commit to user
BAB II LANDASAN TEORI
II.1. Tinjauan Pustaka II.1.1. Kolagen
Kolagen merupakan komponen struktural utama dari jaringan ikat putih
white connetive tissue
yang meliputi hampir 30 dari total protein pada jaringan dan organ tubuh vertebrata dan invertebrata. Pada mamalia,
kolagen terdapat di kulit, tendon, tulang rawan dan jaringan ikat.Demikian juga pada burung dan ikan, sedangkan pada avertebrata kolagen terdapat
pada dinding sel Baily, 1989. Molekul kolagen tersusun dari kira-kira dua puluh asam amino
yang memiliki bentuk agak berbeda bergantung pada sumber bahan bakunya.Asam amino glisin, prolin dan hidroksiprolin merupakan asam
amino utama kolagen Chaplin, 2005. Molekul dasar pembentuk kolagen disebut tropokolagen yang
mempunyai struktur batang dengan BM 300.000, dimana di dalamnya terdapat tiga rantai polipeptida yang sama panjang, bersama-sama
membentuk struktur heliks.Tropokolagen akan terdenaturasi oleh pemanasan atau perlakuan dengan zat seperti asam, basa, urea, dan
potassium permanganat. Selain itu, serabut kolagen dapat mengalami penyusutan jika dipanaskan di atas suhu penyusutannya Ts.Suhu
penyusutan Ts kolagen ikan adalah 45
o
C. Jika kolagen dipanaskan pada TTs misalnya 65
– 70
o
C, serabut
triple heliks
yang dipecah menjadi lebih panjang.Pemecahan struktur tersebut menjadi lilitan acak yang larut
dalam air inilah yang disebut gelatin. Kolagen kulit ikan lebih mudah hancur daripada kolagen kulit hewan, dimana kedua jenis kolagen ini akan
hancur oleh proses pemanasan dan aktivitas enzimWong, 1989.
II.1.2. Gelatin
Gelatin adalah derivat protein dari serat kolagen yang ada pada kulit, tulang, dan tulang rawan.Susunan asam aminonya hampir mirip
4
commit to user dengan kolagen, dimana glisin sebagai asam amino utama dan merupakan
23 dari seluruh asam amino yang menyusunnya, 13 asam amino yang tersisa diisi oleh prolin dan hidroksiprolin Chaplin, 2005.
Komposisi asam amino dalam gelatin adalah sebagai berikut : Tabel 2.1. Kandungan Asam Amino dalam Gelatin
Jenis asam amino Jumlah
Glisin 26,4
– 30,5 Plrolin
14,0 – 18,0
Hidoksiprolin 13,3
– 14,5 Asam glutamat
11,1 – 11,7
Alanin 8,6
– 11,3
Sumber
: Chaplin, 2005 Mekanisme reaksinya dapat digambarkan seperti berikut :
C
102
H
149
N
31
O
38
+ H
2
O C
102
H
151
N
31
O
39
kolagen gelatin
Asam-asam amino saling terikat melalui ikatan peptida membentuk gelatin.Pada gambar 2.1 dapat dilihat susunan asam amino gelatin berupa
Gly-X-Y dimana X umumnya asam amino prolin dan Y umumnya asam amino
hidroksiprolin.Tidak terdapatnya
triptofan pada
gelatin menyebabkan gelatin tidak dapat digolongkan sebagai protein lengkap
Grobben, et al. 2004.
Gambar 2.1.Struktur Kimia Gelatin Grobben, et al. 2004 5
commit to user Berat molekul gelatin rata-rata berkisar antara 15.000
– 250.000. MenurutChaplin 2005, berat molekul gelatin sekitar 90.000 sedangkan
rata-rata berat molekul gelatin komersial berkisar antara 20.000 – 70.000.
Gelatin terbagi menjadi dua tipe berdasarkan perbedaan proses pengolahannya, yaitu tipe A dan tipe B.Dalam pembuatan gelatin tipe A,
bahan baku diberi perlakuan perendaman dalam larutan asam sehingga proses ini dikenal dengan sebutan proses asam.Sedangkan dalam
pembuatan gelatin tipe B, perlakuan yang diaplikasikan adalah perlakuan basa, proses ini disebut proses alkali Utama, 1997.
Bahan baku yang biasanya digunakan pada proses asam adalah tulang dankulit babi, sedangkan bahan baku yang biasa digunakan pada
proses basa adalah tulang dan kulit jangat sapi.Menurut Wiyono 2001, gelatin ikan dikategorikan sebagai gelatin tipe A. Secara ekonomis, proses
asam lebihdisukai dibandingkan proses basa.Hal ini karena perendaman yangdilakukan dalam proses asam relatiflebih singkat dibandingkan proses
basa. 6
commit to user Proses perubahan kolagen menjadi gelatin melibatkan tiga perubahan
berikut: 1. Pemutusan sejumlah ikatan peptida untuk memperpendek rantai
2. Pemutusan atau pengacauan sejumlah ikatan samping antar rantai 3. Perubahan konfigurasi rantai
Pada tahap ini perendaman dapat dilakukan dengan larutan asam organik seperti asam asetat, sitrat, fumarat, askorbat, malat suksinat,
tartarat dan asam lainnya yang aman dan aromanya tidak menusuk hidung. Sedangkan asam anorganik yang biasa digunakan adalah asam klorida,
fosfat, dan sulfat. Jenis pelarut alkali yang umum digunakan adalah sodium karbonat, sodium hidroksida, potassium karbonat dan potassium
hidroksida. Penggunaan asam dalam tahap hidrolisis akan menghasilkan gelatin tipe A
dan reaksi yang terjadi adalah substitusi anion fosfat pada garam kalsium dengan anion klorida :
CaCO
3
PO
4 2
+ 6 HCl 3 CaCl
2
+ 2H
3
PO
4
Sedangkan penggunaan basa menghasilkan gelatin tipe B dengan reaksi : CaCO
3
PO
4 2
+ 6 NaOH 3 CaOH
3
+ 2Na
3
PO
4
Gelatin larut dalam air, asam asetat dan pelarut alkohol seperti gliserol, propilen glycol, sorbitol dan manitol, tetapi tidak larut dalam
alkohol, aseton, karbon tetraklorida, benzen, petroleum eter dan pelarut organic lainnya. Menurut Norland 1997, gelatin mudah larut pada suhu
71,1
o
C dan cenderung membentuk gel pada suhu 48,9
o
C. Sedangkan menurut Utama 1997, pemanasan yang dilakukan untuk melarutkan
gelatin sekurang-kurangnya 49
o
C atau biasanya pada suhu 60 – 70
o
C. Gelatin memiliki sifat dapat berubah secara reversibel dari bentuk
sol ke gel, membengkak atau mengembang dalam air dingin, dapat membentuk film, mempengaruhi viskositas suatu bahan, dan dapat
melindungi sistem koloid Parker, 1982. Menurut Utama 1997, sifat- sifat seperti itulah yangmembuat gelatin lebih disukai dibandingkan bahan-
bahan semisal dengannya seperti keragenan dan pektin. 7
commit to user
II.1.3.Ikan Kakap Merah Ikan kakap merah merupakan ikan dasar yang selalu berkelompok
menempati karang, tandes atau rumpon. Ikan kakap merah yang mempunyai nama inggris
red snapper
hampir bisa ditemui semua lokasi di Indonesia bahkan di dunia. Ikan yang biasanya memiliki nama latin
depannya
Lutjanus
termasuk dalam
family Lutjanidae
. Ciri morfologi ikan kakap merah yakni memiliki warna yang
beragam yaitu warna kuning kemerahan, merah tua kehitaman dan kuning kecoklatan. Ikan kakap merah memiliki bentuk badan yang memanjang
dan agak pipih, mulut terletak di bagian ujung kepala terminal serta memiliki beberapa gigi taring
canine
pada rahangnya. Sirip punggung tunggal dengan 9-12 jari-jari sirip keras dan 9-17 jari-jari sirip lemah yang
bercabang. Ikan kakap merah memiliki sirip ekor dengan tiga sirip keras dan 7-14 sirip lemah bercabang Pusat Oleh-oleh Masakan Ikan, 2010.
Laju pertumbuhan ekspor perikanan Indonesia dalam kurun waktu 1998-2000 terjadi peningkatan.Pada tahun 1998 volume ekspor sebesar
65.291 ton dan meningkat menjadi 203.155 ton pada tahun 2000.Dengan jumlah ekspor tersebut jika diasumsikan adalah dalam bentuk fillet ikan
bertulang keras tuna, kakap merah, dsb, maka akan dihasilkan limbah tulang ikan sebanyak 75.472 ton.Hal ini berdasarkan perhitungan bahwa
rendemen tulang ikan adalah 12.Jika tulang ikan basah dijadikan dalam bentuk kering maka rendemennya adalah 12.25 sehingga diperoleh
tulang ikan kering sebesar 9.245 ton, dan selanjutnya akandiperoleh gelatin sejumlah 1.421 ton bila rendemen 15.38. Jika harga 1 gram
gelatin adalah US 1 tahun 2003 di USA maka akan dihasilkan devisa sebanyak US 1,648 juta. Nilai ini sangat menguntungkan karena tulang
ikan yang selama ini merupakan limbah non ekonomis dapat dimanfaatkan dan bernilai tinggi.Lebih dari 60 total produksi gelatin digunakan oleh
industri pangan, seperti
dessert
, permen, jeli, es krim, produk-produk susu, roti, kue, dan sebagainya. Sekitar 20 produksi gelatin digunakan oleh
industri fotografi dan 10 oleh industri farmasi dan kosmetik. Kondisi 8
commit to user serupa pun terjadi di Indonesia. Seiring dengan makin berkembangnya
industri pangan, farmasi dan kosmetik di Indonesia, kebutuhan akan gelatin pun makin meningkat. Namun sayangnya, meningkatnya
kebutuhan gelatin di Indonesia ternyata belum banyak direspons oleh industri dalam negeri untuk memproduksinya secara komersial.Karena itu,
tak heran jika untuk memenuhi kebutuhan tersebut Indonesia masih harus mengimpornya dari berbagai negara Kusumawati, 2008.
Pabrik penghasil tulang ikan kakap merah di Indonesia ada beberapa, antara lain PT. Gunung Batu yang berada di Jawa Barat, PT.
Ratu Laut Kidul yang berada di Bali, PT. Javana Food yang berada di Jawa Timur, PT. Bumi Menara Internusa yang berada di Jawa Timur, dan
CV. Fahriza yang berada di Gorontalo Agromania, 2006. Komposisi kimia daging ikan dapat berbeda-beda tergantung dari
spesies ikan, tingkat umur, habitat dan kebiasaan makan ikan tersebut. Komposisi kimia ikan yang dominan adalah air. Kadar air dapat
mempengaruhi kandungan lemak yang terdapat pada daging ikan tersebut. Makin tinggi kadar air maka makin rendah kadar lemaknya. Komposisi
lemak, asam lemak dan kolesterol ikan kakap dapat dilihat pada tabel 2.2. 9
commit to user Tabel 2.2. Komposisi lemak, asam lemak dan kolesterol daging ikan
kakap merahper 100 g
Komposisi kimia Jumlah
Lemak total 40 mg
Lemak jenuh 12,4 mg
MUFA Monounsaturated fat 6,4 mg
PUFA Polyunsaturated fat 21,2 mg
EPA 11 mg
DHA 117 mg
AA 38 mg
Kolesterol 21 mg
Sumber
: Rosmawaty, 2005
Gambar 2.2.Ikan Kakap Merah 10
commit to user Tabel 2.3. Perbandingan Karakteristik Gelatin Hasil Penelitian Sebelumnya
dengan Gelatin Komersial SNI dan Gelatin Standar
Parameter Gelatin
tulang ikan kakap
merah
1
Gelatin tulang ikan
kakap merah
2
Gelatin komersial
Standar
Analisis proksimat Kadar protein
Kadar abu Kadar air
Kadar lemak 81,60
2,13 9,15
0,27 86,61
0,88 6,73
0,16 79,40
1,51 10,95
0,15 -
Max 3,25
3
Max 16
3
- Sifat fisik
Viskositas cPs Kekuatan gel g Bloom
pH 7,46
122,50 4,43
6,73 126,61
5,05 5,75
128,15 7,11
2-7,5
3
75-300
3
3,8-6,0
3
Kandungan logam berat ppm
Timbal Pb Air raksa Hg
Arsen As 0,03
0,001 0,0003
nd nd
0,0012 0,03
0,001 0,001
Max 50 -
2
3
Kandungan microbiologi Angka lempeng total
ALT
Escherichia coli Salmonella sp.
5,80 x 10
4
Negatif Negatif
2,50 x 10
3
Negatif Negatif
8,40 x 10
4
Negatif Negatif
≤ 10
4
≤ 10
5
- Keterangan : 1 Konsentrasi HCl 2, 2 Hadi, 2005, 3 SNI 06-3735, 1995, - tidak
ada standar, nd tidak terdeteksi. Sumber
: Kusumawati, dkk, 2008
II.1.4. Pembuatan Gelatin