Waktu dan Tempat Penelitian Bahan dan Alat Penelitian Rancangan Percobaan

3. METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juni-Agustus 2008 bertempat di Laboratorium Pengolahan Hasil Perairan, Laboratorium Biokimia Hasil Perairan Departemen Teknologi Hasil Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Laboratorium Kimia Pangan dan Gizi, Departemen Teknologi Pangan dan Gizi, Fakultas Teknik Pertanian, Institut Pertaian Bogor, serta Balai Pusat Pasca Panen Bogor.

3.2 Bahan dan Alat Penelitian

Bahan baku yang digunakan adalah kulit ikan kakap merah yang diperoleh dari Muara Baru, Jakarta . Bahan lain yang digunakan adalah : aquades, asam asetat teknis 98 yang diperoleh dari toko Setia Guna, dan bahan-bahan yang digunakan untuk pengujian antara lain : Na 2 CO 3 , NaOH, Na 2 S 2 O 3 , HCl, K 2 SO 4, HgO, H 2 SO 4 , HClO 4 , HNO 3 , air suling, aseton, dan H 3 BO 3 , natrium asetat serta kertas saring whatman 41. Alat-alat yang digunakan yang digunakan dalam pembuatan dan analisa gelatin kulit ikan kakap merah antara lain wadah tahan asam, pisau, talenan, kain saring, panci kaca, kompor, pengaduk, timbangan digital, pH meter, gelas ukur, loyang kaca, grinder, termometer, waterbath, oven, gelas piala, sentrifuse, grinder, botol film, pipet volumetrik, tabung reaksi, erlenmeyer, tabung soxlet, tanur, cawan, desikator, Rheoner RE 3305, Kett Digital Whitenes Powder C-100, Brookfield Syncro-Lectric Viskometer , magnetic stirrer, atomatic absorption spectrophotmetri , HPLC Water Assosiates dan kjeltec system.

3.3 Metode Penelitian

Penelitian dilakukan dalam dua tahap, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan adalah pembuatan gelatin dengan proses lama perendaman asam 12 dan 24 jam serta kombinasi konsentrasi asam 1-5, sedangkan penelitian tahap utama adalah pembuatan gelatin dengan kombinasi perlakuan konsentratasi dan lama perendaman asam asetat serta analisis sifat fisika kimia produk gelatin yang dihasilkan dibandingkan dengan gelatin komersial dan gelatin standar laboratorium hasil pengujian Nurilmala 2004. Pembuatan gelatin dari kulit ikan kakap merah Lutjanus sp. dilakukan dengan metode asam yang dimodifikasi dari Pelu et al. 1998. Tahap utama proses pembuatan gelatin kulit ikan kakap merah adalah perendaman kulit dalam larutan asam asetat CH 3 COOH, dengan perbandingan kulit ikan kakap merah dan larutan perendaman adalah 1 : 4 serta konsentrasi asam asetat berkisar antara 1-5 vv dengan lama perendaman 12 jam dan 24 jam; dan terakhir adalah ekstraksi dengan suhu 80 ºC ± 3 ºC selama 3 jam dengan ratio banyaknya kulit ikan dan air aquades adalah 1 : 3.

3.3.1 Penelitian Pendahuluan

Penelitian pendahuluan diawali dengan pembuatan gelatin dari kulit ikan kakap merah Lutjanus sp.. Perlakuan yang diberikan adalah perendaman kulit ikan kakap merah Lutjanus sp. dalam larutan asam asetat dengan perbandingan kulit ikan dan asam asetat adalah 1 : 4. Konsentrasi asam asetat yang digunakan adalah 1, 2, 3, 4, dan 5 vv dengan lama perendaman 12 jam dan 24 jam. Kulit ikan kakap merah yang mengalami swellling pengembangan kemudian dicuci hingga pH netral 5-6. Kemudian dilakukan ekstraksi pada suhu 80 ºC ± 3 ºC selama 3 jam dengan ratio bobot kulit ikan dan aquades adalah 1 : 3. Filtrat yang diperoleh dari proses ekstraksi selanjutnya disaring dengan menggunakan kain saring, kemudian dikeringkan menggunakan oven pada suhu 50 ºC selama 48 jam 2 hari. Lembaran gelatin yang dihasilkan kemudian digiling dengan menggunakan grinder sehingga didapat gelatin kering berbentuk butiran-butiran halus tepung gelatin. Selanjutnya untuk mengetahui perbedaan antar perlakuan dilakukan pengamatan berupa uji fisik yang meliputi rendemen, pH, viskositas, dan kekuatan gel. Diagram alir proses pembuatan gelatin kulit ikan kakap merah dapat dilihat pada Gambar 4. Gambar 4. Skema proses pembuatan gelatin kulit ikan kakap merah Lutjanus sp. Modifikasi Pelu et al., 1998 Keterangan : : Masukan input : Proses : Hasil output Kulit ikan kakap merah Penyaringan dengan kain saring Ekstraksi, kulit : akuades = 1 : 3 pada suhu 80 ºC ± 3 ºC, selama 3 jam Pencucian dengan air hingga pH 5 – 6 Perendaman CH 3 COOH 1, 2, 3 , 4 dan 5 selama 12 jam dan 24 jam Pencucian dengan air mengalir Pemotongan kulit dengan ukuran 2 x 4 cm Pembersihan dari daging, lemak, sisik, dan kotoran lain Lembaran gelatin Uji fisik : rendemen, viskositas dan kekuatan gel Serbuk gelatin ikan Pengeringan dengan oven, suhu 50 ºC selama 48 jam Penghancuranpengecilan ukuran

3.3.2 Penelitian Utama

Penelitian utama adalah pembuatan gelatin dengan konsentrasi dan lama perendaman terpilih dari penelitian pendahuluan, dilanjutkan dengan karakterisasi gelatin yang meliputi uji fisik yaitu rendemen, pH, viskositas, dan kekuatan gel serta kombinasi perlakuan konsentrasi asam asetat dan lama perendaman kulit yang efektif untuk menghasilkan gelatin Gambar 5. Hasil terbaik dari penelitian ini dilanjutkan dengan pengujian analisis proksimat kadar air, kadar abu, kadar protein, dan kadar lemak, serta sifat fisika-kimia gelatin yaitu viskositas, kekuatan gel, derajat keasaman pH, derajat putih, titik isoelektrik protein, titik gel, titik leleh, kandungan logam berat Pb dan Hg, kandungan asam amino yang dibandingkan dengan gelatin komersial dan gelatin standar laboratorium hasil pengujian Nurilmala 2004. Hasil terbaik ini juga dilanjutkan dengan pengujian organoleptik warna, penampakan, dan bau yang dibandingkan dengan gelatin komersial dan standar laboratorium.

3.4 Analisis Fisika dan Kimia Gelatin

Sifat fungsional gelatin sangat penting dalam aplikasi terhadap suatu produk. Sifat tersebut merupakan sifat fisika dan kimia yang mempengaruhi perilaku gelatin dalam makanan selama proses, penyimpanan, penyiapan, dan pengkonsumsian Kinsela 1982. Sifat fisika gelatin antara lain kekuatan gel, titik isoelektrik, titik leleh, titik gel, dan derajat putih, sedangkan sifat kimia gelatin antara lain kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar protein, pH, kandungan asam amino serta kandungan logam berat.

3.4.1 Rendemen AOAC 1995

Rendemen diperoleh dari perbandingan antara berat tepung kering gelatin yang dihasilkan dengan berat bahan segar kulit yang telah dicuci bersih. Besarnya rendemen dapat diperoleh dengan rumus : Berat bahan kering gelatin Rendemen 100 = x 100 Berat bahan segar

3.4.2 Kekuatan gel Gaspar 1998

Kekuatan gel dilakukan secara objektif dengan menggunakan alat Rheoner RE 3305. Tingkat kekuatan gel dinyatakan dengan satuan bloom yang berarti besarnya gaya tekan untuk memecah deformasi produk. Sebelum digunakan alat disetting agar sesuai dengan jenis produk yang akan diukur gelnya karena standar setting untuk setiap produk berbeda, jarak yang digunakan adalah 400 x 0,01 mm, kecepatan 0,5 mms, sensitifitas 0,2 v dan silinder probe 5 mm. Cara kerja alat ini yaitu silinder probe 5 mm tidak bergerak, meja tempat untuk meletakkan contoh yang bergerak ke atas mendekati jarum penusuk, tekanan dilakukan sebanyak satu kali. Hasil pengukuran akan tercetak dalam kertas berbentuk histogram. Pengukuran berdasarkan tingginya histogram.

3.4.3 Viskositas British Standard 757 1975

Larutan gelatin dengan konsentrasi 6,67 bb disiapkan dengan aquades 7 gr gelatin ditambah 105 ml aquades kemudian larutan diukur viskositasnya dengan menggunakan alat Brookfield Syncro-Lectric Viscometer. Pengukuran dilakukan pada suhu 60 ºC dengan laju geser 60 rpm menggunakan spindel. Hasil pengukuran dikalikan dengan faktor konversi. Pengujian ini menggunakan spindel no.1 dengan faktor konversinya adalah 1, nilai viskositas dinyatakan dalam satuan centipoise cP.

3.4.4 Derajat putih Anonim

b Analisis warna dilakukan dengan menggunakan Kett Digital Whiteness Powder C-100 . Contoh dalam bentuk tepung dimasukan ke dalam cawan contoh, selanjutnya cawan tersebut dimasukkan dalam alat. Nilai dapat langsung dibaca pada layar dan dinyatakan dalam persentasi derajat putih..

3.4.5 Derajat keasaman pH British Standard 757 1975

Contoh sebanyak 0,2 gr didispersi dalam 20 ml aquades pada suhu 80 ºC. Contoh dihomogenkan dengan magnetic stirer. Kemudian diukur derajat keasamannya pH pada suhu kamar dengan pH meter.

3.4.6 Kadar air AOAC 1995

Prosedur penentuan kadar air dilakukan dengan cara menimbang 5 gr contoh dan diletakkan dalam cawan kosong yang sudah ditimbang beratnya, cawan serta tutupnya sebelumnya sudah dikeringkan di dalam oven serta didinginkan di dalam desikator. Cawan yang berisi contoh kemudian ditutup dan dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 100-102 ºC selama 6 jam. Cawan tersebut lalu didinginkan di dalam desikator dan setelah dingin cawan ditimbang. Kadar air dapat ditimbang dengan rumus : W 1 – W 2 Kadar air = x 100 Berat sampel Keterangan : W 1 = berat sampel + cawan sebelum dikeringkan W 2 = berat sampel + cawan setelah dikeringkan

3.4.7 Kadar abu AOAC 1995

Prosedur penentuan kadar abu dilakukan dengan cara menimbang sebanyak 5 gr contoh dan dimasukkan ke dalam cawan pengabuan yang telah ditimbang dan dibakar di dalam tanur dengan suhu 600 ºC serta didinginkan dalam desikator. Cawan yang berisi contoh dimasukkan ke dalam tanur pengabuan dan dibakar sampai didapat abu yang berwarna keabu-abuan. Pengabuan ini dilakukan dalam dua tahap, yaitu pertama pada suhu sekitar 400 ºC selama 1 jam dan kedua pada suhu 550 ºC selama 5 jam. Cawan yang berisi abu tersebut didinginkan dalam desikator dan kemudian ditimbang. Kadar abu dihitung dengan rumus : Berat abu Kadar abu = x 100 Berat sampel

3.4.8 Kadar protein AOAC 1995

Penentuan kadar protein dilakukan dengan metode mikro-kjeldahl. Contoh ditimbang sebanyak 0,2 gr dan dimasukkan ke dalam labu kjeldahl 30 ml. Kemudian ditambah 2 gr K 2 SO 4 , 50 mg HgO dan 2,5 ml H 2 SO 4 . Contoh didestruksi selama 1-1,5 jam sampai cairan berwarna hijau jernih lalu didinginkan dan ditambah air suling perlahan-lahan. Isi labu dipindahkan ke dalam alat destilasi, ditambah 10 ml NaOH pekat sampai berwarna coklat kehitaman lalu didestilasi. Hasil destilasi ditampung dalam erlenmeyer 125 ml yang berisi 5 ml H 3 BO 3 dan dititrasi dengan HCl 0.02N sampai terjadi perubahan warna menjadi merah muda. Perhitungan kadar protein menggunakan rumus : ml HCl – ml blanko x 14.007 x N HCl N = x 100 mg sampel Protein = N x 6,25

3.4.9 Kadar lemak AOAC 1995

Contoh sebanyak 2 gr ditimbang dan dibungkus dengan kertas saring lalu ditutup dengan kapas bebas lemak dan dimasukkan ke dalam labu lemak. Setelah itu diletakkan ke dalam alat ekstraksi soxhlet, dengan posisi alat kondensor berada di atas dan labu lemak di bawahnya. Petroleum benzene ditambahkan ke dalam labu lemak kemudian dilakukan ekstraksi selama ± 6 jam pada suhu 40 °C hingga pelarut yang turun kembali ke labu lemak menjadi jernih. Pelarut yang ada di dalam labu lemak didestilasi sehingga semua pelarut lemak menguap. Selanjutnya labu lemak hasil ekstraksi dikeringkan dalam oven pada suhu 105 °C. Setelah itu labu didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Penentuan kadar lemak menggunakan rumus: berat labu akhir – berat labu awal Kadar lemak = x 100 Berat sampel

3.4.10 Kandungan logam berat Pb dan Hg Hutagalung 1997

Contoh sebanyak 2 gr dimasukkan ke dalam teflon beker dan ditambahkan 1,5 ml HClO 4 dan 3,5 ml HNO 3 , kemudian teflon beker ditutup dan biarkan selama 24 jam. Selanjutnya teflon beker dan contoh dipanaskan di atas penangas air dengan suhu 60-70 ºC selama ± 2-3 jam sampai larutan jernih bila contoh tidak semua larut, ditambahkan lagi HClO 4 dan 3,5 ml HNO 3 . Kemudian ditambahkan ke dalamnya sebanyak 3 ml air suling bebas ion dan dipanaskan kembali hingga larutan hampir kering, selanjutnya didinginkan pada suhu ruang. Kemudian ditambahkan 1 ml HNO 3 pekat dan diaduk pelan-pelan. Selanjutnya ditambahkan 9 ml air suling bebas ion, dan dilakukan pengukuran menggunakan atomic absorption spectrophotometri menggunakan nyala udara esitelin.

3.4.11 Titik leleh Suryaningrum dan Utomo 2002

Larutan gelatin dengan konsentrasi 6,67 bb disiapkan dengan aquades. Contoh diinkubasi pada suhu 10 ºC selama 17 ± 2 jam. Pengukuran titik leleh dilakukan dengan cara memanaskan gel gelatin dalam waterbath. Diatas gel gelatin tersebut diletakkan gotri dan ketika gotri jatuh ke dasar gel gelatin maka suhu tersebut merupakan suhu titik leleh.

3.4.12 Titik gel Suryaningrum dan Utomo 2002

Larutan gelatin dengan konsentrasi 6,67 bb disiapkan dengan aquades dan disimpan dalam tabung reaksi yang dihubungkan dengan termometer digital kemudian diberikan es pada keliling luar bagian tabung reaksi. Titik gel adalah suhu ketika larutan gelatin mulai menjadi gel.

3.4.13 Titik isoelektrik protein Wainewright 1977

Sebanyak 0,2 gr contoh ditambah dengan 40 ml aquades sebagai pelarut dengan kisaran pH 4,5-10,5 interval 0,5. Pengaturan pH dilakukan dengan menambah NaOH 0,5 N untuk menaikkan pH dan HCl 0,5 N untuk manurunkan pH. Setelah kondisi tercapai dilanjutkan dengan pengadukan selama 30 menit untuk menyempurnakan reaksi. Larutan yang dihasilkan dipisahkan dengan bagian yang tidak larut dengan cara disentrifuse, kemudian disaring dengan menggunakan kertas saring whatman 41. Filtrat dianalisis kadar nitrogennya dengan metode mikro-kjeldahl. Kadar nitrogen terlarut yang paling rendah ditentukan sebagai daerah isoelektrik pl.

3.4.14 Asam amino Muchtadi dkk 1992

Sebanyak 0,2 gr contoh disiapkan dalam tabung reaksi tertutup dan ditambahkan sebanyak 5 ml HCL 6 N. Contoh dimasukkan dalam oven dengan suhu 100 ºC selama 18-24 jam. Selanjutnya contoh disaring dengan kertas whatman 41. Hasil hidrolisis dipipet sebanyak 10 µl dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Kemudian ditambahkan 30 µl larutan pengering, dan dikeringkan dengan pompa vakum bertekanan 50 torr. Contoh yang telah dikeringkan ditambah larutan derivat sebanyak 30 µl dan dibiarkan selama ± 20 menit. Contoh selanjutnya diencerkan dengan 200 µl larutan pengencer natrium asetat 1M. Contoh siap dianalisis dengan menggunakan HPLC Water Associates. Kondisi HPLC pada saat dilakukan analisis : - Temperatur kolom : 38ºC - Kolom : pico tag 3,9 x 150 nm coloumb - Kecepatan alir : Sistem linier gradien - Batas tekanan : 3000 psi - Program : gradien - Fase gerak : - Asetonitril 60 - Buffer Natrium asetat 1 M, pH 5,75 - Detektor : UV, panjang gelombang 254 nm Konsentrasi asam amino dihitung dengan rumus : Konsentrasi asam amino = 100 x Bc BsxBMxFp x As Ac Keterangan : Ac = Luas area sampel As = Luas area standar Bc = Berat sampel µg Bs = Berat standar µg BM = Berat molekul masing-masing asam amino Fp = Faktor pengenceran 10

3.4.15 Uji organoleptik Soekarto dan Hubeis 1992

Uji organoleptik dilakukan melalui uji segitiga Triangle Test. Sejumlah contoh disajikan bersama dengan pembanding. Kemudian sifat mutu produk yang meliputi warna, bau, dan penampakan dinilai apakah lebih baik, sama, atau kurang baik. Panelis yang menilai adalah panelis semi terlatih sebanyak 15 orang.

3.5 Rancangan Percobaan

Rancangan percobaan yang digunakan adalah Racangan Acak Lengkap RAL Faktorial dengan dua taraf yaitu konsentrasi asam asetat dan lama waktu perendaman dengan 3 kali ulangan. Model rancangan adalah : Y ij = µ + i + j + ij + ij Dengan i = 1,2,3,... j = 1,2,3,... Keterangan : Y ij = hasil pengamatan µ = nilai tengah umum A i = pengaruh sebenarnya lama perendaman ke-i i = 1,2,3 B j = pengaruh sebenarnya konsentrasi pelarut ke-j i = 1,2,3 BA ij = pengaruh sebenarnya interaksi antara lama perendaman ke-i i = 1,2,3 dengan konsentrasi pelarut ke-j i = 1,2,3 ij = faktor galat Jika hasil analisis ragam berbeda nyata maka dilakukan uji lanjut manggunakan metode Duncan Gaspersz 1994. Rumus uji Duncan : S y = KTSr R p = qa’ x S y Keterangan : S y = significant range KTS = jumlah kuadrat sisa qa’ = significant studentized range Tabel A7. dalam Steel and Torrie 1998 r = ulangan R p = wilayah nyata terkecil Gambar 5. Skema proses pembuatan gelatin kulit ikan kakap merah Lutjanus sp. Modifikasi Pelu et al., 1998. Keterangan : : Masukan input : Proses : Hasil output Kulit ikan kakap merah Penyaringan dengan kain saring Ekstraksi, kulit : akuades = 1 : 3 pada suhu ± 80 ºC, selama 3 jam Pencucian dengan air hingga pH 5 – 6 Perendaman CH 3 COOH 1, 2, dan 3 selama 12 jam, 18 jam, dan 24 jam Pencucian dengan air mengalir Pemotongan kulit dengan ukuran 2 x 4 cm Pembersihan dari daging, lemak, sisik, dan kotoran lain Lembaran gelatin Uji fisik : rendemen, viskositas, kekuatan gel Uji kimia : pH, kadar air, abu, protein, lemak, derajat putih, logam berat Pb dan Hg, titik leleh, titik gel, titik isoelektrik serta asam amino Uji organoleptik : warna, penampakan, bau Serbuk gelatin ikan Pengeringan dengan oven, suhu 50 ºC selama 48 jam Penghancuranpengecilan ukuran

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Penelitian Pendahuluan

Pembuatan gelatin pada tahap penelitian pendahuluan dilakukan dari bahan baku kulit ikan kakap merah Lutjanus sp. dengan menggunakan larutan asam asetat konsentrasi 1-5 dan dua taraf lama perendaman yaitu 12 jam dan 24 jam. Perlakuan ini dilakukan untuk mengetahui konsentrasi asam asetat dan lama perendaman yang dapat digunakan untuk menghasilkan gelatin dengan mutu baik. Parameter uji yang digunakan untuk menentukan karateristik gelatin adalah rendemen, pH, viskositas, dan kekuatan gel. Rendemen merupakan salah satu parameter yang penting dalam menilai baik tidaknya proses pembuatan gelatin sedangkan kekuatan gel, viskositas, dan pH dipilih sebagai parameter karena ketiganya merupakan sifat fisika dan kimia yang sangat penting pada aplikasi gelatin pada berbagai produk.

4.1.1 Rendemen gelatin

Rendemen merupakan salah satu parameter yang penting dalam pembuatan gelatin. Rendemen dihitung berdasarkan perbandingan antara gelatin serbuk yang dihasilkan dengan bobot kulit ikan kakap merah setelah dibersihkan. Hasil rendemen gelatin kulit ikan kakap merah secara lengkap dapat dilihat pada Gambar 6. 11,72 c 11,7 c 9,13 b 10,34 b 11,75 b 9,85 b 13,33 b 7,21 b 7,78 a 5,32 a 2 4 6 8 10 12 14 1 2 3 4 5 Konsentrasi asam asetat 12 jam 24 jam Angka-angka yang diikuti huruf berbeda a,b,c menunjukkan berbeda nyata sig0,05 Gambar 6. Histogram rendemen gelatin kulit ikan kakap merah pada penelitian pendahuluan n = 3