Produksi dan karakterisasi membran berbahan dasar khitosan dari limbah kulit udang

Abstract

Salah satu alternatif pemanfaatan limbah kulit udang adalah sebagai sumber khitosan. Khitosan dapat diolah dari kulit udang melalui tiga tahap proses yaitu demineralisasi, deproteinasi dan deasetilasi. Khitosan merupakan produk deasetilasi khitin, dengan polimer rantai panjang glukosamin (2-amino-2-deoksiglukosa). Khitosan tidak larut dalam air, namun larut dalam asam organik. Sifat khitosan adalah mudah mengalami degradasi secara biologis, tidak beracun, kationik kuat, flokulan dan koagulan yang baik dan mudah membentuk film atau membran. Membran merupakan lapisan semipermeabel tipis yang dapat digunakan untuk memisahkan dua komponen dengan cara menahan dan melewatkan komponen tertentu melalui pori-pori. Kinerja suatu membran dipengaruhi oleh dua faktor sederhana yaitu fluks dan selektivitas/rejeksi. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari proses pembuatan membran dari khitosan dan karakterisasi membran khitosan. Proses pembuatan khitosan dari limbah kulit udang dilakukan pada penelitian pendahuluan. Parameter yang diamati untuk limbah kulit udang adalah kadar air (12%), kadar abu (29%) dan kadar protein (32%), sedangkan parameter khitosan adalah kadar air (5%), kadar abu (0,72 %), viskositas (1.400 cp) dan rendemen (15%). Proses pembuatan membran dari khitosan dilakukan pada penelitian utama. Parameter yang diamati adalah fluks, rejeksi, dan resistensi dengan medium air, larutan albumin, larutan larutan glukosa. pati dan Proses pembuatan membran khitosan pada penelitian utama menggunakan dua faktor yaitu jenis pelarut dan konsentrasi khitosan. Jenis pelarut menggunakan tiga taraf yaitu asam sitrat, asam asetat, dan asam formiat. Konsentrasi khitosan menggunakan empat taraf yaitu 3, 5, 7 dan 9%. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap faktorial dengan dua kali ulangan. Hasil karakterisasi membran khitosan menunjukkan bahwa membran khitosan 7% dengan jenis pelarut asam formiat memperoleh nilai fluks air tertinggi sebesar 285 l/m²jam, fluks albumin tertinggi sebesar 252 l/m²jam, fluks pati tertinggi sebesar 144 l/m jam dan fluks glukosa tetinggi sebesar 222 1/m-jam pada tekanan satu atm dan laju alir 0,074 m/s. Nilai rejeksi membran bervariasi, rejeksi tertinggi sebesar 27% diperoleh membran dari khitosan 3% dengan pelarut asam asetat terhadap umpan larutan albumin, sedangkan rejeksi terendah sebesar 2% diperoleh membran dari khitosan 5% dengan pelarut asam sitrat terhadap umpan larutan glukosa. Nilai resistensi membran tertinggi diperoleh membran dari khitosan 9% -1 dengan pelarut asam asetat sebesar 7E+08 m terhadap umpan larutan pati, sedangkan resistensi terendah diperoleh membran dari khitosan 9% dengan -1 pelarut asam formiat sebesar 1E+07 m terhadap umpan larutan albumin.