Peningkatan Kualitas Minyak Ikan Sardin (Sardinella sp.) dengan Adsorben Alami
PENINGKATAN KUALITAS MINYAK IKAN SARDIN
(Sardinella sp.) DENGAN ADSORBEN ALAMI
SITI RAUDOH
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Peningkatan Kualitas
Minyak Ikan Sardin (Sardinella sp.) dengan Adsorben Alami adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa
pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014
Siti Raudoh
NIM C34080088
ABSTRAK
SITI RAUDOH. Peningkatan Kualitas Minyak Ikan Sardin (Sardinella sp.) dengan
Adsorben Alami. Dibimbing oleh SUGENG HERI SUSENO dan PIPIH
SUPTIJAH.
Minyak ikan hasil samping pengalengan dapat dijadikan sebagai sumber
ω-3. Salah satu upaya untuk meningkatkan kualitas minyak ikan sardin adalah
dengan proses pemurnian menggunakan adsorben. Jenis adsorben alami yang
digunakan adalah kitosan, sisik ikan, dan cangkang telur. Tujuan penelitian ini
adalah untuk mengetahui kualitas minyak ikan sebelum dan setelah penambahan
adsorben alami. Analisis yang dilakukan adalah analisis gas chromatoghraphy
(GC), analisis kadar asam lemak bebas (FFA), bilangan asam (AV), dan bilangan
peroksida (PV). Berdasarkan hasil analisis profil minyak ikan sardin, diketahui
kandungan asam lemak terbanyak adalah ω-3, dengan EPA 13,31% dan DHA
11,99%. Setelah penambahan adsorben alami, kualitas minyak ikan sardin
meningkat. Hasil uji menunjukkan nilai FFA, AV, maupun PV mengalami
penurunan. Penambahan cangkang telur 3% yang dapat menurunkan FFA 35,82%
dan menurunkan AV 36,10%. Pada uji bilangan peroksida, perlakuan terbaik adalah
penambahan adsorben sisik ikan dan cangkang telur yang dapat menurunkan PV
sebesar (20,09-23,09)%. FFA dan AV minyak ikan masih memenuhi standar mutu
IFOS (International Fish Oil Standard), sedangkan PV melebihi standar.
Kata kunci: minyak ikan, adsorben alami, asam lemak, FFA, AV, PV
ABSTRACT
SITI RAUDOH. Improvement Quality Sardine (Sardinella Sp.) Fish Oil by Using
Natural Adsorbens. Supervised by SUGENG HERI SUSENO and PIPIH
SUPTIJAH.
Fish oil as by product of sardine canning process was a potential source of
ω-3 fatty acids. One method of improving the quality of sardine fish oil is by
purification using adsorbens. Type of the adsorben which used in this research was
natural adsorbens, such as chitosan, fish scales, and eggshells. The purpose of this
study was to determine the quality of fish oil before and after addition of natural
adsorben. Several fish oil analysis which used were gas chomatography (GC), free
fatty acids (FFA), acid value (AV), and peroxide value (PV). The result of GC
showed that ω-3 is the highest fatty acids content in fish oil, which is EPA 13,31%
and DHA 11,99%. Then, after addition of natural adsorbens, quality of sardine fish
oil was improved. The result showed FFA, AV, PV levels decreased. The best
natural adsoben to decrease FFA and AV levels is eggshells 3% which can reduce
FFA levels by 35,82% and AV by 36,10%. In the peroxide analysis, the best
treatment is the addition of fish scales and eggshells 7% which can reduce AV levels
by (21-23)%. FFA and AV levels of fish oil still on International Fish Oil standards
(IFOS), whereas the PV levels is exceed from standards.
Keywords: fish oil, natural adsorbens, fatty acid, FFA, AV, PV
© 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 apa pun tanpa izin IPB
PENINGKATAN KUALITAS MINYAK IKAN SARDIN
(Sardinella sp.) DENGAN ADSORBEN ALAMI
SITI RAUDOH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan pada
Departemen Teknologi Hasil Perairan
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Peningkatan Kualitas Minyak Ikan Sardin (Sardinella sp.) dengan
Adsorben Alami
Nama
: Siti Raudoh
NIM
: C34080088
Program Studi : Teknologi Hasil Perairan
Disetujui oleh
Dr Sugeng Heri Suseno, SPi MSi
Pembimbing I
Dr Dra Pipih Suptijah, MBA
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Joko Santoso, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
Judul Slaipsi: Peningkatan Kualitas Minyak Ikan Sardin (Sardinella sp.) dengan
Adsorben Alami
: Siti Raudoh
Nama
: C34080088
NIM
Program Studi : Teknologi Hasil Perairan
Disetujui oleh
Dr Sugeng Heri Suseno, SPi MSi
Pembimbing I
Tanggal Lulus: .
Dr Dra Pipih Suptijah, MBA
Pembimbing II
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2013 ini ialah
minyak ikan sardin, dengan judul “Peningkatan Kualitas Minyak Ikan Sardin
(Sardinella sp.) dengan Adsorben Alami”.
Terima kasih penulis ucapkan kepada semua pihak yang telah membantu
dalam penulisan skripsi ini, terutama kepada :
1. Dr Sugeng Heri Suseno, SPi MSi selaku dosen pembimbing I skripsi, atas segala
perhatian, bimbingan, dan pengarahan yang diberikan kepada penulis
2. Dr Dra Pipih Suptijah, MBA selaku dosen pembimbing II, atas segala arahan dan
bimbingan yang diberikan kepada penulis
3. Dr Ir Wini Trilaksani, MSc selaku dosen penguji atas segala saran dan kritik yang
diberikan kepada penulis untuk menyempurnakan skripsi
4. Dr Eng Uju, SPi MSi selaku perwakilan komisi akademik Departemen Teknologi
Hasil Perairan
5. Dr Joko Santoso, SPi MSi selaku Ketua Departemen Teknologi Hasil Perairan
6. Staf dosen dan administrasi Departemen Teknologi Hasil Perairan
7. Umi, Abi, Kakak, serta Adik-adik yang telah memberikan cinta, kasih sayang,
dukungan materi maupun moril serta doanya kepada penulis
8. Teman seperjuangan THP angkatan 45, 46, dan 47, atas segala bantuan dan
motivasinya
9. Keluarga besar Beastudi Etos Bogor atas motivasi dan semangat yang diberikan.
Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
memerlukannya.
Bogor, Februari 2014
Siti Raudoh
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ....................................................................................................x
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................x
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................x
PENDAHULUAN .................................................................................................. 1
Latar belakang ..................................................................................................... 1
Perumusan masalah ............................................................................................. 1
Tujuan penelitian ................................................................................................. 2
Manfaat penelitian ............................................................................................... 2
Ruang lingkup penelitian ..................................................................................... 2
METODE PENELITIAN ........................................................................................ 2
Bahan ................................................................................................................... 3
Alat ...................................................................................................................... 3
Prosedur penelitian .............................................................................................. 3
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................... 6
Profil asam lemak minyak kan sardin ................................................................. 6
Karakteristik minyak ikan sardin......................................................................... 8
Kadar asam lemak bebas (free fatty acid/FFA) ................................................... 9
Bilangan asam (acid value/AV) ........................................................................ 11
Bilangan peroksida (peroxide value/PV)........................................................... 12
KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................... 144
Kesimpulan ........................................................................................................ 14
Saran .................................................................................................................. 14
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 14
LAMPIRAN ...........................................................................................................17
RIWAYAT HIDUP ................................................................................................20
DAFTAR TABEL
1 Profil kandungan asam lemak minyak ikan ............................................ 7
2 Karakteristik minyak ikan sardin ............................................................ 9
DAFTAR GAMBAR
1 Diagram alir penggunaan adsorben alami untuk pemurnian minyak ikan
sardin ....................................................................................................... 4
2 Pengaruh perbedaan jenis dan konsentrasi adsorben terhadap kadar asam
lemak bebas minyak ikan ...................................................................... 10
3 Pengaruh perbedaan jenis dan konsentrasi adsorben terhadap bilangan
asam minyak ikan .................................................................................. 11
4 Pengaruh perbedaan jenis dan konsentrasi adsorben terhadap bilangan
peroksida minyak ikan .......................................................................... 13
DAFTAR LAMPIRAN
1 Analisis ragam dan uji lanjut duncan kadar asam lemak bebas ................ 17
2 Analisis ragam dan uji lanjut duncan bilangan asam................................ 18
3 Analisis ragam dan uji lanjut duncan bilangan peroksida ......................... 19
PENDAHULUAN
Latar belakang
Minyak ikan merupakan sumber asam lemak ω-3 berupa EPA
(eicosapentaenoic acid) dan DHA (docosahexaenoic acid) yang sangat bermanfaat
bagi kesehatan. Berbagai manfaat minyak ikan telah banyak dibuktikan,
diantaranya dapat membantu proses tumbuh kembang otak (kecerdasan),
membantu perkembangan indra penglihatan, meningkatkan sistem kekebalan tubuh
terutama bagi bayi dan balita, bermanfaat untuk menjaga kesehatan jantung, bahkan
untuk mecegah tumbuhnya beberapa jenis kanker (Pak 2005).
Di Indonesia ada beberapa spesies ikan yang mengandung asam lemak ω-3
dengan kadar tinggi, diantaranya ikan sardin (Sardinella sp.) atau biasa dikenal juga
dengan ikan lemuru. Penelitian Estiasih tahun 1996 dan 2003 menunjukkan bahwa
minyak hasil samping pengolahan ikan sardin dari daerah Muncar Banyuwangi
mengandung asam lemak ω-3 dalam kadar tinggi dan dapat digunakan sebagai
sumber asam lemak ω-3. Ikan sardin mempunyai potensi yang besar sebagai bahan
baku utama dalam pembuatan minyak ikan (Estiasih et al. 2005). Berdasarkan data
statistik Pusat Informasi Pelabuhan Perikanan (PIPP) di Pelabuhan Perikanan
Nusantara Pengambengan, Bali, produksi ikan sardin pada tahun 2013 sejumlah
2.592.214 kg (PIPP KKP 2014). Dari jumlah produksi tersebut, sebanyak 40%
digunakan untuk pengalengan, 50% untuk penepungan, dan 10% untuk lain-lain
(Estiasih 2010). Proses pengolahan tersebut menghasilkan minyak ikan dengan
jumlah yang besar. Namun, pemanfaatan minyak ikan hasil samping ini baru
terbatas sebagai pakan ternak. Sedangkan kebutuhan minyak ikan untuk pangan dan
kesehatan masyarakat masih bergantung pada impor.
Minyak ikan kasar mengandung sejumlah komponen non-trigliserida
(Bimbo 1998), seperti kadar asam lemak bebas dan komponen oksidasi yang dapat
menurunkan kualitas minyak ikan (Suseno et al. 2011). Semakin lama komponen
pengotor ini terdapat dalam minyak ikan, maka semakin besar kemungkinan
minyak ikan mengalami kerusakan. Oleh karena itu diperlukan upaya lebih lanjut
untuk mendapatkan minyak ikan yang bebas dari komponen yang tidak diinginkan
atau komponen pengotor (impurities). Salah satu cara yang efektif untuk
meningkatkan kualitas minyak ikan adalah dengan pemurnian minyak ikan.
Ada beberapa metode pemurnian yang dapat dilakukan, salah satunya adalah
dengan metode adsorpsi menggunakan adsorben. Penelitian terdahulu lebih banyak
menggunakan bahan adsorben sintesis yang harganya relatif mahal dan cenderung
berbahaya bagi kesehatan mata (Farag dan El-Anany 2006). Oleh karena itu,
penelitian ini mencoba menggunakan bahan alami sebagai adsorben sebagai bentuk
pemanfaatan limbah rumah tangga dengan harga murah, tidak berbahaya bagi
kesehatan, serta aman bagi lingkungan. Bahan alami yang digunakan diantaranya
kitosan, sisik ikan, dan cangkang telur.
Perumusan masalah
Produksi minyak ikan di Indonesia banyak berasal dari hasil samping
pengolahan, yaitu dari penepungan dan pengalengan, sehingga memiliki kualitas
yang rendah dan pemanfaatannya pun terbatas. Hal ini karena kandungan asam
2
lemak bebas yang tinggi, sehingga diperlukan proses pemurnian untuk
meningkatkan kualitas minyak ikan. Salah satu upaya untuk meningkatkan kualitas
minyak ikan adalah dengan proses pemurnian menggunakan adsorben. Penelitian
terdahulu yang telah dilakukan lebih banyak mengutamakan bahan adsorben
sintesis yang berbahaya bagi kesehatan mata dan harganya relatif mahal. Oleh
karena itu, penelitian mengenai penggunaan bahan alami sebagai adsorben perlu
dilakukan sebagai upaya untuk memanfaatkan limbah dengan harga yang murah
serta aman bagi lingkungan. Bahan alami yang diteliti adalah kitosan, cangkang
telur, dan sisik ikan.
Tujuan penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kualitas minyak ikan sebelum
dan setelah penambahan adsorben, dan mengetahui bahan alami terbaik yang
digunakan sebagai adsorben.
Manfaat penelitian
Manfaat penelitian ini adalah memurnikan minyak ikan hasil samping
sehingga kualitas minyak ikan meningkat. Selain itu, dapat memanfaatkan limbah
berupa sisik ikan dan cangkang telur menjadi bernilai ekonomis.
Ruang lingkup penelitian
Ruang lingkup yang mencakup penelitian ini adalah analisis kualitas minyak
sebelum dan sesudah penambahan adsorben menggunakan analisis oksidasi primer
minyak ikan, seperti analisis kadar asam lemak bebas, bilangan asam, dan bilangan
peroksida.
METODE PENELITIAN
Pendekatan studi yang dilakukan dalam penelitian ini adalah pemurnian
minyak ikan. Data yang didapat kemudian dianalisis dengan program SPSS 1.7.
Percobaan dirancang dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial
dengan 3 ulangan. Faktor yang diukur adalah bahan adsorben; kitosan, cangkang
telur, dan sisik ikan, serta konsentrasi masing-masing 3%, 5%, dan 7%. Analisis
data dilakukan dengan menggunakan analisis ragam (anova) dan uji lanjut dengan
Duncan.
Penelitian dilakukan pada bulan Desember 2012 hingga April 2013.
Preparasi sisik ikan dan cangkang telur dilakukan di laboratorium Diversifikasi dan
Pegolahan Hasil Perairan, sentrifugasi dilakukan di laboratorium Terpadu, Fakultas
Kedokteran Hewan, analisis kimia minyak ikan dilakukan di laboratorium Biokimia
Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu
Kelautan, dan analisis gas chromatography (GC) di laboratorium Terpadu, Institut
Pertanian Bogor.
3
Bahan
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah minyak ikan hasil
samping pengalengan yang berasal dari daerah indusri pengalengan ikan sardin di
Banyuwangi-Jawa Timur, dan adsorben berupa kitosan, cangkang telur, dan sisik
ikan. Bahan yang digunakan untuk analisis antara lain alkohol 96% netral,
kloroform, indikator PP (fenolftalein) 1%, kalium iodida (KI), kalium hidroksida
(KOH) 0,1 N, pati, natrium thiosulfat (Na2SO3), pelarut iso-oktan, dan bahan-bahan
analisis kromatografi gas (GC).
Alat
Alat yang digunakan untuk proses pemurnian minyak ikan diantaranya
adalah erlenmeyer, pipet tetes, timbangan digital, alumunium foil, magnetic stirrer,
magnetic stirring bar, stop watch, dan high speed refrigerated centrifuge merk
HITACHI HIMAC CR 21G. Alat yang digunakan dalam analisis adalah buret,
kompor listrik, kromatografi gas (GC) merk SHIMADZU GC2010.
Prosedur penelitian
Preparasi adsorben
Sisik ikan yang digunakan adalah sisik ikan nila (Oreochromis niloticus).
Sisik ikan yang telah dipisahkan dari daging dicuci bersih, kemudian dijemur
hingga kering. Setelah itu sisik di-blender hingga halus. Cangkang telur yang
digunakan adalah cangkang telur ayam. Cangkang telur yang telah dibersihkan,
dijemur hingga kering. Setelah itu cangkang dihaluskan dengan menggunakan
hammer meal. Kitosan didapat dari Perusahaan X dan sudah berbentuk serbuk.
Kitosan, cangkang telur, dan sisik ikan yang digunakan diseragamkan hingga
berbentuk serbuk untuk digunakan sebagai adsorben.
Preparasi minyak ikan dengan penambahan adsorben
Penambahan adsorben sisik ikan, cangkang telur, dan kitosan dilakukan
dengan metode yang dapat dilihat pada Gambar 1 berikut:
4
Minyak ikan
Penambahan adsorben (3, 5, 7)% (b/b)
Dihomogenisasi menggunakan magnetic stirrer
selama 20 menit
Sentrifugasi pada pada kecepatan 10.000 rpm
selama 10 menit dengan suhu 10 °C
Filtrat minyak ikan
Gambar 1. Diagram alir Penggunaan adsorben alami untuk pemurnian minyak ikan
sardin (Suseno 2011)
Analisis mutu minyak ikan
Analisis mutu minyak ikan hasil samping penepungan sardin meliputi
Analisis yang dilakukan meliputi Gas Chromatography (GC) (AOAC 2005),
analisis asam lemak bebas (AOAC 1995), bilangan asam (AOAC 1995), dan
bilangan peroksida (AOAC 1995).
Analisis profil asam lemak menggunakan gas chromatography
(AOAC 2005, No. Metode 969.33)
Sebanyak 20-40 mg contoh lemak atau minyak dalam tabung bertutup teflon
ditambah dengan 1 ml NaOH dalam metanol, kemudian dipanaskan dalam
penangas air selama 20 menit. Selanjutnya 2 ml BF3 20% dan 5 mg/ml standar
internal ditambahkan ke dalam campuran, lalu campuran dipanaskan lagi selama 20
menit. Campuran didinginkan, kemudian ditambah 2 ml NaCl jenuh dan 1 ml isooktan, lalu campuran dikocok dengan baik. Lapisan iso-oktan yang terbentuk
dipindahkan dengan bantuan pipet tetes ke dalam tabung berisi sekitar 0,1 gram
Na2SO4 anhidrat, lalu dibiarkan 15 menit. Fasa cair yang terbentuk dipisahkan,
sedangkan fasa minyak yang terbentuk diinjeksikan ke instrumen GC sebanyak 1
μL, setelah sebelumnya dilakukan penginjeksian 1 μL campuran standar FAME
(Supelco 37 component FAME mix). Waktu retensi dan puncak masing-masing
komponen diukur lalu dibandingkan dengan waktu retensi standar untuk
mendapatkan informasi mengenai jenis dan komponen-komponen dalam contoh.
Adapun cara perhitungan kandungan komponen dalam contoh adalah sebagai
berikut:
5
Kandungan komponen dalam contoh =
Keterangan :
Ax
As
Cstandar
Vcontoh
Ax/A x C a
G a
a xV
h/
h
x 100%
: Area sampel
: Area standar
: Konsentrasi standar
: Volume contoh
Bilangan asam dan kadar asam lemak bebas (AOAC 1995)
Prinsip bilangan asam dan asam lemak bebas adalah pelarutan contoh lemak
atau minyak dalam pelarut organik tertentu (etanol 96%) dilanjutkan dengan
penitaran dengan KOH. Contoh yang akan diuji, ditimbang sebanyak 10 gram di
dalam erlenmeyer 250 ml, lalu ke dalam contoh ditambahkan etanol 96% sebanyak
25 ml dan dipanaskan sampai mendidih. Larutan ditambahkan 2 tetes indikator PP,
kemudian dititrasi dengan larutan KOH 0,1 N hingga berwarna merah muda
(konstan selama 15 detik).
Bilangan asam (mg KOH/gram sampel) =
Kadar asam lemak bebas (%) =
����
����
,
Keterangan :
V
: Volume KOH untuk titrasi contoh (ml)
T
: Normalitas larutan KOH
M
: Bobot molekul asam dominan (asam oleat 282)
M
: Bobot contoh (gram)
56,1 : Bobot molekul KOH
Bilangan peroksida (AOAC 1995)
Analisis bilangan peroksida dilakukan dengan menimbang 5 gram contoh
dalam Erlenmeyer 250 ml kemudian ditambahkan 30 ml pelarut (60% asam asetat
dan 40% kloroform) dan dikocok sampai sampel larut. Selanjutnya ditambahkan
0,5 ml KI jenuh, ditambahkan 30 ml aquades, dan indikator pati 1%. Kemudian
titrasi dengan Natriumthiosulfat 0,01 N. Perhitungkan sebagai berikut :
Bilangan peroksida (meq/kg) =
����
� ℎ−
��
�
� ℎ
�
Analisis terhadap blanko dilakukan dengan cara yang sama. Sampel diganti
dengan akuades sebagai blanko.
Rancangan percobaan (Box 1978)
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap
faktorial, yakni menunjukkan pengaruh perlakuan jenis adsorben dan
konsentrasi, serta interaksi keterkaitan antara perlakuan jenis adsorben dan
konsentrasi. Setiap interaksi perlakuan yang digunakan dalam penelitian ini
6
adalah 2 kali ulangan. Model Rancangan Acak Lengkap Faktorial adalah
sebagai berikut:
Model Matematisnya :
Yijk = µ + Ai + Bj + ABij + єijk
i = 1, 2, 3,…………,a j = 1,2,3...........,b dan k =1.2.3,.......u
Disini :
Yijk
: Pengamatan faktor jenis adsorben taraf ke-i, faktor konsentrasi
taraf ke-j dan ulangan ke-k
µ
Ai
Bj
ABij
єijk
: Rataan umum
: Pengaruh faktor jenis adsorben pada taraf ke-i
: Pengaruh faktor konsentrasi pada taraf ke-j
: Interaksi antara faktor jenis adsorben dengan faktor konsentrasi
: Pengaruh galat pada Faktor bahan taraf ke-i, Faktor konsentrasi
taraf ke-j dan ulangan ke-k
Data dianalisis dengan menggunakan analisis ragam oneway ANOVA untuk
melihat pengaruh terhadap paramater yang diuji. Apabila hasil analisis ragam
memberikan pengaruh yang nyata (tolak Ho), maka dilakukan dengan uji lanjut
duncan, untuk melihat adanya perbedaan dari masing-masing perlakuan yang
diberikan.
Data hasil kadar asam lemak bebas, bilangan asam, dan bilangan peroksida
dianalisis menggunakan program Microsoft Excel 2007 dan SPSS versi 17.0.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Profil asam lemak minyak ikan sardin
Minyak ikan yang digunakan dalam penelitian ini merupakan minyak ikan
hasil samping industri pengalengan ikan sardin (Sardinella sp.) yang baru diambil
dari proses pengalengan tahapan pre-cooking. Minyak ikan diambil dari PT. X,
Banyuwangi-Jawa Timur pada bulan November 2012. Minyak ikan disimpan
dalam wadah (jerigent) yang tidak tembus cahaya dan tertutup rapat, dimasukkan
dalam boks sterofoam kemudian disimpan dalam suhu 0 oC.
Perbedaan antara minyak ikan dengan minyak lain adalah kandungan
berbagai macam asam lemak dalam minyak ikan. Minyak ikan merupakan sumber
polyunsaturated fatty acids (PUFA) yang sangat baik bagi kesehatan. Profil asam
lemak yang terkandung dalam minyak ikan dilakukan dengan menggunakan uji gas
chomatoghraphy (GC). Tabel 1 berikut menunjukkan profil kandungan asam lemak
minyak ikan sardin hasil samping pengalengan ikan.
7
Tabel 1 Profil kandungan asam lemak minyak ikan
Jenis Asam Lemak
Total Asam Lemak (%)
Asam Lemak Jenuh (SFA)
28,66
Laurat
0,06
Miristat
8.12
Pentadekanoat
0,41
Palmitat
15,69
Heptadekanoat
0,42
Stearat
3,46
Arasidat
0,31
Behenat
0,14
Heneikosanoat
0,03
Trikosanoat
0,02
Asam Lemak Tidak Jenuh Tunggal (MUFA)
18,24
Miristoleat
0,02
Palmitoleat
7,06
Elaidat
0,1
Oleat
9,56
Nervonat
0,24
Cis-11-Eikosenoat
1,07
Erucat
0,19
N3-Asam Lemak Tidak Jenuh Jamak (PUFA)
26,02
Linolenat
0,72
Cis-5, 8, 11, 14, 17-Eicosapentaenoat
13,31
Cis-4, 7, 10, 13, 16, 19-Dokosaheksaenoat
11,99
N6-Asam Lemak Tidak Jenuh Jamak (PUFA)
4,34
0,29
ƴ-Linolenat
0,16
Cis-11, 14-Eikosedienoat
0,24
Cis-8, 11, 14-Eikosetrienoat
0,05
Cis-13, 16-Dokosadienoat
0,99
Linoleat
2,61
Arakhidonat
N9-Asam Lemak Tidak Jenuh Jamak (PUFA)
Linolelaidat
Jumlah Asam Lemak Total
Tidak teridentifikasi
0,03
0,03
77,29
22,71
Kandungan asam lemak terbanyak yang diketahui dari hasil analisis profil
asam lemak minyak ikan sardin adalah asam lemak tidak jenuh, yaitu 48,73% dari
seluruh total asam lemak. Jenis asam lemak tidak jenuh dalam minyak ikan terdiri
dari asam lemak tidak jenuh dengan satu ikatan rangkap (MUFA, monounsaturated
fatty acids) sebesar 18,24%, asam lemak tidak jenuh dengan banyak ikatan rangkap
(PUFA, polyaunsaturated fatty acids) sebesar 30,39%, yang terdiri atas asam lemak
omega-3 (26,02%), asam lemak omega-6 (4,34%); dan asam lemak omega-9
(0,07%). Sementara jumlah asam lemak jenuh (SFA, saturated fatty acid)
teridentifikasi sebesar 28,85%. Profil asam lemak yang paling banyak adalah asam
palmitat (15,69%), EPA (13,31%), DHA (11,99%), asam oleat (9,56%), dan
miristat (8,21%).
8
Aursand et al. (2011) menyebutkan, kecuali asam linoleat dan linolenat,
manusia dan hewan dapat mensintesis hampir semua asam lemak yang dibutuhkan.
Oleh karena itu, dua asam lemak ini disebut asam lemak essensial, yaitu asam lemak
yang harus didapatkan dari asupan diet sehari-hari.
Omega-3 rantai panjang PUFA pada minyak ikan berasal dari lipid mikro
alga fotosintetik dan merupakan fitoplankton (Haraldsson dan Hjaltason 2001
dalam Gunstone 2006). Fitoplankton melewati rantai makanan melalui zooplankton
hingga sampai kepada ikan (Henderson 1999).
Minyak ikan merupakan jenis minyak yang banyak mengandung asam
lemak tidak jenuh. Jenis asam lemak yang mendominasi pada minyak ikan adalah
dari jenis asam lemak EPA (C20:5 ω-3) dan DHA (C22:6 ω-3). Jenis asam lemak
ini mudah teroksidasi bila terdapat banyak oksigen. Menurut Raharjo (2004), asam
lemak tidak jenuh dengan ikatan rangkap lebih dari satu (PUFA) lebih rentan
terhadap oksidasi yang dipicu radikal dibandingkan asam lemak tidak jenuh dengan
ikatan rangkap tunggal (MUFA), hal ini terutama disebabkan lebih rendahnya
energi aktivasi untuk awal pembentukan radikal bebas pada PUFA dibandingkan
asam lemak tidak jenuh ikatan rangkap tunggal.
Karakteristik minyak ikan sardin
Minyak ikan sardin (Sardinella sp.) yang belum ditambahkan adsorben
dianalisis karakeristiknya untuk mengetahui kualitas minyak ikan. Hal ini
dilakukan untuk mengetahui perbandingan antara karakteristik minyak ikan
sebelum dan sesudah pemurnian dengan adsoren alami. Beberapa karakteristik
yang dijadikan dasar dalam penentuan kualitas minyak ikan adalah kadar asam
lemak bebas (FFA, free fatty acid), bilangan asam (AV, acid value), dan bilangan
peroksida (PV, peroxide value).
Standar yang digunakan untuk mengukur kualitas minyak ikan adalah
standar IFOS (International Fish Oil Standard). IFOS merupakan standar uji dan
sertifikasi yang berfokus pada kandungan omega-3 minyak ikan, khususnya untuk
tujuan konsumsi (IFOS 2014). Berdasarkan uji yang telah dilakukan, dapat
diketahui kadar asam lemak bebas dan bilangan asam minyak ikan memenuhi
standar ketentuan mutu minyak ikan komersial menurut IFOS, sedangkan bilangan
peroksida melebihi standar. Artinya, minyak ikan hasil samping pengalengan sardin
memiliki jumlah kandungan asam lemak yang cukup baik, namun minyak ikan
telah mengalami sedikit kerusakan oksidasi primer. Hasil analisis mutu minyak ikan
hasil samping pengalengan sardin beserta standar ketentuan mutu IFOS disajikan
pada Tabel 2.
9
Tabel 2. Karakteristik Minyak Ikan Sardin
Adsorben
Stardar
IFOS
Kitosan
Cangkang
telur
Sisik
ikan
A*
(%)
FFA
(% oleic)
B*
(%)
Maks 1,5
0
3
5
7
0
3
5
7
0
3
5
7
1,20±0,04
0,83±0,07
0,79±0,13
0,97±0,21
1,20±0,04
0,77±0,04
1,08±0,15
1,14±0,08
1,20±0,04
1,12±0,00
1,10±0,07
1,14±0,07
AV
(mgKOH/g)
B*
(%)
Maks 3,0
30,82
34,83
19,17
35,82
10
5
6,67
8,33
5
2,05±0,07
1,42±0,13
1,35±0,25
1,64±0,39
2,05±0,07
1,31±0,06
1,83±0,26
1,94±0,13
2,05±0,07
1,90±0,00
1,86±0,12
1,94±0,13
PV
(meq/kg)
B*
(%)
Maks 5,00
30,73
34,15
20
36,10
10,73
5,37
7,32
9,27
5,37
15,98±0,02
15,66±0,57
15,33±1,15
16,65±1,13
15,98±0,02
15,30±1,15
16,64±1,14
12,64±1,15
15,98±0,02
15,32±1,17
15,30±1,15
12,19±1,68
2,02
4,04
+4,21
4,24
+4,16
20,88
4,11
4,24
23,72
A*) Konsentrasi
B*) Reduksi
***) Perlakuan masing-masing menggunakan tiga kali ulangan
Kadar asam lemak bebas (free fatty acid/FFA)
Kadar asam lemak merupakan indikator terbaik untuk mengetahui
banyaknya kadar asam lemak pada minyak ikan. Nilai asam lemak bebas yang
tinggi menunjukkan bahwa minyak ikan mempunyai kualitas yang buruk. Asam
lemak bebas dihasilkan dari proses hidrolisis yang dipacu oleh enzim lipase atau
pemanasan.
Kadar asam lemak bebas minyak ikan sardin yang diperoleh adalah
1,2%±0,04. Hasil ini masih sesuai standar IFOS (International Fish Oil Standard)
yang disyaratkan untuk minyak ikan yaitu 1,5%. Setelah penambahan adsorben
bahan alami, kadar asam lemak minyak ikan mengalami penurunan antara (535,82)%. Hasil analisis ragam (Lampiran 1) menggunakan selang kepercayaan 95%
menunjukkan interaksi perlakuan penambahan adsorben berupa kitosan, cangkang,
dan sisik ikan memberikan pengaruh yang berbeda nyata (p≤0,05) terhadap nilai
kadar asam lemak bebas. Perlakuan penambahan masing-masing bahan dan
konsentrasi adsorben juga memberikan pengaruh yang berbeda nyata (p≤0,05)
terhadap kadar asam lemak bebas. Hasil analisis kadar asam lemak minyak ikan
sardin dengan penambahan adsorben dapat dilihat pada Gambar 2 berikut:
10
C.a
1,2
B.b C.b
B.ab C.ab
A.b
% FFA
1
A.a
B.a
A.ab
0,8
0,6
0,4
0,2
0
3%
5%
Konsentrasi adsorben
7%
Gambar 3 Pengaruh perbedaan jenis dan konsentrasi adsorben terhadap kadar asam
lemak bebas minyak ikan; huruf-huruf yang berbeda (Aa, Ba, ..., p)
menunjukkan beda nyata, kontrol, kitosan, cangkang telur, sisik
ikan
Berdasarkan Gambar 2 diketahui perlakuan penambahan adsorben kitosan,
cangkang telur, dan sisik mempunyai nilai kadar asam lemak bebas yang lebih
rendah dibanding kontrol, sehingga dapat dikatakan perlakuan penambahan
adsorben dapat menurunkan kadar asam lemak bebas minyak ikan sardin antara
(5-35,82)%. Adsorben alami terbaik yang dapat digunakan untuk menurunkan
kadar asam lemak bebas minyak ikan adalah cangkang telur 3%. Penambahan
adsorben cangkang telur 3% dapat menurunkan kadar asam lemak bebas minyak
ikan hingga 35,82%, dengan nilai 0,07±0,04. Hasil ini lebih baik dibandingkan
penelitian Ahmadi dan Mushollaeni (2007) yang menunjukkan bahwa penambahan
zeolit teraktivasi pada minyak ikan sardin hanya dapat menurunkan jumlah asam
lemak bebas sebesar 4,92%.
Asam lemak adalah asam organik yang terdiri atas rantai karbon lurus yang
salah satu ujungnya memiliki gugus karboksil (-COOH) dan ujung lainnya
mengandung gugus metil (-CH3). Asam lemak biasanya terikat sebagai trigliserida.
Terjadinya proses hidrolisis bisa menyebabkan rantai asam lemak dapat terlepas
dari rantai gliserol menjadi asam lemak bebas. Asam lemak bebas merupakan asam
lemak yang tidak terikat sebagai trigliserida (Kusnandar 2011). Peningkatan
hidrolisis terhadap minyak akan meningkatkan jumlah asam lemak bebas yang
dihasilkan.
Peningkatan jumlah asam lemak bebas menurunkan mutu minyak dan
meningkatkan potensi terjadinya kerusakan minyak. Kerusakan minyak dapat
mempengaruhi aroma karena minyak berbau tengik. Apabila jenis asam lemak
bebas yang dihasilkan adalah dari jenis asam lemak tidak jenuh akan memperbesar
terjadinya oksidasi bila tersedia cukup oksigen. Reaksi antara asam lemak bebas
tidak jenuh dengan oksigen menghasilkan hidroperoksida sebagai produk antara.
Selanjutnya akan menghasilkan produk oksidasi sekunder yang berpengaruh
terhadap aroma (Ahmadi dan Mushollaeni 2007).
11
Cangkang telur tersusun oleh kalsium karbonat (94%), kalsium fosfat (1%),
material organik (4%), dan magnesium karbonat (1%). Keberadaan kalsium
karbonat (CaCO3) pada cangkang telur berpotensi digunakan sebagai penyerap ion
dengan proses pertukaran ion kalsium (Charlena et al. 2012). Rantai asam lemak
bebas dapat terikat dengan cangkang telur melalui ikatan ionik antara ion kalsium
dan rantai asam lemak bebas. Reaksi adsorpsi seperti ini biasa disebut kemisorpsi,
yaitu reaksi antara zat padat dan zat terlarut yang teradsorpsi melalui pembentukan
ikatan kimia. Hann (2008) menyebutkan, pada reaksi adsorpsi kimia (kemisorpsi)
biasanya terjadi interaksi ikatan yang lebih kuat dibanding adsorpsi secara fisika.
Bilangan asam (acid value/AV)
Bilangan asam merupakan indikator awal terjadinya kerusakan minyak atau
lemak karena proses hidrolisis. Biasanya digunakan untuk mengukur jumlah asam
lemak bebas yang terkandung dalam minyak atau lemak. Bilangan asam dapat
diketahui dari jumlah milligram KOH/NaOH yang dibutuhkan untuk menetralkan
asam-asam lemak bebas dari satu gram minyak atau lemak.
Hasil uji bilangan asam minyak ikan sardin 2,05±0,04. Setelah penambahan
adsorben bahan alami mengalami penurunan. Hasil analisis ragam (Lampiran 2)
menggunakan selang kepercayaan 95% menunjukkan bahwa interaksi perlakuan
penambahan jenis adsorben dan konsentrasi yang berbeda memberikan pengaruh
yang berbeda nyata (p≤0,05) terhadap nilai bilangan asam. Perlakuan penambahan
jenis bahan adsorben dan konsentrasi adsorben yang berbeda juga memberikan
pengaruh yang berbeda nyata (p≤0,05) terhadap bilangan asam yang dihasilkan.
Hasil analisis asam minyak ikan sardin dengan penambahan adsorben dapat dilihat
pada Gambar 3.
2,5
C.a
Bilangan asam
2
C.b
A.b
A.a
1,5
B.b
B.ab C.ab
B.a
A.ab
1
0,5
0
3%
5%
Konsentrasi adsorben
7%
Gambar 3 Pengaruh perbedaan jenis dan konsentrasi adsorben terhadap bilangan
asam minyak ikan; huruf-huruf yang berbeda (Aa, Ba, ..., p) menunjukkan
beda nyata, kontrol, kitosan, cangkang telur, sisik ikan
Berdasarkan Gambar 3 dapat dilihat bahwa cangkang telur 3% merupakan
adsorben terbaik untuk menurunkan nilai bilangan asam yang terdapat dalam
minyak ikan. Cangkang telur 3% dapat menurunkan nilai bilangan asam hingga
12
36,10%, dengan nilai 1,31±0,06. Nilai bilangan asam dan kandungan asam lemak
bebas pada minyak ikan terbilang rendah, baik setelah penambahan adsorben
maupun sebelum penambahan adsorben. Hal ini diduga karena minyak ikan yang
diperoleh dari perusahaan telah mengalami proses pemurnian sebelumnya. Proses
pemurnian minyak ikan yang dilakukan di perusahaan biasanya meliputi proses
degumming, refining, netralisasi dan bleaching.
Bilangan asam yang tinggi disebabkan oleh tingginya kadar air dari minyak
tersebut. Adanya air dalam minyak membuat minyak mudah terhidrolisis menjadi
gliserol dan asam lemak. Hidrolisis minyak dapat disebabkan adanya sejumlah air
dalam minyak, sehingga mempengaruhi bilangan asam minyak. Semakin tinggi
kadar air dalam minyak, semakin tinggi pula bilangan asamnya. Proses hidrolisis
dapat dipengaruhi oleh lamanya waktu penyimpanan minyak. Semakin lama
minyak disimpan, kemungkinan minyak terhidrolisis akan semakin besar
(Sangi 2011).
Dapat dilihat pada Gambar 3, penambahan kitosan 3%, 5%, dan 7%
mempunyai aktivitas yang cukup baik dan stabil dalam menurunkan nilai bilangan
asam minyak ikan. Muzarelli (1973) dalam Hu et al. (2004) menyebutkan kitosan
telah diketahui sebagai adsorben yang sangat baik untuk mengadsorpsi logam berat
dan sebagai pengkelat polimer yang baik.
Dalam kondisi asam berair, gugus amino (-NH2) kitosan akan menangkap H+
dari lingkungannya, sehingga gugus aminonya terprotonasi menjadi –NH3+. Gugus
–NH3+ inilah yang menyebabkan kitosan bertindak sebagai garam, sehingga dapat
larut dalam air dan dapat dimanfaatkan untuk adsorpsi (penyerapan) zat anionik
(bermuatan negatif) (Sugita et al 2009). Selain itu, adanya grup amina yang banyak
pada rantai kitosan meningkatkan kapasitas adsorpsi pada kitosan dibandingkan
dengan kitin, yang hanya mempunyai sedikit grup amina (Lu et al. 2001 dalam
Ngah et al. 2005).
Bilangan peroksida (peroxide value/PV)
Analisis bilangan peroksida dilakukan untuk melihat seberapa besar
kerusakan lemak oleh proses oksidasi yang terjadi. Bilangan peroksida ditentukan
berdasarkan jumlah iodin yang dibebaskan setelah lemak atau minyak ditambahkan
kalium iodide (KI). Iodin yang terbentuk ditentukan dengan titrasi menggunakan
natrium thiosulfat (Na2SO3). Bilangan peroksida yang semakin tinggi menunjukan
tingkat oksidasi yang semakin tinggi dan kerusakan pada minyak ikan.
Bilangan peroksida minyak ikan sardin yang diperoleh adalah 15,31±1,16
meq/kg. Angka ini melebihi standar yang ditetapkan IFOS, yaitu maksimal 5
meq/kg. Artinya minyak ikan telah mengalami aktivitas oksidasi yang tinggi.
Setelah penambahan adsorben bahan alami mengalami penurunan. Hasil analisis
ragam (Lampiran 3) menggunakan selang kepercayaan 95% menunjukkan bahwa
interaksi perlakuan penambahan jenis adsorben dengan konsentrasi yang berbeda
memberikan pengaruh yang berbeda nyata (p≤0,05) terhadap bilangan peroksida.
Masing-masing perlakuan penambahan jenis dan konsentrasi adsorben yang
berbeda juga memberikan pengaruh yang berbeda nyata (p≤0,05) terhadap bilangan
peroksida yang dihasilkan. Hasil analisis bilangan peroksida minyak ikan sardin
dengan penambahan adsorben dapat dilihat pada Gambar 4.
13
20
18
Bilangan peroksida
16
A.a
A.ab
B.ab B.ab
B.b
A.b
B.b
B.a
14
B.a
12
10
8
6
4
2
0
3%
5%
Konsentrasi
7%
Gambar 3 Pengaruh perbedaan jenis dan konsentrasi adsorben terhadap bilangan
peroksida minyak ikan; huruf-huruf yang berbeda (Aa, Ba, ..., p)
menunjukkan beda nyata, kontrol, kitosan, cangkang telur, sisik
ikan
Berdasarkan Gambar 4 diketahui bahwa semua perlakuan dapat
menurunkan bilangan peroksida kecuali penambahan cangkang telur 5% dan
kitosan 7%. Terjadi penurunan bilangan peroksida yang signifikan pada
penambahan konsentrasi adsorben 7% pada cangkang telur dan sisik ikan. Dari
bilangan peroksida kontrol, penurunan yang dihasilkan oleh cangkang telur dan
sisik ikan 7% ini adalah (20,88-23,72)%.
Sisik ikan mengandung kitin (Khanafari et al. 2007) dan kolagen tipe I
(Ikoma et al. 2003). Penelitian terdahulu menyebutkan kitin mempunyai sifat yang
cukup baik untuk mengadsorpsi logam berat, diantaranya besi
(Karthikeyan et al. 2005), cadmium (Xiong 2010), limbah radioaktif cair (Moattar
dan Hayeripour 2004), dll. Karakteristik kitin sebagai adsorben disebutkan dalam
Moattar dan Hayeripour (2004) diantaranya struktur serat yang baik (20-50 mesh
atau 297-840 mikron), permukaan spesifik yang luas, kemampuan pertukaran
kation, dan biaya produksi yang rendah.
Asam amino penyusun kolagen yang paling melimpah dalam sisik ikan nila
(Oreochromis niloticus) adalah glisin, yaitu 33,6% (Ikoma et al. 2003). Kolagen
dalam sisik mengandung protein yang bersifat zwitterion. Pada protein, gugus
karboksilnya cenderung membentuk ion negatif, sedang gugus aminanya
membentuk ion positif. Hal inilah yang memungkinkan sisik ikan dapat menarik
radikal bebas dan senyawa hidroperoksida yang dihasilkan dari proses oksidasi.
Lemak yang mengandung PUFA yang tinggi sangat mudah mengalami
oksidasi dan terjadi pembentukan komponen yang tidak diinginkan selama
penyimpanan. Oksidasi pada asam lemak tidak jenuh sebetulnya merupakan proses
oksidasi pada struktur asam lemak tidak jenuh. Hal ini dapat terjadi melalui
fotooksidasi, autooksidasi, dan oksidasi dengan katalis enzim. Autooksidasi
merupakan proses yang paling sering terjadi. Autooksidasi dapat terjadi hanya
14
dengan melibatkan asam lemak tidak jenuh dan oksigen tanpa cahaya dan katalis
(Sun et al. 2011).
Berdasarkan Tabel 2, dapat dilihat bahwa aktivitas kitosan untuk menurunkan
bilangan peroksida tidak sebaik dalam menurunkan kadar asam lemak bebas dan
bilangan asam. Hal ini berhubungan dengan sifat aktivitas kitosan dalam proses
adsorpsi, yaitu porositas adsorben. Kitosan memiliki berbagai ukuran pori yang
memungkinkan terjadinya efek saringan molekul parsial, jika kedua komponen
larutan memiliki ukuran berbeda. Faktor ini meningkatkan adsorpsivitas adsorben
pada komponen larutan yang ukurannya lebih kecil, sedangkan adsorpsivitas
molekul yang lebih besar diabaikan (Sugita et al. 2009). Oleh karena itu, permukaan
kitosan lebih mudah menangkap asam lemak bebas yang polimernya lebih kecil
dibanding senyawa hidroperoksida dan senyawa lain hasil reaksi oksidasi.
Penambahan cangkang telur 5% dan kitosan 7% justru terjadi peningkatan
bilangan peroksida. Hal ini diduga karena adanya peningkatan kelarutan oksigen
selama proses agitasi sehingga terjadi oksidasi minyak dan menyebabkan terjadi
peningkatan bilangan peroksida.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Adsorben alami yang digunakan, yaitu kitosan, cangkang telur, dan sisik ikan
dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas minyak ikan. Perlakuan penambahan
adsorben terbaik untuk menurunkan kadar asam lemak bebas dan bilangan asam
adalah penambahan cangkang telur 3% yang dapat menurunkan kadar asam lemak
bebas sebesar 35,82% dan 36,10%. Pada uji bilangan peroksida, perlakuan terbaik
adalah penambahan adsorben sisik ikan dan cangkang telur 7% yang dapat
menurunkan bilangan peroksida sebesar (20,88-23,72)%. Kadar asam lemak bebas
dan bilangan asam masih memenuhi standar yang ditetapkan IFOS, sementara
bilangan peroksida melebihi standar.
Saran
Saran yang dapat diberikan dari penelitian ini adalah perlu dilakukan uji
lanjutan, yaitu analisis gas cromatography minyak ikan setelah penambahan
adsorben dan analisis oksidasi sekunder minyak ikan dan. Selain itu perlu juga
dilakukan uji efektifitas dari kombinasi adsorben alami untuk meningkatkan
performa adsorben dalam aktivitas adsorpsi komponen pengotor minyak ikan.
DAFTAR PUSTAKA
[AOAC] Association of Official Analytical Chemistry. 1995. Officials Methods of
Analysis of AOAC Internasional. Virginia (US): The Association of Analytical
Chemist, inc.
15
[AOAC] Association of Official Analytical Chemistry. 2005. Official Method of
Analysis of the Association of Official Analytical of Chemist. Virginia (US): The
Association of Analytical Chemist, inc.
Aursand M, Mozuraityte R, Hamre K, Knutsen H, Maage A, Arukwe A. 2011.
Description of the processes in the value chain and risk assessment of
decomposition substances and oxidation products in fish oils.
Vitenskapskomiteen for mattrygghet (VKM) (NO): Norwegian Scientific
Committee for Food Safety.
Ahmadi K, Mushollaeni W. 2007. Aktivasi Kimiawi Zeolit Alam untuk Pemurnian
Minyak Ikan dari Hasil Samping Penepungan Ikan Sardin (Sardinella
Longiceps). Jurnal Teknologi Pertanian 8 (2): 71 – 79.
Bimbo AP. 1998. Giudlines for Characterising Food Grade Oil. Inform 9 (5): 473483.
Box GEP, Hunter WG, Hunter JS. 1978. Statistics for Experiments. New York
(US): Jhon Wiley & Son.
Charlena, Purwaningsih H, Hafid R. 2012. Fosfatisasi Kalsium Karbonat Cangkang
Telur Ayam dan Kajiannya pada Proses Adsorpsi Logam Timbal. Prosiding
Seminar Nasional Sains 5: 645-660.
Estiasih, T. 2010. Optimasi Kristalisasi Urea pada Pembuatan Konsentrat Asam
Lemak ω-3 dari Minyak Hasil Samping Penepungan Ikan Lemuru (Sardinella
longiceps). Jurnal Teknologi Pertanian 11 (1): 37-46.
Estiasih T, Nisa F C, Ahmadi Kgs, dan Umiatun. 2005. Optimasi Pemadatan Cepat
pada Pengayaan Minyak Ikan Hasil Samping Pengalengan Lemuru dengan
Asam Lemak ω-3 Menggunakan Metode Permukaan Respon. Jurnal Teknologi
dan Industri Pagan XVI (3).
Farag RS, dan El-Anany AM. 2006. Improving the quality of fried oils by using
different filter aids. Journal of Science of Food and Agriculture 86: 2228-2240.
Gunstone FD. 2006. Modifying Lipids For Use In Food. Cambridge (GB):
Woodhead Publishing Limited.
Hann JC. 2008. The Adsorption of Fatty Acids Using Metal Silica Complexes from
Rice Husk Ash. [Disertasi] Penang (MY): Universiti Sains Malaysia.
Henderson RJ. 1999. The Production of n-3 Polyunsaturated Fatty Acids in Marine
Organisms. Lipid Technoll 11: 5-10.
Hu KJ, Hu JL, Ho KP, Yeung KW. 2004. Screening of Fungi for Chitosan
Producers, and Copper Adsorption Capacity of Fungal Chitosan and
Chitosanaceous Materials. Carbohydrate Polymers 58: 45–52.
IFOS. 2014. About IFOS. [internet]. [diacu 18 Februari 2014] Penghubung berkala
[www.ifosprogram.com/about-ifos.aspx]
Ikoma T, Kobayashi H, Takana J, Walsh D, dan Mann S. 2003. Physical Properties
of Type I Collagen Extracted from Fish Scales of Pagrus major and
Oreochromis niloticas. International Journal of Biological Macromolecules 32
(3-5): 199-204.
Karthikeyan G, Muthulakshmi A N, dan Anbalagan K. 2005. Adsorption Studies
of Iron (III) on Chitin. Journal Chemistry Science 117 (6): 663-672.
Khanafari A, Marandi R, Sanatei Sh. 2008. Recovery of Chitin and Chitosan from
Shrimp Waste by Chemical and Microbial Methods. Journal Environment
Health Science Eng. 5 (1): 19-24.
Kusnandar F. 2011. Kimia Pangan: Komponen Makro. Jakarta (ID): Dian Rakyat.
16
Moattar F dan Hayeripour S. 2004. Application of Chitin and Zeolite Adsorbents
for Treatment of Low Level Radioactive Liquid Wastes. International Journal
of Environmental Science & Technology 1 (1): 45- 50.
Ngah WSW, Ghani S A, Kamari A. 2005. Adsorption Behaviour of Fe (II) And Fe
(III) Ions in Aqueous Solution on Chitosan and Cross-Linked Chitosan Beads.
Bioresource Technology (96): 443–450.
Pak CS. 2005. Stability and Quality of Fish Oil During Typical Domestic
Application. Reykjavik (IS): The United Nations University.
[PPIP KKP] Pusat Informasi Pelabuhan Perikanan Kementerian Kelautan dan
Perikanan. 2014. Produksi Ikan di PPN Pengambengan Berdasarkan Jenis Kapal.
[internet].
[diacu
3
Februari
2014]
Penghubung
berkala
[www.ppip.kkp.go.id/plb_produksi.html?idplb=140303&id_submenu=9&tabel
_produksi=jenis_kapal&tahun=2013&bulan=09]
Raharjo, S. 2004. Kerusakan Oksidatif pada Makanan. Yogyakarta (ID): Pusat
Studi Pangan dan Gizi.
Sangi MS. 2011. Pemanfaatan Ekstrak Batang Buah Nenas untuk Kualitas Minyak
Kelapa. Jurnal Ilmiah Sains 11(2): 211-218.
Sugita P, Wukisari T, Sjahriza A, Wahyono D. 2009. Kitosan: Sumber Biomaterial
Masa Depan. Bogor (ID): IPB Pr.
Sun YE, Wang WD, Chen HW, dan Li C. 2011. Autooxidation of Unsaturated
Lipids in Food Emulsion. Food Science and Nutrition 51: 453-466.
Suseno SH. 2011 Production Of High Quality Fish Oil: Screening for Potential
Sources and Value Addition Through Physical Treatments. [Disertasi] Penang
(MY): Universiti Sains Malaysia.
Suseno SH, Tajul AY, Wan Nadiah WA. 2011. Improving the Quality of Lemuru
(Sardinella lemuru) Oil Using Magnesol XL Filter Aid. International Food
Research Journal 18: 255-264.
Xiong C. 2010. Adsorption of Cadmium (II) by Chitin. Journal Chemistry Social
Pak. 32 (4): 429-435.
17
LAMPIRAN
Lampiran 1. Analisis ragam dan uji lanjut duncan kadar asam lemak bebas
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable:FFA
Type III
Sum of Squares
Source
df
,594a
Mean Square
Corrected Model
Intercept
perlakuan
konsentrasi
perlakuan * konsentrasi
Error
26,621
,299
,143
,152
8
1
2
2
4
,074
26,621
,150
,071
,038
,217
18
,012
Total
27,432
27
,811
26
Corrected Total
a.
R Squared = ,732 (Adjusted R Squared = ,613)
FFA
Duncan
Subset
Perlakuan
N
1
9
2
9
3
9
Sig,
1
2
3
,8633
,9944
1,1211
1,000
1,000
1,000
Means for groups in homogeneous subsets are displayed,
Based on observed means, The error term is Mean
Square(Error) = ,012,
FFA
Duncan
konsent
rasi
Subset
N
1
2
1
9
,9067
2
3
9
,9878
Sig,
9
,9878
1,0844
,135
,078
Means for groups in homogeneous subsets
are displayed, Based on observed means,
The error term is Mean Square(Error) = ,012,
F
Sig.
6,143
2,204E3
12,380
5,903
3,145
,001
,000
,000
,011
,040
18
Lampiran 2. Analisis ragam dan uji lanjut duncan bilangan asam
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable:Bilangan Asam
Type III
Source
Sum of Squares
df
Mean Square
F
Sig,
Corrected Model
1,699a
8
,212
5,995
,001
Intercept
76,980
1
76,980
2,173E3
,000
perlakuan
,849
2
,425
11,991
,000
konsentrasi
,409
2
,204
5,774
,012
perlakuan * konsentrasi
,440
4
,110
3,107
,041
Error
,638
18
,035
Total
79,316
27
2,336
26
Corrected Total
a, R Squared = ,727 (Adjusted R Squared = ,606)
Bilangan Asam
Duncan
Subset
perlaku
an
N
1
1
9
2
9
3
9
Sig,
2
3
1,4700
1,6911
1,9044
1,000
1,000
1,000
Means for groups in homogeneous subsets are displayed,
Based on observed means,
The error term is Mean Square(Error) = ,035,
Bilangan Asam
Duncan
konsent
rasi
Subset
N
1
2
1
9
1,5422
2
3
9
1,6800
Sig,
9
1,6800
1,8433
,138
,082
Means for groups in homogeneous subsets
are displayed, Based on observed means,
The error term is Mean Square(Error) = ,035,
19
Lampiran 3. Analisis ragam dan uji lanjut duncan bilangan peroksida
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: Peroksida
Source
Type III Sum of
df
Mean Square
F
Sig.
Squares
78,971a
8
9,871
6,427
,001
6260,901
1
6260,901
4076,215
,000
Absorban
25,095
2
12,547
8,169
,003
Konsentrasi
13,681
2
6,841
4,454
,027
Absorban * Konsentrasi
40,194
4
10,049
6,542
,002
Error
27,647
18
1,536
Total
6367,519
27
106,618
26
Corrected Model
Intercept
Corrected Total
a. R Squared = ,741 (Adjusted R Squared = ,625)
Peroksida
Duncan
Absorban
N
Subset
1
2
Sisik ik
9
14,2722
Cangkang
9
14,8633
Khitosan
9
16,5478
Sig.
,325
1,000
Means for groups in homogeneous subsets are
displayed.
Based on observed means.
The error term is Mean Square(Error) = 1,536.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 9,000.
b. Alpha = ,05.
Peroksida
Duncan
Konsentrasi
N
Subset
1
7
3
5
Sig.
9
9
9
2
14,2733
15,4278
15,4278
15,9822
,064
Means for groups in homogeneous subsets are
displayed.
Based on observed means.
The error term is Mean Square(Error) = 1,536.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 9,000.
b. Alpha = ,05.
,355
20
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada 11 Januari 1991. Penulis merupakan anak
kedua dari tiga belas bersaudara pasangan H. Muslih dan Titin. Penulis memulai
jenjang pendidikan formal di SDN Cihideung Ilir 04 (1996-2002), SMPN I
Ciampea (2002-2005), SMAN
(Sardinella sp.) DENGAN ADSORBEN ALAMI
SITI RAUDOH
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Peningkatan Kualitas
Minyak Ikan Sardin (Sardinella sp.) dengan Adsorben Alami adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa
pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014
Siti Raudoh
NIM C34080088
ABSTRAK
SITI RAUDOH. Peningkatan Kualitas Minyak Ikan Sardin (Sardinella sp.) dengan
Adsorben Alami. Dibimbing oleh SUGENG HERI SUSENO dan PIPIH
SUPTIJAH.
Minyak ikan hasil samping pengalengan dapat dijadikan sebagai sumber
ω-3. Salah satu upaya untuk meningkatkan kualitas minyak ikan sardin adalah
dengan proses pemurnian menggunakan adsorben. Jenis adsorben alami yang
digunakan adalah kitosan, sisik ikan, dan cangkang telur. Tujuan penelitian ini
adalah untuk mengetahui kualitas minyak ikan sebelum dan setelah penambahan
adsorben alami. Analisis yang dilakukan adalah analisis gas chromatoghraphy
(GC), analisis kadar asam lemak bebas (FFA), bilangan asam (AV), dan bilangan
peroksida (PV). Berdasarkan hasil analisis profil minyak ikan sardin, diketahui
kandungan asam lemak terbanyak adalah ω-3, dengan EPA 13,31% dan DHA
11,99%. Setelah penambahan adsorben alami, kualitas minyak ikan sardin
meningkat. Hasil uji menunjukkan nilai FFA, AV, maupun PV mengalami
penurunan. Penambahan cangkang telur 3% yang dapat menurunkan FFA 35,82%
dan menurunkan AV 36,10%. Pada uji bilangan peroksida, perlakuan terbaik adalah
penambahan adsorben sisik ikan dan cangkang telur yang dapat menurunkan PV
sebesar (20,09-23,09)%. FFA dan AV minyak ikan masih memenuhi standar mutu
IFOS (International Fish Oil Standard), sedangkan PV melebihi standar.
Kata kunci: minyak ikan, adsorben alami, asam lemak, FFA, AV, PV
ABSTRACT
SITI RAUDOH. Improvement Quality Sardine (Sardinella Sp.) Fish Oil by Using
Natural Adsorbens. Supervised by SUGENG HERI SUSENO and PIPIH
SUPTIJAH.
Fish oil as by product of sardine canning process was a potential source of
ω-3 fatty acids. One method of improving the quality of sardine fish oil is by
purification using adsorbens. Type of the adsorben which used in this research was
natural adsorbens, such as chitosan, fish scales, and eggshells. The purpose of this
study was to determine the quality of fish oil before and after addition of natural
adsorben. Several fish oil analysis which used were gas chomatography (GC), free
fatty acids (FFA), acid value (AV), and peroxide value (PV). The result of GC
showed that ω-3 is the highest fatty acids content in fish oil, which is EPA 13,31%
and DHA 11,99%. Then, after addition of natural adsorbens, quality of sardine fish
oil was improved. The result showed FFA, AV, PV levels decreased. The best
natural adsoben to decrease FFA and AV levels is eggshells 3% which can reduce
FFA levels by 35,82% and AV by 36,10%. In the peroxide analysis, the best
treatment is the addition of fish scales and eggshells 7% which can reduce AV levels
by (21-23)%. FFA and AV levels of fish oil still on International Fish Oil standards
(IFOS), whereas the PV levels is exceed from standards.
Keywords: fish oil, natural adsorbens, fatty acid, FFA, AV, PV
© 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 apa pun tanpa izin IPB
PENINGKATAN KUALITAS MINYAK IKAN SARDIN
(Sardinella sp.) DENGAN ADSORBEN ALAMI
SITI RAUDOH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan pada
Departemen Teknologi Hasil Perairan
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Peningkatan Kualitas Minyak Ikan Sardin (Sardinella sp.) dengan
Adsorben Alami
Nama
: Siti Raudoh
NIM
: C34080088
Program Studi : Teknologi Hasil Perairan
Disetujui oleh
Dr Sugeng Heri Suseno, SPi MSi
Pembimbing I
Dr Dra Pipih Suptijah, MBA
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Joko Santoso, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
Judul Slaipsi: Peningkatan Kualitas Minyak Ikan Sardin (Sardinella sp.) dengan
Adsorben Alami
: Siti Raudoh
Nama
: C34080088
NIM
Program Studi : Teknologi Hasil Perairan
Disetujui oleh
Dr Sugeng Heri Suseno, SPi MSi
Pembimbing I
Tanggal Lulus: .
Dr Dra Pipih Suptijah, MBA
Pembimbing II
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2013 ini ialah
minyak ikan sardin, dengan judul “Peningkatan Kualitas Minyak Ikan Sardin
(Sardinella sp.) dengan Adsorben Alami”.
Terima kasih penulis ucapkan kepada semua pihak yang telah membantu
dalam penulisan skripsi ini, terutama kepada :
1. Dr Sugeng Heri Suseno, SPi MSi selaku dosen pembimbing I skripsi, atas segala
perhatian, bimbingan, dan pengarahan yang diberikan kepada penulis
2. Dr Dra Pipih Suptijah, MBA selaku dosen pembimbing II, atas segala arahan dan
bimbingan yang diberikan kepada penulis
3. Dr Ir Wini Trilaksani, MSc selaku dosen penguji atas segala saran dan kritik yang
diberikan kepada penulis untuk menyempurnakan skripsi
4. Dr Eng Uju, SPi MSi selaku perwakilan komisi akademik Departemen Teknologi
Hasil Perairan
5. Dr Joko Santoso, SPi MSi selaku Ketua Departemen Teknologi Hasil Perairan
6. Staf dosen dan administrasi Departemen Teknologi Hasil Perairan
7. Umi, Abi, Kakak, serta Adik-adik yang telah memberikan cinta, kasih sayang,
dukungan materi maupun moril serta doanya kepada penulis
8. Teman seperjuangan THP angkatan 45, 46, dan 47, atas segala bantuan dan
motivasinya
9. Keluarga besar Beastudi Etos Bogor atas motivasi dan semangat yang diberikan.
Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
memerlukannya.
Bogor, Februari 2014
Siti Raudoh
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ....................................................................................................x
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................x
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................x
PENDAHULUAN .................................................................................................. 1
Latar belakang ..................................................................................................... 1
Perumusan masalah ............................................................................................. 1
Tujuan penelitian ................................................................................................. 2
Manfaat penelitian ............................................................................................... 2
Ruang lingkup penelitian ..................................................................................... 2
METODE PENELITIAN ........................................................................................ 2
Bahan ................................................................................................................... 3
Alat ...................................................................................................................... 3
Prosedur penelitian .............................................................................................. 3
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................... 6
Profil asam lemak minyak kan sardin ................................................................. 6
Karakteristik minyak ikan sardin......................................................................... 8
Kadar asam lemak bebas (free fatty acid/FFA) ................................................... 9
Bilangan asam (acid value/AV) ........................................................................ 11
Bilangan peroksida (peroxide value/PV)........................................................... 12
KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................... 144
Kesimpulan ........................................................................................................ 14
Saran .................................................................................................................. 14
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 14
LAMPIRAN ...........................................................................................................17
RIWAYAT HIDUP ................................................................................................20
DAFTAR TABEL
1 Profil kandungan asam lemak minyak ikan ............................................ 7
2 Karakteristik minyak ikan sardin ............................................................ 9
DAFTAR GAMBAR
1 Diagram alir penggunaan adsorben alami untuk pemurnian minyak ikan
sardin ....................................................................................................... 4
2 Pengaruh perbedaan jenis dan konsentrasi adsorben terhadap kadar asam
lemak bebas minyak ikan ...................................................................... 10
3 Pengaruh perbedaan jenis dan konsentrasi adsorben terhadap bilangan
asam minyak ikan .................................................................................. 11
4 Pengaruh perbedaan jenis dan konsentrasi adsorben terhadap bilangan
peroksida minyak ikan .......................................................................... 13
DAFTAR LAMPIRAN
1 Analisis ragam dan uji lanjut duncan kadar asam lemak bebas ................ 17
2 Analisis ragam dan uji lanjut duncan bilangan asam................................ 18
3 Analisis ragam dan uji lanjut duncan bilangan peroksida ......................... 19
PENDAHULUAN
Latar belakang
Minyak ikan merupakan sumber asam lemak ω-3 berupa EPA
(eicosapentaenoic acid) dan DHA (docosahexaenoic acid) yang sangat bermanfaat
bagi kesehatan. Berbagai manfaat minyak ikan telah banyak dibuktikan,
diantaranya dapat membantu proses tumbuh kembang otak (kecerdasan),
membantu perkembangan indra penglihatan, meningkatkan sistem kekebalan tubuh
terutama bagi bayi dan balita, bermanfaat untuk menjaga kesehatan jantung, bahkan
untuk mecegah tumbuhnya beberapa jenis kanker (Pak 2005).
Di Indonesia ada beberapa spesies ikan yang mengandung asam lemak ω-3
dengan kadar tinggi, diantaranya ikan sardin (Sardinella sp.) atau biasa dikenal juga
dengan ikan lemuru. Penelitian Estiasih tahun 1996 dan 2003 menunjukkan bahwa
minyak hasil samping pengolahan ikan sardin dari daerah Muncar Banyuwangi
mengandung asam lemak ω-3 dalam kadar tinggi dan dapat digunakan sebagai
sumber asam lemak ω-3. Ikan sardin mempunyai potensi yang besar sebagai bahan
baku utama dalam pembuatan minyak ikan (Estiasih et al. 2005). Berdasarkan data
statistik Pusat Informasi Pelabuhan Perikanan (PIPP) di Pelabuhan Perikanan
Nusantara Pengambengan, Bali, produksi ikan sardin pada tahun 2013 sejumlah
2.592.214 kg (PIPP KKP 2014). Dari jumlah produksi tersebut, sebanyak 40%
digunakan untuk pengalengan, 50% untuk penepungan, dan 10% untuk lain-lain
(Estiasih 2010). Proses pengolahan tersebut menghasilkan minyak ikan dengan
jumlah yang besar. Namun, pemanfaatan minyak ikan hasil samping ini baru
terbatas sebagai pakan ternak. Sedangkan kebutuhan minyak ikan untuk pangan dan
kesehatan masyarakat masih bergantung pada impor.
Minyak ikan kasar mengandung sejumlah komponen non-trigliserida
(Bimbo 1998), seperti kadar asam lemak bebas dan komponen oksidasi yang dapat
menurunkan kualitas minyak ikan (Suseno et al. 2011). Semakin lama komponen
pengotor ini terdapat dalam minyak ikan, maka semakin besar kemungkinan
minyak ikan mengalami kerusakan. Oleh karena itu diperlukan upaya lebih lanjut
untuk mendapatkan minyak ikan yang bebas dari komponen yang tidak diinginkan
atau komponen pengotor (impurities). Salah satu cara yang efektif untuk
meningkatkan kualitas minyak ikan adalah dengan pemurnian minyak ikan.
Ada beberapa metode pemurnian yang dapat dilakukan, salah satunya adalah
dengan metode adsorpsi menggunakan adsorben. Penelitian terdahulu lebih banyak
menggunakan bahan adsorben sintesis yang harganya relatif mahal dan cenderung
berbahaya bagi kesehatan mata (Farag dan El-Anany 2006). Oleh karena itu,
penelitian ini mencoba menggunakan bahan alami sebagai adsorben sebagai bentuk
pemanfaatan limbah rumah tangga dengan harga murah, tidak berbahaya bagi
kesehatan, serta aman bagi lingkungan. Bahan alami yang digunakan diantaranya
kitosan, sisik ikan, dan cangkang telur.
Perumusan masalah
Produksi minyak ikan di Indonesia banyak berasal dari hasil samping
pengolahan, yaitu dari penepungan dan pengalengan, sehingga memiliki kualitas
yang rendah dan pemanfaatannya pun terbatas. Hal ini karena kandungan asam
2
lemak bebas yang tinggi, sehingga diperlukan proses pemurnian untuk
meningkatkan kualitas minyak ikan. Salah satu upaya untuk meningkatkan kualitas
minyak ikan adalah dengan proses pemurnian menggunakan adsorben. Penelitian
terdahulu yang telah dilakukan lebih banyak mengutamakan bahan adsorben
sintesis yang berbahaya bagi kesehatan mata dan harganya relatif mahal. Oleh
karena itu, penelitian mengenai penggunaan bahan alami sebagai adsorben perlu
dilakukan sebagai upaya untuk memanfaatkan limbah dengan harga yang murah
serta aman bagi lingkungan. Bahan alami yang diteliti adalah kitosan, cangkang
telur, dan sisik ikan.
Tujuan penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kualitas minyak ikan sebelum
dan setelah penambahan adsorben, dan mengetahui bahan alami terbaik yang
digunakan sebagai adsorben.
Manfaat penelitian
Manfaat penelitian ini adalah memurnikan minyak ikan hasil samping
sehingga kualitas minyak ikan meningkat. Selain itu, dapat memanfaatkan limbah
berupa sisik ikan dan cangkang telur menjadi bernilai ekonomis.
Ruang lingkup penelitian
Ruang lingkup yang mencakup penelitian ini adalah analisis kualitas minyak
sebelum dan sesudah penambahan adsorben menggunakan analisis oksidasi primer
minyak ikan, seperti analisis kadar asam lemak bebas, bilangan asam, dan bilangan
peroksida.
METODE PENELITIAN
Pendekatan studi yang dilakukan dalam penelitian ini adalah pemurnian
minyak ikan. Data yang didapat kemudian dianalisis dengan program SPSS 1.7.
Percobaan dirancang dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial
dengan 3 ulangan. Faktor yang diukur adalah bahan adsorben; kitosan, cangkang
telur, dan sisik ikan, serta konsentrasi masing-masing 3%, 5%, dan 7%. Analisis
data dilakukan dengan menggunakan analisis ragam (anova) dan uji lanjut dengan
Duncan.
Penelitian dilakukan pada bulan Desember 2012 hingga April 2013.
Preparasi sisik ikan dan cangkang telur dilakukan di laboratorium Diversifikasi dan
Pegolahan Hasil Perairan, sentrifugasi dilakukan di laboratorium Terpadu, Fakultas
Kedokteran Hewan, analisis kimia minyak ikan dilakukan di laboratorium Biokimia
Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu
Kelautan, dan analisis gas chromatography (GC) di laboratorium Terpadu, Institut
Pertanian Bogor.
3
Bahan
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah minyak ikan hasil
samping pengalengan yang berasal dari daerah indusri pengalengan ikan sardin di
Banyuwangi-Jawa Timur, dan adsorben berupa kitosan, cangkang telur, dan sisik
ikan. Bahan yang digunakan untuk analisis antara lain alkohol 96% netral,
kloroform, indikator PP (fenolftalein) 1%, kalium iodida (KI), kalium hidroksida
(KOH) 0,1 N, pati, natrium thiosulfat (Na2SO3), pelarut iso-oktan, dan bahan-bahan
analisis kromatografi gas (GC).
Alat
Alat yang digunakan untuk proses pemurnian minyak ikan diantaranya
adalah erlenmeyer, pipet tetes, timbangan digital, alumunium foil, magnetic stirrer,
magnetic stirring bar, stop watch, dan high speed refrigerated centrifuge merk
HITACHI HIMAC CR 21G. Alat yang digunakan dalam analisis adalah buret,
kompor listrik, kromatografi gas (GC) merk SHIMADZU GC2010.
Prosedur penelitian
Preparasi adsorben
Sisik ikan yang digunakan adalah sisik ikan nila (Oreochromis niloticus).
Sisik ikan yang telah dipisahkan dari daging dicuci bersih, kemudian dijemur
hingga kering. Setelah itu sisik di-blender hingga halus. Cangkang telur yang
digunakan adalah cangkang telur ayam. Cangkang telur yang telah dibersihkan,
dijemur hingga kering. Setelah itu cangkang dihaluskan dengan menggunakan
hammer meal. Kitosan didapat dari Perusahaan X dan sudah berbentuk serbuk.
Kitosan, cangkang telur, dan sisik ikan yang digunakan diseragamkan hingga
berbentuk serbuk untuk digunakan sebagai adsorben.
Preparasi minyak ikan dengan penambahan adsorben
Penambahan adsorben sisik ikan, cangkang telur, dan kitosan dilakukan
dengan metode yang dapat dilihat pada Gambar 1 berikut:
4
Minyak ikan
Penambahan adsorben (3, 5, 7)% (b/b)
Dihomogenisasi menggunakan magnetic stirrer
selama 20 menit
Sentrifugasi pada pada kecepatan 10.000 rpm
selama 10 menit dengan suhu 10 °C
Filtrat minyak ikan
Gambar 1. Diagram alir Penggunaan adsorben alami untuk pemurnian minyak ikan
sardin (Suseno 2011)
Analisis mutu minyak ikan
Analisis mutu minyak ikan hasil samping penepungan sardin meliputi
Analisis yang dilakukan meliputi Gas Chromatography (GC) (AOAC 2005),
analisis asam lemak bebas (AOAC 1995), bilangan asam (AOAC 1995), dan
bilangan peroksida (AOAC 1995).
Analisis profil asam lemak menggunakan gas chromatography
(AOAC 2005, No. Metode 969.33)
Sebanyak 20-40 mg contoh lemak atau minyak dalam tabung bertutup teflon
ditambah dengan 1 ml NaOH dalam metanol, kemudian dipanaskan dalam
penangas air selama 20 menit. Selanjutnya 2 ml BF3 20% dan 5 mg/ml standar
internal ditambahkan ke dalam campuran, lalu campuran dipanaskan lagi selama 20
menit. Campuran didinginkan, kemudian ditambah 2 ml NaCl jenuh dan 1 ml isooktan, lalu campuran dikocok dengan baik. Lapisan iso-oktan yang terbentuk
dipindahkan dengan bantuan pipet tetes ke dalam tabung berisi sekitar 0,1 gram
Na2SO4 anhidrat, lalu dibiarkan 15 menit. Fasa cair yang terbentuk dipisahkan,
sedangkan fasa minyak yang terbentuk diinjeksikan ke instrumen GC sebanyak 1
μL, setelah sebelumnya dilakukan penginjeksian 1 μL campuran standar FAME
(Supelco 37 component FAME mix). Waktu retensi dan puncak masing-masing
komponen diukur lalu dibandingkan dengan waktu retensi standar untuk
mendapatkan informasi mengenai jenis dan komponen-komponen dalam contoh.
Adapun cara perhitungan kandungan komponen dalam contoh adalah sebagai
berikut:
5
Kandungan komponen dalam contoh =
Keterangan :
Ax
As
Cstandar
Vcontoh
Ax/A x C a
G a
a xV
h/
h
x 100%
: Area sampel
: Area standar
: Konsentrasi standar
: Volume contoh
Bilangan asam dan kadar asam lemak bebas (AOAC 1995)
Prinsip bilangan asam dan asam lemak bebas adalah pelarutan contoh lemak
atau minyak dalam pelarut organik tertentu (etanol 96%) dilanjutkan dengan
penitaran dengan KOH. Contoh yang akan diuji, ditimbang sebanyak 10 gram di
dalam erlenmeyer 250 ml, lalu ke dalam contoh ditambahkan etanol 96% sebanyak
25 ml dan dipanaskan sampai mendidih. Larutan ditambahkan 2 tetes indikator PP,
kemudian dititrasi dengan larutan KOH 0,1 N hingga berwarna merah muda
(konstan selama 15 detik).
Bilangan asam (mg KOH/gram sampel) =
Kadar asam lemak bebas (%) =
����
����
,
Keterangan :
V
: Volume KOH untuk titrasi contoh (ml)
T
: Normalitas larutan KOH
M
: Bobot molekul asam dominan (asam oleat 282)
M
: Bobot contoh (gram)
56,1 : Bobot molekul KOH
Bilangan peroksida (AOAC 1995)
Analisis bilangan peroksida dilakukan dengan menimbang 5 gram contoh
dalam Erlenmeyer 250 ml kemudian ditambahkan 30 ml pelarut (60% asam asetat
dan 40% kloroform) dan dikocok sampai sampel larut. Selanjutnya ditambahkan
0,5 ml KI jenuh, ditambahkan 30 ml aquades, dan indikator pati 1%. Kemudian
titrasi dengan Natriumthiosulfat 0,01 N. Perhitungkan sebagai berikut :
Bilangan peroksida (meq/kg) =
����
� ℎ−
��
�
� ℎ
�
Analisis terhadap blanko dilakukan dengan cara yang sama. Sampel diganti
dengan akuades sebagai blanko.
Rancangan percobaan (Box 1978)
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap
faktorial, yakni menunjukkan pengaruh perlakuan jenis adsorben dan
konsentrasi, serta interaksi keterkaitan antara perlakuan jenis adsorben dan
konsentrasi. Setiap interaksi perlakuan yang digunakan dalam penelitian ini
6
adalah 2 kali ulangan. Model Rancangan Acak Lengkap Faktorial adalah
sebagai berikut:
Model Matematisnya :
Yijk = µ + Ai + Bj + ABij + єijk
i = 1, 2, 3,…………,a j = 1,2,3...........,b dan k =1.2.3,.......u
Disini :
Yijk
: Pengamatan faktor jenis adsorben taraf ke-i, faktor konsentrasi
taraf ke-j dan ulangan ke-k
µ
Ai
Bj
ABij
єijk
: Rataan umum
: Pengaruh faktor jenis adsorben pada taraf ke-i
: Pengaruh faktor konsentrasi pada taraf ke-j
: Interaksi antara faktor jenis adsorben dengan faktor konsentrasi
: Pengaruh galat pada Faktor bahan taraf ke-i, Faktor konsentrasi
taraf ke-j dan ulangan ke-k
Data dianalisis dengan menggunakan analisis ragam oneway ANOVA untuk
melihat pengaruh terhadap paramater yang diuji. Apabila hasil analisis ragam
memberikan pengaruh yang nyata (tolak Ho), maka dilakukan dengan uji lanjut
duncan, untuk melihat adanya perbedaan dari masing-masing perlakuan yang
diberikan.
Data hasil kadar asam lemak bebas, bilangan asam, dan bilangan peroksida
dianalisis menggunakan program Microsoft Excel 2007 dan SPSS versi 17.0.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Profil asam lemak minyak ikan sardin
Minyak ikan yang digunakan dalam penelitian ini merupakan minyak ikan
hasil samping industri pengalengan ikan sardin (Sardinella sp.) yang baru diambil
dari proses pengalengan tahapan pre-cooking. Minyak ikan diambil dari PT. X,
Banyuwangi-Jawa Timur pada bulan November 2012. Minyak ikan disimpan
dalam wadah (jerigent) yang tidak tembus cahaya dan tertutup rapat, dimasukkan
dalam boks sterofoam kemudian disimpan dalam suhu 0 oC.
Perbedaan antara minyak ikan dengan minyak lain adalah kandungan
berbagai macam asam lemak dalam minyak ikan. Minyak ikan merupakan sumber
polyunsaturated fatty acids (PUFA) yang sangat baik bagi kesehatan. Profil asam
lemak yang terkandung dalam minyak ikan dilakukan dengan menggunakan uji gas
chomatoghraphy (GC). Tabel 1 berikut menunjukkan profil kandungan asam lemak
minyak ikan sardin hasil samping pengalengan ikan.
7
Tabel 1 Profil kandungan asam lemak minyak ikan
Jenis Asam Lemak
Total Asam Lemak (%)
Asam Lemak Jenuh (SFA)
28,66
Laurat
0,06
Miristat
8.12
Pentadekanoat
0,41
Palmitat
15,69
Heptadekanoat
0,42
Stearat
3,46
Arasidat
0,31
Behenat
0,14
Heneikosanoat
0,03
Trikosanoat
0,02
Asam Lemak Tidak Jenuh Tunggal (MUFA)
18,24
Miristoleat
0,02
Palmitoleat
7,06
Elaidat
0,1
Oleat
9,56
Nervonat
0,24
Cis-11-Eikosenoat
1,07
Erucat
0,19
N3-Asam Lemak Tidak Jenuh Jamak (PUFA)
26,02
Linolenat
0,72
Cis-5, 8, 11, 14, 17-Eicosapentaenoat
13,31
Cis-4, 7, 10, 13, 16, 19-Dokosaheksaenoat
11,99
N6-Asam Lemak Tidak Jenuh Jamak (PUFA)
4,34
0,29
ƴ-Linolenat
0,16
Cis-11, 14-Eikosedienoat
0,24
Cis-8, 11, 14-Eikosetrienoat
0,05
Cis-13, 16-Dokosadienoat
0,99
Linoleat
2,61
Arakhidonat
N9-Asam Lemak Tidak Jenuh Jamak (PUFA)
Linolelaidat
Jumlah Asam Lemak Total
Tidak teridentifikasi
0,03
0,03
77,29
22,71
Kandungan asam lemak terbanyak yang diketahui dari hasil analisis profil
asam lemak minyak ikan sardin adalah asam lemak tidak jenuh, yaitu 48,73% dari
seluruh total asam lemak. Jenis asam lemak tidak jenuh dalam minyak ikan terdiri
dari asam lemak tidak jenuh dengan satu ikatan rangkap (MUFA, monounsaturated
fatty acids) sebesar 18,24%, asam lemak tidak jenuh dengan banyak ikatan rangkap
(PUFA, polyaunsaturated fatty acids) sebesar 30,39%, yang terdiri atas asam lemak
omega-3 (26,02%), asam lemak omega-6 (4,34%); dan asam lemak omega-9
(0,07%). Sementara jumlah asam lemak jenuh (SFA, saturated fatty acid)
teridentifikasi sebesar 28,85%. Profil asam lemak yang paling banyak adalah asam
palmitat (15,69%), EPA (13,31%), DHA (11,99%), asam oleat (9,56%), dan
miristat (8,21%).
8
Aursand et al. (2011) menyebutkan, kecuali asam linoleat dan linolenat,
manusia dan hewan dapat mensintesis hampir semua asam lemak yang dibutuhkan.
Oleh karena itu, dua asam lemak ini disebut asam lemak essensial, yaitu asam lemak
yang harus didapatkan dari asupan diet sehari-hari.
Omega-3 rantai panjang PUFA pada minyak ikan berasal dari lipid mikro
alga fotosintetik dan merupakan fitoplankton (Haraldsson dan Hjaltason 2001
dalam Gunstone 2006). Fitoplankton melewati rantai makanan melalui zooplankton
hingga sampai kepada ikan (Henderson 1999).
Minyak ikan merupakan jenis minyak yang banyak mengandung asam
lemak tidak jenuh. Jenis asam lemak yang mendominasi pada minyak ikan adalah
dari jenis asam lemak EPA (C20:5 ω-3) dan DHA (C22:6 ω-3). Jenis asam lemak
ini mudah teroksidasi bila terdapat banyak oksigen. Menurut Raharjo (2004), asam
lemak tidak jenuh dengan ikatan rangkap lebih dari satu (PUFA) lebih rentan
terhadap oksidasi yang dipicu radikal dibandingkan asam lemak tidak jenuh dengan
ikatan rangkap tunggal (MUFA), hal ini terutama disebabkan lebih rendahnya
energi aktivasi untuk awal pembentukan radikal bebas pada PUFA dibandingkan
asam lemak tidak jenuh ikatan rangkap tunggal.
Karakteristik minyak ikan sardin
Minyak ikan sardin (Sardinella sp.) yang belum ditambahkan adsorben
dianalisis karakeristiknya untuk mengetahui kualitas minyak ikan. Hal ini
dilakukan untuk mengetahui perbandingan antara karakteristik minyak ikan
sebelum dan sesudah pemurnian dengan adsoren alami. Beberapa karakteristik
yang dijadikan dasar dalam penentuan kualitas minyak ikan adalah kadar asam
lemak bebas (FFA, free fatty acid), bilangan asam (AV, acid value), dan bilangan
peroksida (PV, peroxide value).
Standar yang digunakan untuk mengukur kualitas minyak ikan adalah
standar IFOS (International Fish Oil Standard). IFOS merupakan standar uji dan
sertifikasi yang berfokus pada kandungan omega-3 minyak ikan, khususnya untuk
tujuan konsumsi (IFOS 2014). Berdasarkan uji yang telah dilakukan, dapat
diketahui kadar asam lemak bebas dan bilangan asam minyak ikan memenuhi
standar ketentuan mutu minyak ikan komersial menurut IFOS, sedangkan bilangan
peroksida melebihi standar. Artinya, minyak ikan hasil samping pengalengan sardin
memiliki jumlah kandungan asam lemak yang cukup baik, namun minyak ikan
telah mengalami sedikit kerusakan oksidasi primer. Hasil analisis mutu minyak ikan
hasil samping pengalengan sardin beserta standar ketentuan mutu IFOS disajikan
pada Tabel 2.
9
Tabel 2. Karakteristik Minyak Ikan Sardin
Adsorben
Stardar
IFOS
Kitosan
Cangkang
telur
Sisik
ikan
A*
(%)
FFA
(% oleic)
B*
(%)
Maks 1,5
0
3
5
7
0
3
5
7
0
3
5
7
1,20±0,04
0,83±0,07
0,79±0,13
0,97±0,21
1,20±0,04
0,77±0,04
1,08±0,15
1,14±0,08
1,20±0,04
1,12±0,00
1,10±0,07
1,14±0,07
AV
(mgKOH/g)
B*
(%)
Maks 3,0
30,82
34,83
19,17
35,82
10
5
6,67
8,33
5
2,05±0,07
1,42±0,13
1,35±0,25
1,64±0,39
2,05±0,07
1,31±0,06
1,83±0,26
1,94±0,13
2,05±0,07
1,90±0,00
1,86±0,12
1,94±0,13
PV
(meq/kg)
B*
(%)
Maks 5,00
30,73
34,15
20
36,10
10,73
5,37
7,32
9,27
5,37
15,98±0,02
15,66±0,57
15,33±1,15
16,65±1,13
15,98±0,02
15,30±1,15
16,64±1,14
12,64±1,15
15,98±0,02
15,32±1,17
15,30±1,15
12,19±1,68
2,02
4,04
+4,21
4,24
+4,16
20,88
4,11
4,24
23,72
A*) Konsentrasi
B*) Reduksi
***) Perlakuan masing-masing menggunakan tiga kali ulangan
Kadar asam lemak bebas (free fatty acid/FFA)
Kadar asam lemak merupakan indikator terbaik untuk mengetahui
banyaknya kadar asam lemak pada minyak ikan. Nilai asam lemak bebas yang
tinggi menunjukkan bahwa minyak ikan mempunyai kualitas yang buruk. Asam
lemak bebas dihasilkan dari proses hidrolisis yang dipacu oleh enzim lipase atau
pemanasan.
Kadar asam lemak bebas minyak ikan sardin yang diperoleh adalah
1,2%±0,04. Hasil ini masih sesuai standar IFOS (International Fish Oil Standard)
yang disyaratkan untuk minyak ikan yaitu 1,5%. Setelah penambahan adsorben
bahan alami, kadar asam lemak minyak ikan mengalami penurunan antara (535,82)%. Hasil analisis ragam (Lampiran 1) menggunakan selang kepercayaan 95%
menunjukkan interaksi perlakuan penambahan adsorben berupa kitosan, cangkang,
dan sisik ikan memberikan pengaruh yang berbeda nyata (p≤0,05) terhadap nilai
kadar asam lemak bebas. Perlakuan penambahan masing-masing bahan dan
konsentrasi adsorben juga memberikan pengaruh yang berbeda nyata (p≤0,05)
terhadap kadar asam lemak bebas. Hasil analisis kadar asam lemak minyak ikan
sardin dengan penambahan adsorben dapat dilihat pada Gambar 2 berikut:
10
C.a
1,2
B.b C.b
B.ab C.ab
A.b
% FFA
1
A.a
B.a
A.ab
0,8
0,6
0,4
0,2
0
3%
5%
Konsentrasi adsorben
7%
Gambar 3 Pengaruh perbedaan jenis dan konsentrasi adsorben terhadap kadar asam
lemak bebas minyak ikan; huruf-huruf yang berbeda (Aa, Ba, ..., p)
menunjukkan beda nyata, kontrol, kitosan, cangkang telur, sisik
ikan
Berdasarkan Gambar 2 diketahui perlakuan penambahan adsorben kitosan,
cangkang telur, dan sisik mempunyai nilai kadar asam lemak bebas yang lebih
rendah dibanding kontrol, sehingga dapat dikatakan perlakuan penambahan
adsorben dapat menurunkan kadar asam lemak bebas minyak ikan sardin antara
(5-35,82)%. Adsorben alami terbaik yang dapat digunakan untuk menurunkan
kadar asam lemak bebas minyak ikan adalah cangkang telur 3%. Penambahan
adsorben cangkang telur 3% dapat menurunkan kadar asam lemak bebas minyak
ikan hingga 35,82%, dengan nilai 0,07±0,04. Hasil ini lebih baik dibandingkan
penelitian Ahmadi dan Mushollaeni (2007) yang menunjukkan bahwa penambahan
zeolit teraktivasi pada minyak ikan sardin hanya dapat menurunkan jumlah asam
lemak bebas sebesar 4,92%.
Asam lemak adalah asam organik yang terdiri atas rantai karbon lurus yang
salah satu ujungnya memiliki gugus karboksil (-COOH) dan ujung lainnya
mengandung gugus metil (-CH3). Asam lemak biasanya terikat sebagai trigliserida.
Terjadinya proses hidrolisis bisa menyebabkan rantai asam lemak dapat terlepas
dari rantai gliserol menjadi asam lemak bebas. Asam lemak bebas merupakan asam
lemak yang tidak terikat sebagai trigliserida (Kusnandar 2011). Peningkatan
hidrolisis terhadap minyak akan meningkatkan jumlah asam lemak bebas yang
dihasilkan.
Peningkatan jumlah asam lemak bebas menurunkan mutu minyak dan
meningkatkan potensi terjadinya kerusakan minyak. Kerusakan minyak dapat
mempengaruhi aroma karena minyak berbau tengik. Apabila jenis asam lemak
bebas yang dihasilkan adalah dari jenis asam lemak tidak jenuh akan memperbesar
terjadinya oksidasi bila tersedia cukup oksigen. Reaksi antara asam lemak bebas
tidak jenuh dengan oksigen menghasilkan hidroperoksida sebagai produk antara.
Selanjutnya akan menghasilkan produk oksidasi sekunder yang berpengaruh
terhadap aroma (Ahmadi dan Mushollaeni 2007).
11
Cangkang telur tersusun oleh kalsium karbonat (94%), kalsium fosfat (1%),
material organik (4%), dan magnesium karbonat (1%). Keberadaan kalsium
karbonat (CaCO3) pada cangkang telur berpotensi digunakan sebagai penyerap ion
dengan proses pertukaran ion kalsium (Charlena et al. 2012). Rantai asam lemak
bebas dapat terikat dengan cangkang telur melalui ikatan ionik antara ion kalsium
dan rantai asam lemak bebas. Reaksi adsorpsi seperti ini biasa disebut kemisorpsi,
yaitu reaksi antara zat padat dan zat terlarut yang teradsorpsi melalui pembentukan
ikatan kimia. Hann (2008) menyebutkan, pada reaksi adsorpsi kimia (kemisorpsi)
biasanya terjadi interaksi ikatan yang lebih kuat dibanding adsorpsi secara fisika.
Bilangan asam (acid value/AV)
Bilangan asam merupakan indikator awal terjadinya kerusakan minyak atau
lemak karena proses hidrolisis. Biasanya digunakan untuk mengukur jumlah asam
lemak bebas yang terkandung dalam minyak atau lemak. Bilangan asam dapat
diketahui dari jumlah milligram KOH/NaOH yang dibutuhkan untuk menetralkan
asam-asam lemak bebas dari satu gram minyak atau lemak.
Hasil uji bilangan asam minyak ikan sardin 2,05±0,04. Setelah penambahan
adsorben bahan alami mengalami penurunan. Hasil analisis ragam (Lampiran 2)
menggunakan selang kepercayaan 95% menunjukkan bahwa interaksi perlakuan
penambahan jenis adsorben dan konsentrasi yang berbeda memberikan pengaruh
yang berbeda nyata (p≤0,05) terhadap nilai bilangan asam. Perlakuan penambahan
jenis bahan adsorben dan konsentrasi adsorben yang berbeda juga memberikan
pengaruh yang berbeda nyata (p≤0,05) terhadap bilangan asam yang dihasilkan.
Hasil analisis asam minyak ikan sardin dengan penambahan adsorben dapat dilihat
pada Gambar 3.
2,5
C.a
Bilangan asam
2
C.b
A.b
A.a
1,5
B.b
B.ab C.ab
B.a
A.ab
1
0,5
0
3%
5%
Konsentrasi adsorben
7%
Gambar 3 Pengaruh perbedaan jenis dan konsentrasi adsorben terhadap bilangan
asam minyak ikan; huruf-huruf yang berbeda (Aa, Ba, ..., p) menunjukkan
beda nyata, kontrol, kitosan, cangkang telur, sisik ikan
Berdasarkan Gambar 3 dapat dilihat bahwa cangkang telur 3% merupakan
adsorben terbaik untuk menurunkan nilai bilangan asam yang terdapat dalam
minyak ikan. Cangkang telur 3% dapat menurunkan nilai bilangan asam hingga
12
36,10%, dengan nilai 1,31±0,06. Nilai bilangan asam dan kandungan asam lemak
bebas pada minyak ikan terbilang rendah, baik setelah penambahan adsorben
maupun sebelum penambahan adsorben. Hal ini diduga karena minyak ikan yang
diperoleh dari perusahaan telah mengalami proses pemurnian sebelumnya. Proses
pemurnian minyak ikan yang dilakukan di perusahaan biasanya meliputi proses
degumming, refining, netralisasi dan bleaching.
Bilangan asam yang tinggi disebabkan oleh tingginya kadar air dari minyak
tersebut. Adanya air dalam minyak membuat minyak mudah terhidrolisis menjadi
gliserol dan asam lemak. Hidrolisis minyak dapat disebabkan adanya sejumlah air
dalam minyak, sehingga mempengaruhi bilangan asam minyak. Semakin tinggi
kadar air dalam minyak, semakin tinggi pula bilangan asamnya. Proses hidrolisis
dapat dipengaruhi oleh lamanya waktu penyimpanan minyak. Semakin lama
minyak disimpan, kemungkinan minyak terhidrolisis akan semakin besar
(Sangi 2011).
Dapat dilihat pada Gambar 3, penambahan kitosan 3%, 5%, dan 7%
mempunyai aktivitas yang cukup baik dan stabil dalam menurunkan nilai bilangan
asam minyak ikan. Muzarelli (1973) dalam Hu et al. (2004) menyebutkan kitosan
telah diketahui sebagai adsorben yang sangat baik untuk mengadsorpsi logam berat
dan sebagai pengkelat polimer yang baik.
Dalam kondisi asam berair, gugus amino (-NH2) kitosan akan menangkap H+
dari lingkungannya, sehingga gugus aminonya terprotonasi menjadi –NH3+. Gugus
–NH3+ inilah yang menyebabkan kitosan bertindak sebagai garam, sehingga dapat
larut dalam air dan dapat dimanfaatkan untuk adsorpsi (penyerapan) zat anionik
(bermuatan negatif) (Sugita et al 2009). Selain itu, adanya grup amina yang banyak
pada rantai kitosan meningkatkan kapasitas adsorpsi pada kitosan dibandingkan
dengan kitin, yang hanya mempunyai sedikit grup amina (Lu et al. 2001 dalam
Ngah et al. 2005).
Bilangan peroksida (peroxide value/PV)
Analisis bilangan peroksida dilakukan untuk melihat seberapa besar
kerusakan lemak oleh proses oksidasi yang terjadi. Bilangan peroksida ditentukan
berdasarkan jumlah iodin yang dibebaskan setelah lemak atau minyak ditambahkan
kalium iodide (KI). Iodin yang terbentuk ditentukan dengan titrasi menggunakan
natrium thiosulfat (Na2SO3). Bilangan peroksida yang semakin tinggi menunjukan
tingkat oksidasi yang semakin tinggi dan kerusakan pada minyak ikan.
Bilangan peroksida minyak ikan sardin yang diperoleh adalah 15,31±1,16
meq/kg. Angka ini melebihi standar yang ditetapkan IFOS, yaitu maksimal 5
meq/kg. Artinya minyak ikan telah mengalami aktivitas oksidasi yang tinggi.
Setelah penambahan adsorben bahan alami mengalami penurunan. Hasil analisis
ragam (Lampiran 3) menggunakan selang kepercayaan 95% menunjukkan bahwa
interaksi perlakuan penambahan jenis adsorben dengan konsentrasi yang berbeda
memberikan pengaruh yang berbeda nyata (p≤0,05) terhadap bilangan peroksida.
Masing-masing perlakuan penambahan jenis dan konsentrasi adsorben yang
berbeda juga memberikan pengaruh yang berbeda nyata (p≤0,05) terhadap bilangan
peroksida yang dihasilkan. Hasil analisis bilangan peroksida minyak ikan sardin
dengan penambahan adsorben dapat dilihat pada Gambar 4.
13
20
18
Bilangan peroksida
16
A.a
A.ab
B.ab B.ab
B.b
A.b
B.b
B.a
14
B.a
12
10
8
6
4
2
0
3%
5%
Konsentrasi
7%
Gambar 3 Pengaruh perbedaan jenis dan konsentrasi adsorben terhadap bilangan
peroksida minyak ikan; huruf-huruf yang berbeda (Aa, Ba, ..., p)
menunjukkan beda nyata, kontrol, kitosan, cangkang telur, sisik
ikan
Berdasarkan Gambar 4 diketahui bahwa semua perlakuan dapat
menurunkan bilangan peroksida kecuali penambahan cangkang telur 5% dan
kitosan 7%. Terjadi penurunan bilangan peroksida yang signifikan pada
penambahan konsentrasi adsorben 7% pada cangkang telur dan sisik ikan. Dari
bilangan peroksida kontrol, penurunan yang dihasilkan oleh cangkang telur dan
sisik ikan 7% ini adalah (20,88-23,72)%.
Sisik ikan mengandung kitin (Khanafari et al. 2007) dan kolagen tipe I
(Ikoma et al. 2003). Penelitian terdahulu menyebutkan kitin mempunyai sifat yang
cukup baik untuk mengadsorpsi logam berat, diantaranya besi
(Karthikeyan et al. 2005), cadmium (Xiong 2010), limbah radioaktif cair (Moattar
dan Hayeripour 2004), dll. Karakteristik kitin sebagai adsorben disebutkan dalam
Moattar dan Hayeripour (2004) diantaranya struktur serat yang baik (20-50 mesh
atau 297-840 mikron), permukaan spesifik yang luas, kemampuan pertukaran
kation, dan biaya produksi yang rendah.
Asam amino penyusun kolagen yang paling melimpah dalam sisik ikan nila
(Oreochromis niloticus) adalah glisin, yaitu 33,6% (Ikoma et al. 2003). Kolagen
dalam sisik mengandung protein yang bersifat zwitterion. Pada protein, gugus
karboksilnya cenderung membentuk ion negatif, sedang gugus aminanya
membentuk ion positif. Hal inilah yang memungkinkan sisik ikan dapat menarik
radikal bebas dan senyawa hidroperoksida yang dihasilkan dari proses oksidasi.
Lemak yang mengandung PUFA yang tinggi sangat mudah mengalami
oksidasi dan terjadi pembentukan komponen yang tidak diinginkan selama
penyimpanan. Oksidasi pada asam lemak tidak jenuh sebetulnya merupakan proses
oksidasi pada struktur asam lemak tidak jenuh. Hal ini dapat terjadi melalui
fotooksidasi, autooksidasi, dan oksidasi dengan katalis enzim. Autooksidasi
merupakan proses yang paling sering terjadi. Autooksidasi dapat terjadi hanya
14
dengan melibatkan asam lemak tidak jenuh dan oksigen tanpa cahaya dan katalis
(Sun et al. 2011).
Berdasarkan Tabel 2, dapat dilihat bahwa aktivitas kitosan untuk menurunkan
bilangan peroksida tidak sebaik dalam menurunkan kadar asam lemak bebas dan
bilangan asam. Hal ini berhubungan dengan sifat aktivitas kitosan dalam proses
adsorpsi, yaitu porositas adsorben. Kitosan memiliki berbagai ukuran pori yang
memungkinkan terjadinya efek saringan molekul parsial, jika kedua komponen
larutan memiliki ukuran berbeda. Faktor ini meningkatkan adsorpsivitas adsorben
pada komponen larutan yang ukurannya lebih kecil, sedangkan adsorpsivitas
molekul yang lebih besar diabaikan (Sugita et al. 2009). Oleh karena itu, permukaan
kitosan lebih mudah menangkap asam lemak bebas yang polimernya lebih kecil
dibanding senyawa hidroperoksida dan senyawa lain hasil reaksi oksidasi.
Penambahan cangkang telur 5% dan kitosan 7% justru terjadi peningkatan
bilangan peroksida. Hal ini diduga karena adanya peningkatan kelarutan oksigen
selama proses agitasi sehingga terjadi oksidasi minyak dan menyebabkan terjadi
peningkatan bilangan peroksida.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Adsorben alami yang digunakan, yaitu kitosan, cangkang telur, dan sisik ikan
dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas minyak ikan. Perlakuan penambahan
adsorben terbaik untuk menurunkan kadar asam lemak bebas dan bilangan asam
adalah penambahan cangkang telur 3% yang dapat menurunkan kadar asam lemak
bebas sebesar 35,82% dan 36,10%. Pada uji bilangan peroksida, perlakuan terbaik
adalah penambahan adsorben sisik ikan dan cangkang telur 7% yang dapat
menurunkan bilangan peroksida sebesar (20,88-23,72)%. Kadar asam lemak bebas
dan bilangan asam masih memenuhi standar yang ditetapkan IFOS, sementara
bilangan peroksida melebihi standar.
Saran
Saran yang dapat diberikan dari penelitian ini adalah perlu dilakukan uji
lanjutan, yaitu analisis gas cromatography minyak ikan setelah penambahan
adsorben dan analisis oksidasi sekunder minyak ikan dan. Selain itu perlu juga
dilakukan uji efektifitas dari kombinasi adsorben alami untuk meningkatkan
performa adsorben dalam aktivitas adsorpsi komponen pengotor minyak ikan.
DAFTAR PUSTAKA
[AOAC] Association of Official Analytical Chemistry. 1995. Officials Methods of
Analysis of AOAC Internasional. Virginia (US): The Association of Analytical
Chemist, inc.
15
[AOAC] Association of Official Analytical Chemistry. 2005. Official Method of
Analysis of the Association of Official Analytical of Chemist. Virginia (US): The
Association of Analytical Chemist, inc.
Aursand M, Mozuraityte R, Hamre K, Knutsen H, Maage A, Arukwe A. 2011.
Description of the processes in the value chain and risk assessment of
decomposition substances and oxidation products in fish oils.
Vitenskapskomiteen for mattrygghet (VKM) (NO): Norwegian Scientific
Committee for Food Safety.
Ahmadi K, Mushollaeni W. 2007. Aktivasi Kimiawi Zeolit Alam untuk Pemurnian
Minyak Ikan dari Hasil Samping Penepungan Ikan Sardin (Sardinella
Longiceps). Jurnal Teknologi Pertanian 8 (2): 71 – 79.
Bimbo AP. 1998. Giudlines for Characterising Food Grade Oil. Inform 9 (5): 473483.
Box GEP, Hunter WG, Hunter JS. 1978. Statistics for Experiments. New York
(US): Jhon Wiley & Son.
Charlena, Purwaningsih H, Hafid R. 2012. Fosfatisasi Kalsium Karbonat Cangkang
Telur Ayam dan Kajiannya pada Proses Adsorpsi Logam Timbal. Prosiding
Seminar Nasional Sains 5: 645-660.
Estiasih, T. 2010. Optimasi Kristalisasi Urea pada Pembuatan Konsentrat Asam
Lemak ω-3 dari Minyak Hasil Samping Penepungan Ikan Lemuru (Sardinella
longiceps). Jurnal Teknologi Pertanian 11 (1): 37-46.
Estiasih T, Nisa F C, Ahmadi Kgs, dan Umiatun. 2005. Optimasi Pemadatan Cepat
pada Pengayaan Minyak Ikan Hasil Samping Pengalengan Lemuru dengan
Asam Lemak ω-3 Menggunakan Metode Permukaan Respon. Jurnal Teknologi
dan Industri Pagan XVI (3).
Farag RS, dan El-Anany AM. 2006. Improving the quality of fried oils by using
different filter aids. Journal of Science of Food and Agriculture 86: 2228-2240.
Gunstone FD. 2006. Modifying Lipids For Use In Food. Cambridge (GB):
Woodhead Publishing Limited.
Hann JC. 2008. The Adsorption of Fatty Acids Using Metal Silica Complexes from
Rice Husk Ash. [Disertasi] Penang (MY): Universiti Sains Malaysia.
Henderson RJ. 1999. The Production of n-3 Polyunsaturated Fatty Acids in Marine
Organisms. Lipid Technoll 11: 5-10.
Hu KJ, Hu JL, Ho KP, Yeung KW. 2004. Screening of Fungi for Chitosan
Producers, and Copper Adsorption Capacity of Fungal Chitosan and
Chitosanaceous Materials. Carbohydrate Polymers 58: 45–52.
IFOS. 2014. About IFOS. [internet]. [diacu 18 Februari 2014] Penghubung berkala
[www.ifosprogram.com/about-ifos.aspx]
Ikoma T, Kobayashi H, Takana J, Walsh D, dan Mann S. 2003. Physical Properties
of Type I Collagen Extracted from Fish Scales of Pagrus major and
Oreochromis niloticas. International Journal of Biological Macromolecules 32
(3-5): 199-204.
Karthikeyan G, Muthulakshmi A N, dan Anbalagan K. 2005. Adsorption Studies
of Iron (III) on Chitin. Journal Chemistry Science 117 (6): 663-672.
Khanafari A, Marandi R, Sanatei Sh. 2008. Recovery of Chitin and Chitosan from
Shrimp Waste by Chemical and Microbial Methods. Journal Environment
Health Science Eng. 5 (1): 19-24.
Kusnandar F. 2011. Kimia Pangan: Komponen Makro. Jakarta (ID): Dian Rakyat.
16
Moattar F dan Hayeripour S. 2004. Application of Chitin and Zeolite Adsorbents
for Treatment of Low Level Radioactive Liquid Wastes. International Journal
of Environmental Science & Technology 1 (1): 45- 50.
Ngah WSW, Ghani S A, Kamari A. 2005. Adsorption Behaviour of Fe (II) And Fe
(III) Ions in Aqueous Solution on Chitosan and Cross-Linked Chitosan Beads.
Bioresource Technology (96): 443–450.
Pak CS. 2005. Stability and Quality of Fish Oil During Typical Domestic
Application. Reykjavik (IS): The United Nations University.
[PPIP KKP] Pusat Informasi Pelabuhan Perikanan Kementerian Kelautan dan
Perikanan. 2014. Produksi Ikan di PPN Pengambengan Berdasarkan Jenis Kapal.
[internet].
[diacu
3
Februari
2014]
Penghubung
berkala
[www.ppip.kkp.go.id/plb_produksi.html?idplb=140303&id_submenu=9&tabel
_produksi=jenis_kapal&tahun=2013&bulan=09]
Raharjo, S. 2004. Kerusakan Oksidatif pada Makanan. Yogyakarta (ID): Pusat
Studi Pangan dan Gizi.
Sangi MS. 2011. Pemanfaatan Ekstrak Batang Buah Nenas untuk Kualitas Minyak
Kelapa. Jurnal Ilmiah Sains 11(2): 211-218.
Sugita P, Wukisari T, Sjahriza A, Wahyono D. 2009. Kitosan: Sumber Biomaterial
Masa Depan. Bogor (ID): IPB Pr.
Sun YE, Wang WD, Chen HW, dan Li C. 2011. Autooxidation of Unsaturated
Lipids in Food Emulsion. Food Science and Nutrition 51: 453-466.
Suseno SH. 2011 Production Of High Quality Fish Oil: Screening for Potential
Sources and Value Addition Through Physical Treatments. [Disertasi] Penang
(MY): Universiti Sains Malaysia.
Suseno SH, Tajul AY, Wan Nadiah WA. 2011. Improving the Quality of Lemuru
(Sardinella lemuru) Oil Using Magnesol XL Filter Aid. International Food
Research Journal 18: 255-264.
Xiong C. 2010. Adsorption of Cadmium (II) by Chitin. Journal Chemistry Social
Pak. 32 (4): 429-435.
17
LAMPIRAN
Lampiran 1. Analisis ragam dan uji lanjut duncan kadar asam lemak bebas
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable:FFA
Type III
Sum of Squares
Source
df
,594a
Mean Square
Corrected Model
Intercept
perlakuan
konsentrasi
perlakuan * konsentrasi
Error
26,621
,299
,143
,152
8
1
2
2
4
,074
26,621
,150
,071
,038
,217
18
,012
Total
27,432
27
,811
26
Corrected Total
a.
R Squared = ,732 (Adjusted R Squared = ,613)
FFA
Duncan
Subset
Perlakuan
N
1
9
2
9
3
9
Sig,
1
2
3
,8633
,9944
1,1211
1,000
1,000
1,000
Means for groups in homogeneous subsets are displayed,
Based on observed means, The error term is Mean
Square(Error) = ,012,
FFA
Duncan
konsent
rasi
Subset
N
1
2
1
9
,9067
2
3
9
,9878
Sig,
9
,9878
1,0844
,135
,078
Means for groups in homogeneous subsets
are displayed, Based on observed means,
The error term is Mean Square(Error) = ,012,
F
Sig.
6,143
2,204E3
12,380
5,903
3,145
,001
,000
,000
,011
,040
18
Lampiran 2. Analisis ragam dan uji lanjut duncan bilangan asam
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable:Bilangan Asam
Type III
Source
Sum of Squares
df
Mean Square
F
Sig,
Corrected Model
1,699a
8
,212
5,995
,001
Intercept
76,980
1
76,980
2,173E3
,000
perlakuan
,849
2
,425
11,991
,000
konsentrasi
,409
2
,204
5,774
,012
perlakuan * konsentrasi
,440
4
,110
3,107
,041
Error
,638
18
,035
Total
79,316
27
2,336
26
Corrected Total
a, R Squared = ,727 (Adjusted R Squared = ,606)
Bilangan Asam
Duncan
Subset
perlaku
an
N
1
1
9
2
9
3
9
Sig,
2
3
1,4700
1,6911
1,9044
1,000
1,000
1,000
Means for groups in homogeneous subsets are displayed,
Based on observed means,
The error term is Mean Square(Error) = ,035,
Bilangan Asam
Duncan
konsent
rasi
Subset
N
1
2
1
9
1,5422
2
3
9
1,6800
Sig,
9
1,6800
1,8433
,138
,082
Means for groups in homogeneous subsets
are displayed, Based on observed means,
The error term is Mean Square(Error) = ,035,
19
Lampiran 3. Analisis ragam dan uji lanjut duncan bilangan peroksida
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: Peroksida
Source
Type III Sum of
df
Mean Square
F
Sig.
Squares
78,971a
8
9,871
6,427
,001
6260,901
1
6260,901
4076,215
,000
Absorban
25,095
2
12,547
8,169
,003
Konsentrasi
13,681
2
6,841
4,454
,027
Absorban * Konsentrasi
40,194
4
10,049
6,542
,002
Error
27,647
18
1,536
Total
6367,519
27
106,618
26
Corrected Model
Intercept
Corrected Total
a. R Squared = ,741 (Adjusted R Squared = ,625)
Peroksida
Duncan
Absorban
N
Subset
1
2
Sisik ik
9
14,2722
Cangkang
9
14,8633
Khitosan
9
16,5478
Sig.
,325
1,000
Means for groups in homogeneous subsets are
displayed.
Based on observed means.
The error term is Mean Square(Error) = 1,536.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 9,000.
b. Alpha = ,05.
Peroksida
Duncan
Konsentrasi
N
Subset
1
7
3
5
Sig.
9
9
9
2
14,2733
15,4278
15,4278
15,9822
,064
Means for groups in homogeneous subsets are
displayed.
Based on observed means.
The error term is Mean Square(Error) = 1,536.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 9,000.
b. Alpha = ,05.
,355
20
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada 11 Januari 1991. Penulis merupakan anak
kedua dari tiga belas bersaudara pasangan H. Muslih dan Titin. Penulis memulai
jenjang pendidikan formal di SDN Cihideung Ilir 04 (1996-2002), SMPN I
Ciampea (2002-2005), SMAN