PENGEMBANGAN PROSES PEMBUATAN GELATIN DARI TULANG IKAN MACKEREL (Scomber scombrus) LIVIA ANGELA GUNAYASA

Transkripsi

1 PENGEMBANGAN PROSES PEMBUATAN GELATIN DARI TULANG IKAN MACKEREL (Scomber scombrus) LIVIA ANGELA GUNAYASA ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

2

3 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengembangan Proses Pembuatan Gelatin dari Tulang Ikan Mackerel (Scomber scombrus) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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 skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, 2 Desember 2014 Livia Angela Gunayasa NIM F

4

5 ABSTRAK LIVIA ANGELA GUNAYASA. Pengembangan Proses Pembuatan Gelatin dari Tulang Ikan Mackerel (Scomber scombrus). Dibimbing oleh SLAMET BUDIJANTO Gelatin merupakan protein kolagen yang terdapat pada jaringan ikat hewan, bersifat reversible sehingga sering dipakai oleh industri pangan sebagai stabilizer atau emulsifier. Gelatin di Indonesia sebagian besar masih diimpor dan merupakan hasil denaturasi kolagen tulang sapi atau babi. Tujuan penelitian ini adalah untuk mencari proses ekstraksi gelatin pada tulang ikan mackerel yang menghasilkan gelatin halal yang sesuai standar. Penelitian pendahuluan yaitu analisis proksimat tulang ikan mackerel dan perendaman asam dengan berbagai tingkat konsentrasi dan lama perendaman untuk menurunkan kadar mineral. Penelitian utama yaitu pembuatan gelatin dan analisis proksimat gelatin bubuk. Uji proksimat terhadap produk akhir menunjukkan hasil terbaik diperoleh yaitu perendaman dengan konsentrasi 5% selama 2 jam dengan kadar air 7.74%, kadar abu 1.05%, kadar lemak 3.41%, kadar protein 84.88% dan rendemen gelatin 2.42%. Rendemen gelatin rendah dikarenakan jenis ikan yang digunakan memiliki kandungan kolagen yang sedikit. Kata kunci: asam klorida, gelatin, mackerel, tulang ikan

6 ABSTRACT LIVIA ANGELA GUNAYASA. Gelatin Process Development Production from Mackerel (Scomber scombrus) Fish Bone. Supervised by SLAMET BUDIJANTO. Gelatin is collagen protein which exist in connective tissue, reversible, and mainly used in food industry as stabilizers or emulsifier. Gelatin in Indonesia is regularly imported from other countries, extracted and denatured from beef or pork bone. The main goal from the experiment is to find the extraction method of gelatin from mackerel fish bone and get the gelatin halal which meet the standard. Preliminary research are proximate analyse the mackerel fish bone and soaked the fish bone in chloride acid with different concentration and various time to adjust the best formula to lower the ash. The main research is to produce gelatin and proximate analyze the gelatin powder. Proximate analyze results that the best gelatin was produced by soaking the fish bone through chloride acid with 5% concentration during 2 hours having moisture 7.74%, ash 1.05%, fat 3.41%, protein 84.88%, and yield 2.42%. Gelatin yield is considered low because the fish type is low in collagen. Keywords: chloride acid, fish bone, gelatin, mackerel

7 PENGEMBANGAN PROSES PEMBUATAN GELATIN DARI TULANG IKAN MACKEREL (Scomber scombrus) LIVIA ANGELA GUNAYASA Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

8

9

10 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia-nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Penelitian telah dilaksanakan sejak bulan Maret 2014 di laboratorium PT. Kelola Mina Laut dan laboratorium Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan dengan judul Pengembangan Proses Pembuatan Gelatin dari Tulang Ikan Mackerel (Scomber scombrus). Rasa syukur dan terima kasih penulis sampaikan kepada keluarga, terutama ibu dan kakak penulis atas dukungan moril, materil, doa dan kasih sayang selama penulis menjalani studi di IPB. Terima kasih juga disampaikan penulis kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Slamet Budijanto, M.Agr selaku pembimbing akademik sekaligus pembimbing skripsi yang telah banyak memberi saran dan kritik selama studi dan terutama pada penulisan skripsi ini. Terima kasih kepada Bapak Kuncoro, Bapak Arif Rahmandita, dan Mbak Arum selaku pembimbing dan penasehat penulis di perusahaan PT Kelola Mina Laut tempat penulis melakukan pembuatan gelatin dari tulang ikan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada teknisi dan laboran Bapak Rojak, Bapak Gatot, Bapak Yahya, Bapak Sobirin, Bapak Taufik, Bu Antin, dan Mbak Irin yang telah membantu dalam kegiatan analisis. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada sahabat penulis Nesya Nova Febriane, Stephanie Angka, Vega Widya Karisma, Raditya Prabowo, Siti Nurul Falah, Fanny Nuraini, Cindy, Richard Suma, serta teman lain yang tidak disebutkan satu persatu, atas dukungan semangat dan doa. Penulis juga ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada rekan sebimbingan penulis Retno Wulandari, Florentina, dan Muhammad. Norman Hasibuan, serta pihak-pihak yang sangat membantu penulis dalam pengujian dan pengumpulan data seperti, Muhammad Arif Akhbar, Ganistie Furry, dan Fitri Suryani Ginting. Terima kasih penulis sampaikan kepada Keluarga Mahasiswa Katolik IPB (KeMaKI) dan Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan tempat penulis berkreasi dan mengembangkan diri selama penulis aktif menjadi mahasiswa. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat dan dapat diaplikasikan. Mohon maaf apabila ada salah kata atau hal yang kurang berkenan. Bogor, Desember 2014 Livia Angela Gunayasa

11 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Tujuan Penelitian 1 Manfaat Penelitian 2 METODE 2 Bahan 2 Alat 2 Prosedur 2 HASIL DAN PEMBAHASAN 8 Pengaruh Perendaman Tulang dalam HCl terhadap Kandungan Mineral dan Kandungan Protein 8 Pembuatan Gelatin dan Analisis Proksimat Gelatin 10 SIMPULAN DAN SARAN 13 DAFTAR PUSTAKA 14 LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP 16 xii xii xii xiii

12 DAFTAR TABEL 1. Hasil Analisis Proksimat Tulang Ikan Mackerel Kadar Abu berbagai Konsentrasi HCl dan Lama Perendaman Kadar Protein Total berbagai Konsentrasi HCl dan Lama Perendaman Pengaruh Konsentrasi HCl dan Lama Perendaman terhadap Rendemen Perbandingan Rendemen Berbagai Gelatin Ikan Hasil Analisis Proksimat Gelatin Tulang Ikan Mackerel Hasil Analisis Proksimat berbagai Jenis Gelatin DAFTAR GAMBAR 1. Tahap Pembuatan Gelatin Tulang Ikan... 5 DAFTAR LAMPIRAN 1. Hasil Analisis Proksimat Tulang Ikan Mackarel Pengaruh Konsentrasi dan Lama Perendaman HCl terhadap Kadar Air, Kadar Abu, dan Protein Hasil Analisis Rendemen Tulang Ikan Mackerel Hasil Analisis Proksimat Gelatin dari Tulang Ikan Mackerel Standar Gelatin menurut SNI (1995) Standar Gelatin menurut Norland Product (2003)... 13

13 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Gelatin adalah produk turunan protein kolagen yang dapat diekstrak dari tulang, kulit dan jaringan ikat pada hewan seperti dari kulit dan tulang babi atau sapi (Geltech 2007). Gelatin dimanfaatkan dalam beragam industri seperti industri pangan, farmasikosmetik, dan fotografi. Industri pangan seperti konfeksioneri, produk olahan daging, dan produk olahan susu telah banyak menggunakan gelatin. Industri konfeksioneri menggunakan gelatin untuk mengatur konsistensi produk, mengatur daya gigit dan kekerasan serta tekstur produk, kelembutan dan daya lengket di mulut. Industri produk olahan daging menggunakan gelatin untuk meningkatkan daya ikat air (binder), konsistensi dan stabilitas produk sosis, kornet, ham, dll. Industri produk olahan susu menggunakan gelatin untuk pembentukan busa (whipping agent) pada es krim, memperbaiki tekstur, konsistensi dan stabilitas produk dan menghindari sineresis pada yoghurt, susu asam, dan keju cottage (Wiyono 2001). Produksi gelatin di dunia pada tahun 2012 berkisar ton, 46% berasal dari kulit babi, kulit atau tulang sapi 29.4%, dan sumber lainnya (seperti tulang dan kulit ikan) 24.6%. Penggunaan gelatin di dunia 60% digunakan oleh industry pangan, 20% industry fotografi, dan 10% industry farmasi dan kosmetik (Peranginangin 2006). Tahun 2017, diperkirakan permintaan gelatin dunia dapat mencapai ton, mengingat semakin meningkatnya permintaan supplement dan industry lainnya seperti industry pangan akibat kebiasaan pola hidup sehat masa kini (Global Industry Analysts 2012) Permintaan gelatin di Indonesia 100% dipenuhi dengan produk impor dari negara Amerika Serikat, Perancis, Jerman, Brasil, Korea, Cina dan Jepang. Gelatin impor banyak diproduksi dari tulang dan kulit babi atau sapi sehingga penggunaannya dalam produk pangan menjadi perhatian khusus bagi masyarakat yang memeluk agama Islam dan Hindu. Menurut data BPS (2003), impor gelatin Indonesia mengalami peningkatan sekitar 15,37% pertahun. Tingginya permintaan gelatin, memberikan peluang untuk didirikannya industri gelatin berskala besar di Indonesia. Peluang tersebut didukung pula oleh tersedianya bahan baku untuk pembuatan gelatin yang cukup besar. Pabrik pengolahan ikan, PT Kelola Mina Laut, mengolah ikan Mackarel mentah menjadi fillet sebanyak 5000 ton perbulan. Pengolahan tersebut menghasilkan limbah berupa tulang ikan dalam jumlah yang cukup besar yaitu sebanyak ton perbulan. Selama ini limbah PT Kelola Mina Laut dijual ke pabrik pakan sebagai bahan baku pakan ternak. Dengan proses lebih lanjut, limbah tersebut berpotensi untuk ditingkatkan nilai jualnya. Salah satunya dengan mengolahnya menjadi gelatin. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah secara umum adalah memanfaatkan limbah tulang ikan mackerel menjadi gelatin dan mempelajari teknik pembuatan gelatin dengan perendaman asam. Secara khusus penelitian ini bertujuan untuk: 1) Menentukan konsentrasi dan waktu perendaman tulang ikan Mackarel dengan asam klorida terbaik sehingga diperoleh gelatin dengan rendemen dan mutu terbaik. 2) Menganalisis fisika dan kimia gelatin dengan perlakuan terpilih untuk dibandingkan dengan hasil penelitian sebelumnya terhadap jenis ikan lain.

14 2 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah dapat meningkatkan daya jual limbah produksi fillet mackerel, mengurangi ketergantungan impor dan dapat memproduksi gelatin halal yang aman dikonsumsi bagi masyarakat Indonesia, khususnya bagi kaum muslim. METODE Bahan Bahan-bahan yang dibutuhkan dalam pembuatan gelatin dari tulang ikan adalah tulang ikan yang merupakan limbah pengolahan produksi fillet ikan mackerel yang diperoleh dari PT. Kelola Mina Laut, air destilata, dan asam klorida (HCl) 37%. Bahan yang digunakan untuk analisis diantaranya heksana, HCl 25%, HCl 0.02 N, H 2 SO 4 pekat, HgO, K 2 SO 4, larutan 60% NaOH-5% Na 2 S 2 O 3.5H 2 O, H 2 BO 3, air destilata, indikator metilen red, indikator metilen blue, dan indikator phenoftalein. Alat Alat-alat yang dibutuhkan dalam pembuatan produk antara lain panci, kompor, saringan, botol kaca, gelas piala, corong kaca, gelas pengaduk, gelas ukur, aluminium foil, neraca analitik, ph meter, thermometer, kain saring, oven kadar air, refrigerator, dan hot plate. Alat yang digunakan untuk analisis proksimat antara lain: alat gelas, cawan aluminium, cawan porselen, desikator, neraca analitik, buret, penjepit cawan (gegep), kertas saring, alat ekstraksi soxhlet (kondensor dan pemanas listrik), pemanas Kjeldahl lengkap, oven listrik, dan tanur listrik Prosedur I. Pengaruh Perendaman Tulang dalam HCl terhadap Kandungan Mineral dan Kandungan Protein. Penghilangan komponen pengotor, pembentukan gelatin dari kolagen, dan analisis proksimat tulang ikan dan ossein untuk melihat pengaruh perendaman asam klorida (HCl) dengan berbagai tingkat konsentrasi dan lama perendaman terhadap penurunan kandungan mineral dan kandungan protein produk gelatin. Analisis Proksimat Tulang Ikan Analisis proksimat terhadap tulang ikan meliputi analisis kadar air, kadar abu, dan kadar protein. Analisis dilakukan untuk mengetahui komponen yang terdapat pada tulang dan dapat dilakukan penghilangan komponen yang tidak diinginkan seperti darah, daging, lemak, dan mineral. Penghilangan Komponen Pengotor Penghilangan lemak dan darah dilakukan dengan perebusan tulang ikan pada suhu o C selama 30 menit. Kandungan lemak yang tinggi dapat berpengaruh pada warna gelatin bubuk menjadi cokelat kehitaman. Oleh karena itu proses penghilangan lemak penting untuk mencegah hal tersebut (Amiruldin 2007). Penggunaan suhu 80 o C didasarkan pada teori bahwa titik kelarutan lemak yaitu berkisar antara o C. Jika suhu lebih dari 80 o C jumlah kolagen yang diperoleh akan menurun (Hinterwaldner

15 3 1977b). Waktu penghilangan lemak yaitu 30 menit merupakan waktu yang optimum untuk mengurangi jumlah lemak pada tulang (Hadi 2005). Bahan ditiriskan, dan selanjutnya dilakukan pemisahan tulang dengan daging ikan. Pemisahan tulang dengan daging ikan bertujuan mencegah protein daging mempengaruhi protein akhir pada gelatin dan mencegah pembentukan bau amis pada gelatin. Penghilangan komponen mineral seperti kalsium dilakukan dengan perendaman tulang dalam asam klorida (HCl). Menurut Hinterwaldner (1977a), kalsium dalam tulang terutama dalam kalsium fosfat dengan larutan HCl terurai menjadi Ca2+ dan asam fosfat,dengan reaksi sebagai berikut: Ca2(PO4) + 6 HCl 3 --> CaCl2 + 2 H3PO4. Pembentukan Gelatin dari Kolagen Tulang dipotong hingga panjangnya 2-3cm. Pemotongan bertujuan memperluas permukaan bahan sehingga mengefisiensi perendaman. Selanjutnya dilakukan perendaman tulang dengan berbagai tingkat konsentrasi dan lama waktu perendaman agar didapatkan konsentrasi dan waktu perendaman HCl minimal. Tujuan perendaman dengan HCl seperti yang telah disebutkan sebelumnya adalah mengurangi komponen mineral (kalsium) pada tulang hingga tersisa sebanyak 1-2% dan diperoleh tulang lunak (ossein). Ossein adalah protein kolagen pada tulang, yang tersisa setelah perlakuan perendaman dengan larutan asam. Perendaman HCl bertujuan untuk memecah struktur tersier pada protein kolagen menjadi gelatin yang berstruktur primer. Pengujian menggunakan HCl konsentrasi 5-7 % dengan perbandingan tulang ikan dan larutan HCl (1:4) pada wadah tahan asam dengan metode trial and error. Pengamatan tekstur tulang ikan dilakukan setiap 60 menit untuk setiap perlakuan. Ossein dicuci dengan air destilata hingga diperoleh ossein dengan ph 4-5. Karena jika ph terlalu rendah maka dapat mengakibatkan denaturasi lanjutan dengan mengganggu kesetimbangan ion dan merusak jembatan garam. Analisis Proksimat Ossein Analisis proksimat yaitu kadar abu dan protein dilakukan pada tiap ossein yang diperoleh untuk melihat pengaruh konsentrasi larutan perendam dan lama perendaman terhadap penurunan kadar mineral dan protein ossein. II. Pembuatan Gelatin dan Analisis Proksimat Gelatin Pembuatan produk gelatin tulang ikan yang terdiri dari ekstraksi gelatin dari ossein, pemurnian gelatin, dan analisis proksimat gelatin bubuk. Ekstraksi Gelatin Gelatin yang terdapat pada ossein diekstrak dengan cara pemanasan pada suhu dan lama waktu tertentu. Ossein dituang ke dalam gelas beker dan ditambahkan air dengan perbandingan ossein dan air = 1:3 dan dipanaskan pada suhu o C. Menurut Hinterwaldner (1977b) konversi kolagen menjadi gelatin dipengaruhi oleh suhu, waktu pemanasan dan ph. Suhu o C merupakan suhu terbaik untuk mengubah kolagen menjadi gelatin (Gross 1961) Suhu pemanasan yang terlalu tinggi dapat menurunkan kualitas produk dan membuat aplikasi penggunaan gelatin menjadi sempit. Ekstraksi dilakukan selama 4 jam. Menurut penelitian Hadi (2005), jika ekstraksi dilanjutkan melebihi 4 jam maka ossein hancur dan larut dalam aquades. Selanjutnya pemisahan antara padatan dan cairan hasil ekstraksi dilakukan dengan penyaring vakum.

16 4 Pemurnian Gelatin Cairan pekat hasil penyaringan vakum, dikeringkan dengan oven pada suhu 50 o C selama 24 jam sampai diperoleh gelatin kering berupa lembaran. Pemilihan suhu pengeringan didasarkan bahwa dengan pengeringan gelatin pada suhu yang terlalu tinggi dapat menurunkan mutu gelatin akibat terjadinya kerusakan protein (Hinterwaldner 1977b). Lembaran ini selanjutnya digiling sehingga diperoleh gelatin dalam bentuk bubuk.

17 5 Analisis Proksimat Gelatin Bubuk Selanjutnya gelatin bubuk dianalisis kadar air, kadar abu, kadar protein, dan kadar lemak. Secara keseluruhan proses pembuatan gelatin dapat dilihat pada Gambar 1. limbah tulang ikan Analisis Proksimat air perebusan (30menit, 80 o C) air bilas penirisan pemisahan daging dan tulang tulang daging pemotongan 2-3cm 2 perendaman HCl 5-7%, 1-5 jam ossein pencucian dengan aquades hingga ph 4-5 analisis kadar air, abu dan protein ekstraksi water bath 80 o C, 4 jam penyaringan vakum dikeringkan (oven) 50 o C, 24 jam digiling gelatin bubuk Gambar 1. Tahap Pembuatan Gelatin Tulang Ikan

18 6 Metode Analisis A. RENDEMEN Analisis rendemen dilakukan dengan menimbang dan membandingkan bobot bubuk gelatin yang diperoleh dengan bobot awal tulang ikan, juga analisis bobot awal dan akhir bahan pada setiap tahapan proses untuk mengetahui efisiensi setiap perlakuan yang diberikan dengan rumus berat kering Rendemen= x 100% berat ba han segar (AOAC 1995) B. PROKSIMAT Analisis proksimat meliputi analisis kadar air, kadar abu, komposisi asam amino, serat kasar. a) Kadar air (AOAC 1995) Analisis kadar air dilakukan untuk mengetahui kandungan air dalam gelatin. Kadar air akan mempengaruhi daya simpan karena aktivitas metabolisme seperti aktivitas enzim, mikroba, kimiawi (ketengikan) bergantung pada kadar air. Semakin tinggi kadar air, semakin tinggi aktivitas metabolisme, semakin rendah mutu gelatin. Analisis kadar air dilakukan dengan metode gravimetric (oven). Metode ini dipilih karena teknologinya relatif sederhana dan murah, beberapa sampel dapat diuji secara bersamaan dan dalam jumlah banyak. Sample gelatin sebanyak 5 gram lalu diletakkan dalam oven pada suhu 105±2 o C selama jam. Kadar air ditentukan dari selisih bobot akhir dan awal sample. Kadar air (%)= (B A) berat sampel x100% Keterangan: A = berat cawan + sampel kering (g) B = berat cawan + contoh basah (g) b) Kadar abu (AOAC 1995) Analisis kadar abu diperlukan untuk mengetahui jumlah bahan anorganik hasil pembakaran dan kadar mineral, terutama kalsium pada gelatin (Choi and Regenstein 2000). Semakin tinggi kandungan kalsium, maka larutan gelatin akan semakin keruh. Mineral dihilangkan dari bahan pada tahap perendaman HCl. Semakin rendah kadar abu, dapat dikatakan proses perendaman HCl telah efektif. Analisis kadar abu dilakukan dengan metode oven karena metode ini relative murah dan sederhana. Beberapa sampel dalam jumlah banyak dapat diukur kadar abunya pada saat yang sama. Sample sebanyak 5 gram pada wadah porselen dan dibiarkan dalam tanur dengan suhu 550 o C selama jam. Kadar abu ditentukan dengan membandingkan bobot abu dengan bobot awal sampel. Banyak tidaknya kadar abu ditetukan pada proses demineralisasi, semakin banyak kalsium yang luruh, maka kadar abu akan semakin rendah. Kadar abu (%)= berat abu berat sampel x100%

19 7 c) Kadar lemak (AOAC 1995) Kadar lemak gelatin perlu diketahui untuk mengetahui kualitas gelatin yang dihasilkan. Semakin rendah kadar lemak gelatin, semakin baik mutu gelatin, semakin lama daya simpan produk. Hal ini terkait penyimpanan yang memungkinkan terjadinya kerusakan oksidatif yang menimbulkan ketengikan dan perubahan warna, bau dan rasa pada produk gelatin. Kadar lemak diketahui dengan metode Soxhlet. Metode ini dipilih karena murah, mudah dilakukan, dan paling efektif mengukur kadar lemak total produk kering berupa bubuk seperti pada gelatin. Prinsip kerja dari analisis lemak metode Soxhlet adalah lemak dalam sampel diekstrak ke pelarut dietil eter. Kemudian pelarut diuapkan untuk mendapatkan lemaknya dan ditimbang. (Z X) Kadar lemak = x 100% Y (berat sampel) Keterangan: Z= Berat lemak dan labu (g) X= berat labu kosong (g)] d) Kadar Protein (AOAC 1995) Kadar protein dianalisis dengan metode Kjeldahl. Metode Kjeldahl dipilih karena hasil yang diperoleh akurat, relatif mudah dibandingkan dengan metode lain seperti Lowry dan Bradford. Prinsip metode Kjeldahl terbagi menjadi 3 tahap yaitu digestion, distilasi, dan titrasi. Kadar protein sampel ditentukan dari kadar nitrogen kasar sampel yang terdeteksi. Protein alami mengandung unsure N ratarata 16% (dalam protein murni) dengan faktor perkalian 5.5 untuk kolagen terlarut. Sampel sebanyak 2 gram dimasukkan dalam Kjeldahl 100 ml, ditambah 2 gram K2SO4 dan CuSO4 (1:1) dan 2.5 ml H2SO4 pekat lalu dididihkan hingga cairan berwarna hijau jernih. Setelah dingin, sampel dipindahkan ke alat destilasi dan ditambah aquades dan 10ml NAOH pekat dan didestilasi. Hasil destilasi dituangkan dalam Erlenmeyer berisi 5 ml H3BO3, ditetesi indikator merah metilen dan biru metilen lalu dititrasi dengan HCl 0.02 N. ml HCl mlblanko xnx x100 %N= berat conto h (mg ) %protein= %Nx factor konversi, untuk gelatin= 6.25

20 8 HASIL DAN PEMBAHASAN I. Pengaruh Perendaman Tulang dalam HCl terhadap Kandungan Mineral dan Kandungan Protein. Penelitian tahap I dimulai dengan melakukan analisis proksimat terhadap bahan baku yaitu tulang ikan mackerel meliputi analisis kadar air, kadar abu, dan kadar protein. Hasil analisis dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Hasil Analisis Proksimat Tulang Ikan Mackerel Parameter Jumlah (% bb b ) Tulang ikan mackerel Tulang ikan Tulang ikan Tulang ikan Tulang sapi 4 mackerel 1 Nila 2 Tuna 3 Air Abu Protein b bb= bobot basah 1 Khiari et al (2013) 2 Haris (2008) 3 Amiruldin (2007) 4 Eastoe (1977) Kadar air yang tinggi pada ikan mackerel (55.39%) menunjukkan bahwa bahan baku gelatin masih segar. Berdasarkan ciri fisik, ikan dikatakan segar apabila tidak berbau amis, daging berwarna salem, dan darah berwarna merah segar. Semakin segar tulang ikan yang digunakan, semakin baik mutu gelatin yang dihasilkan (Hinterwaldner 1977a). Kadar abu tulang ikan mackerel 10.20%, mendekati kadar abu literatur (Khiari et al 2013) yaitu 8.90%, lebih rendah dari tulang ikan nila 62.56%, tulang ikan tuna 28.97% dan tulang sapi 69.70%. Kandungan protein pada ikan mackerel 16.10%, lebih rendah dari kadar protein literatur mackerel yaitu 19.80% (Khiari et al 2013) dan dari tiga jenis tulang lainnya yaitu tulang ikan nila 20.85%; tulang ikan tuna 23.64%; dan tulang sapi 19.86%. Amiruldin (2007), menyatakan bahwa kolagen menyusun sekitar 30% dari total protein pada vertebrata, yang terdapat pada jaringan ikat dalam seperti kulit dan tulang. Selanjutnya dilakukan penentuan konsentrasi dan waktu perendaman tulang ikan Mackerel dengan asam klorida (HCl) paling optimal dengan mengamati penurunan kadar abu dan kadar protein. Hasil penelitian tahap I menunjukkan bahwa hasil perendaman dengan berbagai konsentrasi dan lama perendaman menghasilkan kadar abu dan protein yang berbeda seperti yang dapat dilihat pada Tabel 2 dan Tabel 3. Tabel 2. Kadar Abu berbagai Konsentrasi HCl dan Lama Perendaman Konsentrasi HCl (%) Lama perenda man (jam) b bb= bobot basah Kadar abu (%bb b )

21 9 Menurut Tabel 2, perendaman dengan HCl selama 1 jam dapat menurunkan kadar abu dari yang semula berkisar 10.20% menjadi 1.50% (HCl 5%), 1.57% (HCl 6%), dan 0.87 (HCl 7%). Perendaman dilanjutkan menjadi 2 jam dan nilai kadar abu menjadi semakin rendah. Perendaman HCl 5% kadar abu ossein turun menjadi 0.92%, HCl 6% menjadi 0.88%, dan HCl 7% menjadi 0.79%. Perendaman dilanjutkan hingga 3 jam dengan konsentrasi yang sama dan tanpa dilakukan penggantian larutan perendam (HCl). Perendaman HCl konsentrasi 5%, 6%, dan 7% berhasil menurunkan nilai kadar abu secara berturut 0.87%; 0.76%; dan 0.44%. Pengaruh lama perendaman dan konsentrasi HCl terhadap penurunan nilai kadar abu dipantau hingga 5 jam perendaman. Tabel 2 menunjukkan bahwa semakin lama waktu perendaman dan semakin tinggi konsentrasi larutan HCl yang digunakan, nilai kadar abu pada ossein semakin menurun. Hal ini membuktikan bahwa perendaman HCl berfungsi sebagai demineralisasi atau menurunkan kadar mineral terutama kalsium, sehingga tulang yang keras menjadi lunak karena mineral dalam tulang, terutama kalsium fosfat, larut dalam larutan HCl. Berdasarkan Norland Product (2003) gelatin dapat dikatakan memiliki mutu kelas satu jika kadar abunya dibawah 1%. Sehingga dapat terlihat pada Tabel 2, perlakuan perendaman dihentikan setelah tulang terendam sempurna selama 2 jam untuk konsentrasi 5% dan 6% karena nilai kadar abu target (<1%) telah tercapai yaitu 0.92% dan 0.88%. Sementara untuk konsentrasi HCl 7% diperlukan 1 jam perendaman hingga kadar abu 0.87%. Tabel 3. Kadar Protein Total berbagai Konsentrasi HCl dan Lama Perendaman Konsentrasi HCl (%) Lama perenda man (jam) b bb= bobot basah Kadar protein (%bb b ) Perendaman HCl dengan berbagai tingkat konsentrasi dan lama perendaman tidak hanya mempengaruhi kadar abu tetapi juga mempengaruhi nilai kadar protein tulang. Seperti yang telah diketahui bahwa gelatin merupakan bagian dari protein dan proses perendaman HCl tidak hanya berfungsi untuk menurunkan kadar mineral tetapi juga untuk tahap inisiasi perubahan kolagen menjadi gelatin dengan cara merusak kesetimbangan ion. Asam yang ditambahkan (HCl) akan mengionisasi menjadi ion H + dan Cl - dan berikatan dengan gugus karboksil (-COOH) atau gugus amina (-NH 2 ). Mengakibatkan rusaknya jembatan garam dan terjadi pemecahan atau hidrolisis protein. Analisis kadar protein terhadap tiap perlakuan dilakukan untuk memantau perubahan nilai protein akibat perendaman HCl. Tabel 3 menunjukan bahwa dengan perendaman selama 1 jam dengan tiap konsentrasi HCl yaitu 5%, 6%, dan 7% dapat meningkatkan kadar protein dari yang semula berkisar 16.10% menjadi secara berturut 23.15%; 22.09%; dan 23.67%. Setelah 2 jam perendaman diperoleh kadar protein mulai menurun secara berturut 20.33%; 19.16%; dan 18.73%. Perendaman dilanjutkan hingga 5 jam perendaman untuk melihat perubahan

22 10 nilai protein. Terlihat pada perendaman konsentrasi 5% dengan lama perendaman 3 jam, 4 jam dan 5 jam; nilai protein menurun secara berturut 18.95%, 15.80%, 15.73%. Sementara pada perendaman dengan HCl 6% terlihat terjadi penurunan pada perendaman 3 jam 13.57% dan protein kembali meningkat setelah perendaman 4 jam dan 5 jam berturut 15.47% dan 16.01%. Perendaman dengan HCl 7% selama 3, 4, dan 5 jam menghasilkan nilai protein berturut 16.18%, 13.40%, dan 16.61%. Berdasarkan hasil yang diperoleh terlihat bahwa perendaman HCl jika dilakukan terlalu lama dapat merusak protein termasuk gelatin. Karena protein tidak hanya dapat dirusak oleh panas tetapi juga oleh ph yang terlalu rendah (Jamillah dan Harvinder 2001). Mekanisme kerusakan protein karena panas yaitu pemanasan meningkatkan energy kinetik dan membuat molekul protein bergerak sangat cepat. Akibatnya, ikatan hidrogen terputus. konformasi polar dan non-polar berubah dan membuat asam amino polar yang semula berada di bagian dalam protein menjadi di bagian luar protein dan menyebabkan berubahnya sifat kolagen yang tidak larut air menjadi gelatin yang larut air. Berdasarkan hasil nilai kadar abu dan kadar protein, perlakuan terbaik yang dipilih untuk dilanjutkan ke tahap berikutnya adalah perlakuan perendaman dengan HCl 5% selama 2 jam, HCl 6% selama 2 jam, dan HCL 7% selama 1 jam. II. Pembuatan Gelatin dan Analisis Proksimat Gelatin Ossein yang didapat diekstraksi dengan air hingga diperoleh cairan berwarna putih kental pada bagian atas dan endapan yaitu sisa ossein yang telah diambil gelatinnya. Dilakukan penyaringan vakum untuk memisahkan endapan dan cairan. Cairan kental merupakan gelatin yang terlarut dalam air akibat proses ekstraksi. Cairan selanjutnya dituang pada wadah yang dilapisi plastik, dikeringkan dengan oven vakum untuk menghilangkan sebagian besar air dan diperoleh gelatin lembaran. Selanjutnya dilakukan analisis rendemen dan proksimat terhadap gelatin. Pengukuran terhadap bobot produk akhir gelatin yang diperoleh memperlihatkan bahwa perlakuan perendaman yaitu konsentrasi dan lama perendaman juga mempengaruhi rendemen yang diperoleh. Rendemen tertinggi diperoleh dari perlakuan perendaman 5% (2.42%), 6% (1.53%), dan rendemen terendah 7% (1.26%) yang dapat dilihat pada Tabel 4 Tabel 4. Pengaruh Konsentrasi HCl dan Lama Perendaman terhadap Rendemen Konsentrasi HCl Jumlah (% bk b ) 5% % % 1.26 b bk= bobot kering Rendemen yang diperoleh pada penelitian ini yaitu antara 1.26 dan 2.42% dapat dikatakan rendah jika dibandingkan dengan hasil penelitian sebelumnya (Tabel 5) yaitu pembuatan gelatin dengan menggunakan jenis ikan tuna misalnya dengan rendemen berkisar 5.76% sampai 8.37% (Amiruldin 2007), gelatin ikan nila berkisar % (Haris 2008), ikan kakap berkisar % (Hadi 2005), dan ikan patin berkisar % (Nurilmala 2004).

23 11 Tabel 5. Perbandingan Rendemen Berbagai Gelatin Ikan Jenis ikan Rendemen (%bk b ) Tuna Nila Kakap Patin 4 Mackerel Amiruldin (2007) 2 Haris (2008) 3 Hadi Nurilmala 2004 b bk= bobot kering Pembuatan gelatin dengan bahan baku ikan mackerel memiliki rendemen yang cukup rendah sehingga dapat dikatakan secara ekonomis kurang menguntungkan dibandingkan dengan menggunakan jenis ikan lainnya. Hal ini mungkin disebabkan oleh konsentrasi asam yang berlebih dan suhu yang tinggi dapat menimbulkan adanya hidrolisis lanjutan sehingga sebagian gelatin turut terdegradasi dan menyebabkan turunnya jumlah gelatin (Amiruldin 2007). Selain itu proses pengeringan cairan gelatin menjadi bubuk gelatin dengan metode oven yang kurang sempurna mengakibatkan sebagian besar gelatin bubuk menempel pada plastic dan mengurangi rendemen akhir. Lebih disarankan untuk menggunakan pengeringan metode freeze dryer. Perbedaan kadar gelatin pada tulang tiap jenis ikan berbeda erat kaitannya dengan jenis ikan yang digunakan. Menurut Irwandi dkk (2009), jenis ikan yang paling baik untuk dijadikan gelatin adalah ikan bertulang lunak dan berasal dari perairan hangat. Jenis ikan perairan hangat/ tropis seperti ikan kurisi cocok untuk dijadikan bahan baku pembuatan gelatin. Sementara ikan mackerel adalah jenis ikan bertulang keras (teleostei) dan merupakan jenis ikan perairan dingin (Collette dan Nauen 1983). Hasil analisis proksimat terhadap gelatin tulang ikan mackerel dengan tiga jenis konsentrasi perendaman HCl dapat diamati ada Tabel 6. Semakin tinggi konsentrasi HCl yang digunakan untuk perendaman tulang berpengaruh terhadap semakin rendahnya kadar abu dan protein pada produk akhir gelatin. Kadar abu gelatin hasil perendaman HCl 5%, 6%, dan 7% secara berturut yaitu 1.05%; 0.70%; dan 0.46%. Pembuatan gelatin dengan menggunakan perendaman HCl konsentrasi 6% dan 7% dapat dilakukan akan tetapi kadar protein produk akhir yang didapat lebih rendah yaitu secara berturut 64.10% dan 61.40% dari konsentrasi 5% (84.88%). Dilihat dari hasil analisis proksimat, perendaman HCl dengan konsentrasi 5% dan lama perendaman 2 jam dipilih sebagai perlakuan terbaik karena menghasilkan produk yang telah memenuhi standar SNI yaitu memiliki kadar air 7.74% (kadar air SNI maksimum 16%), kadar abu 1.05% (kadar abu gelatin mutu 1 menurut Norland Product 2003 yaitu kurang dari 1%), kadar lemak 3.41% (Kisaran nilai tersebut cukup baik karena tidak melebihi 5 % yaitu batasan nilai maksimal untuk persyaratan mutu gelatin (Jobling dan Jobling, 1983 yang dikutip oleh Pelu et al.,1998)) dan kadar protein 84.88%, mendekati gelatin standar yaitu 87,26% (Amiruldin 2007).

24 12 Tabel 6. Hasil Analisis Proksimat Gelatin Tulang Ikan Mackerel Parameter(%bb b Konsentrasi HCl ) 5% 6% 7% Air Abu Lemak Protein b bb= bobot basah Hasil analisis proksimat ikan mackerel jika dibandingkan dengan jenis ikan lainnya dapat dilihat pada Tabel 7. Kadar air gelatin ikan mackerel (7.74%) lebih tinggi dari gelatin ikan nila (7.03%), gelatin ikan kakap (6.73%), gelatin ikan tuna (6.54%) dan lebih rendah dari gelatin ikan tuna (9.26%). Kadar abu tulang ikan mackerel lebih tinggi dari gelatin ikan nila (0.93%), gelatin ikan kakap (0.88%), dan lebih rendah dari gelatin ikan patin (2.26%), dan gelatin ikan tuna (1.93%). Kadar protein ikan mackerel (84.88%) lebih tinggi dari gelatin ikan nila (84.85%), dan lebih rendah dari gelatin ikan kakap (86.61%), gelatin ikan patin (85.92%), gelatin ikan tuna (91.01%). Sementara untuk kadar lemak gelatin dari ikan mackerel (3.41%) lebih tinggi dari gelatin jenis ikan lainnya yaitu gelatin ikan nila (1.63%), ikan kakap (0.16%), ikan patin (1.96%), dan ikan tuna (0.42%). Tabel 7. Hasil Analisis Proksimat berbagai Jenis Gelatin Parameter (% bb b ) Tulang ikan mackerel (5%) Tulang ikan nila 1 Tulang ikan kakap 2 Tulang ikan patin 3 Tulang ikan tuna 4 Kadar air Kadar abu Kadar protein Kadar lemak b bb= bobot basah 1 Haris (2008) 2 Hadi (2005) 3 Nurilmala (2004) 4 Amiruldin (2007)

25 13 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Perendaman tulang dengan HCl konsentrasi 5% selama 2 jam dipilih sebagai perlakuan terbaik karena menghasilkan produk gelatin dengan rendemen tertinggi (2.42%). Selain itu berdasarkan hasil analisis gelatin yang diperoleh mendekati nilai proksimat gelatin standar yaitu memiliki kadar air 7.74% (kadar air SNI maksimum 16%), kadar abu 1.05% (kadar abu gelatin mutu 1 menurut Norland Product 2003 yaitu kurang dari 1%), kadar lemak 3.41% (Kisaran nilai tersebut cukup baik karena tidak melebihi 5% yaitu batasan nilai maksimal untuk persyaratan mutu gelatin (Jobling dan Jobling, 1983 yang dikutip oleh Pelu et al.,1998)) dan kadar protein 84.88%, mendekati gelatin standar yaitu 87,26% (Amiruldin 2007). Rendemen gelatin dari tulang ikan mackerel agak rendah ( %). Hal ini mungkin disebabkan oleh konsentrasi asam yang berlebih dan suhu yang tinggi dapat menimbulkan adanya denaturasi protein lanjutan, proses pengeringan bubuk gelatin dengan metode oven yang kurang sempurna, dan jenis ikan yang digunakan yaitu ikan mackerel yang merupakan ikan perairan dingin dan bertulang keras memiliki kadar gelatin yang sedikit. Pembuatan gelatin dari ikan mackerel dengan perndaman asam memiliki mutu yang memenuhi standar gelatin dari hasil analisis proksimat. Namun dari hasil analisis rendemen produksi gelatin dari ikan mackerel tidak disarankan untuk dilakukan karena tidak menguntungkan secara ekonomis. Saran Pembuatan gelatin dari tulang ikan mackerel dapat dilakukan dengan proses perendaman asam, basa, atau dengan enzim. Proses pengolahan meliputi jenis asam yang digunakan, konsentrasi, perbandingan larutan asam dan tulang serta lama perendaman mempengaruhi jumlah gelatin akhir yang diperoleh sehingga dapat dilakukan penelitian lanjutan dengan menggunakan berbagai jenis asam. Penelitian mengenai konfirmasi gelatin dengan gel elektroforesis dapat dilakukan untuk mengecek kemurnian produk gelatin akhir yang diperoleh. Selain itu dapat dilakukan penelitian untuk menguji kekuatan gel dan viskositas gelatin yang merupakan parameter utama untuk mengecek mutu gelatin.

26 14 DAFTAR PUSTAKA Amiruldin M Pembuatan dan Analisis Karakteristik Gelatin dari Tulang Ikan Tuna (Thumnus albacores [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. [AOAC]. Association of Official Agricultural Chemist Official Methods of Analysis [BPS]. Badan Pusat Statistik Buletin Statistik Perdagangan Luar Negeri Impor Indonesia, Jakarta. Choi S.S, Regenstein J.M Physicochemical and Sensory Characteristic of Fish Gelatin. J. of Food Sci 65(2): Collette B.B, Nauen C.E Scombrids of the World. An Annotated and Illustrated Catalogue of Tunas, Mackerels, Bonitos and Related Species Known to date. Rome: FAO. Eastoe J.E dan A.A. Leach The Chemical Constitution of Gelatin. Di dalam Ward, A.G dan A.Courts, editor. The Science and Technology of Gelatin. New York:Academic Press. Hlm: Geltech What is Gelatin. [18 Maret 2014]. Global Industri Analysts Global Gelatin Industry. [18 Maret 2014]. Hadi S Karakteristik Fisikokimia Gelatin dari Tulang Ikan Kakap Merah (Lutjanus sp.) serta Pemanfaatannya dalam Produk Jelly [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Haris MA Pemanfaatan Limbah Tulang Ikan Nila (Oreochromis niloticus) sebagai Gelatin dan Pengaruh Lama Penyimpanan pada Suhu Ruang [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor Hinterwalder, R Raw Materials Di dalam Ward, A.G dan A.Courts, editor. The Science and Technology of Gelatin. New York: Academic Press. Hlm: Technology of Gelatin Manufacture. Di dalam Ward, A.G dan A.Courts, editor. The Science and Technology of Gelatin. New York: Academic Press. Hlm: Irwandi J et al Extraction and Characterization of Gelatin from Different Marine Fish Species in Malaysia. International Food Research Journal 16: Johns P, Courts A Relationship Between Collagen and Gelatin. Di dalam Ward, A.G dan A.Courts, editor. The Science and Technology of Gelatin. New York:Academic Press. Hlm: Khiari Z, Rico D, Martindiana A.B., Barryryan C Comparison between gelatins extracted from mackerel and blue whiting bones after different pre-treatments. J. Food Chm 139: Norland Product Fish Gelatin. /techrpts.html [17 Maret 2014]. Nurilmala M Kajian Potensi Limbah Tulang Ikan Keras (Teleostei) sebagai Sumber Gelatin dan Analisis Karakteristiknya [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Pelu, H., S. Harwati, E. Chasanah Ekstraksi Gelatin dari Kulit Ikan Tuna melalui Proses Asam. Jurnal Penelitian Perikanan Indonesia Vol. IV (2) :

27 Peranginangin R Menghasilkan Rupiah Melalui Gelatin. [18 Maret 2014]. [SNI]. Standar Nasional Indonesia Mutu dan Cara Uji Gelatin Badan Standarisasi Nasional, Jakarta. Wiyono V.S Gelatin Halal Gelatin Haram. Jurnal Halal LPPOM-MUI 36:

28 Lampiran 1. Hasil Analisis Proksimat Tulang Ikan Mackarel Parameter (% bb b ) I II I II Rerata Std Kadar Air Kadar Abu Kadar Protein b bb= bobot basah Lampiran 2. Pengaruh Konsentrasi dan Lama Perendaman HCl terhadap Kadar Air, Kadar Abu, dan Protein No Perlakuan Waktu Kadar Air (%) Kadar Abu (%) Kadar Protein (%) Rerata Rerata (jam) I II I II I II Rerata Perendaman HCl 5% Perendaman

29 3. HCl 6% Perendaman HCl 7%

30 Lampiran 3. Hasil Analisis Rendemen Tulang Ikan Mackerel Konsentrasi HCl (%) Ulangan Bobot tulang awal (g) bk Bobot gelatin bubuk (g) bk Rendemen (%bk) Rendemen rerata (%bk) Lampiran 4. Hasil Analisis Proksimat Gelatin dari Tulang Ikan Mackerel Parameter Kadar Air (%) Kadar Abu (%) Kadar Protein (%) Kadar Lemak (%) 5% 6% 7% Rerata I II I II I II 5% 6% 7%

31 Lampiran 5. Standar Gelatin menurut SNI (1995) Karakteristik Syarat Warna Tidak berwarnakekuningan pucat Bau, rasa Normal (dapat diterima konsumen) Kadar air Maksimum 16% Kadar abu Maksimum 3.25% Logam berat Arsen Tembaga Seng Sulfit Maksimum 50 mg/kg Maksimum 2 mg/kg Maksimum 30 mg/kg Maksimum 100mg/kg Maksimum 1000mg/kg Lampiran 6. Standar Gelatin menurut Norland Product (2003)

32 16 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Surabaya pada tanggal 13 Oktober 1991 dari ibu Helen Vanda dan ayah Made Gunayasa (alm). Penulis adalah putri kedua dari dua bersaudara. Tahun 2010 penulis lulus dari SMAK St. Louis 1 Surabaya dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan diterima di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama menjadi mahasiswa IPB, penulis aktif mengikuti kegiatan organisasi, diantaranya: menjadi sekretaris UKM Keluarga Mahasiswa Katolik IPB selama periode dan Selain itu penulis aktif dalam kegiatan kepanitiaan, antara lain: anggota divisi sponsor pada acara Ifoodex 2011 (Indonesian Food Expo) dan Foodival 2013 (Food Festival), bendahara Lomba Cepat Tepat Ilmu Pangan XX (LCTIP XX), anggota divisi dekorasi Fateta Annual English Competition (FALCON) 2011, panitia natal dan paskah sekeuskupan Bogor.