Ekstraksi Dan Karakterisasi Kolagen Dan Nanokolagen Dari Daging Teripang Gamma (Stichopus Variegatus).
1
EKSTRAKSI DAN KARAKTERISASI KOLAGEN
DAN NANOKOLAGEN DARI DAGING
TERIPANG GAMMA (Stichopus variegatus)
ALHANA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
3
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul “Ekstraksi dan
Karakterisasi Kolagen dan
Nanokolagen dari Daging Teripang Gamma
(Stichopus variegatus)” adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2015
Alhana
NRP. C351120231
5
RINGKASAN
ALHANA. Ekstraksi dan Karakterisasi Kolagen dan Nanokolagen dari Daging
Teripang Gamma (Stichopus variegatus). Dibimbing oleh PIPIH SUPTIJAH dan
KUSTIARIYAH TARMAN.
Kolagen berperan sebagai protein pembangun dalam kulit, tulang, gigi dan
otot. Berkurangnya jumlah kolagen dalam tubuh akibat faktor usia dan radiasi
ultraviolet memicu kebutuhan suplai kolagen melalui produk-produk pangan
maupun nonpangan. Eksplorasi bahan alam yang berpotensi menghasilkan
kolagen sangat dibutuhkan dan perlu dikembangkan. Kolagen yang sudah banyak
dikomersialkan umumnya berasal dari hewan terestrial, diantaranya sapi dan babi,
sehingga organisme laut dapat menjadi alternatif sumber kolagen yang potensial.
Teripang gamma (Stichopus variegatus) merupakan salah satu orgnisme laut
filum Echinodermata yang berpotensi sebagai sumber kolagen. Dinding tubuh
teripang mengandung kolagen sekitar 70%. Potensi tersebut perlu dikembangkan
dan diaplikasikan menjadi produk berbasis kolagen yang aman digunakan.
Efektivitas pemanfaatan dalam berbagai produk dipengaruhi oleh ukuran dan
bentuk molekul, daya larut, dan kestabilan. Material berukuran nano lebih mudah
memasuki bagian dalam tubuh dibandingkan dengan material berukuran lebih
besar. Penelitian mengenai ekstraksi kolagen, proses pembuatan nanokolagen, dan
karakterisasi fisikokimia dari daging teripang gamma perlu dilakukan untuk
aplikasi produk berbasis kolagen. Tujuan penelitian ini menentukan konsentrasi
larutan NaOH dan asam asetat terbaik dalam produksi kolagen, memproduksi
nanokolagen dan menentukan waktu stirring terbaik terhadap pengecilan ukuran
menjadi nanokolagen, serta menentukan karakteristik fisik dan kimia kolagen dan
nanokolagen dari daging teripang gamma.
Kolagen terbaik dari daging teripang gamma (S. variegatus) diperoleh
melalui proses pretreatment dalam NaOH 0,3% 1:10 (w/v), hidrolisis dalam
larutan asetat 0,1% 1:10 (w/v), dan ekstraksi dengan akuades pada suhu 45 °C
dengan rasio 1:2 (w/v). Rendemen kolagen padat yang dihasilkan sebesar
1,5% (bb). Nanokolagen yang diproduksi dari proses stirring selama 3 jam dan
penambahan etanol 1:1 (v/v) menghasilkan ukuran 158,88 nm dan ukuran berubah
menjadi 234,61 nm setelah disimpan selama 72 jam. Kolagen yang dihasilkan
tidak mengandung logam berat (Pb, Hg, As) dan mengandung air 13,64%; protein
67,68%; dan abu 4,15%. Suhu puncak pelelehan kolagen adalah 163,67 °C.
Spektra FTIR menunjukkan adanya amida A, amida B, amida I, amida II, dan
amida III. Kolagen memiliki struktur α helix dan belum terdegradasi menjadi
gelatin. Pola elektroforesis SDS-PAGE kolagen dan nanokolagen berturut-turut
menunjukkan pita α1 (117,91 kDa; 115,66 kDa) dan αβ (93,22 kDa; 94,15 kDa).
Asam amino utama pada kolagen dan nanokolagen yaitu glisina, alanina, prolina
dan asam glutamat. Kolagen dan nanokolagen berturut-turut memiliki derajat
putih 69,01% dan 64,36% serta pH 7,37 dan 7,61.
Kata kunci: asam amino, FTIR, kolagen, nano partikel, Stichopus variegatus
6
SUMMARY
ALHANA. Extraction dan Characterization of Collagen and Nanocollagen from
Sea Cucumber (Stichopus variegatus). Supervised by PIPIH SUPTIJAH and
KUSTIARIYAH TARMAN.
Collagen is a structural protein in skin, bone, teeth and tissue. Collagen
reduction in the body due to aging and ultraviolet radiation requires collagen
supply from food and non-food products. Exploration and further development of
natural collagen sources is necessary. Commercial collagen are commonly
extracted from terrestrial animals, such as cow and pig, therefore marine
organisms can be an alternative potential source of collagen.
Sea cucumber (Stichopus variegatus) is marine organism of the phylum
Echinodermata which is potential as source of collagen. Sea cucumber’s body
wall contains collagen about 70%. This potency has to be properly developed into
a safe application of collagen-based products. The effectivity of application in
many collagen-based products is affected by solubility, stability, size and shape of
the collagen molecule. Nano-sized materials penetrate the body easier than larger
materials. Further research in collagen extraction optimization, production of
nanoparticle collagen, and physicochemistry characterization of sea cucumber
flesh is necessary for the application of sea cucumber collagen-based products.
The purposes of this research were to determine the optimal concentration of
NaOH and acetic acid solution in collagen production to produce collagen, the
optimal stirring period in accordance to nanocollagen size, and to analyze physical
and chemical characteristics of collagen and nanocollagen of sea cucumber flesh.
The best collagen extracted from sea cucumber flesh was obtained with the
following processes, pretreatment in 0.3% NaOH 1:10 (w/v), hydrolysis in 0.1%
acetic solution 1:10 (w/v), and extracted using distilled water at 45 oC with 1:2
(w/v) ratio. The yield of these processes was 1.5% (wet basis). The particle size of
nanocollagen obtained by stirring/sizing process for 3 hours and ethanol addition
was 158.88 nm. It was bigger (234,61 nm) due to agglomeration after 72 hours of
storage. Heavy metals (Pb, Hg, As) were not detected in the collagen. The
collagen contained 13.64% moisture; 67.68% protein; and 4.15% ash. The melting
point of the collagen was 163.67 oC. FTIR spectrum showed the existence of
amide A, amide B, amide I, amide II, and amide III. SDS-PAGE electrophoresis
pattern of collagen and nanocollagen showed α1 (117.91 kDa; 115.66 kDa) and
αβ (9γ.ββ kDa; 94.15 kDa) respectively. The major amino acid content of
collagen and nanocollagen were glycine, alanine, proline and glutamic acid.
Collagen and nanocollagen had 69.01% and 64.36% whiteness and pH 7.37 and
7.61, respectively.
Keyword: amino acid, collagen, FTIR, nano particle, Stichopus variegatus
7
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
9
EKSTRAKSI DAN KARAKTERISASI KOLAGEN
DAN NANOKOLAGEN DARI DAGING
TERIPANG GAMMA (Stichopus variegatus)
ALHANA
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister sains
pada
Program Studi Teknologi Hasil Perairan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
10
Penguji Luar Komisi pada ujian tesis: Dr Ir Wini Trilaksani, MSc
13
PRAKATA
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan Rahmat dan Karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
tesis ini dengan judul “Ekstraksi dan Karakterisasi Kolagen dan Nanokolagen
dari Daging Teripang Gamma (Stichopus variegatus)”. Tesis ini merupakan
salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Magister Sains di Program Studi
Teknologi Hasil Perairan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Bagian
dari penelitian sudah diterbitkan dalam Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan
(JPHPI) 18(2) edisi Agustus 2015.
Kesuksesan penulis mengikuti pendidikan di Sekolah Pascasarjana IPB ini
tidak lepas dari dukungan berbagai pihak. Penulis menyampaikan banyak terima
kasih yang setulusnya kepada:
1 Dr Pipih Suptijah, MBA sebagai ketua komisi pembimbing dan
Dr Kustiariyah Tarman, SPi, MSi sebagai anggota komisi pembimbing atas
kesediaan waktu untuk membimbing, memberikan arahan dan saran selama
penyusunan tesis ini.
2 Dr Ir Wini Trilaksani, MSc sebagai penguji tesis dan ketua Program Studi
Teknologi Hasil Perairan atas kesediaan waktu dan saran yang diberikan.
3 Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi sebagai dosen gugus kendali mutu (GKM) tesis
atas kesediaan waktu dan saran yang diberikan.
4 Kementrian Pendidikan Tinggi dan Kebudayaan yang telah memberikan
Beasiswa Unggulan DIKTI tahun 2012-2014 dan dana penelitian melalui
BOPTN tahun 2013-2014, serta Pusat Kajian Sumberdaya Pesisir dan Lautan
(PKSPL) IPB.
5 Bapak dan Ibu staf pengajar, staf administrasi dan laboran Program Studi
Teknologi Hasil Perairan yang telah membantu dan bekerjasama selama
penulis menempuh studi.
6 Keluarga besar penulis teruntuk abi Drs. H. Dudi Supiandi, MAg,
umi Siti Solihat, SPdI, bapak H. Sabri Hamid, SPd, ibu Hj. Kartini, SPd,
suami Ziaul Haq, ST, putera Muhammad Ashif Barkhiya dan adik-adik
(Muhammad Jam’an Marhuman, SE, Akbar Fauzy, SP, Muhammad Zidny
Ilman, Ulva Khusnul Hatimah, SE) atas doa, motivasi dan dukungan moril
maupun materil selama penulis menempuh studi.
7 Teman-teman S2 THP IPB yang telah membantu dan mendukung proses
penelitian sampai penyusunan tesis selesai.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam penyusunan
tesis ini. Jika terdapat kesalahan, penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya.
Semoga karya ilmiah ini membawa manfaat bagi seluruh masyarakat.
Bogor, Oktober 2015
Alhana
14
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Hipotesis Penelitian
xii
xii
xiii
1
1
3
3
3
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Bahan dan Alat
Prosedur Kerja
Karakterisasi bahan baku
Produksi kolagen (modifikasi dari Cui et al. 2007)
Pembuatan nanokolagen (modifikasi dari Coaster et al. 2000)
Karakterisasi kolagen dan nanokolagen
Prosedur Analisis
Rendemen kolagen teripang
Analisis kadar air (AOAC 2005)
Analisis kadar abu (AOAC 2005)
Analisis kadar protein (AOAC 2005)
Analisis kadar lemak (AOAC 2005)
Analisis logam berat (BSN 1998, BSN 2006)
Uji biuret (Gornall et al. 1949)
Analisis pH (AOAC 2005)
Analisis asam amino (AOAC 1995)
Analisis derajat putih (Park 2005)
Analisis titik leleh dengan DSC (Martianingsih dan Atmaja 2009)
Analisis gugus fungsi dengan FTIR (Munyonga et al. 2004a)
Analisis berat molekul dengan SDS-PAGE (Laemmli 1970)
Analisis struktur mikroskopis
Analisis ukuran partikel dan polidispersitas index nanokolagen
(Etzler dan Sanderson 1995)
Analisis Data (Steel dan Torrie 1993)
4
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
7
7
7
8
9
10
10
11
12
12
12
12
12
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik bahan baku
Kolagen
14
14
15
13
15
Nanokolagen
Karakteristik kolagen dan nanokolagen
Gugus fungsi
Titik leleh
pH
Viskositas
Derajat putih
Asam amino
Berat molekul
Struktur mikroskopis kolagen dan nanokolagen
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
18
19
19
21
23
23
23
24
25
26
28
28
28
29
35
16
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
Larutan BSA dengan konsentrasi 0-1,5 mg/mL
Perlakuan kombinasi konsentrasi NaOH dan konsentrasi asam asetat
Komposisi kima dan logam berat daging teripang gamma
Komposisi kimia dan logam berat kolagen terpilih
Ukuran partikel dan indeks polidispersitas (PDI) nanokolagen
Wilayah serapan FTIR kolagen
pH, viskositas, dan derajat putih kolagen dan nanokolagen
Komposisi asam amino kolagen dan nanokolagen
110
13
14
18
19
20
23
24
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Diagram alir tahap penelitian
Teripang gamma (Stichopus variegatus)
Konsentrasi protein dalam larutan NaOH sisa perendaman daging
teripang gamma. Histogram menunjukkan standar deviasi (n=3).
Perbedaan huruf mengindikasikan perbedaan signifikan (p
EKSTRAKSI DAN KARAKTERISASI KOLAGEN
DAN NANOKOLAGEN DARI DAGING
TERIPANG GAMMA (Stichopus variegatus)
ALHANA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
3
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul “Ekstraksi dan
Karakterisasi Kolagen dan
Nanokolagen dari Daging Teripang Gamma
(Stichopus variegatus)” adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2015
Alhana
NRP. C351120231
5
RINGKASAN
ALHANA. Ekstraksi dan Karakterisasi Kolagen dan Nanokolagen dari Daging
Teripang Gamma (Stichopus variegatus). Dibimbing oleh PIPIH SUPTIJAH dan
KUSTIARIYAH TARMAN.
Kolagen berperan sebagai protein pembangun dalam kulit, tulang, gigi dan
otot. Berkurangnya jumlah kolagen dalam tubuh akibat faktor usia dan radiasi
ultraviolet memicu kebutuhan suplai kolagen melalui produk-produk pangan
maupun nonpangan. Eksplorasi bahan alam yang berpotensi menghasilkan
kolagen sangat dibutuhkan dan perlu dikembangkan. Kolagen yang sudah banyak
dikomersialkan umumnya berasal dari hewan terestrial, diantaranya sapi dan babi,
sehingga organisme laut dapat menjadi alternatif sumber kolagen yang potensial.
Teripang gamma (Stichopus variegatus) merupakan salah satu orgnisme laut
filum Echinodermata yang berpotensi sebagai sumber kolagen. Dinding tubuh
teripang mengandung kolagen sekitar 70%. Potensi tersebut perlu dikembangkan
dan diaplikasikan menjadi produk berbasis kolagen yang aman digunakan.
Efektivitas pemanfaatan dalam berbagai produk dipengaruhi oleh ukuran dan
bentuk molekul, daya larut, dan kestabilan. Material berukuran nano lebih mudah
memasuki bagian dalam tubuh dibandingkan dengan material berukuran lebih
besar. Penelitian mengenai ekstraksi kolagen, proses pembuatan nanokolagen, dan
karakterisasi fisikokimia dari daging teripang gamma perlu dilakukan untuk
aplikasi produk berbasis kolagen. Tujuan penelitian ini menentukan konsentrasi
larutan NaOH dan asam asetat terbaik dalam produksi kolagen, memproduksi
nanokolagen dan menentukan waktu stirring terbaik terhadap pengecilan ukuran
menjadi nanokolagen, serta menentukan karakteristik fisik dan kimia kolagen dan
nanokolagen dari daging teripang gamma.
Kolagen terbaik dari daging teripang gamma (S. variegatus) diperoleh
melalui proses pretreatment dalam NaOH 0,3% 1:10 (w/v), hidrolisis dalam
larutan asetat 0,1% 1:10 (w/v), dan ekstraksi dengan akuades pada suhu 45 °C
dengan rasio 1:2 (w/v). Rendemen kolagen padat yang dihasilkan sebesar
1,5% (bb). Nanokolagen yang diproduksi dari proses stirring selama 3 jam dan
penambahan etanol 1:1 (v/v) menghasilkan ukuran 158,88 nm dan ukuran berubah
menjadi 234,61 nm setelah disimpan selama 72 jam. Kolagen yang dihasilkan
tidak mengandung logam berat (Pb, Hg, As) dan mengandung air 13,64%; protein
67,68%; dan abu 4,15%. Suhu puncak pelelehan kolagen adalah 163,67 °C.
Spektra FTIR menunjukkan adanya amida A, amida B, amida I, amida II, dan
amida III. Kolagen memiliki struktur α helix dan belum terdegradasi menjadi
gelatin. Pola elektroforesis SDS-PAGE kolagen dan nanokolagen berturut-turut
menunjukkan pita α1 (117,91 kDa; 115,66 kDa) dan αβ (93,22 kDa; 94,15 kDa).
Asam amino utama pada kolagen dan nanokolagen yaitu glisina, alanina, prolina
dan asam glutamat. Kolagen dan nanokolagen berturut-turut memiliki derajat
putih 69,01% dan 64,36% serta pH 7,37 dan 7,61.
Kata kunci: asam amino, FTIR, kolagen, nano partikel, Stichopus variegatus
6
SUMMARY
ALHANA. Extraction dan Characterization of Collagen and Nanocollagen from
Sea Cucumber (Stichopus variegatus). Supervised by PIPIH SUPTIJAH and
KUSTIARIYAH TARMAN.
Collagen is a structural protein in skin, bone, teeth and tissue. Collagen
reduction in the body due to aging and ultraviolet radiation requires collagen
supply from food and non-food products. Exploration and further development of
natural collagen sources is necessary. Commercial collagen are commonly
extracted from terrestrial animals, such as cow and pig, therefore marine
organisms can be an alternative potential source of collagen.
Sea cucumber (Stichopus variegatus) is marine organism of the phylum
Echinodermata which is potential as source of collagen. Sea cucumber’s body
wall contains collagen about 70%. This potency has to be properly developed into
a safe application of collagen-based products. The effectivity of application in
many collagen-based products is affected by solubility, stability, size and shape of
the collagen molecule. Nano-sized materials penetrate the body easier than larger
materials. Further research in collagen extraction optimization, production of
nanoparticle collagen, and physicochemistry characterization of sea cucumber
flesh is necessary for the application of sea cucumber collagen-based products.
The purposes of this research were to determine the optimal concentration of
NaOH and acetic acid solution in collagen production to produce collagen, the
optimal stirring period in accordance to nanocollagen size, and to analyze physical
and chemical characteristics of collagen and nanocollagen of sea cucumber flesh.
The best collagen extracted from sea cucumber flesh was obtained with the
following processes, pretreatment in 0.3% NaOH 1:10 (w/v), hydrolysis in 0.1%
acetic solution 1:10 (w/v), and extracted using distilled water at 45 oC with 1:2
(w/v) ratio. The yield of these processes was 1.5% (wet basis). The particle size of
nanocollagen obtained by stirring/sizing process for 3 hours and ethanol addition
was 158.88 nm. It was bigger (234,61 nm) due to agglomeration after 72 hours of
storage. Heavy metals (Pb, Hg, As) were not detected in the collagen. The
collagen contained 13.64% moisture; 67.68% protein; and 4.15% ash. The melting
point of the collagen was 163.67 oC. FTIR spectrum showed the existence of
amide A, amide B, amide I, amide II, and amide III. SDS-PAGE electrophoresis
pattern of collagen and nanocollagen showed α1 (117.91 kDa; 115.66 kDa) and
αβ (9γ.ββ kDa; 94.15 kDa) respectively. The major amino acid content of
collagen and nanocollagen were glycine, alanine, proline and glutamic acid.
Collagen and nanocollagen had 69.01% and 64.36% whiteness and pH 7.37 and
7.61, respectively.
Keyword: amino acid, collagen, FTIR, nano particle, Stichopus variegatus
7
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
9
EKSTRAKSI DAN KARAKTERISASI KOLAGEN
DAN NANOKOLAGEN DARI DAGING
TERIPANG GAMMA (Stichopus variegatus)
ALHANA
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister sains
pada
Program Studi Teknologi Hasil Perairan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
10
Penguji Luar Komisi pada ujian tesis: Dr Ir Wini Trilaksani, MSc
13
PRAKATA
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan Rahmat dan Karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
tesis ini dengan judul “Ekstraksi dan Karakterisasi Kolagen dan Nanokolagen
dari Daging Teripang Gamma (Stichopus variegatus)”. Tesis ini merupakan
salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Magister Sains di Program Studi
Teknologi Hasil Perairan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Bagian
dari penelitian sudah diterbitkan dalam Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan
(JPHPI) 18(2) edisi Agustus 2015.
Kesuksesan penulis mengikuti pendidikan di Sekolah Pascasarjana IPB ini
tidak lepas dari dukungan berbagai pihak. Penulis menyampaikan banyak terima
kasih yang setulusnya kepada:
1 Dr Pipih Suptijah, MBA sebagai ketua komisi pembimbing dan
Dr Kustiariyah Tarman, SPi, MSi sebagai anggota komisi pembimbing atas
kesediaan waktu untuk membimbing, memberikan arahan dan saran selama
penyusunan tesis ini.
2 Dr Ir Wini Trilaksani, MSc sebagai penguji tesis dan ketua Program Studi
Teknologi Hasil Perairan atas kesediaan waktu dan saran yang diberikan.
3 Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi sebagai dosen gugus kendali mutu (GKM) tesis
atas kesediaan waktu dan saran yang diberikan.
4 Kementrian Pendidikan Tinggi dan Kebudayaan yang telah memberikan
Beasiswa Unggulan DIKTI tahun 2012-2014 dan dana penelitian melalui
BOPTN tahun 2013-2014, serta Pusat Kajian Sumberdaya Pesisir dan Lautan
(PKSPL) IPB.
5 Bapak dan Ibu staf pengajar, staf administrasi dan laboran Program Studi
Teknologi Hasil Perairan yang telah membantu dan bekerjasama selama
penulis menempuh studi.
6 Keluarga besar penulis teruntuk abi Drs. H. Dudi Supiandi, MAg,
umi Siti Solihat, SPdI, bapak H. Sabri Hamid, SPd, ibu Hj. Kartini, SPd,
suami Ziaul Haq, ST, putera Muhammad Ashif Barkhiya dan adik-adik
(Muhammad Jam’an Marhuman, SE, Akbar Fauzy, SP, Muhammad Zidny
Ilman, Ulva Khusnul Hatimah, SE) atas doa, motivasi dan dukungan moril
maupun materil selama penulis menempuh studi.
7 Teman-teman S2 THP IPB yang telah membantu dan mendukung proses
penelitian sampai penyusunan tesis selesai.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam penyusunan
tesis ini. Jika terdapat kesalahan, penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya.
Semoga karya ilmiah ini membawa manfaat bagi seluruh masyarakat.
Bogor, Oktober 2015
Alhana
14
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Hipotesis Penelitian
xii
xii
xiii
1
1
3
3
3
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Bahan dan Alat
Prosedur Kerja
Karakterisasi bahan baku
Produksi kolagen (modifikasi dari Cui et al. 2007)
Pembuatan nanokolagen (modifikasi dari Coaster et al. 2000)
Karakterisasi kolagen dan nanokolagen
Prosedur Analisis
Rendemen kolagen teripang
Analisis kadar air (AOAC 2005)
Analisis kadar abu (AOAC 2005)
Analisis kadar protein (AOAC 2005)
Analisis kadar lemak (AOAC 2005)
Analisis logam berat (BSN 1998, BSN 2006)
Uji biuret (Gornall et al. 1949)
Analisis pH (AOAC 2005)
Analisis asam amino (AOAC 1995)
Analisis derajat putih (Park 2005)
Analisis titik leleh dengan DSC (Martianingsih dan Atmaja 2009)
Analisis gugus fungsi dengan FTIR (Munyonga et al. 2004a)
Analisis berat molekul dengan SDS-PAGE (Laemmli 1970)
Analisis struktur mikroskopis
Analisis ukuran partikel dan polidispersitas index nanokolagen
(Etzler dan Sanderson 1995)
Analisis Data (Steel dan Torrie 1993)
4
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
7
7
7
8
9
10
10
11
12
12
12
12
12
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik bahan baku
Kolagen
14
14
15
13
15
Nanokolagen
Karakteristik kolagen dan nanokolagen
Gugus fungsi
Titik leleh
pH
Viskositas
Derajat putih
Asam amino
Berat molekul
Struktur mikroskopis kolagen dan nanokolagen
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
18
19
19
21
23
23
23
24
25
26
28
28
28
29
35
16
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
Larutan BSA dengan konsentrasi 0-1,5 mg/mL
Perlakuan kombinasi konsentrasi NaOH dan konsentrasi asam asetat
Komposisi kima dan logam berat daging teripang gamma
Komposisi kimia dan logam berat kolagen terpilih
Ukuran partikel dan indeks polidispersitas (PDI) nanokolagen
Wilayah serapan FTIR kolagen
pH, viskositas, dan derajat putih kolagen dan nanokolagen
Komposisi asam amino kolagen dan nanokolagen
110
13
14
18
19
20
23
24
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Diagram alir tahap penelitian
Teripang gamma (Stichopus variegatus)
Konsentrasi protein dalam larutan NaOH sisa perendaman daging
teripang gamma. Histogram menunjukkan standar deviasi (n=3).
Perbedaan huruf mengindikasikan perbedaan signifikan (p