Upload
anang-budianto
View
164
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
5/17/2018 jurnal pemisahan 2 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/jurnal-pemisahan-2 1/5
EKSTRAKSI KHITIN DARI LIMBAH UDANG PUTm (Penaeus merguiensis)ASAL SORONG PAPUA DENGAN TEKNIK DEPROTEINISASI DAN
DEMINERALISASI
Murtihapsaril, Murtiningrum' & Apriani Sulu Parubak'
ABSTRACT
Mur t ihapsar i, Mur tin ing rum &. A pria ni S ulu P aru ba k, Ju ni 2 00 8, E xtrac tio n o f C hitin from W aste of W hite sh rim p
Sorong Papua U sing Deproteination and Dem ineralization T~s., Nusa K im ia Journal Vol. 8 N o.1: 19 - 23
Shrim p w aste chitin extraction begins w ith deproteinatio~ge using N aO H 3% solution and dem ineralization w ith
HCl 1,25 N solution based on time different. W hite shrimp waste water and ashes degree were reduetied from
d ep ro te in iz atio n s ta ge u p to th e d em in era liz atio n sta ge , w hile th e p ro te in , fa t a nd c arb oh yd ra te d eg ee w ere in cre ase d.
T he result o f ch itin e xtra ction from w hite sh rim p w aste w as influe nc ed o bv io usly by te mpe rature a nd con ee ntration
of sodium hydroxide. The deereasing of w ater and ashes degree w ere caused by dem ineralization process that w as
from com plete m ineral rem oval of mineral c om pon en t ind ic ate d by w ith m ate rial a sh es d eg re e red uc tio n. U tiliz in g
tem perature and high concentration of solution on dem ineralization process inclined reduce w ater degree, ashes
degree, and fat degree in tim es different produced and inereasing protein degree and chitin carbohyrate degree in 5hours, 10 hours, and 15 hours w ater degree w as 6,67 (% b /k ), 6 ,4 8 (% blk),5,68 (% b/k); for ashes degree w ere 0,74
C O l o b /k ), 0 ,4 1 (% b /k), 0 ,4 0 (% b/k); respectively fat degree w as 1,32 (% b /k), 0 ,8 8 (% b /k), 0 ,8 7 (% b/k) ;
re sp ec ti ve ly ca rb oh yd ra te d eg re e w a s 5 9,9 7 (% b /k ), 5 9 ,9 9 (% b /k ), 6 0,2 0 (% b /k ); re sp ec tiv ely fo r p ro te in 2 9,8 4 (%
b k), 3 6,3 4 (% b /k ), 3 8,5 3 (% blk). It was estim ated that the m ore low er m ineral com ponent on the relatively the
m aterial th e m ore inc re ase pe rc en tag e o f non m ate rial c om pone nt on th e m ate rial. It c on clud ed tha t the high est ch itin
w as d urin g 5 h ou rs d ep ro te in atio n a nd d em in era liz atio n
Keywo rd : C h it in , e xt ra cti on , d ep ro te in ati on , d em i ne ra li za ti on
ABSTRAK
E kstrak si kh itin lim ba h u da ng dia wali d en ga n tah ap d ep ro te inasi m eng gu na kan laruta n N aOH 3 % dan demineralisasid en ga n la rutan H Cl 1,2 5 N be rd asarka n p erbe da an waktu, Lim bah kulit udang m engalam i penurunan kadar air dan
kadar abu dari tahap deproteinasi ke tahap dem ineralisasi, sedangkan terjadi peningkatan kadar protein , lem ak dan
karbohidrat.
H asil e kstrak si kh itin da r i lim bah udang dipengaruhi secara nyata oleh suhu dan konsentrasi Iarutan natrium
h id roksida . P enu runa n k ad ar air, a bu d an , lem ak d iseb ab ka n ka ren a proses demine ra lisasi ya itu p ro se s pen gh ila ng an
mineral da r i lim bah udang berlangsung sem pum a sedangkan pada proses dem ineralisasi terjad i penghilangan
k om pon en m in eral ya ng d ita nda i d en ga n p en uruna n k ad ar a bu b ah an . P engg un aa n su hu da n kon se ntrasi la ru tan ting gi
pada proses dem ineralisasi cenderung m enunm kan kadar air, kadar abu, kadar lem ak dengan perbedaan waktu
d ih as ilk an d an meni ng ka tn ya kada r p ro tein d an k ad ar ka rb oh id ra t kh itin yan g dih asilk an m asing-m asing u ntuk ka da r
a ir 5 jam , 10 j am dan 15 j am adalah 6,67 (% b /k ), 6 ,4 8 (% b/k),5,68 (% b/k); untuk kadar abu 5 jam , 10 jam dan 15
jam adalah 0,74 (% b Jk ), 0 ,4 1 (% b lk ), 0 ,4 0 (% b/k); untuk kadar Iem ak 5 jam , 10 jam , 15 jam adalah 1,32 ( " 1 0 b/k),
0,88 (% b /k ), 0 ,8 7 (% b/k); untuk kadar protein 5 jam , 10 jam , 15 jam adaIah 29,84 (% b k) , 3 6,3 4 (% b /k ), 3 8,5 3 (%
blk); untuk kadar karbohidrat 5 jam , 10 jam , 15 jam adalah 59,97 (% b /k ), 5 9,9 9 (% b /k ), 6 0,2 0 (% b/k). D iduga
d en ga n semak in rend ab ny a ko mpo ne n m ine ra l p ad a ba ha n akan se mak in m enin gk atka n pe rsen relatif ko mpo ne n no n
m ineral terhadap bahan sedangkan kadar khitin yang tertinggi dihasilkan dengan wak tu 5 jam deproteinasi dan
demineralisasi
Kata Kunc i : K h it in , e ks tr ak si , d ep ro te in as i, d em i ne ra li sa si
PENDt\HULUAN perikanan dan dorongan untuk
meningkatkan
pendapatan devisa negara dari produk selain
minyak dan gas bumi.Pada umumnya udang dibekukan dalam
bentuk tanpa kepala atau tanpa kepala dan
kulit. Limbah yang berasal dari pembekuan
udang bervariasi, tetapi umumnya berkisar
Dsawarsa tahun 1990-2000, industri
udang beku meningkat denganpesat, Hal ini terbukti dari makin
berkembangnya industri udang beku di
seluruh Indonesia. Perkembangan 1D1
seirama dengan kemajuan teknologi,
terutama teknologi pembekuan hasil
L D ose n FM IP A -M an ok wari S oron g
5/17/2018 jurnal pemisahan 2 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/jurnal-pemisahan-2 2/5
Murt ih ap sa ri , Mu rt in in gr um , A .S .Pa rubak. Ju n i 2008. Ekstraksi... Jurnal Nusa K imia VoL 8 NO.1: 19 - 23
antara 30-75 persen d a r i berat udang
tergantung jenisnya.
Dengan demikian jumlah bagian yang
terbuang yang berasal d a r i usaha pembekuan
udang cukup tinggi. Limbah tersebut bempa
kulit, kepala, ekor maupun kaki udang.
Di Papua usaha pembekuan udang terutamadikembangkan dari jenis udang putih Iwhite
shrimp ( Penaeus mergu iensi si.
Lokasi pengembangan udang beku berada di
Kabupaten Sorong yang terletak di dua
Kecamatan yaitu Kecamatan Taminabuan
dan Kecamatan Inanwatan, Komoditas
udang beku tersebut merupakan
pengembangan ekonomi lokal yang
diperoleh rata-rata sebesar 28 tonltahun.
Seluruh hasil produksi berupa udang putih(banana) segar dijual kepada pedagang yang
juga mitra dengan perusahaan udang yang
ada. Di Kabupaten Sorong terdapat empat
perusahaan yaitu PT. WIFI, PT. IMPD, PT.
Alfa Kurnia serta PT. Dwi Bina Utama
Armada perusahaan-perusahaan udang itu
sendiri yang langsung mengambil hasil
panen udang melalui pedagang pengumpuL
Hingga saat ini limbah d a r i perusahaan
pengolahan udang beku dibuang begitu saja,dikhawatirkan di masa yang akan datang
limbah udang tersebut dapat menimbulkan
masalah lingkungan bahkan memerlukan
biaya tinggi untuk mengelolanya. Sebagai
salah satu upaya pemanfaatan limbah udang,
industri-industri yang memanfaatkan limbah
sebagai bahan baku perlu semakin
dikembangkan, salah satunya adalah
produksi khitosan, Pada saat ini khitosan
banyak dimanfaatkan dalam bidang
bioteknologi, industri pangan, pertanian,
farmasi, kesehatan dan pengolahan I imbah,
Kajian tentang ekstraksi khitosan d a r i kulit
udang telah banyak dilakukan antara lain
oleh Arlius (1991) dan Fahmida (1995).
Namun kajian tentang ekstraksi khitosan
dari limbah udang putih asal Sorong Papua
untuk menghasilkan karakteristik fisik dan
kimia terbaik dan kandungan mutu khitosan
yang tinggi belum pemah dilakukan.
Berdasarkan kenyataan tersebut makasangatlah wajar jika pengkajian tentang
ekstraksi khitosan dari limbah udang putih
asal Kabupaten Sorong masih perlu
dilakukan.
20
Penelitian ini diharapkan dapat memecahkan
masalah pembangunan, yaitu akan
bennanfaat bagi pendirian industri khitosan
di Kabupaten Sorong. Selain itu dengan
adanya penelitian tentang ekstraksi khitosan,
diharapkan melalui pola kemitraan dengan
perusahaan pembekuan udang dapatmerangsang untuk berkembangnya industri
khitosan. Di masa mendatang industri
khitosan diharapkan berkembang menjadi
usaha yang dapat meningkatkan Pendapan
AsH Daerah (PAD).
Udang Putih Iwhite shrimp (Penaeus
merguiensis)Udang Putih (Penaeus merguiensisi
merupakan famili Penaidea. Udang inimerupakan jenis udang yang banyak
terdapat di Kabupaten Sorong Irian Jaya
Barat yaitu riga desa Desa Konda, Desa
Siribau (kecamatan. Teminabuan), Desa
Wadoi (kecamatan, Inanwatan). Tubuh
udang dapat dibagi atas tiga bagian besar,
yaitu kepala dan dada (cephalothorax),
badan (abdomen) dan ekor (uropoda) (Hadi
dan Supriatna, 1984). Bagian kepala
merupakan 36 - 49%
dari seluruh beratbadan (Zaitsev et 01. , 1969).
Untuk keperluan ekspor, bagian udang yang
dibekukan adalah mulai dari bagian badan
hingga bagian ekor, sedangkan bagian
kepala dan dada yang dibungkus kulit keras
(carapace) merupakan bagian yang dibuang
pada industri pembekuan udang. Limbah
yang dihasilkan pada proses pembekuan
udang terdiri dari 22-27 % protein, 15-30 %
kalsium karbonat dan 42-57 %khitin (putro,
1982).
MutuKhitin
Khitin merupakan senyawaan poli-beta-N«
asetil-D-glukosamin, suatu biopolimer alami
penyusun cangkang (kulit keras) udang-
udangan dan serangga dan penyusun dinding
sel khamir dan kapang, Khitin umunmya
diperoleh dari kerangka hewan invertebrata
d a r i kelompok Arthopoda sp, Molusca sp,
Coelenterata sp, Annelida sp, Nematoda SP.dan beberapa d a r i kelompok jamur, Selain
dari kerangka hewan invertebrate, juga
banyak ditemukan pada bagian insang ikan,
trachea, dinding usus dan pada kulit cumi-
cumi. Sebagai sumber utamanya ialah
5/17/2018 jurnal pemisahan 2 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/jurnal-pemisahan-2 3/5
Murt ih ap sa ri , Mu rt in in gr um . AS .Par ub ak . J U D i 2008. EkstraksL .Jurnal Nusa KUnia Vol. 8 No.1: 19 - 23
cangkang Crustaceae SP . yaitu udang,
lobster, kepiting, dan hewan yang
bercangkang lainnya, terutama asal laut
(Austin et al., 1981). Khitin mempunyai
rumus molekul ClsH26N201Omerupakan zat
padat yang tak berbentuk (amorphous), tak
larut dalam air, asam anorganik encer, alkali
encer dan pekat, alkohol, dan pelarut
organik lainnya tetapi larut dalam asam-
asam mineral yang pekat, termasuk
golongan polisakarida yang mempunyai
berat molekul tinggi d a n merupakan polimer
berantai dengan nama lain P-(1-4)-2-
asetamida- 2-dioksi -D-g likosa (N-asetil- D-Glukosamin) (Hirano, . 1986), bentuknya
sama dengan selulosa ikatan yang terjadi
antara monomemya terangkai dengan ikatanglikosida pada posisi P-(1-4) perbedaannya
dengan selulosa adalah gugus hidroksil yang
terikat pada atom karbon yang kedua pada
khitin diganti oleh gugus asetamida
(NHCOCH2) sehingga khitin menjadi
sebuah polimer berunit N-asetilglukosamin.
Senyawa ini berbentuk kristal, tidak larut
dalam pelarut biasa tetapi larut dalam asam
kuat (Bastaman, 1989). Menurut Austin
(1984) pelarut khitin adalah fluroalkohol danlarutan garam yang bersifat hidrotrofik,
tetapi pelarut-pelarut terse but kurang baik
karena dapat mendegradasi khitin
(Bastaman, 1990).
METODE PENELITIAN
Bahan dan Alat
Kulit udang yang digunakan dalam
penelitian ini berasal dari udang putih
(Penaeus merguiensisi dari Kabupaten
Sorong.
Bahan yang digunakan dalam ekstraksi
khitin adalah sodium hidroksida, asam
klorida, hidrogen peroksida dan asam asetat.
Pelaksanaan Penelitian
1. Penyiapan Bahan Baku
Kulit udang mula-mula disimpan dalam
lernari pendingin pada suhu rendah,
kemudian dicuci dengan a ir mengalir untuk
menghilangkan kotoran-kotoran yang
melekat dan dikeringkan di bawah sinar
matahari selama 8 - 12 jam atau oven 80°C
selama 24 jam. Kulit udang kemudian
digiling untuk mendapatkan ukuran·partikel
yang digunakan, yaitu 3 mesh. Pada tahap
ini dilakukan karakterisasi bahan baku
meliputi analisis proksimat yaitu kadar air,
kadar abu, kadar protein, kadar lemak dan
karbohidrat (AOAC, 1999)
2. Deproteinasi
Larutan sodium hidroksida 3%. Mula-mula
Iarutan sodium hidroksida 3 persen
dicampur dengan perbandingan antara
pelarut dan kulit udang 6 : 1, lalu dipanaskan
pada suhu 80 - 85°C selama 30 menit.
Pencucian dilakukan dua kali. Kemudian
larutan didinginkan dan disaring sehingga
didapatkan padatan. Padatan dicuci dengan
a ir sampai pH netral, kemudian dikeringkan
pada suhu 80°C selama 24 jam.
3. Demineralisasi
Kulit udang yang telah mengalamipenghilangan protein dicampur dengan asam
klorida 1,25 N dengan perbandingan antara
pelarut dan kulit udang 10 : 1, laiu
dipanaskan pada suhu 70 - 75°C selama satu
jam. Pencucian dilakukan dua kali. Setelah
pemanasan padatan dicuci sampai pH netral
kem.udian dikeringkam dalam oven pada
suhu 80°C selama 24 jam. Khitin yang
dihasilkan disimpan dalam kantong plastik
untuk siap digunakan d a n dianalisis.Proses pembuatan khitin dari kulit udang
disajikan pada Gambar 1.
Kulit udang kering
. . -Penggilingan+
Penghilangan protein(NaOH3%)
+Pencucian dan penirisan
+Penghilangan garam mineral
(HCI1,25 N)
•PencuciantPengeringan
. .Khitin
Gambar 1. Proses Pembuatan Khitin
. (Knorr, 1984 di dalam Arlius, 1991
21
5/17/2018 jurnal pemisahan 2 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/jurnal-pemisahan-2 4/5
Murt ih ap sa ri , Mu rt in in gr um , A .S .Par ub ak . Jun i 2008. EkstraksL. .Jurnal Nusa Kimia Vol. 8 No.1: 19 - 23
Perlakuan yang dilakukan dalam penelitian
1D1 adalah lama deproteinasi d a n
demineralisasi sebagai berikut:
a. selama 5 jam
b. selama 10 jam
c. selama 15 jIUD.
RASIL DAN PEMBAHASAN
Sampel bahan baku yang dipergunakan
dalam penelitian ini adalah limbah kulit,
dada dan kepala udang putih (Penaeus
mergutenstsj dengan berat rata-rata 0,14
g/ekor dan telah dibersihkan dari kotoran-
kotoran yang melekat Tahap pertama
penelitian ini yaitu deproteinasi dan
demineralisasi dari sampel penelitian. KulitUdang yang digunakan sebagai sampel
penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2.SampelKuIitUdang
Hasil proksimat udang baku dapat dilihat
pada Tabel 1.
Tabell. Data Proksimat UdangBaku
Kandungan Hasil Proksimat
Kadar a ir (% blk) 10,43
Kadar abu1% bl10 33,47
Kadarlemak 1,42
(% bJk)
Kadar protein 21,52(% bJk)
Karbohidrat (% bk) 33,14
22
Selanjutnya dilakukan deproteinasi dan
demineralisasi
Tabel 2. Data Deproteinasi dan
Demineralisasi Limbah Udang
Kandun_gan
a) b)
Kadar air (% b/k) 7,47 6,67
Kadar abu (% b/k) 41,50 0,74
Kadarlemak 0,27 1,35
(% bJk)
Kadar protein 22,43 29,84
(% b/k)
Karbohidrat (% bk) 28.76 59,97
a) Deproteinasi NaOH 3% selama 5 jam
b)Demineralisasi HCl1,25 N selama 5 jam
Tabel 3. Data Deproitenasi dan
Demineralisasi Limbah Vdang
Kandungana) b)
Kadar a ir (%b/k) 8,15 6,48
Kadar abu (% b/k) 43,16 0,41
Kadarlemak 0,30 0,88
(% b/k)
Kadar protein 22,50 36,34
(% blkl
Karbohidrat (% bk) 30,61 59,99
a)Deproteinasi NaOH 3% selama 10 jam
b)Demineralisasi HCII,25 N selama 10jam
Tabel 4. Data Deproitenasi dan
Demineralisasi Limbah Vdang
Kandun_gana) b)
Kadar air (% blk) 8,47 5,68
Kadar abu (% blk) 47,20 0,40
Kadarlemak 0,70 0,87
(% b/k)
Kadar protein 20,56 38,53
(% b/k)
Karbohidrat (% bk) 31,54 60,20
a) Deproteinasi NaOH 3% selama 15 jam
b)Demineralisasi HCl 1,25 N selama 15jam
Kadar abu merupakan parameter yang
penting dan dianggap ukuran keberhasilan
proses demineralisas.Proses ini dipengarubi
oleh waktu yang lama, suhu, pencucian dan
konsentrasi HCt, karena semakin banyak
garam mineral yang bilang. Parameter yang
lain adalah kadar a ir dipengaruhi oleh
5/17/2018 jurnal pemisahan 2 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/jurnal-pemisahan-2 5/5
Murt ih ap sa ri, Mu rtin in gr um , A .S .P ar ub ak J U D i 2008. Ekstraksi .JumaJ Nusa Kim ia Vol. 8 N o.1: 19 -23
lamanya proses pengeringan, karakteristik
serta penyimpanan. Metode pengeringan
digunakan cahaya matahari selama 3 hari
dan disimpan dengan kemasan plastik.
Penurunan kadar air, abu d a n , lemak
disebabkan karena proses demineralisasi.
yaitu proses penghilangan mineral d a r i
limbah udang berlangsung sempurna. Reaksi
kimia yang terjadi antara asam klorida
dengan kalsium CaC03 dan Ca3(P04n pada
proses ini akan menghasilkan kalsium
klorida yang mengendap dan mudah
dipisahkan d a r i produk sedangkan asam
karbonat dan asam fosfat larut dalam air.
Proses l l l l diduklulg dengan proses
pencucian menggunakan air mengalir
sehingga memungkinkan terbuangnyamineral yang mengendap dan terlarut dalam
larutan.
Peningkatan kandungan protein dan
karbohidrat pada bahan ada kaitannya
dengan penurunan kandungan abu pada
bahan. Pada proses demineralisasi terjadi
penghilangan komponen mineral yang
ditandai dengan penurunan kadar abu bahan.
Diduga dengan semakin rendahnya
komponen mineral pada bahan akan semakinmeningkatkan persen relatif komponen non
mineral terhadap bahan.
KESIMPULAN DAN SARAN
Hasil ekstraksi khltin d a r i limbah udang
dipengaruhi secara nyata oleh suhu d a n
konsentrasi larutan natrium hidroksida
Penggunaan suhu dan konsentrasi larutan
tinggi pada proses demineralisasi cenderung
menurunkan kadar air, kadar abo, kadar
lemak dengan perbedaan waktu dihasilkan
d a n meningkatnya kadar protein d a n kadar
karbohidrat khltin yang dihasilkan masing-
masing untuk kadar a ir 5 jam, 1° jam dan 15
jam adalah 6,67 (% blk), 6,48 (% blk),5,68
(% b/k); untuk kadar abu 5 jam, 10 jam dan
15 jam adalah 0,74.(% b/k), 0,41 (% b/k,
0,40 (% b/k); untuk kadar lemak 5 jam, 10
jam, 15 jam adalah 1,32 (% b/k), 0,88 (%
b/k), 0,87 (% b/k); untuk kadar protein 5
jam, 10 jam, 15 jam adalah 29,84 (% bk),
36,34 (% blk), 38,53 (% b/k); untuk kadar
karbohidrat 5 jam, 1° jam, 15 jam adalah
59,97 (% b/k), 59,99 (% b/k), 60,20 (% b/k).
Dapat disimpulkan untuk kadar khitin waktu
yang paling baik adalah 5 jam dengan
mendapatkan khitin tertinggi adalah 6,67 (%
blk)
Disarankan penggunaan kombinasi waktu
dengan proses pencuncian berulang dapat
memberikan hasil ekstraksi yang optimal,
karen a itu pengujian lebih lanjut per1u
dilakukan.
DAFTAR PUSTAKA
Arlius, 1991. Mempelajari Ekstraksi
Khitosan dar; Kulit Udang dan
Pemanfaatannya sebagai Bahan
Koagulasi Protein Limbah
Pengolahan Pindang Tongkol(Euthynnus aff in ts) , Bogor.
Austin, P.A. 1984. Chitin Solvent And
Solubolity Parameter. Dept. of
Comere, The University of
Delaware.
Bastaman, S. 1989. Studies on Degradation
and Extraction of chitin and
chitosan from frown shells. The
Departement of Mechanical,
Manufacturing Aeronautical andchemical Engineering. The Queen's
Univ. Belfast.
Association of Analytical Chemist (AOAC).
1999. Official Methods of Analysis
of The Association of Official
Analytical Chemist, 161 hed. AOAC,
Inc. Arlington, Virginia.
Fahmida, Umi, 1995. Optimasi
Pemanfaatan Protein Limbah
Pembuatan Khitosan dar; caking
Udang sebagai Bahan Baku Flavor,
Bogor
Hadi, W d a n J. Supriana. 1984.
Pengembangan Udang Galah dalam
Hatchery dan Budidaya. Kanisius,
yogyakarta.
Putro, S. 1982. Studies on Degradation of
Chitinoclastic Microorganism for
Shrimp Waste Fermentation.
Universitas of Washington.
Zaitsev, V, L Kizevetter, L Lacunov, T.
Makarova, L. Minder and V.
Podsevalov. 1969. Fish Curing and
Processing Mir. Publisher. Moscow.
23