II. TINJAUAN PUSTAKA
A. KHITOSAN
Khitosan merupakan polisakarida alami turunan khitin yang dibentuk melalui proses deasetilasi. Di alam, khitin merupakan polisakarida terbesar
kedua setelah selulosa. Polimer ini terbentuk secara alami dan dapat dijumpai dengan mudah dalam eksoskeleton hewan invertebrata Kittur
et al., 1998. Sumber khitin yang melimpah dan banyak digunakan berasal dari udang cangkang, kepala, atau ekor dan rajungan.
Cangkang udang mengandung protein 25-40; kalsium karbonat 45- 50; dan khitin 15-20. Cangkang rajungan mengandung protein 15,60-
23,90; kalsium karbonat 53,70-78,40; dan khitin 18,70-32,20. Komposisi masing-masing komponen dalam cangkang rajungan dan udang
bervariasi tergantung pada jenis dan tempat hidupnya Focher et al., 1992. Stankiewicz et al. 1997 mengatakan bahwa molekul khitin ditemukan
pada fosil serangga yang hidup pada zaman Oligocene. Begitu pula dengan mengenai khitin. Muzarelli 1977 dan Roberts 1992 mengatakan bahwa
penelitian yang dilakukan oleh Braconnot menemukan senyawa alkali—tak- larut yang disebut “fungine” di dalam fungi. Hasil dari penelitian tersebut
kemudian dipublikasikan dalam makalah yang berjudul “Sur la Nature des Campignons” dan diterbitkan pada tahun 1811. Dua belas tahun kemudian,
Odier berhasil mengisolasi senyawa dari eksoskeleton serangga. Senyawa yang mirip dengan “fungine” tersebut kemudian disebut khitin.
Secara kimiawi, khitin merupakan polimer dari monomer yang bernama N-asetil-D-glukosamin 2-acetamido-2-deoxy-D-glucopyranose
yang dihubungkan secara linier melalui ikatan β1→4. Secara fisik, khitin mempunyai warna putih, keras, dan tidak elastis Goosen, 1997. Khitin juga
merupakan polisakarida yang mengandung banyak nitrogen. Struktur kimia khitin dapat dilihat pada Gambar 1.
Penghilangan gugus asetil -COCH
3
dan penyisaan gugus amino bermuatan positif dari molekul khitin akan menghasilkan khitosan. Proses
deasetilasi ini menyebabkan khitosan memiliki sifat polikationik Shahidi
et al., 1999. Sifat ini yang menyebabkan khitosan dapat digunakan sebagai penghambat pertumbuhan kapang El Ghaouth et al., 1994.
Gambar 1. Struktur kimia khitin Neurotiker, 2008 Proses pembuatan khitosan melalui empat tahapan, yakni demineralisasi,
deproteinasi, deasetilasi, dan pemutihan. Tahap demineralisasi dilakukan dengan menambahkan larutan asam encer yang bertujuan untuk
menghilangkan semua mineral yang terkandung dalam bahan baku. Setelah itu, dilakukan deproteinasi dengan basa encer untuk menghilangkan protein
yang terdapat dan tersisa dalam bahan baku. Proses demineralisasi dan deproteinasi akan menghasilkan khitin. Untuk mengubah khitin menjadi
khitosan, dilakukan tahapan deasetilasi, yakni menghilangkan gugus asetil pada khitin. Proses deasetilasi khitin dilakukan dengan cara memasak khitin
pada larutan basa konsentrasi tinggi NaOH 40-50. Setelah itu, khitosan yang dihasilkan akan melalui proses pemutihan untuk menghilangkan warna
Hardjito, 2006. Syarat mutu khitosan komersial dapat dilihat pada Tabel 1. Khitosan memiliki nama kimia 1-4-2-amino-2-deoksi-D-glukosa
Shahidi et al., 1999. Khitosan berbentuk spesifik dan mengandung gugus amino dalam rantai panjangnya. Selain gugus amino, khitosan juga
mempunyai gugus hidroksil primer dan sekunder. Tiga gugus tersebut menyebabkan khitosan mempunyai reaktivitas kimia yang tinggi Tokura dan
Nishi, 1995. Sifat ini bermanfaat dalam aplikasi khitosan sebagai pengawet dan penstabil warna, flokulan, pembantu dalam proses osmosis balik pada
penjernihan air, dan aditif untuk produk agrokimia dan pengawet benih Shahidi et al., 1999. Struktur kimia khitosan ditunjukkan pada Gambar 2.
6
Tabel 1. Syarat Mutu Khitosan Komersial Parameter
Nilai Ukuran Partikel
serpihan sampai bubuk Kadar air
≤ 10 Kadar abu
≤ 2 Warna larutan
jernih Derajat deasetilasi
≥ 70 Viskositas
1. rendah 2. sedang
3. tinggi 4. ekstra tinggi
200 cps 200 - 799 cps
800 - 2000 cps 2000 cps
Sumber : Protan Laboratories Inc. dalam Suptijah et al. 1992
Brine et al. 1991 menyebutkan fungsi khitosan yang lain, diantaranya sebagai clarifier, pengental thickener, membran penyeleksi gas, pencegah
penyakit pada tanaman, dan agen antimikrobial. Khitosan juga mempunyai fungsi sebagai zat antitumor Tokoro et al., 1988, antivirus, stimulan sistem
imun Goosen, 1997, serta hypocholesterolamic Sugano et al., 1992.
Gambar 2. Struktur kimia khitosan Neurotiker, 2008 Sifat khitinkhitosan diantaranya gas barrier yang bagus, kationik,
antimikroba, menyerap ion logam berat McElhatton dan Marshall, 2007, mudah terdegradasi secara biologis biodegradable, tidak beracun, larut
dalam larutan dimetil asetamida dan lithium oksida Ornum, 1992. Khitosan tidak larut dalam air, tetapi larut dalam larutan asam organik encer. Knorr
1982 menyebutkan bahwa pelarut khitosan yang baik adalah asam asetat. Aplikasi khitinkhitosan telah banyak dijumpai di berbagai bidang. Di
bidang lingkungan, khitosan digunakan sebagai membran penyaring limbah. 7
Bidang kosmetika menggunakan khitosan dalam pembuatan sampo dan hair conditioner Steinbüchel dan Rhee, 2005. Khitosan juga digunakan dalam
teknologi kertas sebagai pelapis kertas. Wieczorek dan Mucha 1997 membuktikan bahwa kertas yang dilapisi khitosan memiliki kekuatan sobek
lebih tinggi dari pada yang tidak. Di bidang pertanian, sifat antimikrobial khitosan dimanfaatkan untuk pelapisan benih. Tabel 2 memperlihatkan
aplikasi khitosan dalam industri pangan. Tabel 2. Aplikasi Khitosan dalam Industri Pangan
Aplikasi Contoh
Bahan aditif Pengikat flavor alami; pengontrol tekstur;
emulsifier; pengental; stabilizer; penstabil warna; pengawet
Gizi Serat diet; penurun kolesterol; tambahan makanan
ikan; mereduksi penyerapan lemak; anti radang lambung
Pengolahan limbah pangan
Flokulan; pemecah agar Pemurnian air
Pemisah ion-ion logam; pestisida; penjernih Industri edible film Pengatur transfer uap air; pereduksi tekanan parsial
oksigen; pengatur suhu; pencegah browning pada buah; pengatur tekanan osmosis membran
Sumber : Shahidi et al. 1999
B. EDIBLE COATING
Kategori