Pemanfaatan Kitosan Pada Kulit Udang Sebagai Pengawet Makanan Alami

Kulit udang termasuk limbah yang dihasilkan oleh kegiatan industri manusia yang selama ini pemanfaatannya hanya dibuang, bahan industri terasi, dan menjadi limbah ekspor. Limbah kulit udang mudah membusuk, menimbulkan bau tidak sedap dan sukar terdegradasi sehingga dapat menimbulkan pencemaran lingkungan. Salah satu alternatif pemanfaatan limbah udang agar memiliki nilai daya guna lebih adalah dengan mengubah kandungan kitin yang pada umumnya ada di dalam cangkang kulit udang menjadi kitosan. Secara umum, cangkang kulit udang mengandung 27,6% mineral, 34,9% protein, 18,1% kitin, dan komponen lain seperti zat terlarut, lemak dan protein tercerna sebesar 19.4 % (Suhardi, 1992).

 

Pengertian

Kitosan adalah suatu polisakarida berbentuk linier yang terdiri dari monomer N-asetilglukosamin dan D-glukosamin. Kitosan merupakan turunan kitin yang terdapat pada hewan crustasea. Kitosan ini merupakan turunan dari kitin yang terbentuk dari proses deasetilasi yang bisa digunakan sebagai bahan pengawet alami yang efektif dan aman karena mudah mengalami degradasi secara biologi, tidak beracun dan memiliki efektivitas anti mikroba. Bahan utama pembuatan kitosan adalah cangkang/kulit hewan laut yang di dalamnya mengandung kitin seperti udang dan kepiting.

Rumus molekul kitosan adalah ( C6H11NO4)n

Rumus struktur kitosan adalah 

Karakteristik kitosan 

Kitosan memiliki wujud berupa zat padat berwarna putih.Struktur molekul kitosan tidaklah teratur dan kitosan kering tidak memiliki titik lebur. Kitosan tidak larut dalam air, namun larut dalam asam dan akan memiliki viscositas cukup tinggi saat dilarutkan. Solvent atau pelarut Kitosan pada umumnya tidak beracun atau aman untuk dikonsumsi, contoh pelarut yang dapat digunakan untuk melarutkan Kitosan adalah asam formiat/air, asam asetat/air, asam laktat/air, dan asam glutamat/air. Kelarutan Kitosan dalam larutan asam serta viscositas larutannya tergantung dari derajat deasetilasi dan derajat degradasi polimer.

Sintesa Kitosan

Dalam kulit crustasea, kitin terdapat sebagai mikropolisakarida yang berikatan dengan garam anorganik terutama kalsium karbonat, protein, lipida terutama pigmen-pigmen. Kitosan yang merupakan turunan dari kitin dapat disintesa melalui 2 metode, yaitu metode enzimatis yang menggunakan bantuan mikroba dan metode kimia dengan menggunakan bantuan bahan kimia. Sintesa kitosan pada kedua metode tersebutmelewati beberapa proses yang sama, yaitu:

  1. Deproteinasi

Protein dalam kulit udang mencapai sekitar 21% dari bahan keringnya. Protein tersebut berikatan kovalen dengan kitin. Dalam proses ini kulit udang/kepiting dilarutkan dengan larutan natrium hidroksida (NaOH) panas dalam waktu yang cukup lama. Adapun tujuan dari proses ini untuk memisahkan atau melepas ikatan-ikatan antara protein dan kitin. Proses deproteinasi ini dapat dilakukan dengan bantuan basa kuat NaOH atau pun mikroba.

Adapun reaksi yang terjadi pada proses deproteinasi adalah sebagai berikut :

  1. Demineralisasi

Mineral dalam kulit udang/kepiting dapat mencapai 40-50% tiap bahan kering. Dalam proses demineralisasi dengan menggunakan bahan kimia asam klorida encer. Proses demineralisasi ini bertujuan untuk menghilangkan garam-garam anorganik atau kandungan mineral yang ada pada kitin terutama kalsium karbonat. Adapun reaksi kimia yang terjadi pada proses ini adalah sebagai berikut :

  1. Deasetilasi

Deasetilasi perupaka. Proses pemutusan gugus asetil pada kitin untuk menghasilkan kitosan. Metode yang biasa digunakan untuk deasetilasi pada kitin adalah dengan menggunakan larutan alkali NaOH (Tolaimatea at al,2002). Hilangnya gugus asetil pada kitin inilah yang disebut derajat deasetilasi. Champagne (2002) meneliti bahwa konsentrasi NaOH berbanding lurus dengan derajat deasetilasi yang diperoleh. ( Ath Tariq et al, 2016)

 

Penelitian kitosan sebagai pengawet alami

Kemampuan kitosan untuk menghambat laju pertumbuhan bakteri pada makanan secara alami telah diuji kebenarannya dengan adanya beberapa penelitian terkait efektivitas kitosan sebagai bahan pengawet alami untuk menggantikan fungsi bahan pengawet kimia yang berbahaya bagi tubuh.

  1. Penelitian tentang efektifitas kitosan sebagai bahan pengawet ikan pinekuhe asap. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sifat antibakteri yang dimiliki kitosan mampu menghambat laju pertumbuhan bakteri selama 9 hari dengan konsentrasi kitosan 3,5%.( Cahyono et al, 2020)
  2. Penelitian tentang efektifitas kitosan sebagai pengawet daging ayam segar pada suhu ruang. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kitosan mampu menghambat laju pertumbuhan bakteri selama 6 jam pada daging ayam segar di suhu ruang dengan konsentrasi 1%. ( Anggraeni et al, 2012)
  3. Penelitian tentang efektifitas kitosan sebagai pengawet ayam goreng. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kitosan mampu menghambat pertumbuhan bakteri pada ayam goreng dengan konsentrasi penggunaan sebesar 2% dan waktu perendaman 45 menit.(Ratna Sri H, 2014)
  4. Penelitian tentang efektifitas kitosan sebagai pengawet tahu. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kitosan mampu menghambat laju pertumbuhan bakteri yang muncul di tahu pada konsentrasi 0,5% dan lama perendaman 15 menit. (Laila Nur F, 2012)

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan tersebut dapat disimpulkan bahwa kitosan yang merupakan senyawa turunan kitin dan terdapat pada kulit/cangkang crustasea mampu menghambat laju pertumbuhan bakteri. Selain itu penggunaan kitosan sebagai bahan pengawet alami merupakan salah satu cara untuk menggantikan penggunaan bahan kimia sebagai bahan pengawet makanan. 

Renita Tri Parwanti, S.Pd
Guru Kimia

Leave a Reply

Your email address will not be published.