## PEMANFAATAN KITOSAN DARI LIMBAH KULIT UDANG SEBAGAI KOAGULAN  PENJERNIHAN AIR

## Mustafiah, D Darnengsih, Zakir Sabara, Rafdi Abdul Majid
Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Muslim Indonesia Jl. Urip Sumoharjo Km. 05 Kota Makassar Email : mustafiah.mustafiah@umi.ac.id, darnengsih.darnengsih@umi.ac.id, zakir.sabara@umi.ac.id, rafdi.abdulmajid@umi.ac.id

## INTISARI
Kurang  optimalnya  pemanfaatan  limbah  kulit  udang  menyebabkan  terjadinya pencemaran  lingkungan.  Pemanfaatan    limbah  kulit  udang  dalam  industri  rumah  tangga umumnya  diolah  menjadi  terasi  atau  dikeringkan  untuk  pakan  unggas.  Penelitian  ini dilakukan peningkatan nilai tambah dengan melakukan preparasi sampel limbah kulit udang, pencucian  kemudian  direbus  dalam  air  mendidih  (±  80°C)  selama  15  menit.  Selanjutnya dikeringkan  dibawah  sinar  matahari  dan  proses  penghalusan.  Setelah  itu  di  proses  dengan pembuatan  kitin  di  mana  pada  proses  pembuatan  kitin  meliputi  proses  deproteinasi  (proses penambahan  NaOH  5  %)  menghasilkan  Crude  kitin  kemudian  dilanjutkan    proses demineralisasi  (proses  penambahan  HCl  2  N)  menghasilkan  kitin  dan  dilanjutkan  proses deasetilasi  (proses  penambahan  NaOH  50  %)  menghasilkan  kitosan.  Hasil  penelitian menunjukan  50  gram  limbah  kulit  udang  menghasilkan  11,25  gram  kitosan  dan  dapat menurunkan kekeruhan air sungai sebesar 98,63%.
Kata Kunci : Kulit Udang, Kitin, Kitosan .

## ABSTRACT
Less  optimal  of  shrimp  shells  waste  cause  environmental  pollution.  Utilization  of shrimp  waste  in  the  home  industry  is  generally  processed  become  terasi  or  for  poultry  feed.  This research is done by increasing the added value by doing preparation of shrimp waste, washing then boiling in boiling  water (± 80 ° C)  for 15 minutes. Further dried under the sun and smoothing process. After that, in the process by making chitin which in the process of making chitin include deproteination  process  (addition  process  of  5%  NaOH)  yield  Crude  chitin  then  proceed demineralization process (addition process  of HCl 2 N) yield chitin and continued deacetylation process (addition process of 50% NaOH) produce chitosan. The results showed 50 grams of shrimp shells  waste produce 11.25 grams of chitosan and reduce the turbidity of river water about 98.63%.
Key Word : shrimp Shells, Chitin, Citosan .

## PENDAHULUAN
Saat ini budidaya udang berkembang  dengan  pesat  sehingga  udang dijadikan  komoditas  ekspor    non    migas yang  dapat  diandalkan  dan  merupakan biota laut yang bernilai ekonomis tinggi. Udang pada umumnya dimanfaatkan sebagai bahan makanan yang memiliki  nilai  gizi  tinggi.  Udang  di Indonesia  pada  umumnya  diekspor  dalam bahan baku yang telah dikupas kepala, ekor dan kulitnya.
Indonesia  merupakan  salah  satu negara  pengekspor  udang  beku  yang  telah dikuliti.  Akibat  permintaan  udang  beku ekspor  meningkat,    maka  menimbulkan permasalahan  limbah  kulit  dan  kepala udang  yang  cukup  besar.  Limbah  ini menyebabkan pencemaran lingkungan disekitar tempat pembuangan.  Hal inidapat dilihat  dari  data  statistic  Dinas  Perikanan Sulawesi  Selatan  untuk  produksi  udang tahun 2011 mencapai 74.497,197 ton dengan
limbah  berkisar  40%  dari  berat  udang.
Sehingga dapat diperkirakan akan menghasilkan limbah udang sebesar 29,798.8789 ton. Limbah  udang  ini  kemudian menjadi  sampah  yang  pemanfaatannya kurang  maksimal  sehingga  menyebabkan pencemaran lingkungan khususnya bau dan estetika  lingkungan  yang  buruk.  Dalam industri  rumah  tangga,  limbah  ini  hanya diolah  menjadi  terasi  atau  dikeringkan untuk  pakan  unggas.  Untuk  memberikan nilai tambah lain pada limbah udang, perlu dilakukan  peningkatan  kualitas  dalam mengolah  limbah  udang  menjadi  suatu produk  dengan  nilai  ekonomi  tinggi  dan memiliki  manfaat  yang  luas.  Sebagai perbandingan  di  negara-negara  seperti Amerika,  Jepang,  dan  Swiss,  limbah  udang telah  diolah  dalam  industry  besar  untuk dijadikan produk komersial. Hasil industrinya berupa produk kosmetika, obat- obatan, pertanian, dan pengawet makanan. Salah  satu  manfaat  kitosan  yaitu
sebagai  koagulan  dalam  proses  penjernihan air,  dengan  metode  koagulasi.  Proses koagulasi  adalah  proses  pembentukan  flok, yang  kemudian  terkoagulasi  dan  akhirnya dapat  mengendap.  Pada  proses  ini umumnya  ditambahkan  koagulan  yang membantu mempercepat proses penggumpalan.  Pada  umumnya  koagulan yang ditambahkan adalah senyawa-senyawa multivalent  bermuatan  positif,  mengingat air  atau  limbah  yang  akan  diolah  dengan koagulan tersebut sebagian besar bermuatan negatif  hingga  diperlukan  penetralan muatan. Berbagai penelitian mengenai proses  penjernihan  air  melalui  proses koagulasi  sering  dilakukan  dan  beberapa jenis  koagulan  telah  diuji  efektifitas  dan efisiensinya  dalam  proses  tersebut,  baik koagulan  sintetik  maupun  koagulan  alami. Di  antara  kedua  jenis  koagulan  tersebut, koagulan  sintetik  merupakan  bahan  yang lebih  banyak  diaplikasikan  dalam  proses penjernihan  air,  karena  selain  lebih  mudah didapat,  dari  segi  ekonomi  juga  cukup menguntungkan. Walaupun demikian pemakaian  koagulan  sintetik  yang  berlebih justru  akan  menimbulkan  efek  yang  tidak baik  bagi  lingkungan  maupun  kesehatan
karena  koagulan  jenis  ini  tidak  mudah terbiodegradasi. Sedangkan keunggulan dari kitosan adalah sifatnya yang tidak beracun, mudah  mengalami  biodegradasi,  bersifat polielektronik,  dan  mudah  berinteraksi dengan  zat-zat  organic  lainnya  seperti protein.  Dengan  demikian  diharapkan bahwa  koagulan  yang  diperoleh  dari  kulit udang adalah bahan yang ramah lingkungan dan mempunyai nilai tambah yang tinggi. Berdasarkan  latar  belakang  diatas, maka  penting  untuk  dilakukan  penelitian tentang  “Pemanfaatan  kitosan  dari  limbah kulit  udang  sebagai  koagulan    penjernihan air ”

## METODOLOGI PENELITIAN
Alat dan Bahan penelitian Alat Penelitian
Peralatan  yang  dipakai  adalah  Gelas Piala  100  ml,  500  ml,  1000  ml, Thermometer,  Labu  Ukur    100  ml;  250  ml; 500  ml,  Corong,  Pengaduk,  Gelas  ukur, Neraca  Analitik,  Oven  dan  pemanas,  Alat Jartes,  pH  meter,  Turbidimeter,  Blender, Penyaring dan  ayakan 100 dan 140  mesh.
Bahan Penelitian Bahan-bahan yang digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  Kulit  udang,
HCl  1 N, NaOH 3,5 % , CH 3 COOH 1 %, air sungai  bili-bili  Kab.  Gowa.,  PAC,  Tawas, Aquadest.

## Prosedur  percobaan
Kegiatan  utama  dalam  penelitian pembuatan  kitosan  dilakukan  dengan prosedur penelitian sebagai berikut :

## 1.  Preparasi sampel
Tahap  ini  diawali  dengan  pencucian kulit  udang    dicuci  sampai  bersih  dari kotoran  yang  menempel  kemudian  direbus dalam  air  mendidih  (±  80°C)  selama  15 menit. Setelah itu dikeringkan dibawah sinar matahari  setelah  itu  diblender  atau dihaluskan.
2. Pembuatan Kitin A. Deproteinasi
1. Campur  kulit  udang  yang  telah digiling  /  dihaluskan  dalam  keadaan kering  kemudian  di  blender  dengan
larutan  NaOH  3,5%  =  1  :  4  (gr serbuk/ml larutan NaOH).
2. Aduk  campuran  sambil  dipanasi dengan  menggunakan  kompor  listrik sampai suhu 65 o C, selama 120 menit.
3. Saring slurry dengan penyaring.
B. Pencucian dan pengeringan
1. Cuci endapan dengan menyemprotkan aquadest  menggunakan  pipet  di dalam gelas piala sampai pH netral.
2. Saring endapan dengan penyaring.
3. Keringkan endapan dalam oven pada suhu 65 C, selama 24 jam.
C. Demineralisasi
1. Campur sampel dengan larutan HCl  1
N  dalam  gelas  piala.  Perbandingan berat sampel : larutan HCl  1 N = 1 : 4 (gr serbuk/ml larutan HCl). 2. Aduk  campuran  sambil  dipanasi dengan  menggunakan  kompor  listrik sampai suhu 30 o C, selama 60 menit.
3. Saring slurry dengan penyaringan.

## D. Pencucian dan pengeringan
1. Cuci endapan dengan menyemprotkan aquadest  menggunakan  pipet  di dalam beaker glass sampai pH netral.
2. Saring dengan penyaring.
3. Keringkan endapan dalam oven pada suhu 65 C, selama 24 jam.
4. Sehingga diperoleh hasil kitin.
E. Deasetilasi kitin menjadi kitosan
1. Campur kitin dengan larutan NaOH 50  %  dengan  perbandingan  1  :  10
(w/v)  atau  50  gr  dimasukkan  ke dalam 500 ml larutan NaOH.
2. Aduk  campuran  pada  suhu  100 o C, selama  selang  waktu  4  jam,  saring slurry dengan penyaring.
3. Cuci  endapan  dengan  aquadest sampai  pH  netral,  saring  dengan penyaring.
4. Keringkan  endapan  dalam  oven, didapat kitosan.
5. Kemudian  ayak  kitosan  hingga didapat dalam serbuk terhalus
3.5. Penggunaan kitosan untuk penjernihan air
1. Kitosan sebanyak 1,0000 gr dilarutkan dalam  50  mL  asam  asetat  1%  (10.000 ppm).
2. Sediakan  sampel  air  sungai  minimal 6000 ml. 3. Periksa dan catat turbidity, conductivity serta pH awal dari sampel air baku.
4. Kedalam    6  buah  gelas  piala  1000  ml masing-masing  diisi  dengan  1  liter sampel air baku.
5. Hubungkan  kabel  Jartes  dari  alat  ke stop kontak dan nyalakan alat Jartes
6. Letakkan gelas piala tersebut pada alat Jartes dan masukkan batang pengaduk kedalam gelas piala. 7. Buatlah variabel dosis kiitosan tertentu  menggunakan  spoit  untuk tiap beaker glass (deret standar) Contoh dosis  : 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm,
8 ppm, 10 ppm, 12 ppm
Perhitungan Penambahan kitosan
8. Setelah  dibuat    variabel  dosis  ,  Pada alat jartes setting pengadukan 180 rpm
9. Kedalam  masing-masing  gelas  piala tersebut  diinjeksikan  dosis  Chitosan yang  telah  dibuat  tadi  secara bersamaan 10. Setelah 2 menit, pengadukan dilakukan  lagi  dengan  kecepatan  40 rpm  selama  15  menit  dan    didiamkan selama 20 menit.
11. Periksa  dan  catat  turbidity,  dan  pH untuk masing-masing sampel. Note  :  Hal  yang  sama  dilakukan  juga untuk PAC dan Tawas.

## HASIL & PEMBAHASAN
1. Pembuatan kitosan dari kulit udang
Dalam  penelitian  ini,  limbah udang  yang  digunakan  berupa  kulit, Sampel limbah kulit udang kering diproses dalam beberapa tahap yaitu penghilangan protein,  penghilangan  mineral,  dan deasetilasi untuk diubah menjadi kitosan. Sampel limbah udang kering sebanyak 50
g  dapat  menghasilkan  11,25  g  kitosan dengan rincian massa dan rendemen pada
Tabel 4.1. Tabel 4.1 Rincian Massa Tiap Proses Pembuatan Kitosan Proses Massa (g) Rendemen Penghilangan Protein 26.50 53 % Penghilangan Mineral 14.20 28.4 % Deasetilasi 11.25 28.5 % 2.  Pengaruh  konsentrasi  kitosan,  PAC  dan tawas terhadap efektifitas penjernihan air sungai Sampel  air  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  air  sungai bili-bili  Kab.  Gowa.  Untuk  penjernihan air  keruh  ini  digunakan  tiga  jenis koagulan  yaitu  kitosan,  PAC  dan  tawas (Al 2 (SO4) 3 ).  Parameter  yang  dianalisis pada  pengolahan  sampel  air  ini  adalah turbiditas  (kekeruhan)  dan  derajat keasaman  (pH).  Tabel  4.2  menunjukkan karakteristik sampel air sebelum ditambahkan koagulan. Tabel 4.2 Karakteristik sampel air sungai Parameter Sampel air Sungai Kekeruhan (NTU) 77.9 pH 7.26 Pada  Tabel  4.2  terlihat  bahwa sampel  air  sungai  mempunyai  karakteristik nilai  kekeruhan  sebesar  77,9  NTU,  dengan pH  sebesar  7,26.  Pengolahan  sampel  air sungai dilakukan dengan variasi konsentrasi kitosan  dan  tawas  yaitu  2-12  ppm.  Data lengkap hasil penjernihan dapat dilihat pada tabel  4.  Pada  Gambar  4.1  dapat  dilihat pengaruh  konsentrasi  kitosan,  PAC  dan tawas  terhadap  nilai  kekeruhan  (NTU)  air sungai.
Dari grafik tersebut juga dapat dilihat bahwa  dengan  menggunakan  koagulan kitosan,  dengan  konsentrasi  2  ppm, kekeruhan berkurang menjadi 8.69 NTU,sehingga persentase penurunan kekeruhan  yaitu  sebesar  88,84%.  Setelah ditambahkan  koagulan  kitosan  dengan konsentrasi  4  ppm,  terjadi  penurunan kekeruhan  yang  lebih  besar  lagi  menjadi
1.07  NTU,  dengan  persentase  penurunan kekeruhan  sebesar  98,63%.  Tetapi  dengan penambahan  konsentrasi  koagulan  kitosan yang lebih besar lagi, kekeruhan mengalami kenaikan  lagi.  Hal  ini  menunjukkan pentingnya  optimasi  konsentrasi  koagulan agar  suatu  proses  koagulasi  dapat  berjalan efektif.  Pada  pengolahan  air  sungai  dengan menggunakan  koagulan  PAC,  penambahan koagulan tawas sebesar 2 ppm mengakibatkan penurunan kekeruhan menjadi  20.2  NTU,  dengan  persentase penurunan  kekeruhan  sebesar  74.07%. Setelah  ditambahkan  koagulan  tawas dengan  konsentrasi  yang  lebih  besar,  yaitu 12  ppm  terjadi  penurunan  kekeruhan dengan  persentase  penurunan  kekeruhan sebesar 98,02%. Pada pengolahan air sungai dengan  menggunakan  koagulan  Tawas, penambahan koagulan tawas sebesar 2 ppm mengakibatkan penurunan kekeruhan menjadi  30.1  NTU,  dengan  persentase penurunan  kekeruhan  sebesar  61.36%.
Setelah  ditambahkan  koagulan  tawas dengan  konsentrasi  yang  lebih  besar,  yaitu 12  ppm  terjadi  penurunan  kekeruhan dengan  persentase  penurunan  kekeruhan sebesar  93,83%.  Data  persen  penurunan kekeruhan  air  sungai  dengan  koagulan kitosan  dapat  dilihat  pada  Tabel  4.3,  dan data persen penurunan kekeruhan air sungai dengan  koagulan  PAC  pada  Tabel  4.4,  dan data persen penurunan kekeruhan air sungai dengan koagulan tawas pada Tabel 4.5.
Gambar  4.1  Grafik  Pengaruh  konsentrasi kitosan,PAC dan tawas terhadap kekeruhan air sungai.
77.9 8.69 1.07 2.06 4.28  4.96 6.63 77.9 20.2 16.6 7.81 2.11  1.92 1.54 77.9 30.1  26.3 21.6  18.66
10.11 4.81 0.7 3.5 17.5 87.5 0 5 10 15 K ek er u h an ( NT U) Dosis (mg/l) Kitosan PAC Tawas
Tabel  4.3  Persentase  penurunan  kekeruhan dan  pH  air  sungai  dengan koagulan kitosan Dosis Kitosa ppm) pH Kekeruhan (NTU) % Penur unan pH % Penuru nan kekeru han Awal Akh ir Awal Akhir 2 7,26 7,21 77,9 8,69 0,69 88,84 44 7,26 7,17 77,9 1,07 1,24 98,63 6 7,26 7,13 77,9 2,66 1,79 97,36 8 7,26 7,10 77,9 4,28 2,20 94,51 10 7,26 7,03 77,9 4,96 3,17 93,63 12 7,26 6,98 77,9 6,63 3,86 91,49
Gambar 4.2 Grafik penurunan pH air sungai dengan koagulan kitosan
Tabel 4.4 Persentase penurunan kekeruhan dan pH air sungai dengan koagulan PAC Dosis PAC (ppm pH Kekeruhan (NTU) % Penur unan pH % Penurunan kekeruhan Awal Akhir Awal Akhir 2 7,26 7,17 77,9 20,9 1,24 74,07 4 7,26 7,11 77,9 16,6 2,07 78,69 6 7,26 7,02 77,9 7,81 3,31 89,97 8 7,26 7,00 77,9 2,11 3,58 97,29 10 7,26 6.98 77,9 1,92 3,86 97,54 12 7,26 6,95 77,9 1,54 4,27 98,02
Gambar  4.3  Grafik  penurunan  pH  air sungai  dengan  koagulan PAC Tabel 4.5 Persentase penurunan kekeruhan dan  pH  air  sungai  dengan koagulan tawas Dosis Tawas (ppm) pH Kekeruhan (NTU) % Penurun an pH % Penurun an kekeruha n Awal Akhir Awal Akhir 2 7,26 7,19 77,9 30,1 0,96 61,36 4 7,26 7,12 77,9 26,3 1,93 66,24 6 7,26 7,04 77,9 21,6 3,03 72,27 8 7,26 6,98 77,9 18,06 3,86 76,05 10 7,26 6,95 77,9 10,11 4,27 87,02 12 7,26 6,91 77,9 4,81 4,82 93,83
Gambar 4.4  Grafik penurunan pH air sungai dengan koagulan tawas Dari data tersebut dapat disimpulkan  bahwa  penggunaan  koagulan kitosan  lebih  efektif  dan  efisien  untuk 7.26 7.21 7.17 7.13 7.1 7.03 6.98 6.95 7 7.05 7.1 7.15 7.2 7.25 7.3 0 5 10 15 pH Dosis (mg/l) 7.26 7.17
7.11 7.02 7 6.98 6.95 6.9 6.95 7 7.05 7.1 7.15 7.2 7.25 7.3 0 5 10 15 pH Dosis (mg/l) 7.26 7.19 7.12
7.04
6.98 6.95 6.91 6.85 6.9 6.95 7 7.05 7.1 7.15 7.2 7.25 7.3 0 5 10 15 pH Dosis (mg/l)
menjernihkan  air  sungai  dibandingkan koagulan PAC dan tawas. Konsentrasi dosisi optimal  kitosan  adalah  4  ppm  dengan  pH adalah  7.19  sedangkan  konsentrasi  dosis optimal  PAC  adalah  12  ppm  dengan  pH adalah  6.98  dan  kosentrasi  dosis  optimal tawas  adalah  12  ppm  dengan  pH  adalah 6.95.  Secara  umum  setiap  kenaikan konsentrasi  dosis  koagulan  kitosan  yang ditambahkan  ke  dalam  sampel  air,maka akan terjadi kecenderungan  penurunan  pH. Hal  ini  disebabkan  karena  koagulan  yang ditambahkan  relatif  bersifat  asam  karena terdiri  dari  kitosan  yang  dilarutkan  dalam asam  asetat.  Kitosan  merupakan  koagulan yang tidak terionisasi dengan baik di dalam air, sehingga tidak merubah pH yang begitu besar pada sampel air.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Berdasarkan  pengamatan  yang telah  dilakukan  dan  dari  data  yang didapatkan,  maka  dapat  disimpulkan bahwa:
1. Limbah  udang  sebanyak  50  gram menghasilkan  kitosan  sebanyak  11,25 gram  dimana  dalam  pada  proses penjernihan  sampel  air  sungai,  kitosan yang  digunakan  sebagai  koagulan  dapat menurunkan  kekeruhan sebesar    98,63 % 2. Kitosan  dapat  digunakan  sebagai koagulan  yang  lebih  efektif  dan  efisien dibandingkan dengan tawas dan PAC.
3. Pada  proses  penjernihan  sampel  air sungai  dengan  variasi  konsentrasi, kondisi  dosis  optimum  pada  kekeruhan 77,9  NTU  dengan  menggunakan  kitosan adalah  4  ppm  sedangkan  dengan menggunakan PAC adalah        12 ppm, dan  dengan  menggunakan  tawas  adalah 12 ppm.

## Saran
Perlu  dilakukan  penelitian  lebih lanjut  mengenai  kandungan  pada  produk Kitosan  yang  dihasilkan  dari  limbah  kulit udang  kering  dan  diaplikasikan  kepada masyarakat.

## DAFTAR PUSTAKA
Abuzaytun,  Reem  and  Shahidi,  Fereidon, “Chitin,  Chitosan  and  Co- Product:  Chemistry,  Production, Applicaton  and  health  effect”. Elsevier, EfrinaDesyanti  dan  Rafiah.“Pembuatan Khitosan  dari  Kulit  Udang”. Laporan  Penelitian,  Jurusan Teknik Kimia, Institut Teknologi Indonesia, Serpong.
Emma  Savitri  dkk.2010 . SintesisKitosan, Poli (2-amino-2-deoksi-D- Glukosa), Skala  Pilot Project dari Limbah    Kulit  Udang  sebagai Bahan Baku Alternati f Pembuatan Biopolimer , Prosiding Seminar  NasionalTeknik  Kimia “Kejuangan” Suhardi.“Khitin dan Khitosan, Pusat Antar Universitas  Pangan  dan  gizi”.
PAU,  Universitas  Gajah  mada, Yogyakarta. 2008
Teguh Prayudi dan Joko Prayitno Susanto .
“Kitosan    sebagai  bahan    limbah cair industri tekstil” 2000 Widodo,A., Mardiah., danPrasetyo,A.,
(2006), PotensiKitosan Dari  Sisa Udang  Sebagai  Koagulan  Logam
Berat  Limbah  Cair  Industri Tekstil ,Jurusan Teknik Kimia,