B. Struktur Kulit Ikan 1. Struktur Kulit Kulit adalah lapisan luar tubuh hewan yang merupakan suatu kerangka luar dan tempat bulu hewan tumbuh atau tempat melekatnya sisik (Sunarto, 2001). Kulit tidak hanya berfungsi sebagai pelindung luar saja tetapi juga mempunyai fungsi fital seperti mempertahankan suhu tubuh, alat ekskresi cairan tubuh, dan sebagai pelindung dari kerusakan fisik (Anonim, 1996). Kulit mentah dikelompokkan dalam dua golongan, yaitu golongan kulit mentah dari hewan besar disebut hide seperti kulit sapi, kulit kuda, kulit kerbau, kulit banteng, kulit harimau, dan kulit unta. Golongan kulit mentah dari hewan kecil disebut skin seperti kulit kambing, kulit domba, kulit reptil atau dari kulit ikan (Sharphouse, 1971). Kulit ikan umumnya terbagi atas beberapa bagian yang sesuai dengan letak atau bagian-bagian kulit dengan ketebalan yang berbeda (Purnomo, 1985). Kulit, menurut Gustavson (1956), tersusun atas beberapa komponen kimia yaitu protein, lemak, air dan mineral. Komposisi kulit pada umumnya terdiri atas 64% air, 33% protein, 2% lemak, dan 1% mineral. Kadar protein yang tinggi pada kulit mentah menyebabkan kulit mudah busuk dan rusak karena aktivitas mikroorganisme. Sifat kimia yang labil ini menyebabkan kulit tidak dapat dimanfaatkan menjadi produk siap pakai sehingga perlu diolah dengan perlakuan tertentu baik kimiawi maupun fisis agar menjadi kulit yang bersifat stabil (Anonim, 1991). Kulit mentah dengan kandungan air yang tinggi akan cepat membusuk oleh aktivitas bakteri dan jika dikeringkan akan keras serta kaku seperti tanduk dan tetap dapat membusuk jika dibasahi kembali (Sudarjo, 1984). Secara histologis, kulit ikan dapat dibagi menjadi 3 lapisan, yaitu lapisan epidermis, dermis atau korium/cutis), dan hypodermis atau subkutis (Judoamidjojo, 1982) (Gambar 4-8a, 4-8b). Epidermis merupakan lapisan paling atas/luar, dengan ketebalan kira-kira 1-2% dari tebal kulit, sel-selnya tua atau mati dan keras. Lapisan ini akan hilang pada proses pengapuran dan pembuangan sisik (Purnomo, 1985). Lapisan epidermis disebut juga lapisan tanduk yang berfungsi sebagai pelindung dari pengaruh luar (Gustavson, 1956). Lapisan dermis (corium) adalah bagian terpenting kulit yang terletak di bagian tengah yang besarnya kira-kira 85% dari tebal kulit. Lapisan subcutis adalah bagian paling bawah kulit. Menurut kulit dapat dibagi menjadi 3 lapisan, yaitu epidermis, dermis (corium), dan hypodermis (subcutis). a. Epidermis Prodi Teknologi Hasil Perikanan Page 11 Jurusan Perikanan, Fak. Pertanian UGM
Epidermis adalah lapisan luar kulit. Strukturnya berbentuk selular dan terdiri dari lapisan-lapisan sel epithel yang dapat berkembangbiak dengan sendirinya. Lapisan epidermis tidak terdapat pembuluh darah, jadi zat makanannya diperoleh dari pembuluh darah lipa yang terdapat di dermis (corium). b. Dermis (corium) Dermis (corium) adalah bagian pokok tenunan kulit yang akan diubah menjadi kulit samak. Dermis (corium) sebagian besar tersusun dari serat-serat tenunan pengikat. Tenunan kolagen merupakan penyusun utama dan konstituen pokok pembentuk kulit samak. Dermis (corium) dibagi dalam dua lapisan yaitu lapisan thermostat dan lapisan reticula. Lapisan thermostat adalah lapisan teratas dimana terdapat akar rambut, kelenjar-kelenjar dan urat daging. Lapisan ini hanya sebagian kecil dari seluruh kulit. Serat tenunan pengikat pada lapisan ini umumnya kecil dan halus. Lapisan reticula sebagian besar terdiri dari serat anyaman serat kolagen yang tersusun secara berkasberkas. Berkas-berkas serat ini lebih besar daripada berkas-berkas kolagen yang terdapat pada lapisan thermostat. c. Hypodermis (subcutis) Hypodermis atau tenunan subcutis menghubungkan dermis (corium) dengan bagian-bagian lain dari tubuh. Susunannya longgar dan terdapat tenunan lemak serta merupakan tempat tertimbunnya lemak. Para penyamak menamakan tenunan tersebut tenunan daging. Hypodermis atau tenunan subcutis sebelum disamak dibuang secara mekanik pada waktu proses fleshing. Menurut Djojowidagdo (1982), epidermis merupakan lapisan luar dan pada penyamakan kulit biasanya lapisan ini harus dibuang sampai bersih. Pada epidermis ditemukan kelenjar-kelenjar yang dapat mengeluarkan lendir. Dermis adalah jaringan pengikat yang fibrous tersusun oleh benang-benang kolagen, elastin, jaringan saraf, pembuluh darah, sel-sel zat warna, dan kadang-kadang sel-sel lemak (Hadiwiyoto, 1993). Lapisan dermis (corium) adalah bagian pokok tenunan kulit yang akan diubah menjadi kulit samak. Dermis (corium) memiliki tiga tipe tenunan pengikat, yaitu tenunan kolagen, elastin, dan retikuler. Dermis (corium) sebagian besar tersusun dari berkasberkas serabut kolagen yang saling membentuk anyaman. Tenunan kolagen merupakan penyusun utama pembentuk kulit samak dan menentukan rupa dari kulit (Judoamidjojo, 1981). Menurut Judoamidjojo (1982), lapisan subcutis adalah tenunan pengikat longgar yang menghubungkan dermis (corium) dengan bagian-bagian lain dari tubuh. Prodi Teknologi Hasil Perikanan Page 12 Jurusan Perikanan, Fak. Pertanian UGM
Gambar 4-8a. Penampang melintang kulit ikan (Junaidianto, 2009) Gambar 4-8b. Penampang jaringan kulit dengan lapisan-lapisan pembentuk Menurut Judoamidjojo (1981), lapisan korium atau cutis sebagian besar tersusun dari serat-serat tenunan pengikat. Terdapat tiga tipe tenunan pengikat: tenunan kolagen, elastin dan retikulin. Lapisan hipodermis atau subkutis adalah tenunan pengikat longgar yang menghubungkan korium dengan bagian-bagian lain dari tubuh. Hipodermis sebagian besar terdiri dari serat-serat kolagen dan elastin. 2. Protein Pembentuk Jaringan Kulit Protein merupakan komponen utama dalam semua sel hidup. Fungsinya terutama sebagai unsur pembentuk struktur sel, seperti dalam rambut, wol, kolagen, jaringan penghubung (connective tissue), dan membran sel (Wirahadikusumah, 1977). Menurut Winarno (2002), protein dapat digolongkan menurut struktur molekulnya, yaitu protein fibrilar dan globuler. Prodi Teknologi Hasil Perikanan Page 13 Jurusan Perikanan, Fak. Pertanian UGM
Menurut Gustavson (1956b), selama proses penyamakan protein globular dan keratin akan hilang sehingga tinggal serabut kolagen yang sangat menentukan sifat-sifat fisik kulit tersamak. Kolagen terdiri dari serabut-serabut yang lebih kecil yang disebut fibril. Fibril ini sangat halus, melintang, dan terikat dibeberapa tempat membentuk serat. Dalam proses penyamakan kulit maka protein yang dibutuhkan dan berperan penting adalah serabut kolagen sedangkan protein yang lainnya dikikis pada proses pengapuran sehingga gugus amino dalam zat kulit (kolagen) bisa dengan mudah berikatan dengan zat penyamak. Menurut Gustavson (1956b), kolagen dinamakan sebagai protein pembuat kulit. Pada proses penyamakan kulit maka protein kolagen akan bereaksi dengan bahan penyamak sehingga membentuk suatu tenunan yang stabil (Purnomo, 1984). a. Protein fibrilar/skleroprotein Protein fibrilar/skleroprotein adalah protein yang berbentuk serabut. Protein ini tidak larut dalam pelarut-pelarut encer, baik larutan garam, asam, basa, ataupun alkohol. Kegunaan protein ini terutama hanya untuk membentuk struktur bahan dan jaringan. Contoh protein fibriler adalah kolagen. Menurut Hadiwiyoto (1993), kolagen adalah salah satu protein jaringan pengikat. Struktur kolagen menyerupai benang-benang jala. Kolagen tidak larut dalam air maupun dalam larutan garam. Kolagen dari jaringan otot termasuk dalam golongan skleroprotein (protein sederhana) yang mempunyai sifat tidak larut dalam air, pelarut netral, dan tahan terhadap hidrolisis enzim. Kolagen merupakan protein serat yang berperan pada struktur dan pengikatan (Deman, 1997). Kolagen adalah penyusun utama protein pada korium di dalam kulit yang berupa jaringan serat. Kolagen sampai pada batas suhu tertentu kolagen tidak dapat larut dalam pelarut organik, air, larutan asam atau basa dengan derajat keasaman tertentu. Pengaruh yang terlalu besar dari panas akan merubah kolagen menjadi gelatin. Reaksi perubahan ini merupakan karakteristik tunggal yang sangat penting dari protein, sehingga karakteristik ini perlu diwaspadai dalam pembuatan kulit (leather) atau pemberian tenaga pembengkakan (Yuwono, 1991). Highberger (1978) cit O Flaherty et al. (1978) menyatakan bahwa kolagen mempunyai sifat tidak tahan terhadap enzim kolagenase yang dihasilkan oleh bakteri Clostridium hystoliticum, Pseudomonas aeruginosa, Micobacterium tuberculosis. Kolagen adalah zat padat terpenting dalam jaringan ikat, mengandung asam amino glisin dalam jumlah yang besar, yaitu sekitar sepertiga dari jumlah asam amino dalam kolagen, asam amino prolin dan hidroksiprolin sebesar 23%. Disamping itu juga mengandung asam amino glutamat, alanin, dan hidroksi lisin (Swatland, 1984). Ciri khusus kolagen adalah terdapatnya residu glisin pada setiap posisi ketiga bagian triple helix rantai alfa. Hal ini penting karena glisin merupakan satu-satunya asam Prodi Teknologi Hasil Perikanan Page 14 Jurusan Perikanan, Fak. Pertanian UGM
amino yang berukuran cukup kecil untuk tertampung dalam ruang terbatas yang tersedia di sepanjang inti sentral triple helix (Gambar 4-9). Struktur berulang ini digambarkan sebagai (Gly-X-Y), yang merupakan persyaratan mutlak pembentukan triple helix, dimana residu X dan Y dibentuk oleh berbagai jenis asam amino lainnya. Sekitar 100 dari posisi residu X ditempati oleh asam amino prolin dan sekitar 100 dari posisi residu Y ditempati asam amino hidroksi prolin (Ayufita, 2007). Gambar 4-9. Triple helix kolagen (Sumber: Anonim, 2005) b. Protein globular/sferoprotein Protein globuler/sferoprotein adalah protein yang berbentuk bola. Protein ini banyak terdapat pada bahan pangan seperti susu, telur, dan daging. Protein ini larut dalam larutan garam dan asam encer, juga lebih mudah berubah dibawah pengaruh suhu, konsentarsi garam, pelarut asam, dan basa dibandingkan dengan protein fibriler. Protein ini mudah terdenaturasi, yaitu susunan molekulnya berubah yang diikuti dengan perubahan sifat fisik. Prodi Teknologi Hasil Perikanan Page 15 Jurusan Perikanan, Fak. Pertanian UGM