Tentang Kitosan dari Kulit Udang

Kitosan merupakan polimer rantai panjang glukosamin, 2-amino-deoksiglukosa yang diperoleh dari hasil deasetilasi kitin dari kulit dan kepala hewan avertebrata berkulit keras menggunakan basa natrium hidroksida. Dalam ekstraksi kitosan, waktu dan suhu deasetilasi berpengaruh terhadap rendemen, bobot molekul, viskositas dan kemampuan fisik dari produk yang dihasilkan. Kitosan merupakan biopolimer alami kedua terbanyak di alam setelah selulosa. Bentuk Kitosan yang dikenal adalah dalam bentuk serat dan kopolimer berbentuk lembaran tipis, berwarna putih atau kuning, dan tidak berbau.

Karakteristik kitosan adalah tidak dapat larut dalam air dan larutan basa kuat, sedikit larut dalam HCl, HNO3, dan 0,5% H3PO4 sedangkan dalam H2SO4 tidak larut. Kitosan juga tidak larut dalam beberapa pelarut organik seperti alkohol, aseton, dimetil formamida dan dimetilsulfoksida, tetapi kitosan larut sempurna dalam asam format berkonsentrasi (0,2 -100) % dalam air. Kitosan tidak beracun dan mudah terbiodegradasi. Berat molekul kitosan adalah sekitar 1,2 x 105, bergantung pada degradasi yang terjadi selama proses deasetilasi.

Sifat-sifat kitosan dihubungkan dengan adanya gugus-gugus amino dan hidroksil yang terikat, derajat deasetilasinya, distribusi gugus asetil, panjang rantai, dan distribusi massa molekulnya. Adanya gugus tersebut menyebabkan kitosan mempunyai reaktifitas kimia yang tinggi dan penyumbang sifat polielektrolit kation, sehingga dapat berperan sebagai amino pengganti (ammino exchanger). Gugus aktif –NH2 dari kitosan dapat terprotonasi menjadi NH3+ dan dalam kondisi terprotonasi tersebut dapat membentuk khelat dengan ion-ion logam berat.

Kitosan sangat mungkin berasal dari limbah perikanan, seperti kulit udang dan cangkang kepiting. Sumber bahan baku kitosan yang lain di antaranya adalah kalajengking, jamur, cumi, gurita, serangga, laba laba, dan ulat sutera dengan kandungan kitin antara 5%-45%. Alasan penggunaan limbah udang sebagai bahan baku kitosan karena Indonesia merupakan salah satu penghasil udang terbesar di dunia sehingga limbah yang dihasilkan juga melimpah. Limbah kulit udang sampai saat ini belum dimanfaatkan secara optimal dan masih menjadi bahan pencemar lingkungan. Dengan demikian pemanfaatan limbah udang yang sangat berlimpah untuk dijadikan kitosan dapat meningkatkan nilai ekonomi dari limbah tersebut. Selain itu, proses pembuatan kitosan dari limbah udang tidak sulit. Kitosan dibuat melalui pengisolasian kitin dari kulit udang. Proses tersebut dilakukan dalam tiga tahap, yaitu demineralisasi, deproteinasi, dan delipidasi.

                Tahap pertama adalah tahap demineralisasi. Tahap ini bertujuan untuk menghilangkan mineral-mineral yang terdapat pada kulit udang. Apabila tidak dilakukan penghilangan mineral pada kulit udang maka kitosan yang dihasilkan tidak akan mampu mengikat logam. Pada tahap ini, kulit udang yang telah dibuat menjadi tepung ditambah HCl dengan konsentrasi 5 %. Penambahan HCL dilakukan  pada suhu 60-70 ⁰C. Pemanasan ini berlangsung sampai gas CO₂ yang terbentuk habis sempurna (tidak bergelembung lagi), selanjutnya dilakukan pencucian dengan air untuk menetralkan pH. Hasil pada proses demineralisasi ini adalah tepung kulit udang dengan kandungan kitin yang masih belum murni karena masih tercampur dengan protein dan lemak.

Kemudian tahap selanjutnya yaitu proses deproteinasi dan delipidasi. Proses ini bertujuan untuk menghilangkan protein dan lemak pada hasil tahap demineralisasi. Pada proses ini, tepung kulit udang hasil dari proses demineralisasi dicampur dengan NaOH 5% kemudian dipanaskan pada 60-70⁰ C sambil diaduk selama 1 jam, kemudian disaring kembali. Produk yang diperoleh disebut kitin. Dari 1 kg kulit udang dapat diperoleh sebanyak 200-250 gram kitin. Selanjutnya kitin diubah menjadi kitosan dengan reaksi ditampilkan pada Gambar berikut,

Gambar  Mekanisme reaksi kitin menjadi kitosan

(Anonymous,http://www.igb.fraunhofer.de/WWW/GF/Biokatalyse/bilder/Chitosan1.gif)

Pengolahan kitin tersebut dilakukan dengan menambahkan NaOH pada kitin dalam tangki berkondensor pada suhu 116-120⁰C, kemudian disaring dan dicuci dengan air sampai pH mencapai 8-10, lalu dikeringkan dalam oven dengan temperatur 50-55 ⁰ C selama satu hari. Sehingga melalui proses-proses tersebut didapatkan hasil berupa kitosan. Selama ini Indonesia telah memproduksi sebanyak 1700 ton kulit udang menjadi kitin dan kemudian diproses menjadi kitosan. Kitosan yang telah diproduksi ini diedarkan dalam bentuk suplemen kesehatan yang berupa kapsul dan tablet.