13

www.iribb.org | April 2015 | 3(1), 13-16 Sri Wahyuni & Siswanto - Peneliti PPBBI

Limbah Kulit Udang dan Rajungan, Masalah atau Peluang ? Udang dan kepiting merupakan komoditas yang penting bagi hasil perikanan Indonesia dan memainkan peranan yang penting dalam ekspor perikanan Indonesia. Industri pengolahan hasil pun meningkat dari tahun ke tahun disertai dengan konsekuensi meningkatnya limbah cangkang. Potensi pemanfaatan limbah kulit udang dan rajungan sangat besar sehingga Pusat Penelitian Bioteknologi dan Bioindustri Indonesia turut andil dalam mengembangkan produk-produk terkait. Perairan Indonesia memiliki potensi yang sangat besar, baik dari segi jenis maupun volume produksinya. Udang dan kepiting merupakan komoditas yang penting bagi hasil perikanan Indonesia dan memainkan peranan yang penting dalam ekspor perikanan Indonesia. Industri pengolahan hasil Crustacea khususnya udang dan kepiting merupakan industri yang terus meningkat dari tahun-ke tahun. Hal ini tentu akan disertai dengan meningkatnya limbah yang dihasilkan, khususnya kulit udang, kepala udang dan cangkang kepiting. Kulit udang dan kepiting merupakan limbah pengolahan yang besarnya mencapai 50-60 % dari berat utuh, dengan kandungan chitin sebesar 20-30 %. Jika limbah ini dapat dimanfaatkan, maka selain dapat mengatasi masalah polusi perairan, juga akan memberikan nilai tambah pada usaha pengolahan perikanan [1].

Ilustrasi limbah kulit udang (Gb. Kiri) dan limbah kulit rajungan (Gb. Kanan)

Saat ini masyarakat hanya menggunakan sebagian kecil dari limbah kulit udang dan rajungan tersebut sebagai bahan perasa pada pembuatan kerupuk dan terasi [2]. Padahal limbah tersebut masih mengandung senyawa kimia cukup banyak, diantaranya ialah protein 30-40%, mineral CaCO3 30-50%, dan chitosan 10-15% [3]. Oleh karena itu, limbah tersebut perlu penanganan yang serius terutama karena limbah ini mengandung senyawa kimia yang berpotensi menjadi bahan yang lebih bermanfaat yaitu chitosan.

Secara umum proses pembuatan chitosan meliputi 3 tahap yaitu deproteinasi, demineralisasi, dan deasetilasi. Proses deproteinasi bertujuan mengurangi kadar protein dengan menggunakan larutan alkali encer dan pemanasan yang cukup. Proses demineralisasi dimaksudkan untuk mengurangi kadar mineral (CaCO3) dengan menggunakan asam konsentrasi rendah untuk

14

www.iribb.org | April 2015 | 3(1), 13-16 Sri Wahyuni & Siswanto - Peneliti PPBBI

mendapatkan chitin, sedangkan proses deasetilasi bertujuan menghilangkan gugus asetil dari chitin melalui pemanasan dalam larutan alkali kuat dengan konsentrasi tinggi [4]. Proses deasetilasi dengan menggunakan alkali pada suhu tinggi akan menyebabkan terlepasnya gugus asetil (CH3CHO-) dari molekul chitin. Gugus amida pada chitin akan berikatan dengan gugus hidrogen yang bermuatan positif sehingga membentuk gugus amina bebas –NH2 [5]. Dengan adanya gugus ini chitosan dapat mengadsorpsi ion logam dengan membentuk senyawa kompleks (khelat).

Chitosan dapat diterapkan dalam berbagai industri. Dalam bidang pangan, chitosan dapat meningkatkan daya awet berbagai produk pangan seperti bakso, sosis, nuget, jus buah/sayur, tahu, ikan asin, mi basah, produk olahan ikan, buah-buahan, mayonaise, dodol. Chitosan memiliki aktivitas antimikroba dan antioksidan yang menghambat pertumbuhan berbagai mikroba patogen penyebab penyakit typhus seperti Salmonella enterica, S. enterica var. Paratyphi-A dan S. enterica var. Paratyphi-B, sehingga dapat menghindarkan konsumen dari kemungkinan terjangkit penyakit typhus. Selain itu chitosan juga berpotensi sebagai penjernih minuman dan jus buah, penghilang dan penstabil warna, zat pengemulsi, serta pengemas makanan. Selain itu chitosan juga berperan dalam penjernihan jus [6-9].

Dalam bidang pertanian, chitosan dalam memiliki peran dalam pelapisan benih (anti jamur), pengikat zat perangsang pertumbuhan, pelapisan pakan (pengawetan zat aditif), anti bakteri, pupuk [10-14]. Untuk bidang pengolahan limbah dan perjernihan air, chitosan sebagai bahan pengendapan logam (flokulan koagulan), penjernihan warna limbah (limbah logam, industri kertas, dan limbah radioaktif, dan limbah-limbah cair lainnya) [15-19]. Dalam bidang kesehatan, chitosan dapat berperan sebagai penghambat perbanyakan sel kanker lambung manusia dan meningkatkan daya tahan tubuh. Kenapa demikian? Chitosan dapat berperan sebagai penjerat lemak (fat absorber) dan mengeluarkannya bersama kotoran. Chitosan sebagai serat tidak dapat dicerna oleh tubuh, sehingga penggunaannya berpotensi mengurangi resiko terkena kolesterol tinggi. Chitosan dapat mengurangi beban kerja liver (hati) dan mengurangi tekanan kerja organ tubuh lain akibat adanya lemak yang berlebihan [20-22].

Pusat Penelitian Bioteknologi dan Bioindustri Indonesian (PPBBI), sebagai Pusat Unggulan Iptek di bidang Bioteknologi turut andil dalam mengembangkan potensi dari limbah kulit udang dan rajungan. Saat ini PPBBI telah mengembangkan limbah udang dan rajungan bukan hanya menjadi chitosan saja, melainkan sudah pada tahap lanjut dari chitosan yaitu nano chitosan dan nanokomposit chitosan dalam aplikasi adsorpsi logam berat, biomenbran chitosan dalam recovery minyak pada Palm Oil Mill Effluent (POME), biostimulan chitosan pada tanaman sayuran, sabun antimikroba, fat blocker chitosan, glukosasmin dan kolagen. Ketersediaan chitosan yang sangat melimpah dan berpotensi besar untuk dapat digali lebih dalam mendorong PPBBI untuk terus mengembangkan penelitian terkait potensi dari limbah kepala udang dan cangkang rajungan tersebut.

Referensi 1. Johnson E.L & Q.P. Peniston. 1982.”Utilization of shell fish wastes for producting of

chitin and chitosan production”. In chemistry and biochemistry of marine food product. AVI Publ., Westport Connecticut

2. Natsir H., Dali S., Jawahir B., & Aziz F.2007.”Konversi Chitin dari Limbah Udang Api-api(Metapenaeus monoceros) Menjadi Senyawa Chitosan Secara Enzimatis”.J. Marina Chemica Acta. Edisi Khusus Seminar Nasional FK3TI:82–89

15

www.iribb.org | April 2015 | 3(1), 13-16 Sri Wahyuni & Siswanto - Peneliti PPBBI

3. Srijanto B., (2003), “Kajian Pengembangan Teknologi Proses Produksi Chitin dan Chitosan Secara Kimiawi”. Prosiding seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia 2003, Volume I, hal. F01-1 – F01-5

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

5. Mekawati, E. Fachriyah dan D. Sumardjo.2000, “Aplikasi Chitosan Hasil tranformasi Chitin Limbah Udang (Penaeus merguiensis) untuk Adsorpsi Ion Logam Timbal”. Jurnal Sains and Matematika, FMIPA Undip, Semarang, Vol. 8 (2), hal. 51-54

6. Catherine B.R., B.M. Ana, R. Daniel & J. Barat .2009. “ orange juices enriched with chitosan: optimisation for extending the shelf-life. School of Food Science and Environmental Health. Dublin Institute of TechnologyCathal Brugha Street, Dublin 1, Ireland.

7. Handayani 2004. “Pengaruh Habitat Hidup Udang dan Urutan Tahapan Proses Ekstraksi Terhadap Kualitas Chitin dan Chitosan dari Kulit Udang serta Pemanfaatannya sebagai Bahan Koogulasi Pada Sari buah Tomat”. Skripsi program Studi Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Muhammadiyah Malang, Malang.

8. Helander I.M., E.L. Numiaho, R.Ahvenainen, J. Rohoades, & S. Roller. 2001. “Chitosan disrupts thebarrier properties of the outer membrane of Gram negative bacteria”. International J. of Food Microbiol.71: 235-244.

9. Nanan Nurdjanah. 2004. “Penjernihan Sirup Pala Dengan Chitosan Dan Hemisellulase”. Balai Besar Penelitian Dan Pengembangan Pascapanen Pertanian. Vol. 16(1), 1-8

10. Helander I.M., E.L. Numiaho, R.Ahvenainen, J. Rohoades, & S. Roller. 2001. “Chitosan disrupts thebarrier properties of the outer membrane of Gram negative bacteria”. International J. of Food Microbiol.71: 235-244.

11. Raweewun S. & Suchada B..2013. ”Studies On Appropriate Chitosan Type And Optimump Concentration On Rice Seed Storability”. Faculty Of Agricultural Technology And Agro-Industry, Rajamangala University Of Technology Suvarnnabhumi, Phranakhon Si Ayutthaya Province, Thailand

12. Silvia P. D. de Oliveira, Cynthia R. A. Mahl and Márcia R. Simões.2012. “Chitosan as Flocculant Agent for Clarification of Stevia Extract”. Centro de Engenharias e Ciências Exatas, UNIOESTE.

13. Suchada B., B. Chaweewan & S. Raweewon.2008. “Application Of Chitosan In Rice Production”. Faculty Of Agricultural Technology And Agro-Industry, Rajamangala University Of Technology Suvarnabhumi, Pranakhon Sri Ayuttaya Province 13000, THAILAND.

14. Zheng, L.Y. and J.F. Zhu. 2002. “Study on antibacterial activity of chitosan with different molecular weights”. Carbohydrate Polimers. 54(4): 527- 530.

15. Everett Nichols, PhD, MSPH.2013.” Cationic Water Treatment Options Part 2”. Water Treatment Technologies for HaloSource. clean water technology company headquartered in Bothell,Washington.

16. Sewvandi G.A. & S.U. Adikary.2010.” Removal Of Heavy Metals From Wastewater Using Chitosan”. Department of Materials Science and Engineering, University of Moratuwa, Moratuwa,Sri Lanka

17. Jusof Khadidi, M.H.,2013. “A New Flocculant-Coagulant with Potential Use for Industrial Wastewater Treatment”. 2nd International Conference on Environment, Energy and Biotechnology) IACSIT Press, Singapore.

16

www.iribb.org | April 2015 | 3(1), 13-16 Sri Wahyuni & Siswanto - Peneliti PPBBI

18. Sri Hamdah & Erdawati.2010. “Removal Of An Acid Orange (Ao10) By Coagulation-Flocculation Using Chitosan Nanoparticles”. Proceedings of the Third International Conference on Mathematics and Natural Sciences.

19. Sumathi Sethupathi.2004.” Removal Of Residue Oil From Palm Oil Mill Effluent (Pome) Using Chitosan”. University Sains Malaysia.

20. Anisha B.S., D. Sankar, A. Mohandas, K.P. Chennazh,, V.N. Shantikumar R. Jayakumar.2012. “Chitosan–hyaluronan/nano chondroitin sulfate ternary composite sponges for medical use “.Journal of carbohydrate polymers 92 : 1470– 1476

21. Nikpour M.R., S.M. Rabiee & M. Jahanshahi.2012. “Synthesis and characterization of hydroxyapatite/chitosan nanocomposite materials for medical engineering applications”.Journal of composites: Part B 43 : 1881– 1886

22. Pandiyaraj K.N., A.M. Ferraria, A.M. Botelho do Rego, R.R. Deshmukhc, S. Pi-Guey, Jr.M. Halleluyah, A.S. Halim.2015. “Low-pressure plasma enhanced immobilization of chitosan onlow-density polyethylene for bio-medical applications”. Journal of Applied Surface Science 328: 1-12