PENGGUNAAN METODE BIOLOGIS DAN NILAI IMPEDANSI UNTUK DETEKSI DAGING AYAM BANGKAI
RAZALI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007
2
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Penggunaan Metode Biologis dan Nilai Impedansi Untuk Deteksi Daging Ayam Bangkai adalah karya saya sendiri dengan arahan komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini. Bogor, April 2007
Razali NIM B161030061
3
ABSTRAK RAZALI. Penggunaan Metode Biologis dan Nilai Impedansi Untuk Deteksi Daging Ayam Bangkai. Di bawah bimbingan DENNY WIDAYA LUKMAN, SRIHADI AGUNGPRIYONO, dan MIRNAWATI SUDARWANTO. Selama beberapa tahun belakangan ini banyak terjadi penyalahgunaan ayam bangkai yang dijual sebagai daging ayam untuk konsumsi manusia. Untuk membuktikan penyalahgunaan daging ayam bangkai tersebut maka dibutuhkan suatu cara yang praktis yang mampu membedakan antara daging ayam bangkai atau bukan. Tujuan penelitian ini adalah untuk membuktikan apakah daging yang berasal dari ayam bangkai dapat dideteksi melalui beberapa metode biologis yang terdiri dari aspek histologis (persentase degenerasi dan nekrosa serabut otot, diameter serabut otot, jarak antar serabut otot, gambaran pembuluh darah arteri dan vena serta persentase eksudasi), dan parameter kualitas daging yakni angka keempukan daging (Warner-Bratzler atau WB), warna daging CIE L* a* b* dan angka nitrogen nonprotein (NPN) daging. Disamping itu juga digunakan nilai impedansi. Penelitian ini menggunakan tiga puluh sampel daging dada (M. pectoralis) dan daging paha (M. biceps femoris) ayam yang terbagi dalam tiga kategori yakni yang berasal dari ayam hidup disembelih secara halal (AHS), ayam mati disembelih (AMS) dan ayam lemah disembelih (ALS). Sampel daging yang diambil dari otot tersebut dianalisis pada 1, 5 dan 9 jam postmortem (PM). Hasil penelitian menunjukkan bahwa persentase degenerasi dan nekrosa serabut otot dada dan otot paha AMS signifikan (p<0.05) lebih tinggi dibandingkan dengan persentase degenerasi dan nekrosa pada otot dada dan otot paha AHS dan ALS. Jarak antar serabut otot pada AMS signifikan (p<0.05) lebih lebar dibandingkan dengan jarak antar serabut otot pada AHS dan ALS. Lumen arteri dan vena pada AMS dan ALS terjadi kongesti yang berat akibat retensi darah dan eksudasi pada jaringan otot AMS mencapai 50%. Nilai WB otot dada dan otot paha AMS signifikan (p<0.05) lebih rendah setelah 9 jam postmortem. Nilai L* pada AMS signifikan (p<0.05) lebih rendah dibandingkan dengan nilai L* pada AHS dan ALS, sedangkan nilai a* pada AMS signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan nilai a* pada AHS, namun nilai b* tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Persentase NPN tidak menunjukkan perbedaan yang nyata diantara ketiga sampel daging. Nilai impedansi signifikan lebih rendah pada AMS sehingga menjadi suatu indikator pembeda dalam identifikasi daging ayam bangkai. Nilai impedansi memiliki korelasi negatif yang signifikan terhadap persentase degenerasi serabut otot (p<0.01, r = -0.56), nekrosa serabut otot (p<0.01, r = -0.72), serta terhadap jarak antar serabut otot (p<0.01, r = -0.52). Hasil korelasi mencerminkan bahwa tingkat kerusakan jaringan memperlihatkan hubungan yang erat dengan nilai impedansi. Terhadap beberapa nilai WB daging dada dan paha, maka nilai impedansi memiliki korelasi positif (p<0.01, r = 0.62) yang signifikan, artinya semakin lunak jaringan otot maka semakin rendah nilai impedansi yang didapat. Kata kunci: ayam bangkai, nilai impedansi, Warner-Bratzler shear, L* a* b*, NPN
4
ABSTRACT RAZALI. The Use of Biological Methods and Impedance Value in the Detection of Meat of Slaughtered Dead Chicken. Under the direction of DENNY WIDAYA LUKMAN, SRIHADI AGUNGPRIYONO, and MIRNAWATI SUDARWANTO In recent years, there has been an increasing an abuse of slaughtered dead chicken for human consumption, so it is important to find a practice method in order to distinguish whether meat chicken from slaughtered dead chicken or not. Experiments were conducted to determine 1) whether breast and thigh meat from slaughtered dead chicken can be identified through quality attributes of meat (Warner-Bratzler (WB) shear value, CIE L* a* b* color, nonprotein nitrogen (NPN), histological changes and 2) probably using the impedance value. Thirty samples of breast and thigh meat were obtained from commercial slaughtering house classified into three groups namely halal slaughtered healthy chicken (AHS), slaughtered dead chicken (AMS), and slaughtered stressed chicken (ALS). Breast (M. pectoralis) and thigh (M. biceps femoris) muscles were used to histological procedures (degenerated and necrotic, muscle fiber diameter, muscle fibers interstitials space, arteriae and venae) and to assess WB, color, NPN and impedance value at 1, 5 and 9 h postmortem (PM). This study showed that percentage of degenerated and necrotic muscle fibres of breast and thigh meat of AMS and ALS were significantly higher (p<0.05) than of AHS. The muscle fiber interstitials spaces of AMS were significantly (p<0.05) wider than of AHS and ALS. The lumen of arteriae and venae of AMS and ALS were congested by blood retained within. All shear values of the breast meat were not different but the thigh meat were significantly lower (p<0.05) at 9 PM. Statistically the lightness (L*) value of breast and thigh meat of AMS and ALS were lower whereas the redness (a*) value of breast and thigh meat of AMS were significantly higher (p<0.05) than AHS and ALS. There were no significant differences the NPN value among the three groups. This study indicated that the impedance value of AMS were significantly lower (p<0.05) than AHS and ALS, and it can be used to distinguish the breast and thigh meat from slaughtered dead chicken and from the halal slaughtered meat. The impedance value of breast and thigh meat had significant negative correlation with degenerated muscle fiber (p<0.01, r = -0.56), necrotic muscle fiber (p<0.01, r = -0.72), and muscle fiber interstitial (p<0.01, r = -0.52). Whereas the impedance value of breast and thigh meat had significant positive correlation (p<0.01, r = 0.62) with WB value of thigh meat. These means the higher degradated of the tissue the lower value of impedance.
Key words: slaughtered dead chicken, impedance value, Warner-Bratzler shear, L* a* b*, NPN.
5
© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam Bentuk apa pun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya
6
PENGGUNAAN METODE BIOLOGIS DAN NILAI IMPEDANSI UNTUK DETEKSI DAGING AYAM BANGKAI
RAZALI
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Sains Veteriner
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007
7 Judul Disertasi
: Penggunaan Metode Biologis dan Nilai Impedansi Untuk Deteksi Daging Ayam Bangkai Nama Mahasiswa : Razali Nomor Pokok : B161030061 Program Studi : Sains Veteriner
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. drh. Denny Widaya Lukman, M.Si. Ketua
Drh. Srihadi Agungpriyono, Ph.D. Anggota
Prof. Dr. drh. Mirnawati Sudarwanto Anggota
Diketahui Ketua Program Studi Sains Veteriner
Dr. drh. Bambang P. Priyosoeryanto, MS Notodiputro, MSc
Tanggal Ujian : 29 Maret 2007
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar
Tanggal Lulus :
8
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu Wata’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak Agustus 2005 ini adalah Penggunaan Beberapa Metode Biologis Untuk Deteksi Daging Ayam Bangkai dan Kemungkinan Penggunaaan Nilai Impedansi sebagai langkah awal untuk mendapatkan sebuah metode yang praktis dalam mendeteksi daging ayam yang berasal dari ayam bangkai. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. drh. Denny Widaya Lukman, MSi. sebagai ketua komisi pembimbing, drh. Srihadi Agungpriyono, PhD., dan Prof. Dr. drh. Hj. Mirnawati Sudarwanto, masing-masing sebagai anggota komisi pembimbing, atas bimbingan yang telah diberikan. Kepada semua pegawai Laboratorium Kesehatan Masyarakat Veteriner, Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor, penulis ucapkan terima kasih. Terima kasih yang setinggi-tingginya kepada Ir. Bregas Budianto, MSc. di Laboratorium Meteorologi dan Geofisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor yang telah banyak memberikan ide dan masukan terhadap modifikasi alat ukur nilai impedansi, Bapak Ir. Sofyan, MSi. di Laboratorium Nutrisi dan Makanan Ternak Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor, serta Dr. drh. Dewi Ratih di Laboratorium Histopatologi Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor, yang telah banyak membantu dalam pengamatan mikroskopis. Terima kasih yang tak terhingga penulis haturkan untuk isteriku Ir. Safrida, MSi. dan anakku Rajwa Syafiqa atas segala pengorbanan, dukungan, doa dan kasih sayangnya, juga kepada ayah, ibu serta seluruh keluarga atas segala doa dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, April 2007
Razali
9
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bireuen pada tanggal 3 Juli 1968 sebagai anak bungsu dari pasangan Mahyiddin Amin dan Ramlah. Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Kedokteran Hewan, Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, lulus pada tahun 1992. Pada tahun 1997, penulis diterima di Program Studi Kesehatan Masyarakat Veteriner Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor dan selesai pada tahun 1999. Penulis melanjutkan ke program doktor pada Program Studi Sains Veteriner Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor pada tahun 2003. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari Direktorat Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional melalui Beasiswa Program Pascasarjana (BPPs) Penulis bekerja sebagai staf pengajar di Fakultas Kedokteran Hewan, Universitas Syiah Kuala, Darussalam Banda Aceh sejak tahun 1994. Bidang penelitian yang ditekuni adalah kesehatan dan keamanan produk pangan asal hewan. Sejak bertugas sebagai dosen di Unsyiah, penulis telah menjadi anggota Perhimpunan Dokter Hewan Indonesia dan Asosiasi Kesehatan Masyarakat Veteriner. Karya ilmiah berjudul Penggunaan Beberapa Metode Biologis Untuk Deteksi Daging Ayam Bangkai dan Kemungkinan Penggunaan Nilai Impedansi telah disajikan pada Seminar Pascasarjana, IPB yaitu pada bulan Desember 2006. Sebuah artikel telah diterbitkan dengan judul Pengujian Kualitas Daging Ayam Bangkai Ditinjau Dari Beberapa Parameter Nilai Biologis pada jurnal Forum Pascasarjana. Karya ilmiah tersebut merupakan bagian dari Disertasi program S3 penulis.
10
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL
................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
v
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................... ........
viii
PENDAHULUAN Latar Belakang ...................................................................... ........
1
Identifikasi Masalah ......................................................................
4
Tujuan Penelitian ...........................................................................
4
Hipotesis ........................................................................................
4
Kegunaan Penelitian ......................................................................
4
TINJAUAN PUSTAKA Struktur dan Karakter Otot Dada dan Otot Paha Ayam .................
5
Nilai Keempukan Daging Warner-Bratzler Shear (Nilai WB) .......
9
Warna Daging Dada dan Daging Paha Ayam .................................
10
Warna CIE L* a* b* .......................................................................
12
Nitrogen Nonprotein (NPN) ...........................................................
13
Nilai Impedansi ..............................................................................
15
BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ……………………………………
19
Bahan dan Alat Penelitian ………………………………………..
19
Rancangan Percobaan ………………………………………..……
20
Analisis Data ……………………………………………………...
21
Metode Penelitian ...........................................................................
22
Histologi Otot Dada dan Otot Paha ...............................................
22
Penilaian Angka Keempukan Daging (Warner-Bratzler Shear atau nilai WB) ..................................................................................
24
Pengukuran Warna Daging (CIE L* a* b*) ………………………
25
Pengukuran Nitrogen Nonprotein (NPN) ………………………..
25
Pengukuran Nilai Impedansi ..........................................................
26
HASIL DAN PEMBAHASAN Patologi Anatomi Daging Dada dan Daging Paha Ayam................
28
11 Histologi Otot Dada dan Paha Ayam...............................................
28
Degenerasi dan Nekrosa Otot Dada dan Otot Paha Ayam.............
29
Diameter Serabut Otot (Muscle Fiber Diameter) ...........................
33
Pembuluh Darah Arteri dan Vena ...................................................
35
Jarak Antar Serabut Otot (Muscle Fiber Interstitials) .....................
37
Nilai Keempukan Daging (Warner-Bratzler shear atau nilai WB)...
41
Warna CIE L* a* b* ........................................................................
44
Nitrogen Nonprotein (NPN) ............................................................
49
Nilai Impedansi ...............................................................................
52
SIMPULAN ................................................................................................
58
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
59
LAMPIRAN ................................................................................................
66
12
DAFTAR TABEL Halaman 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Rataan dan standar deviasi persentase degenerasi dan nekrosa serabut otot dada (M. pectoralis) dari AHS, AMS, dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem......................................
30
Rataan dan standar deviasi persentase degenerasi dan nekrosa serabut otot paha (M. biceps femoris) dari AHS, AMS, dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem......................................
31
Rataan dan standar deviasi diameter serabut otot dada (M. pectoralis) dan serabut otot paha (M. biceps femoris) dari AHS, AMS, dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem ..................................................................................
34
Rataan dan standar deviasi jarak antar serabut otot dada (M. pectoralis) dan serabut otot paha (M. biceps femoris) dari AHS, AMS, dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem....................................................................................
38
Rataan dan standar deviasi nilai keempukan daging dada (M. pectoralis) dan daging paha (M. biceps femoris) dari AHS, AMS, dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem ..........
42
Rataan dan standar deviasi nilai kecerahan (L*) daging dada (M. pectoralis) dan daging paha (M. biceps femoris) dari AHS, AMS, dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem...........
44
Rataan dan standar deviasi nilai kemerahan (a*) daging dada (M. pectoralis) dan daging paha (M. biceps femoris) dari AHS, AMS, dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem...........
46
Rataan dan standar deviasi nilai kekuningan (b*) daging dada (M. pectoralis) dan daging paha (M. biceps femoris) dari AHS, AMS, dan ALS yang dikur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem ...........
48
Rataan dan standar deviasi angka NPN daging dada (M. pectoralis) dan daging paha (M. biceps femoris) dari AHS, AMS, dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem.....................................
50
Rataan dan standar deviasi nilai impedansi daging dada (M. pectoralis) serta daging paha (M. biceps femoris) dari AHS, AMS, dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem……..
53
13
11
Rangkuman standar angka degenerasi, nekrosa, jarak antar serabut otot, nilai keempukan, nilai CIE L* a* b*, angka NPN dan nilai impedansi daging dada (M. pectoralis) dan daging paha (M. biceps femoris) ayam broiler yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem..................................................................................
57
14
DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Potongan melintang serabut otot ayam memperlihatkan degenerasi hialin (A), serabut otot nekrosa (B), serabut otot mengecil (C) dan serabut otot yang memiliki rongga (D) ..........
7
2 Bidang pengujian nilai elektris pada daging ................................
15
3 Disain penelitian penggunaan beberapa metode biologis dan nilai impedansi untuk deteksi daging ayam bangkai. AHS: Ayam hidup disembelih, AMS: Ayam mati disembelih, dan ALS: Ayam lemah disembelih. ..................................................
21
4 Sampel daging yang berasal dari otot dada M. pectoralis (pe), dan yang berasal dari otot paha M. biceps femoris (bf) ayam broiler. Otot bagian kanan (1) pada daging dada dan bagian atas pada daging paha untuk analisis mikroskopis dan uji nilai WB, sedangkan otot bagian kiri (2) pada daging dada dan bagian bawah pada daging paha untuk analisis warna, NPN dan nilai impedansi......................................................................
22
5 Pengukuran jarak antar serabut otot ditandai dengan garis dengan ujung tanda panah (a) dan diameter serabut otot yang ditandai dengan garis dengan ujung bulat (b)..............................
23
6 Contoh hasil pengukuran nilai keempukan daging dengan menggunakan metode Warner-Bratzler shear yang ditandai dengan tampilan grafik hasil pemotongan sampel daging……...
24
7 Contoh alat ukur impedansi meter hasil modifikasi dari multimeter standar. Layar monitor (a) dan sensor elektroda (b).. ...................................................................
27
8 Potongan melintang otot dada (M. pectoralis) pada 5 jam postmortem memperlihatkan struktur serabut otot. Sebagian besar serabut otot masih utuh pada AHS, sedangkan pada AMS dan ALS beberapa serabut otot mengalami degenerasi (tanda panah). Pewarnaan hematoksilin-eosin...........................
32
9 Potongan melintang otot paha (M. biceps femoris) pada 5 jam postmortem memperlihatkan struktur histologi serabut otot. Serabut otot yang mengalami nekrosa (tanda panah) dapat dijumpai pada AMS dan ALS. Pada AHS bentuk serabut otot secara keseluruhan masih utuh dibandingkan dengan AMS dan ALS. Pewarnaan hematoksilin-eosin.............
33
15 10 Ukuran diameter serabut otot dada (M. pectoralis) dan serabut otot paha (M. biceps femoris) yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem...........................................................
35
11 Lumen pembuluh darah arteri pada otot dada (M. pectoralis) AHS 1 jam postmortem tidak berisi darah (tanda panah), sedangkan pada AMS dan ALS, lumen pembuluh darah arteri dipenuhi oleh darah. Pewarnaan hematoksilin-eosin.........
36
12 Lumen pembuluh darah vena pada otot paha (M. biceps femoris) AHS 1 jam postmortem, tidak berisi darah (tanda panah), sedangkan pada otot paha AMS dan ALS, lumen pembuluh darah vena dipenuhi oleh darah. Pewarnaan hematoksilin-eosin....................................................
37
13 Potongan melintang otot dada (M. pectoralis) pada 5 jam postmortem. Jarak antar serabut otot (tanda panah) pada AMS dan ALS lebih besar daripada pada AHS. Pewarnaan hematoksilin-eosin....................................................
39
14 Histogram jarak antar serabut otot dada (M. pectoralis) dan jarak antar serabut otot paha (M. biceps femoris) yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem.....................................
39
15 Potongan melintang serabut otot dada (M. pectoralis) pada 9 jam postmortem memperlihatkan eksudasi yang terjadi di antara serabut otot. Pada AMS terlihat eksudasi (tanda panah) sangat banyak, sedangkan pada ALS lebih sedikit dan pada AHS dalam persentase yang sangat kecil. Pewarnaan hematoksilin-eosin..................................................
40
16 Nilai keempukan daging dada (M. pectoralis) dan daging paha (M. biceps femoris) dari AHS, AMS, dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem ..................................
43
17 Nilai kecerahan (L*) daging dada (M. pectoralis) dan daging paha (M. biceps femoris) dari AHS, AMS dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem....................................
45
18 Nilai kemerahan (a*) daging dada (M. pectoralis) dan daging paha (M. biceps femoris) dari AHS, AMS dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem.......................................
47
19 Nilai kekuningan (b*) daging dada (M. pectoralis) dan daging paha (M. biceps femoris) dari AHS, AMS dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem.......................................
49
16 20 Nilai nitrogen nonprotein daging dada (M. pectoralis) dan daging paha (M. biceps femoris) dari AHS, AMS, dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem..............................
51
21 Nilai impedansi daging dada (M. pectoralis) pada AHS, AMS dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem...............
54
22 Nilai impedansi daging paha (M. biceps femoris) pada AHS, AMS dan ALS yang diukur pada 1, 5 dan 9 jam postmortem........................................................................
55
23 Contoh korelasi negatif antara persentase degenerasi serabut otot (DgSO) daging dada (M. pectoralis) terhadap nilai impedansi daging dada (M. pectoralis) pada 5 jam postmortem........................................................................
56
24 Contoh korelasi positif antara nilai kecerahan (L*) daging dada (M. pectoralis) terhadap nilai impedansi daging dada (M. pectoralis) pada 9 jam postmortem.......................................
56
17
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Analisis korelasi antar parameter yang diukur pada daging dada (M. pectoralis) ayam broiler pada 1 jam postmortem ..........
66
2 Analisis korelasi antar parameter yang diukur pada daging dada (M. pectoralis) ayam broiler pada 5 jam postmortem .........
67
3 Analisis korelasi antar parameter yang diukur pada daging dada (M. pectoralis) ayam broiler pada 9 jam postmortem ........
68
4 Analisis korelasi antar parameter yang diukur pada daging paha (M. biceps femoris) ayam broiler pada 1 jam postmortem ...................................................................................
69
5 Analisis korelasi antar parameter yang diukur pada daging paha (M. biceps femoris) ayam broiler pada 5 jam postmortem ...................................................................................
70
6 Analisis korelasi antar parameter yang diukur pada daging paha (M. biceps femoris) ayam broiler pada 9 jam postmortem ...................................................................................
71
