Extraction Optimization and Characterization of Fish Oil from Catfish (Pangasius hypophthalmus) By-product
KARAKTERISASI BAHAN DAN OPTIMASI EKSTRAKSI
MINYAK IKAN DARI BY-PRODUCT IKAN PATIN
(Pangasius hypophthalmus)
TITOT BAGUS ARIFIANTO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul Karakterisasi
Bahan dan Optimasi Ekstraksi Minyak Ikan dari By-product Ikan Patin
(Pangasius hypophthalmus) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi
manapun. Sumber informasi yang berasal atau kutipan 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, Januari 2014
Titot Bagus Arifianto
NRP C351110031
RINGKASAN
TITOT BAGUS ARIFIANTO. Karakterisasi Bahan dan Optimasi Ekstraksi
Minyak Ikan dari By-product Ikan Patin (Pangasius hypophthalmus). Dibimbing
oleh NURJANAH dan SUGENG HERI SUSENO.
Budidaya ikan patin (Pangasius hypophthalmus) meningkat pesat di tahun
2008, yaitu sebanyak 102.010 ton, peningkatan ini hampir tiga kali lipat dari tahun
sebelumnya yaitu 36.780 ton pada tahun 2007. Tahun 2010 volume produksi
budidaya patin mencapai 147.890 ton, dan ditargetkan mencapai hampir 400.000
ton di tahun 2011 atau meningkat sebesar 70%. Ikan patin memegang peranan
penting dalam produksi perikanan budidaya, dan pada tahun 2013 pemerintah
memasukkan ikan patin sebagai salah satu dari empat komoditas perairan yang
masuk dalam program unggulan industrialisasi perikanan menemani udang,
bandeng dan rumput laut. Ikan patin memiliki rendemen daging sebesar 49% yang
berarti menyisakan 51% sebagai limbah yang terdiri dari kepala, kulit, jeroan dan
tulang. Kandungan lipid terbesar ikan patin terdapat pada jeroan, yaitu sebesar
93,32%. Rendemen limbah dari proses pengolahan ikan patin dapat mencapai
setengah dari bobot ikan, maka pemanfaatan limbah pengolahan ikan patin sangat
potensial untuk dijadikan sumber minyak ikan yang kaya PUFA.
Tujuan penelitian ini adalah (1) Mengkarakterisasi by-product ikan patin
dan menentukan jenis by-product ikan patin yang prospektif dalam menghasilkan
minyak ikan; (2) Menentukan profil asam lemak dari by-product ikan patin;
(3) Menentukan metode ekstraksi terbaik dan penentuan kualitas minyak ikan dari
by-product ikan patin yang dipilih; (4) Melakukan optimasi produksi minyak ikan
dengan metode respons permukaan/ Response Surface Method (RSM).
Berdasarkan hasil yang diperoleh maka dapat disimpulkan by-product
terbaik yang dipilih untuk perlakuan ekstraksi adalah by-product dari bagian kulit
ikan patin. Suhu dan waktu ektraksi yang dipilih adalah 60°C selama 30 menit.
Hasil optimasi ekstraksi minyak kulit ikan patin menunjukkan bahwa
kondisi proses untuk nilai oksidasi yang minimum dan rendemen yang maksimum
adalah, ekstraksi pada suhu 62,99°C, dengan waktu ekstraksi selama 32,68 menit.
Minyak ikan yang dihasilkan memiliki nilai peroksida sebesar 73,15 meq/kg,
persentase asam lemak bebas 1,01%, nilai p-anisidine 316,934 meq/kg, nilai
bilangan asam 1,06 mg KOH/kg, nilai total oksidasi 512,508, dan persentase
rendemen sebesar 14,73%.
Kata kunci : asam lemak, by-product, ekstraksi, ikan patin, optimasi
SUMMARY
TITOT BAGUS ARIFIANTO. Extraction Optimization and Characterization of
Fish Oil from Catfish (Pangasius hypophthalmus) By-product supervised by
NURJANAH and SUGENG HERI SUSENO.
Cultivation of catfish (Pangasius hypophthalmus) increased rapidly in 2008,
as many as 102,010 tonnes, Increasing almost three times compared to the
previous year production 36,780 tons. In 2010 the volume of catfish aquaculture
production reached 147,890 tonnes, and is expected to reach 400,000 tons in 2011
(increased 70%). Catfish plays an important role in aquaculture production, and
by 2013 the Indonesian government put catfish as one of the four commodities
that enter the flagship program of fisheries industrialization. Unfortunately
increasing production of catfish also resulted in increasing its by-product. The
yield of catfish by-product is very high (50%). Therefore catfish by-product are
potential to be a source of rich omega-3 oils.
The purpose of this study was to characterize by-products and to determine
the type of catfish by-product that are potential on producing fish oil, to determine
the fatty acid profile of catfish by-product, selecting the best extraction and
determination of the quality of fish oil of selected catfish by-product, and the
optimization of production of fish oil by the response surface method.
Based on the data obtained, the by-product selected for further extraction
method were the catfish skin. The selected extraction was temperature and time of
60°C and 30 minutes, respectively.
The optimum extraction process was obtained at 62.99°C for 32.68 minutes,
with oxidation characteristic are yield, peroxide value, free fatty acid, p-anisidine
value, acid value and total oxidation of 14.73%. , 73.15 meq/kg, 1.01%, 316.934
meq/kg, 1.06 mg KOH/kg and 512.508 respectively.
Keywords: by-product, catfish, extraction, fatty acids, optimization
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
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 ini
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
KARAKTERISASI BAHAN DAN OPTIMAS EKSTRAKSI
MINYAK IKAN DARI BY-PRODUCT IKAN PATIN
(Pangasius hypophthalmus)
TITOT BAGUS ARIFIANTO
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Hasil Perairan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Penguji Luar Komisi Pada Ujian Tesis: Dr Ir Joko Santoso, MSi
Judul Tesis
Nama
NIM
: Karakterisasi Bahan dan Optimasi Ekstraksi Minyak Ikan dari
By-product Ikan Patin (Pangasius hypophthalmus).
: Titot Bagus Arifianto
: C351110031
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Prof Dr Ir Nurjanah, MS
Ketua
Dr Sugeng Heri Suseno, SPi, MSi
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Teknologi Hasil Perairan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Tati Nurhayati, SPi MSi
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian: 11 Oktober 2013
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis kepada Allah Yang Maha Kuasa atas segala
rahmat dan karunia-Nya sehingga tesis dengan judul “Karakterisasi Bahan dan
Optimasi Ekstraksi Minyak Ikan dari By-product Ikan Patin (Pangasius
hypophthalmus)” ini dapat diselesaikan.
Keberhasilan penulis mengikuti pendidikan di Sekolah Pascasarjana IPB
ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak. Penulis menyampaikan banyak
terima kasih yang setulusnya kepada:
1. Prof Dr Ir Nurjanah, MS. selaku ketua komisi pembimbing dan
Dr Sugeng Heri Suseno, SPi, MSi. sebagai anggota komisi pembimbing atas
kesediaan waktu untuk membimbing, memberikan arahan dan masukan
selama penyusunan tesis ini.
2. Dr Tati Nurhayati, SPi MSi selaku ketua Program Studi Teknologi Hasil
Perairan.
3. Dr Ir Joko Santoso MSi selaku dosen penguji luar komisi.
4. Bapak dan Ibu staf pengajar, staf administrasi dan laboran Program Studi
Teknologi Hasil Perairan yang telah banyak membantu dan kerjasamanya
yang baik selama penulis menempuh studi.
5. Keluarga besar penulis papa Sjamsoel Arifin, mama Toetoet SWH, papa
mertua Prof (R) Komari PhD, mama mertua Dr. Astuti Lamid MCN dan istri
tercinta Adini Alvina SKH, STP atas motivasi, doa, semangat dan dukungan
baik moril maupun material selama penulis menempuh studi.
6. Teman-teman S2 THP 2010, 2011 dan 2012 atas kerjasama yang baik selama
studi.
7. Teman-teman tim minyak ikan Patricia Lavrina PK, Jeny E Tambunan,
Yosephina MJ Batafor, Boyke Raymond Toisutta.
8. Kawan berbagi suka dan duka “The Dream Team” dewa langit Fauzan Lubis,
dewa laut Muhammad Zakiyul Fikri MSi, Aidil Fadli Ilhamdy, Azwin
Apriandi MSi.
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih ada kekurangan. Semoga karya
ilmiah ini membawa manfaat bagi seluruh civitas IPB khususnya dan masyarakat
Indonesia umumnya.
Bogor, Januari 2014
Titot Bagus Arifianto
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
x
DAFTAR GAMBAR
xi
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
1
2
2
2
2 KARAKTERISASI BY-PRODUCT IKAN PATIN
(Pangasius hypopthalmus)
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
5
5
11
17
3 EKSTRAKSI DAN PENENTUAN KUALITAS MINYAK DARI
KULIT IKAN PATIN (Pangasius hypopthalmus)
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
19
19
23
31
4 OPTIMASI EKSTRAKSI MINYAK KULIT IKAN PATIN
(Pangasius hypopthalmus) DENGAN PEMODELAN RESPONSE
SURFACE METHOD (RSM)
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
33
33
37
42
5 PEMBAHASAN UMUM
43
6 SIMPULAN DAN SARAN
44
DAFTAR PUSTAKA
45
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
50
DAFTAR TABEL
1 Persentase rendemen by-product ikan patin
(Pangasiushypophthalmus)
2 Persentase kandungan zat gizi masing-masing bagian by-product
ikan patin (Pangasius hypophthalmus)
3 Residu logam berat masing-masing bagian by-product ikan patin
(Pangasius hypophthalmus)
4 Persentase rendemen minyak ikan dari bagian by-product ikan
patin (Pangasius hypopthalmus)
5 Persentase profil asam lemak dari by-product ikan patin
(Pangasius hypophthalmus)
6 Persentase profil asam lemak minyak ikan dari kulit ikan patin
(Pangasius hypophthalmus)
7 Rancangan komposit pusat optimasi ekstraksi
8 Persamaan regresi untuk variabel nyata RSM
11
11
13
15
16
31
37
37
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Diagram alir road map penelitian
Persentase rendemen minyak ikan dari kulit ikan patin
Nilai peroksida (meq/kg) minyak ikan dari kulit ikan patin
Nilai p-anisidine (meq/kg) minyak ikan dari kulit ikan patin
Nilai FFA (%) minyak ikan dari kulit ikan patin
Nilai acid value (mg KOH/Kg) minyak ikan dari by-product ikan
patin
Nilai Total Oksidasi (TOTOX) minyak ikan dari kulit ikan patin
Pemodelan persentase rendemen minyak ikan dengan RSM
Pemodelan nilai peroksida minyak ikan dengan RSM
Pemodelan nilai p-anisidine minyak ikan dengan RSM
Pemodelan nilai FFA minyak ikan dengan RSM
Pemodelan nilai acid value minyak ikan dengan RSM
Pemodelan nilai TOTOX minyak ikan dengan RSM
Pemodelan overlay plot
3
23
25
26
27
28
29
38
39
39
40
41
41
42
1
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Produksi perikanan tangkap sudah mulai menurun sejak tahun 2000 akibat
overfishing, sebaliknya terjadi peningkatan pada bidang perikanan budidaya
(FAO 2005). Melihat penurunan produksi perairan tangkap yang terjadi secara global,
maka sejak tahun 2011 pemerintah mencanangkan program revitalisasi perikanan
hingga tahun 2015 dengan ujung tombak perikanan budidaya (KKP 2012). Salah satu
komoditas dari 10 besar komoditas unggulan budidaya di Indonesia adalah ikan patin.
Bahkan di tahun 2013 pemerintah menjadikan patin sebagai salah satu dari empat
komoditas industrialisasi perikanan mendampingi udang, bandeng dan rumput laut
(KKP 2013).
Penanganan limbah masih menjadi permasalahan bagi Industri pengolahan.
Menurut Shahidi (2007) Industri pemfiletan ikan dapat menghasilkan limbah yang
terkadang mencapai 50% dari total berat ikan yang diolah. Umumnya limbah hasil
pengolahan ikan diolah lebih lanjut menjadi tepung ikan untuk pakan. Namun limbah
hasil pengolahan masih menyimpan potensi untuk dikembangkan menjadi produk yang
lebih bernilai ekonomis, salah satunya adalah minyak ikan. Junker et al. (2006)
menyatakan limbah ikan yang diperoleh dari pengolahan masih sangat kaya akan asam
lemak omega 3. Permintaan akan produk minyak ikan terus meningkat, sejak diketahui
minyak ikan merupakan sumber yang baik dari asam lemak tak jenuh ganda seperti
omega-3. Asam lemak tak jenuh (PUFA) merupakan zat yang penting untuk menjaga
kesehatan dan tumbuh kembang manusia (Chow 2000). Limbah atau By-product hasil
pengolahan ini ini menyimpan potensi untuk diolah menjadi minyak ikan. Produksi
minyak ikan dari limbah industri ikan sangat potensial, dan sudah banyak diteliti seperti
pada ikan tuna (Chantachum et al. 2000), herring (Aidos et al. 2002), salmon (Wu dan
Bechtel 2008), mackerel (Zuta et al. 2003), trout (Fiori et al. 2011), carp (Crexi et al.
2010), dan patin (Thammapat et al. 2010) dengan rendemen minyak ikan tertinggi
mencapai 38% (Zuta et al. 2003)
Asam lemak merupakan komponen rantai panjang hidrokarbon yang menyusun
lipida. Asam lemak memiliki fungsi yang sangat penting bagi tubuh manusia, terutama
asam lemak tak jenuh ganda/polyunsaturated fatty acid (PUFA) diantaranya adalah
asam linoleat (omega-6) dan linolenat (omega-3) yang digunakan untuk menjaga
bagian-bagian struktural membran sel, dan mempunyai peranan penting dalam
perkembangan otak. Beberapa keunggulan asam lemak omega-3 adalah dapat mencegah
aterosklerosis, kanker, diabetes dan memperkuat sistem kekebalan tubuh (Imre dan
Sahgk 1997). Asam lemak linolenat memiliki turunan yaitu Eikosapentaenoic Acid
(EPA) dan Dokosaheksaenoic Acid (DHA) yang sangat dibutuhkan oleh tubuh manusia
karena memiliki beberapa manfaat, antara lain dapat mencerdaskan otak, membantu
masa pertumbuhan dan menurunkan kadar trigliserida (Leblanc et al. 2008). DHA
terbukti membantu pembentukan retina dan otak manusia pada masa perkembangan,
sementara EPA memiliki karakteristik anti radang, mengurangi gangguan pada
penderita obesitas, membantu dalam pengobatan tumor dan gangguan akibat depresi
(Mitsuyoshi et al. 1991)
Produksi minyak ikan dari limbah industri ikan sangat potensial dan sudah
cukup banyak dilakukan. Chantachum et al. (2000) melakukan penelitian produksi
minyak ikan dari limbah industri ikan tuna, sementara Aidos et al. (2002) menggunakan
limbah ikan herring dan produksi minyak ikan dari by-product ikan salmon sudah
diteliti oleh Wu dan Bechtel (2008). Bahkan Zuta et al. (2003) berhasil melakukan
ekstraksi minyak ikan dari limbah kulit ikan mackarel dengan rendemen yang cukup
tinggi hingga 38%. Selain mencari sumber PUFA yang baik dan beragam, teknik
2
ekstraksi minyak ikan dari bahan limbah ikan juga masih menyimpan potensi untuk
dikembangkan.
Sebagai negara dengan jumlah sumber daya perairan yang berlimpah,
pertumbuhan produksi pengolahan ikan di Indonesia cukup menjanjikan baik dari
pengolahan ikan laut, tawar maupun perairan payau. Salah satu jenis komoditas
budidaya ikan air tawar yang juga merupakan komoditas utama perikanan budidaya
adalah ikan patin (Pangasius hypophthalmus).
Budidaya ikan patin meningkat pesat di tahun 2008, yaitu sebanyak 102.010 ton,
peningkatan ini hampir tiga kali lipat dari tahun sebelumnya yaitu 36.780 ton pada
tahun 2007. Tahun 2010 volume produksi budidaya patin mencapai 147.890 ton, dan
ditargetkan mencapai hampir 400.000 ton di tahun 2011 atau meningkat sebesar 70%
(KKP 2011). Ikan patin memegang peranan penting dalam produksi perikanan
budidaya, dan pada tahun 2013 pemerintah memasukkan ikan patin sebagai salah satu
dari empat komoditas perairan yang masuk dalam program unggulan industrialisasi
perikanan menemani udang, bandeng dan rumput laut (KKP 2013).
Ikan patin memiliki rendemen daging sebesar 49% yang berarti menyisakan
51% sebagai limbah yang terdiri dari kepala, kulit, jeroan dan tulang. Thammapat et al.
(2010) menyatakan bahwa kandungan lipid terbesar ikan patin terdapat pada jeroan,
yaitu sebesar 93,32%. Melihat angka rendemen limbah dari proses pengolahan ikan
patin yang mencapai setengah dari bobot ikan, maka pemanfaatan limbah pengolahan
ikan patin sangat potensial untuk dijadikan sumber minyak ikan yang kaya PUFA.
Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah:
1 Mengkarakterisasi by-product ikan patin dan menentukan jenis by-product ikan patin
yang prospektif dalam menghasilkan minyak ikan.
2 Menentukan metode ekstraksi terbaik untuk menghasilkan minyak ikan.
3 Menentukan optimasi produksi minyak ikan dengan pemodelan metode respons
permukaan/ Response Surface Method (RSM).
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini antara lain:
1 Mendapatkan kandungan proksimat, residu logam berat, dan profil asam lemak dari
by-product ikan patin.
2 Mendapatkan informasi nilai oksidasi primer, sekunder serta total oksidasi minyak
ikan dari by-product ikan patin.
3 Mendapatkan informasi suhu dan lama ekstraksi terbaik optimasi ekstraksi minyak
ikan dari by-product ikan patin.
Ruang Lingkup Penelitian
1 Karakterisasi by-product ikan patin yang terdiri dari perhitungan rendemen, analisis
proksimat, analisis kandungan logam berat dan analisis profil.
2 Karakterisasi minyak ikan by-product ikan patin yang terdiri dari pengukuran nilai
peroksida, p-anisidine, asam lemak bebas, derajat keasaman, dan total oksidasi.
3 Optimasi ekstraksi minyak ikan dengan suhu ekstraksi bertingkat (50, 60, 70, 75, 85
dan 95°C) dan lama ekstraksi yang berbeda (10, 20 , dan 30 menit).
3
MINYAK IKAN
karakterisasi bahan
Haliloglu et al. (2004)
Perbandingan komposisi
asam lemak pada beberapa
jaringan rainbow trout
(Oncorhynchus mykiss)
ektraksi minyak
Aidos et al. (2001,2002)
Meningkatkan produksi
crude oil dan melihat
pengaruh musim terhadap
ketersediaan minyak pada
by-product ikan herring
Effiong dan Mohammed
(2008) Pengaruh musim
terhadap komposisi
nutrient pada beberapa
spesies ikan di danau
Kainji Nigeria
Estiasih et al. (2005)
Optimasi Pemadatan Cepat
Pada Pengayaan minyak
ikan omega-3
menggunakan metode
repon permukaan
Sathivel et al. (2002)
Memproduksi minyak ikan
dari asian catfish
Osibona et al. (2009)
Komposisi proksimat dan
profil FFA African Catfish
Clarias gariepinus acta
Wu dan Bechtel (2008)
Penyimpanan dan ekstraksi
minyak by-product salmon
Onyia et al. (2010)
Komposisi proksimat dan
mineral ikan air tawar di
sungai Benue, Yola,
Nigeria
Sahena et al. (2010)
Komposisi asam lemak
dari ekstraksi minyak ikan
dari berbagai bagian ikan
kembung (Rastrelliger
kanagurta) menggunakan
supercritical CO2
Thammapat et al. (2010)
Komposisi asan lemak dam
proksimat pada daging dan
jeroan Asian catfish
(Pangasius bocourti)
Crexi et al. (2010)
Produksi dan pemurnian
minyak dari jeroan ikan
mas (Cyprinus carpio)
Muhamad dan Mohamad
(2012)Komposisi asam
lemak pada ikan air tawar
di malaysia
Mohanarangan (2012)
Ekstraksi asam lemak
omega 3dari ikan Atlantic
Herring (Clupea harengus)
keterangan:
optimasi
Penelitian yang dilakukan
Karakterisasi bahan
dari by-product ikan
patin (proksimat,
residu logam, profil
asam lemak)
ekstraksi wet
rendering dengan
perlakuan suhu dan
waktu serta
optimasi ekstraksi
- Pemurnian minyak
ikan
- Ekstraksi dengan
supercritical fluida
- Optimasi pembuatan
virgin fish oil
- Mikroenkapsulasi
perkembangan penelitian selanjutnya
Gambar 1 Diagram alir road map penelitian
4
5
2 KARAKTERISASI BY-PRODUCT IKAN PATIN
(Pangasius hypophthalmus)
Pendahuluan
Latar belakang
Ikan patin merupakan salah satu jenis ikan air tawar yang bernilai ekonomis
penting. Ikan ini memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan ikan air tawar
lainnya, diantaranya sebagai ikan yang rakus terhadap makanan. Dalam usia 6 bulan
saja ikan patin sudah bisa mencapai panjang 35-40 cm. Keunggulan ikan patin yang lain
adalah tempat pemeliharaan ikan patin tidak memerlukan air yang mengalir. Ikan patin
banyak ditemukan di sungai dan danau karena ikan ini merupakan ikan yang hidup di
perairan umum (Khairuman dan Suhenda 2002). Dalam budidaya ikan patin umumnya
dipelihara dalam kandang apung atau bubu yang dibiarkan di sungai-sungai ataupun
kolam, dan ikan jenis ini banyak sekali diekspor ke negara-negara di Eropa dan
Amerika Serikat (Cacot dan Lazard 2004).
Selain karena pasar ekspornya yang bernilai tinggi, ikan ini juga termasuk ikan
yang mudah dibudidaya. Produksi ikan patin melonjak di Asia Tenggara terutama
Vietnam sepanjang tahun 2006, dengan nilai ekspor yang berlipat ganda dari
pendapatan ekspor tahun sebelumnya (Josupeit 2006). Ikan patin yang diekspor untuk
pasar Eropa dan Amerika umumnya berbentuk fillet. Sehingga menyisakan limbah atau
by-product bahan selain daging fillet untuk diolah lebih lanjut.
Berdasarkan karakterisasinya sebagai produk sampingan atau limbah, maka byproduct ikan patin menyimpan potensi untuk dikembangkan. Oleh karena itu
karakterisasi awal by-product ikan patin menjadi hal yang perlu diperhatikan, untuk
pengembangan pengolahan by-product ikan patin terutama sebagai bahan pangan.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk melakukan karakterisasi by-product ikan patin dan
menentukan jenis by-product ikan patin yang prospektif dalam menghasilkan minyak
ikan.
Bahan dan metode
Waktu dan tempat penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Pebruari hingga Juni 2013. Tempat yang
digunakan dalam penelitian ini adalah Laboratorium Bahan Baku Perairan,
Laboratorium Biokimia Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan, dan Laboratorium MIPA Terpadu, Institut Pertanian
Bogor.
Bahan dan alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bahan utama ikan
patin (Pangasius hypophthalmus), bahan yang digunakan dalam preparasi dan ekstraksi
ikan patin seperti air, etanol, kloroform, standar asam lemak Supelco FAME mix 37
components.
Alat-alat yang digunakan adalah untuk preparasi sampel antara lain panci,
kompor, pisau, blender dan alat-alat yang digunakan untuk analisis proksimat antara lain
oven, kjeldahl sistem, soxlet, alat titrasi, cawan porselen, gegep, tanur, destilator. Alat-alat
yang digunakan untuk analisa antara lain alat destruksi, labu destruksi, spektrofotometer,
Atomic Absorption Spectrofotometer (AAS) merk Buck Scientific, gas chromatography
(GC) merk Shimadzu GC 2010 plus.
6
Metode penelitian
Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan yaitu pengambilan dan
preparasi sampel, analisis proksimat, uji kandungan logam berat, dan analisis profil
asam lemak dari by-product ikan patin.
Pengambilan dan preparasi sampel
Tahap penelitian ini dimulai dari pengambilan dan preparasi sampel serta
persiapan bahan dan alat untuk berbagai pengujian yang akan dilakukan. Bahan by-product
ikan patin diperoleh dari pasar tradisional di Parung, Bogor, Jawa Barat, Indonesia.
Selanjutnya ikan patin dibawa menuju laboratorium dalam keadaan hidup, dengan
menggunakan plastik yang berisi es dan air. Ikan patin kemudian dicuci dengan air
bersih lalu dilakukan penyiangan, untuk memisahkan antara daging dan by-product.
Kemudian terhadap by-product dilakukan homogenisasi terpisah dari masing-masing byproduct yang telah dipreparasi untuk dilakukan analisis proksimat, logam berat dan profil
asam lemak. By-product yang tersisa disimpan pada suhu -20oC.
Penghitungan rendemen:
Analisis proksimat
Analisis proksimat merupakan suatu analisis yang dilakukan untuk memprediksi
komposisi kimia suatu bahan, termasuk di dalamnya analisis kadar air, abu, lemak dan
protein.
a. Kadar air (AOAC 2005)
Tahap pertama yang dilakukan untuk menganalisis kadar air adalah
mengeringkan cawan porselen dalam oven pada suhu 105 oC selama 1 jam. Cawan
tersebut diletakkan ke dalam desikator (kurang lebih 15 menit) dan dibiarkan sampai
dingin kemudian ditimbang. Cawan tersebut ditimbang kembali hingga beratnya
konstan, sebanyak 5 g contoh dimasukkan ke dalam cawan tersebut, kemudian
dikeringkan dengan oven pada suhu 105 oC selama 5 jam atau hingga beratnya konstan.
Setelah selesai proses kemudian cawan tersebut dimasukkan ke dalam desikator dan
dibiarkan sampai dingin dan selanjutnya ditimbang kembali.
Perhitungan kadar air :
Keterangan : A = Berat cawan kosong (g)
B = Berat cawan yang diisi dengan sampel (g)
C = Berat cawan dengan sampel yang sudah dikeringkan (g)
b. Kadar abu (AOAC 2005)
Cawan pengabuan dikeringkan di dalam oven selama 1 jam pada suhu 105 oC,
kemudian didinginkan selama 15 menit di dalam desikator dan ditimbang hingga
didapatkan berat yang konstan. Sampel sebanyak 5 g dimasukkan ke dalam cawan
pengabuan dan dipijarkan di atas nyala api bunsen hingga tidak berasap lagi. Setelah itu
dimasukkan ke dalam tanur pengabuan dengan suhu 600 oC selama 1 jam, kemudian
ditimbang hingga didapatkan berat yang konstan.
7
Perhitungan kadar abu:
Keterangan : A = Berat cawan porselen kosong (g)
B = Berat cawan dengan sampel (g)
C = Berat cawan dengan sampel setelah dikeringkan (g)
c. Kadar protein (AOAC 2005)
Tahap-tahap yang dilakukan dalam analisis protein terdiri dari tiga tahap yaitu
destruksi, destilasi, dan titrasi. Pengukuran kadar protein dilakukan dengan metode
mikro Kjeldahl. Sampel ditimbang sebanyak 0,25 g, kemudian dimasukkan ke dalam
labu Kjeldahl 100 mL, lalu ditambahkan 0,25 g selenium dan 3 mL H2SO4 pekat.
Sampel didestruksi pada suhu 410oC selama kurang lebih 1 jam sampai larutan jernih
lalu didinginkan. Setelah dingin, kedalam labu Kjeldahl ditambahkan 50 mL akuades
dan 20 mL NaOH 40%, kemudian dilakukan proses destilasi dengan suhu destilator 100
o
C. Destilat ditampung dalam labu Erlenmeyer 125 mL yang berisi campuran 10 mL
asam borat (H3BO3) 2% dan 2 tetes indikator bromcresol green-methyl red yang
berwarna merah muda, setelah volume destilat mencapai 40 mL dan berwarna hijau
kebiruan, maka proses destilasi dihentikan. Destilat kemudian dititrasi dengan HCl
0,1 N sampai terjadi perubahan warna merah muda. Volume titran dibaca dan dicatat.
Larutan blanko dianalisis seperti contoh.
Perhitungan kadar protein:
*) Faktor koreksi alat = 2.5 % Kadar protein = % N x faktor konversi *
*) Faktor konversi
= 6.25
d. Kadar lemak (AOAC 2005)
Sampel seberat 5 g (W1) dimasukkan ke dalam kertas saring pada kedua ujung
bungkus ditutup dengan kapas bebas lemak dan selanjutnya dimasukkan ke dalam
selongsong lemak, kemudian sampel yang telah dibungkus dimasukkan ke dalam labu
lemak yang sudah ditimbang berat tetapnya (W2) dan disambungkan dengan tabung
soxhlet. Selongsong lemak dimasukkan ke dalam ruang ekstraktor tabung soxhlet dan
disiram dengan pelarut lemak (benzena). Refluks dilakukan selama 6 jam. Pelarut lemak
yang ada dalam labu lemak didestilasi hingga semua pelarut lemak menguap. Pada saat
destilasi pelarut akan tertampung di ruang ekstraktor, pelarut dikeluarkan sehingga
tidak kembali ke dalam labu lemak, selanjutnya labu lemak dikeringkan dalam oven
pada suhu 105 oC, setelah itu labu didinginkan dalam desikator sampai beratnya konstan
(W3).
Perhitungan kadar lemak:
Keterangan :W1= Berat sampel (g)
W2= Berat labu lemak kosong (g)
W3= Berat labu lemak dengan lemak (g)
8
e. Kadar karbohidrat (AOAC 2005)
Analisis karbohidrat dilakukan secara by difference, yaitu hasil pengurangan dari
100 % dengan kadar air, kadar abu, kadar protein dan kadar lemak, sehingga kadar
karbohidrat tergantung pada faktor pengurangannya. Hal ini karena karbohidrat sangat
berpengaruh terhadap zat gizi lainnya.
Perhitungan kadar karbohidrat:
Analisis logam berat Cd, Pb, Hg, Ni dan As (BSN 2009)
Analisis dilakukan menggunakan sampel sebanyak 1 g yang dimasukkan ke
dalam labu destruksi 100 mL, ditambahkan 15 mL HNO3 pekat dan 5 mL HClO4,
kemudian didiamkan 24 jam. Sampel kemudian didestruksi hingga jernih, didinginkan,
dan ditambahkan 10-20 mL air bebas ion, dipanaskan ±10 menit, diangkat, dan
dinginkan. Larutan tersebut dipindahkan ke dalam labu takar 100 mL (labu dekstruksi
dibilas dengan air bebas ion dan dimasukkan ke dalam labu takar). Larutan ditambahkan
air sampai batas tanda tera. Kemudian dikocok dan disaring dengan kertas saring
Whatman no.4. Sampel dipreparasi dan dianalisis sesuai dengan pengujian logam berat
(Cd, Pb, Hg, Ni, As) pada analisis air (APHA 3110 untuk logam Cd, Pb, dan Ni; metode
3114 untuk As; dan metode 3112 untuk Hg). Filtrat dianalisis menggunakan Atomic
Absorption Spectrophotometer (AAS).
Perhitungan kandungan logam:
Penentuan total lipid (Bligh dan Dyer 1959)
Sebanyak 5 g sampel dimasukkan dalam tabung erlenmeyer, kemudian
ditambahkan 20 mL ethanol (MeOH), 10 mL kloroform (CHCl3) dan dihomogenasi
dengan vortex mixer selama 2 menit, ditambahkan CHCl3 sebanyak 10 mL, dan dikocok
kembali selama 2 menit. Larutan ditambahkan aquades sebanyak 18 mL dan kembali
dikocok dengan vortex mixer selama 2 menit. Larutan kemudian disentrifuse dengan
kecepatan 2000 rpm (Sigma Santorius 2-16 Germany) selama 10 menit. Lapisan paling
bawah kemudian dipindahkan ke wadah lain dengan pipet Pasteur. Ektraksi kedua
dilakukan dengan penambahan 20 mL MeOH 10% (v/v) dalam CHCl3 kemudian
divortex selama 2 menit dan kembali disentrifuse. Setelah itu fase yang terlarut dalam
CHCl3 ditambahkan kedalam hasil ekstraksi pertama.
Langkah terakhir adalah melakukan evaporasi dengan alat rotary evaporator
pada suhu 45°C.
Perhitungam rendemen minyak ikan:
Analisis profil asam lemak (AOAC 2005)
Metode analisis yang digunakan menggunakan prinsip mengubah asam lemak
menjadi turunannya, yaitu metil ester sehingga dapat terdeteksi oleh alat kromatografi.
Gas chromatography (GC) memiliki prinsip kerja pemisahan antara gas dan lapisan
tipis cairan berdasarkan perbedaan jenis bahan (Fardiaz 1989). Hasil analisis akan
terekam dalam suatu lembaran yang terhubung dengan rekorder dan ditunjukkan
melalui beberapa puncak pada waktu retensi tertentu sesuai dengan karakter masing-
9
masing asam lemak dan dibandingkan dengan standar. Sebelum melakukan injeksi metil
ester, terlebih dahulu lemak diekstraksi dari bahan lalu dilakukan metilasi sehingga
terbentuk metil ester dari masing-masing asam lemak yang didapat.
a. Pembentukan metil ester
Asam-asam lemak diubah menjadi ester-ester metil atau alkil yang lainnya
sebelum disuntikkan ke dalam kromatografi gas. Metilasi dilakukan dengan merefluks
lemak di atas penangas air dengan pereaksi berturut-turut NaOH-metanol 0,5 N, BF3
dan n-heksana. Sebanyak 0,02 g minyak dari sampel dimasukkan ke dalam tabung
reaksi dan ditambahkan 5 mL NaOH-metanol 0,5 N lalu dipanaskan dalam penangas air
selama 20 menit pada suhu 80°C. Larutan kemudian didinginkan. Sebanyak 5 mL BF3
ditambahkan ke dalam tabung lalu tabung dipanaskan kembali pada waterbath dengan
suhu 80°C selama 20 menit dan didinginkan. Kemudian ditambahkan 2 mL NaCl jenuh
dan dikocok. Selanjutnya, ditambahkan 5 mL heksana, kemudian dikocok dengan baik.
Larutan heksana di bagian atas larutan dipindahkan dengan bantuan pipet tetes ke dalam
tabung reaksi. Sebanyak 1 μl sampel lemak diinjeksikan ke dalam gas chromatography.
Asam lemak yang ada dalam metil ester akan diidentifikasi oleh flame ionization
detector (FID) atau detektor ionisasi nyala dan respon yang ada akan tercatat melalui
kromatogram (peak).
b. Idenfikasi asam lemak
Identifikasi asam lemak dilakukan dengan menginjeksikan metil ester pada alat
kromatografi gas Shimadzu GC 2010 Plus. Gas yang digunakan sebagai fase bergerak
adalah gas nitrogen dengan laju alir 30 mL/menit dan sebagai gas pembakar adalah
hidrogen dan oksigen, kolom yang digunakan adalah capilary column merk Quadrex
dengan diameter dalam 0,25 mm.
a) Kolom
: Cyanopropil methyl sil (capilary column)
b) Dimensi kolom
: P = 60 m, Ø dalam = 0,25 mm, 0,25 μm film Thickness
c) Laju alir N2
: 30 mL/menit
d) Laju alir H2
: 40 mL/menit
e) Laju alir udara
: 400 mL/menit
f) Suhu injektor
: 220°C
g) Suhu detektor
: 240°C
h) Inject volume
: 1 μL
Analisis kuantitatif asam lemak dihitung dengan rumus :
Rancangan penelitian
Analisis data yang dilakukan terhadap hasil penelitian ini adalah Rancangan
Acak Lengkap (RAL)
Tahap 1:
H0 = Bagian by-product tidak mempengaruhi kandungan zat gizi, profil asam lemak,
kandungan logam dan rendemen minyak ikan
H1 = bagian by-product mempengaruhi kandungan zat gizi, profil asam lemak,
kandungan logam dan rendemen minyak ikan
10
Model observasi Rancangan Acak Lengkap (RAL), yaitu sebagai berikut:
Yij = µ + αi + ɛij
Keterangan:
Yij = respon pengaruh perlakuan pada taraf i ulangan ke-j
µ = pengaruh rata-rata umum
αi = pengaruh perlakuan pada taraf ke-i
ɛij = pengaruh acak (galat percobaan) pada konsentrasi taraf i ulangan ke-j
j
= 1,2, dan 3
Jika terdapat perbedaan nyata diantara perlakuan maka analisis akan dilanjutkan dengan
menggunakan Uji Beda Duncan.
11
Hasil dan Pembahasan
Rendemen By-product ikan patin
Persentase rendemen by-product ikan patin didapatkan dengan membandingkan
antara by-product (kepala, kulit, usus, hati dan gonad) dengan bobot ikan. Persentase hasil
perhitungan rendemen by-product disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Persentase rendemen by-product ikan patin (Pangasiushypophthalmus)
Bagian by-product ikan patin
Kepala
Kulit
Gonad
Usus
Hati
Persentase rendemen (%)
19,8±1,86a
14,23±2,38a
5,31±0,58b
3,57±0,35b
1,7±0,23b
keterangan: huruf superscript yang berbeda pada kolom yang sama
menunjukkan adanya perbedaan nyata (p
MINYAK IKAN DARI BY-PRODUCT IKAN PATIN
(Pangasius hypophthalmus)
TITOT BAGUS ARIFIANTO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul Karakterisasi
Bahan dan Optimasi Ekstraksi Minyak Ikan dari By-product Ikan Patin
(Pangasius hypophthalmus) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi
manapun. Sumber informasi yang berasal atau kutipan 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, Januari 2014
Titot Bagus Arifianto
NRP C351110031
RINGKASAN
TITOT BAGUS ARIFIANTO. Karakterisasi Bahan dan Optimasi Ekstraksi
Minyak Ikan dari By-product Ikan Patin (Pangasius hypophthalmus). Dibimbing
oleh NURJANAH dan SUGENG HERI SUSENO.
Budidaya ikan patin (Pangasius hypophthalmus) meningkat pesat di tahun
2008, yaitu sebanyak 102.010 ton, peningkatan ini hampir tiga kali lipat dari tahun
sebelumnya yaitu 36.780 ton pada tahun 2007. Tahun 2010 volume produksi
budidaya patin mencapai 147.890 ton, dan ditargetkan mencapai hampir 400.000
ton di tahun 2011 atau meningkat sebesar 70%. Ikan patin memegang peranan
penting dalam produksi perikanan budidaya, dan pada tahun 2013 pemerintah
memasukkan ikan patin sebagai salah satu dari empat komoditas perairan yang
masuk dalam program unggulan industrialisasi perikanan menemani udang,
bandeng dan rumput laut. Ikan patin memiliki rendemen daging sebesar 49% yang
berarti menyisakan 51% sebagai limbah yang terdiri dari kepala, kulit, jeroan dan
tulang. Kandungan lipid terbesar ikan patin terdapat pada jeroan, yaitu sebesar
93,32%. Rendemen limbah dari proses pengolahan ikan patin dapat mencapai
setengah dari bobot ikan, maka pemanfaatan limbah pengolahan ikan patin sangat
potensial untuk dijadikan sumber minyak ikan yang kaya PUFA.
Tujuan penelitian ini adalah (1) Mengkarakterisasi by-product ikan patin
dan menentukan jenis by-product ikan patin yang prospektif dalam menghasilkan
minyak ikan; (2) Menentukan profil asam lemak dari by-product ikan patin;
(3) Menentukan metode ekstraksi terbaik dan penentuan kualitas minyak ikan dari
by-product ikan patin yang dipilih; (4) Melakukan optimasi produksi minyak ikan
dengan metode respons permukaan/ Response Surface Method (RSM).
Berdasarkan hasil yang diperoleh maka dapat disimpulkan by-product
terbaik yang dipilih untuk perlakuan ekstraksi adalah by-product dari bagian kulit
ikan patin. Suhu dan waktu ektraksi yang dipilih adalah 60°C selama 30 menit.
Hasil optimasi ekstraksi minyak kulit ikan patin menunjukkan bahwa
kondisi proses untuk nilai oksidasi yang minimum dan rendemen yang maksimum
adalah, ekstraksi pada suhu 62,99°C, dengan waktu ekstraksi selama 32,68 menit.
Minyak ikan yang dihasilkan memiliki nilai peroksida sebesar 73,15 meq/kg,
persentase asam lemak bebas 1,01%, nilai p-anisidine 316,934 meq/kg, nilai
bilangan asam 1,06 mg KOH/kg, nilai total oksidasi 512,508, dan persentase
rendemen sebesar 14,73%.
Kata kunci : asam lemak, by-product, ekstraksi, ikan patin, optimasi
SUMMARY
TITOT BAGUS ARIFIANTO. Extraction Optimization and Characterization of
Fish Oil from Catfish (Pangasius hypophthalmus) By-product supervised by
NURJANAH and SUGENG HERI SUSENO.
Cultivation of catfish (Pangasius hypophthalmus) increased rapidly in 2008,
as many as 102,010 tonnes, Increasing almost three times compared to the
previous year production 36,780 tons. In 2010 the volume of catfish aquaculture
production reached 147,890 tonnes, and is expected to reach 400,000 tons in 2011
(increased 70%). Catfish plays an important role in aquaculture production, and
by 2013 the Indonesian government put catfish as one of the four commodities
that enter the flagship program of fisheries industrialization. Unfortunately
increasing production of catfish also resulted in increasing its by-product. The
yield of catfish by-product is very high (50%). Therefore catfish by-product are
potential to be a source of rich omega-3 oils.
The purpose of this study was to characterize by-products and to determine
the type of catfish by-product that are potential on producing fish oil, to determine
the fatty acid profile of catfish by-product, selecting the best extraction and
determination of the quality of fish oil of selected catfish by-product, and the
optimization of production of fish oil by the response surface method.
Based on the data obtained, the by-product selected for further extraction
method were the catfish skin. The selected extraction was temperature and time of
60°C and 30 minutes, respectively.
The optimum extraction process was obtained at 62.99°C for 32.68 minutes,
with oxidation characteristic are yield, peroxide value, free fatty acid, p-anisidine
value, acid value and total oxidation of 14.73%. , 73.15 meq/kg, 1.01%, 316.934
meq/kg, 1.06 mg KOH/kg and 512.508 respectively.
Keywords: by-product, catfish, extraction, fatty acids, optimization
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
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 ini
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
KARAKTERISASI BAHAN DAN OPTIMAS EKSTRAKSI
MINYAK IKAN DARI BY-PRODUCT IKAN PATIN
(Pangasius hypophthalmus)
TITOT BAGUS ARIFIANTO
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Hasil Perairan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Penguji Luar Komisi Pada Ujian Tesis: Dr Ir Joko Santoso, MSi
Judul Tesis
Nama
NIM
: Karakterisasi Bahan dan Optimasi Ekstraksi Minyak Ikan dari
By-product Ikan Patin (Pangasius hypophthalmus).
: Titot Bagus Arifianto
: C351110031
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Prof Dr Ir Nurjanah, MS
Ketua
Dr Sugeng Heri Suseno, SPi, MSi
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Teknologi Hasil Perairan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Tati Nurhayati, SPi MSi
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian: 11 Oktober 2013
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis kepada Allah Yang Maha Kuasa atas segala
rahmat dan karunia-Nya sehingga tesis dengan judul “Karakterisasi Bahan dan
Optimasi Ekstraksi Minyak Ikan dari By-product Ikan Patin (Pangasius
hypophthalmus)” ini dapat diselesaikan.
Keberhasilan penulis mengikuti pendidikan di Sekolah Pascasarjana IPB
ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak. Penulis menyampaikan banyak
terima kasih yang setulusnya kepada:
1. Prof Dr Ir Nurjanah, MS. selaku ketua komisi pembimbing dan
Dr Sugeng Heri Suseno, SPi, MSi. sebagai anggota komisi pembimbing atas
kesediaan waktu untuk membimbing, memberikan arahan dan masukan
selama penyusunan tesis ini.
2. Dr Tati Nurhayati, SPi MSi selaku ketua Program Studi Teknologi Hasil
Perairan.
3. Dr Ir Joko Santoso MSi selaku dosen penguji luar komisi.
4. Bapak dan Ibu staf pengajar, staf administrasi dan laboran Program Studi
Teknologi Hasil Perairan yang telah banyak membantu dan kerjasamanya
yang baik selama penulis menempuh studi.
5. Keluarga besar penulis papa Sjamsoel Arifin, mama Toetoet SWH, papa
mertua Prof (R) Komari PhD, mama mertua Dr. Astuti Lamid MCN dan istri
tercinta Adini Alvina SKH, STP atas motivasi, doa, semangat dan dukungan
baik moril maupun material selama penulis menempuh studi.
6. Teman-teman S2 THP 2010, 2011 dan 2012 atas kerjasama yang baik selama
studi.
7. Teman-teman tim minyak ikan Patricia Lavrina PK, Jeny E Tambunan,
Yosephina MJ Batafor, Boyke Raymond Toisutta.
8. Kawan berbagi suka dan duka “The Dream Team” dewa langit Fauzan Lubis,
dewa laut Muhammad Zakiyul Fikri MSi, Aidil Fadli Ilhamdy, Azwin
Apriandi MSi.
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih ada kekurangan. Semoga karya
ilmiah ini membawa manfaat bagi seluruh civitas IPB khususnya dan masyarakat
Indonesia umumnya.
Bogor, Januari 2014
Titot Bagus Arifianto
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
x
DAFTAR GAMBAR
xi
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
1
2
2
2
2 KARAKTERISASI BY-PRODUCT IKAN PATIN
(Pangasius hypopthalmus)
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
5
5
11
17
3 EKSTRAKSI DAN PENENTUAN KUALITAS MINYAK DARI
KULIT IKAN PATIN (Pangasius hypopthalmus)
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
19
19
23
31
4 OPTIMASI EKSTRAKSI MINYAK KULIT IKAN PATIN
(Pangasius hypopthalmus) DENGAN PEMODELAN RESPONSE
SURFACE METHOD (RSM)
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
33
33
37
42
5 PEMBAHASAN UMUM
43
6 SIMPULAN DAN SARAN
44
DAFTAR PUSTAKA
45
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
50
DAFTAR TABEL
1 Persentase rendemen by-product ikan patin
(Pangasiushypophthalmus)
2 Persentase kandungan zat gizi masing-masing bagian by-product
ikan patin (Pangasius hypophthalmus)
3 Residu logam berat masing-masing bagian by-product ikan patin
(Pangasius hypophthalmus)
4 Persentase rendemen minyak ikan dari bagian by-product ikan
patin (Pangasius hypopthalmus)
5 Persentase profil asam lemak dari by-product ikan patin
(Pangasius hypophthalmus)
6 Persentase profil asam lemak minyak ikan dari kulit ikan patin
(Pangasius hypophthalmus)
7 Rancangan komposit pusat optimasi ekstraksi
8 Persamaan regresi untuk variabel nyata RSM
11
11
13
15
16
31
37
37
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Diagram alir road map penelitian
Persentase rendemen minyak ikan dari kulit ikan patin
Nilai peroksida (meq/kg) minyak ikan dari kulit ikan patin
Nilai p-anisidine (meq/kg) minyak ikan dari kulit ikan patin
Nilai FFA (%) minyak ikan dari kulit ikan patin
Nilai acid value (mg KOH/Kg) minyak ikan dari by-product ikan
patin
Nilai Total Oksidasi (TOTOX) minyak ikan dari kulit ikan patin
Pemodelan persentase rendemen minyak ikan dengan RSM
Pemodelan nilai peroksida minyak ikan dengan RSM
Pemodelan nilai p-anisidine minyak ikan dengan RSM
Pemodelan nilai FFA minyak ikan dengan RSM
Pemodelan nilai acid value minyak ikan dengan RSM
Pemodelan nilai TOTOX minyak ikan dengan RSM
Pemodelan overlay plot
3
23
25
26
27
28
29
38
39
39
40
41
41
42
1
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Produksi perikanan tangkap sudah mulai menurun sejak tahun 2000 akibat
overfishing, sebaliknya terjadi peningkatan pada bidang perikanan budidaya
(FAO 2005). Melihat penurunan produksi perairan tangkap yang terjadi secara global,
maka sejak tahun 2011 pemerintah mencanangkan program revitalisasi perikanan
hingga tahun 2015 dengan ujung tombak perikanan budidaya (KKP 2012). Salah satu
komoditas dari 10 besar komoditas unggulan budidaya di Indonesia adalah ikan patin.
Bahkan di tahun 2013 pemerintah menjadikan patin sebagai salah satu dari empat
komoditas industrialisasi perikanan mendampingi udang, bandeng dan rumput laut
(KKP 2013).
Penanganan limbah masih menjadi permasalahan bagi Industri pengolahan.
Menurut Shahidi (2007) Industri pemfiletan ikan dapat menghasilkan limbah yang
terkadang mencapai 50% dari total berat ikan yang diolah. Umumnya limbah hasil
pengolahan ikan diolah lebih lanjut menjadi tepung ikan untuk pakan. Namun limbah
hasil pengolahan masih menyimpan potensi untuk dikembangkan menjadi produk yang
lebih bernilai ekonomis, salah satunya adalah minyak ikan. Junker et al. (2006)
menyatakan limbah ikan yang diperoleh dari pengolahan masih sangat kaya akan asam
lemak omega 3. Permintaan akan produk minyak ikan terus meningkat, sejak diketahui
minyak ikan merupakan sumber yang baik dari asam lemak tak jenuh ganda seperti
omega-3. Asam lemak tak jenuh (PUFA) merupakan zat yang penting untuk menjaga
kesehatan dan tumbuh kembang manusia (Chow 2000). Limbah atau By-product hasil
pengolahan ini ini menyimpan potensi untuk diolah menjadi minyak ikan. Produksi
minyak ikan dari limbah industri ikan sangat potensial, dan sudah banyak diteliti seperti
pada ikan tuna (Chantachum et al. 2000), herring (Aidos et al. 2002), salmon (Wu dan
Bechtel 2008), mackerel (Zuta et al. 2003), trout (Fiori et al. 2011), carp (Crexi et al.
2010), dan patin (Thammapat et al. 2010) dengan rendemen minyak ikan tertinggi
mencapai 38% (Zuta et al. 2003)
Asam lemak merupakan komponen rantai panjang hidrokarbon yang menyusun
lipida. Asam lemak memiliki fungsi yang sangat penting bagi tubuh manusia, terutama
asam lemak tak jenuh ganda/polyunsaturated fatty acid (PUFA) diantaranya adalah
asam linoleat (omega-6) dan linolenat (omega-3) yang digunakan untuk menjaga
bagian-bagian struktural membran sel, dan mempunyai peranan penting dalam
perkembangan otak. Beberapa keunggulan asam lemak omega-3 adalah dapat mencegah
aterosklerosis, kanker, diabetes dan memperkuat sistem kekebalan tubuh (Imre dan
Sahgk 1997). Asam lemak linolenat memiliki turunan yaitu Eikosapentaenoic Acid
(EPA) dan Dokosaheksaenoic Acid (DHA) yang sangat dibutuhkan oleh tubuh manusia
karena memiliki beberapa manfaat, antara lain dapat mencerdaskan otak, membantu
masa pertumbuhan dan menurunkan kadar trigliserida (Leblanc et al. 2008). DHA
terbukti membantu pembentukan retina dan otak manusia pada masa perkembangan,
sementara EPA memiliki karakteristik anti radang, mengurangi gangguan pada
penderita obesitas, membantu dalam pengobatan tumor dan gangguan akibat depresi
(Mitsuyoshi et al. 1991)
Produksi minyak ikan dari limbah industri ikan sangat potensial dan sudah
cukup banyak dilakukan. Chantachum et al. (2000) melakukan penelitian produksi
minyak ikan dari limbah industri ikan tuna, sementara Aidos et al. (2002) menggunakan
limbah ikan herring dan produksi minyak ikan dari by-product ikan salmon sudah
diteliti oleh Wu dan Bechtel (2008). Bahkan Zuta et al. (2003) berhasil melakukan
ekstraksi minyak ikan dari limbah kulit ikan mackarel dengan rendemen yang cukup
tinggi hingga 38%. Selain mencari sumber PUFA yang baik dan beragam, teknik
2
ekstraksi minyak ikan dari bahan limbah ikan juga masih menyimpan potensi untuk
dikembangkan.
Sebagai negara dengan jumlah sumber daya perairan yang berlimpah,
pertumbuhan produksi pengolahan ikan di Indonesia cukup menjanjikan baik dari
pengolahan ikan laut, tawar maupun perairan payau. Salah satu jenis komoditas
budidaya ikan air tawar yang juga merupakan komoditas utama perikanan budidaya
adalah ikan patin (Pangasius hypophthalmus).
Budidaya ikan patin meningkat pesat di tahun 2008, yaitu sebanyak 102.010 ton,
peningkatan ini hampir tiga kali lipat dari tahun sebelumnya yaitu 36.780 ton pada
tahun 2007. Tahun 2010 volume produksi budidaya patin mencapai 147.890 ton, dan
ditargetkan mencapai hampir 400.000 ton di tahun 2011 atau meningkat sebesar 70%
(KKP 2011). Ikan patin memegang peranan penting dalam produksi perikanan
budidaya, dan pada tahun 2013 pemerintah memasukkan ikan patin sebagai salah satu
dari empat komoditas perairan yang masuk dalam program unggulan industrialisasi
perikanan menemani udang, bandeng dan rumput laut (KKP 2013).
Ikan patin memiliki rendemen daging sebesar 49% yang berarti menyisakan
51% sebagai limbah yang terdiri dari kepala, kulit, jeroan dan tulang. Thammapat et al.
(2010) menyatakan bahwa kandungan lipid terbesar ikan patin terdapat pada jeroan,
yaitu sebesar 93,32%. Melihat angka rendemen limbah dari proses pengolahan ikan
patin yang mencapai setengah dari bobot ikan, maka pemanfaatan limbah pengolahan
ikan patin sangat potensial untuk dijadikan sumber minyak ikan yang kaya PUFA.
Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah:
1 Mengkarakterisasi by-product ikan patin dan menentukan jenis by-product ikan patin
yang prospektif dalam menghasilkan minyak ikan.
2 Menentukan metode ekstraksi terbaik untuk menghasilkan minyak ikan.
3 Menentukan optimasi produksi minyak ikan dengan pemodelan metode respons
permukaan/ Response Surface Method (RSM).
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini antara lain:
1 Mendapatkan kandungan proksimat, residu logam berat, dan profil asam lemak dari
by-product ikan patin.
2 Mendapatkan informasi nilai oksidasi primer, sekunder serta total oksidasi minyak
ikan dari by-product ikan patin.
3 Mendapatkan informasi suhu dan lama ekstraksi terbaik optimasi ekstraksi minyak
ikan dari by-product ikan patin.
Ruang Lingkup Penelitian
1 Karakterisasi by-product ikan patin yang terdiri dari perhitungan rendemen, analisis
proksimat, analisis kandungan logam berat dan analisis profil.
2 Karakterisasi minyak ikan by-product ikan patin yang terdiri dari pengukuran nilai
peroksida, p-anisidine, asam lemak bebas, derajat keasaman, dan total oksidasi.
3 Optimasi ekstraksi minyak ikan dengan suhu ekstraksi bertingkat (50, 60, 70, 75, 85
dan 95°C) dan lama ekstraksi yang berbeda (10, 20 , dan 30 menit).
3
MINYAK IKAN
karakterisasi bahan
Haliloglu et al. (2004)
Perbandingan komposisi
asam lemak pada beberapa
jaringan rainbow trout
(Oncorhynchus mykiss)
ektraksi minyak
Aidos et al. (2001,2002)
Meningkatkan produksi
crude oil dan melihat
pengaruh musim terhadap
ketersediaan minyak pada
by-product ikan herring
Effiong dan Mohammed
(2008) Pengaruh musim
terhadap komposisi
nutrient pada beberapa
spesies ikan di danau
Kainji Nigeria
Estiasih et al. (2005)
Optimasi Pemadatan Cepat
Pada Pengayaan minyak
ikan omega-3
menggunakan metode
repon permukaan
Sathivel et al. (2002)
Memproduksi minyak ikan
dari asian catfish
Osibona et al. (2009)
Komposisi proksimat dan
profil FFA African Catfish
Clarias gariepinus acta
Wu dan Bechtel (2008)
Penyimpanan dan ekstraksi
minyak by-product salmon
Onyia et al. (2010)
Komposisi proksimat dan
mineral ikan air tawar di
sungai Benue, Yola,
Nigeria
Sahena et al. (2010)
Komposisi asam lemak
dari ekstraksi minyak ikan
dari berbagai bagian ikan
kembung (Rastrelliger
kanagurta) menggunakan
supercritical CO2
Thammapat et al. (2010)
Komposisi asan lemak dam
proksimat pada daging dan
jeroan Asian catfish
(Pangasius bocourti)
Crexi et al. (2010)
Produksi dan pemurnian
minyak dari jeroan ikan
mas (Cyprinus carpio)
Muhamad dan Mohamad
(2012)Komposisi asam
lemak pada ikan air tawar
di malaysia
Mohanarangan (2012)
Ekstraksi asam lemak
omega 3dari ikan Atlantic
Herring (Clupea harengus)
keterangan:
optimasi
Penelitian yang dilakukan
Karakterisasi bahan
dari by-product ikan
patin (proksimat,
residu logam, profil
asam lemak)
ekstraksi wet
rendering dengan
perlakuan suhu dan
waktu serta
optimasi ekstraksi
- Pemurnian minyak
ikan
- Ekstraksi dengan
supercritical fluida
- Optimasi pembuatan
virgin fish oil
- Mikroenkapsulasi
perkembangan penelitian selanjutnya
Gambar 1 Diagram alir road map penelitian
4
5
2 KARAKTERISASI BY-PRODUCT IKAN PATIN
(Pangasius hypophthalmus)
Pendahuluan
Latar belakang
Ikan patin merupakan salah satu jenis ikan air tawar yang bernilai ekonomis
penting. Ikan ini memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan ikan air tawar
lainnya, diantaranya sebagai ikan yang rakus terhadap makanan. Dalam usia 6 bulan
saja ikan patin sudah bisa mencapai panjang 35-40 cm. Keunggulan ikan patin yang lain
adalah tempat pemeliharaan ikan patin tidak memerlukan air yang mengalir. Ikan patin
banyak ditemukan di sungai dan danau karena ikan ini merupakan ikan yang hidup di
perairan umum (Khairuman dan Suhenda 2002). Dalam budidaya ikan patin umumnya
dipelihara dalam kandang apung atau bubu yang dibiarkan di sungai-sungai ataupun
kolam, dan ikan jenis ini banyak sekali diekspor ke negara-negara di Eropa dan
Amerika Serikat (Cacot dan Lazard 2004).
Selain karena pasar ekspornya yang bernilai tinggi, ikan ini juga termasuk ikan
yang mudah dibudidaya. Produksi ikan patin melonjak di Asia Tenggara terutama
Vietnam sepanjang tahun 2006, dengan nilai ekspor yang berlipat ganda dari
pendapatan ekspor tahun sebelumnya (Josupeit 2006). Ikan patin yang diekspor untuk
pasar Eropa dan Amerika umumnya berbentuk fillet. Sehingga menyisakan limbah atau
by-product bahan selain daging fillet untuk diolah lebih lanjut.
Berdasarkan karakterisasinya sebagai produk sampingan atau limbah, maka byproduct ikan patin menyimpan potensi untuk dikembangkan. Oleh karena itu
karakterisasi awal by-product ikan patin menjadi hal yang perlu diperhatikan, untuk
pengembangan pengolahan by-product ikan patin terutama sebagai bahan pangan.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk melakukan karakterisasi by-product ikan patin dan
menentukan jenis by-product ikan patin yang prospektif dalam menghasilkan minyak
ikan.
Bahan dan metode
Waktu dan tempat penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Pebruari hingga Juni 2013. Tempat yang
digunakan dalam penelitian ini adalah Laboratorium Bahan Baku Perairan,
Laboratorium Biokimia Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan, dan Laboratorium MIPA Terpadu, Institut Pertanian
Bogor.
Bahan dan alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bahan utama ikan
patin (Pangasius hypophthalmus), bahan yang digunakan dalam preparasi dan ekstraksi
ikan patin seperti air, etanol, kloroform, standar asam lemak Supelco FAME mix 37
components.
Alat-alat yang digunakan adalah untuk preparasi sampel antara lain panci,
kompor, pisau, blender dan alat-alat yang digunakan untuk analisis proksimat antara lain
oven, kjeldahl sistem, soxlet, alat titrasi, cawan porselen, gegep, tanur, destilator. Alat-alat
yang digunakan untuk analisa antara lain alat destruksi, labu destruksi, spektrofotometer,
Atomic Absorption Spectrofotometer (AAS) merk Buck Scientific, gas chromatography
(GC) merk Shimadzu GC 2010 plus.
6
Metode penelitian
Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan yaitu pengambilan dan
preparasi sampel, analisis proksimat, uji kandungan logam berat, dan analisis profil
asam lemak dari by-product ikan patin.
Pengambilan dan preparasi sampel
Tahap penelitian ini dimulai dari pengambilan dan preparasi sampel serta
persiapan bahan dan alat untuk berbagai pengujian yang akan dilakukan. Bahan by-product
ikan patin diperoleh dari pasar tradisional di Parung, Bogor, Jawa Barat, Indonesia.
Selanjutnya ikan patin dibawa menuju laboratorium dalam keadaan hidup, dengan
menggunakan plastik yang berisi es dan air. Ikan patin kemudian dicuci dengan air
bersih lalu dilakukan penyiangan, untuk memisahkan antara daging dan by-product.
Kemudian terhadap by-product dilakukan homogenisasi terpisah dari masing-masing byproduct yang telah dipreparasi untuk dilakukan analisis proksimat, logam berat dan profil
asam lemak. By-product yang tersisa disimpan pada suhu -20oC.
Penghitungan rendemen:
Analisis proksimat
Analisis proksimat merupakan suatu analisis yang dilakukan untuk memprediksi
komposisi kimia suatu bahan, termasuk di dalamnya analisis kadar air, abu, lemak dan
protein.
a. Kadar air (AOAC 2005)
Tahap pertama yang dilakukan untuk menganalisis kadar air adalah
mengeringkan cawan porselen dalam oven pada suhu 105 oC selama 1 jam. Cawan
tersebut diletakkan ke dalam desikator (kurang lebih 15 menit) dan dibiarkan sampai
dingin kemudian ditimbang. Cawan tersebut ditimbang kembali hingga beratnya
konstan, sebanyak 5 g contoh dimasukkan ke dalam cawan tersebut, kemudian
dikeringkan dengan oven pada suhu 105 oC selama 5 jam atau hingga beratnya konstan.
Setelah selesai proses kemudian cawan tersebut dimasukkan ke dalam desikator dan
dibiarkan sampai dingin dan selanjutnya ditimbang kembali.
Perhitungan kadar air :
Keterangan : A = Berat cawan kosong (g)
B = Berat cawan yang diisi dengan sampel (g)
C = Berat cawan dengan sampel yang sudah dikeringkan (g)
b. Kadar abu (AOAC 2005)
Cawan pengabuan dikeringkan di dalam oven selama 1 jam pada suhu 105 oC,
kemudian didinginkan selama 15 menit di dalam desikator dan ditimbang hingga
didapatkan berat yang konstan. Sampel sebanyak 5 g dimasukkan ke dalam cawan
pengabuan dan dipijarkan di atas nyala api bunsen hingga tidak berasap lagi. Setelah itu
dimasukkan ke dalam tanur pengabuan dengan suhu 600 oC selama 1 jam, kemudian
ditimbang hingga didapatkan berat yang konstan.
7
Perhitungan kadar abu:
Keterangan : A = Berat cawan porselen kosong (g)
B = Berat cawan dengan sampel (g)
C = Berat cawan dengan sampel setelah dikeringkan (g)
c. Kadar protein (AOAC 2005)
Tahap-tahap yang dilakukan dalam analisis protein terdiri dari tiga tahap yaitu
destruksi, destilasi, dan titrasi. Pengukuran kadar protein dilakukan dengan metode
mikro Kjeldahl. Sampel ditimbang sebanyak 0,25 g, kemudian dimasukkan ke dalam
labu Kjeldahl 100 mL, lalu ditambahkan 0,25 g selenium dan 3 mL H2SO4 pekat.
Sampel didestruksi pada suhu 410oC selama kurang lebih 1 jam sampai larutan jernih
lalu didinginkan. Setelah dingin, kedalam labu Kjeldahl ditambahkan 50 mL akuades
dan 20 mL NaOH 40%, kemudian dilakukan proses destilasi dengan suhu destilator 100
o
C. Destilat ditampung dalam labu Erlenmeyer 125 mL yang berisi campuran 10 mL
asam borat (H3BO3) 2% dan 2 tetes indikator bromcresol green-methyl red yang
berwarna merah muda, setelah volume destilat mencapai 40 mL dan berwarna hijau
kebiruan, maka proses destilasi dihentikan. Destilat kemudian dititrasi dengan HCl
0,1 N sampai terjadi perubahan warna merah muda. Volume titran dibaca dan dicatat.
Larutan blanko dianalisis seperti contoh.
Perhitungan kadar protein:
*) Faktor koreksi alat = 2.5 % Kadar protein = % N x faktor konversi *
*) Faktor konversi
= 6.25
d. Kadar lemak (AOAC 2005)
Sampel seberat 5 g (W1) dimasukkan ke dalam kertas saring pada kedua ujung
bungkus ditutup dengan kapas bebas lemak dan selanjutnya dimasukkan ke dalam
selongsong lemak, kemudian sampel yang telah dibungkus dimasukkan ke dalam labu
lemak yang sudah ditimbang berat tetapnya (W2) dan disambungkan dengan tabung
soxhlet. Selongsong lemak dimasukkan ke dalam ruang ekstraktor tabung soxhlet dan
disiram dengan pelarut lemak (benzena). Refluks dilakukan selama 6 jam. Pelarut lemak
yang ada dalam labu lemak didestilasi hingga semua pelarut lemak menguap. Pada saat
destilasi pelarut akan tertampung di ruang ekstraktor, pelarut dikeluarkan sehingga
tidak kembali ke dalam labu lemak, selanjutnya labu lemak dikeringkan dalam oven
pada suhu 105 oC, setelah itu labu didinginkan dalam desikator sampai beratnya konstan
(W3).
Perhitungan kadar lemak:
Keterangan :W1= Berat sampel (g)
W2= Berat labu lemak kosong (g)
W3= Berat labu lemak dengan lemak (g)
8
e. Kadar karbohidrat (AOAC 2005)
Analisis karbohidrat dilakukan secara by difference, yaitu hasil pengurangan dari
100 % dengan kadar air, kadar abu, kadar protein dan kadar lemak, sehingga kadar
karbohidrat tergantung pada faktor pengurangannya. Hal ini karena karbohidrat sangat
berpengaruh terhadap zat gizi lainnya.
Perhitungan kadar karbohidrat:
Analisis logam berat Cd, Pb, Hg, Ni dan As (BSN 2009)
Analisis dilakukan menggunakan sampel sebanyak 1 g yang dimasukkan ke
dalam labu destruksi 100 mL, ditambahkan 15 mL HNO3 pekat dan 5 mL HClO4,
kemudian didiamkan 24 jam. Sampel kemudian didestruksi hingga jernih, didinginkan,
dan ditambahkan 10-20 mL air bebas ion, dipanaskan ±10 menit, diangkat, dan
dinginkan. Larutan tersebut dipindahkan ke dalam labu takar 100 mL (labu dekstruksi
dibilas dengan air bebas ion dan dimasukkan ke dalam labu takar). Larutan ditambahkan
air sampai batas tanda tera. Kemudian dikocok dan disaring dengan kertas saring
Whatman no.4. Sampel dipreparasi dan dianalisis sesuai dengan pengujian logam berat
(Cd, Pb, Hg, Ni, As) pada analisis air (APHA 3110 untuk logam Cd, Pb, dan Ni; metode
3114 untuk As; dan metode 3112 untuk Hg). Filtrat dianalisis menggunakan Atomic
Absorption Spectrophotometer (AAS).
Perhitungan kandungan logam:
Penentuan total lipid (Bligh dan Dyer 1959)
Sebanyak 5 g sampel dimasukkan dalam tabung erlenmeyer, kemudian
ditambahkan 20 mL ethanol (MeOH), 10 mL kloroform (CHCl3) dan dihomogenasi
dengan vortex mixer selama 2 menit, ditambahkan CHCl3 sebanyak 10 mL, dan dikocok
kembali selama 2 menit. Larutan ditambahkan aquades sebanyak 18 mL dan kembali
dikocok dengan vortex mixer selama 2 menit. Larutan kemudian disentrifuse dengan
kecepatan 2000 rpm (Sigma Santorius 2-16 Germany) selama 10 menit. Lapisan paling
bawah kemudian dipindahkan ke wadah lain dengan pipet Pasteur. Ektraksi kedua
dilakukan dengan penambahan 20 mL MeOH 10% (v/v) dalam CHCl3 kemudian
divortex selama 2 menit dan kembali disentrifuse. Setelah itu fase yang terlarut dalam
CHCl3 ditambahkan kedalam hasil ekstraksi pertama.
Langkah terakhir adalah melakukan evaporasi dengan alat rotary evaporator
pada suhu 45°C.
Perhitungam rendemen minyak ikan:
Analisis profil asam lemak (AOAC 2005)
Metode analisis yang digunakan menggunakan prinsip mengubah asam lemak
menjadi turunannya, yaitu metil ester sehingga dapat terdeteksi oleh alat kromatografi.
Gas chromatography (GC) memiliki prinsip kerja pemisahan antara gas dan lapisan
tipis cairan berdasarkan perbedaan jenis bahan (Fardiaz 1989). Hasil analisis akan
terekam dalam suatu lembaran yang terhubung dengan rekorder dan ditunjukkan
melalui beberapa puncak pada waktu retensi tertentu sesuai dengan karakter masing-
9
masing asam lemak dan dibandingkan dengan standar. Sebelum melakukan injeksi metil
ester, terlebih dahulu lemak diekstraksi dari bahan lalu dilakukan metilasi sehingga
terbentuk metil ester dari masing-masing asam lemak yang didapat.
a. Pembentukan metil ester
Asam-asam lemak diubah menjadi ester-ester metil atau alkil yang lainnya
sebelum disuntikkan ke dalam kromatografi gas. Metilasi dilakukan dengan merefluks
lemak di atas penangas air dengan pereaksi berturut-turut NaOH-metanol 0,5 N, BF3
dan n-heksana. Sebanyak 0,02 g minyak dari sampel dimasukkan ke dalam tabung
reaksi dan ditambahkan 5 mL NaOH-metanol 0,5 N lalu dipanaskan dalam penangas air
selama 20 menit pada suhu 80°C. Larutan kemudian didinginkan. Sebanyak 5 mL BF3
ditambahkan ke dalam tabung lalu tabung dipanaskan kembali pada waterbath dengan
suhu 80°C selama 20 menit dan didinginkan. Kemudian ditambahkan 2 mL NaCl jenuh
dan dikocok. Selanjutnya, ditambahkan 5 mL heksana, kemudian dikocok dengan baik.
Larutan heksana di bagian atas larutan dipindahkan dengan bantuan pipet tetes ke dalam
tabung reaksi. Sebanyak 1 μl sampel lemak diinjeksikan ke dalam gas chromatography.
Asam lemak yang ada dalam metil ester akan diidentifikasi oleh flame ionization
detector (FID) atau detektor ionisasi nyala dan respon yang ada akan tercatat melalui
kromatogram (peak).
b. Idenfikasi asam lemak
Identifikasi asam lemak dilakukan dengan menginjeksikan metil ester pada alat
kromatografi gas Shimadzu GC 2010 Plus. Gas yang digunakan sebagai fase bergerak
adalah gas nitrogen dengan laju alir 30 mL/menit dan sebagai gas pembakar adalah
hidrogen dan oksigen, kolom yang digunakan adalah capilary column merk Quadrex
dengan diameter dalam 0,25 mm.
a) Kolom
: Cyanopropil methyl sil (capilary column)
b) Dimensi kolom
: P = 60 m, Ø dalam = 0,25 mm, 0,25 μm film Thickness
c) Laju alir N2
: 30 mL/menit
d) Laju alir H2
: 40 mL/menit
e) Laju alir udara
: 400 mL/menit
f) Suhu injektor
: 220°C
g) Suhu detektor
: 240°C
h) Inject volume
: 1 μL
Analisis kuantitatif asam lemak dihitung dengan rumus :
Rancangan penelitian
Analisis data yang dilakukan terhadap hasil penelitian ini adalah Rancangan
Acak Lengkap (RAL)
Tahap 1:
H0 = Bagian by-product tidak mempengaruhi kandungan zat gizi, profil asam lemak,
kandungan logam dan rendemen minyak ikan
H1 = bagian by-product mempengaruhi kandungan zat gizi, profil asam lemak,
kandungan logam dan rendemen minyak ikan
10
Model observasi Rancangan Acak Lengkap (RAL), yaitu sebagai berikut:
Yij = µ + αi + ɛij
Keterangan:
Yij = respon pengaruh perlakuan pada taraf i ulangan ke-j
µ = pengaruh rata-rata umum
αi = pengaruh perlakuan pada taraf ke-i
ɛij = pengaruh acak (galat percobaan) pada konsentrasi taraf i ulangan ke-j
j
= 1,2, dan 3
Jika terdapat perbedaan nyata diantara perlakuan maka analisis akan dilanjutkan dengan
menggunakan Uji Beda Duncan.
11
Hasil dan Pembahasan
Rendemen By-product ikan patin
Persentase rendemen by-product ikan patin didapatkan dengan membandingkan
antara by-product (kepala, kulit, usus, hati dan gonad) dengan bobot ikan. Persentase hasil
perhitungan rendemen by-product disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Persentase rendemen by-product ikan patin (Pangasiushypophthalmus)
Bagian by-product ikan patin
Kepala
Kulit
Gonad
Usus
Hati
Persentase rendemen (%)
19,8±1,86a
14,23±2,38a
5,31±0,58b
3,57±0,35b
1,7±0,23b
keterangan: huruf superscript yang berbeda pada kolom yang sama
menunjukkan adanya perbedaan nyata (p