Pemanfaatan Limbah Cangkang Udang sebagai Fortifikan Kalsium dan Analisis Pengaruhnya terhadap Sifat Gizi dan Sensoris Kerupuk

Abstrak

Industri pengolahan udang menghasilkan produk samping berupa limbah cangkang dalam volume besar yang berpotensi menimbulkan masalah lingkungan. Di sisi lain, limbah tersebut merupakan sumber biomaterial kaya kalsium dan kitin yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan pangan fungsional. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis potensi pemanfaatan limbah cangkang udang sebagai bahan fortifikasi untuk meningkatkan nilai gizi kerupuk, serta mengevaluasi pengaruhnya terhadap kandungan gizi dan sifat sensoris produk. Hasil analisis menunjukkan bahwa penambahan tepung cangkang udang pada konsentrasi 30%, 35%, dan 40% memberikan pengaruh yang sangat nyata (p<0,05) terhadap peningkatan kandungan kalsium dan kadar abu kerupuk dibandingkan dengan perlakuan kontrol. Konsentrasi penambahan tertinggi (40%) menghasilkan kandungan kalsium paling tinggi. Dari aspek sensoris, fortifikasi memberikan pengaruh signifikan terhadap perubahan warna menjadi lebih gelap, aroma yang lebih khas udang, dan tekstur yang lebih keras. Meskipun demikian, produk kerupuk yang difortifikasi dengan konsentrasi hingga 35% menunjukkan tingkat penerimaan yang baik oleh panelis. Disimpulkan bahwa limbah cangkang udang memiliki potensi yang sangat besar untuk dikembangkan sebagai fortifikan alami pada produk kerupuk, yang tidak hanya meningkatkan profil gizinya tetapi juga menawarkan solusi pengelolaan limbah industri yang berkelanjutan.

Kata Kunci: Fortifikasi, Limbah Udang, Kalsium, Kerupuk, Sifat Sensoris, Ekonomi Sirkular.

Pendahuluan

Industri akuakultur, khususnya pengolahan udang, merupakan pilar penting dalam ketahanan pangan dan ekonomi global. Namun, seiring dengan meningkatnya volume produksi, timbul pula tantangan signifikan terkait pengelolaan produk samping atau limbah. Diperkirakan 45-60% dari total biomassa udang terdiri dari kepala dan cangkang, yang dalam skala industri menghasilkan jutaan ton limbah setiap tahunnya. Penanganan limbah ini secara konvensional, seperti penimbunan di darat atau pembuangan ke laut, seringkali tidak memadai dan berpotensi menimbulkan dampak negatif terhadap ekosistem, termasuk eutrofikasi perairan dan emisi gas rumah kaca (Zulkarnain et al., 2024). Kondisi ini mendorong pergeseran paradigma dari model ekonomi linear (ambil-pakai-buang) menuju model ekonomi sirkular, di mana limbah dipandang sebagai sumber daya sekunder yang dapat divalorisasi.

Penelitian ilmiah modern secara konsisten mengidentifikasi limbah cangkang udang sebagai sumber biomaterial yang sangat kaya akan komponen fungsional. Secara biokimia, cangkang udang tersusun atas matriks kompleks yang terdiri dari kitin (15-40%), protein (20-40%), dan mineral, terutama kalsium karbonat (20-50%), serta sejumlah kecil pigmen astaksantin yang merupakan antioksidan kuat (Abuzar et al., 2023). Kandungan kitin, suatu polisakarida struktural, dapat diekstraksi dan diolah melalui proses deasetilasi untuk menghasilkan kitosan, biopolimer serbaguna dengan sifat antimikroba, antioksidan, dan hipokolesterolemik yang telah banyak diaplikasikan di industri farmasi dan pangan (Hosney et al., 2022). Di sisi lain, tingginya kandungan kalsium karbonat menjadikan cangkang udang sebagai sumber kalsium alami yang ekonomis dan berpotensi menggantikan sumber kalsium sintetis dalam fortifikasi pangan.

Fortifikasi pangan itu sendiri merupakan intervensi kesehatan masyarakat yang terbukti efektif untuk mengatasi defisiensi zat gizi mikro. Pemilihan vehicle atau medium pembawa zat gizi menjadi faktor krusial dalam keberhasilan program fortifikasi. Kerupuk, sebagai produk makanan ringan yang populer, terjangkau, dan dikonsumsi secara luas oleh berbagai lapisan masyarakat di Indonesia, memiliki potensi besar sebagai medium fortifikasi yang efektif. Namun, tantangan teknis utama dalam pengayaan produk pangan adalah potensi perubahan atribut organoleptik. Penambahan bahan baru, terutama yang berasal dari sumber non-konvensional seperti cangkang udang, berisiko mengubah warna, aroma, rasa, dan tekstur produk akhir, yang pada akhirnya dapat memengaruhi tingkat penerimaan konsumen. Oleh karena itu, penelitian ini dirancang untuk menganalisis secara komprehensif pengaruh fortifikasi tepung cangkang udang terhadap profil gizi dan evaluasi sensoris produk kerupuk, guna menemukan formulasi optimal yang menyeimbangkan antara peningkatan gizi dan akseptabilitas.

Hasil dan Pembahasan

Hasil analisis laboratorium menunjukkan bahwa perlakuan fortifikasi dengan tepung cangkang udang memberikan pengaruh yang sangat nyata (p<0,05) terhadap parameter gizi yang diuji, khususnya kadar abu, protein, dan kalsium. Peningkatan kadar abu, yang merupakan indikator total kandungan mineral, terjadi secara linear dengan penambahan konsentrasi fortifikan, meningkat dari 1.8% pada perlakuan kontrol menjadi 15.2% pada penambahan 40%. Peningkatan drastis ini mengonfirmasi bahwa cangkang udang merupakan matriks yang padat mineral, sesuai dengan laporan Abuzar et al. (2023). Dampak paling signifikan dan menjadi fokus utama penelitian ini teramati pada kandungan kalsium. Kandungan kalsium meningkat secara eksponensial dari 45.2 mg/100g pada kerupuk kontrol menjadi 3105.1 mg/100g pada perlakuan penambahan 40%. Peningkatan lebih dari 60 kali lipat ini menegaskan potensi luar biasa cangkang udang sebagai fortifikan kalsium alami yang sangat potent. Selain itu, terjadi pula peningkatan kadar protein yang signifikan secara statistik, dari 1.2% menjadi 2.9%. Peningkatan ini diatribusikan pada sisa-sisa protein struktural yang terikat erat dalam matriks kitin pada cangkang, yang tidak sepenuhnya hilang selama proses pengolahan (Khan et al., 2013).

Dari aspek sensoris, hasil uji hedonik yang melibatkan panelis konsumen menunjukkan bahwa fortifikasi berpengaruh signifikan terhadap semua atribut organoleptik yang diuji. Tingkat kesukaan panelis terhadap warna menurun secara signifikan seiring dengan meningkatnya konsentrasi penambahan tepung cangkang udang. Warna kerupuk yang semula putih kekuningan berubah menjadi lebih gelap kecoklatan. Fenomena ini diduga merupakan hasil kombinasi dari reaksi Maillard---reaksi pencoklatan non-enzimatis antara gugus amino dari protein dan gula pereduksi selama proses penggorengan---dan keberadaan sisa pigmen astaksantin alami dari cangkang (Fadhilah & Flora, 2025). Aroma khas udang yang gurih menjadi lebih dominan pada konsentrasi yang lebih tinggi, yang pada level 40% dinilai terlalu tajam (overpowering) oleh sebagian panelis. Dari segi rasa, rasa gurih yang diharapkan masih dapat diterima dengan baik hingga konsentrasi 35%, namun pada konsentrasi tertinggi (40%), terdeteksi adanya sensasi rasa sedikit 'berpasir' atau chalky, yang kemungkinan disebabkan oleh ukuran partikel tepung cangkang yang kurang halus dan sifat mineral yang tidak larut. Tekstur kerupuk juga teramati menjadi lebih keras dan padat. Hal ini dapat dijelaskan karena partikel cangkang yang tidak larut mengganggu pembentukan matriks pati yang homogen selama proses pemasakan adonan, sehingga menghasilkan struktur akhir yang lebih rigid. Meskipun terjadi perubahan pada semua atribut, secara keseluruhan, perlakuan dengan penambahan 35% tepung cangkang udang menunjukkan titik keseimbangan terbaik, di mana peningkatan nilai gizi yang masif dapat dicapai dengan tingkat penerimaan sensoris yang masih berada dalam kategori "disukai" (skor rata-rata >3.5 dari skala 5).

Kesimpulan