Optimasi Tahap Demineralisasi pada Ekstraksi Kitosan dari Cangkang Kepiting Bakau (Scylla sp.) Optimization of Demineralization Stage in Chitosan Extraction from Mud Crab Shell (Scylla sp.)

Novi Luthfiyana, Putri Wening Ratrinia, Rukisah Rukisah, Asniar Asniar, Taufik Hidayat

Abstract

Mangrove crab shell waste generated from the mangrove crab processing industry in Tarakan City is one of the causes of environmental pollution problems. One way to reduce the risk of pollution is to process mangrove crab shell waste into chitosan. Modifications at the demineralization stage were carried out because mangrove crabs contain high minerals, reducing the quality of the chitosan produced. This study aimed to optimize the demineralization step in the extraction of chitosan from mud crab shells (Scylla sp.) through analysis of yield, moisture content, ash, total nitrogen, FTIR, degree of deacetylation, and SEM-EDX. The treatment in this study was at the demineralization stage, and different comparisons were made between mud crab shell powder and 1N HCl, namely a (1: 10) and b (1:15). The results of this study showed that the quality of chitosan from mud crab shells had yield values, water content, ash content, and total nitrogen (15.08±0.04%, 1.65±0.00%, 2.87±0.07%, 1.35±0.00%) at a ratio of 1:10 and (6.37±0, 04%, 1.66±0.01%, 1.75±0.00%, 1.29±0.004%) at a ratio of 1:15. The degree of deacetylation of chitosan a (47%) did not match the three standards because it was below (≥70%), while chitosan b (76%) was following the Protan Laboratory standard and SNI (≥70%). The elements of mangrove crab shell chitosan detected from SEM EDX analysis consisted of C, O, Ca, Mg, and Al. The detected elements of C and O are components that form chitosan. The best quality characteristics of chitosan were produced at the demineralization stage with a comparison of the sample and 1N HCl b (1:15) treatment because it was proven to be in accordance with chitosan quality standards.

References

Afriani, Y., Fadli, A., & Drastinawati. (2017). Kinetika reaksi demineralisasi pada isolasi kitin dari limbah cangkang udang industri ebi. Jom FTEKNIK, 4(1), 1–4.
Agustina, S., Swantara, I., & Suartha, I. (2015). Isolasi kitin, karakterisasi, dan sintesis kitosan dari kulit udang. Jurnal Kimia, 9(2), 271–278.
Association of Official Analytical Chemist. (2005). Official Methods of of the association of official analytical of chemist.
Azhar, M., Efendi, J., Syofyeni, E., Lesi, R. M., & Novalina S. (2010). Pengaruh konsentrasi NaOH dan KOH terhadap derajat deasetilasi kitin dari limbah kulit udang. Eksakta: Jurnal Ilmu Ilmu IPA, 1(11), 1–8. http://eprints.uanl.mx/5481/1/1020149995.PDF
Azizi, A., Fairus, S., & Mihardja, J.E. (2020). Pemanfaatan limbah cangkang rajungan sebagai bahan kitin dan kitosan di purchasing crap unit eretan “Atul Gemilang”, Indramayu. Jurnal SOLMA, 9(2), 411–419. https://doi.org/10.22236/solma.v9i2.4902
Bahri, S., & Abd Rahim, E. (2015). Derajat deasetilasi kitosan dari cangkang kerang darah dengan penambahan naoh secara bertahap [Chitosan Deacetilation Degree from Anadara granosa by Gradually Adding NaOH]. Kovalen, 1(1), 36–42.
BKIPM Tarakan. (2020). TROBOS Aqua EDISI 107 l Tahun IX l 15 April - 14 Mei 2021 Badan Karantina Ikan, Pengendalian Mutu Dan Keamanan Hasil Perikanan Kementerian Kelautan dan Perikanan. https://kkp.go.id/bkipm/artikel/24340-ekspor-kepiting-bakau-kaltara-catat-tren-peningkatan.
Badan Standardisasi Nasional. (2013). Kitosan – Syarat Mutu dan Pengolahan. SNI No. 7949. 2013.
Cahyono, E. (2018). Karakteristik kitosan dari limbah cangkang udang windu (Panaeus monodon). Akuatika Indonesia, 3(2), 96. https://doi.org/10.24198/jaki.v3i2.23395
Chairunnisa, P. S., & Wardhana, Y. W. (2015). Karakterisasi kristal bahan padat aktif farmasi: review characterization of solid state api crystals. Farmaka, 14(1), 17–32.
Darmawan, E., S. Mulyaningsih, & F. Firdaus. (2007). Karakteristik khitosan yang dihasilkan dari limbah kulit udang dan daya hambatnya terhadap pertumbuhan Candida albicans. LOGIKA, 4(2), 207-213.
Dompeipen, E. J., Kaimudin, M., Dewa, R. P., Riset, B., Ambon, I., Cengkeh, J. K., & Ambon, B. M. (2016). Isolasi kitin dan kitosan dari limbah kulit udang. Majalah BIAM, 12(1), 32–38. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.29360/mb.v12i1.2326
(EFSA), E. F. S. A. (2010). Scientific Opinion on the safety of ‘ Chitin-glucan ’ as a Novel Food. EFSA Journal, 8(7), 1–17. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2010.1687.Available
Fajri, F., Thaib, A., & Handayani, L. (2019). Penambahan mineral kalsium dari cangkang kepiting bakau (Scylla serrata) pada pakan terhadap pertumbuhan dan kelangsungan hidup udang galah (Macrobrachium rosenbergii). DEPIK, 8(3),185-192, https://doi.org/10.13170/depik.8.3.12090
Girão, A. V., Caputo, G., & Ferro, M. C. (2017). Application of Scanning Electron Microscopy–Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDS). Comprehensive Analytical Chemistry, 75, 153–168. https://doi.org/10.1016/bs.coac.2016.10.002
Handayani, L., Syahputra, F., & Astuti, Y. (2018). Utilization and characterization of oyster shell as chitosan and nanochitosan. Jurnal Kimia Sains Dan Aplikasi, 21(4), 224–231. https://doi.org/10.14710/jksa.21.4.224-231.
Josua, V. O., Edison, E., & Karnila, R. (2017). Pengaruh konsentrasi asam hidroklorida terhadap karakteristik kitin teripang hitam (Holothuria edulis). Jurnal Online Mahasiswa Fakultas Perikanan Dan Ilmu Kelautan Universitas Riau, 4(1), 1–12.
Karim, M. Y., Zaunuddin, & Aslamyah, S. (2015). The effect of temperature on survival and metamorphosis acceleration of mud crabs larva (Scylla olivacea). Jurnal Perikanan (J.Fish. Sci), 17(2), 84–89.
Kumar, B. S., Aigal, S., & Ramesh, D. V. (2008). Air-dried 3d-collagen-chitosan biocomposite scaffold for tissue engineering application. Polymer Composites, 16(2), 101–113. https://doi.org/10.1002/pc
Kusmiati, A. R., & Hayati, N. (2020). Pemanfaatan kitosan dari cangkang udang sebagai adsorben logam berat pb pada limbah praktikum kimia farmasi. Indonesian Journal of Laboratory, 3(1), 6. https://doi.org/10.22146/ijl.v3i1.60789
Kustomo. (2020). Uji karakterisasi dan mapping magnetik nanopartikel terlapisi asam humat dengan Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX). Indonesian Journal of Chemical Science, 9(3), 149–153.
Kusuma, S. H. (2016). Kemampuan kitin dari cangkang kepiting bakau (Scylla spp.) dalam menurunkan kadar kolesterol jeroan sapi. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Keguruan Dan Ilmu Pendidikan Unsyiah, 1(1), 1–10.
Ma’mun, S., Theresa, M., & Alfimona, S. (2016). Penggunaan membran kitosan untuk menurunkan kadar logam krom pada limbah industri penyamakan kulit. Teknoin, 22(5), 367–371. https://doi.org/10.20885/teknoin.vol22.iss5.art6
Magani, A. K., Tallei, T. E., & Kolondam, B. J. (2020). Uji antibakteri nanopartikel kitosan terhadap pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus dan Escherichia coli. Jurnal Bios Logos, 10(1), 7. https://doi.org/10.35799/jbl.10.1.2020.27978
Mashuni, M., Natsir, M., Lestari, W. M., Hamid, F. H., & Jahiding, M. (2021). Pemanfaatan kitosan dari cangkang kepiting bakau (Scylla serrata) dengan metode microwave sebagai bahan dasar kapsul obat. ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia, 17(1), 74. https://doi.org/10.20961/alchemy.17.1.42038.74-82
Modaso, R., Suryanto, E., Tallei, T., & Rumengan, I. F. M. (2013). The yield , nitrogen content , and dye ’ s binding capacity of chitin and chitosan of rotifer Brachionus rotundiformis. Aquatic Science & Management Edisi Khusus, 106(Mei), 99–106. https://doi.org/https://doi.org/10.35800/jasm.0.0.2013.2286
Mursida, Tasir, & Sahriawati. (2018). Efektifitas Larutan Alkali pada proses deasetilasi. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, 21(2), 356–366.
Mustafiah, M., Darnengsih, D., Sabara, Z., & Abdul Majid, R. (2018). Pemanfaatan kitosan dari limbah kulit udang sebagai koagulan penjernihan air. Journal Of Chemical Process Engineering, 3(1), 21. https://doi.org/10.33536/jcpe.v3i1.190
Natalia, D. A., Dharmayanti, N., & Dewi, F. R. (2021). Produksi kitosan dari cangkang rajungan (Portunus sp.) pada suhu ruang. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, 24(3), 301–309.
Ngatijo, Bemis, R., Ihsan, M., Gusmaini, N., Hidayat, S., & Basuki, R. (2020). Nanofikasi fraksi tanah gambut untuk modifikator nanomagnetit/ah-kitosan sebagai kandidat penanggulangan pencemaran zat warna. Chempublish Journal, 5(2), 140–150. https://doi.org/10.22437/chp.v5i2.11105
Pradana, T. D., Suharno, S., & Apriansyah, A. (2018). Pengolahan limbah cair tahu untuk menurunkan kadar TSS dan BOD. Jurnal Vokasi Kesehatan, 4(2), 56. https://doi.org/10.30602/jvk.v4i2.9
PROTAN laboratories. (1987). Cation polymer for recovery valuable by products from processing waste. Washington USA: PROTAN Laboratory Inc.
Purwanti, A & Yusuf, M. (2014). Evaluasi proses pengolahan limbah kulit udang untuk meningkatkan mutu kitosan yang dihasilkan. Jurnal Teknologi, 7(1), 83–90.
Mursal, I. L.P. (2018). Pengaruh variasi suhu demineralisasi terhadap nilai rendemen dan morofologi permukaan pada hasil sintesis kitosan dari limbah tulang cumi. Pharma Xplore : Jurnal Ilmiah Farmasi, 2(2), 117–123. https://doi.org/10.36805/farmasi.v2i2.321
Rochmawati, Z. N., Nabila, F., & Ainurrohmah, C. (2018). Karakterisasi kitosan yang diisolasi dari cangkang internal cumi-cumi. Sainteknol, 16(1), 105–111.
Rumengan, I. F. M., Suptijah, P., Salindeho, N., Wullur, S., & Luntungan, A. H. (2018). Nanokitosan dari sisik ikan : aplikasinya sebagai pengemas produk perikanan. Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat Universitas Sam Ratulangi.
Shalini, S., & Sampathkumar, P. (2012). Phytochemical screening and antimicrobial activity of plant extracts for disease management. Int J Curr Sci, 2012, 209–218.
Sudianto, Heri Suseno, S., & Suptijah, P. (2020). Optimasi produksi kitosan larut air menggunakan metode hidrolisis bertekanan. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, 23(3), 441–446. https://doi.org/https://doi.org/10.17844/jphpi.v23i3.30022
Suherman, S., Latif, M., & Rosmala Dewi, S. T. (2018). Potensi kitosan kulit udang vannemei (Litopenaeus vannamei) sebagai antibakteri terhadap Staphylococccus epidermidis, Pseudomonas aeruginosa, Propionibacterium agnes, dan Escherichia coli dengan metode difusi cakram kertas. Media Farmasi, 14(1), 132. https://doi.org/10.32382/mf.v14i1.145
Trisnawati, E., Andesti, D., & Saleh, A., (2013). Pembuatan kitosan dari limbah cangkang kepiting sebagai bahan pengawet buah duku dengan variasi lama pengawetan. Jurnal Teknik Kimia, 19(2), 17–26.
Wulandari, WT, Pratita, ATK, & Idacahyati, K. (2020). Pengaruh variasi konsentrasi NaOH terhadap nilai derajat deasetilasi kitosan dari limbah cangkang kerang hijau (Perna viridis l), Jurnal Riset Kimia , 6 (3), 171-176
Yanti, R., Drastinawati, & Yusminar. (2018). Sintesis kitosan dari limbah cangkang kepiting dengan variasi suhu dan waktu pada proses deasetilasi. Jom FTEKNIK, 5(2), 1–7. https://jom.unri.ac.id/index.php/JOMFTEKNIK/article/download/22084/21370
Yoshida, C. M. P., Oliveira, E. N., & Franco, T. T. (2009). Chitosan tailor-made films: The effects of additives on barrier and mechanical properties. Packaging Technology and Science, 22(3), 161–170. https://doi.org/10.1002/pts.839
Zahiruddin, W., Ariesta, A., & Salamah, E. (2008). Karakteristik Mutu Dan Kelarutan Kitosan Dari Ampas Silase Kepala Udang Windu (Penaeus monodon). Buletin Teknologi Hasil Perikanan, 2(0251), 141–151. http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/29578

Authors

Novi Luthfiyana
luthfiyananovi@gmail.com (Primary Contact)
Putri Wening Ratrinia
Rukisah Rukisah
Asniar Asniar
Taufik Hidayat
LuthfiyanaN., RatriniaP. W., RukisahR., AsniarA., & HidayatT. (2022). Optimasi Tahap Demineralisasi pada Ekstraksi Kitosan dari Cangkang Kepiting Bakau (Scylla sp.): Optimization of Demineralization Stage in Chitosan Extraction from Mud Crab Shell (Scylla sp.). Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, 25(2), 352-363. https://doi.org/10.17844/jphpi.v25i2.41853

Article Details