## PEMAFAATAN KULIT UDANG DAN CANGKANG KEPITING SEBAGAI BAHAN BAKU KITOSAN
1) Diana Purnama Sari, 2) Ira Maya Abdiani
1) Mahasiswa Jurusan Budidaya Perairan,
2) Staf Pengajar Jurusan Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Borneo Tarakan, Jl. Amal Lama No.1, Tarakan. Kalimantan Utara. 77123.
2) E-mail: iramayaabdiani@gmail.com

## ABSTRACT
Processing of crustaceans especially shrimp and crab is a process that keep on progressing years to years. This condition will also followed by the increasing of shrimp shell waste, shrimp head and crab shell. Meanwhile, the processing of shrimp and crab shell is still limited in Tarakan. This research intended to know of the content chitosan of shrimp and crab shell. The research method that is used in this research was descriptive analysis of shrimp shell waste and crab shell with four times repetition. The result showed that the highest yield chitosan in crab shell was 46.30% and the lowest yeild chitosan in shrimp shell was 30.63%. Based on the result of water content analysis, the highest value in shrimp shell was 6.94% < 10% and the lowest water content in crab shell was 6.78% < 10%.
Keywords : shrimp shell waste, crab shell, yield, and water content.

## PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Udang dan kepiting merupakan  hasil perikanan yang bernilai ekonomis tinggi dan menjadi komoditas unggulan Kota Tarakan. Selama ini pemanfaatan udang dan kepiting di  Kota  Tarakan  hanya  terbatas  sebagai kebutuhan  pangan  saja,  tetapi  limbahnya seperti  kulit  udang  dan  cangkang  kepiting kurang  termanfaatkan  dengan  baik.  Salah satu  pemanfaatan  limbah  kulit  udang  dan cangkang kepiting yaitu
dengan mengolahnya menjadi kitosan.
Kitosan merupakan senyawa golongan karbohidrat  (polisakarida)  yang  dihasilkan dari  limbah  hasil  laut,  khususnya  golongan crustacea  seperti:  udang,  kepiting,  ketam, dan kerang.
Kitosan  dapat  diperoleh  melalui  tiga tahapan  proses  yaitu  tahap  deproteinasi, demineralisasi,  dan  deasetilasi.  Proses
pembuatan kitosan diawali dengan pengecilan ukuran kulit udang dan cangkang kepiting,  yang  dilanjutkan  dengan  proses penghilangan  protein  (tahap  deproteinasi). Proses  penghilangan  protein  ini  dilakukan dengan  melarutkan  kulit  udang  dan cangkang  kepiting  ke  dalam  natrium hidroksida  (NaOH).  Selanjutnya  dilakukan proses penghilangan mineral dengan melarutkan  ke  dalam  asam  klorida  (HCl). Setelah  melalui  kedua  proses  ini  maka terbentuklah  yang  disebut  kitin.  Ekstraksi kitin  yang  dihasilkan  kemudian  dilanjutkan ke  proses  deasetilasi  sehingga  diperoleh kitosan.  Proses  penghilangan  gugus  asetil pada  kitin  untuk  mengubah  kitin  menjadi kitosan dapat dilakukan dengan menggunakan larutan basa pekat (Yoshida et al. ,  2009).  Susunan  kitosan  terdiri  dari  2- amino-2-deoksi-β-D-glukosa. Struktur kitosan disajikan pada Gambar 1.
Gambar 1.  Struktur  kitosan  (Fernandez- Kim, 2004)
Pemanfaatan  kitosan  dalam  dunia industri antara lain: sebagai koagulan dalam pengolahan  air  limbah,  pemurnian  air minum, sebagai senyawa pengkelat, meningkatkan  zat  warna  dalam  industri kertas,  tekstil,  dan  pulp,  bahan  pelembab, pelapis  benih  yang  akan  ditanam,  adsorben ion  logam,  bidang  farmasi  seperti:  sebagai pengangkut (carrier) obat  dan  komponen alat-alat  seperti:  sarung  tangan,  benang operasi, dan membran pada operasi plastik, pelarut lemak, sebagai bahan pengental atau pembentuk gel, sebagai pengikat, penstabil, dan  pembentuk  tekstur  serta  pengawet makanan  (Mekawati  et  al.,  2000;  Angka  & Suhartono, 2000; Brzeski, 1987).
Berdasarkan  besarnya  manfaat  dari kitosan  serta  tersedianya  bahan  baku  kulit udang  dan  cangkang  kepiting  di  Kota Tarakan,  bahkan  merupakan  limbah  yang dapat  mencemari  lingkungan  dan  merusak estetika  lingkungan  hidup,  maka  perlu mendapatkan perhatian khusus seperti upaya pemanfaatan menjadi produk yang memiliki nilai ekonomis lebih tinggi.
Penelitian  ini  bertujuan  mengetahui karakteristik  kitosan  dari  kulit  udang  dan cangkang  kepiting  yang  ada  di  Kota Tarakan.

## METODE PENELITIAN

## Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan
Januari  –  Maret  2015,  bertempat  di Laboratorium Kualitas Air dan
Laboratorium  Nutrisi  dan  Pakan  Ikan Fakultas  Perikanan  dan  Ilmu  Kelautan
Universitas Borneo Tarakan.
Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam pembuatan  kitosan  yaitu  metode  menurut
Wardaniati  dan  Setyaningsih  (2009)  yang dimodifikasi.  Diagram  alir  pembuatan kitosan dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2.  Diagram alir pembuatan kitosan
(Modifikasi Wardaniati &
Setyaningsih, 2009)
Perlakuan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  berupa  kulit  udang  dan cangkang kepiting. Bahan baku berupa kulit udang  dan  cangkang  kepiting  yang  telah kering.  Kulit  udang  dan  cangkang  kepiting dihancurkan menjadi serbuk halus. Kemudian  dilakukan  proses  deproteinasi. Proses  ini  dilakukan  pada  suhu  75–80 o C dengan  menggunakan  larutan  NaOH  1  M, dengan  perbandingan  serbuk  udang  dan NaOH = 1 : 10 (gr serbuk/ml NaOH) sambil diaduk konstan selama 60 menit. Kemudian disaring dan endapan yang diperoleh dicuci dengan  menggunakan  aquades  sampai  pH netral. Proses ini dilanjutkan dengan proses demineralisasi  pada  suhu  25-30 o C,  dengan menggunakan  larutan  HCl  2  M,  dengan perbandingan sampel dan larutan HCl = 1 : 10  (gr  serbuk  /  ml  HCl)  sambil  diaduk konstan  selama  120  menit.  Kemudian disaring dan endapan yang diperoleh dicuci dengan  menggunakan  aquades  sampai  pH netral.    Hasil  diperoleh  ini  disebut  kitin. Kitin  kemudian  dimasukkan  dalam  larutan
NaOH  dengan  konsentrasi  20%  pada  suhu 90 – 100 o C sambil diaduk konstan selama 60 menit  pada  proses  deasetilasi.  Hasil  yang berupa slurry (suspensi), disaring lalu dicuci dengan  aquades  sampai  pH  netral  lalu dikeringkan.  Hasil  yang  diperoleh  disebut kitosan.

## Pengumpulan data
Parameter yang diamati dalam penelitian ini berupa rendemen dan kadar air kitosan  dari  kulit  udang  dan  cangkang kepiting.

## Rendemen
Rendemen kitosan
ditentukan berdasarkan  persentase  berat  kitosan  yang dihasilkan dibandingkan dengan bahan baku kulit udang atau cangkang kepiting. Rumus perhitungan rendemen dapat dilihat sebagai berikut:
Rendemen (%) = Berat kitosan yang dihasilkan Berat bahan baku kulit udang atau cangkang kepitng ×  100%

## Kadar Air
Pengukuran kadar air menurut AOAC (1994)  dilakukan  dengan  menggunakan metode  oven.  Sebanyak  5  gram  sampel dimasukkan  ke  dalam  cawan  porselin  yang telah diketahui beratnya, kemudian dikeringkan di dalam oven pada suhu 105 0 C selama          4  –  6  jam.  Hingga  beratnya konstan,  kadar  air  sampel  dihitung  dengan rumus yang dimodifikasi sebagai berikut:
Kadar air (%) = ( )
( ) ×  100%

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Rendemen Kitosan
Berdasarkan
hasil penelitian
didapatkan  rendemen  kitosan  yang  berasal dari  kulit  udang  dan  cangkang  kepiting seperti  tampak  pada  Gambar  3.  Tampilan rendemen  kitosan  menunjukkan  bahwa kitosan  yang  berasal  dari  kulit  udang memiliki  warna  putih  lebih  cerah  bila dibandingkan  dengan  kitosan  yang  berasal dari cangkang kepiting.
Hal  ini  diduga  karena  kandungan pigmen  pada  kulit  udang  berbeda  dengan cangkang kepiting.
Kulit udang mengandung pigmen karotenoid antara lain: β- caroten , echinonen , cantaxanthin , lutein , zeaxanthin , phenicoxanthin , dan astaxanthin (Kouchi et  al .,  2012).  Sedangkan  pada kepiting  mengandung  pigmen  karotenoid seperti: astaxanthin , astaxanthin monoester, astaxanthin dieter, β- caroten , dan zeaxanthin (Ross, 2001).

## A)                              B)
Gambar 3.  Rendemen  kitosan  dari  kulit
udang (A) dan cangkang
kepiting (B)
Karotenoid adalah pigmen alami yang disintesis oleh tanaman, alga, jamur, kapang dan  bakteri.    Karotenoid  juga  ditemukan dalam ikan (salmon, trout, sea beam , kakap merah,  dan  tuna),  kulit,  cangkang  atau kerangka  luar  hewan  air,  seperti  moluska ( clam , oyster , scallop )  dan crustacea (lobster,  kepiting,  udang).  Gimeno et  al. (2007)  menyatakan  pigmen  ini  tidak  dapat disintesis sendiri oleh hewan-hewan tersebut tetapi diperoleh dari  makanan, yaitu alga.
Jenis  pigmen  karotenoid  terdiri  dari beberapa  jenis,  seperti  likopen,  karoten, xantophil , zeaxanthin , dan astaxanthin . Hal ini disebabkan karotenoid dapat mengalami reaksi kimia yang menghasilkan turunannya dengan  sifat  kimia  yang  masih  sama (Rodriguez-Amaya et al ., 2006). Karotenoid merupakan pigmen yang memberikan warna kuning,  orange  atau  merah  pada  ikan  dan udang  (Ciapara et  al., 2006).    Hasil penelitian  Babu et  al. (2008)  menunjukkan bahwa astaxanthin merupakan  komposisi pigmen karotenoid terbesar dalam crustacea (lobster, kepiting, dan udang).
Rendemen kitosan
ditentukan berdasarkan  persentase  berat  kitosan  yang dihasilkan terhadap bahan baku kulit udang atau  cangkang  kepiting.  Berdasarkan  hasil penelitian  diperoleh  rendemen  kitosan  dari kulit  udang  dan  cangkang  kepiting  yang disajikan pada Tabel 1 berikut.
Tabel 1. Rendemen kitosan dari kulit udang dan cangkang kepiting
Tabel  1  menunjukkan  bahwa  nilai rata-rata  rendemen  kitosan  yang  dihasilkan pada  cangkang  kepiting  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  kulit  udang  yaitu 46,30%  untuk  cangkang  kepiting  dan 30,63%  untuk  kulit  udang.  Hal  ini  dapat dihubungkan  dengan  kandungan  awal  kitin pada  bahan  baku,  dimana  kandungan  kitin pada  kulit  udang  lebih  sedikit  daripada cangkang kepiting. Kitin merupakan polimer  dari  2-asetamido-2-deoksi-β-D- glukosa  yang  berikatan  glikosidik  1-4 membentuk  polimer  linier  dengan  rantai panjang  tanpa  rantai  samping  (Narajadah, 2005).  Sedangkan  kitosan  merupakan polimer dari 2-amino-2-deoksi-β-D-glukosa yang dapat didapatkan dari pengolahan  kitin menggunakan  basa  pekat  (Yoshida et  al. , 2009).  Menurut  Knorr  (1982),  kandungan kitin  pada  beberapa  organisme  seperti  : lobster (12%), kepiting (13%), udang (8%), antartic krill (2,3%  –  6,1%),  dinding  sel kapang (44% ) dan dinding sel jamur (40%). Sedangkan  kandungan  kulit  udang  dan cangkang  kepiting  menurut  Marganov (2003)  yaitu  kulit  udang  mengandung protein 25% - 40%, kalsium karbonat 45% - 50%, dan khitin 15% - 20%, tetapi besarnya kandungan  komponen  tersebut  tergantung pada  jenis  udang  dan  tempat  hidupnya. Cangkang  kepiting  mengandung  protein 15,60% - 23,90%, kalsium karbonat 53,70% -78,40%, dan khitin 18,70% - 32,20% yang juga  tergantung  pada  jenis  kepiting  dan tempat  hidupnya.  Grafik  rendemen  kitosan
kulit udang dan cangkang kepiting disajikan pada Gambar 4 berikut.
Gambar 4.  Grafik  nilai  rata-rata  rendemen kitosan kulit udang dan cangkang kepiting
Hasil  di  atas  sesuai  dengan  pendapat Swastawati et  al .  (2008)  bahwa  kandungan kitin  pada  kulit  udang  lebih  sedikit  bila dibandingkan  dengan  cangkang  kepiting. Pendapat  ini  juga  didukung  oleh  Harti (2013) dimana rendemen Chito- Oligosakarida (COS) berupa tepung kering kulit kepiting (51,36%) lebih tinggi daripada kulit  udang  (5,98%).  Chito- Oligosakarida (COS) adalah senyawa turunan dari kitosan hasil proses deasetilasi kitin dan merupakan senyawa  kompleks  golongan  glikoprotein yang memiliki ikatan 1,4 glukosamin.

## Kadar Air
Air  merupakan  parameter  penting dalam  bahan,  karena  dapat  mempengaruhi tekstur  dan  penampakkan.  Kadar  air mempunyai peranan penting dalam menentukan daya awet bahan, karena dapat mempengaruhi  sifat  fisik,  perubahan  fisik, perubahan  mikrobiologi  dan  perubahan enzimatis  Buckle (1987).  Grafik  nilai  rata- rata  kadar  air  kitosan  pada  kulit  udang  dan cangkang kepiting disajikan pada Gambar 5.
Nilai  rata-rata  kadar  air  kitosan  dari kulit  udang  dan  cangkang  kepiting  yaitu 6,94%  dan  6,78%.  Nilai  rata-rata  kadar  air kitosan  tersebut,  masih  berada  didalam standar mutu kadar air kitosan yaitu < 10% (Suptijah et al. , 1992). Nilai rata-rata kadar air  kitosan  pada  kulit  udang  dan  cangkang kepiting  tidak  terlalu  jauh  perbedaannya. Menurut Nielsen (1998) menyatakan bahwa penentuan  kadar  air  suatu  bahan  sangat
Sumber
Rendemen kitosan (%) Jumlah Rata-rata (%) 1 2 3 4 Kulit udang 26.5  35  25.5  35.5  122.5 30.63
Cangkang kepiting  55.5  76.5  26.2  27 185.2 46.30 30.63 46.30 0 10 20 30 40 50 Kulit Udang Cangkang Kepiting R e n d e m e n (% )
6.94 6.78 6.60 6.70 6.80 6.90 7.00 Kulit Udang Cangkang Kepiting K ad ar A ir ( % )
tergantung  pada  tipe  oven  yang  digunakan, kondisi  dalam  oven,  suhu,  dan  waktu pengeringan. Penggunaan oven, temperatur, dan waktu pengeringan yang sama menghasilkan  kadar  air  yang  tidak  terlalu berbeda.
Gambar 5.  Grafik  nilai  rata-rata  kadar  air
kitosan kulit udang dan
cangkang kepiting
Kadar air yang rendah dapat menekan atau  mengurangi  kerusakan  pada  kitosan, misalnya  terhindar  dari  adanya  aktivitas mikroorganisme  akibat  kelembaban.  Kadar air  yang  tinggi  akan  menyebabkan  kitosan cepat mengalami kerusakan atau terdegradasi oleh jamur,
karena kecenderungan  kitosan  untuk  menarik  uap air  dari  lingkungan.  Menurut  Kurniasih  & Kartika  (2011)  bahwa  kitosan  bersifat higroskopis  yaitu  memiliki  kemampuan gugus  amina  kitosan  dalam  mengikat molekul air.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa nilai rata- rata  rendemen  kitosan  cangkang  kepiting lebih tinggi sebesar 46,30% dari kulit udang sebesar  30,63%.  Nilai  rata-rata  kadar  air kitosan  dari  kulit  udang  dan  cangkang kepiting yaitu 6,94% dan 6,78%.

## Saran
Perlu  dilakukan  uji  lanjutan  berupa pengukuran  derajat  deasetilasi (DD),  kadar abu,  dan  kadar  nitrogen  pada  kitosan  dari kulit udang dan cangkang kepiting.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih kepada  sdri.  Dita  Hardianti,  S.Pi  dan  Siti Masthora, S.Pi yang telah membantu dalam penyelesaian  penelitian  ini,  serta  kepada semua  pihak  yang  tidak  dapat  disebutkan satu persatu.

## DAFTAR PUSTAKA
Angka,  S.  L.,  &  Suhartono,  M.  T.  2000. Pemanfaatan  limbah  hasil  laut: bioteknologi  hasil  laut. Pusat  Kajian Sumber daya Pesisir dan Lautan  IPB. Bogor.
AOAC. 1994. Official method of analysis of the association of official analytical of chemist. Published  by  the  association of  official  analytical  of  chemist  inc.
Washington D. C.
Babu,  C.  M.,  Chakrabartib,  R.,  & Sambasivarao  K.  R.  S.    2008. Enzymatic  isolation  of  carotenoid- protein  complex  from  shrimp  head waste  and  its  use  as  a  source  of carotenoids. Swiss Soc. of Food Sci. and Technol.  41: 227–235.
Brzeski,  M.  M.  1987. Chitin  and  chitosan putting  waste  to  good  use. Info  Fish International. 5: 31-33.
Buckle, K.A. 1987. Ilmu pangan. Universitas Indonesia Press. Jakarta.
Ciapara, H., Vanezuela, F., & Goycoolea, F.
M.  2006. Astaxanthin: a review of its chemistry  and  applications . Critc. Rev. in Food Sci. and Nutr . 46:185– 196 . Fernandez-Kim, Sun-Ok. 2004. Physicochemical and functional
properties  of  crawfish  chitosan  as affected by different processing protocols. Thesis.  The Departemen of
Food Science. Louisiana State
University.
Gimeno, M., Hernandez, J. Y., Ibarra, C. M.,
Pacheco,  N.,  Arrazola,  R.,    Barzana, E.,  &  Shirai,  K.  2007. One  solvent extraction  of  astaxanthin  from  lactic acid fermented shrimp waste. J. Agri.
Food Chem. 55:10345-10350.
Harti, A. S. 2013. Potensi chito-
oligosaccharide (COS) sebagai prebiotik  dan  pengawet  alami  dalam pembuatan tahu
simbiotik. http://download.portalgaruda.org/artic le.php?article=134028&val=5634. Diunduh 05 April 2015.
Knorr,  D.  1982. Function  properties  of chitin  and  chitosan. Food  Science. 47(2): 593 – 595.
Kouchi, H. H., Marzieh, M. N., dan Bahareh, S.  2012. Extraction  of  carotenoids from  crustacean  waste  using  organic solvents. Department  of  Fishery,
Gorgan  University  of  Agricultural Science and Natural Resource. Iran.
Kurniasih, M., & Kartika, D. 2011. Sintesis dan karakterisasi fisika-kimia kitosan (synthesis and physicochemical
characterization of chitosan).
Purwokerto. 5:42-48.
Marganov.  2003. Potensi  limbah  udang sebagai penyerap logam berat (timbal, kadmium  dan  tembaga)  di  perairan.
Availabel
from: tumoutu.net/70207134/margonof.pdf.
Mekawati,  Fachriyah,  E.,  &  Sumardjo,  D.
2000. Aplikasi kitosan hasil tranformasi kitin limbah udang (Penaeus merguiensis) untuk adsorpsi ion  logam  timbal, Jurnal  Sains  and Matematika. 8 (2): 51-54.
Nadarajah,  K.  2005. Development  and charac-terization  of  antimicrobial
edible  film  from  crawfish  chitosan. Dessertation.  Department  of  Food
Science. University of Paradeniya.
Nielsen,  S.S.  1998. Food  analysis  second edition. Aspen Publisher Inc. Maryland. Rodriguez-Amaya, D. R., Rodriguez, E. B., dan Amaya-Farfan, J. 2006.
Advances in food carotenoid research: chemical  and  technological  aspects, implications in human health. J Nutr. 12(1): 101-121.
Ross, L. G. 2001. Prawns of Japan and the world. CRC Press. London. 288 h.
Suptijah,  P.,  Salamah,  E.,  Sumaryanto,  H., Purwaningsih, S., & Santoso, J. 1992. Pengaruh berbagai isolasi khitin kulit udang  terhadap  mutunya. Laporan Penelitian  Jurusan  Teknologi  Hasil Perikanan.  Fakultas  Perikanan.  IPB. Bogor. 30 hal.
Swastawati, 2008. Pemanfaatan limbah kulit udang  menjadi  edible  coating  untuk mengurangi  pencemaran  lingkungan . Jurusan Perikanan Universitas Diponegoro. 04 (04), 101-106. http://repository.upi.edu/296/9/S_BIO
_0801345_BIBLIOGRAPHY.
Diunduh 09 April 2015.
Wardaniati, R. A., & Setyaningsih, S. 2009. Pembuatan  chitosan  dari  kulit  udang dan  aplikasinya  untuk  pengawetan bakso . http://eprints.undip.ac.id/1718/1/maka lah_penelitian_fix.pdf.  Diunduh  25 Januari 2015.
Yoshida,  C.  M.  P.,  Junior,  E.  N.  O.,  dan Franco,  T.  T.  2009. Chitosan  tailor- made films: the effects of additives on barrier  and  mechanical  properties. Packaging  Technology  and  Science. 22: 161–170.