Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
13 No.
2 Tahun 2025
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
PEMANFAATAN BELALANG SEBAGAI SUMBER KITIN MELALUI PROSES
EKSTRAKSI RAMAH LINGKUNGAN
Cindy Salsabilla Anjani1.
Hilman Imadul Umam2.
Teguh Pembudi1.
Azis Kemal Fauzie3.
Fajar Amelia Rachmawati Putri5 Prodi Teknik Kimia Fakultas Teknik.
Universitas Singaperbangsa Karawang.
Prodi Teknik Fisika Fakultas Teknik.
Universitas Singaperbangsa Karawang.
Prodi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik,Universitas Singaperbangsa Karawang.
Jl.
HS.
Ronggo Waluyo.
Puseurjaya.
Karawang.
Jawa Barat.
Telp/fax : .
641367 Prodi Analisis Kimia.
Politeknik Akademi Kimia Analisis Bogor.
Jl.
Pangeran Sogiri.
Tanah Baru.
Bogor.
Jawa Barat.
Telp/fax : .
860352 *Email: hilman.
imadul@ft.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengekstrak kitin dari belalang sawah menggunakan metode Deep Eutectic Solvent (DES).
Proses ekstraksi kitin melibatkan beberapa tahap, yaitu delipidasi, demineralisasi, dan deproteinasi.
Pada tahap demineralisasi dan deproteinasi dibandingkan dua metode ekstraksi, yaitu metode konvensional menggunakan asam dan basa kuat serta metode ramah lingkungan menggunakan Deep Eutectic Solvent (DES).
Metode konvensional menggunakan asam klorida (HC.
untuk demineralisasi dan natrium hidroksida (NaOH) untuk deproteinasi.
DES merupakan pelarut yang efektif dalam melarutkan protein tanpa merusak struktur kitin.
Keberhasilan ini dibuktikan dari pengujian kadar lemak dari 30.
91 menjadi 9.
01 dengan persentase DL sebesar 70.
Pada pengujian kadar abu dibuktikan % kadar abu pada belalang murni sebesar 4,87% dan menurun pada proses demineralisasi menjadi 1.
38% untuk tahap ekstraksi menggunakan DES dari 1.
25 pada proses ekstraksi menggunakan metode konvensional.
Hal ini menunujukan pada proses ekstraksi demineralisasi berhasil mengurangi kadar mineral.
Pada pengujian kadar protein belalang murni sebesar 53.
57% mengalami penurunan pada proses deproteinasi menggunakan DES menjadi 1.
11% dan pada proses metode konvensional menggunakan NaOH mengalami penurunan sebesar 1.
Hal ini membuktikan penurunan kadar protein di tahap deproteinasi.
Pada proses ekstraksi kitin juga dilakukan analisis spektrum infra merah (FTIR) pada sampel kitin hasil ekstraksi.
Kata kunci: belalang hijau, demineralisasi, deproteinasi.
DES.
ABSTRACT
This study aimed to extract chitin from rice grasshoppers using the Deep Eutectic Solvent (DES) The chitin extraction process involves several stages, namely delipidation, demineralization, and deproteination.
In the demineralization and deproteination stages, two extraction methods were compared, namely the conventional method using strong acids and bases and the environmentally friendly method using Deep Eutectic Solvent (DES).
The conventional method uses hydrochloric acid (HC.
for demineralization and sodium hydroxide (NaOH) for deproteination.
DES is an effective solvent in dissolving proteins without damaging the chitin structure.
This success was evidenced by test parameters of fat content from 30.
91 to 9.
01 with a DL percentage of 70.
In the ash content test, it was proven that the % ash content in pure grasshoppers was 4.
87% and decreased in the demineralization process to 1.
38% for the extraction stage using DES from 1.
25 in the extraction process using the conventional method, this shows that the demineralization extraction process was successful in reducing mineral levels.
In the protein content test, pure grasshoppers were 53.
decreased in the deproteination process using DES to 1.
11% and in the conventional method using NaOH, it decreased by 1.
65%, this proves a decrease in protein content in the deproteination stage.
the chitin extraction process, an infrared spectrum analysis (FTIR) was also carried out on the extracted chitin samples.
Keywords: Grasshoppers.
Demineralization.
Deproteination.
DES Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
13 No.
2 Tahun 2025
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
PENDAHULUAN
hasilnya dengan metode ekstraksi konvensional menggunakan asam dan basa kuat.
Kebaruan penelitian ini terletak pada penggunaan DES sebagai metode ekstraksi kitin dari belalang sawah serta perbandingannya dengan metode memberikan informasi ilmiah mengenai alternatif metode ekstraksi kitin yang lebih efisien dan ramah lingkungan.
Kitin adalah biopolimer alami kedua terbanyak setelah selulosa.
Senyawa ini merupakan komponen utama penyusun eksoskeleton berbagai hewan, seperti krustasea dan serangga ( Jantzen da Silva Lucas et al.
Kitin dan turunannya, kitosan, banyak dimanfaatkan dalam industri farmasi, makanan, dan kosmetik.
Sumber kitin utama saat ini adalah krustasea, namun pemanfaatannya memiliki beberapa kekurangan, antara lain fluktuasi pasokan bahan baku dan proses ekstraksi yang rumit dan berpotensi mencemari lingkungan (Machado et al.
, 2.
Serangga, terutama belalang, menjadi alternatif sumber kitin yang menjanjikan.
Keunggulan serangga sebagai sumber ki`tin antara lain: populasi besar dan mudah diperbarui, budidaya yang efisien dan berkelanjutan, serta limbah organik yang dapat Eksoskeleton mengandung kitin sebesar 15-25% dari total biomassa (Tahun et al.
, 2.
Metode konvensional ekstraksi kitin menggunakan asam kuat (HC.
dan basa kuat (NaOH) untuk menghilangkan protein, mineral, dan pigmen.
Metode ini memiliki kelemahan, yaitu proses yang lama, penggunaan asam dan basa kuat dalam jumlah besar yang berdampak negatif pada lingkungan dan keselamatan kerja (Alqarni et al.
, 2.
Alternatif metode ekstraksi kitin yang lebih ramah lingkungan adalah dengan menggunakan Deep Eutectic Solvents (DES).
DES terbuat dari senyawa organik murah dan mudah didapat, seperti kolin klorida dan urea.
DES memiliki keunggulan: viskositas tinggi, tekanan uap rendah, kemampuan melarutkan senyawa organik dan anorganik, toksisitas rendah, hemat biaya, preparasi mudah, biodegradabilitas, dan dapat didaur ulang (Psarianos et al.
, 2.
Penelitian sebelumnya telah berhasil menggunakan DES Choline Chloride : Urea pada suhu 50AC dan 80AC dengan hasil yield kitin masing-masing sebesar 26.
02 A 0.
65% dan 82 A 0.
56% (Nurzanah & Dewi, 2.
Penelitian mengekstrak kitin dari belalang sawah menggunakan metode DES sebagai alternatif ramah lingkungan, serta membandingkan METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Pelaksanaan penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bersama UNSIKA selama empat bulan, dari minggu pertama Maret hingga minggu ketiga November 2024.
Bahan dan Alat Bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain belalang sawah, aquades, etanol 96%, air deionisasi, n-hexane.
Choline Chloride 98%.
Citric Acid Monohydrate 98%, kertas saring.
Hydrocloric Acid.
H2SO4.
Urea, tablet Kjeldahl.
Alat-alat timbangan, oven, grinder, sieve .
, gelas beker, spatula laboratorium, gelas ukur, erlenmeyer, alumunium foil, cawan petri, kertas saring, batang pengaduk, corong kaca, termometer, desikator, set alat distilasi, dan Desain Penelitian dan Analisa Data Desain penelitian ini menggunakan pendekatan eksperimental dengan dua metode ekstraksi, yaitu metode konvensional dan metode ramah lingkungan .
reen proces.
menggunakan Deep Eutectic Solvent (DES) dari campuran kolin klorida dan urea.
Penelitian delipidasi, demineralisasi, dan deproteinasi terhadap serangga Oxya chinensis .
elalang hija.
, dengan masing-masing metode menurunkan kadar lemak, kadar abu .
, dan kadar protein.
Analisis data dilakukan melalui pengujian kadar lemak, kadar abu, kadar protein, serta karakterisasi spektrum FTIR untuk mengetahui struktur molekul dan derajat asetilasi kitin.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa metode DES lebih efektif dan ramah lingkungan dalam mempertahankan Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
13 No.
2 Tahun 2025
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
kemurnian serta struktur kitin yang dihasilkan dibandingkan metode konvensional.
Prosedur penelitian pada kegiatan penelitian ini dilakukan menggunakan dua metode ekstraksi yaitu metode konvensional dan green process sehingga bisa diketahui efektifitas dari kedua metode tersebut.
Prosedur penelitian secara detail di Gambar 1.
Gambar 2.
Proses Delipidasi dengan Methodev Sokletasi (Cyndido et al.
, 2.
Proses demineralisasi adalah salah satu proses ekstraksi kitin yang bertujuan untuk menghilangkan kadar mineral.
Pada proses ini, menggunakan 2 metode yaitu.
Demineralisasi konvensional menggunakan HCl 1M sebagai pelarut dengan rasio .
/l 1:.
dan diekstraksi selam 3 jam pada suhu ruang.
Setelah ekstraksi selesai, kemudian larutan diencerkan dengan aquades sebelum melakukan penyaringan.
Setelah itu, raw material disaring menggunakan kertas saring agar ekstrak dan raffinatnya terpisah.
Pencucian ini dilakukan menggunakan aquadest sampai ekstrak yang keluar memiliki pH netral.
Setelah pH netral, kemudian rafinat yang mengendap dalam kertas saring dikeringkan dengan suhu 60 oC selama satu malam (Cyndido et al.
, 2.
Sampel yang sudah kering kemudian dipindahkan ke dalam plastik ziplock dan ditimbang berat massanya, setelah itu dimasukan ke dalam desikator.
Kemudian hasil demineralisasi diuji kandungannya berupa uji kadar abu, mineral, protein, dan juga lemak.
Sampel yang telah kering Kemudian, sampel dipindahkan ke plastik ziplock dan ditimbang kembali untuk mendapatkan berat tanpa kertas saring.
Setelah itu, sampel disimpan dalam Selanjutnya, sampel akan diuji proksimat untuk menentukan kadar abu, protein, lemak, dan dianalisis menggunakan FTIR (Krumme & Mendez, 2.
Gambar 1.
Skema Ekstraksi Kitin dari Belalang Hijau (Oxya Chinesi.
Preparasi serangga, oven sampel pada suhu 105oC selama 1 jam.
Sampel kering hasil menggunakan grinder sampai menjadi serbuk.
Saring serbuk sampel menggunakan sieve shaker sampai ukuran partikel 100, 60, dan 30 Tahapan proses ekstraksi kitin proses delipidasi bertujuan untuk menghilangkan kadar lemak yang terkandung pada serangga Belalang.
Sokletasi adalah suatu metode atau proses pemisahan suatu komponen yang terdapat dalam zat padat dengan cara menggunakan pelarut tertentu, sehingga semua komponen yang diinginkan akan terisolasi (Gambar .
Pengambilan suatu senyawa organik dari suatu bahan alam padat disebut ekstraksi (Ben Aoun et al.
, 2.
Kadar menggunakan persamaan (Yuan et al.
, 2.
% yaycayccycayc ycoyceycoycayco .
cayceycycayc ycoyceycycnycuyc.
yaAyceycycayc yciyceycoycayc yccyceycuyciycaycu ycoyceycoycayco = 100% y yaAyceycycayc ycIycaycoycyycoyce yayceycycnycuyci Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
13 No.
2 Tahun 2025
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
Demineralisasi dengan metode green process menggunakan organic acid yaitu Citric Acid Anhydrous sebanyak 210,14 g/mol yang kemudian dilarutkan dengan aquades sebanyak 500 ml.
Proses ekstraksi dilakukan selama 3 jam dengan suhu ruang.
Setelah selesai, larutan tersebut akan dicuci dan disaring menggunakan aquades sampai pH ekstrak yang keluar memiliki pH netral.
Setelah pH netral, kemudian rafinat yang mengendap dalam kertas saring dikeringkan dengan suhu 60oC selama satu malam.
Sampel yang telah kering ditimbang bersama kertas saring.
Kemudian, sampel dipindahkan ke plastik ziplock dan ditimbang kembali untuk mendapatkan berat tanpa kertas saring.
Setelah itu, sampel disimpan dalam desikator.
Selanjutnya, sampel akan diuji proksimat untuk menentukan kadar abu, protein, lemak, dan dianalisis menggunakan FTIR (Lindner et , 2.
Proses ekstraksi deproteinasi merupakan proses terakhir dalam esktraksi kitin.
Proses ini dilakukan menggunakan dua metode yaitu:
Deproteinasi dengan metode konvensional dilakukan dengan 2,56 molar NaOH, sampel yang telah didemineralisasi akan dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan ditambahkan 2,56 molar NaOH kemudian di reflux selama 45 menit dengan suhu 80AC dan dikeringkan dalam oven dengan suhu 105AC selama 3 jam sampai kering untuk menghasilkan serbuk kitin (Ge et al.
Deproteinasi dengan metode green process menggunakan Deep Eutectic Solvents dengan rasio molar 1:2, di mana sampel yang telah di demineralisasi akan dimasukkan ke dalam erlenmeyer dengan rasio solid/liquid 1/20 .
ampel/DES) kemudian di stirring pada suhu 80AC selama 45 menit (Yuan et al.
, 2.
Ekstrak yang diperoleh didinginkan turun ke suhu kamar dan disentrifugasi .
selama 45 menit dan endapan menggunakan kertas saring.
Setelah proses ekstraksi sampel dicuci dengan air distilasi panas sampai pH netral.
Sampel hasil pencucian dioven pada suhu 105oC selama 3 jam sampai kering untuk menghasilkan serbuk kitin (Alqarni et al.
, 2.
Kandungan protein ditentukan menggunakan persamaan:
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil analisis kandungan bubuk Belalang disajikan pada Tabel 1.
Tabel ini menyajikan data kuantitatif mengenai persentase kadar air, kadar abu, dan kadar protein yang terkandung dalam sampel bubuk belalang.
Untuk memvalidasi hasil analisis yang diperoleh, dilakukan perbandingan dengan penelitian sebelumnya yang relevan.
Tabel 1.
Kandungan pada Belalang Hijau Kandungan (%) Kadar Air KadarAbu Protein Bubuk Belalang Oladapo et saat ini .
Hasil penelitian Oladapo et al.
membandingkan kandungan nutrisi belalang Perbandingan menunjukkan ada atau tidaknya perbedaan signifikan serta efektivitas metode ekstraksi dan pengolahan dalam penelitian ini.
Delipidasi Persentase kadar lemak sebelum dan sesudah proses delipidasi dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2.
Persentase Kadar Lemak pada Proses Delipidasi Analisis Sebelum %Kadar lemak 30,91% Setelah %DL 9,01% 70.
Pada tahap awal penelitian, sebelum dilakukan proses ekstraksi, belalang dalam keadaan mentah memiliki kadar abu yang relatif Hal ini mengindikasikan adanya kandungan mineral yang cukup signifikan dalam tubuh belalang.
Mineral-mineral ini berperan penting dalam berbagai fungsi fisiologis serangga, seperti pembentukan Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
13 No.
2 Tahun 2025
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
eksoskeleton dan metabolisme (Anggraeni et , 2.
Proses sokletasi dan delipidasi yang bertujuan untuk menghilangkan komponen lipid .
dari sampel belalang tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap kadar abu.
Hal ini karena lipid tidak menyumbang terhadap pembentukan abu ketika sampel dibakar dalam proses penentuan kadar Dengan demikian, kadar abu pada kedua tahap ini cenderung stabil dibandingkan dengan tahap awal (Hu et al.
, 2.
proses ekstraksi, kita dapat menghasilkan kitin dengan kemurnian tinggi yang memiliki potensi aplikasi yang luas dalam berbagai industri (Vallejo-Domynguez et al.
, 2.
Demineralisasi Tahap demineralisasi merupakan langkah krusial dalam proses ekstraksi kitin.
Penggunaan asam encer pada tahap ini bertujuan untuk melarutkan mineral-mineral anorganik yang terikat pada kitin (Pane et al.
Akibatnya, kadar abu mengalami penurunan yang sangat signifikan.
Penurunan kadar abu ini menunjukkan keberhasilan proses Efisiensi demineralisasi sangat berpengaruh terhadap kualitas kitin yang dihasilkan (Mahendra et al.
Jika proses demineralisasi tidak dilakukan secara optimal, maka masih akan terdapat sisa-sisa mineral yang tertinggal pada Hal ini dapat mempengaruhi sifat fisik dan kimia kitin, seperti kelarutan dan daya serap, serta mengurangi kemurniannya.
Selain itu, kadar abu juga tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap proses deproteinasi, menghilangkan protein pada kitin.
Hal ini dikarenakan protein tidak menyumbang terhadap pembentukan abu (Zhou et al.
, 2.
Oleh karena itu, kadar abu cenderung stabil setelah proses deproteinasi.
Kadar abu dapat dijadikan sebagai indikator kemurnian kitin.
Semakin rendah kadar abu, maka semakin tinggi kemurnian kitin yang dihasilkan (ReyesHerrera et al.
, 2.
Hal ini karena kadar abu yang rendah menunjukkan bahwa sebagian besar mineral telah berhasil dihilangkan dari sampel.
Proses ekstraksi kitin dari belalang melibatkan beberapa tahap yang bertujuan untuk menghilangkan komponen-komponen yang tidak diinginkan, seperti lipid, mineral, dan Perubahan kadar abu pada setiap tahap mencerminkan keberhasilan proses pemurnian kitin (Hu et al.
, 2.
Dengan mengoptimalkan Gambar 3.
Hasil FTIR Perbandingan Sample pada Tahapan Demineralisasi Gambar 3 menunjukkan spektrum FTIR belalang hijau dengan gugus C=O terdapat pada .
ster/lipi.
Kehadiran mengindikasikan adanya komponen lipid dalam sampel belalang.
C-O-C merupakan gugus khas untuk karbohidrat (Reyes-Herrera et al.
, 2.
Ini menunjukkan bahwa komponen utama dari belalang adalah karbohidrat dan titik ini terdapat pada bilangan gelombang 1069-1003 cm-1 .
Gugus OH ditunjukkan pada bilangan gelombang 3460Ae3432 cmAA, yang terkait dengan mineral, sedangkan gugus CN muncul pada bilangan gelombang 1369Ae1296 cmAA, yang berhubungan dengan protein atau ikatan peptida.
Pada Gambar 3 menunjukan keberhasilan demineralisasi dengan hilangnya peak gugus OH dan NH dimana gugus tersebut mengidentifikasi pita tumpang tindih pada bilangan gelombang 3432-3267 cmAA yang Proses demineralisasi menggunakan DES dan HCl telah berhasil menghilangkan mineral dari sampel belalang, yang ditunjukkan oleh penurunan signifikan intensitas puncak pada daerah 3432Ae3267 cmAA.
Hal ini menunjukkan bahwa kandungan air dan gugus amino dalam sampel telah berkurang.
Selain itu, terjadi sedikit pergeseran pada beberapa puncak, yang menunjukkan adanya perubahan kecil pada struktur molekul akibat proses demineralisasi.
Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
13 No.
2 Tahun 2025
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
Hal ini ditunjukkan oleh penurunan yang signifikan pada intensitas puncak gugus OH dan NH.
Namun, secara keseluruhan, struktur dasar kitin masih terjaga setelah proses.
deproteinasi dengan DES, dan sampel yang di deproteinasi dengan NaOH menunjukkan perbedaan yang signifikan pada intensitas puncak di sekitar bilangan gelombang 1296 cmAA (Zhao et al.
, 2.
Deproteinasi Persentase kadar protein sebelum dan sesudah proses deproteinasi dapat dilihat pada Tabel 3 Tabel 3.
Persentase Kadar Protein (Deproteinas.
Analisis Ekstraksi Sebelum Setelah %DP %Kadar DES Protein NaOH Penelitian ekstraksi kitin dari belalang ini fokus pada perubahan kadar protein di setiap tahap proses untuk memahami efektivitas pemurnian kitin (Zheng et al.
, 2.
Hasil penelitian menunjukkan fluktuasi kadar protein yang menarik, terutama pada tahap sokletasi Belalang mengandung kadar protein awal yang tinggi, yaitu 53,57%.
Setelah proses sokletasi, kadar protein menurun menjadi 29,4%.
Penurunan ini mengindikasikan adanya protein yang terikat dengan lipid atau terdenaturasi oleh pelarut organik sehingga ikut terhilang bersama lipid (Mahboub et al.
, 2.
Tahap demineralisasi menggunakan asam encer bertujuan untuk melarutkan mineral Namun, kondisi asam yang kuat dapat menyebabkan denaturasi dan hidrolisis protein, sehingga kadar protein menurun (Lawal et al.
, 2.
Tahap menghilangkan protein yang terikat pada kitin.
NaOH dan DES merupakan senyawa yang efektif dalam memutus ikatan amida yang menghubungkan protein dengan kitin.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kedua metode ini berhasil menurunkan kadar protein hingga 29,4% (Lu et al.
, 2.
NaOH dan DES sama-sama efektif dalam menrunkan kadar protein, namun DES memiliki beberapa keunggulan, seperti toksisitas yang lebih rendah, ramah lingkungan, dan berpotensi melarutkan senyawa lain selain protein (Dong et al.
, 2.
Perbandingan spektrum FTIR antara sampel kitin komersil, sampel yang di Gambar 4.
Hasil FTIR Perbandingan Sampel pada Tahapan Deproteinasi Puncak pada bilangan gelombang ini umumnya dikaitkan dengan vibrasi lentur gugus CN dalam protein atau ikatan peptida.
Pada sampel yang telah mengalami deproteinasi, intensitas puncak pada bilangan gelombang 1296 cmAA menunjukkan penurunan signifikan, yang mengindikasikan keberhasilan proses deproteinasi dalam menghilangkan sebagian besar protein yang terikat pada kitin (Chakravarty & Edwards, 2.
Penurunan intensitas ini menjadi bukti kuat bahwa sampel yang dihasilkan merupakan kitin Berdasarkan analisis spektrum FTIR, proses deproteinasi pada sampel kitin komersil telah berhasil dilakukan, dengan spektrum yang menunjukkan karakteristik khas kitin, termasuk puncak-puncak yang sesuai dengan gugus fungsi kitin (Sun et al.
, 2.
Selain itu, penurunan intensitas puncak pada bilangan gelombang 1540 cmAA juga mendukung bahwa sebagian besar protein telah berhasil dihilangkan (Kore et al.
, 2.
Puncak-puncak spektrum pada wilayah 1500-500 cm-1 merupakan karakteristik unik dari setiap senyawa dan dapat digunakan untuk identifikasi (Salihu et al.
, 2.
Pada spektrum kitin, puncak-puncak ini menunjukkan keberadaan gugus fungsi spesifik seperti C-N.
C-O, dan C-O-C yang merupakan bagian integral dari struktur kitin (Zhang et al.
, 2.
Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
13 No.
2 Tahun 2025
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
Tabel 3.
Pita FT-IR .
Kitin yang diekstrak dari Belalang Hijau
DAFTAR PUSTAKA