CHITOSAN PRODUK PENGAWET ALAMI

KITOSAN DAN KITOSAN TERMODIFIKASI SEBAGAI BIOPOLIMER KITOSAN PENGAWET ALAMI

PENGAWET BAKSO CHITOSAN

Kenapa Bakso mesti di awetkan?
bukankah lebih sehat dan enak bakso yang fress atau baru. 

kalau saya secara pribadi, suka bakso yang fress dan yang nggak ada pengawet bakso-nya.

Kalau para pembaca, suka nggak bakso yang ada pengawet bakso-nya?

Sebenarnya apa fungsi Pengawet bakso?

Pengawet bakso merupakan bahan tambahan pangan yang diperlukan agar bakso tahan disimpan untuk jangka waktu yang lebih lama, tanpa ada perubahan tekstur maupun rasa. 

Sebagian pengusaha bakso memang memerlukan Pengawet bakso  agar produk bakso mereka lebih tahan disimpan untuk jangka waktu yang lebih lama, mengingat produk bakso mereka kadang wilayah pemasarannya hampir di seluruh wilayah Indonesia.

Kalau tidak memakai pengawet bakso, para pengusaha ini sering merugi dikarenakan usia simpan bakso yang relatif singkat.



Sebenarnya Pengawet yang sering ditambahkan pada pangan itu apa saja ya?
di Kutip dari Buku Panduan Pangan Yang baik bagi industri rumah tangga yang dikeluarkan Badan POM RI tahun 2002, beberapa pengawet makanan yang diijinkan adalah sebagai berikut: 

1. Asam benzoat
2. Asam Propionat
3. Asam Sorbat
4. Natrium Nitrit
5. Kalium Sulfit

Kalau untuk pengawet bakso, 
seringnya pakai Natrium benzoat atau kalau dalam kemasan bakso sering disebut benzoatsaja.

NATRIUM BENZOAT

Selain Benzoat adakah pengawet bakso yang alami?

Kita patut cermati beberapa informasi berikut ini.

apa itu Chitosan?

Chitosan adalah produk alami yang merupakan turunan dari polisakarida Chitin, Chitosanmempunyai nama kimia Poly D-glucosamine ( beta (1-4) 2-amino-2-deoxy-D-glucose).
Bentuk Chitosan padatan amorf berwarna putih dengan struktur kristal tetap dari bentuk awal chitin murni. (Ratna dan sugiyani)

CHITOSAN POWDER

Menurut Dr Linawati (yang meraih gelar PhD dibidang Biotechnology dari university of Queensland Australia), Chitosan ini sangat bagus dipakai sebagai pengawet untuk menggantikan formalin. 

 Apa bisa Chitosan diaplikasikan untukpengawet bakso?

Untuk bakso menurutnya, chitosan ini mampu membuat Bakso dalam kulkas bertahan 6 bulan tanpa berubah rasa dan tekturnya.
Kemudian ada penelitian lagi dari mahasiswa Teknik Kimia Undip semarang yaitu Ratna Adi Wardaniati dan Sugiyani Setyaningsih yang meneliti Chitosan sebagai pengawet bakso(bagi orang yang menekuni dunia perbaksoan sepertinya skripsi ini perlu di baca, klik aja.), memberikan kesimpulan :

• konsentrasi Chitosan dalam larutan asam asetat 1 % yang paling optimal digunakan untuk pengawet bakso adalah sebesar 1.5%.
• Chitosan dapat memperpanjang umur penyimpanan bakso hingga 3 hari pada suhu kamar.
• Perendaman bakso yang paling optimum adalah selama 60 menit dalam larutan Chitosan.
• Chitosan tidak menyebabkan perubahan citarasa bakso dan membuat bakso lebih kesat.

Nah bila para pengusaha bakso "kepepet,,,pet...pet...pet" tetap butuhpengawet bakso untuk melancarkan usahanya, tanpa menimbulkan efek yang berbahaya bagi konsumen bakso.

sepertinya Chitosan yang alami ini, bisa dipakai sebagai alternatif .


Karena pengerjaan chitosan yang berasal dari kulit udang dan rajungan hampir bisa dikerjakan oleh setiap orang, maka untuk lebih bagus dan aman, pilihlah chitosan yang dikerjakan memang dari ahlinya. 

Bengkel Bakso bekerjasama dengan peneliti-peneliti yang kompeten di bidangnya, bisa membantu anda untuk memperoleh Chitosan yang benar-benar aman, terstandarisasi, dengan dilengkapi sertifikat of analisis.

Itulah dunia penelitian oleh para ilmuwan kita,

kita patut bangga terhadap putra putri ibu pertiwi.

kita juga patut memberikan apresiasi dan mendorong kemajuan dunia ilmu pengetahuan kita, agar kita mampu bersaing dengan produk-produk bangsa asing.

ayo para ilmuwan negeri ini, teruslah berkarya......

Jadikan kita tuan rumah di negeri sendiri....

ditulis oleh: gunawan

bengkel bakso

mohon dikoreksi bila tulisan saya ada yang kurang benar, saya tunggu sharingnya...

terimakasih  

Abstrak

Kitosan merupakan biopolimer alami dengan kelimpahan terbesar kedua setelah selulosa, merupakan produk deasetilasi kitin baik melalui proses reaksi kimia maupun reaksi enzimatis. Senyawa ini dapat ditemukan pada cangkang udang, kepiting, mollusca, serangga, annelida serta beberapa dinding sel jamur dan alga. Hasil modifikasi kitosan menghasilkan sifat dan manfaat yang spesifik. Secara komersial telah menghasilkan inovasi diberbagai bidang seperti; industri  pangan, kosmetika, pertanian, farmasi, pengolahan limbah dan penjernihan air. Pesatnya minat dalam mengeksplorasi kitosan, semakin membuktikan  bahwa prospek kitosan begitu menjanjikan. Perolehannya sangat mudah karena menggunakan bahan baku limbah invertebrata laut, biaya rendah, terbiodegradasi dan ramah terhadap lingkungan.

Kata Kunci: Cangkang invertebrata laut, Kitosan, Modifikasi kitosan, Prospek

 Latarbelakang

Tulisan ini memaparkan manfaat kitosan, modifikasi dan prospeknya. Kelimpahannya terbesar kedua setelah selulosa, merupakan produk deasetilasi kitin baik melalui proses reaksi kimia maupun reaksi enzimatis. Kitosan dan Modifikasi nya telah dimanfaatkan secara komersial dalam industri  pangan, kosmetika, pertanian, farmasi, kesehatan, penanganan limbah dan penjernihan air.

Cangkang invertebrata laut, terutama Crustacea mengandung kitin sebagai hasil antara pembentuk kitosan [1,2,3] seperti tabel dibawah.

Sebahagian diperoleh dari dinding sel jamur dan alga. Di Indonesia limbah kitin yang belum dimanfaatkan sebesar 56.200 metrik ton/tahun [4]^. Menurut [5] hasil survei Badan Riset Kelautan dan Perikanan (BRKP) menunjukkan bahwa daerah Jabotabek tersedia sekitar 100 ton/bulan kulit udang kering setara satu ton kitin, dikonversikan ke dalam nilai mata uang, maka akan diperoleh devisa sebesar US$ 65 ribu/bulan atau US$ 780/tahun.

Pesatnya minat masyarakat dalam memanfaatkan kitosan di berbagai bidang, semakin membuktikan  bahwa kitosan memiliki prospek yang menjanjikan. Disamping perolehannya mudah karena menggunakan bahan baku limbah invertebrata laut, biaya rendah, terbiodegradasi dan ramah terhadap lingkungan.

Isolasi Kitosan.

Kitosan [poli-(2-amino-2-deoksi-β-(1-4)-D-glukopiranosa)] merupakan poli aminosakarida yang diperoleh dari penghilangan sebahagian gugus 2-asetil dari kitin [poli(2-asetamido-2-deoksi-β-(1-4)-D-glukopiranosa)], biopolimer linear dengan 2000-5000 unit monomer, saling terpaut melalui ikatan glikosidik β-(1-4). Kitosan (C₆H₁₁NO₄)n berbentuk padatan amorf berwarna putih kekuningan, bersifat polielektrolit. Umumnya larut dalam asam organik, pH sekitar 4–6,5, tidak larut pada pH yang lebih rendah atau lebih tinggi. Kelarutan dipengaruhi oleh bobot molekul dan derajat deasetilasi [6]. Variasi konsentrasi NaOH, lamanya waktu refluks dan besarnya suhu refluks pada proses preparasi kitin akan berpengaruh terhadap derajat deasetilasi (DD) kitosan. Kitosan dengan DD lebih dari 85%, dan berat molekul rendah dibutuhkan sebagai antibakteri, antifungi (penghambat partumbuhan kapang dan jamur pathogen, seperti Fusarium oxysporum, Rhizoetonin solani, Pythiumparoccandrum), antioksidan, anti tumor, immuneenhancing, pelapis (coating), penyerap air dan lemak. Sebagai membran dan pengemas dibutuhkan DD sekitar 70% dan berat molekul tinggi.[2,6]

Proses pembuatan kitin juga berpengaruh terhadap kualitas kitosan yang dihasilkan, apabila kitosan dibuat tanpa melalui langkah deproteinasi akan menghasilkan derajat deasetilasi rendah dan berat molekul yang tinggi dibandingkan melalui tahap deproteinasi [9,10].

 Pembentukan kitosan melibatkan proses deproteinasi (penghilangan fraksi protein), demineralisasi (penghilangan fraksi mineral) dilanjutkan proses deasetilasi (penghilangan gugus asetil). Deproteinasi sebaiknya dilakukan lebih dahulu jika protein yang terlarut akan dimanfaatkan lebih lanjut. Deproteinasi pada tahap awal dapat memaksimumkan hasil dan mutu protein serta mencegah kontaminasi protein pada proses demineralisasi. Proses deasetilasi menggunakan alkali dengan konsentrasinya lebih tinggi daripada  deproteinasi berfungsi memutuskan  ikatan hidrogen yang kuat antara aton nitrogen dengan gugus karboksil dalam struktur kristal kitin [11].

Tabel 2. Karaterisasi Kitosan sesuai Standar Internasional.

Parameter	Standar Internasional*
Ukuran partikel Kadar Air Kadar Abu Kadar Protein Derajad Deasetilasi Bau Warna larutan Viskositas	Butiran/bubuk <2mm <10% <2% - Minimal 70% Tidak berbau Jernih 200-799cps

*Bastaman,1989

Proses pembuatan kitosan dengan tahapan sebagai berikut [2,9,11,12]:

Limbah Cangkang

Tahap deproteinasi

Deproteinase (reflux menggunakan NaOH 3,5%,selama 1 jam, 90oC)

Dibersihkan,dicuci,dikeringkan

Diblender ( sampel halus), atau serpihan

Dibilas hingga  pH  netral, keringkan

 

Cangkang berupa serpihan/serbuk

Tahap demineralisasi:

Direfluks dengan HCl 1M, 90oC, 1jam jam90oC

Didinginkan, disaring, dibilas hingga pH netral

Dikeringkan

 

Kitin

Tahap Deasetilasi

Direfluks dengan NaOH 50%,     90 menit,140oC

Didinginkan, disaring, dibilas hingga pH netral,dikeringkan

 

 Mekanisme pembentukan kitosan hasil deasetilasi sbb:

Gambar 1. Mekanisme deasetilasi Kitin menjadi Kitosan

Derajat deasetilasi dapat ditentukan dengan beberapa metode, seperti spektoskopi FT-IR, analisis termal, difraksi sinar-X, SEM (scanning electron microscopy), spektroskopi NMR    (1H NMR, 13C NMR, dan 15 N NMR), HPLC (high performance liquid chromatography),   DSC (differential scanning calorimetry), dan TGA (thermogravimetric analysis), [13-18]. Derajat deasetilasi, berat molekul, dan sifat fisika serbuk, [19,20]. Dua sifat fisika dari kitosan yang penting yaitu derajat deasetilasi dan berat molekul.

Kitosan Termodifikasi.

Saat ini kitosan yang banyak diminati adalah kitosan larut air. Karboksimetil kitosan (KMK) adalah salah satu jenis kitosan larut air yang dibuat melalui modifikasi kitosan dengan proses eterifikasi, produk ini banyak digunakan pada industri farmasi/kesehatan dan kosmetika.

Gambar 2.Mekanisme pembentukan KMK

KMK merupakan turunan kitosan yang larut air yang membentuk membran dan film semipermiabel. Ada beberapa metode untuk KMK yakni  mensintesis N-karboksimetil kitosan dengan menambahkan asam glioksalat (C₂H₂O₃). [21,22] mensintesis N-karboksimetilkitosan larut air dengan menambahkan asam kloroasetat pada pH 8, 90^oC untuk mengadsorpsi Cu(II).

Beberapa jenis enzim dilaporkan dapat menghidrolisis kitosan menjadi oligomernya seperti lipase, selulase, lizosim, tannase dan papain, namun di antara jenis-jenis enzim tersebut kitosanase selama ini dikenal sebagai enzim yang paling efektif memecah kitosan.

Spesifikasi produk hasil hidrolisis kitosan secara enzimatis dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain jenis enzim yang digunakan, rasio enzim/substrat, konsentrasi substrat, derajat deasetilasi kitosan dan lama inkubasi. Karena enzim bersifat kemampuan sebagai antitumor. spesifik, maka enzim yang berbeda akan menghasilkan komposisi oligomer yang berbeda pula [7].

Modifikasi kitosan dapat dilakukan menggunakan teknik grafting, pengikatan silang, imprinting, hybridisasi maupun immobilisasi biomassa/enzim, teknik immobilisasi dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 3. Teknik Immobilisasi [27,28]

Nanoteknologi, menjadikan fungsi kitosan lebih efisien, efektif dan menambah daya saing.

Prospek kitosan

Kitosan dan turunan/ modifikasinya telah dikenal luas sebagai bahan pengawet alami, dapat dirombak secara biologis (biodegra dable), digunakan dalam berbagai keperluan. sebagai anti bakteri yang lebih kuat dari asam laktat. Antiparasitik, antasid, penghelat radikal bebas, pengemulsi, pengental, dan immobilisasi enzim/biomassa.

Sebagai  bahan pengawet produk pangan seperti tahu memiliki daya simpan 24 jam, bakso 36-48jam, mi basah 36 jam dan ikan asin 8 minggu.[23,24] daya simpan ayam 12 jam setelah pemotongan sedangkan tanpa kitosan hanya bertahan 6 jam [9].  Penambahan kitosan maka, tampak lebih segar daripada ikan tanpa kitosan, tidak dihinggapi lalat. Kitosan sebagai pelapis buah-buahan (edible coating), dapat memperpanjang umur buah-buahan karena menekan proses respirasi, transmisi dan pertumbuhan mikroba pembusuk, mengurangi penurunan berat dan kadar air sehingga buah-buahan tetap segar.  Tidak mengandung zat karsinogenik (penyebab kanker) sehingga makanan lebih aman dikonsumsi. Hidrolisat kitosan digunakan sebagai pengawet juice dan minuman ringan, menghambat pertumbuhan mikroba perusak daging (Pseudomonas fragi) perusak saus tomat (Cryptococcus albidus dan Basillus sp), perusak mayonise (Rhodotorula sp), [25].

Efektif menghambat penyebab penyakit tifus yang telah mengalami reisistensi terhadap antibiotik yang ada [26]. Dapat menyerap kolestrol dan lemak sehingga mengurangi resiko terkena penyakit jantung dan stroke. Dilaporkan bahwa massa 5 gr kitosan didalam 50 ml lemak berpengaruh terhadap prosentase penyerapan kolesterol sebesar 45,46%. Konsentrasi kitosan 4 ppm dapat menurunkan 99,88% kekeruhan dari kedua jenis air (air keruh simulasi dan air sungai).

Bioaktivitas produk hasil hidrolisis kitosan sangat penting terkait dengan aplikasi produk  sebagai bahan baku produk farmasi, misalnya sebagai food supplement. Glukosamin sebagai bentuk monomer dari kitosan  memiliki
Kitooligosakarida atau disebut juga oligomer kitosan merupakan produk hasil depolimerisasi kitosan yang terjadi melalui proses hidrolisis secara kimiawi atau secara enzimatis. Hidrolisis kitin/ kitosan secara kimiawi umumnya menyebabkan depolimerisasi yang sulit dikontrol dan terlalu banyak menghasilkan monomer serta menghasilkan oligosakarida dengan derajat polimerisasi (DP) yang rendah (DP berkisar antara 2 hingga 5) yang diakibatkan oleh rendahnya efisiensi dan pemotongan. Proses depolimerisasi secara enzimatis kemudian banyak mendapat perhatian, karena produk yang dihasilkan lebih seragam dan prosesnya lebih mudah dikontrol.
Manfaat oligomer kitosan di bidang kesehatan telah banyak dilaporkan, antara lain dapat menghambat pembentukan sel kanker. Dibanding kan dengan kitosan yang larut dalam asam, produk ini lebih mudah diserap tubuh karena bersifat larut dalam air. Dengan sifat biofungsionalnya, kitooligosakarida semakin populer dan kini telah tersedia di pasaran produk makanan suplemen yang berbahan dasar kitin/ kitosan oligomer, dengan klaim perbaikan sistem imun, pengontrol kolesterol, perbaikan fungsi hati dan penurunan tekanan darah yang diproduksi oleh beberapa industri farmasi di AS, ThailanddanKorea.

Kitosan oligomer memiliki nilai jauh lebih besar daripada kitosan (bentuk polimer) atau glukosamin (bentuk monomer).  kitooligosakarida memiliki harga $60.000/ton, sedangkan dalam bentuk polimer dan monomernya serseharga $10.000/ton.

Pada penanganan limbah cair: kitosan sebagai chelating agent yang dapat menyerap logam berat beracun seperti merkuri, timah, tembaga, dalam perairan dan untuk mengikat zat warna tekstil dalam air limbah.

Reduce: Dari segi lingkungan, penggunaan khitosan sebagai bahan pengawet kayu relatif aman karena sifatnya yang non toxic dan biodegradable. Sebab, selama ini bahan pengawet yang sering digunakan merupakan bahan kimia beracun yang kurang ramah lingkungan dan unbiodegradable. berarti kita mengurangi penggunaan bahan-bahan yang dapat merusak lingkungan.

Reuse: Pakan ternak yang dihasilkan dari limbah Kitosan dapat digunakan sebagai bahan makanan untuk ternak (bid. Peternakan).

Recycle;  Limbah cangkang invertebtarta laut diawali dengan proses pembuatan kitin, dan deasetilasi dengan alkali. Hasilya menjadi kitosan serbuk/bubuk. Kitin dan Kitosan dapat diterapkan di bidang industri maupun bidang kesehatan.

Industri Tekstil: Pada kerajinan batik, pasta kitosan dapat menggantikan ”malam” (wax) sebagai media pembatikan.

Bidang Fotografi: Penambahan tembaga kitosan dapat memperbaiki mutu film untuk meningkatkan fotosensitivitas.

Bidang Kedokteran/Kesehatan: Sebagai bahan mempercepat penyembuhan luka bakar, lebih baik dari yang terbuat dari tulang rawan. Juga sebagai bahan pembuatan garam-garam glukosamin yang bermanfaat dalam menyembuhkan influenza, radang usus dan sakit tulang.

 Industri Fungisida: Sebagai antimikrobia melawan jamur lebih kuat dari Kitin. Jika Kitosan ditambahkan pada tanah, maka akan menstimulir pertumbuhan mikrobia mikrobia yang dapat mengurai jamur. Konsentrasi 0,4% kitosan jika disemprotkan pada tanaman tomat dapat menghilangkan virus tobacco mozaik.

Industri Kosmetika: Telah dikembangkan produk lotion dan shampoo cair yang mengandung 0,5–6,0% garam kitosan. Shampoo ini mempunyai kelebihan dapat meningkatkan kekuatan dan berkilaunya rambut, karena adanya interaksi antara polimer dengan protein rambut.