Pemurnian Minyak Ikan Sardin (Sardinella sp.): Sentrifugasi dan Adsorben Bentonit
i
PEMURNIAN MINYAK IKAN SARDIN (Sardinella sp.):
SENTRIFUGASI DAN ADSORBEN BENTONIT
SARASWATI
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
ii
iii
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
SUMBER
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pemurnian Minyak
Ikan Sardin (Sardinella sp.): Sentrifugasi dan Adsorben Bentonit 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, Juli 2013
Saraswati
NIM C34090004
1
ABSTRAK
SARASWATI. Pemurnian Minyak Ikan Sardin (Sardinella sp.): Sentrifugasi dan
Adsorben Bentonit. Dibimbing oleh SUGENG HERI SUSENO dan NURJANAH.
Sentrifugasi serta pemurnian menggunakan adsorben merupakan contoh
teknik peningkatan kualitas minyak ikan yang diaplikasikan untuk mengurangi
pengotor minyak ikan. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan kualitas
minyak ikan sardin sebelum pemurnian, menentukan rendemen minyak ikan hasil
sentrifugasi, menentukan pengaruh kecepatan sentrifugasi dan konsentrasi
bentonit terhadap kualitas minyak ikan sardin. Kadar asam lemak bebas dan
peroksida sebelum pemurnian adalah 35,53% dan 170 meq/kg. Rendemen minyak
ikan hasil sentrifugasi berkisar 17,42±3,56 hingga 76,33±0,21%. Perlakuan
terbaik untuk mengurangi bilangan peroksida dan total oksidasi adalah perlakuan
kecepatan sentrifugasi 6.500 rpm dan konsentrasi bentonit 3% dengan bilangan
peroksida 25,00±0,00 meq/kg, dan total oksidasi 51,43±0,01 meq/kg. Bilangan
p-anisidin terendah terdapat pada perlakuan 4.500 rpm dengan bentonit 5% yaitu
sebesar 1,29±0,05 meq/kg. Kadar asam lemak bebas hasil pemurnian berkisar
27,35-34,69%. Kejernihan minyak cenderung meningkat seiring dengan
peningkatan kecepatan sentrifugasi dan konsentrasi adsorben.
Kata kunci: minyak ikan sardin, pemurnian, rendemen, kualitas minyak ikan
ABSTRACT
SARASWATI. Purification of Sardinella sp. Oil: Sentrifugation and Bentonite
Adsorbent. Supervised by SUGENG HERI SUSENO and NURJANAH.
Centrifugation and purification using adsorbents is one example of a fish oil
refining techniques applied to reduce impurities of fish oil. The study aimed to
determine the sardine oil quality before treatment, to determine yield of fish oil
after centrifugation treatment, to determine the influence of centrifugation speed
and bentonite concentration on sardine oil quality. Level of free fatty acids and
peroxide value before purification was 35.53% and 170 meq/kg. Yield of fish oil
after centrifugation treatment has been ranged from 17.42±3.56 to 76.33±0.21%.
The best treatment which could reduce the peroxide value and total oxidation was
a treatment with centrifugation speed at 6500 rpm and bentonite concentration at
3%. Peroxide value and total oxidation of its treatment was 25.00±0.00 meq/kg
and 51.43±0.01 meq/kg. The lowest value of p-anisidine was 1.29±0.05 meq/kg
and its value could be found in a treatment with centrifugation speed at 4500 rpm
and bentonite concentration at 5%. The level of free fatty acids after purification
process was ranged from 27.35 to 34.69%. Oil clarity tended to increase with the
increase of speed centrifugation and adsorbent concentration.
Keywords: Sardine oil, purification, yield, fish oil quality
2
PEMURNIAN MINYAK IKAN SARDIN (Sardinella sp.):
SENTRIFUGASI DAN ADSORBEN BENTONIT
SARASWATI
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
2013
3
4
Judul Skripsi : Pemurnian Minyak Ikan Sardin (Sardinella sp.): Sentrifugasi dan
Adsorben Bentonit
Nama
: Saraswati
NIM
: C34090004
Disetujui oleh
Dr. Sugeng Heri Suseno, S.Pi, M.Si
Pembimbing I
Dr. Ir. Nurjanah, MS
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. Ruddy Suwandi, M.Phil
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
5
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala rahmat dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan.
Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2013
ini ialah pemurnian minyak ikan, dengan judul Pemurnian Minyak Ikan Sardin
(Sardinella sp.): Sentrifugasi dan Adsorben Bentonit.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Sugeng Heri Suseno, S.Pi, M.Si
dan Dr. Ir. Nurjanah, MS selaku komisi pembimbing atas segala arahan dan
bimbingannya sehingga saya dapat menyelesaikan karya ilmiah ini, serta kepada
Dr. Ir. Agoes M. Jacoeb, Dipl.-Biol selaku dosen penguji tamu atas masukan dan
arahannya dalam penyempurnaan karya ilmiah ini. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada ayah, ibu, seluruh keluarga, serta seluruh kerabat terutama
rekan mahasiswa-mahasiswi Teknologi Hasil Perairan angkatan 46 atas segala
doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2013
Saraswati
6
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vii
DAFTAR GAMBAR
vii
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
3
METODE
3
Bahan Penelitian
3
Peralatan Penelitian
4
Lokasi Penelitian dan Waktu Penelitian
4
Prosedur Percobaan
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Minyak Ikan Sardin dan Jenis Adsorben
9
9
Rendemen Minyak Ikan Hasil Sentrifugasi
11
Penentuan Pengaruh Kecepatan Sentrifugasi dan Konsentrasi Adsorben
terhadap Kualitas Minyak Ikan Sardin
13
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
21
21
DAFTAR PUSTAKA
22
LAMPIRAN
25
7
DAFTAR TABEL
1
Profil asam lemak minyak ikan sardin
10
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Diagram alir prosedur pemurnian minyak ikan
5
Minyak ikan sardin
9
Bentonit
11
Rendemen minyak ikan sardin dan persen transmisi cahaya terhadap
minyak ikan sardin setelah sentrifugasi
12
Kadar asam lemak bebas minyak ikan sardin sebelum dan sesudah
perlakuan pemurnian
13
Bilangan peroksida minyak ikan sardin sebelum dan sesudah perlakuan
pemurnian
15
Bilangan p-anisidin minyak ikan sardin sebelum dan sesudah perlakuan
pemurnian
17
Nilai total oksidasi minyak ikan sardin sebelum dan sesudah perlakuan
pemurnian
18
Persen transmisi cahaya terhadap minyak ikan sardin sebelum dan sesudah
dimurnikan dengan perlakuan kecepatan sentrifugasi dan bentonit 1% pada
berbagai panjang gelombang
19
Persen transmisi cahaya terhadap minyak ikan sardin sebelum dan sesudah
dimurnikan dengan perlakuan kecepatan sentrifugasi dan bentonit 3% pada
berbagai panjang gelombang
20
Persen transmisi cahaya terhadap minyak ikan sardin sebelum dan sesudah
dimurnikan dengan perlakuan kecepatan sentrifugasi dan bentonit 5% pada
berbagai panjang gelombang
20
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
Kromatogram Standar Fatty Acid Methyl Ester (FAME) 37
25
Kromatogram Fatty Acid Methyl Ester (FAME) dari sampel minyak ikan
sardin
25
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kebutuhan minyak ikan dunia meningkat dari waktu ke waktu untuk
berbagai keperluan. Perkembangan industri akuakultur menyebabkan permintaan
akan minyak ikan sebagai bagian dari bahan baku pembuatan pakan ikan semakin
meningkat. Kesadaran masyarakat akan pentingnya mengonsumsi minyak ikan
yang kaya akan asam lemak omega-3 berimplikasi dengan meningkatnya
permintaan minyak ikan untuk keperluan industri pangan serta farmasetikal
(Hjaltason et al. 2006). Permintaan akan minyak ikan yang semakin meningkat
dapat menjadi salah satu tantangan sekaligus peluang bagi produsen minyak ikan
untuk memproduksi minyak ikan dengan kualitas yang baik.
Ikan sardin termasuk ikan berlemak tinggi dengan kandungan lemak yang
bervariasi. Hasil penelitian Yogaswara (2008) menunjukkan bahwa kandungan
EPA (asam eikosapentaenoat) dan DHA (asam dokosaheksaenoat) pada minyak
ikan hasil samping penepungan sardin yang belum dimurnikan masing-masing
sebesar 22,3 dan 4,67 mg/100 gram minyak ikan. Tingkat pemanfaatan ikan
sardin di Indonesia yang cukup tinggi khususnya pada industri pengalengan dan
penepungan ikan akan menghasilkan hasil samping yang cukup banyak.
Kementerian Kelautan dan Perikanan (2011) menyatakan bahwa kebutuhan ikan
sardin untuk industri pengalengan dapat mencapai 150.000 ton ikan setiap
tahunnya. Yunizal (2002) menjelaskan bahwa minyak ikan hasil samping industri
pengalengan ikan dihasilkan dari tahapan proses pre-cooking, sedangkan minyak
ikan hasil samping industri penepungan ikan dihasilkan dari tahapan proses
pemasakan dan pengepresan.
Minyak ikan hasil samping proses penepungan ikan mempunyai kualitas
yang lebih rendah dibandingkan dengan minyak yang diperoleh dari hasil
samping proses pengalengan ikan, terutama apabila dilihat dari segi warna, kadar
asam lemak bebas, serta bilangan peroksida. Minyak ikan hasil samping
penepungan memiliki warna yang lebih gelap, bilangan peroksida yang lebih
tinggi, serta kadar asam lemak bebas yang lebih tinggi (Ahmadi dan Mushollaeni
2007). Hasil penelitian Irianto (1992) menunjukkan bahwa kadar asam lemak
bebas minyak ikan hasil samping industri pengalengan sardin berkisar antara
0,06-1,50%, sedangkan kadar asam lemak bebas minyak ikan hasil samping
industri penepungan sardin berkisar 0,08-55,69%. Kadar asam lemak bebas yang
cukup tinggi pada minyak ikan hasil samping penepungan dapat menghambat
pemanfaatannya. Kadar asam lemak bebas yang tinggi disebabkan oleh bahan
baku tepung ikan yang berasal dari ikan afkir dengan mutu rendah ataupun isi
perut dan kepala ikan yang sudah tidak segar. Proses penepungan ikan yang
menggunakan suhu tinggi dapat menyebabkan hidrolisis minyak ikan terjadi lebih
cepat, sehingga kadar asam lemak bebasnya menjadi tinggi. Proses pemurnian
minyak ikan dapat dilakukan untuk mendapatkan minyak ikan dengan kualitas
yang lebih baik, sehingga aman untuk dikonsumsi oleh konsumen. Pemurnian
minyak ikan diharapkan dapat meningkatkan nilai tambah minyak ikan sardin
yang merupakan hasil samping industri penepungan sardin.
2
Perumusan Masalah
Pemurnian minyak ikan dapat dilakukan melalui perlakuan passive filtration
dan active filtration. Perlakuan passive filtration yang biasa digunakan adalah
penggunaan sentrifuge serta kertas saring untuk memisahkan stok sabun, partikel
solid, dan zat pengotor lainnya dalam minyak ikan. Perlakuan active filtration
dilakukan dengan memanfaatkan material yang memiliki kemampuan adsorpsi
terhadap zat pengotor. Active filtration berfungsi untuk memperbaiki warna
minyak, mengurangi komponen aroma yang tidak diinginkan, senyawa bersulfur,
logam berat, dan dapat mengurangi produksi hasil oksidasi lemak yaitu peroksida,
aldehida, serta keton (Estiasih 2009).
Pemurnian minyak ikan dapat dilakukan dengan memanfaatkan berbagai
macam adsorben. Jenis adsorben yang biasa digunakan pada proses pemucatan
diantaranya atalpugit, montmorilonit, bentonit, dan zeolit (Estiasih 2009).
Setiawan (1997) menyatakan bahwa bentonit merupakan salah satu mineral lokal
yang tersedia melimpah di alam dan dapat dimanfaatkan untuk berbagai
keperluan. Foletto et al. (2006) menyatakan bahwa adsorben bentonit dapat
digunakan dalam proses pemucatan atau pemurnian minyak sebagai tanah
pemucat, karena kandungan montmorilonit yang tinggi. Montmorilonit
merupakan jenis aluminum silikat hidrat dengan elemen utamanya, antara lain:
silikat, aluminum, oksigen, dan grup hidroksil (Byrne 2001).
Kombinasi perlakuan passive filtration dan active filtration dapat dilakukan
dalam pemurnian minyak ikan, sehingga dapat dihasilkan kualitas minyak ikan
yang lebih baik. Suseno et al. (2011) telah menunjukkan bahwa perlakuan
sentrifugasi pada pemurnian minyak ikan lebih efektif dalam mereduksi stok
sabun dan pengotor dibandingkan dengan penggunaan kertas saring. Perlakuan
active filtration/depth filtration yang diberikan terhadap minyak ikan yang telah
disentrifugasi diharapkan dapat meningkatkan kualitas minyak ikan, sebagaimana
telah dijelaskan sebelumnya bahwa active filtration memiliki kemampuan
mereduksi partikel pengotor pada minyak ikan, terutama material surfaktan yang
mengandung gugus karbon.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini, antara lain:
1. Menentukan karakteristik minyak ikan hasil samping penepungan sardin dan
bentonit yang digunakan dalam pemurnian minyak ikan
2. Menentukan rendemen minyak ikan hasil sentrifugasi pada kecepatan 2.500,
4.500, 6.500, 8.500, dan 10.500 rpm
3. Menentukan pengaruh kecepatan sentrifugasi dan konsentrasi adsorben
bentonit terhadap kualitas minyak ikan sardin
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai kualitas
minyak ikan hasil samping industri penepungan sardin dan dapat menjadi saran
bagi perusahaan yang bergerak di industri penepungan sardin dalam melakukan
peningkatan kualitas minyak ikan melalui proses pemurnian. Hal tersebut
3
diharapkan dapat berimplikasi pada optimalisasi pemanfaatan hasil samping
industri penepungan sardin.
Ruang Lingkup Penelitian
Pemurnian ini dilakukan terhadap minyak ikan hasil samping industri
penepungan sardin yang diperoleh dari daerah industri penepungan sardin di
Provinsi Bali. Minyak ikan yang dimurnikan adalah crude fish oil (minyak ikan
kasar) yang telah dinetralisasi. Perlakuan yang diberikan dalam upaya pemurnian
minyak ikan ini adalah sentrifugasi pada berbagai kecepatan (2.500, 4.500, 6.500,
8.500, dan 10.500 rpm) serta perbedaan konsentrasi bentonit (1%, 3%, 5%).
Parameter kualitas ikan yang diamati, antara lain: profil asam lemak minyak ikan
sebelum perlakuan pemurnian, kadar asam lemak bebas, bilangan peroksida,
bilangan p-anisidin, nilai total oksidasi, dan kejernihan minyak ikan baik sebelum
maupun sesudah perlakuan pemurnian.
METODE
Percobaan yang disusun untuk mencapai tujuan penelitian ini terdiri atas
dua tahap utama, yaitu karakterisasi minyak ikan sardin dan adsorben serta
penentuan pengaruh faktor reaksi pada proses pemurnian minyak ikan.
Karakterisasi minyak ikan sardin meliputi analisis profil asam lemak minyak ikan
yang akan dimurnikan, bilangan peroksida, dan kadar asam lemak bebas. Adapun
karakterisasi jenis adsorben meliputi warna, bentuk, dan ukuran adsorben.
Penentuan pengaruh faktor reaksi dilakukan melalui dua tahap, yaitu
pemurnian minyak ikan dengan berbagai faktor reaksi yang telah ditentukan,
kemudian dilanjutkan dengan analisis kualitas minyak ikan berdasarkan parameter
yang telah ditentukan. Faktor yang digunakan adalah kecepatan sentrifugasi
sebelum pemurnian menggunakan adsorben dan konsentrasi adsorben yang
digunakan pada proses pemurnian. Rancangan percobaan yang digunakan dalam
tahapan penelitian ini adalah rancangan acak faktorial dengan dua faktor.
Kecepatan sentrifugasi yang digunakan, antara lain: kecepatan 2.500, 4.500,
6.500, 8.500, dan 10.500 rpm. Konsentrasi adsorben yang digunakan memiliki
tingkatan nilai sebesar 1%, 3%, dan 5% (%b/b). Ulangan yang dilakukan per taraf
percobaan adalah 3 kali. Parameter kualitas minyak ikan (respon) yang diamati
diantaranya kadar asam lemak bebas, bilangan peroksida, bilangan p-anisidin,
nilai total oksidasi, dan tingkat kejernihan minyak ikan.
Bahan Penelitian
Bahan utama yang digunakan pada penelitian ini adalah minyak ikan sardin
(Sardinella sp.) yang diperoleh dari industri penepungan sardin, Provinsi Bali, dan
adsorben berupa serbuk bentonit. Adapun bahan pendukung lainnya adalah bahanbahan yang digunakan untuk karakterisasi dan analisis kualitas minyak ikan,
antara lain: etanol 96%, indikator fenolftalein (indikator PP), KOH 0,1 N,
4
kloroform, asam asetat glasial, larutan KI jenuh, aquades, pati 1%, Na 2S203 0,1
N, isooktan, reagen p-anisidin, n-heksana, dan bahan-bahan yang digunakan untuk
analisis profil asam lemak menggunakan gas chromatography.
Peralatan Penelitian
Alat yang digunakan untuk proses pemurnian minyak ikan diantaranya gelas
erlenmeyer, alumunium foil, magnetic stirrer, magnetic stirring bar, stop watch,
timbangan digital, pipet tetes, tabung eppendorf ukuran 80 mL dan
500 mL, dan high speed refrigerated centrifuge merk HITACHI himac CR 21G.
Adapun bahan dan alat pendukung yang digunakan pada penelitian ini adalah
buret, alat-alat gelas, spektrofotometer UV-Vis 2500 merk LaboMed, perangkat
kromatografi gas merk SHIMADZU GC2010 plus AFA PC dengan jenis kolom
berupa cyanopropyl methyl sil (capillary column), syringe 10 μL, penangas air,
tabung bertutup teflon, neraca analitik, dan pipet mikro.
Lokasi Penelitian dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari-Juni 2013 di Laboratorium
Biokimia Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil Perairan – IPB untuk
kegiatan pemurnian minyak ikan dan analisis kadar asam lemak bebas serta
bilangan peroksida, Laboratorium Bioteknologi Hasil Perairan, Departemen
Teknologi Hasil Perairan – IPB untuk analisis bilangan p-anisidin dan tingkat
kejernihan minyak ikan, Laboratorium Pendidikan dan Diagnostik, Fakultas
Kedokteran Hewan – IPB untuk melakukan sentrifugasi, serta Laboratorium
Kimia Terpadu, Sekolah Pascasarjana – IPB untuk melakukan analisis profil asam
lemak menggunakan gas chromatography.
Prosedur Percobaan
Pemurnian Minyak Ikan
Minyak ikan yang akan dimurnikan disiapkan lalu ditimbang sesuai
kebutuhan, setelah itu disentrifugasi dengan kecepatan yang telah ditentukan
untuk memisahkan pengotor dan stok sabun yang terdapat pada minyak ikan.
Bagian supernatan yang terbentuk diambil lalu ditimbang untuk mendapatkan
rendemen dari proses sentrifugasi. Minyak ikan tersebut kemudian disimpan
dalam suatu wadah yang dibungkus oleh alumunium foil. Minyak ikan tersebut
diuji kadar asam lemak bebas serta bilangan peroksidanya, sebelum minyak ikan
dimurnikan lebih lanjut menggunakan perlakuan konsentrasi adsorben.
Minyak ikan yang telah dimurnikan melalui tahapan sentrifugasi selanjutnya
diberikan perlakuan pemurnian menggunakan adsorben berupa bentonit
berdasarkan konsentrasi yang telah ditetapkan. Pemurnian menggunakan adsorben
dilakukan dengan cara mengaduk campuran minyak ikan dan bentonit secara
kontinyu menggunakan magnetic stirrer selama 20 menit pada suhu ruang
(±29 °C), setelah itu campuran minyak ikan dan bentonit tersebut dipisahkan
melalui sentifugasi pada kecepatan 10.000 rpm selama 10 menit pada suhu 10 °C.
5
Pemisahan adsorben menggunakan centrifuge disesuaikan dengan metode
penelitian Suseno et al. (2011) yang dimodifikasi. Minyak ikan yang telah
dipisahkan dari adsorben disimpan pada suatu wadah yang dibungkus alumunium
foil, lalu disimpan pada suhu ±4 °C hingga dilakukan analisis kualitas minyak
ikan yang meliputi kadar asam lemak bebas, bilangan peroksida, bilangan
p-anisidin, nilai total oksidasi, dan tingkat kejernihan minyak ikan. Diagram alir
prosedur pemurnian minyak ikan dapat dilihat pada Gambar 1
Minyak ikan
Penimbangan 1
Sentrifugasi pada 2.500, 4.500, 6.500,
8.500, 10.500 rpm selama 30 menit
dengan suhu 10 °C
Penimbangan 2 dan penentuan rendemen
Analisis kadar asam
lemak bebas dan
bilangan peroksida
Pemurnian minyak ikan dengan
bentonit 1%, 3%, dan 5% (%b/b)
menggunakan magnetic stirrer selama
20 menit pada suhu ruang
Sentrifugasi pada pada kecepatan 10.000 rpm
selama 10 menit dengan suhu 10 °C
Analisis kadar asam lemak bebas, bilangan peroksida, bilangan
p-anisidin, tingkat kejernihan minyak, dan total oksidasi
Data
Gambar 1 Diagram alir prosedur pemurnian minyak ikan
6
Penentuan Rendemen Minyak Ikan Hasil Sentrifugasi
Sampel minyak ikan sebelum perlakuan sentrifugasi ditimbang terlebih
dahulu dan dinyatakan sebagai M1. Minyak ikan yang terbentuk sebagai
supernatan setelah proses sentrifugasi pada berbagai kecepatan diambil lalu
ditimbang dan dinyatakan sebagai M2. Adapun perhitungan rendemen minyak
ikan hasil sentrifugasi adalah sebagai berikut
Rendemen minyak ikan = M2 x 100%
M1
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 sebanyak 2 mL BF3 20% dan
5 mg/mL standar internal ditambahkan ke dalam campuran, lalu campuran
dipanaskan lagi selama 20 menit. Campuran didinginkan, kemudian ditambahkan
2 mL NaCl jenuh dan 1 mL isooktan, lalu campuran dikocok dengan baik.
Lapisan isooktan 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
Kandungan komponen dalam contoh = Ax/As x Cstandar x Vcontoh/100 x 100 %
Gram contoh
Keterangan :
Ax
As
Cstandar
Vcontoh
: Area sampel
: Area standar
: Konsentrasi standar
: Volume contoh
Analisis Asam Lemak Bebas/ Free Fatty Acid (%FFA) (AOCS 1998,
No. Metode Ca 5a-40)
Sebanyak 2-5 gram minyak ikan dalam erlenmeyer 250 mL ditambah
25 mL etanol 96% netral, minyak dipanaskan dalam penangas air selama 10
menit, kemudian campuran tesebut ditetesi indikator PP (fenolftalein) sebanyak
2 mL. Setelah itu campuran dikocok dan dititrasi dengan KOH 0,1 N hingga
timbul warna merah muda yang tidak hilang dalam 30 detik. Persentase FFA
dihitung berdasarkan persamaan berikut:
A×N×M
%FFA=
10 gram
7
Keterangan:
A: Jumlah titrasi KOH
N: Normalitas KOH
G: Gram contoh
M: Bobot molekul asam lemak dominan (Bobot molekul asam oleat = 282)
Analisis Bilangan Peroksida (AOAC 2000, No. Metode 965.33b)
Analisis bilangan peroksida dilakukan dengan menimbang 5 gram contoh
dalam Erlenmeyer 250 mL kemudian ditambahkan 30 mL larutan asam asetat
glasial dan kloroform (3:2). Sebanyak 0,5 mL larutan KI jenuh ditambahkan ke
dalam campuran, kemudian ditambah 30 mL aquades dan 0,5 mL indikator pati
1%. Warna campuran sebelum dititrasi adalah biru kehitaman, lalu campuran
tersebut dititrasi dengan Na2S2O3 0,1 N hingga larutan menjadi kuning. Blanko
dengan aquades sebagai pengganti contoh dibuat. Penentuan bilangan peroksida
dalam satuan meq/kg ditentukan dengan persamaan berikut:
Bilangan Peroksida (meq/kg) = (S-B) x N x 1000
G
S
= mL Na2S2O3 untuk contoh
B
= mL Na2S2O3 untuk blanko
N
= normalitas untuk Na2S2O3
G
= bobot contoh
Analisis Bilangan p-anisidin (IUPAC 1987, No. Metode 2.504)
Penentuan bilangan p-anisidin dilakukan dengan metode IUPAC (1987).
Larutan uji 1 dibuat dengan cara melarutkan 0,5 gram sampel ke dalam 25 mL
isooktan. Larutan uji 2 dibuat dengan cara menambahkan 1 mL larutan p-anisidin
(2,5 g/L) ke dalam 5 ml larutan uji 1, kemudian dikocok dan dihindarkan dari
cahaya. Larutan referensi dibuat dengan cara menambahkan 1 mL larutan
p-anisidin (2,5 g/L) ke dalam larutan isooktan, kemudian dikocok dan dihindarkan
dari cahaya. Larutan diukur nilai absorbansinya, larutan uji 1 pada 350 nm dengan
menggunakan isooktan sebagai larutan kompensasi. Larutan uji 2 pada 350 nm
tepat 10 menit setelah larutan disiapkan, dengan menggunakan larutan referensi
sebagai kompensasi.
Angka anisidin dihitung dengan rumus:
25×(1,2 A1 – A2)
Angka anisidin =
m
Keterangan:
A1 = Absorben larutan uji 1
A2 = Absorben larutan uji 2
M = massa sampel yang digunakan pada larutan uji 1
Penentuan Nilai Total Oksidasi/Totoks (AOCS 1997)
Nilai total oksidasi didapat dengan menjumlahkan nilai 2PV dengan PAV,
dimana PV (Peroxide Value) adalah bilangan peroksida dan PAV (P-anisidine
Value) adalah bilangan p-anisidin
Total Oksidasi = 2PV + PAV
8
Uji Kejernihan (AOAC 1995 dengan modifikasi, No. Metode 955.23)
Kejernihan minyak ikan diukur berdasarkan metode AOAC (1995) yang
dimodifikasi berdasarkan penelitian Suseno (2011). Kuvet dibersihkan dan diisi
dengan standar yang akan digunakan. Standar diukur hingga jarum skala
menunjukkan skala 100%. Kuvet yang berisi standar diganti dengan kuvet berisi
minyak dan diukur kejernihan minyak dalam bentuk % transmisi. Pengukuran
dilakukan dengan pengenceran minyak sebanyak 10 kali yaitu mencampurkan 1
bagian minyak (1 mL) dengan 9 bagian pelarut (9 mL). N-heksana digunakan
sebagai pelarut. Panjang gelombang yang digunakan dalam pengujian kejernihan
minyak ikan, antara lain : 450, 550, 620, 665, dan 700 nm.
Prosedur Analisis Data
Model rancangan percobaan faktorial yang digunakan adalah rancangan
acak faktorial. Pengaruh linier dari kedua variabel terhadap respon yang
diinginkan didasarkan pada persamaan berikut :
2
Y = aa + Σ aixi + Σ aijxixj + εijk
i :1
i
PEMURNIAN MINYAK IKAN SARDIN (Sardinella sp.):
SENTRIFUGASI DAN ADSORBEN BENTONIT
SARASWATI
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
ii
iii
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
SUMBER
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pemurnian Minyak
Ikan Sardin (Sardinella sp.): Sentrifugasi dan Adsorben Bentonit 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, Juli 2013
Saraswati
NIM C34090004
1
ABSTRAK
SARASWATI. Pemurnian Minyak Ikan Sardin (Sardinella sp.): Sentrifugasi dan
Adsorben Bentonit. Dibimbing oleh SUGENG HERI SUSENO dan NURJANAH.
Sentrifugasi serta pemurnian menggunakan adsorben merupakan contoh
teknik peningkatan kualitas minyak ikan yang diaplikasikan untuk mengurangi
pengotor minyak ikan. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan kualitas
minyak ikan sardin sebelum pemurnian, menentukan rendemen minyak ikan hasil
sentrifugasi, menentukan pengaruh kecepatan sentrifugasi dan konsentrasi
bentonit terhadap kualitas minyak ikan sardin. Kadar asam lemak bebas dan
peroksida sebelum pemurnian adalah 35,53% dan 170 meq/kg. Rendemen minyak
ikan hasil sentrifugasi berkisar 17,42±3,56 hingga 76,33±0,21%. Perlakuan
terbaik untuk mengurangi bilangan peroksida dan total oksidasi adalah perlakuan
kecepatan sentrifugasi 6.500 rpm dan konsentrasi bentonit 3% dengan bilangan
peroksida 25,00±0,00 meq/kg, dan total oksidasi 51,43±0,01 meq/kg. Bilangan
p-anisidin terendah terdapat pada perlakuan 4.500 rpm dengan bentonit 5% yaitu
sebesar 1,29±0,05 meq/kg. Kadar asam lemak bebas hasil pemurnian berkisar
27,35-34,69%. Kejernihan minyak cenderung meningkat seiring dengan
peningkatan kecepatan sentrifugasi dan konsentrasi adsorben.
Kata kunci: minyak ikan sardin, pemurnian, rendemen, kualitas minyak ikan
ABSTRACT
SARASWATI. Purification of Sardinella sp. Oil: Sentrifugation and Bentonite
Adsorbent. Supervised by SUGENG HERI SUSENO and NURJANAH.
Centrifugation and purification using adsorbents is one example of a fish oil
refining techniques applied to reduce impurities of fish oil. The study aimed to
determine the sardine oil quality before treatment, to determine yield of fish oil
after centrifugation treatment, to determine the influence of centrifugation speed
and bentonite concentration on sardine oil quality. Level of free fatty acids and
peroxide value before purification was 35.53% and 170 meq/kg. Yield of fish oil
after centrifugation treatment has been ranged from 17.42±3.56 to 76.33±0.21%.
The best treatment which could reduce the peroxide value and total oxidation was
a treatment with centrifugation speed at 6500 rpm and bentonite concentration at
3%. Peroxide value and total oxidation of its treatment was 25.00±0.00 meq/kg
and 51.43±0.01 meq/kg. The lowest value of p-anisidine was 1.29±0.05 meq/kg
and its value could be found in a treatment with centrifugation speed at 4500 rpm
and bentonite concentration at 5%. The level of free fatty acids after purification
process was ranged from 27.35 to 34.69%. Oil clarity tended to increase with the
increase of speed centrifugation and adsorbent concentration.
Keywords: Sardine oil, purification, yield, fish oil quality
2
PEMURNIAN MINYAK IKAN SARDIN (Sardinella sp.):
SENTRIFUGASI DAN ADSORBEN BENTONIT
SARASWATI
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
2013
3
4
Judul Skripsi : Pemurnian Minyak Ikan Sardin (Sardinella sp.): Sentrifugasi dan
Adsorben Bentonit
Nama
: Saraswati
NIM
: C34090004
Disetujui oleh
Dr. Sugeng Heri Suseno, S.Pi, M.Si
Pembimbing I
Dr. Ir. Nurjanah, MS
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. Ruddy Suwandi, M.Phil
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
5
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala rahmat dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan.
Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2013
ini ialah pemurnian minyak ikan, dengan judul Pemurnian Minyak Ikan Sardin
(Sardinella sp.): Sentrifugasi dan Adsorben Bentonit.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Sugeng Heri Suseno, S.Pi, M.Si
dan Dr. Ir. Nurjanah, MS selaku komisi pembimbing atas segala arahan dan
bimbingannya sehingga saya dapat menyelesaikan karya ilmiah ini, serta kepada
Dr. Ir. Agoes M. Jacoeb, Dipl.-Biol selaku dosen penguji tamu atas masukan dan
arahannya dalam penyempurnaan karya ilmiah ini. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada ayah, ibu, seluruh keluarga, serta seluruh kerabat terutama
rekan mahasiswa-mahasiswi Teknologi Hasil Perairan angkatan 46 atas segala
doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2013
Saraswati
6
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vii
DAFTAR GAMBAR
vii
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
3
METODE
3
Bahan Penelitian
3
Peralatan Penelitian
4
Lokasi Penelitian dan Waktu Penelitian
4
Prosedur Percobaan
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Minyak Ikan Sardin dan Jenis Adsorben
9
9
Rendemen Minyak Ikan Hasil Sentrifugasi
11
Penentuan Pengaruh Kecepatan Sentrifugasi dan Konsentrasi Adsorben
terhadap Kualitas Minyak Ikan Sardin
13
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
21
21
DAFTAR PUSTAKA
22
LAMPIRAN
25
7
DAFTAR TABEL
1
Profil asam lemak minyak ikan sardin
10
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Diagram alir prosedur pemurnian minyak ikan
5
Minyak ikan sardin
9
Bentonit
11
Rendemen minyak ikan sardin dan persen transmisi cahaya terhadap
minyak ikan sardin setelah sentrifugasi
12
Kadar asam lemak bebas minyak ikan sardin sebelum dan sesudah
perlakuan pemurnian
13
Bilangan peroksida minyak ikan sardin sebelum dan sesudah perlakuan
pemurnian
15
Bilangan p-anisidin minyak ikan sardin sebelum dan sesudah perlakuan
pemurnian
17
Nilai total oksidasi minyak ikan sardin sebelum dan sesudah perlakuan
pemurnian
18
Persen transmisi cahaya terhadap minyak ikan sardin sebelum dan sesudah
dimurnikan dengan perlakuan kecepatan sentrifugasi dan bentonit 1% pada
berbagai panjang gelombang
19
Persen transmisi cahaya terhadap minyak ikan sardin sebelum dan sesudah
dimurnikan dengan perlakuan kecepatan sentrifugasi dan bentonit 3% pada
berbagai panjang gelombang
20
Persen transmisi cahaya terhadap minyak ikan sardin sebelum dan sesudah
dimurnikan dengan perlakuan kecepatan sentrifugasi dan bentonit 5% pada
berbagai panjang gelombang
20
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
Kromatogram Standar Fatty Acid Methyl Ester (FAME) 37
25
Kromatogram Fatty Acid Methyl Ester (FAME) dari sampel minyak ikan
sardin
25
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kebutuhan minyak ikan dunia meningkat dari waktu ke waktu untuk
berbagai keperluan. Perkembangan industri akuakultur menyebabkan permintaan
akan minyak ikan sebagai bagian dari bahan baku pembuatan pakan ikan semakin
meningkat. Kesadaran masyarakat akan pentingnya mengonsumsi minyak ikan
yang kaya akan asam lemak omega-3 berimplikasi dengan meningkatnya
permintaan minyak ikan untuk keperluan industri pangan serta farmasetikal
(Hjaltason et al. 2006). Permintaan akan minyak ikan yang semakin meningkat
dapat menjadi salah satu tantangan sekaligus peluang bagi produsen minyak ikan
untuk memproduksi minyak ikan dengan kualitas yang baik.
Ikan sardin termasuk ikan berlemak tinggi dengan kandungan lemak yang
bervariasi. Hasil penelitian Yogaswara (2008) menunjukkan bahwa kandungan
EPA (asam eikosapentaenoat) dan DHA (asam dokosaheksaenoat) pada minyak
ikan hasil samping penepungan sardin yang belum dimurnikan masing-masing
sebesar 22,3 dan 4,67 mg/100 gram minyak ikan. Tingkat pemanfaatan ikan
sardin di Indonesia yang cukup tinggi khususnya pada industri pengalengan dan
penepungan ikan akan menghasilkan hasil samping yang cukup banyak.
Kementerian Kelautan dan Perikanan (2011) menyatakan bahwa kebutuhan ikan
sardin untuk industri pengalengan dapat mencapai 150.000 ton ikan setiap
tahunnya. Yunizal (2002) menjelaskan bahwa minyak ikan hasil samping industri
pengalengan ikan dihasilkan dari tahapan proses pre-cooking, sedangkan minyak
ikan hasil samping industri penepungan ikan dihasilkan dari tahapan proses
pemasakan dan pengepresan.
Minyak ikan hasil samping proses penepungan ikan mempunyai kualitas
yang lebih rendah dibandingkan dengan minyak yang diperoleh dari hasil
samping proses pengalengan ikan, terutama apabila dilihat dari segi warna, kadar
asam lemak bebas, serta bilangan peroksida. Minyak ikan hasil samping
penepungan memiliki warna yang lebih gelap, bilangan peroksida yang lebih
tinggi, serta kadar asam lemak bebas yang lebih tinggi (Ahmadi dan Mushollaeni
2007). Hasil penelitian Irianto (1992) menunjukkan bahwa kadar asam lemak
bebas minyak ikan hasil samping industri pengalengan sardin berkisar antara
0,06-1,50%, sedangkan kadar asam lemak bebas minyak ikan hasil samping
industri penepungan sardin berkisar 0,08-55,69%. Kadar asam lemak bebas yang
cukup tinggi pada minyak ikan hasil samping penepungan dapat menghambat
pemanfaatannya. Kadar asam lemak bebas yang tinggi disebabkan oleh bahan
baku tepung ikan yang berasal dari ikan afkir dengan mutu rendah ataupun isi
perut dan kepala ikan yang sudah tidak segar. Proses penepungan ikan yang
menggunakan suhu tinggi dapat menyebabkan hidrolisis minyak ikan terjadi lebih
cepat, sehingga kadar asam lemak bebasnya menjadi tinggi. Proses pemurnian
minyak ikan dapat dilakukan untuk mendapatkan minyak ikan dengan kualitas
yang lebih baik, sehingga aman untuk dikonsumsi oleh konsumen. Pemurnian
minyak ikan diharapkan dapat meningkatkan nilai tambah minyak ikan sardin
yang merupakan hasil samping industri penepungan sardin.
2
Perumusan Masalah
Pemurnian minyak ikan dapat dilakukan melalui perlakuan passive filtration
dan active filtration. Perlakuan passive filtration yang biasa digunakan adalah
penggunaan sentrifuge serta kertas saring untuk memisahkan stok sabun, partikel
solid, dan zat pengotor lainnya dalam minyak ikan. Perlakuan active filtration
dilakukan dengan memanfaatkan material yang memiliki kemampuan adsorpsi
terhadap zat pengotor. Active filtration berfungsi untuk memperbaiki warna
minyak, mengurangi komponen aroma yang tidak diinginkan, senyawa bersulfur,
logam berat, dan dapat mengurangi produksi hasil oksidasi lemak yaitu peroksida,
aldehida, serta keton (Estiasih 2009).
Pemurnian minyak ikan dapat dilakukan dengan memanfaatkan berbagai
macam adsorben. Jenis adsorben yang biasa digunakan pada proses pemucatan
diantaranya atalpugit, montmorilonit, bentonit, dan zeolit (Estiasih 2009).
Setiawan (1997) menyatakan bahwa bentonit merupakan salah satu mineral lokal
yang tersedia melimpah di alam dan dapat dimanfaatkan untuk berbagai
keperluan. Foletto et al. (2006) menyatakan bahwa adsorben bentonit dapat
digunakan dalam proses pemucatan atau pemurnian minyak sebagai tanah
pemucat, karena kandungan montmorilonit yang tinggi. Montmorilonit
merupakan jenis aluminum silikat hidrat dengan elemen utamanya, antara lain:
silikat, aluminum, oksigen, dan grup hidroksil (Byrne 2001).
Kombinasi perlakuan passive filtration dan active filtration dapat dilakukan
dalam pemurnian minyak ikan, sehingga dapat dihasilkan kualitas minyak ikan
yang lebih baik. Suseno et al. (2011) telah menunjukkan bahwa perlakuan
sentrifugasi pada pemurnian minyak ikan lebih efektif dalam mereduksi stok
sabun dan pengotor dibandingkan dengan penggunaan kertas saring. Perlakuan
active filtration/depth filtration yang diberikan terhadap minyak ikan yang telah
disentrifugasi diharapkan dapat meningkatkan kualitas minyak ikan, sebagaimana
telah dijelaskan sebelumnya bahwa active filtration memiliki kemampuan
mereduksi partikel pengotor pada minyak ikan, terutama material surfaktan yang
mengandung gugus karbon.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini, antara lain:
1. Menentukan karakteristik minyak ikan hasil samping penepungan sardin dan
bentonit yang digunakan dalam pemurnian minyak ikan
2. Menentukan rendemen minyak ikan hasil sentrifugasi pada kecepatan 2.500,
4.500, 6.500, 8.500, dan 10.500 rpm
3. Menentukan pengaruh kecepatan sentrifugasi dan konsentrasi adsorben
bentonit terhadap kualitas minyak ikan sardin
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai kualitas
minyak ikan hasil samping industri penepungan sardin dan dapat menjadi saran
bagi perusahaan yang bergerak di industri penepungan sardin dalam melakukan
peningkatan kualitas minyak ikan melalui proses pemurnian. Hal tersebut
3
diharapkan dapat berimplikasi pada optimalisasi pemanfaatan hasil samping
industri penepungan sardin.
Ruang Lingkup Penelitian
Pemurnian ini dilakukan terhadap minyak ikan hasil samping industri
penepungan sardin yang diperoleh dari daerah industri penepungan sardin di
Provinsi Bali. Minyak ikan yang dimurnikan adalah crude fish oil (minyak ikan
kasar) yang telah dinetralisasi. Perlakuan yang diberikan dalam upaya pemurnian
minyak ikan ini adalah sentrifugasi pada berbagai kecepatan (2.500, 4.500, 6.500,
8.500, dan 10.500 rpm) serta perbedaan konsentrasi bentonit (1%, 3%, 5%).
Parameter kualitas ikan yang diamati, antara lain: profil asam lemak minyak ikan
sebelum perlakuan pemurnian, kadar asam lemak bebas, bilangan peroksida,
bilangan p-anisidin, nilai total oksidasi, dan kejernihan minyak ikan baik sebelum
maupun sesudah perlakuan pemurnian.
METODE
Percobaan yang disusun untuk mencapai tujuan penelitian ini terdiri atas
dua tahap utama, yaitu karakterisasi minyak ikan sardin dan adsorben serta
penentuan pengaruh faktor reaksi pada proses pemurnian minyak ikan.
Karakterisasi minyak ikan sardin meliputi analisis profil asam lemak minyak ikan
yang akan dimurnikan, bilangan peroksida, dan kadar asam lemak bebas. Adapun
karakterisasi jenis adsorben meliputi warna, bentuk, dan ukuran adsorben.
Penentuan pengaruh faktor reaksi dilakukan melalui dua tahap, yaitu
pemurnian minyak ikan dengan berbagai faktor reaksi yang telah ditentukan,
kemudian dilanjutkan dengan analisis kualitas minyak ikan berdasarkan parameter
yang telah ditentukan. Faktor yang digunakan adalah kecepatan sentrifugasi
sebelum pemurnian menggunakan adsorben dan konsentrasi adsorben yang
digunakan pada proses pemurnian. Rancangan percobaan yang digunakan dalam
tahapan penelitian ini adalah rancangan acak faktorial dengan dua faktor.
Kecepatan sentrifugasi yang digunakan, antara lain: kecepatan 2.500, 4.500,
6.500, 8.500, dan 10.500 rpm. Konsentrasi adsorben yang digunakan memiliki
tingkatan nilai sebesar 1%, 3%, dan 5% (%b/b). Ulangan yang dilakukan per taraf
percobaan adalah 3 kali. Parameter kualitas minyak ikan (respon) yang diamati
diantaranya kadar asam lemak bebas, bilangan peroksida, bilangan p-anisidin,
nilai total oksidasi, dan tingkat kejernihan minyak ikan.
Bahan Penelitian
Bahan utama yang digunakan pada penelitian ini adalah minyak ikan sardin
(Sardinella sp.) yang diperoleh dari industri penepungan sardin, Provinsi Bali, dan
adsorben berupa serbuk bentonit. Adapun bahan pendukung lainnya adalah bahanbahan yang digunakan untuk karakterisasi dan analisis kualitas minyak ikan,
antara lain: etanol 96%, indikator fenolftalein (indikator PP), KOH 0,1 N,
4
kloroform, asam asetat glasial, larutan KI jenuh, aquades, pati 1%, Na 2S203 0,1
N, isooktan, reagen p-anisidin, n-heksana, dan bahan-bahan yang digunakan untuk
analisis profil asam lemak menggunakan gas chromatography.
Peralatan Penelitian
Alat yang digunakan untuk proses pemurnian minyak ikan diantaranya gelas
erlenmeyer, alumunium foil, magnetic stirrer, magnetic stirring bar, stop watch,
timbangan digital, pipet tetes, tabung eppendorf ukuran 80 mL dan
500 mL, dan high speed refrigerated centrifuge merk HITACHI himac CR 21G.
Adapun bahan dan alat pendukung yang digunakan pada penelitian ini adalah
buret, alat-alat gelas, spektrofotometer UV-Vis 2500 merk LaboMed, perangkat
kromatografi gas merk SHIMADZU GC2010 plus AFA PC dengan jenis kolom
berupa cyanopropyl methyl sil (capillary column), syringe 10 μL, penangas air,
tabung bertutup teflon, neraca analitik, dan pipet mikro.
Lokasi Penelitian dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari-Juni 2013 di Laboratorium
Biokimia Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil Perairan – IPB untuk
kegiatan pemurnian minyak ikan dan analisis kadar asam lemak bebas serta
bilangan peroksida, Laboratorium Bioteknologi Hasil Perairan, Departemen
Teknologi Hasil Perairan – IPB untuk analisis bilangan p-anisidin dan tingkat
kejernihan minyak ikan, Laboratorium Pendidikan dan Diagnostik, Fakultas
Kedokteran Hewan – IPB untuk melakukan sentrifugasi, serta Laboratorium
Kimia Terpadu, Sekolah Pascasarjana – IPB untuk melakukan analisis profil asam
lemak menggunakan gas chromatography.
Prosedur Percobaan
Pemurnian Minyak Ikan
Minyak ikan yang akan dimurnikan disiapkan lalu ditimbang sesuai
kebutuhan, setelah itu disentrifugasi dengan kecepatan yang telah ditentukan
untuk memisahkan pengotor dan stok sabun yang terdapat pada minyak ikan.
Bagian supernatan yang terbentuk diambil lalu ditimbang untuk mendapatkan
rendemen dari proses sentrifugasi. Minyak ikan tersebut kemudian disimpan
dalam suatu wadah yang dibungkus oleh alumunium foil. Minyak ikan tersebut
diuji kadar asam lemak bebas serta bilangan peroksidanya, sebelum minyak ikan
dimurnikan lebih lanjut menggunakan perlakuan konsentrasi adsorben.
Minyak ikan yang telah dimurnikan melalui tahapan sentrifugasi selanjutnya
diberikan perlakuan pemurnian menggunakan adsorben berupa bentonit
berdasarkan konsentrasi yang telah ditetapkan. Pemurnian menggunakan adsorben
dilakukan dengan cara mengaduk campuran minyak ikan dan bentonit secara
kontinyu menggunakan magnetic stirrer selama 20 menit pada suhu ruang
(±29 °C), setelah itu campuran minyak ikan dan bentonit tersebut dipisahkan
melalui sentifugasi pada kecepatan 10.000 rpm selama 10 menit pada suhu 10 °C.
5
Pemisahan adsorben menggunakan centrifuge disesuaikan dengan metode
penelitian Suseno et al. (2011) yang dimodifikasi. Minyak ikan yang telah
dipisahkan dari adsorben disimpan pada suatu wadah yang dibungkus alumunium
foil, lalu disimpan pada suhu ±4 °C hingga dilakukan analisis kualitas minyak
ikan yang meliputi kadar asam lemak bebas, bilangan peroksida, bilangan
p-anisidin, nilai total oksidasi, dan tingkat kejernihan minyak ikan. Diagram alir
prosedur pemurnian minyak ikan dapat dilihat pada Gambar 1
Minyak ikan
Penimbangan 1
Sentrifugasi pada 2.500, 4.500, 6.500,
8.500, 10.500 rpm selama 30 menit
dengan suhu 10 °C
Penimbangan 2 dan penentuan rendemen
Analisis kadar asam
lemak bebas dan
bilangan peroksida
Pemurnian minyak ikan dengan
bentonit 1%, 3%, dan 5% (%b/b)
menggunakan magnetic stirrer selama
20 menit pada suhu ruang
Sentrifugasi pada pada kecepatan 10.000 rpm
selama 10 menit dengan suhu 10 °C
Analisis kadar asam lemak bebas, bilangan peroksida, bilangan
p-anisidin, tingkat kejernihan minyak, dan total oksidasi
Data
Gambar 1 Diagram alir prosedur pemurnian minyak ikan
6
Penentuan Rendemen Minyak Ikan Hasil Sentrifugasi
Sampel minyak ikan sebelum perlakuan sentrifugasi ditimbang terlebih
dahulu dan dinyatakan sebagai M1. Minyak ikan yang terbentuk sebagai
supernatan setelah proses sentrifugasi pada berbagai kecepatan diambil lalu
ditimbang dan dinyatakan sebagai M2. Adapun perhitungan rendemen minyak
ikan hasil sentrifugasi adalah sebagai berikut
Rendemen minyak ikan = M2 x 100%
M1
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 sebanyak 2 mL BF3 20% dan
5 mg/mL standar internal ditambahkan ke dalam campuran, lalu campuran
dipanaskan lagi selama 20 menit. Campuran didinginkan, kemudian ditambahkan
2 mL NaCl jenuh dan 1 mL isooktan, lalu campuran dikocok dengan baik.
Lapisan isooktan 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
Kandungan komponen dalam contoh = Ax/As x Cstandar x Vcontoh/100 x 100 %
Gram contoh
Keterangan :
Ax
As
Cstandar
Vcontoh
: Area sampel
: Area standar
: Konsentrasi standar
: Volume contoh
Analisis Asam Lemak Bebas/ Free Fatty Acid (%FFA) (AOCS 1998,
No. Metode Ca 5a-40)
Sebanyak 2-5 gram minyak ikan dalam erlenmeyer 250 mL ditambah
25 mL etanol 96% netral, minyak dipanaskan dalam penangas air selama 10
menit, kemudian campuran tesebut ditetesi indikator PP (fenolftalein) sebanyak
2 mL. Setelah itu campuran dikocok dan dititrasi dengan KOH 0,1 N hingga
timbul warna merah muda yang tidak hilang dalam 30 detik. Persentase FFA
dihitung berdasarkan persamaan berikut:
A×N×M
%FFA=
10 gram
7
Keterangan:
A: Jumlah titrasi KOH
N: Normalitas KOH
G: Gram contoh
M: Bobot molekul asam lemak dominan (Bobot molekul asam oleat = 282)
Analisis Bilangan Peroksida (AOAC 2000, No. Metode 965.33b)
Analisis bilangan peroksida dilakukan dengan menimbang 5 gram contoh
dalam Erlenmeyer 250 mL kemudian ditambahkan 30 mL larutan asam asetat
glasial dan kloroform (3:2). Sebanyak 0,5 mL larutan KI jenuh ditambahkan ke
dalam campuran, kemudian ditambah 30 mL aquades dan 0,5 mL indikator pati
1%. Warna campuran sebelum dititrasi adalah biru kehitaman, lalu campuran
tersebut dititrasi dengan Na2S2O3 0,1 N hingga larutan menjadi kuning. Blanko
dengan aquades sebagai pengganti contoh dibuat. Penentuan bilangan peroksida
dalam satuan meq/kg ditentukan dengan persamaan berikut:
Bilangan Peroksida (meq/kg) = (S-B) x N x 1000
G
S
= mL Na2S2O3 untuk contoh
B
= mL Na2S2O3 untuk blanko
N
= normalitas untuk Na2S2O3
G
= bobot contoh
Analisis Bilangan p-anisidin (IUPAC 1987, No. Metode 2.504)
Penentuan bilangan p-anisidin dilakukan dengan metode IUPAC (1987).
Larutan uji 1 dibuat dengan cara melarutkan 0,5 gram sampel ke dalam 25 mL
isooktan. Larutan uji 2 dibuat dengan cara menambahkan 1 mL larutan p-anisidin
(2,5 g/L) ke dalam 5 ml larutan uji 1, kemudian dikocok dan dihindarkan dari
cahaya. Larutan referensi dibuat dengan cara menambahkan 1 mL larutan
p-anisidin (2,5 g/L) ke dalam larutan isooktan, kemudian dikocok dan dihindarkan
dari cahaya. Larutan diukur nilai absorbansinya, larutan uji 1 pada 350 nm dengan
menggunakan isooktan sebagai larutan kompensasi. Larutan uji 2 pada 350 nm
tepat 10 menit setelah larutan disiapkan, dengan menggunakan larutan referensi
sebagai kompensasi.
Angka anisidin dihitung dengan rumus:
25×(1,2 A1 – A2)
Angka anisidin =
m
Keterangan:
A1 = Absorben larutan uji 1
A2 = Absorben larutan uji 2
M = massa sampel yang digunakan pada larutan uji 1
Penentuan Nilai Total Oksidasi/Totoks (AOCS 1997)
Nilai total oksidasi didapat dengan menjumlahkan nilai 2PV dengan PAV,
dimana PV (Peroxide Value) adalah bilangan peroksida dan PAV (P-anisidine
Value) adalah bilangan p-anisidin
Total Oksidasi = 2PV + PAV
8
Uji Kejernihan (AOAC 1995 dengan modifikasi, No. Metode 955.23)
Kejernihan minyak ikan diukur berdasarkan metode AOAC (1995) yang
dimodifikasi berdasarkan penelitian Suseno (2011). Kuvet dibersihkan dan diisi
dengan standar yang akan digunakan. Standar diukur hingga jarum skala
menunjukkan skala 100%. Kuvet yang berisi standar diganti dengan kuvet berisi
minyak dan diukur kejernihan minyak dalam bentuk % transmisi. Pengukuran
dilakukan dengan pengenceran minyak sebanyak 10 kali yaitu mencampurkan 1
bagian minyak (1 mL) dengan 9 bagian pelarut (9 mL). N-heksana digunakan
sebagai pelarut. Panjang gelombang yang digunakan dalam pengujian kejernihan
minyak ikan, antara lain : 450, 550, 620, 665, dan 700 nm.
Prosedur Analisis Data
Model rancangan percobaan faktorial yang digunakan adalah rancangan
acak faktorial. Pengaruh linier dari kedua variabel terhadap respon yang
diinginkan didasarkan pada persamaan berikut :
2
Y = aa + Σ aixi + Σ aijxixj + εijk
i :1
i