PENGARUH LAMA PERENDAMAN DAN KONSENTRASI ASAM KLORIDA TERHADAP KUALITAS GELATIN DARI TULANG IKAN ANGGOLI (Pristipomoides multidens)
JURNAL SKRIPSI
Oleh : RIZKY WIDYA PUTRI NIM 0811030141-103
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2013
PENGARUH LAMA PERENDAMAN DAN KONSENTRASI ASAM KLORIDA TERHADAP KUALITAS GELATIN DARI TULANG IKAN ANGGOLI (Pristipomoides multidens) INFLUENCE SOAKING TIME AND CONCENTRATION OF HYDROCHLORIC ACID ON THE QUALITY GELATINE FROM ANGGOLI BONES (Pristipomoides multidens) Rizky Widya Putri1); Sri Kumalanngsih2); Nur Lailatul Rahmah2) 1) Alumni Jurusan Teknologi Industri Pertanian – FTP – UB 2) Pengajar Jurusan Teknologi Industri Pertanian – FTP – UB Jl. Veteran – Malang Email:
[email protected]
Abstrak Gelatin diartikan sebagai protein yang diperoleh dari hidrolisis parsial kolagen dari kulit, jaringan ikat putih dan tulang hewan. Terdapat dua metode produksi gelatin, yaitu cara asam dan basa. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh perlakuan terbaik dengan lama perendaman dan konsentrasi asam klorida (HCl) untuk menghasilkan produk gelatin. Dua faktor yang digunakan lama perendaman (24, 36 dan 48 jam) sebagai faktor pertama dan konsentrasi asm klorida (2%, 3% dan 4%) sebagai factor kedua, tiap perlakuan diulang sebanyak tiga kali. Perlakuan terbaik diperoleh gelatin dengan lama perendaman 24 jam dan konsentrasi asam klorida 2% perendaman 24 jam dan konsentrasi larutan asam klorida 2% yang menghasilkan rendemen 15,20%; viskositas 4,253 cPs; pH 4,883; kekuatan gel 170,06 grBloom; dan kadar air 3,13%. Hasil perlakuan terbaik ini telah memenuhi standar SNI dan Fish Gelatin. Kata kunci: asam klorida, gelatin, lama perendaman, rendemen. Abstract Gelatine is a protein obtained by the partial hydrolysis collagen of husk, white connective tissue and animal bone. There are two methods to produce gelatine, by using acids and alkaline. This research aimed at founding get the best treatment is soaking time and concentration of hydrochloric acid (HCl) for the product of gelatine. Two factor namely the soaking time (24, 36 and 48 hours) as the first factor and concentration of hydrochloric acid (HCl) (2 %, 3% and 4%) as second factor, the treatment were repeated three times. The best treatment is gelatin with soaking time 24 hours as first factor and concentration of hydrochloric acid (HCl) 2 % as second factor get yielding 15,20%; viscosity 4,253 cPs; pH 4,883; gel strength 170,06 g Bloom and water content 3,13%. Result from the best treatment have fulfilled standard of SNI and Fish Gelatine. Keywords: chloride acid, gelatin, soaking time, yield.
PENDAHULUAN Ikan anggoli (Pristipomoides multidens) merupakan salah satu jenis ikan kakap laut dalam dari subfamili Etelinae yang hidup pada iklim tropis 32o – 36o C. (Ovenden et al., 2002). Potensi yang cukup tinggi pada ikan anggoli khususnya di daerah sekitar Pulau Jawa membuat banyak perusahaan memanfaatkan ikan anggoli menjadi produk yang bernilai ekonomis. Pada industri pengolahan ikan selalu terdapat sisa olahan yang berupa tulang, kulit, sisik dan jeroan, sisa olahan tersebut belum dimanfaatkan secara optimal. Tulang merupakan salah satu bahan pembuatan gelatin yang tersusun atas beberapa komponen diantaranya polimer yang berbentuk kolagen. Gelatin merupakan derivat dari serat kolagen yang terdapat pada bagian kulit, tulang dan tulang rawan. Susunan asam aminonya hampir mirip dengan kolagen, terdiri dari glisin sebagai asam amino utama dan merupakan 2/3 dari seluruh asam amino yang menyusunnya, 1/3 asam amino sisanya diisi oleh prolin dan hidroksipolin (Chaplin, 2005). Terdapat dua metode produksi gelatin, yaitu cara asam dan basa. Proses perendaman tulang ikan bertujuan untuk mengkonversi kolagen menjadi bentuk yang sesuai untuk ekstraksi, yaitu dengan adanya interaksi ion H+ dari larutan asam dengan kolagen (Martianingsih, 2010). BAHAN DAN METODE Pelaksanaan Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bioindustri Teknologi Industri Pertanian Fakultas
Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya. Penelitian dilaksanakan pada bulan Oktober 2012 – Januari 2013. Alat dan Bahan Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah pisau, panci, baskom, kompor gas, toples, beaker glass 500 ml, gelas ukur, labu takar 100 ml, kain saring, aluminium foil, waterbath, oven, dan timbangan. Bahan baku menggunakan tulang ikan anggoli (Pristipomoides multidens), aquades dan HCl. Metode Penelitian Metode penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimental dimana terdapat perbedaan lama perendaman dan konsentrasi larutan asam pada pembuatan gelatin dari tulang ikan anggoli. Bahan baku ikan anggoli diambil dari PT. ILUFA Pasuruan. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) yang terdiri dari 2 faktor yaitu faktor I (lama perendaman) dengan 3 level (24, 36, dan 48 jam) dan faktor II (konsentrasi larutan asam klorida) dengan 3 level (2%, 3%, dan 4%) diulang sebanyak 3 kali sehingga didapatkan 27 satuan percobaan. Pelaksanaan penelitian dilakukan dengan skala laboratorium menggunakan bahan baku tulang ikan anggoli sebanyak ± 40 g untuk tiap perlakuan. Kemudian dianalisa rendemen, viskositas, pH, kekuatan gel dan kadar air. Rendemen (AOAC, 1995) Rendemen diperoleh dari perbandingan berat kering gelatin yang dihasilkan dengan berat bahan segar (tulang yang telah dicuci bersih). Besarnya rendemen dapat
diperoleh dengan rumus : Rendemen =
menggunakan
Viskositas (AOAC, 1995) Larutan gelatin dengan konsentrasi 6,67% (b/b) disiapkan dengan aquades kemudian diukur viskositasnya dengan menggunakan alat Brookfield synchro-lectric viscometer. Pengukuran dilakukan pada suhu 60oC dengan kecepatan 60 rpm. Nilai viskositas dinyatakan dalam satuan centipoise (cPs) Kekuatan gel (AOAC, 1995) Larutan gelatine dengan konsentrasi 6,67% (b/b) disiapkan dengan aquades. Larutan diaduk dengan menggunakan magnetic stirrer sampai homogen kemudia dipanaskan sampai suhu 60oC selama 15 menit. Tuang larutan dalam Standard Bloom Jars (botol dengan diameter 58 – 60 mm, tinggi 85 mm), tutup dan diamkan selama 2 menit. Inkubasi pada suhu 10oC selama 16 – 18 jam. Selanjutnya diukur menggunakan alat TA-XT plus texture analyzer pada kecepatan probe 0,5 mm/detik dengan kedalam 4 mm. Kekuatan gel dinyatakandalam satuan gram bloom. Kadar Air (AOAC, 1995) Cawan porselen dikeringkan pada suhu 105oC selama 1 jam. Kemudian didinginkan dan ditimbang. Sampel yang akan ditentukan kadar airnya ditimbang sebanyak 5 gram. Cawan yang telah berisi sampel dimasukkan ke dalam oven bersuhu 105oC sampai beratnya konstan. Kadar air dihitung berdasarkan rumus : Kadar Air (%) =
-
Keterangan : A = berat cawan+sampel akhir (g) B = berat cawan+sampel awal (g)
HASIL DAN PEMBAHASAN Potensi Bahan Baku Tualng Ikan Anggoli Kapasitas produksi ikan anggoli di PT. ILUFA yaitu sekitar 80-120 ton/bulan dengan persentase hasil produknya 44% daging fillet, kepala 29,5 %, tulang 18 %, daging triming 6 %, sisik 2 %, dan isi perut (kotoran) 0,5 %. Sehingga dapat dihitung bahwa limbah tulang ikan anggoli yang dihasilkan 14,4-21,6 ton/bulan. PT. ILUFA mendapatkan ikan anggoli dari sepanjang Laut Jawa, Madura dan Bali. Rendemen Faktor lama perendaman menunjukkan tidak beda nyata sedangkan konsentrasi asam klorida menunjukkan beda nyata terhadap rendemen gelatin. Hal ini ditunjukkan pada Tabel 1. Tabel 1. Rerata Nilai Rendemen Gelatin pada Variasi Konsentrasi Asam Klorida Konsentrasi Asam (%)
Rerata BNT Rendemen 5% (%) 14,75 a 2 13,03 a 3,54 3 11,34 b 4 Keterangan : angka yang didampingi huruf yang berbeda berarti berbeda nyata Uji BNT menunjukkan bahwa konsentarsi asam klorida (B) berpengaruh nyata terhadap rendemen gelatin. hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi asam klorida semakin rendah rendemen gelatin yang dihasilkan. Perbedaan konsentrasi asam klorida yang semakin
meningkat mengakibatkan nilai pHnya semakin rendah sehingga menyebabkan peningkatan + konsentrasi ion H yang akan mempercepat proses pemutusan ikatan tropokolagen sehingga sebagian kolagen yang telah menjadi gelatin akan ikut terlarut dalam larutan asam. Hal ini didukung oleh pernyataan Martianingsih (2010) bahwa selama proses perendaman larutan asam digunakan untuk mengkonversi kolagen menjadi bentuk yang sesuai untuk ekstraksi, yaitu dengan adanya ion H+ dari larutan asam dengan kolagen. Ledward (2000) juga menyebutkan bahwa meskipun gelatin dan kolagen memiliki kemiripan susunan polimer protein, tetapi memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda. Dalam larutan asam gelatin dapat larut sedangkan kolagen akan mengalami swelling dan tidak terlarut. Viskositas Lama perendaman menunjukkan tidak beda nyata sedangkan konsentrasi asam klorida berpengaruh nyata terhadap viskositas gelatin yang dihasilkan. Hal ini ditunjukkan pada Tabel 2. Tabel 2. Rerata Nilai Viskositas Gelatin pada Variasi Konsentrasi Asam Klorida Konsentrasi Asam (%)
Rerata BNT Viskositas 5% (cPs) 4,06 a 2 3,35 a 3,54 3 2,69 b 4 Keterangan : angka yang didampingi huruf yang berbeda berarti berbeda nyata
Makin tinggi konsentrasi asam klorida makin rendah viskositas gelatin yang dihasilkan diduga karena pH yang dihasilkan semakin rendah (asam) . Hal ini didukung oleh Pelu (1998) yang menyebutkan bahwa faktor yang mempengaruhi viskositas salah satunya ialah konsentrasi HCl yang semakin tinggi, menyebabkan kation asam yang terperangkap dalam ossein semakin banyak sehingga pH yang terukur semakin rendah (asam). Kemudian pemutusan ikatan tropokolagen akan berlanjut pada proses penguraian polimer gelatin. Penguraian polimer dapat berakibat diperolehnya berat molekul yang lebih rendah dan terbentuk polimer turunan yang mengakibatkan rendahnya viskositas. pH Pada pH lama perendaman dan konsentrasi asam klorida menunjukkan beda nyata terhadap pH gelatin. Hal ini ditunjukkan pada Tabel 3. dan 4. Tabel 3. Rerata Nilai pH Gelatin pada Variasi Lama Perendaman Lama Rerata BNT 5 Perendaman pH % (jam) 4,42 a 24 4,23 a 0,89 36 3,52 b 48 Keterangan : angka yang didampingi huruf yang berbeda berarti berbeda nyata Adanya pengaruh nyata yang diduga karena selama waktu perendaman untuk mengembangkan tulang, terjadi penyerapan asam klorida berlebih sehingga sulit dinetralkan saat proses pencucian
yang menyebabkan pHnya meningkat. Hal ini didukung oleh pernyataan dari Yustika (2000) yang menyebutkan bahwa selama waktu perendaman tulang terjadi pengembangan kolagen sehingga banyak sisa HCl yang tidak bereaksi terserap dalam kolagen yang mengembang dan terperangkap dalam jaringan fibril kolagen sehingga sulit dinetralkan pada saat pencucian yang akhirnya ikut terhidrolisis pada proses ekstraksi dan mempengaruhi tingkat keasaman gelatin yang dihasilkan. Tabel 4. Rerata Nilai pH Gelatin pada Variasi Konsentrasi Asam Klorida Konsentrasi Rerata BNT 5 Asam (%) pH % 4,62 a 2 4,21 a 0,89 3 3,35 b 4 Keterangan : angka yang didampingi huruf yang berbeda berarti berbeda nyata Semakin asamnya pH gelatin pada konsentrasi yang tinggi dikarenakan semakin banyak asam klorida yang diserap oleh tulang ikan dan masuk kedalam rongga tulang selama proses perendaman. Hal ini disebabkan karena semakin tinggi pH larutan perendaman maka konsentrasi larutan asam yang diserap oleh kulit selama perendaman semakin rendah, begitupun sebaliknya. Kulit akan mengembang dan menyebabkan adanya ruang kosong yang menjadi jalan masuk ion H+ dari larutan asam (Peranginangin 2005).
Kekuatan Gel Lama perendaman berpengaruh nyata terhadap kekuatan gel gelatin sedangkan konsentrasinya tidak menunjukkan adanya beda nyata. Hal ini ditunjukkan pada Tabel 5. Tabel 5. Rerata Nilai Kekuatan Gel Gelatin pada Variasi Lama Perendaman Lama Perendaman (jam)
Rerata BNT Kekuatan 5% Gel (gr Bloom) 172,76 a 24 184,63 a 9,37 36 184,98 b 48 Keterangan : angka yang didampingi huruf yang berbeda berarti berbeda nyata Lama perendaman berpengaruh nyata terhadap kekuatan gel gelatin hal ini disebabkan oleh proses hidrolisis kolagen berlangsung cukup baik hal ini dipengaruhi oleh asam, alkali dan proses pemanasan yang akan merusak struktur gelatin sehingga terbentuk gel. Jadi semakin proses lama perendaman tulang ikan kekuatan gelatin semakin tinggi. Tingginya kekuatan gel berkaitan dengan panjang rantai asam amino yang panjang akan menghasilkan kekuatan gel yang besar pula. Pada hidrolisis yang optimal akan menghasilkan rantai asam amino yang panjang pada saat konversi kolagen menjadi gelatin sehingga dihasilkan kekuatan gel yang tinggi pula (Astawan 2002).
Kadar Air Pada penelitian ini kadar air tidak berpengaruh nyata terhadap kedua faktor perlakuan. KESIMPULAN Kombinasi perlakuan terbaik dari penelitian didapatkan pada perlakuan dengan variasi lama perrendaman 24 jam dan konsentrasi larutan asam klorida 2% yang menghasilkan rendemen 15,20%; viskositas 4,253 cPs; pH 4,883; kekuatan gel 170,06 grBloom; dan kadar air 3,136%. Hasil perlakuan terbaik ini telah memenuhi standar SNI dan Fish Gelatin. DAFTAR PUSTAKA Anonymous. 1995. AOAC Official Methods of Analysis. The Association of Official Analytical Chemist A.O.A.C inc. Washington DC. p. 31- 38. Astawan, M., Haryadi P. dan Mulyani A. 2002. Analisis Sifat Reologi Gelatin Dari Kulit Ikan Cucut. Jurnal Teknologi Dan Industri Pangan. 8 (1): 38-46. Chaplin, M. 2005. Gelatine. Dilihat 31 Maret 2012. <www.Isbuc.ac.uk>. Ledward, D.A. 2000. Gelatine In Hand Book of Hydrocolloids. Woodhead Pub. p. 67-86.
Martianingsih, N. dan Lukman A. 2010. Analisis Sifat Kimia, Fisik, Dan Termal Gelatin Dari Ekstraksi Kulit Ikan Pari (Himantura gerrardi) Melalui Variasi Jenis Larutan Asam. Prosiding Skripsi. Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya. Hal. 1-10. Ovenden, Jr., Lloyd J., Newman S., Keenan C. and Slater L. 2002. Spatial Genetic Subdivision Between Northern Australian And Southeast Asian Populations Of Pristipomoides Multidens: A Tropical Marine Reef Fish Species. Fisheries Research. p. 57–69. Peranginangin, R., Mulyasari A., Sari dan Tazwir. 2005. Karakterisasi Mutu Gelatin yang Diproduksi dari Tulang Ikan Patin (pangasisus hypopthalmus) Secara Ekstraksi Asam. Jurnal Penelitian Perikanan Indonesia. 11 (4): 5-9. Yustika, R. 2000. Pembuatan dan Analisis Sifat Kimia Gelatin dari Kulit dan Tulang Ikan Cucut. Skripsi. IPB. Bogor
