengan lama pengawetan 72 jam
Kata Kunci: Kitosan, Cangkang Udang, Pengawet Alami .

## PENDAHULUAN
Akhir-akhir  ini  hampir  semua  masyarakat Indonesia  mengalami  rasa  was-was  untuk mengkonsumsi  makanan, khususnya  makanan basah  seperti  mie,  daging  dan  kemudian bertambah  luas  kekhawatiran  itu,  yakni  takut mengkonsumsi  ikan  segar  dan  ikan  yang diasinkan.  Padahal  ikan  segar  maupun  yang diasinkan  selama  ini  merupakan  sumber protein  yang sangat dibutuhkan oleh  manusia. Namun, oleh karena penggunaan formalin dan bahan pengawet kimia lainnya mulai menguat, sehingga  ketakutan  pun  menebar  di  seluruh nusantara. Penyebab dari semua kekhawatiran
tersebut  tidak  lain  karena  terdapat  kandungan berbahaya  (racun)  yang  berupa  formalin. Formalin  yang  biasanya  digunakan  sebagai pengawet  mayat,  tapi  digunakan  untuk pengawet  makanan.  Padahal  ada  pengawet makanan  yang  aman  dikonsumsi  dan  bersifat alami  yakni  kitosan  Hardjito  (2009).  Bahan pengawet ini  banyak terdapat dalam kulit luar hewan  golongan Crustaceae seperti  udang, rajungan,  cumi  dan  kepiting  Yunizal et  al (2001)
Bahan  pengawet  merupakan  bahan tambahan  makanan  yang  dibutuhkan  untuk mencegah  aktivitas  mikroorganisme  ataupun
mencegah  proses  peluruhan  yang  terjadi sesuai  dengan  pertambahan  waktu,  agar kualitas  makanan  senantiasa  terjaga  sesuai dengan  harapan  konsumen.  Dengan  demikian pengawet diperlukan dalam pengolahan bahan makanan, namun kita harus tetap mempertimbangkan  keamanannya.  Hingga kini,  penggunaan  pengawet  yang  tidak  sesuai masih  sering  terjadi  dan  sudah  semakin  luas, tanpa  menghiraukan  dampaknya  terhadap kesehatan konsumen Hayashi (2011)
Limbah udang, kepiting, cumi, rajungan dan sejenis crustaceae lainnya dapat dimanfaatkan  sebagai  bahan  pengawet  alami karena mengandung kitin. Tapi di antara jenis crustaceae ,  yang  paling  banyak    kandungan kitinnya  adalah  limbah  kulit  udang.  Limbah udang  yang  mencapai  30-40  %  dari  produksi udang  beku  belum  banyak  dimanfaatkan. Menurut Mekawati (2012) mengatakan bahwa pemanfaatan  limbah  kulit  udang  menjadi produk  udang  yang  bernilai  ekonomis  tinggi merupakan  contoh  yang  sangat  baik  untuk memperoleh bahan makanan dengan kandungan  protein  tinggi.  Selama  ini  kuli udang  telah  dimanfaatkan  sebagai  bahan pembuat  terasi,  keripik  udang  dan  petis  serta pasta  udang  dan  hidrolisat  protein  yang merupakan produk jenis baru dari limbah kulit udang. Limbah kulit udang selain dimanfaatkan  sebagai  bahan  pangan,  dapat juga  dipergunakan  untuk  keperluan  industri
salah  satunya  adalah  pembuatan  kitosan sebagai  pengawet  alami.  Pembuatan  kitosan dari  kulit  udang  dapat  dipakai  sebagai  bahan kimia untuk industri dan kertas. Kepala udang yang  menyatu  dengan  kulit  udang  sebagai limbah  industri  udang  beku  dan  hanya  baru sebagian kecil yang dimanfaatkan, yaitu untuk pembuatan  tepung  sebagai  pencampur  bahan dalam  pembuatan  pellet  untuk  pakan  ternak (Mudjiman,  1982).  Kulit  udang  mengandung unsur  yang  bermanfaat  yaitu  protein,  kalsium dan  kitosan,  sedangkan  zat  kitosan  yang mempunyai  kegunaan  dan  prospek  yang  baik dalam  industri.  Protein  dan  kalsium  dapat digunakan  sebagai  bahan  tambahan  dalam pembuatan  pakan  ternak,  sedang  kitin  dapat dimanfaatkan sebagai surfaktan, zat pengemulsi, pengawet makanan, bahan tambahan  untuk  antibiotika  dan  kosmetik Yunizal (2011)
Kitin adalah polimer alami yang melimpah di  alam.  Kitin  merupakan  senyawa  kedua terbesar  setelah  selulosa  dan  dikenal  juga sebagai  polimer  organik  konversional  dari laut,  sedangkan  Kitosan  adalah  modifikasi dari  senyawa  kitin  yang  banyak  terdapat dalam  kulit  luar  hewan  golongan Crustaceae seperti  udang,  cumi,  rajungan  dan  kepiting. Khasiat kitosan  sebagai  bahan antibakteri dan kemampuannya untuk mengimobilisasi bakteri    menjadikan  kitosan  dapat  digunakan sebagai  pengawet  makanan.  Daya  hambat
kitosan  terhadap  bakteri  tergantung  dari konsentrasi pelarutan kitosan.

## METODE

## Jenis penelitian
Jenis  penelitian  ini  adalah  penelitian eksperimen  dan  pengamatan  langsung  di Labortorium Biologi.

## Alat dan Bahan
Alat Adalah  blender , Ayakan , Oven,
Kertas  saring , Timbangan , pH  meter dan bahan adalah Kulit  udang  5  kg  berat  basah yang diperoleh dipasar dekat  Amplaz , NaOH 0,5;  1;  1,5;  2;  2,5  N,  HCl  1  N,  NaOH  50  % diperoleh  dari  CV.  Cmem-mix  Pratama Yogyakarta , Asam  Asetat  1  %  diperoleh  dari CV.  Cmem-mix  Pratama  Yogyakarta , Daging dari Pasar dekat Amplaz dan Aquadest.

## Rancangan Penelitian
Mengunakan cara Deproteinasi .
Gambar  1.  Rancangan  Penelitian  cara Deproteinasi
Mengunakan cara Demineralisasi
Gambar 2. Rancangan penelitian cara Demineralisasi
Prosedur Penelitian 1. Penyiapan Bahan Baku
Terlebih dahulu limbah cangkang udang dibersihkan  dari  kotoran-kotoran.  Limbah cangkang udang yang telah bersih dikeringkan dengan  dijemur.  Limbah  cangkang  udang kering  dihancurkan  dengan  blender  hingga menjadi  serbuk  udang.  Selanjutnya  serbuk udang  diayak  dengan  ayakan  32  mesh sehingga diperoleh hasil berupa serbuk udang.

## 2. Proses Deproteinasi
Proses  penghilangan  protein  dilakukan dengan  cara  serbuk  udang  ditambahkan larutan NaOH dengan konsentrasi 0,5 N; 1 N; 1,5  N;  2  N;  2,5  N  dan  perbandingan  1:5 (berat:volume)  dipanaskan  pada  suhu  90 o C, sambil  diaduk selama  1 jam  dengan menggunakan  pengaduk  magnetik.  Hasilnya
disaring  dan  endapan  yang  diperoleh  dicuci dengan  menggunakan  aquadest  sampai  pH netral.  Selanjutnya  dikeringkan  dalam  oven suhu  80 o C  tiap  50  menit  sampai  berat konstan. Sehingga diperoleh hasil berupa kitin kotor.

## 3. Proses Demineralisasi
Proses  penghilangan  mineral  dari  kitin kotor  hasil  deproteinasi  dilakukan  dengan menambahkan  larutan  HCl  1  N  dengan perbandingan  1:10  dipanaskan  pada  suhu  80 o C,  sambil  diaduk  selama  1  jam  dengan menggunakan  pengaduk  magnetik.  Hasilnya disaring  dan  endapan  yang  diperoleh  dicuci dengan  menggunakan  aquadest  sampai  pH netral.  Selanjutnya  dikeringkan  dalam  oven suhu  80 o C  setiap  50  menit  sampai  berat konstan. Sehingga diperoleh hasil berupa kitin bersih.

## 4. Proses Deasetilasi
Kitin  bersih  yang  dihasilkan  ditambah larutan NaOH 50% dengan perbandingan 1:5; 1:10;  1:15;  2:5;  2:15  dipanaskan  pada  suhu 100 o C,  sambil  diaduk  selama  90  menit.
Hasilnya disaring dan endapan yang diperoleh dicuci  dengan  aquadest  sampai  pH  netral. Selanjutnya  dikeringkan  dalam  oven  pada suhu  80 o C  setiap  50  menit  sampai  berat konstan.  Sehingga  diperoleh  hasil  berupa kitosan.

## 5. Proses Pengawetan Daging
Serbuk  kitosan  sebanyak    1,5  gram ditambah  dengan  100  mL  larutan  asam  asetat 1  %.  Campuran  diaduk  selama  1  jam, kemudian  disaring.  20  mL  air  hasil  saringan digunakan untuk merendam daging selama 60 menit (waktu perendaman) dengan perbandingan  2:5;  4:5;  6:5;  8:5;  10:5;  12:5; 14:5;  16:5  (gram  daging  :  mL  pelarut). Pengamatan dilakukan selama 4 hari berturut- turut

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil penelitian pada proses deproteinasi
Tabel  1.  Pengaruh  konsentrasi  pelarut NaOH terhadap kitin kotor yang dihasilkan
No Konsentrasi pelarut NaOH (N) Berat kitin kotor (g) 1 0,5 26,6902 2 1 27,5158 3 1,5 27,8724 4 2 30,0311 5 2,5 32,5572
Gambar  3.  Grafik  Pengaruh  konsentrasi pelarut  terhadap  kitin  kotor yang dihasilkan

## Proses Demineralisasi
Kitin  kotor:  32,5572  gram  Rasio  (berat kitin  kotor  :  volume  HCl)  :  1:10  Kecepatan motor  pengaduk:  480  rpm  Diperoleh  berat kitin  bersih      :  28,6745  gram  %  kitin  bersih yang dihasilkan = gram kitin bersih   X 100% kitin kotor = 28.6745  X 100% 35.5572 = 80.64%.

## Proses Deasetilasi
Berat kitin bersih :  ±5  gram,  Kecepatan motor pengaduk :  480  rpm,  Volume pelarut  divariasi  berdasarkan  perbandingan 1:5;  1:10;  1:15;  2:5;  2:15  dengan  berat  kitin bersih tetap
Tabel 2. Perbandingan Konsentrasi pelarut NaOH  dengan    serbuk  kitin terhadap kitosan
Perbandingan kitin bersih Berat kitosan (g) 1:5 3,3531 1:10 3,9211 1:15 4,2511 2:5 3,1728 2:15 3,5745
Gambar  4. Grafik  pengaruh  perbandingan berat kitin bersih dengan pelarut  NaOH  50  %  terhadap kitosan yang dihasilkan

## Proses pengawetan Daging
Waktu  perendaman:  60  menit, Berat kitosan:  1,5  gram,  volume  asam  asetat:  100 mL
Pada  proses  pengawetan  menggunakan berat  daging  8-64  gram  direndam  dalam  20 mL  larutan  pengawet  dengan  perbandingan 2:5; 4:5; 6:5; 8:5; 10:5; 12:5; 14:5; 16:5. Pada proses  ini  berat  daging  divariasi  dengan volume pengawet tetap. Pengamatan selama 4

## hari
Tabel 3. Aplikasi pengawetan Daging
Proses  pembuatan  khitosan  diawali dengan  proses  pendahuluan  yaitu  proses deproteinasi dan proses demineralisasi. Proses deproteinasi    menggunakan  NaOH  sebagai pelarut  dengan  konsentrasi  0,5  N;  1  N;  1,5N; 2N;  2,5N  dengan  volume  250  mL  dengan berat  serbuk  cangkang  udang  50  gram  dan dipanaskan  pada  suhu  90ᵒC  selama  1  jam. Pengaruh  konsentrasi  pelarut  terhadap  kitin kotor yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 1  dan  Gambar  3  yaitu  semakin  tinggi
Perbandingan (g daging/mL pengawet) Lama waktu pengawetan (hari) 2:5 3 4:5 3 6:5 3 8:5 3 10:5 3 12:5 3 14:5 3 16:5 2
konsentrasi  pelarut  NaOH  maka  deproteinasi makin  baik.  Akibatnya  kitin  kotor  yang dihasilkan  semakin  banyak  karena  pada konsentrasi  pelarut  yang  tinggi  ikatan  kitin kotorakan  semakin  kuat.  Hasil  penelitian  ini didukung  dengan  hasil  penelitian  yang dilakukan  Hanafi et  al (2013)  menyatakan bahwa  Kitosan  merupakan  produk  deasetilasi kitin  melalui proses kimia  menggunakan  basa natrium  bidroksida  atau  proses  enzimatis menggunakan  enzim  chitin deacetylase yang mudah  dihasilkan  dari  kulit  udang,  kepiting dan biota laut lainnya
Proses demineralisasi menggunakan kitin  kotor  seberat  32,5572  gram  dan  volume pelarut  HCl  1  N  325,572  ml  menghasilkan kitin  bersih  seberat  28,6745  gram  artinya persen  kitin  bersih  yang  dihasilkan  adalah 80,64  %  dan  sisanya  merupakan  senyawa mineral  yang  dipisahkan  dari  ikatan  kitin kotor.  Hal  ini  juga  dikuatkan  dengan pernyataan Synowiecky  & Al-Khateeb (2003) menyatakan bahwa kitin merupakan
biopolimer  alami  yang  melimpah  dari  kulit luar  udang  dan  kepiting  yang  bisa  di  proses melalui demineralisasi, sehingga mendapatkan  senyawa kitin
Pada  proses  deasetilasi  menggunakan NaOH  50%  sebagai  pelarut  dengan  berbagai perbandingan  (kitin:pelarut)  yaitu  1:5;  1:10; 1:15;  2:5;  2:15.  Suhu  pemanasan  100 o C selama 90 menit. Pada Tabel 2 dan Gambar 7
terlihat  bahwa  pada  perbandingan  1:15 menghasilkan  kitosan  yang  banyak  dan  pada perbandingan  2:5    paling  sedikit  karena  pada perbandingan  1:15  konsentrasi  pelarutnya paling  tinggi  yaitu  dengan  volume  75  mL menyebabkan  ikatan  kitosan  makin  kuat, sedangkan  pada  perbandingan  2:5  konsentrasi pelarutnya terendah yaitu dengan volume 12,5 mL manyebabkan ikatan kitosan lemah.
Pada  Tabel  3  dan  Gambar  8  terlihat bahwa perbandingan optimum untuk pengawetan  pada  perbandingan  14:5  (g daging/mL  pelarut),  artinya  dalam  20  mL pengawet  maksimal  untuk  56  gram  daging. Pada  konsentrasi  larutan  pengawet  dengan perbandingan  tersebut  mampu  memusnahkan mikroba-mikroba  penyebab  rusaknya  daging. Untuk  perbandingan  berat  daging  lebih  dari itu pengawetan  hanya  mampu bertahan 2 hari karena  jumlah  larutan  pengawet  sudah  tidak mampu  memusnahkan  mikroba-mikroba  yang ada.

## KESIMPULAN
1. Dari hasil penelitian pada proses deproteinasi dengan konsentrasi pelarut 2,5 N  dihasilkan  kitin  kotor  seberat  32,5572 gram.
2. Pada proses deasetilasi dengan perbangdingan  1:15  (kitin  bersih  :pelarut) dihasilkan kitosan seberat 4,2511 gram.

## DAFTAR PUSTAKA
Hanafi,  Muhammad,  Syahrul  Aiman,  Efriana D.,  B.  Suwandi.  (2013).  Pemanfaatan Kulit  Udang  untuk  Pembuatan  kitosan.
Jurnal Sains Vol. 4 (2): 15-28
Hardjito  L.  (2009).  Aplikasi  Kitosan  sebagai
Bahan Tambahan Makanan dan
Pengawet. Di dalam Prousiding Seminar Nasional Kitin Kitosan. Bogor:
Departemen  Hasil  Perairan  Fakultas Ilmu  Perikanan  dan  Kelautan.  Institut Pertanian Bogor
Hayashi,  K. and  Mikio,I.  (2011). Antidiabetic Action  of  Low  Molecular  Weight Chitosan  in  Genetically  Obese  Diabetic KK-Ay  Mice. Journal  Biol  Pharm  Bull
25 (2): 188-192
Mekawati,  Fachriyah,  E.  dan  Sumardjo,  D.
(2012). Aplikasi Kitosan
Hasil
tranformasi Kitin Limbah Udang
( Penaeus  merguiensis )  untuk  Adsorpsi Ion  Logam  Timbal. Jurnal  Sains  and
Matematika 8 (2) : 51-54
Mudjiman, A., 1982. Budidaya Udang Windu. Penebar Swadaya; Jakarta.
Synowiecky,  J.  And  N.A.  Al-Khateeb.  2003. Production,  Properties  and  Some  New Aplications  of  Chitin  and  Its  Derivites.
Journal Food Sci Nutr 43 (2): 145-171

## Yunizal dkk, (2001), “Ekstraksi Khitosan dari
Kepala Udang Putih ( Penaeus merguensis )”. J.  Agric .  Vol.  21  (3),  hal 113-117.