3.3 Tahapan Penelitian
Penelitian  dilakukan  dalam  2  bagian,  yaitu  penelitian  pendahuluan  dan penelitian  utama.    Penelitian  pendahuluan  yaitu  melakukan  proses  demineralisasi
menggunakan  HCl  dan  penelitian  utama  adalah  mengekstraksi  karotenoid menggunakan  enzim  papain  dan  enzim  pepsin  kemudian  mengkarakterisasi  hasil
ekstraksi sebagai antioksidan.
3.3.1 Penelitian pendahuluan
Penelitian pendahuluan ini dilakukan proses demineralisasi menggunakan HCl yang  berfungsi  untuk  mengurangi  jumlah  mineral,  seperti  kalsium.    Kepala  udang
yang  mentah  dibersihkan  dan  dicuci  menggunakan  air  sampai  bersih  dan  dikukus sampai berubah warna kemerahan selama 10 menit.  Proses demineralisasi dilakukan
dengan cara merendam kepala udang dengan menggunakan HCl pada konsentrasi 0; 0,75;  1,00,  dan  1,25  M  selama  30  menit  dengan  perbandingan  1:4  bv  limbah
kepala  udang  :  larutan  HCl.    Kepala  udang  yang  telah  direndam  dalam  HCl kemudian dicuci menggunakan air bersih sampai pH netral kemudian dianalisis kadar
air,  abu,  protein,  dan  lemak.  Proses  demineralisasi  kepala  udang  dapat  dilihat  pada Gambar 6.
Gambar 6 Proses demineralisasi kepala udang Turana 1997. Kepala udang
Demineralisasi Penambahan HCl 0; 0,75; 1,00 dan 1,25 M
kulit udang : HCl 1:4, selama 30 menit Pembersihan dan Pencucian
Pengukusan
Kepala udang hasil demineralisasi
3.3.2 Penelitian utama
Ekstraksi  karotenoid  dari  kepala  udang  dilakukan  menggunakan  enzim  papain dan  enzim  pepsin  yang  merupakan  modifikasi  dari  metode  Babu  et  al.  2008.
Diagram alir proses ekstraksi pigmen karotenoid dari kepala udang dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7  Proses ekstraksi karotenoid dari kepala udang Babu et al.  2008 Keterangan:         = proses yang dilakukan,           = bahan.
Kepala Udang
Pemanasan suhu 100 °C 10 menit
Karotenoid Pembekuan suhu -18 °C
Ekstraksi menggunakan enzim pepsin 2, 3 dan 4
pH 4 dan suhu 45 °C selama 2 jam
Agitasi 2  jam dalam keadaan gelap
Demineralisasi HCl 1,25 M, selama 30 menit
Ekstraksi menggunakan enzim papain 4, 6 dan 8
pH 6,2 dan suhu 55 °C selama 2 jam
Penyaringan
Filtrat Residu
Inkubasi 24 jam, suhu 28 + 2 °C Penyaringan
Kepala  udang  diagitasi  dalam  larutan  enzim  papain  menggunakan  pelarut  buffer fosfat-sitrat dengan konsentrasi 4, 6, dan 8 bb selama 2 jam pH 6.2 dan suhu 55
°C  atau  pepsin  pH  4  dan  suhu  45  °C  menggunakan  pelarut  bufer  fosfat-sitrat dengan konsentrasi 2, 3, dan 4 bb selama 2 jam. Larutan disaring menggunakan
penyaring  yang  berukuran  pori  5-10  µm  dan  filtratnya  dipanaskan  selama  10  menit pada  suhu  100  °C  dan  didiamkan  selama  24  jam  pada  suhu  28  +  2  °C,  kemudian
filtrat  disaring  menggunakan  kertas  whatman  41  dan  dibekukan  pada  suhu  -18  °C. Filtrat yang sudah beku kemudian freeze drying kering.
3.4 Prosedur Analisis
3.4.1   Analisis kadar air AOAC 2000 Sampel yang sudah homogen ditimbang 2 g dan diletakkan di dalam cawan kosong
yang  sudah  ditimbang  beratnya,  cawan  dan  tutupnya  sudah  dikeringkan  di  dalam  oven serta didinginkan di dalam desikator.   Cawan yang berisi sampel kemudian ditutup dan
dimasukkan  ke  dalam  oven  dengan  suhu  100  °C  selama  5  jam  atau  sampai  beratnya konstan.      Cawan  lalu  didinginkan  di  dalam  desikator  dan  setelah  dingin  cawan
ditimbang.  Kadar air dapat dihitung dengan rumus: Kadar air wet basis  =
100 W1
W2 -
W1 Keterangan:
W1 = berat sampel awal g W2 = berat sampel setelah dikeringkan g
3.4.2   Analisis kadar abu AOAC 2000 Sampel sebanyak 2 g dimasukkan ke dalam cawan pengabuan yang telah ditimbang
dan dibakar di dalam tanur serta didinginkan dalam desikator.  Cawan yang berisi sampel dimasukkan  ke  dalam  tanur  pengabuan  dan  dibakar  sampai  diperoleh  abu  berwarna
keabu-abuan.  Suhu pemanasan dinaikkan secara bertahap sampai suhu mencapai 650 °C dan dibiarkan selama 1 jam.  Setelah suhu tungku pengabuan turun sekitar 200 °C, cawan
yang  berisi  abu  tersebut  didinginkan  di  dalam  desikator  selama  30  menit  dan  kemudian
ditimbang  beratnya.  Perlakuan  ini  diulang sampai  mencapai  berat  yang konstan.   Kadar abu dapat dihitung dengan rumus:
Kadar abu total  =
100 g
sampel Berat
g abu
Berat
3.4.3   Analisis kadar lemak AOAC 2000 Labu  lemak  dikeringkan  dalam  oven,  didinginkan  dalam  desikator  kemudian
ditimbang.      Sebanyak  5  g  sampel  dibungkus  kertas  saring,  kemudian  dimasukkan  ke dalam alat ekstruksi soxhlet.   Pelarut lemak dituangkan secukupnya ke dalam labu lemak.
Refluks  dilakukan  selama  minimum  5  jam  sampai  pelarut  yang  turun  kembali  ke  dalam labu lemak berwarna jernih.  Pelarut yang ada di labu lemak tersebut didestilasi, labu yang
berisi  hasil  ekstraksi  dipanaskan  dalam  oven  pada  suhu  100  ºC  selama  60  menit  atau sampai beratnya tetap.  Labu lemak yang telah didinginkan dalam desikator, lalu ditimbang
sampai memperoleh berat yang konstan.  Berat lemak dapat dihitung dengan rumus: 100
g sampel
Berat g
lemak Berat
lemak Kadar
3.4.4   Analisis kadar protein AOAC 2000 Penentuan  kadar  protein  dilakukan  dengan  metode  mikrokjeldahl.    Sampel
ditimbang  sebanyak  0,5  g,  kemudian  dimasukkan  ke  dalam  labu  destruksi, ditambahkan kjeltab dan 10 mL H
2
SO
4
pekat.  Sampel didestruksi sampai terbentuk larutan hijau bening.  Larutan dibiarkan sampai dingin lalu dipindahkan ke dalam alat
destilasi.    Labu  kjeldahl  dicuci  menggunakan  akuades  kemudian  larutan  tersebut dimasukkan  ke  dalam  alat  destilasi  dan  ditambahkan  20  mL  NaOH  pekat  sampai
berwarna  coklat  kehitaman,  kemudian  didestilasi.    Destilat  ditampung  ke  dalam erlenmeyer  125  mL  yang  berisi  10  mL  H
3
BO
3
4  dan  2  tetes  indikator  campuran metilen merah dan metilen biru sampai berwarna hijau kebiruan, destilasi dihentikan
dan  destilat  dititrasi  dengan  HCl  0,02  N  sampai  berwarna  merah  muda.    Larutan blanko dianalisis seperti contoh.  Kadar protein dapat dihitung dengan rumus:
25 ,
6 N
protein Kadar
100 sampel
mg 14,007
HCl N
blanko mL
- HCl
mL N
Kadar
3.4.5   Uji aktivitas enzim Bergmeyer 1983 Aktivitas  enzim  papain  dan  pepsin  diuji  berdasarkan  jumlah  tirosin  yang
dibebaskan oleh substrat.  Substrat kasein dan standar yang digunakan adalah tirosin. Perlakuan penentuan suhu optimum papain maka larutan diinkubasi pada suhu 45, 50,
55, 60, dan 65
o
C dengan pH buffer 6, sedangkan perlakuan penentuan suhu optimum pepsin larutan diinkubasi pada suhu 35, 40, 45, 50, dan  55 °C dengan pH buffer 4,5.
Perlakuan penentuan pH optimum papain maka larutan diinkubasi dilakukan dengan menggunakan pH buffer 5,8; 6,0; 6,2; 6,4; dan 6,6 dengan suhu optimum yang telah
diketahui  sedangkan  perlakuan  penentuan  pH  optimum  pepsin  larutan  diinkubasi dengan  menggunakan  pH  buffer  4,1;  4,3;  4,5;  4,7;  dan  4,9  dengan  suhu  optimum
yang  telah  diketahui.    Untuk  setiap  sampel  yang  dianalisis,  harus  disertai  dengan blanko dan standar, dengan perincian seperti pada Tabel 4.
Tabel 4  Uji aktivitas enzim
Pereaksi Sampel ml
Blanko ml Standar ml
Buffer fosfat citrate 0,01 M 1.0
1.0 1.0
Substrat 2 1.0
1.0 1.0
Enzim dalam CaCl
2
10 mmoll 0.2
- -
Standar Tirosin -
- 0.2
Akuades -
0.2 -
Inkubasi pada perlakuan selama 10 menit TCA 0,1 M
2.0 2.0
2.0 CaCl
2
0.2 -
- Enzim dalam CaCl
2
10 mmoll -
0.2 0.2
Didiamkan pada suhu sesuai perlakuan selama 10 menit lalu disaring dengan kertas saring
Filtrat 1.50
1.50 1.50
Na2CO3 0,4 M 5.00
5.00 5.00
Pereaksi Folin 1.00
1.00 1.00
Didiamkan selama 20 menit pada suhu sesuai perlakuan Diukur dengan spektrofotometer pada  = 578 nm enzim pepsin dan  = 650 nm
enzim papain. Sumber : Bergemeyer 1983