Latar Belakang Recovery dan Pemurnian Enzim Protease dari Jeroan Ikan Tuna dengan Teknologi Ultrafiltrasi dan Reverse Osmosis

1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu produsen utama ikan tuna dunia. Produksi ikan tuna Indonesia pada tahun 2006-2007 mengalami peningkatan sebesar 20, yaitu dari 159.404 ton pada tahun 2006 menjadi 191.558 ton pada tahun 2007 BPS 2009. Industri pengolahan tuna menghasilkan limbah dalam jumlah besar, sebanyak 30 - 35 merupakan limbah cair yang terdiri dari darah, konsentrat dan minyak ikan tuna, sebesar 25 - 30 merupakan limbah padat yang terdiri dari kepala, kulit, dan jeroan Prasertsan et al. 1988. Klomklao et al. 2006 melaporkan bahwa jeroan ikan tuna memiliki potensi yang besar sebagai sumber enzim protease. Enzim jeroan ikan tuna, secara umum terdiri dari pepsin pada bagian gastric mucosa, tripsin, dan kemotripsin pada bagian pankreas, pyloric caeca, dan usus Simpson 2000. Protease merupakan kelompok enzim yang sangat penting dalam industri enzim dunia saat ini, tercatat hampir sekitar 50 total penjualan industri enzim diperoleh dari enzim ini Rao et al. 1998. Protease yang dihasilkan dari jeroan ikan tuna memiliki sifat unik untuk berbagai aplikasi industri, seperti deterjen, makanan, pharmaceutical, kulit, dan industri tekstil atau kain sutra Haard 1992. Ekstrak tripsin dari jeroan ikan tuna yang digunakan dalam proses pemurniaan gelatin dari kulit ikan, ternyata dapat menghasilkan gelatin antioksidatif yang memiliki nilai tambah dengan harga jual yang tinggi Khantaphant dan Benjakul 2008. Aplikasi enzim yang luas menuntut adanya teknik pemurnian enzim yang ekonomis, efisien, dan dapat diterapkan pada skala besar. Teknik di laboratorium kromatografi dan affinity purification dapat digunakan untuk pemurnian enzim Gallo et al. 2005; Najavi dan Kembhavi 2005, tetapi teknik ini hanya sesuai untuk produksi dalam skala kecil. Selain itu kelemahan dari teknik ini adalah membutuhkan peralatan yang kompleks, efisiensi rendah, dan biaya produksi tinggi. Proses ultrafiltrasi UF dapat digunakan sebagai teknik pemisahan dan pemurnian protein serta makromolekul lainnya yang memiliki keunggulan retensi tinggi Saxena et al. 2008. Keunggulan dari proses UF adalah biaya yang relatif murah, produktivitas kinerja proses yang tinggi dan kemurnian produk yang dapat diandalkan. Proses ini juga lebih mudah diterapkan pada industri pemurnian skala besar dibandingkan dengan teknik lain seperti kromatografi dan elektroforesis Li et al. 2008 a . Saat ini, UF telah digunakan untuk pemisahan berbagai komponen biologi seperti lisozim dari putih telur ayam Ghosh dan Cui 2000, protease dari air cucian surimi Dewit dan Morrissey 2002, protein murni dari jus buah kentang Zwijnenberg et al. 2002, plasma protein dari darah ayam Torres 2002, dan enzim protease murni dari ekstrak spleen tuna Li et al. 2006. Fouling dan polarisasi konsentrasi dapat menyebabkan penurunan fluks dan umur membran yang relatif singkat. Fouling pada membran sangat dipengaruhi oleh karakteristik membran yang meliputi ukuran pori atau molecular weight cut off MWCO dan bahan penyusun membran Noordmand et al. 2002, sedangkan polarisasi konsentrasi sangat dipengaruhi oleh konsentrasi umpan dan kondisi operasi membran yang meliputi tekanan transmembran TMP, suhu serta laju alir Cheryan 1998. Li et al. 2006 berhasil melakukan pemurnian protease dengan beberapa rangkaian proses meliputi pretreatment dengan nilon mesh, ultrafiltrasi dan diafiltrasi. Diafiltrasi yang digunakan adalah filtrasi menggunakan UF 30 kDa. Permasalahan yang muncul pada proses ini meliputi munculnya fouling dan polarisasi konsentrasi. Berdasarkan hal tersebut, penggunaan membran RO untuk diafiltrasi protease, pemilihan karakteristik membran, serta pengoperasian parameter yang tepat pada proses UF diharapkan akan dapat meningkatkan kinerja proses membran dalam memisahkan dan memurnikan enzim protease dari jeroan ikan tuna.

1.2 Tujuan