PENGARUH PERENDAMAN ASAM ORGANIK TERHADAP KELARUTAN MINERAL KERANG DARAH (Anadara granosa)
AULIA HAYATI
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012
2
RINGKASAN AULIA HAYATI. C34080081. Pengaruh Perendaman Asam Organik terhadap Kelarutan Mineral Kerang Darah (Anadara granosa). Dibimbing oleh JOKO SANTOSO dan BUSTAMI IBRAHIM. Kelompok krustasea seperti kerang-kerangan banyak digemari sebagai salah satu bahan yang dikonsumsi oleh masyarakat serta berpotensi ekonomis untuk dikembangkan sebagai sumber mineral yang dapat memenuhi kebutuhan pangan masyarakat Indonesia. Penggunaan asam organik seperti asam sitrat dapat meningkatkan kelarutan mineral serta mengurangi kadar logam karena kemampuannya mengikat ion-ion logam yang terakumulasi dalam daging. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui komposisi proksimat, mineral makro, mineral mikro, dan logam berat kerang darah, serta mengetahui pengaruh metode perendaman terhadap persentase kelarutan mineral, logam berat, dan protein kerang darah (A. granosa) dengan variasi jenis asam organik berbeda. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februar hingga Mei 2012 menggunakan sampel A. granosa yang diambil dari PPI Muara Angke, Jakarta Utara. Penelitian dilakukan di Laboratorium Karakterisasi Bahan Baku Hasil Perairan, Laboratorium Biokimia Hasil Perairan, dan Laboratorium Mikrobiologi Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil Perairan, Laboratorium Terpadu Ilmu dan Nutrisi Makanan Ternak, Fakultas Peternakan, dan Laboratorium Penelitian, Departemen Biokimia, Fakultas Matematikan dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Hasil analisis proksimat A. granosa menunjukkan bahwa sampel tersebut mengandung kadar air (81,61%), lemak (0.58%), protein (6,65%), abu (1,09%), dan karbohidrat (10,07%). Kandungan mineral makro yaitu natrium sebesar 857,69 mg/100 g bk, kalium sebesar 654,39 mg/100 g bk, kalsium sebesar 142,39 mg/100 g bk, magnesium sebesar 171,31 mg/100 g bk, dan fosfor sebesar 558,90 mg/100 g bk. Kandungan mineral mikro pada kerang darah yaitu seng sebesar 3,61 mg/100 g bk, besi sebesar 45,98 mg/100 g bk, dan tembaga sebesar 1,08 mg/100 g bk. Hasil analisis mineral juga menemukan adanya kandungan logam berat timbal sebesar 1,24 mg/100 g bk dan kadmium sebesar 0,10 mg/100 g bk. Proses perendaman menggunakan larutan asam organik memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap kelarutan kalsium, besi, dan tembaga pada kerang darah. Kelarutan tertinggi diperoleh pada proses perendaman menggunakan asam format 2,5%, yang menghasilkan kelarutan kalsium sebesar 7,98%, kelarutan besi sebesar 1,25%, dan kelarutan tembaga sebesar 1,47%. Perendaman menggunakan asam juga berdampak pada kelarutan protein dengan nilai tertinggi sebesar 0,022%. Pengukuran nilai pH larutan setelah proses perendaman menunjukkan bahwa penurunan nilai pH mampu meningkatkan kemampuan melarutkan mineral dan protein. Dimana penggunaan asam format 2,5% memberikan nilai kelarutan tertinggi dengan nilai pH berkisar antara 1,5 hingga 2.
3
PENGARUH PERENDAMAN ASAM ORGANIK TERHADAP KELARUTAN MINERAL KERANG DARAH (Anadara granosa)
Aulia Hayati C34080081
SKRIPSI sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012
4
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul ‘Pengaruh Perendaman Asam Organik terhadap Kelarutan Mineral Kerang Darah (Anadara granosa)’ adalah karya saya dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi lainnya. Sumber informasi dan kutipan yang digunakan telah sebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Bogor, Agustus 2012
Aulia Hayati C34080081
5
Judul
: Pengaruh Perendaman Asam Organik terhadap Kelarutan Mineral Kerang Darah (Anadara granosa)
Nama
: Aulia Hayati
NRP
: C34080081
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Ir. Joko Santoso, M.Si NIP 19670922 199203 1 003
Dr. Ir. Bustami Ibrahim, M.Sc NIP 19611101 198703 1 002
Mengetahui, Ketua Departemen Teknologi Hasil Perairan
Dr. Ir. Ruddy Suwandi, MS, M.Phil. NIP 19580511 198503 1 002
Tanggal Lulus :
6
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kota Bogor, Propinsi Jawa Barat pada tanggal 11 November 1990 sebagai anak pertama dari tiga bersaudara pasangan Bapak Suganda dan Ibu Suryanah, S.Pd. Penulis memulai jenjang pendidikan formal di SDN 3 Jombang (tahun 1996-2002), selanjutnya penulis melanjutkan pendidikannya di SLTPN 3 Ciputat (tahun 2002-2005).
Pendidikan menengah atas ditempuh penulis di MAN 4
Model Jakarta dan lulus pada tahun 2008.
Pada tahun yang sama, penulis
diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor melalui Jalur SNMPTN (Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri).
Penulis diterima di
Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Selama masa perkuliahan penulis aktif dalam organisasi kemahasiswaan HIMASILKAN sebagai anggota divisi administrasi dan keuangan pada tahun 2010-2011. Penulis aktif sebagai asisten praktikum mata kuliah Avertebrata Air pada semester ganjil tahun ajaran 2010-2011 dan tahun 2011-2012, serta asisten dosen mata kuliah Teknologi Industri Tumbuhan Laut pada semester genap tahun ajaran 2011-2012. Selain itu penulis juga aktif dalam kepanitiaan berbagai kegiatan mahasiswa di Institut Pertanian Bogor. Penulis melakukan penelitian dan menyusun skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor, dengan judul “Pengaruh Perendaman Asam Organik terhadap Kelarutan Mineral Kerang Darah (Anadara granosa)” di bawah bimbingan Bapak Dr. Ir. Joko Santoso, M.Si dan Dr. Ir. Bustami Ibrahim, M.Sc.
7
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul “Pengaruh Perendaman Asam Organik terhadap Kelarutan Mineral Kerang Darah (Anadara granosa)” sebagai syarat memperoleh gelar sarjana dari Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi, terutama kepada : 1. Dr. Ir. Joko Santoso, M.Si dan Dr. Ir. Bustami Ibrahim, M.Sc selaku dosen pembimbing atas segala bimbingan dan arahan yang diberikan kepada penulis. 2. Dr. Tati Nurhayati, S.Pi, M.Si selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan, perbaikan, dan arahan kepada penulis. 3. Bapak Dr. Ruddy Suwandi, MS, M.Phil. selaku Ketua Departemen Teknologi Hasil Perairan. 4. Bapak Dr. Ir. Agoes Mardiono Jacoeb, Dipl. Biol selaku Ketua Program Studi Departemen Teknologi Hasil Perairan. 5. Kedua orangtua Bapak Suganda dan Ibu Suryanah, S.Pd serta kedua adik Abdul Rahman Hakim dan Muhammad Akbar yang senantiasa memberikan semangat dan kasih sayang kepada penulis. 6. Bu Ema, Mba Dini, dan seluruh staf TU THP, terimakasih atas bantuan dan bimbingan selama menjalankan penelitian. 7. Ibu Dian Anggraini selaku laboran Laboratorium Ilmu Nutrisi Pakan Ternak atas segala bantuan, saran, serta semangat yang diberikan. 8. Teman-teman yang telah memberikan semangat serta canda tawa selama penulis menempuh masa pendidikan (Kanti, Iis, Anit, Ipi, Epis, Hana, Mpit, Dwi, Aie, Hapsah, Elin, dan Puspita). 9. Imelda, Lidia, Fitriany, Mawaddah, Lista, Rohmad, serta teman-teman THP 45 untuk bantuan dan kebersamaannya. 10. Khalid Abdullah atas kasih sayang, semangat, dan perhatian yang diberikan kepada penulis.
8
11. Seluruh pihak yang telah membantu dalam penulisan yang tidak dapat disebutkan satu persatu, penulis mengucapkan terimakasih atas segala dukungan yang telah diberikan. Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak dalam proses penyempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan.
Bogor, Agustus 2012
Penulis
9
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ......................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... x DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xi 1 PENDAHULUAN ..................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1 1.2 Tujuan .................................................................................................. 3 2 TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 4 2.1 Deskripsi dan Klasifikasi Kerang Darah (Anadara granosa) .............. 4 2.2 Komposisi Kimia Kerang Darah (Anadara granosa) .......................... 5 2.3 Mineral ................................................................................................ 6 2.3.1 Mineral makro ............................................................................. a) Natrium (Na) .......................................................................... b) Kalium (K) ............................................................................. c) Kalsium (Ca) .......................................................................... d) Magnesium (Mg) ................................................................... e) Fosfor (P) ............................................................................... 2.3.2 Mineral mikro ............................................................................. a) Besi (Fe) ................................................................................. b) Seng (Zn) ............................................................................... c) Tembaga (Cu) ........................................................................
6 6 7 7 8 8 9 9 9 10
2.4 Logam Berat ......................................................................................... 10 a) Timbal (Pb) ..................................................................................... 11 b) Kadmium (Cd) ................................................................................ 11 2.5 Kelarutan Mineral.................................................................................. 12 2.6 Penurunan Logam Berat pada Kerang................................................... 13 3 METODOLOGI ....................................................................................... 15 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................. 15 3.2 Bahan dan Alat . ................................................................................... 15 3.3 Tahapan Penelitian .............................................................................. 16 3.3.1 Preparasi contoh ......................................................................... 3.3.2 Rendemen ................................................................................... 3.3.3 Analisis proksimat ...................................................................... 1) Kadar air (AOAC 1995) ........................................................ 2) Kadar abu (AOAC 1995) ....................................................... 3) Kadar protein (AOAC 1995) ................................................. 4) Kadar lemak (AOAC 1995) ................................................... 5) Kadar karbohidrat (Winarno 2008) ....................................... vii
16 17 18 18 18 19 19 20
10
3.3.4 Pengujian profil total mineral (Reitz et al. 1987) ....................... 20 3.3.5 Pengujian kelarutan mineral (Santoso et al. 2006) ..................... 21 3.3.6 Pengujian kelarutan protein (Apriyantono et al. 1989) .............. 22 3.4 Rancangan Percobaan dan Analisis Data ........................................... 22 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 25 4.1 Rendemen dan Komposisi Kimia Kerang Darah (A. granosa) ........... 25 4.2 Komposisi Mineral Kerang Darah (A. granosa) ................................. 28 4.3 Kelarutan Mineral ................................................................................ 31 4.3.1 Kelarutan mineral makro ........................................................... 31 4.3.2 Kelarutan mineral mikro ........................................................... 34 4.3.3 Kelarutan logam berat ............................................................... 36 4.4 Kelarutan Protein ................................................................................. 37 4.5 Hubungan antara Kelarutan Mineral dengan Protein terhadap Perubahan Nilai pH ............................................................................ 39 5
KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 43 5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 43 5.2 Saran ................................................................................................. 43
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 44
viii
11
DAFTAR TABEL
Nomor
Teks
Halaman
1
Komposisi mineral kerang (dalam 100 g) ................................................. 5
2
Komposisi kimia kerang .......................................................................... 6
3
Hasil analisis proksimat kerang darah ..................................................... 26
4
Komposisi mineral kerang darah (mg/100 g bk) ..................................... 28
5
Pengukuran nilai pH pada proses perendaman ......................................... 40
ix
12
DAFTAR GAMBAR Nomor
Teks
Halaman
1
Kerang darah (Anadara granosa) ............................................................. 4
2
Diagram alir tahapan penelitian ............................................................... 17
3
Sampel kerang darah ................................................................................ 25
4
Rendemen kerang darah segar ................................................................. 26
5
Rata-rata kelarutan mineral makro kerang darah; huruf yang berbeda adalah hasil uji lanjut Duncan terhadap media pelarut yang menunjukkan beda nyata .......................................................................... 32
6
Rata-rata kelarutan mineral mikro kerang darah; huruf yang berbeda adalah hasil uji lanjut Duncan terhadap media pelarut yang menunjukkan beda nyata .......................................................................... 34
7
Rata-rata kelarutan logam berat kerang darah ......................................... 36
8
Rata-rata kelarutan protein kerang darah; huruf yang berbeda adalah hasil uji lanjut Duncan terhadap media pelarut yang menunjukkan beda nyata ......................................................................................................... 38
9
Hubungan antara kelarutan mineral dengan protein terhadap perubahan nilai pH larutan perendam kerang darah; huruf yang berbeda adalah hasil uji lanjut Duncan terhadap media pelarut yang menunjukkan beda nyata ......................................................................................................... 40
x
13
DAFTAR LAMPIRAN Nomor
Halaman
1 Analisis ragam kelarutan kalsium .............................................................. 49 2 Uji lanjut Duncan kelarutan kalsium ......................................................... 49 3 Analisis ragam kelarutan besi .................................................................... 49 4 Uji lanjut Duncan kelarutan besi ................................................................ 49 5 Analisis ragam kelarutan tembaga .............................................................. 49 6 Uji lanjut Duncan kelarutan tembaga.......................................................... 50 7 Analisis ragam kelarutan protein ............................................................... 50 8 Uji lanjut Duncan kelarutan protein ........................................................... 50 9 Analisis ragam pengukuran nilai pH .......................................................... 50 10 Uji lanjut Duncan pengukuran nilai pH ..................................................... 50
xi
14
1 PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Indonesia memiliki wilayah perairan yang luasnya mencapai 5,8 juta km2
dan di dalamnya menjanjikan potensi sebagai sumber gizi tinggi bagi masyarakat. Salah satu komoditas perairan yang memiliki nilai ekonomis tinggi adalah kerang. Data produksi kerang-kerangan di Indonesia dari tahun 2004 sampai 2008 berturut-turut adalah 10.739 ton, 11.798 ton, 8.657 ton, 8.618 ton, dan 8321 ton (KKP 2010). Kelompok krustasea seperti kerang-kerangan banyak digemari sebagai salah satu bahan yang dikonsumsi oleh masyarakat (Rahman 2006). Kerang darah (A. granosa) merupakan salah satu jenis kerang air laut yang banyak dijual disekitar PPI Muara Angke. Nurjanah et al. (2005) menjelaskan kerang darah (A.granosa) merupakan salah satu jenis kerang yang berpotensi dan bernilai ekonomis untuk dikembangkan sebagai sumber mineral yang dapat memenuhi kebutuhan pangan masyarakat Indonesia. Mineral memegang peranan penting dalam reaksi biokimia di dalam tubuh. Kekurangan mineral dapat menyebabkan masalah kesehatan diantaranya anemia, gondok, osteoporosis dan osteomalasia. Pemenuhan kebutuhan mineral pada manusia dapat diperoleh dengan cara mengkonsumsi bahan pangan baik yang berasal dari tumbuhan maupun hewan. Sumber mineral paling baik adalah makanan yang berasal dari hewan, terutama hewan laut (Wardiatno et al. 2012). Menurut Santoso et al. (2012), kandungan mineral dalam bahan pangan adalah salah satu parameter awal untuk menilai kualitas suatu bahan pangan, karena yang lebih penting adalah bioavailabilitasnya. Bioavailabilitas adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan proporsi nutrisi dalam makanan yang dapat dimanfaatkan untuk fungsi-fungsi tubuh normal. Mineral yang bersifat bioavailable harus dalam bentuk terlarut, walaupun tidak semua mineral terlarut bersifat bioavailable. Kelarutan mineral dapat meningkat ataupun berkurang tergantung pada proses pengolahannya. Perebusan menggunakan asam asetat 0,5% dapat meningkatkan kelarutan mineral Mg dan Ca secara signifikan pada beberapa jenis rumput laut yang berasal dari Indonesia. Mineral pada makanan dapat berubah
15
struktur kimianya selama atau setelah mengalami proses pemasakan, serta adanya interaksi dengan komponen lain (Santoso et al. 2006). Mineral pada umumnya dapat membentuk ikatan dengan bahan-bahan organik alam maupun bahan-bahan organik buatan. Proses pembentukan ikatan tersebut dapat terjadi melalui pembentukan garam organik dengan gugus karboksilat, misalnya sama sitrat, tartrat, dan lain-lain (Palar 2008). Muhajir (2009) menjelaskan salah satu cara yang mudah dilakukan oleh masyarakat konsumen kerang untuk mengurangi masuknya logam berat ke dalam tubuh adalah dengan perendaman larutan asam cuka (asam asetat) 25% atau yang telah diencerkan, yang banyak ditemui di pasaran. Larutan asam cuka merupakan larutan yang digunakan sebagai bahan tambahan makanan yaitu sebagai pengasam, pengawet, dan juga penyedap makanan. Larutan asam cuka mempunyai kemampuan mengikat logam (chelating agent) sehingga dapat menurunkan kadar logam kadmium pada beberapa jenis ikan dan kerang sebelum dilakukan pengolahan. Asam dapat bersifat sebagai sekuestran (chelating agents). Sekuestran adalah bahan yang dapat mengikat logam dalam makanan sehingga mutu makanan tetap terjaga dari cemaran logam berat. Beberapa kandungan alami makanan dapat berperan sebagai bahan sekuestran antara lain asam-asam karboksilat (oksalat, asetat, format, succinic), asam-asam hidroksi (laktat, malat, tartarat, sitrat) asam-asam amino, peptida, protein, dan porfirin (Hudaya 2010). Porsepwandi (1998) menjelaskan bahwa perendaman dalam larutan asam kuat, misalnya HCl dapat menurunkan kandungan logam berat raksa (Hg) dalam kerang hijau hingga 51,64%. Informasi mengenai proses perendaman asam organik yang bertujuan untuk mempelajari kelarutan mineral pada kerang darah masih sedikit dan terbatas. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian mengenai pengaruh perendaman asam organik menggunakan asam asetat 2,5%; asam sitrat 2,5%; serta asam format 2,5% terhadap kemampuannya dalam melarutkan mineral, logam berat, serta protein pada kerang darah (Anadara granosa), untuk mempelajari serta mengetahui informasi gizinya.
2
16
1.2
Tujuan Tujuan dilakukannya penelitian mengenai komposisi mineral kerang darah
(Anadara granosa) dan pengaruh perendaman asam organik terhadap kelarutan mineral ini adalah: 1. Menganalisis komposisi proksimat, mineral makro, mineral mikro, serta logam berat pada kerang darah (Anadara granosa). 2. Mempelajari pengaruh metode perendaman terhadap persentase kelarutan mineral, logam berat, serta protein kerang darah (Anadara granosa) dengan variasi jenis asam organik yang berbeda.
3
2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Deskripsi dan Klasifikasi Kerang Darah (Anadara granosa) Kerang darah (Anadara granosa) merupakan salah satu jenis kerang yang
terdapat di pantai laut pada substrat lumpur berpasir dengan kedalaman 10 – 30 m (Suwignyo et al. 2005).
Menurut Broom (1985), A.granosa dapat hidup di
perairan dengan suhu optimum 20-30 ºC serta salinitas 26-31 ppt. Berikut klasifikasi kerang darah menurut Linnaeus (1978) diacu dalam Dance (1974). Filum
: Moluska
Kelas
: Pelecypoda
Ordo
: Arcoida
Famili
: Arcidae
Genus
: Anadara
Spesies : Anadara granosa Kerang darah tersebar luas di wilayah Indo-Pasifik Barat, sebelah utara Jepang, serta bagian selatan, utara, dan timur Australia (FAO 2012). Nurjanah et al. (2005) menjelaskan A. granosa disebut kerang darah karena kelompok kerang ini memiliki pigmen darah merah atau haemoglobin yang disebut bloody cockles, sehingga dapat hidup pada kondisi kadar oksigen yang relatif rendah, bahkan setelah dipanen masih bisa hidup walaupun tanpa air. Ciri-ciri kerang darah, yaitu mempunyai 2 keping cangkang yang tebal, kedua sisi sama, kurang lebih 20 rib, cangkang berwarna putih ditutupi periostrakum yang berwarna kuning kecoklatan sampai coklat kehitaman. Ukuran kerang dewasa 6-9 cm. Morfologi kerang darah dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Kerang darah (Anadara granosa) (FAO 2012).
25
Populasi kerang darah tertinggi pada umumnya ditemukan di daerah pasang surut berlumpur lunak yang berbatasan dengan hutan bakau. Kepadatan tertinggi A. granosa terdapat pada hamparan lumpur pantai tetapi tidak terletak di daerah mulut atau muara sungai dengan salinitas bervariasi yang dipengaruhi oleh musim. Kerang darah yang hidup pada perairan selama enam bulan panjangnya 4-5 mm, sedangkan kerang yang berada selama satu tahun pada perairan memiliki panjang 30 mm. Hal tersebut dapat bervariasi tergantung dengan kondisi lingkungan seperti suhu air, kandungan oksigen terlarut, amonia, dan salinitas (Broom 1985). 2.2
Komposisi Kimia Kerang Darah (Anadara granosa) Kualitas dan keamanan konsumsi produk-produk perikanan merupakan hal
yang sangat penting dan perlu diperhatikan dalam hubungannya dengan dibukanya perdagangan bebas, karena menyangkut kepercayaan konsumen dalam dan luar negeri terhadap produk yang dihasilkan (Murtini dan Ariyani 2005). Kandungan nutrisi kerang sangat mempengaruhi tingkat konsumsi masyarakat. Permintaan berbagai jenis kerang terus mengalami peningkatan, sehingga diperlukan tindakan nyata dari berbagai pihak untuk mencapai target konsumsi kerang. Salah satu tindakan yang dapat dilakukan adalah dengan mengetahui komposisi kimia pada daging kerang, sehingga diharapkan dapat memberikan informasi yang berguna mengenai kandungan gizi kerang (Jacoeb et al. 2008). Komposisi mineral kerang secara umum dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Komposisi mineral kerang (dalam 100 g) Komponen Natrium (mg) Kalium (mg) Kalsium (mg) Magnesium (mg) Fosfor (mg) Besi (mg) Seng (mg) Tembaga (mg)
Jumlah 313,650 227,800 28,050 31,450 242,250 5,712 2,269 0,127
Sumber : USDA (2006)
Komposisi kimia kerang darah dinyatakan dalam presentase dari unsurunsur air, abu, protein, dan lemak. Komposisi kimia bahan baku sangat bervariasi
36
tergantung pada ukuran, jenis kelamin, tingkat kematangan seksual, maupun waktu penangkapan biota. Komposisi kimia kerang dari berbagai hasil penelitian disajikan pada Tabel 2. Tabel 2 Komposisi kimia kerang Komposisi kimia Kadar Air Kadar Protein Kadar Abu Kadar Lemak Kadar Karbohidrat 2.3
Daluningrum (2009) 81,81 % (bb) 11,84 % (bb) 2,00 % (bb) 0,60 % (bb) 3,75 % (bb)
Nurjanah et al. (2005) 74,37 % (bb) 19,48 % (bb) 2,24 % (bb) 2,50 % (bb) 1,41 % (bb)
Yusefi (2011) 80,43 % (bb) 9,72 % (bb) 1,90 % (bb) 3,85 % (bb) 4,10 % (bb)
Mineral Mineral merupakan bagian dari tubuh yang memegang peran penting dalam
pemeliharaan fungsi tubuh, baik pada tingkat sel, jaringan, organ, maupun fungsi tubuh secara keseluruhan. Disamping itu mineral berperan dalam berbagai tahap metabolisme, terutama sebagai kofaktor dalam aktivitas enzim-enzim. Sumber mineral yang paling baik adalah makanan hewani. Berdasarkan kebutuhannya mineral digolongkan ke dalam mineral makro dan mineral mikro. Mineral makro adalah mineral yag dibutuhkan tubuh dalam jumlah lebih dari 100 mg sehari, sedangkan mineral mikro adalah mineral yang dibutuhkan kurang dari 100 mg sehari (Almatsier 2009). 2.3.1 Mineral makro Mineral makro berfungsi sebagai bagian dari zat yang aktif dalam metabolisme atau struktur sel dan jaringan. Adapula yang memegang fungsinya di dalam cairan tubuh, baik intraseluler maupun ekstraseluler (Sediaoetama 1993). Mineral makro terdiri dari natrium, kalsium, kalium, klorida, fosfor, sulfur, dan magnesium (Almatsier 2009). a)
Natrium (Na) Natrium adalah kation utama dalam cairan ekstraseluler. Sebanyak 35-40%
natrium ada dalam kerangka tubuh. Sumber utama natrium adalah garam dapur atau NaCl. Makanan sehari-hari biasanya cukup mengandung natrium yang dibutuhkan tubuh. Oleh karena itu, tidak ada penetapan kebutuhan natrium sehari. Taksiran kebutuhan natrium sehari untuk orang dewasa adalah 500 mg (Almatsier 2009).
4 7
Kekurangan natrium disebabkan oleh berkurangnya cairan ekstraseluler sehingga tekanan osmotik dalam tubuh menurun. Natrium dalam jumlah banyak akan menyebabkan orang muntah-muntah atau diare, kejang, dan kehilangan nafsu makan. Pada saat kadar natrium dalam darah turun, maka perlu diberikan natrium dan air untuk mengembalikan keseimbangan (Almatsier 2009). Kelebihan kadar natrium akan menyebabkan hipertensi, banyak ditemukan pada masyarakat yang mengkonsumsi natrium dalam jumlah besar, diantaranya pada mayarakat Asia. Hal ini disebabkan oleh pola konsumsi dengan kandungan natrium yang tinggi yaitu 7,6-8,2 g/hari (Winarno 2008). b)
Kalium (K) Kalium merupakan ion bermuatan positif (kation) utama yang terdapat di
dalam cairan intraseluler. Konsentrasi total kalium di dalam tubuh diperkirakan sebanyak 2 g/kg berat badan. Namun jumlah ini dapat bervariasi bergantung terhadap beberapa faktor yaitu jenis kelamin, umur, dan massa otot. Di dalam tubuh, kalium mempunyai fungsi dalam menjaga keseimbangan cairan elektrolit dan keseimbangan asam basa. Hampir sama dengan natrium, kalium juga merupakan garam yang dapat secara cepat diserap oleh tubuh (Irawan 2007). Angka kecukupan gizi kalium pada orang dewasa adalah sebesar 2000 mg/hari. Kekurangan kalium pada manusia akan mengakibatkan lemah, lesu, kehilangan nafsu makan dan kelumpuhan, sedangkan kelebihan akan menyebabkan gagal jantung yang berakibat kematian serta gangguan fungsi ginjal (Almatsier 2009). c)
Kalsium (Ca) Kalsium merupakan unsur terbanyak di dalam tubuh manusia. Tubuh orang
dewasa memiliki kalsium sebanyak 1,0-1,4 kg atau sekitar 2% dari berat badan. Kalsium terkonsentrasi pada tulang, tulang rawan dan gigi, sisanya terdapat dalam cairan tubuh dan jaringan lunak (Winarno 2008). Kalsium hanya bisa diabsorbsi bila terdapat dalam bentuk larut air dan tidak mengendap karena unsur makanan lain, yaitu oksalat. Peningkatan kebutuhan terjadi pada pertumbuhan, kehamilan, menyususi, defisiensi kalisum, dan tingkat aktivitas fisik yang meningkatkan densitas tulang. Jumlah kalsium yang dikonsumsi mempengarui absorbsi kalsium. Kekurangan kalsium pada masa pertumbuhan dapat menyebabkan gangguan pertumbuhan, tulang kurang kuat,
5
mudah bengkok dan rapuh. Semua orang dewasa, terutama sesudah usia 50 tahun kehilangan kalsium dari tulangnya. Hal ini dinamakan osteoporosis yang dapat dipercepat oleh keadaan stres sehari-hari. Konsumsi kalsium hendaknya tidak melebihi 2.500 mg sehari. Kelebihan kalsium dapat menimbulkan batu ginjal dan juga konstipasi (susah buang air besar) (Almatsier 2009). d)
Magnesium (Mg) Magnesium merupakan unsur esensial bagi tubuh. Magnesium bertindak di
dalam semua sel jaringan lunak sebagai katalisator dalam reaksi-reaksi biologik termasuk reaksi-reaksi yang berkaitan dengan metabolisme, energi, karbohidrat, lipida dan protein. Peran magnesium dalam hal ini berlawanan dengan kalsium. Kalsium merangsang kontraksi otot, sedangkan magnesium mengendorkan otot. Kalsium mendorong penggumpalan darah, sedangkan magnesium mencegah penggumpalan darah. Kecukupan magnesium rata-rata sehari untuk Indonesia di tetapkan sekitar 4,5 mg/kg berat badan. Ini berarti kecukupan untuk orang dewasa laki-laki adalah 280 mg/hari dan untuk wanita dewasa 250 mg/hari. Kekurangan magnesium berat menyebabkan kurang nafsu makan, gangguan dalam pertumbuhan, mudah tersinggung, gugup, kejang, gangguan sistem saraf pusat, halusinasi, koma, dan gagal jantung. Kelebihan magnesium terjadi pada penyakit gagal ginjal (Almatsier 2009). e)
Fosfor (P) Fosfor merupakan mineral kedua terbanyak di dalam tubuh setelah kalsium,
yaitu 1% dari berat badan. Kurang lebih 85% fosfor di dalam tubuh terdapat sebagai garam kalsium fosfat, yaitu bagian dari kristal hidroksiapatit di dalam tulang dan gigi yang tidak dapat larut. Hidroksiapatit memberi kekuatan dan kekakuan pada tulang (Almatsier 2009). Fosfor di dalam tulang berada dalam perbandingan 1:2 dengan kalsium. Fosfor selebihnya terdapat di dalam semua sel tubuh, separuhnya di dalam sel otot dan di dalam cairan ekstraseluler. Peranan fosfor mirip dengan kalsium, yaitu pembentukan tulang dan gigi. Pada bahan pangan, fosfor terdapat dalam berbagai bahan organik dan anorganik. Sumber fosfor yang utama adalah makanan yang kaya akan protein. Bahan makanan yang dapat dijadikan sumber fosfor, yaitu daging, susu, telur, dan ikan (Winarno 2008).
8
6 9 2.3.2 Mineral mikro Mineral mikro atau trace element merupakan istilah yang digunakan bagi sisa mineral yang secara tetap terdapat dalam sistem biologis (Winarno 2008). Mineral mikro terdapat dalam jumlah sangat kecil di dalam tubuh, namun mempunyai peranan esensial untuk kehidupan, kesehatan, dan reproduksi. Mineral mikro terdiri dari besi, seng, iodium, tembaga, mangan, kobalt, krom, dan selenium (Almatsier 2009). a)
Besi Besi merupakan mineral mikro yang paling banyak terdapat di dalam tubuh
manusia dan hewan, yaitu sebanyak 3-5 gram di dalam tubuh manusia dewasa. Zat besi dalam tubuh berperan penting dalam berbagai reaksi biokimia, antara lain dalam memproduksi sel darah merah. Sel ini sangat diperlukan untuk mengangkut oksigen ke seluruh jaringan tubuh. Zat besi berperan sebagai pembawa oksigen, bukan saja oksigen pernapasan menuju jaringan, tetapi juga dalam jaringan atau dalam sel (Almatsier 2009). Manusia hanya mampu menyerap dan membuang atau mengeluarkan besi dalam jumlah yang terbatas. Dalam keadaan normal, diperkirakan orang dewasa menyerap dan mengeluarkan besi sekitar 0,5 sampai 2,0 mg per hari. Pembuangan besi keluar tubuh terjadi melalui beberapa jalan diantaranya melalui keringat, air seni, serta feses dan menstruasi. Kekurangan zat besi pada umumnya menyebabkan pucat, rasa lemah, letih, pusing, kurang nafsu makan, menurunnya kebugaran tubuh, menurunnya kemampuan kerja, menurunnya kekebalan tubuh dan gangguan penyembuhan luka, selain itu kemampuan mengatur suhu tubuh menurun. Kekurangan zat besi pada anak-anak menimbulkan apatis, mudah tersinggung, menurunnya kemampuan untuk berkonsentrasi dan belajar. Kelebihan zat besi jarang terjadi karena makanan, tetapi dapat disebabkan oleh suplemen besi. Gejalanya adalah rasa nek, muntah, diare, denyut jantung meningkat, sakit kepala, mengigau dan pingsan (Almatsier 2009). b)
Seng (Zn) Tubuh mengandung 2-2,5 gram seng yang tersebar di hampir semua sel.
Sebagian besar berada di hati, pankreas, otot, ginjal, dan tulang. Jaringan yang banyak mengandung seng adalah bagian-bagian mata, kelenjar prostat,
7 10
spermatozoa, kulit, rambut, dan kuku. Di dalam cairan tubuh, seng terutama merupakan ion intraseluler. Seng dalam plasma tubuh hanya merupakan 0,1% dari keseluruhan seng dalam tubuh yang mempunyai masa pergantian yang cepat (Almatsier 2009). Angka kecukupan gizi rata-rata seng bagi bayi umur 0-12 bulan adalah sebesar 1,3-7,5 mg/hari, anak-anak 1-9 tahun sebesar 8,2-11,2 mg/hari, laki-laki dan wanita 10-18 tahun sebesar 12,6-17,4 mg/hari serta usia 19-65 tahun ke atas sebesar 9,3-13,4 mg/hari (Widyakarya Nasional Pangan dan Gizi 2004). Kekurangan seng dapat terjadi pada golongan rentan yaitu anak-anak, ibu hamil dan menyusui serta orang tua. Kekurangan seng dapat menyebabkan terjadinya diare, gangguan pertumbuhan, gangguan kematangan seksual, gangguan sistem saraf, sistem otak dan gangguan pada fungsi kekebalan (Almatsier 2009). c)
Tembaga (Cu) Tembaga merupakan salah satu mineral mikro yang esensial bagi lancarnya
proses metabolisme dan kerja enzim dalam tubuh. Makanan sehari-hari mengandung ±1 mg tembaga, dan sebanyak 35-70% diabsorbsi. Fungsi utama tembaga dalam tubuh adalah sebagai bagian dari enzim (Almatsier 2006). Tembaga juga diperlukan dalam proses pertumbuhan sel-sel darah merah yang masih muda (Winarno 2008). Kekurangan tembaga jarang terjadi, oleh karena itu AKG untuk tembaga di Indonesia belum ditentukan. Kekurangan tembaga pernah dilihat pada anak-anak kekurangan protein dan menderita anemia kurang besi serta pada anak-anak yang mengalami diare. Kelebihan tembaga secara kronis menyebabkan penumpukan tembaga di dalam hati yang dapat menyebabkan nekrosis hati atau serosis hati. Konsumsi sebanyak 10-15 mg tembaga sehari dapat menimbulkan muntahmuntah dan diare (Almatsier 2009).
2.4
Logam Berat Logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang
sama dengan logam-logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini masuk kedalam tubuh organisme hidup. Logam berat adalah istilah yang digunakan secara umum untuk kelompok logam dan
8 11 metaloid dengan densitas lebih besar dari 5 g/cm3, terutama pada unsur seperti Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb dan Zn. Berbeda dengan logam biasa, logam berat biasanya menimbulkan efek khusus pada makhluk hidup. Logam berat dapat menjadi bahan racun yang akan meracuni tubuh makhluk hidup, tetapi beberapa jenis logam masih dibutuhkan oleh makhluk hidup, walaupun dalam jumlah yang sedikit (Palar 2008). Beberapa macam logam biasanya dominan daripada logam lainnya. Hal ini tergantung pada sumber airnya. Logam yang umumnya mencemari lingkungan diantaranya merkuri (Hg), timbal (Pb), kadmium (Cd), tembaga (Cu), seng (Zn), dan besi (Fe) (Darmono 1995). a)
Timbal (Pb) Penyebaran logam timbal di bumi sangat sedikit. Jumlah timbal yang
terdapat di seluruh lapisan bumi hanyalah 0,0002% dari jumlah seluruh kerak bumi. Jumlah ini sangat sedikit jika dibandingkan dengan jumlah kandungan logam berat lainnya yang ada di bumi (Palar 2008). Selain dalam bentuk logam murni, timbal dapat ditemukan dalam bentuk senyawa inorganik dan organik. Semua bentuk timbal (Pb) tersebut berpengaruh sama terhadap toksisitas pada manusia (Darmono 2001). Timbal (Pb) dan persenyawaannya dapat berada dalam badan perairan secara alamiah dan sebagai dampak aktivitas manusia. Secara alamiah, Pb dapat masuk ke dalam perairan melaui pengkristalan Pb di udara dengan bantuan air hujan. Disamping itu proses korosifikasi dari batuan mineral akibat hempasan gelombang dan angin, juga merupakan salah satu jalur sumber Pb yang akan masuk ke dalam badan perairan (Palar 2008). b)
Kadmium (Cd) Kadmium dan bentuk garamnya banyak digunakan pada beberapa jenis
pabrik untuk proses produksinya. Industri pelapisan logam adalah pabrik yang paling banyak menggunakan Kadmium murni sebagai pelapis, begitu juga pabrik yang membuat Ni-Cd baterai. Bentuk garam Cd banyak digunakan dalam proses fotografi, gelas dan campuran perak, produksi foto elektrik, foto konduktor, dan fosforus. Kadmium asetat banyak digunakan pada proses industri porselen dan
9 12 keramik.Kadmium dapat masuk kedalam tubuh manusia melalui makanan dan minuman yang terkontaminasi oleh Kadmium (Darmono 2001). Lebih lanjut Darmono (2001) menjelaskan bahwa sekitar 5% dari diet kadmium diabsorpsi dalam tubuh. Sebagian besar Cd masuk melalui saluran pencernaan, tetapi keluar lagi melalui feses sekitar 3-4 minggu kemudian, dan sebagian kecil dikeluarkan melalui urin. Kadmium dalam tubuh terakumulasi dalam hati dan ginjal terutama terikat sebagai metalotionein. Keracunan kronis terjadi bila inhalasi Cd dosis kecil dalam waktu lama dan gejalanya juga berjalan kronis. Kasus keracunan Cd kronis menyebabkan gangguan kardiovaskuler dan hipertensi, hal tersebut terjadi dikarenakan tingginya afinitas jaringan ginjal terhadap kadmium. Selain itu, kadmium juga dapat menyebabkan terjadinya gejala osteomalasea karena terjadi interferensi daya keseimbangan kandungan kalsium dan fosfat dalam ginjal. Salah satu kasus keracunan kronis Cd yang terjadi di daerah Tayoma (daerah Jepang), dimana disepanjang sungai Jinzu, penduduk wanita yang berumur 40 tahun atau lebih terjangkit penyakit itai-itai, suatu nama penyakit yang disebabkan oleh kadmium (Darmono 2001).
2.5
Kelarutan Mineral Mineral pada makanan dapat berubah struktur kimianya pada waktu proses
pemasakan atau akibat interaksi dengan bahan lain. Kelarutan mineral dapat meningkat atau menurun tergantung pada prosesnya (Santoso et al. 2006). Menurut Wardiatno et al. (2012), pemasakan dengan media asam dan dengan proses perebusan akan menghasilkan tingkat kelarutan mineral tertinggi pada udang mantis (Harpiosquilla raphidea). Natrium dan kalsium memiliki nilai kelarutan tertinggi untuk mineral makro, sementara seng dan besi memiliki kelarutan tertinggi untuk mineral mikro. Septiani (2011) juga menjelaskan bahwa dengan proses pengolahan, seperti perebusan pada keong ipong-ipong (Fasciolaria salmo), dapat meningkatkan nilai kelarutan Ca sebesar 64,76% dan P sebesar 68,98%. Sementara proses perebusan garam meningkatkan kelarutan Na sebesar 73%, dan Mg sebesar 70,49%.
10 13 Mineral pada umumnya dapat membentuk ikatan dengan bahan-bahan organik alam maupun bahan-bahan organik buatan. Proses pembentukan ikatan tersebut dapat terjadi melalui pembentukan garam organik dengan gugus karboksilat, misalnya asam sitrat, tartrat, dan lain-lain. Disamping itu, sejumlah logam juga dapat berikatan dengan atom-atom yang mempunyai elektron bebas dalam senyawa organik sehingga terbentuk kompleks (Palar 2008). Mineral-mineral yang mempunyai berat molekul dan jumlah muatan (valensi) yang sama bersaing satu sama lain untuk diabsorpsi, contohnya magnesium, kalsium, besi dan tembaga yang mempunyai valensi +2. Kalsium yang dimakan terlalu banyak akan menghambat absorpsi besi. Keberadaan vitamin C akan meningkatkan absorpsi besi apabila dimakan dalam waktu yang bersamaan, sedangkan vitamin D akan meningkatkan daya absorpsi dari kalsium. Banyak vitamin membutuhkan mineral untuk melakukan peranannya dalam metabolisme, misalnya koenzim tiamin membutuhkan magnesium untuk berfungi secara efisien. Interaksi serat dengan mineral akan mempengaruhi ketersediaan mineral, misalnya asam fitat (dalam serat, kacang-kacangan, dan serelia), serta asam oksalat (dalam bayam) yang mampu mengikat mineral-mineral tertentu (Almatsier 2009). Umumnya mineral tersedia sebagai mineral yang terikat (mineral binding protein) di dalam tubuh suatu organisme. Metaloprotein adalah protein yang terikat dengan mineral seperti feritrin dan hemosiderin. Protein ini biasanya berikatan dengan mineral besi, tembaga, dan seng. Studi mengenai hubungan antara efek logam berat dengan perubahan tingkat protein dalam organisme, ditemukan pada protein metallotionin (MT). Logam berat seperti kadmium memiliki mekanisme toksisitas yang kompleks dalam suatu organisme. Salah satu mekanisme tersebut adalah kemampuan kadmium untuk mengikat protein menyebabkan
kadmium
dapat
ikut
masuk
kedalam
tubuh
pada
saat
mengkonsumsi protein.
2.6
Penurunan Logam Berat pada Kerang Menurut Sari (2005) diacu dalam Muhajir (2009), salah satu cara yang
mudah dilakukan oleh masyarakat konsumen kerang untuk mengurangi masuknya
11 14 logam berat ke dalam tubuh adalah dengan perendaman larutan asam cuka (asam asetat) 25% atau yang telah diencerkan, yang banyak ditemui di pasaran. Larutan asam cuka merupakan larutan yang digunakan sebagai bahan tambahan makanan yaitu sebagai pengasam, pengawet, dan juga penyedap makanan. Larutan cuka mempunyai kemampuan mengikat logam (chelating agent) sehingga dapat menurunkan kadar logam kadmium pada beberapa jenis ikan dan kerang sebelum pengolahan menjadi makanan. Perendaman daging ikan bandeng dalam larutan asam cuka 25% dengan waktu 1, 2, dan 3 jam menunjukkan penurunan kadar logam berat timbal (Pb) berturut-turut sebesar 44,76%, 49,59%, 66,45% (Imaduddin et al. 2000 diacu dalam Muhajir 2009).
12
3
3.1
METODOLOGI
Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari sampai dengan Mei 2012.
Penelitian dilakukan di Laboratorium Karakterisasi Bahan Baku Hasil Perairan (preparasi sampel), Laboratorium Biokimia Hasil Perairan (analisis proksimat), Laboratorium Mikrobiologi Hasil Perairan (perendaman asam organik dan homogenizer), Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor, Laboratorium Terpadu Ilmu dan Nutrisi Makanan Ternak (profil total mineral, mineral terlarut, dan protein terlarut kerang darah), Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor, Laboratorium Penelitian, Departemen Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
3.2
Bahan dan Alat Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah kerang darah
(Anadara granosa) yang diperoleh dari PPI Muara Angke, Jakarta Utara. Bahan yang digunakan untuk analisis proksimat, yaitu akuades, kjeltab jenis selenium, H3BO3, indikator metilen merah, larutan heksana, HCl, dan AgNO3. Bahan yang digunakan untuk uji profil total mineral adalah HNO3, H2SO4, HClO4, dan kertas saring Whatman no. 42. Bahan yang digunakan untuk analisis kelarutan mineral adalah asam asetat, asam sitrat, dan asam format. Bahan yang digunakan untuk analisis kelarutan protein adalah natrium karbonat dalam NaOH, tembaga sulfat dalam NaK tartarat, pereaksi Folin Ciocalteau yang dilarutkan dengan air 1:1, serta protein standar (BSA). Alat-alat yang digunakan untuk proses preparasi dan uji proksimat meliputi baskom, pisau, talenan, sudip, aluminium foil, cawan porselen, gegep, desikator, coolbox, kompor listrik, tanur pengabuan, kapas bebas lemak, labu lemak, kondensator, tabung soxhlet, penangas air, labu kjeldhal, destilator, labu erlenmeyer, timbangan digital dan pipet volumetrik. Alat-alat yang digunakan untuk proses perendaman serta analisis mineral diantaranya gelas piala, stirrer, pH meter, corong kaca, pipet mikro, labu ukur, sentrifuse merek Beckman Model
13 16 J2-21, dan Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS) merek Shimadzu AA 7000. Alat yang dugunakan pada proses analisis kelarutan protein meliputi tabung reaksi, vortex, rak tabung reaksi, serta Spectrophotometer UV VIS merek LW UV-200-RS.
3.3
Tahapan Penelitian Penelitian ini terdiri atas beberapa tahapan, yaitu pengambilan dan preparasi
sampel, pengukuran rendemen, analisis proksimat, analisis profil total mineral, analisis kelarutan mineral, analisis kelarutan protein, serta proses pengolahan data. Analisis proksimat yang dilakukan meliputi kadar air, protein, abu, lemak, dan karbohidrat (by difference). Sampel kerang darah kemudian dilakukan analisis total mineral untuk mengetahui profil mineral yang terkandung (natrium, kalium, kalsium, magnesium, fosfor, seng, besi, tembaga, timbal, dan kadmium) sebelum mendapat perlakuan perendaman. Pengaruh perendaman asam organik terhadap kelarutan mineral dilakukan dengan cara memasukkan sampel ke dalam asam organik yang telah disiapkan dengan perbandingan sampel dan larutan yaitu 1:4 (b/v). Proses perendaman dilakukan menggunakan tiga jenis larutan asam organik, yaitu asam asetat 2,5%, asam sitrat 2,5% dan asam format 2,5%. Masing-masing larutan asam organik diukur pH awal terlebih dahulu untuk mengetahui perubahan pH yang mungkin terjadi selama proses perendaman. Tahapan analisis mineral terlarut bertujuan untuk mengetahui seberapa besar kandungan mineral makro, mikro, serta logam berat yang ikut terlarut dalam larutan asam organik. Perubahan yang terjadi terhadap kandungan mineral selama proses perendaman juga dapat mempengaruhi kandungan protein pada suatu bahan, sehingga perlu dilakukan analisis kelarutan protein. Diagram alir tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 2. 3.3.1 Preparasi sampel Sampel kerang darah diambil dari PPI Muara Angke, Jakarta Utara. Sampel dibawa menggunakan coolbox tanpa tambahan es. Hal ini bertujuan untuk menjaga kelangsungan hidup kerang darah selama proses transportasi ke Laboratorium Karakterisasi Bahan Baku, Departemen Teknologi Hasil Perairan,
14 17
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Kerang darah yang masih berada dalam keadaan segar di bersihkan dan ditimbang untuk mengetahui rendemennya. Daging yang diperoleh kemudian dicacah dengan menggunakan pisau yang selanjutnya digunakan untuk analisis proksimat, analisis profil total mineral, analisis kelarutan mineral, dan analisis kelarutan protein. Sampel Preparasi sampel Perhitungan rendemen
Pencacahan daging Analisis: Proksimat Profil total mineral
Persiapan larutan asam
Daging segar
Larutan asam
Perendaman
Pengukuran pH awal Pengukuran pH akhir
Sentrifugasi
Pengukuran mineral dan logam berat terlarut Gambar 2 Diagram alir tahapan penelitian:
Pengukuran protein terlarut = input;
= proses.
3.3.2 Rendemen Penentuan rendemen kerang darah di lakukan sebelum diberikan perlakuan. Penentuan nilai rendemen dilakukan dengan cara membandingkan bobot akhir dengan bobot awal dari sampel kerang darah yang digunakan.
15 18
Rendemen (%) =
Bobot akhir (g) x 100% Bobot awal (g)
3.3.3 Analisis proksimat Analisis proksimat merupakan suatu analisis yang dilakukan untuk mengetahui komposisi kimia suatu bahan, termasuk di dalamnya analisis kadar lemak, air, abu, dan protein. Analisis proksimat memiliki manfaat sebagai penilaian kualitas suatu bahan pangan terutama pada standar zat makanan yang seharusnya terkandung di dalamnya. 1)
Kadar air (AOAC 1995) Prinsip pengujian kadar air yaitu sampel dikeringkan dalam oven udara pada
suhu 105 oC sampai diperoleh berat konstan. Cawan porselen kosong dikeringkan dalam oven selama 15 menit lalu didinginkan dalam desikator selama 20 menit dan ditimbang. Sebanyak 5 gram sampel disimpan dalam cawan kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 105 oC dan tekanan tidak lebih dari 100 mmHg selama 6 jam atau sampai beratnya konstan. Selanjutnya cawan dan isinya didinginkan dalam desikator dan ditimbang kembali. Perhitungan kadar air menggunakan rumus berikut.
Keterangan : A = berat cawan kosong (g) B = berat cawan + sampel awal (g) C = berat cawan + sampel kering (g) 2)
Kadar abu (AOAC 1995) Prinsip pengerjaan kadar abu adalah abu dalam bahan ditetapkan dengan
menimbang residu hasil pembakaran komponen bahan organik pada suhu sekitar 550 ºC. Cawan pengabuan dipersiapkan dengan cara dikeringkan dalam oven selama satu jam pada suhu 105 oC, kemudian didinginkan selama 15 menit di dalam desikator dan ditimbang hingga didapatkan berat yang konstan. Sampel sebanyak 5 gram dimasukkan ke dalam cawan pengabuan dan dibakar diatas kompor listrik dengan api sedang untuk menguapkan sebanyak mungkin zat organik yang ada atau sampai sampel tidak berasap lagi dan berwarna hitam. Cawan dipindahkan ke dalam tanur dan dipanaskan pada suhu 300 oC, kemudian
16 19 suhu dinaikkan menjadi 600 oC dengan waktu 6 jam. selanjutnya tahur dimatikan dan dapat dibuka setelah suhunya mencapai 250 oC atau kurang. Cawan diambil dengan hati-hati dari dalam tanur kemudian ditimbang. Penentuan kadar abu dihitung dengan menggunakan rumus berikut.
Keterangan : A = berat cawan kosong (g) B = berat cawan + sampel awal (g) C = berat cawan + sampel kering (g) 3)
Kadar protein (AOAC 1995) Tahap-tahap yang dilakukan dalam analisis protein terdiri dari tiga tahap,
yaitu destruksi, destilasi, dan titrasi. Pengukuran kadar protein dilakukan dengan metode kjeldahl. Sampel ditimbang sebanyak 1 gram, kemudian dimasukkan ke dalam labu kjeldahl 50 ml lalu ditambahkan 0,25 gram kjeltab dan 10 ml H2SO4 pekat. Sampel didestruksi pada suhu 400 oC selama kurang lebih dua jam atau sampai cairan berwarna hijau bening, lalu didinginkan. Labu kjeldahl ditambahkan dengan akuades 50 ml dan NaOH 40%, kemudian dimasukkan ke dalam alat destilasi dengan suhu destilator 100 oC. Hasil destilasi ditampung dalam erlenmeyer 125 ml yang berisi campuran 25 ml asam borat (H3BO3) 4% dan 2 tetes indikator bromcherosol green-methyl red 0,1% yang berwarna merah muda. Setelah volume destilat mencapai 40 ml dan berwarna hijau kebiruan, maka proses destilasi dihentikan. Lalu destilat dititrasi dengan HCl 0,1 N sampai terjadi perubahan warna merah muda. Volume titran dibaca dan dicatat. Dengan metode ini diperoleh kadar nitrogen total yang dihitung. Kadar protein dihitung dengan rumus berikut.
Keterangan: 4)
Protein (%) = N (%) x 6,25
Kadar lemak (AOAC 1995) Sampel seberat 5 gram (W1) dimasukkan ke dalam kertas saring pada kedua
ujung bungkus ditutup dengan kapas bebas lemak dan selanjutnya dimasukkan ke dalam selongsong lemak, kemudian sampel yang telah dibungkus dimasukkan ke
17 20
dalam labu lemak yang sudah ditimbang berat tetapnya (W2) dan disambungkan dengan tabung soxhlet. Selongsong lemak dimasukkan ke dalam ruang ekstraktor tabung soxhlet dan disiram dengan pelarut lemak (heksana). Kemudian dilakukan refluks selama 6 jam. Pelarut lemak yang ada dalam labu lemak didestilasi hingga semua pelarut lemak menguap. Pada saat destilasi pelarut akan tertampung di ruang ekstraktor, pelarut dikeluarkan sehingga tidak kembali ke dalam labu lemak, selanjutnya labu lemak dikeringkan dalam oven pada suhu 105 oC, setelah itu labu didinginkan dalam desikator sampai beratnya konstan (W3). Kadar lemak (%) = Keterangan : W1 = Berat sampel (gram) W2 = Berat labu lemak kosong (gram) W3 = Berat labu lemak dengan lemak (gram) 5)
Kadar karbohidrat (Winarno 2008) Perhitungan kadar karbohidrat di lakukan dengan cara by difference, yaitu
pengurangan dari total kandungan gizi dengan presentase kadar lemak, kadar protein, kadar air, dan kadar abu. Perhitungan rumus kadar karbohidrat (by difference) sebagai berikut: Kadar karbohidrat (%) = 100% - (% kadar lemak + % kadar air + % kadar protein + % kadar abu) 3.3.4 Pengujian profil total mineral (Reitz et al. 1987) Prinsip pengujian total mineral yaitu mengetahui nilai absorpsi logam dengan menggunakan metode (AAS). Sebanyak 10 gram sampel daging kerang darah yang sudah dicacah dimasukkan ke dalam erlenmeyer ukuran 125 ml kemudian ditambahkan 5 ml HNO3, didiamkan selama 1 jam pada suhu ruang di ruang asam. Selanjutnya dipanaskan diatas hot plate dengan suhu 120 oC selama 4 jam. Penambahan asam nitrat ini bertujuan untuk melarutkan kandungan anorganik. Sampel dibiarkan selama semalam dalam keadaan tertutup. Setelah dingin sebanyak 0,4 ml H2SO4 ditambahkan ke dalam erlenmeyer yang bertujuan untuk menguapkan kandungan organik pada sampel, lalu dipanaskan diatas hot plate sampai larutan berkurang atau lebih pekat, biasanya ±1 jam. Sebanyak 2-3 tetes larutan campuran HClO4: HNO3 dengan perbandingan 2:1 kemudian
18 21
ditambahkan ke dalam sampel. Sampel masih tetap diatas hot plate, karena pemanasan terus dilanjutkan sampai ada perubahan warna dari coklat menjadi kuning tua lalu berubah lagi menjadi kuning muda, biasanya memakan waktu ±1 jam. Sampel kemudian dipindahkan, didinginkan, dan ditambahkan 2 ml akuades dan 0,6 ml HCl. Sampel dipanaskan kembali selama ±15 menit agar larut, kemudian dipindahkan ke dalam labu takar 100 ml. Apabila ada endapan disaring dengan kertas Whatman no.42 sampai didapatkan larutan yang jernih. Sejumlah larutan stok standar dari masing-masing mineral diencerkan dengan akuades sampai konsentrasinya berada dalam kisaran kerja logam yang diinginkan. Larutan standar, blanko dan contoh dialirkan ke dalam Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS) merk Shimadzu 7000 dengan panjang gelombang dari masing-masing jenis mineral, kemudian diukur absorbansi atau tinggi puncak standar, blanko, dan contoh pada panjang gelombang dan parameter yang sesuai untuk masing-masing mineral. Perhitungan kadar mineral dalam sampel dihitung dengan rumus sebagai berikut. kadar mineral (
g basis basah) =
Keterangan : fp = faktor pengenceran w = bobot sampel 3.3.5 Pengujian kelarutan mineral (Santoso et al. 2006) Sebanyak 20 gram sampel yang sudah dicacah ditambahkan dengan akuades, asam asetat 2,5%, asam sitrat 2,5%, dan asam format 2,5% yang sudah diukur nilai pH nya terlebih dahulu. Sampel kemudian direndam selama 30 menit menggunakan stirrer pada kecepatan 5000 rpm untuk menghasilkan fraksi terlarut. Setelah proses perendaman selesai, dilakukan proses pengukuran pH akhir. Sampel selanjutnya disentrifugasi pada kecepatan 9000 rpm, suhu 2 ºC selama 10 menit. Hasil yang didapatkan disaring dengan kertas Whatman no.42, dan diambil supernatannya untuk dilanjutkan proses analisis mineral terlarut
19 22 dengan menggunakan alat (AAS) merk Shimadzu 7000 dengan panjang gelombang yang sesuai dengan masing-masing jenis mineral. 3.3.6 Pengujian kelarutan protein (Apriyantono et al. 1989) Pengujian kelarutan protein dilakukan menggunakan supernatan yang dihasilkan setelah proses sentrifugasi dengan metode Lowry. Metode ini memiliki prinsip adanya reaksi antara Cu2+ dengan ikatan peptida dan reduksi asam fosfomolibdat dan asam fosfotungstat oleh tirosin dan triptofan (merupakan residu protein) akan mengahsilkan warna biru. Warna yang terbentuk terutama dari hasil reduksi fosfomolibdat dan fosfotungstat, oleh karena itu warna yang terbentuk tegantung pada kadar tirosin dan triptofan dalam protein. Metode Lowry mempunyai keuntungan karena 100 kali lebih sensitif dari metode Biuret. Cara kerja uji kelarutan protein dilakukan dengan membuat larutan standar bovine serum albumin sebanyak 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; dan 1,0 ml di dalam tabung reaksi. Akuades ditambahkan ke dalam masing-masing tabung sampai volume total 4 ml. Untuk mengetahui nilai kelarutan protein yang dihasilkan pada penelitian, supernatan yang dihasilkan pada proses sebelumnya disiapkan sebanyak 0,1 ml dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian ditambahkan akuades hingga volumenya 4 ml. Kedalam masing-masing tabung reaksi ditambahkan pereaksi yang terdiri dari natrium karbonat 2% dalam larutan NaOH 0,1 N dan tembaga sulfat 0,5% dalam larutan NaK tartarat 1% sebanyak 5,5 ml. Larutan dicampur merata dan dibiarkan selama 10-15 menit pada suhu kamar. Pereaksi Folin Ciocalteau selanjutnya ditambahkan ke dalam masing-masing tabung reaksi sebanyak 0,5 ml, dan kocok merata dengan cepat menggunakan vortex. Larutan dibiarkan selama 30 menit hingga warna biru terbentuk. Larutan standar dan contoh lalu dialirkan ke dalam Spektrofotometer UV-VIS merek LW UV-200-RS dengan panjang gelombang 650 nm kemudian diukur absorbansi yang dihasilkan.
3.4. Rancangan Percobaan dan Analisis Data Rancangan percobaan yang digunakan untuk menguji pengaruh perendaman asam terhadap kelarutan mineral dan protein adalah metode rancangan acak lengkap (RAL) dengan satu faktor dan 4 taraf (perendaman akuades, perendaman
20 23 asam asetat, perendaman asam sitrat, dan perendaman asam format). Semua perlakuan dilakukan sebanyak tiga kali ulangan. Data dianalisis dengan Analysis Of Variance (ANOVA) atau uji F. Model rancangan analisis ANOVA atau uji F adalah sebagai berikut:
Yij = μ + τi + εij Keterangan :
Yij = Nilai pengamatan pada taraf ke-i dan ulangan ke-j (j=1,2) μ = Nilai tengah atau rataan umum pengamatan τi = Pengaruh metode pengolahan pada taraf ke-i (i=1,2,3) εij = Galat atau sisa pengamatan taraf ke-i dengan ulangan ke-j Hipotesis terhadap data hasil kelarutan mineral akibat proses perendaman pada berbagai jenis asam organik adalah sebagai berikut: H0= Metode perendaman asam organik tidak memberikan pengaruh nyata terhadap kelarutan mineral. H1= Metode perendaman asam organik memberikan pengaruh nyata terhadap kelarutan mineral. Hipotesis terhadap data hasil kelarutan logam berat akibat proses perendaman pada berbagai jenis asam organik adalah sebagai berikut: H0= Metode perendaman asam organik tidak memberikan pengaruh nyata terhadap kelarutan logam berat. H1= Metode perendaman asam organik memberikan pengaruh nyata terhadap kelarutan logam berat . Hipotesis terhadap data hasil kelarutan protein akibat proses perendaman pada berbagai jenis asam organik adalah sebagai berikut: H0= Metode perendaman asam organik tidak memberikan pengaruh nyata terhadap kelarutan protein. H1= Metode perendaman asam organik memberikan pengaruh nyata terhadap kelarutan protein.
21 24 Jika uji F pada ANOVA memberikan pengaruh yang berbeda terhadap kelarutan mineral dan protein maka dilanjutkan dengan uji Duncan, dengan rumus sebagai berikut: Duncan = tα/2; dbs Keterangan : KTS = Kuadrat tengah sisa dbs = Derajat bebas sisa r = Banyaknya ulangan
22
4
4.1
HASIL DAN PEMBAHASAN
Rendemen dan Komposisi Kimia Kerang Darah (A. granosa) Kerang darah termasuk dalam kelas pelecypoda atau sering disebut juga
bivalvia memiliki karakteristik yang khas yaitu tubuh yang terdiri dari dua cangkang pipih lateral. Rendemen adalah presentase suatu bahan baku yang dimanfaatkan. Rendemen merupakan suatu parameter yang paling penting untuk mengetahui nilai ekonomis dan efektifitas suatu produk atau bahan. Semakin besar nilai rendemen, semakin besar pula bagian bahan baku yang dapat dimanfaatkan. Dokumentasi sampel kerang darah disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3 Sampel kerang darah. Rendemen yang dapat diperoleh dari sampel kerang darah berupa daging dan cangkang. Rendemen kerang darah merupakan bagian tubuh kerang darah yang masih bisa dipergunakan yang diperoleh dengan cara membedah kerang, kemudian memisahkan bagian daging dengan cangkang. Rendemen daging kerang darah dihitung berdasarkan presentase perbandingan bobot daging terhadap bobot utuh sampel. Rendemen kerang darah disajikan pada Gambar 4. Gambar 4 menunjukkan bahwa rendemen yang paling besar adalah cangkang sebesar 70,71%, sedangkan rendemen daging sebesar 29,28%. Kerang darah memiliki rendemen cangkang yang lebih tinggi dibandingkan rendemen daging, hal ini dapat dikarenakan kerang darah memiliki 2 keping cangkang yang tebal dan mengandung kalsium karbonat (Nurjanah et al. 2005). Kadar zat kapur (CaCO3) dan zat tanduk pada cangkang membuat rendemen cangkang menjadi paling tinggi diantara rendemen daging.
23 26
Gambar 4 Rendemen kerang darah segar:
= cangkang;
= daging.
Analisis proksimat yang dilakukan menghasilkan data mengenai kandungan gizi yang terdapat dalam suatu bahan pangan. Pada umumnya zat gizi dibagi dalam lima kelompok utama, yaitu karbohidrat, lemak, protein, abu atau mineral, serta air (Budiyanto 2002). Hasil analisis proksimat daging kerang darah disajikan pada Tabel 3. Tabel 3 Hasil analisis proksimat kerang darah Parameter Kadar Air Kadar Abu Kadar Protein Kadar Lemak Kadar Karbohidrat (by difference)
Kandungan (%) 81,61 1,09 6,65 0,58 10,07
Air merupakan komponen yang mempunyai peranan yang sangat besar bagi bahan pangan. Keberadaan air dalam bahan pangan sering dihubungkan dengan mutu bahan pangan, sebagai pengukur bagian bahan kering atau padatan, penentu indeks kestabilan selama penyimpanan serta penentu mutu organoleptik terutama rasa dan keempukan (Andarwulan et al. 2011). Tabel 3 menunjukkan kadar air kerang darah yang berasal dari PPI Muara Angke adalah sebesar 81,61%. Hal ini tidak berbeda jauh dengan hasil penelitian Daluningrum (2009) yang menyatakan bahwa kadar air kerang darah sebesar 81,81% (bb). Lehninger (1988) menjelaskan bahwa air merupakan senyawa paling berlimpah dalam sistem hidup dan mencakup 70% atau lebih dari bobot hampir semua bentuk kehidupan. Hal ini
24 27 diperkuat oleh pernyataan Winarno (2008) yang menyebutkan bahwa produk hasil perikanan memiliki kandungan air yang cukup tinggi. Bahan pangan mengandung senyawa anorganik yang disebut mineral atau abu selain mengandung bahan organik dan air. Keberadaan mineral pada bahan pangan sangat dibutuhkan oleh tubuh manusia meskipun jumlahnya sangat sedikit (Andarwulan et al. 2011). Hasil analisis kadar abu menunjukkan nilai kadar abu pada kerang darah sebesar 1,09%. Hasil ini lebih rendah namun tidak berbeda jauh jika dibandingkan dengan hasil penelitian Daluningrum (2009) dimana kadar abu yang diperoleh sebesar 2,00% (bb). Tinggi rendahnya kadar abu dapat disebabkan oleh perbedaan habitat dan lingkungan hidup. Setiap lingkungan perairan dapat menyediakan asupan mineral yang berbeda-beda bagi organisme akuatik yang hidup di dalamnya. Selain itu, masing-masing individu organisme juga memiliki kemampuan yang berbeda-beda dalam meregulasi dan mengabsorbsi mineral yang masuk ke dalam tubuh, sehingga hal ini nantinya akan memberikan pengaruh pada nilai kadar abu masing-masing bahan (Susanto 2010). Protein adalah salah satu zat gizi makro yang dibutuhkan tubuh karena fungsinya yang khusus dalam pertumbuhan. Protein merupakan sumber asam amino yang mengandung unsur-unsur C, H, O, dan N. Hasil analisis protein menunjukkan bahwa nilai protein yang didapat yaitu sebesar 6,65%. Hasil ini lebih rendah jika dibandingkan dengan hasil penelitian Yusefi (2011) yaitu kadar protein kerang bulu sebesar 9,72% (bb). Perbedaan kadar protein dapat dikarenakan oleh faktor spesies, umur, makanan yang tersedia, laju metaboisme, tingkat kematangan gonad, dan laju pergerakan (Andarwulan et al. 2011). Lemak merupakan zat makanan yang penting untuk menjaga kesehatan tubuh manusia (Winarno 2008). Hasil analisis kadar lemak pada kerang darah yang dihasilkan yaitu sebesar 0,58%. Nilai tersebut tidak berbeda jauh dibandingkan penelitian Daluningrum (2009) yang menghasilkan kadar lemak kerang darah sebesar 0,60% (bb). Menurut pendapat Yunizal et al. (1998) diacu dalam Susanto (2010), menyatakan bahwa kadar air umumnya berhubungan terbalik dengan kadar lemak. Apabila kadar air yang terkandung dalam bahan pangan cukup tinggi, akan mengakibatkan semakin rendahnya kadar lemak.
25 28 Hasil
perhitungan
karbohidrat
menggunakan
cara
by
difference
menunjukkan nilai kadar karbohidrat pada kerang darah sebesar 10,07%. Hasil ini lebih besar jika dibandingkan dengan hasil penelitian Daluningrum (2009) yang menyebutkan kadar karbohidrat kerang darah sebesar 3,75% (bb). Karbohidrat yang terdapat dalam hewan ternak, khususnya daging, tersimpan dalam bentuk glikogen yang banyak terdapat pada jaringan otot dan hati (Winarno 2008). Pada kelompok bivalvia, cangkang terhubung oleh jaringan ikat (ligamen) yang berfungsi seperti engsel untuk membuka dan menutup cangkang dengan cara mengencangkan dan mengendurkan otot aduktor yang terdapat pada bagian anterior dan posterior tubuh (Suwignyo et al. 2005).
4.2
Komposisi Mineral Kerang Darah (A. granosa) Mineral merupakan bagian dari tubuh dan memegang peranan penting
dalam pemeliharaan fungsi tubuh, baik pada tingkat sel, jaringan, organ, maupun fungsi tubuh secara keseluruhan. Disamping itu, mineral berperan dalam berbagai tahap metabolisme, terutama sebagai kofaktor dalam aktivitas enzim. Mineral digolongkan ke dalam mineral makro dan mineral mikro. Mineral makro adalah mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah lebih dari 100 mg sehari, sedangkan mineral mikro dibutuhkan kurang dari 100 mg sehari (Almatsier 2009). Informasi mengenai kandungan mineral makro dan mikro yang terkandung pada kerang darah yang berasal dari PPI Muara Angke disajikan pada Tabel 4. Tabel 4 Komposisi mineral kerang darah (mg/100 g bk) A. granosa hasil penelitian Natrium 857,69 ± 146,65 Kalium 654,39 ± 29,14 Kalsium 142,39 ± 76,49 Magnesium 171,31 ± 37,52 Fosfor 558,90 ± 15,46 Besi 45,98 ± 3,40 Seng 3,61 ± 0,08 Tembaga 1,08 ± 0,22 Timbal 1,24 ± 0,33 Kadmium 0,10 ± 0,02
Komposisi mineral
Makro
Mikro Logam berat
* Nurjanah et al. (2005) **Purwaningsih (2012) ***Ozden et al. (2009)
A.granosa* 272,50 36,53 5,43 1,24 -
Cerithidea obtusa** 283,45 259,22 39,78 82,05 96,73 5,81 3,87 0,29 -
Chamelea gallina*** 0,13 0,04
26 29 Kandungan mineral makro pada kerang darah meliputi natrium, kalium, kalsium, magnesium, dan fosfor. Sementara kandungan mineral mikro meliputi besi, seng, dan tembaga, sedangkan timbal dan kadmium termasuk kedalam golongan logam berat yang biasanya menimbulkan efek toksik pada tubuh makhluk hidup. Kandungan mineral makro dengan konsentrasi tertinggi pada kerang darah yang berasal dari PPI Muara Angke adalah natrium sebesar 857,69 mg/100 g bk, diikuti oleh kalium, fosfor, magnesium, dan kalsium, masing-masing sebesar 654,39; 558,90; 171,31 dan 142,39 mg/100 g bk. Kandungan mineral mikro dengan konsentrasi tertinggi pada kerang darah adalah besi sebesar 45,98 mg/100 g bk, diikuti oleh seng sebesar 3,61 mg/100 g bk, dan tembaga sebesar 1,08 mg/100 g bk. Analisis kandungan mineral kerang darah juga menemukan adanya logam berat yaitu timbal dan kadmium dengan konsentrasi masing-masing sebesar 1,24 mg/100 g bk dan 0,10 mg/100 g bk. Kandungan natrium pada kerang darah yang diteliti lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan natrium pada kerang menurut USDA (2006) yaitu sebesar 313,650 mg/100 g. Kandungan natrium kerang darah juga lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan natrium pada keong matah merah menurut Purwaningsih (2012) yaitu sebesar 283,45 mg/100 g bk. Kandungan kalium kerang darah lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan kalium pada kerang menurut USDA (2006) yaitu sebesar 227,800 mg/100 g. Kandungan kalium kerang darah juga lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan kalium pada keong matah merah menurut Purwaningsih (2012) yaitu sebesar 259,22 mg/100 g bk. Kandungan kalsium pada kerang darah lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan kalsium pada kerang menurut USDA (2006) yaitu sebesar 28,050 mg/100 g. Kandungan kalsium kerang darah juga lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan kalsium pada keong matah merah menurut Purwaningsih (2012) yaitu sebesar 39,78 mg/100 g bk, namun lebih rendah jika dibandingkan
dengan
kandungan
kalsium
pada
kerang darah
menurut
Nurjanah et al. (2005) yaitu sebesar 272,50 mg/100 g bk. Kandungan magnesium kerang darah lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan magnesium pada kerang menurut USDA (2006) yaitu sebesar
27 30
31,450 mg/100 g. Kandungan magnesium kerang darah juga lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan magnesium pada keong matah merah menurut Purwaningsih (2012) yaitu sebesar 82,05 mg/100 g bk. Kandungan fosfor kerang darah lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan fosfor pada kerang menurut USDA (2006)
yaitu sebesar
242,250 mg/100 g. Kandungan fosfor kerang darah juga lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan fosfor pada keong matah merah menurut Purwaningsih (2012) yaitu sebesar 96,73 mg/100 g bk. Kandungan seng kerang darah lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan
seng
pada
kerang
menurut
USDA
(2006)
yaitu
sebesar
2,269 mg/100 g. Kandungan seng kerang darah tidak berbeda jauh jika dibandingkan dengan kandungan seng pada keong matah merah menurut Purwaningsih (2012) yaitu sebesar 3,87 mg/100 g bk, namun lebih kecil jika dibandingkan
dengan
kandungan
seng
pada
kerang
darah
menurut
Nurjanah et al. (2005) yaitu sebesar 5,43 mg/100 g bk. Kandungan besi kerang darah lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan
besi
pada
kerang
menurut
USDA
(2006)
yaitu
sebesar
5,712 mg/100 g. Kandungan besi kerang darah juga lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan besi pada keong matah merah menurut Purwaningsih (2012) yaitu sebesar 5,81 mg/100 g bk, dan kandungan besi pada kerang darah menurut Nurjanah et al. (2005) yaitu sebesar 36,53 mg/100 g bk. Kandungan tembaga kerang darah lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan tembaga pada kerang menurut USDA (2006) yaitu sebesar 0,127 mg/100 g. Kandungan tembaga kerang darah juga lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan tembaga pada keong matah merah menurut Purwaningsih (2012) yaitu sebesar 0,29 mg/100 g bk, namun lebih rendah jika dibandingkan dengan kandungan tembaga pada kerang darah menurut Nurjanah et al. (2005) yaitu sebesar 1,24 mg/100 g bk. Kandungan logam berat timbal pada kerang darah didapat sebesar 1,24 mg/100 g bk, hasil ini lebih tinggi dibandingkan dengan hasil yang didapatkan oleh Ozden et al. (2009) yang menyebutkan kandungan timbal pada bivalvia Chamelea gallina sebesar 0,13 mg/100 g. Begitu pula kandungan
28 31 kadmium pada kerang darah sebesar 0,10 mg/100 g bk, lebih tinggi jika dibandingkan dengan kandungan kadmium pada Chamelea gallina, yaitu sebesar 0,04 mg/100 g. Wardiatno et al. (2012) menjelaskan bahwa komposisi mineral pada hewan invertebrata laut dipengaruhi oleh kebiasaan makan, umur, jenis kelamin, iklim, dan kondisi habitat. Pernyataan ini juga didukung oleh Amiard et al. (2008) yang menyebutkan bahwa kebiasaan makan suatu organisme dapat mempengaruhi kemampuan menyerap mineral yang terdapat pada lingkungan. Umumnya makanan yang berasal dari laut merupakan sumber vitamin dan mineral yang sempurna (Ersoy dan Ozeren 2009).
4.3
Kelarutan Mineral Santoso et al. (2006) menjelaskan bahwa kandungan mineral dalam bahan
pangan merupakan salah satu parameter awal untuk menilai kualitas suatu bahan pangan, karena yang lebih penting adalah bioavailabilitasnya. Bioavailabilitas adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan proporsi nutrisi dalam makanan yang dapat dimanfaatkan untuk fungsi-fungsi tubuh normal. Mineral yang bersifat bioavailable harus dalam bentuk terlarut, walaupun tidak semua mineral terlarut bersifat bioavailable. Pada penelitian ini diamati kelarutan mineral makro (natrium, kalium, kalsium, fosfor, dan magnesium), mineral mikro (besi, seng, dan tembaga), serta logam berat (timbal dan kadmium) dari kerang darah dalam berbagai pelarut yang digunakan yaitu akuades, asam asetat 2,5%; asam sitrat 2,5%; dan asam format 2,5%. Kelarutan mineral adalah kemampuan suatu mineral untuk larut (solute) dalam suatu pelarut (solvent). 4.3.1 Kelarutan mineral makro Mineral makro adalah mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah lebih dari 100 mg per hari (Almatsier 2009). Proses perendaman menggunakan berbagai media asam memberikan nilai berbeda terhadap kelarutan kalsium kerang darah. Kelarutan kalsium tertinggi yaitu 7,98% diperoleh dengan menggunakan pelarut asam format, sedangkan kelarutan kalsium terendah terdapat pada perendaman
29 32 menggunakan akuades yaitu sebesar 3,06%. Kelarutan kalsium pada kerang darah yang berasal dari PPI Muara Angke dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5 Rata-rata kelarutan mineral makro kerang darah; huruf yang berbeda adalah hasil uji lanjut Duncan terhadap media pelarut yang menunjukkan beda nyata (p<0,05). Hasil analisis ragam kelarutan kalsium kerang darah yang berasal dari PPI Muara Angke menunjukkan bahwa dengan perendaman menggunakan asam organik memberikan pengaruh nyata terhadap kelarutan kalsium (Lampiran 1). Uji lanjut Duncan menunjukkan adanya pengaruh yang berbeda nyata antara media perendaman akuades dengan asam asetat, akuades dengan asam sitrat, dan akuades dengan asam format (Lampiran 2). Idris (2010) menjelaskan penggunaan asam asetat 0,5% sebagai media perebusan dapat melarutkan kalsium pada udang mantis sebanyak 23,26% pada udang mantis asal Jambi, dan 22,11% pada udang mantis asal Cirebon. Mineral pada umumnya dapat membentuk ikatan dengan bahan-bahan organik alami maupun bahan-bahan organik buatan. Proses pembentukan ikatan tersebut dapat terjadi melalui pembentukan garam organik dengan gugus karboksilat yaitu, misalnya asam sitrat, tartrat, dan lain-lain (Palar 2008).
30 33 Asam merupakan salah satu jenis sekuestran (zat pengikat logam). Menurut Tranggono (1990) sekuestran dapat mengikat mineral dan logam dalam bentuk ikatan kompleks sehingga dapat mengalahkan sifat dan pengaruh jelek logam tersebut dalam bahan makanan. Kemampuan asam dalam mengikat ion-ion logam juga dapat menghilangkan ion-ion logam yang terakumulasi dalam daging. Sifat-sifat asam organik yang penting dalam pelarutan mineral ditentukan oleh gugus karboksil (COO- ) dan gugus hidroksil (OH- ) fenolat, serta tingkat disosiasinya. Jumlah gugus karboksil menentukan jumlah proton yang mungkin dapat dilepas. Contohnya asam asetat hanya ada satu proton yang mungkin dapat dilepaskan, tetapi pada asam oksalat dan juga asam suksinat dan malat ada dua proton yang mungkin dapat dilepaskan, demikian pada asam sitrat mungkin dapat melepaskan tiga proton. Selain menghidrolisis suatu senyawa melalui anionnya, COO- juga dapat membentuk ikatan kompleks dengan logam penghubung kerangka mineral, misalnya Fe, Al, Ca, dan Mg, dan mengakibatkan terlepasnya mineral tersebut dari jaringan suatu bahan, dan terbentuklah senyawa kompleks (Ismangil dan Hanudin 2005). Penelitian yang dilakukan Ismangil dan Hanudin (2005) terhadap kelarutan mineral pada batuan menunjukkan kemampuan asam humat (pH 2,5) dalam melarutkan mineral Si dan Al lebih besar dibandingkan dengan asam fulfat (pH 7,0). Hal ini terjadi karena asam fulfat pada pH 7,0 disosiasinya tidak sempurna, sehingga pelepasan ion H menjadi menurun yang juga berakibat pada kelarutannya. Adanya asam organik misalnya asam oksalat dan asam sitrat mampu mempercepat kelarutan mineral dengan adanya ion H yang berasal dari disosiasi asam, reaksi tersebut adalah asidolisis (Ismangil dan Hanudin 2005). Hubungan antara nilai pH dengan kelarutan mineral juga dijelaskan pada penelitian Sariningrum (2009) mengenai penanganan masalah karies gigi pada anak. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komponen mineral gigi tersusun atas hidroksiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2). Hidroksiapatit bersifat reaktif terhadap ion hidrogen ketika lingkungan berada dalam kondisi pH dibawah 5,5 (pH kritis). Ketika hal ini terjadi, ion PO43- akan berubah menjadi HPO42- karena penambahan ion H+. Akibatnya HPO42- yang terbentuk ini tidak mampu menjaga hidroksiapatit dalam kondisi seimbang sehingga akhirnya kristal hidroksiapatit terlarut.
31 34 4.3.2 Kelarutan mineral mikro Pada kerang darah yang berasal dari PPI Muara Angke, proses perendaman menggunakan asam organik memberikan nilai berbeda terhadap kelarutan besi. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa proses perendaman menggunakan asam organik memberikan pengaruh nyata terhadap kelarutan besi pada kerang darah (Lampiran 3). Uji lanjut Duncan terhadap kelarutan besi pada kerang darah menunjukkan adanya pengaruh yang berbeda nyata antara media pelarut akuades dengan asam sitrat, akuades dengan asam format, dan asam asetat dengan asam format (Lampiran 4). Kelarutan besi tertinggi diperoleh pada media pelarut asam format sebesar 1,25%, sementara kelarutan besi terendah diperoleh pada perendaman menggunakan media pelarut akuades sebesar 0,38%. Kelarutan besi pada kerang darah yang berasal dari PPI Muara Angke dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6 Rata-rata kelarutan mineral mikro kerang darah; huruf yang berbeda adalah hasil uji lanjut Duncan terhadap media pelarut yang menunjukkan beda nyata (p<0,05). Gambar 6 juga menunjukkan adanya pengaruh yang ditimbulkan proses perendaman terhadap kelarutan tembaga. Perendaman menggunakan larutan asam format memberikan nilai kelarutan tembaga tertinggi yaitu 1,47%, sedangkan kelarutan tembaga terendah terdapat pada proses perendaman menggunakan
32 35 media akuades sebesar 0,82%. Proses penanganan dan pengolahan yang berbeda dapat mempengaruhi peningkatan maupun penurunan kandungan mineral. Ersoy dan Ozeren (2009) menjelaskan adanya perubahan tembaga pada ikan African catfish setelah dimasak yang berkisar antara 9,30-21,5 g/100 g. Hasil analisis ragam kelarutan tembaga menunjukkan bahwa proses perendaman menggunakan asam organik memberikan pengaruh nyata terhadap kelarutan tembaga pada kerang darah (Lampiran 5). Uji lanjut Duncan terhadap kelarutan tembaga pada kerang darah menunjukkan adanya pengaruh yang berbeda nyata antara media pelarut akuades dengan asam asetat, akuades dengan asam sitrat, akuades dengan asam format, asam asetat dengan asam sitrat, dan asam sitrat dengan asam format (Lampiran 6). Santoso et al. (2006) menjelaskan bahwa mineral pada makanan dapat berubah struktur kimianya pada waktu proses pemasakan atau akibat interaksi dengan bahan lain. Greffeuille et al. (2011) menjelaskan bahwa proses pengolahan berupa penggilingan pada tepung jagung menyebabkan penurunan mineral yang cukup besar dimana presentase ketersediaan besi menurunkan sebanyak 1,4%. Mineral umumnya adalah senyawa anorganik yang berupa padatan dan berbentuk kristal. Apabila mineral tersebut mengalami pelarutan, maka reaksi yang berlangsung adalah difusi. Reaksi ini merupakan reaksi antara atom-atom pada lapisan permukaan kristal (yang terikat kuat oleh atom di lapisan bagian dalamnya) dengan air atau larutan yang reaktif yang berada di luar kristal. Hasilnya, pada permukaan mineral terjadi penyingkiran atom penyusun yang kemudian masuk ke dalam air atau larutan. Selanjutnya dalam lapisan tersebut mencari kesetimbangan baru dan pada bagian larutan terjadi penambahan atom (ion) atau peningkatan konsentrasi (Ismangil dan Hanudin 2005). Jumlah proton yang terlepas juga ditentukan oleh pH lingkungan. Santoso et al. (2006) melaporkan bahwa kelarutan mineral Fe pada tiga jenis rumput laut yang berasal dari Jepang, yaitu Porphyra yezoensis, Enteromorpha intestinalis dan Hiziki fusiformis pada pH 2 lebih tinggi dibandingkan pada pH 6. Sementara itu Porsepwandi (1998) menjelaskan pada konsisi pH asam yang berkisar antara 1,5-3,0 mampu melarutkan kandungan logam berat pada kerang hijau Mytilus
33 36
viridis lebih dari 25%. Hal ini terjadi karena protein kerang hijau terdenaturasi dengan perlakuan asam. Denaturasi akibat perlakuan asam diduga dapat menyebabkan ikatan komplek logam keluar dari daging kerang hijau, bersama dengan cairan tubuh. 4.3.3 Kelarutan logam berat Timbal, merkuri, dan kadmium adalah logam yang mencemari lingkungan serta memberi dampak toksik yang berbahaya bagi kesehatan. Timbal tersebar luas dibandingkan dengan logam toksik lainnya. Kadarnya dalam lingkungan meningkat karena penambangan, peleburan, pembersihan, dan berbagai penggunaannya dalam industri (Lu 2006). Proses perendaman menggunakan asam organik memberikan nilai kelarutan timbal tertinggi pada media pelarut asam format sebesar 1,28%, sedangkan nilai kelarutan timbal terendah diperoleh pada media pelarut akuades sebesar 0,77%. Hasil analisis ragam kelarutan timbal menunjukkan bahwa proses perendaman kerang darah pada beberapa media asam organik tidak memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap kelarutan timbal. Diagram batang kelarutan timbal kerang darah dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7
Rata-rata kelarutan logam berat kerang darah.
Gambar 7 menunjukkan persentase kelarutan logam berat kadmium akibat proses perendaman pada asam organik berbeda. Nilai kelarutan kadmium tertinggi
34 37 didapat pada pelarut asam format sebesar 35,73%, sementara kelarutan terendah diperoleh pada pelarut akuades sebesar 22,47%. Hasil analisis ragam kelarutan kadmium menunjukkan bahwa proses perendaman asam tidak memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap kelarutan kadmium. Houlbrèque et al. (2011) menjelaskan bahwa proses pengolahan dapat mempengaruhi ketersediaan kadmium pada Mytilus chilensis. Ketersediaan kadmium terserap melalui proses pemasakan menggunakan air jeruk sebanyak 42% dari total kandungan kadmium sehingga dapat mengurangi dampak yang ditimbulkan terhadap kesehatan akibat mengkonsumsi makanan yang tercemar kadmium. Hasil serupa juga didapatkan oleh Yulianda (2010), yang menyebutkan bahwa kandungan kadmium pada kerang darah berkurang hingga 55,95% setelah mengalami proses perebusan dalam larutan jeruk nipis selama 1 menit. Apabila dibandingkan antara kelarutan logam berat kerang darah pada berbagai media asam organik, perendaman kerang darah pada asam format dapat melarutkan kadmium hingga 35,73% (0,36 ppm bobot kering) dari total kadmium kerang segar sebanyak 1,00 ppm. Hasil tersebut menunjukkan bahwa asam format memiliki sifat mengikat logam kadmium pada kerang darah. Menurut Badan Pengawas Obat dan Makanan (2005), hasil kelarutan ini masih berada dibawah batas maksimum penetapan cemaran kimia dalam makanan. Batas maksimum kadmium yang diizinkan terdapat dalam kerang-kerangan (bivalvia) yaitu sebesar 1,00 ppm. Daging, unggas, dan ikan mempunyai kadar Cd yang relatif rendah, sedangkan kadar dalam hati, ginjal, dan kerang-kerangan jauh lebih tinggi. Kadar Cd dalam lingkungan meningkat karena peleburan dan penggunaannya dalam industri. Efek akut Cd terutama mengakibatkan iritasi lokal. Setelah termakan Cd akan menimbulkan gejala klinis berupa mual, muntah-muntah, dan nyeri perut. Dampak pada sistem pernapasan terjadi akibat adanya Cd yang terhirup (Lu 2006).
4.4
Kelarutan Protein Kelarutan protein adalah persen dari total protein yang terdapat dalam bahan
pangan yang dapat diekstrak oleh atau larut dalam air pada kondisi tertentu. Jenis-
35 38 jenis protein seperti albumin, globulin, prolamin, dan glutein dapat larut dalam air, larutan garam encer, 60-80% alkohol alifatik, dan 0,2% NaOH (Andarwulan et al. 2011). Pada penelitian ini dilakukan pengamatan terhadap kelarutan protein dari daging kerang darah dalam berbagai pelarut diantaranya akuades, asam asetat 2,5%, asam asetat 2,5%, dan asam format 2,5%. Kelarutan protein tertinggi diperoleh pada media pelarut asam format sebesar 0,022%, sementara kelarutan protein terendah diperoleh pada perendaman menggunakan media pelarut akuades sebesar 0,017%. Diagram batang kelarutan protein kerang darah disajikan pada Gambar 8.
Gambar 8 Rata-rata kelarutan protein kerang darah; huruf yang berbeda adalah hasil uji lanjut Duncan terhadap media pelarut yang menunjukkan beda nyata (p<0,05). Hasil analisis ragam kelarutan protein menunjukkan bahwa proses perendaman menggunakan asam organik memberikan pengaruh nyata terhadap kelarutan protein pada kerang darah (Lampiran 7). Uji lanjut Duncan terhadap kelarutan protein pada kerang darah menunjukkan adanya pengaruh yang berbeda nyata antara media pelarut akuades dengan asam asetat, akuades dengan asam sitrat, dan akuades dengan asam format (Lampiran 8).
36 39
Kelarutan protein ditentukan oleh sifat ionisasi asam aminonya di dalam larutan, dimana asam amino dapat bersifat asam atau basa. Sifat kelarutan protein juga tergantung pada jenis protein, jenis pelarut, pH, konsentrasi dan muatan ion, dan suhu (Andarwulan et al. 2011). Penurunan pH menyebabkan denaturasi protein. Akibat denaturasi protein, maka terjadi penurunan kelarutan protein. Protein yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Denaturasi protein dapat disebabkan oleh berbagai cara, yaitu panas, pH, bahan kimia, mekanik, dan sebagainya. Masing-masing cara mempunyai pengaruh yang berbeda-beda terhadap denaturasi protein (Winarno 2008). Menurut Finger dan Smith (1987), kelenjar pencernaan hewan laut yaitu cepalopoda memiliki sejumlah sifat yang mirip dengan logam dan mampu berikatan dengan metallotionin. Soto et al. (2007) diacu dalam Kurnia et al. (2010), menjelaskan bahwa protein metallotionin (protein MT) adalah protein sistein dengan berat molekul rendah, mudah larut, tahan terhadap terhadap suhu tinggi (protein termofilik), kaya akan unsur belerang (lebih dari 30%) serta memiliki afinitas yang kuat dengan ikatan logam. Dalam organisme air, protein MT bertanggungjawab untuk menjaga konsentrasi logam tetap pada tingkat rendah. Protein MT khusus berikatan dengan logam seperti Cd, Cu, Hg, dan ion Zn. Kenaikan tingkat protein MT terkait dengan peningkatan kapasitas sel untuk mengikat ion logam berat yang meningkat seiring perlindungan terhadap toksisitas logam berat.
4.5
Hubungan antara Kelarutan Mineral dengan Protein terhadap Perubahan Nilai pH Mineral agar dapat dipecah dan direduksi menjadi bentuk molekul-molekul
yang mudah diserap oleh tubuh membutuhkan faktor pendorong daya larut. Faktor yang menjadi pendorong tersebut adalah suhu dan kondisi pH asam (Sediaoetama 1993). Selama penelitian dilakukan juga pengukuran terhadap perubahan pH pada masing-masing pelarut yang digunakan sebelum dan sesudah proses perendaman. Hasil rata-rata pengukuran pH dapat dilihat pada Tabel 5, dan diagram batang hubungan antara kelarutan mineral dengan protein terhadap perubahan nilai pH larutan perendam kerang darah dilihat pada Gambar 9.
37 40 Tabel 5 Pengukuran nilai pH pada proses perendaman Nilai pH Sebelum perendaman Setelah perendaman 7,18 6,22 2,13 3,16 1,79 2,36 1,58 2,08
Pelarut Akuades Asam asetat Asam sitrat Asam format
10
0,030
7
6
0,025
8
0,010
6
4
3
4
Nilai pH
0,015
Kelarutan mineral (%)
Kelarutan protein (%)
5
0,020
2
0,005
0,000
2 1
0
0
Kalsium
Besi
Tembaga
Protein
pH
Keterangan: Akuades Asam asetat Asam asetat Asam format
Gambar 9 Hubungan antara kelarutan mineral dengan protein terhadap perubahan nilai pH larutan perendam kerang darah; huruf yang berbeda adalah hasil uji lanjut Duncan terhadap media pelarut yang menunjukkan beda nyata (p<0,05). Hasil analisis ragam terhadap pengukuran nilai pH menunjukkan bahwa penggunaan jenis asam organik yang berbeda memberikan pengaruh nyata terhadap perubahan nilai pH terukur pada proses perendaman kerang darah (Lampiran 9). Uji lanjut Duncan terhadap pengukuran nilai pH larutan setelah proses perendam kerang darah menunjukkan adanya pengaruh yang berbeda nyata antara media pelarut akuades dengan asam asetat, akuades dengan asam sitrat,
38 41 akuades dengan asam format, asam asetat dengan asam sitrat, asam asetat dengan asam format, dan asam sitrat dengan asam format (Lampiran 10). Diagram batang pengukuran nilai pH larutan perendam disajikan pada Gambar 9. Penelitian yang dilakukan menghasilkan rata-rata kelarutan mineral terbanyak diperoleh pada media asam format. Hal ini dapat dikarenakan asam format memiliki nilai pH yang paling rendah jika dibandingkan dengan nilai pH pada jenis asam yang lain, sehingga kemampuannya dalam melarutkan mineral semakin baik. Nilai pH untuk asam format berkisar antara 1,5 hingga 2. Menurut Santoso et al. (2006), pH dapat mempengaruhi kelarutan mineral. Hal ini juga disampaikan oleh Shi et al. (2012) yang menjelaskan bahwa pada percobaan laboratorium ditemukan sejumlah besi yang dapat larut pada nilai pH lebih rendah dari 4. Sugiarto et al. (2009) menyebutkan bahwa pada kisaran pH 5,5-7,0 tidak mempengaruhi banyaknya besi yang terikat pada natrium kaseinat, sedangkan dalam kisaran keasaman (pH berkisar 5,0-3,0) menyebabkan penurunan sejumlah besi yang ditandai dengan adanya besi yang terikat whey protein isolate. Suzuki et al. (1992) diacu dalam Idris (2010) menjelaskan, asam organik dan lignin dapat memberikan kelarutan besi yang lebih tinggi pada kisarah pH 2,5-3,1 dibandingkan dengan pH 5,5. Wang (2011) melaporkan pengaruh pH pada absorbsi ion Cd2+ terhadap asam metakrilik (PMAA). pH memiliki pengaruh yang besar terhadap absorbsi ion Cd2+, dimana kapasitas absorbsi bervariasi pada berbagai pH, pada pH < 7 kapasitas absorbsi meningkat, sementara pengukuran pH > 7 menyebabkan kemampuan absorbsi menurun. Protein secara keseluruhan merupakan polipeptida yang tersusun oleh serangkaian asam-asam amino dengan berat molekul yang relatif sangat besar. Protein bersifat amfoter, yaitu dapat bereaksi dengan larutan asam maupun basa. Daya larut protein berbeda di dalam air, asam, dan basa. Sebagian ada yang mudah larut dan ada pula yang sukar larut. Adanya ion H+ menyebabkan sebagian jembatan atau ikatan peptida terputus. Pada suasana asam, ion H+ akan bereaksi dengan gugus COO– membentuk COOH sedangkan sisanya (asam) akan berikatan dengan gugus amino NH2 membentuk NH3+, sehingga apabila larutan peptida
39 42 dalam keadaan isoelektris diberi asam akan menyebabkan bertambahnya gugus bermuatan yang membentuk afinitas terhadap air dan kelarutan dalam air. Kelarutan protein akan meningkat jika diberi perlakuan asam yang berlebih, hal ini terjadi karena ion positif pada asam yang menyebabkan protein yang semula bemuatan netral menjadi bermuatan positif yang menyebabkan kelarutannya bertambah. Semakin jauh derajat keasaman larutan protein dari titik isoelektrisnya, maka kelarutannya akan semakin bertambah (Darmawan 2008).
40
5
5.1
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan Hasil analisis proksimat kerang darah yang diperoleh dari PPI Muara Angke
adalah sebagai berikut: kadar air 81,61%, kadar lemak 0.58%, kadar protein 6,65%, kadar abu 1,09%, dan kadar karbohidrat 10,07%. Kandungan mineral makro meliputi natrium sebesar 857,69 mg/100 g bk, kalium sebesar 654,39 mg/100 g bk, kalsium sebesar 142,39 mg/100 g bk, magnesium sebesar 171,31 mg/100 g bk, dan fosfor sebesar 558,90 mg/100 g bk. Kandungan mineral mikro pada kerang darah meliputi seng sebesar 3,61 mg/100 g bk, besi sebesar 45,98 mg/100 g bk, dan tembaga sebesar 1,08 mg/100 g bk. Hasil analisis mineral juga menemukan adanya kandungan logam berat timbal sebanyak 1,24 mg/100 g bk dan kadmium sebanyak 0,10 mg/100 g bk. Proses perendaman meggunakan larutan asam organik memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap kelarutan kalsium, besi, dan tembaga pada kerang
darah.
Kelarutan
tertinggi
diperoleh
pada
proses
perendaman
menggunakan asam format dengan nilai kelarutan kalsium sebesar 7,98%, kelarutan besi sebesar 1,25%, dan kelarutan tembaga sebesar 1,47%. Perendaman dalam asam juga berdampak pada kelarutan protein dengan nilai kelarutan tertinggi sebesar 0,022%. Pengukuran nilai pH larutan setelah proses
perendaman
menunjukkan
bahwa
penurunan
nilai
pH
mampu
meningkatkan kemampuan melarutkan mineral dan protein, dimana penggunaan asam format 2,5% memberikan nilai kelarutan tertinggi dengan nilai pH berkisar antara 1,5 hingga 2.
5.2
Saran Saran dari hasil penelitian ini diantaranya: a) Perlu dilakukan penelitian mengenai hubungan waktu perendaman serta konsentrasi asam yang bervariasi terhadap kelarutan mineral dan logam berat kerang darah, dan b) Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai bioavailabilitas mineral secara enzimatis dan in vivo.
41
DAFTAR PUSTAKA Almatsier S. 2009. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama. Amiard JC, Triquet CA, Charbonnier L, Mensil A, Rainbow PS, Wang WX. 2008. Bioaccessibility of essential and non-essential metals in commercial shellfish from Western Europe and Asia. Journal Food and Chemical Toxicology. 46:2010–2022. Andarwulan N, Kusnandar F, Herawati D. 2011. Analisis Pangan. Jakarta: Dian Rakyat. [AOAC] Association of Official Analitycal Chemist. 1995. Official Method of Analysis of The Association of Official Analitycal of Chemist. Arlington, Virginia, USA: Published by The Association of Analitycal Chemist, Inc. Apriyantono A, Fardiaz D, Puspitasari NL, Sedarnawati, Budiyanto S. 1989. Analisis Pangan. Bogor: Institut Pertanian Bogor. [BPOM] Badan Pengawas Obat dan Makanan. 2005. Penetapan Batas Maksimum Cemaran Mikroba dan Kimia dalam Makanan. Nomor HK.00.06.1.52.4011. Jakarta: Badan Pengawas Obat dan Makanan. Broom MJ. 1985. The Biology and Culture of Marine Bivalve Molluscs of The Genus Anadara. ICLARM. Philippina. Budiyanto AK. 2002. Dasar-dasar Ilmu Gizi. Malang: UMM Pres. Daluningrum IPW. 2009. Penapisan awal komponen bioaktif dari kerang darah (Anadara granosa) sebagai senyawa antibakteri [skripsi]. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Dance SP. 1974. The Encyclopedia of Shells. London: Blanford Press. Darmawan. 2008. Amino dan Protein. http://www.darmaqua.blogspot.com. [12 September 2012]. Darmono. 1995. Logam Dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta: Universitas Indonesia. . 2001. Lingkungan Hidup dan Pencemaran. Jakarta: UI Press. Ersoy S, Ozeren A. 2009. The effect of cooking methods on mineral and vitamin contents of African catfish. Food Chemistry. 115:419-422. [FAO] Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2012. Fish, crustaceans, molluscs, etc capture production by countries or areas. http://www.fao.org/fishery/statistics/en [8 Februari 2012]. Finger JM, Smith JD. 1987. Molecular association of Cu, Zn, Cd and 210Po in the digestive gland of the squid Nototodarus gouldi. Journal Marine Biology. (95):87-91. Greffeuille V, Kayode APP, Verniere CI, Gnimadi M, Rochette I, Rivier CM. 2011. Changes in iron, zinc and chelating agents during traditional African
42 45 processing of maize: Effect of iron contamination on bioaccessibility. Food Chemistry. 126:1800-1807. Houlbreque F, Fernandez PH, Teyssie JL, Oberhaensli F, Boisson F, Jeffree R. 2011. Cooking makes cadmium contained in Chilean mussels less bioaccessible to humans. Food Chemistry. 126:917-921. Hudaya R. 2010. Pengaruh pemberian belimbing wuluh (Averrhoa bilimbi) terhadap kadar kadmium (Cd) pada kerang (bivalvia) yang berasal dari Laut Belawan [skripsi]. Medan: Fakultas Kesehatan Masyarakat, Universitas Sumatera Utara. Idris M. 2010. Komposisi mineral udang mantis (Harpiosquilla raphidea) dan pengaruh perebusan terhadap kelarutan mineral [skripsi]. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Irawan MA. 2007. Cairan Tubuh, Elektrolit, dan Mineral. www.pssplab.com [8 Februari 2012] Ismangil dan hanudin E. 2005. Degradasi mineral batuan oleh asam-asam organik. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan. 5(1):1-17 Jacoeb AM, Hamdani M, Nurjanah. 2008. Perubahan komposisi kimia dan vitamin daging udang ronggeng (Harpiosquilla raphidea) akibat perebusan. Buletin Teknologi Hasil Perairan. Vol XI (2):76-88. [KKP] Kementrian Kelautan dan Perikanan. 2010. Statistik Kelautan dan Perikanan 2008. Jakarta: Kementrian Kelautan dan Perikanan. Kurnia AI, Purwanto E, Mahajoeno E. 2010. Exposure copper heavy metal (Cu) on freshwater mussel (Anodonta woodiana) and its relation to Cu and protein content in the body shell. Jurnal Nusantara Bioscience. 2(1):48-53. Lehninger AL. 1988. Dasar-Dasar Biokimia I. Maggy Thenawijaya, penerjemah; Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari: Principles of Biochemistry. Lu FC. 2006. Toksikologi Dasar: Asas, Organ Sasaran, dan Penilaian Risiko. Jakarta: UI Press. Muhajir A. 2009. Studi kandungan logam berat kadmium (Cd) pada kerang darah (Anadara granosa) dari beberapa pasar Kota Malang. [skripsi]. Malang: Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim. Murtini JT, Ariyani F. 2005. Kandungan logam berat kerang darah (Anadara granosa) dan kualitas perairan di Tanjung Pasir, Jawa Barat. Jurnal Penelitian Perikanan Indonesia. Volume 11(8):1-7. Nurjanah, Zulhamsyah, Kustiyariyah. 2005. Kandungan mineral dan proksimat kerang darah (Anadara granosa) yang diambil dari Kabupaten Boalemo, Gorontalo. Buletin Teknologi Hasil Perairan. 8(2):15-24. Ozden O, Erkan N, Deval MC. 2009. Trace mineral profiles of the bivalve species Chamelea gallina and Donax trunculus. Food Chemistry. 113:222-226. Palar H. 2008. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rineka Cipta.
43 46 Porsepwandi W. 1998. Pengaruh pH larutan perendaman terhadap penurunan kandungan Hg dan mutu kerang hijau (Mytilus viridis) [skripsi]. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Purwaningsih S. 2012. Aktivitas antioksidan dan komposisi kimia keong matah merah (Cerithidea obtusa). Jurnal Ilmu Kelautan. 17(1):39-48. Rahman A. 2006. Kandungan logam berat timbal (Pb) dan kadmium (Cd) pada beberapa jenis krustasea di Pantai Batakan dan Takisung Kabupaten Tanah Laut Kalimantan Selatan. Jurnal Bioscientiae. 3(2): 93-101. Reitz LL, Smith WH, Plumlee MP. 1987. A Simple Wet Oxidation Procedure for Biological Materials. West Lafayette:Purdue University. Santoso J, Gunji S, Yoshie-Stark Y, Suzuki T. 2006. Mineral contents of Indonesian seaweeds and mineral solubility affected by basic cooking. Food Sci Technol. 12(1):59-66. Santoso J, Ishizuka Y, Yoshie-Stark Y. 2012. Characteristics of minerals extracted from the mid-gut gland of Japanese scallop Patinopecten yessoensis at various pH values. Fisheries Science. 78:675-682. Sariningrum E. 2009. Hubungan tingkat pendidikan, pengetahuan dan sikap orang tua tentang kebersihan gigi dan mulut pada anak balita usia 3–5 tahun dengan tingkat kejadian karies di PAUD Jatipurno [skripsi]. Surakarta: Fakultas Ilmu kesehatan, Universitas Muhammadiyah Surakarta. Sediaoetama AD.1993. Ilmu Gizi untuk Masyarakat dan Profesi di Indonesia. Jakarta: Dian Rakyat. Septiani S. 2011. Pengaruh metode pengolahan terhadap kandungan mineral keong ipong-ipong (Faciolaria salmo) [skripsi]. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Shi Z, Krom MD, Jickells TD, Bonneville S, Carslaw KS, Mihalopouluos N, Baker AR, Benning LG. 2012. Impacts on iron solubility in the mineral dust by processes in the source region and the atmosphere. Journal Aeolian Research. 5:21-42. Sugiarto M, Ye A, Singh H. 2009. Characterisation of binding of iron to sodium caseinate and whey protein isolate. Food Chemistry. 114:1007-1013. Susanto IS. 2010. Aktivitas antioksidan dan komponen bioaktif pada keong mas (Pomacea canaliculata Lamarck) [skripsi]. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Suwignyo S, Widigdo B, Wardiatno Y, Krisanti M. 2005. Avertebrata Air Untuk Mahasiswa Perikanan Jilid 2. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Tranggono. 1990 . Bahan Tambahan Pangan (Food Additive). Pusat Antar Universitas-Pangan dan Gizi. Yogyakarta: UGM. [USDA] United States Departement of Agriculture. 2006. Mussels Nutrition Information. http://www.personalhealthzone.com [8 Februari 2012]
44 47 Wang W. 2011. Chelating adsorption properties of Cd(II) on the PMAA/SiO2. Journal Process Safety and Environmental Protection. 1(89):127-132. Wardiatno Y, Santoso J, Mashar A. 2012. Biochemical composition in two populations of the mantis shrimp, Harpiosquilla raphidea (Fabricius 1798) (Stomatopoda. Crustacea). Jurnal Ilmu Kelautan. 17(1):49-58. [WNPG] Widyakarya Nasional Pangan dan Gizi. 2004. Ketahanan Pangan dan Gizi di Era Otonomi Daerah dan Globalisasi. Jakarta: Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.. Winarno FG. 2008. Kimia Pangan dan Gizi. Bogor: Mbrio Press. Yulianda M. 2010. Pengaruh perebusan kerang darah (Anadara granosa) terhadap penurunan kadar logam kadmium (Cd) menggunakan akuades dan larutan jeruk nipis (Citrus aurantifolia Swingle) secara spektrofotometri serapan atom [skripsi]. Medan: Fakultas Farmasi, Universitas Sumatera Utara. Yusefi V. 2011. Karakteristik asam lemak kerang bulu (Anadara antiquata) [skripsi]. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
45
LAMPIRAN
46 49
Lampiran 1. Analisis ragam kelarutan kalsium Sum of Squares Between Groups Within Groups Total
Mean Square
df
46,027
3
15,342
18,590 64,616
8 11
2,324
F 6,602
Sig. ,015
Lampiran 2. Uji lanjut Duncan kelarutan kalsium Pelarut
N 1
Aquades asam sitrat asam asetat asam format Sig.
3 3 3 3
Subset for alpha = .05 2 1 3,0567 6,9967 7,5500 7,9767 1,000 ,472
Lampiran 3. Analisis ragam kelarutan besi Sum of Squares Between Groups Within Groups Total
Mean Square
df
1,370
3
,457
,539 1,909
8 11
,067
F 6,778
Sig. ,014
Lampiran 4. Uji lanjut Duncan kelarutan besi Pelarut aquades asam asetat asam sitrat asam format Sig.
N 1 3 3 3 3
Subset for alpha = .05 2 3 1 ,3800 ,5800 ,5800 ,9533 ,9533 1,2567 ,373 ,116 ,190
Lampiran 5. Analisis ragam kelarutan tembaga Sum of Squares Between Groups Within Groups Total
Mean Square
df
,673
3
,224
,765 1,438
8 11
,096
F 2,343
Sig. ,149
47 50 Lampiran 6. Uji lanjut Duncan kelarutan tembaga pelarut
N 1
aquades asam asetat asam sitrat asam format Sig.
3 3 3 3
Subset for alpha = .05 2 1 ,8167 1,0300 1,0300 1,1600 1,1600 1,4700 ,228 ,133
Lampiran 7. Analisis ragam kelarutan protein Sum of Squares Between Groups Within Groups Total
Mean Square
df
F
,000
3
,000
,000 ,000
8 11
,000
Sig.
5,067
,030
Lampiran 8. Uji lanjut Duncan kelarutan protein pelarut
N 1
aquades asam sitrat asam asetat asam format Sig.
3 3 3 3
Subset for alpha = .05 2 1 ,01700 ,02033 ,02133 ,02200 1,000 ,285
Lampiran 9. Analisis ragam pengukuran nilai pH Sum of Squares Between Groups Within Groups Total
Mean Square
df
F
32,444
3
10,815
,040 32,484
8 11
,005
Sig.
2170,156
Lampiran 10 Uji lanjut Duncan pengukuran nilai pH pelarut asam format asam sitrat asam asetat akuades Sig.
N 1 3 3 3 3
2 2,0800
Subset for alpha = .05 3 4
1
2,3633 3,1600 1,000
1,000
1,000
6,2200 1,000
,000
