Optimasi Ekstraksi Dan Karakterisasi Kolagen Dari Gelembung Renang Ikan Cunang (Congresox Talabon)

OPTIMASI EKSTRAKSI DAN KARAKTERISASI
KOLAGEN DARI GELEMBUNG RENANG
IKAN CUNANG (Congresox talabon)

FERNANDY M. DJAILANI

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Optimasi Ekstraksi dan
Karakterisasi Kolagen dari Gelembung Renang Ikan Cunang (Congresox talabon)
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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, Desember 2016
Fernandy M. Djailani
NRP C351130301

RINGKASAN
FERNANDY M. DJAILANI. Optimasi Ekstraksi dan Karakterisasi Kolagen dari
Gelembung Renang Ikan Cunang (Congresox talabon). Dibimbing oleh WINI
TRILAKSANI dan TATI NURHAYATI.
Kolagen umumnya diproduksi dari kulit dan tulang hewan darat antara lain
sapi, babi dan unggas yang pada sejarahnya dapat terkena wabah sapi gila, penyakit
mulut dan kuku, dan flu burung. Konsumsi sapi dan babi juga bertentangan dengan
pemeluk agama tertentu. Hal ini membuka kesempatan untuk mencari alternatif
bahan baku kolagen dari hewan perairan. Ekstraksi kolagen dari hasil samping
industri perairan diantaranya kulit, sisik, dan tulang ikan telah banyak dilakukan.
Salah satu hasil samping pengolahan ikan yang belum banyak diteliti adalah
gelembung renang termasuk yang dari ikan cunang (Congresox talabon). Ekstraksi
kolagen dari gelembung renang beberapa jenis ikan menghasilkan rendemen yang
berbeda-beda disebabkan oleh metode ektraksi dan jenis ikan yang digunakan.
Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan kondisi optimal pre-treatment NaOH,

ekstraksi optimal dengan metode ASC dan hidro-ekstraksi, serta informasi
karakteristik kolagen hasil ASC dan hidro-ekstraksi gelembung renang ikan
cunang.
Penelitian ini dilakukan dalam 3 tahap yaitu preparasi dan karakterisasi
gelembung renang ikan cunang, optimasi pre-treatment NAOH dan optimasi
ektraksi serta karakterisasi kolagen metode ASC pada 9ºC dan hidro-ekstraksi 40ºC.
Rancangan percobaan yang digunakan pada tahap pre-treatment NaOH Rancangan
Acak Lengkap Faktorial (RALF) dan rancangan percobaan yang digunakan pada
tahap optimasi ekstraksi adalah rancangan Box-Behnken metode respon permukaan
(RSM).
Proporsi gelembung renang ikan cunang yakni 0.59% dari berat total ikan.
Gelembung renang memiliki kadar air 58.28%, protein 40.12%, karbohidrat 0.70%,
Abu 0.47%, dan lemak 0.43%. Tahap pre-treatment NaOH terpilih kombinasi
perlakuan konsentrasi 0.15 M NaOH dan lama waktu perendaman 10 jam mampu
mereduksi protein non kolagen sebesar 0.27 mg/mL. Ekstraksi kolagen dari
gelembung renang ikan cunang menggunakan metode ASC yang terpilih adalah
kombinasi perlakuan konsentrasi asam asetat 0.64 M, volume asam asetat 40.03 mL
dan waktu perendaman 71.57 jam yang optimal menghasilkan rendemen 59.26%
(bk). Ekstraksi kolagen dari gelembung renang ikan cunang menggunakan metode
hidro-ekstraksi yang terpilih adalah kombinasi perlakuan konsentrasi asam asetat

0.1 M, waktu perendaman asam asetat 1.68 jam dan waktu ekstraksi akuabides 1
jam yang optimal menghasilkan rendemen 63.84% (bk). Kolagen ASC dan hidroekstraksi memiliki karakteristik asam amino masing-masing didominasi oleh glisin
266 dan 275 (/1000 total residu), arginin 126 dan 192 (/1000 total residu), alanin
113 dan 134 (/1000 total residu), dan prolin 109 dan 134 (/1000 total residu). Gugus
fungsi FTIR menunjukkan adanya amida a, amida b, amida I, amida II, dan amida
III. Kolagen ASC dan hidro-ekstraksi merupakan kolagen tipe I dicirikan adanya
rantai α1 dan α2. Suhu termal atau transisi gelasi kolagen ASC 63.88ºC dan hidroekstraksi 67.26ºC.
Kata kunci: ASC, gelembung-renang, hidro-ekstraksi, kolagen, RSM

SUMMARY
FERNANDY M. DJAILANI. Extraction Optimization and Characterization of
Collagen form Swim bladder of Cunang (Congresox talabon). Supervised by WINI
TRILAKSANI and TATI NURHAYATI.
Collagen is commonly produced from skins and animal bones of cow, pig,
and poultry which historycally could be exposed by bovine spongiform
encephalophaty, foot and mouth disease, and the avian influenza. In addition, the
utilization of cow and pig conflict with certain faiths. This conditions provide an
opportunity to search an alternative raw materials collagen from aquatic animals.
Collagen extraction from industrial aquatic by product such as skin, scales, and
bones of fish had already been conducted. However there is one of the fish

processing by product that have not been developed to other product namely cunang
swimbladders (Congresox talabon). Collagen extraction from swimbladders of
various fish produced different yield caused by the extraction methods and types
of fishes. The purposes of this study were to get the optimal condition of NaOH
pre-treatment, optimal extraction condition using ASC and hydro-extraction
methods, and to obtain the characteristics information of cunang swimbladders and
collagen extracted by both ASC and hydro-extraction.
This research was carried out in three stages i.e. preparation and
characterization of cunang swimbladders, optimize pre-treatment using NaOH,
extraction optimization and characterization collagen using ASC at 9ºC and hydroextraction methods at 40ºC. The experimental design on NaOH pretreatment was
random complete factorials design (RALF) meanwhile experimental design in the
extraction optimization was Box-Behnken design on response surface method.
Proportion of cunang swimbladders was about 0.59% from the total weight
of fish. Swimbladder contained moisture 58.28%, protein 40.12%, carbohydrate
0.70%, ash 0.47%, and fat 0.43%. The best result from NaOH pre-treatment was
combination treatment using 0.15 M NaOH during 10 hours of soaking which
reduced 0.27 mg/ml non collagen of protein. The best collagen extraction from
cunang swimbladders using ASC was combination treatment 0.64 M acetic acid,
40.03 mL volume of acetic acid, and 71.57 hours of soaking which produced yield
59.26% (db). The best collagen extraction from cunang swimbladders using hydroextraction were combination treatment by 0.1 M acetic acid, 1.68 hours of soaking

and 1 hours extraction using aquabides which produced yield 63.84% (db). The
amino acid characteristics of collagen extracted by ASC and hydro-extraction was
dominated by glisin 266 and 275 (/1000 total residues), arginin 126 and 192 (/1000
total residues), alanin 113 and 134 (/1000 total residues), and prolin 109 and 134
(/1000 total residues) respectively. The result of FTIR showed that collagen
contained amida a, amida b, amida I, amida II, and amida III. ASC and hydroextraction collagen result showed that this collagen was collagen type 1 that
contained α1 and α2 sequence. The thermal temperature and gelation transition of
collagen extracted by both ASC and hydro-extraction were 63.88 ºC and 67.26 ºC
respectively.
Keyword : ASC, collagen, hydro-extraction, swimbladders, RSM

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
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


OPTIMASI EKSTRAKSI DAN KARAKTERISASI
KOLAGEN DARI DARI GELEMBUNG RENANG
IKAN CUNANG (Congrenesox talabon)

FERNANDY M. DJAILANI

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Hasil Perairan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr Eng Uju, SPi MSi

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga tesis ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2015 ini adalah Optimasi
Ekstraksi dan Karakterisasi Kolagen dari Gelembung Renang Ikan Cunang
(Congresox talabon).
Kesuksesan Penulis melaksanakan penelitian tidak lepas dari dukungan
berbagai pihak. Penulis menyampaikan banyak terima kasih yang setulusnya
kepada:
1. Ibu Dr Ir Wini Trilaksani MSc dan Ibu Dr Tati Nurhayati SPi MSi selaku tim
komisi pembimbing atas kesediaan waktu untuk membimbing, memberikan
arahan dan saran selama penyusunan tesis.
2. Bapak Prof Dr Ir Joko Santoso MSc selaku gugus kendali mutu (GKM) atas
kesediaan waktu untuk mengoreksi penulisan naskah tesis ini.
3. Bapak Dr Eng Uju SPi MSi atas kesediaan waktu selaku penguji pada sidang
akhir tesis.
4. Bapak dan Ibu staf pengajar, staf administrasi dan laboran Program Studi
Teknologi Hasil Perairan yang telah membantu dan bekerjasama selama penulis
menempuh studi
5. Keluarga besar penulis teruntuk ayahanda Muhiddin Djailani SPi, ibunda
Nelvitha Kantue, adik Julia Djailani SPi, dan adik Mohammad Ridho Djailani

atas doa, motivasi, dan dukungan moril maupun materil selama penulis
menempuh studi
6. Teman-teman S2 THP IPB yang telah membantu dan mendukung proses
penelitian sampai penyusunan tesis selesai
Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam penyusunan tesis
ini. Jika terdapat kesalahan, penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya.
Semoga karya ilmiah ini membawa manfaat bagi seluruh masyarakat.

Bogor, Desember 2016
Fernandy M. Djailani

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN

ix
ix
ix


1 PENDAHULUAN
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Hipotesis Penelitian

1
2
3
3

2 METODE
Waktu dan Tempat
Bahan
Alat
Prosedur Penelitian
Karakterisasi dan preparasi bahan baku gelembung renang ikan cunang
Pre-treatment NaOH
Optimasi ekstraksi dan karakterisasi kolagen ASC dan hidro-ekstraksi
Prosedur Analisis
Rendemen

Analisis kadar air
Analisis kadar abu
Analisis kadar protein
Analisis kadar lemak
Pengukuran Konsentrasi Protein
Analisis berat molekul dengan SDS-PAGE
Analisis gugus fungsi dengan FTIR
Analisis asam amino
Analisis termal differential scanning calorimetry (DSC)
Rancangan percobaan dan analisis data

3
3
4
4
4
4
4
6
6

6
6
7
7
8
8
9
9
9
10
11

3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakterisasi Gelembung Renang
Proporsi gelembung renang ikan cunang
Karakteristik kimia gelembung renang ikan cunang
Pre-treatment ekstraksi kolagen
Ekstraksi Kolagen Optimal
Acid Soluble Collagen (ASC)
Hidroekstraksi
Karakteristik Kolagen
Berat Molekul SDS-PAGE
Gugus Fungsi FTIR
Asam Amino
Suhu Termal (DSC)

11
11
12
12
13
15
15
16
17
19
18
19
21

4 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

23
23
23

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

24
28
39

DAFTAR TABEL
1
2
3
4

Pembuatan larutan standar konsentrasi 0,01-0,13 mg/mL
Komposisi kimia gelembung renang ikan cunang
Karakteristik gugus fungsi kolagen hewan perairan
Komposisi asam amino kolagen dari gelembung renang ikan cunang
dibandingkan penelitian terdahulu (residu/1000 residu)

9
12
18
20

DAFTAR GAMBAR
1 Diagram alir tahapan penelitian
2 Proporsi bagian tubuh ikan cunang
3 Pengaruh konsentrasi NaOH 0.05, 0.10 dan 0.15 M terhadap kadar
protein non-kolagen
4 Pengaruh lama waktu perendaman NaOH 2, 4, 6, 8, 10 dan 12 jam
terhadap kadar protein non-kolagen
5 Pengaruh konsentrasi, volume, dan waktu perendaman asam asetat
terhadap rendemen ASC
6 Pengaruh kombinasi perlakuan konsentrasi asam asetat, waktu
perendaman asam asetat, dan waktu hidroekstraksi akuabides terhadap
rendemen kolagen
7 Pola elektroforesis kolagen metode ASC (A) dan Hidro-ekstraksi (H)
dari gelembung renang ikan cunang
8 Spektra FTIR kolagen ASC dan hidroekstraksi
9 Kurva termogram DSC kolagen metode hidroekstraksi
10 Kurva termogram DSC kolagen metode ASC

5
12
14
14
15

16
17
19
22
22

DAFTAR LAMPIRAN
1 Rata-rata nilai absorbansi standar Bovine Serum Albumin (BSA) dan
kurva regresi linier standar BSA
2 Data proporsi (%) bagian tubuh ikan cunang
3 Data proksimat gelembung renang ikan cunang
4 Hasil uji ANOVA dan uji lanjut Duncan pengaruh konsentrasi dan
waktu perendaman NaOH terhadap kandungan protein non-kolagen
5 Analisis respone surface method kolagen ASC
6 Analisis respone surface method kolagen Hidroekstraksi
7 Kromatogram asam amino standar, ASC dan hidroekstraksi
8 Gambar penelitian

29
30
30
31
32
34
36
38

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kolagen adalah protein struktural utama dalam jaringan ikat vertebrata dan
jumlahnya sekitar 30% dari total protein hewani (Muyonga et al. 2004;
Sinthusamran et al. 2013). Zat ini merupakan komponen utama dari jaringan ikat,
otot, gigi, tulang dan kulit (Potaros et al. 2009). Kolagen terdiri dari tiga rantai
polipeptida triplehelix berukuran hampir sama dan setiap rantai mengandung
sekitar 1000 asam amino dengan panjang rata-rata 300 nm dan diameter 1.4 nm.
Urutan primer asam amino berulang yaitu posisi ketiga selalu ditempati glisin
dengan urutan rantai polipeptidanya adalah Gly-X-Y, X dan Y merupakan prolin
dan hidroksiprolin (Whitford 2005). Kolagen dimanfaatkan secara luas baik di
bidang farmasi, pangan dan kosmetik (Liu et al. 2009). Kebutuhan kolagen di pasar
global pada tahun 2014 dilaporkan oleh transparencymarketsearch.com mencapai
57.4 ton, 30 ton bersumber dari kolagen sapi dan 27.4 ton dari kolagen babi.
Kolagen pada umumnya diproduksi dari kulit dan tulang hewan darat
misalnya sapi, babi dan unggas (Santos et al. 2013). Bahan baku tersebut terkadang
menimbulkan reaksi negatif karena hewan-hewan tersebut ada yang terkena wabah
penyakit sapi gila, penyakit mulut dan kuku (PMK), dan flu burung
(Liu et al. 2015). Kolagen dari babi ditolak oleh pemeluk agama islam karena tidak
halal (Rengenstein et al. 2003) dan kolagen yang bersumber dari sapi juga menjadi
permasalahan tersendiri bagi pemeluk agama hindu (Kasankala et al. 2007).
Alternatif sumber kolagen diperlukan untuk mengatasi masalah tersebut. Menurut
Zhang et al. (2007) ikan dan hewan perairan lain dapat dijadikan alternatif sumber
kolagen. Kolagen dari hewan perairan umumnya di ekstrak dari hasil samping
pengolahan ikan seperti kulit, sisik, dan sirip. Salah satu hasil samping pengolahan
ikan yang berpotensi dijadikan kolagen adalah gelembung renang.
Gelembung renang biasa dikenal sebagai gelembung udara, gelembung suara
atau fish maw yang pada kenyataanya menjadi buangan yang kurang termanfaatkan
dengan baik dan cenderung mencemari lingkungan (Trilaksani et al. 2007).
Menurut Fernandez et al.(2008) kolagen yang berasal dari gelembung renang (hasil
samping pengolahan ikan) dapat dijadikan alternatif karena aman digunakan dan
bisa diterima oleh semua golongan. Ikan cunang (Congresox talabon) termasuk
ikan yang memiliki gelembung renang cukup besar dan beratnya 0.6% dari berat
total ikan. Potensi produksi ikan cunang tahun 2010 di jawa barat digolongkan ke
dalam potensi produksi ikan layur yakni 3792.19 ton (KKP 2013). Hasil
komunikasi ringkas dengan Dinas Kelautan dan Perikanan Propinsi Jawa Barat
bahwa ikan cunang memiliki potensi produksi 1334.5 Ton pada tahun 2010. Ikan
ini dimanfaatkan sebagai bahan baku kerupuk dan ikan kaleng (KKP 2015).
Ekstraksi kolagen dari gelembung renang ikan cunang (Congresox talabon)
perlu dieksplorasi. Menurut Leach (1966) kemurnian kolagen pada gelembung
renang ikan mencapai 98% sehingga memudahkan dalam proses ekstraksi, lebih
ekonomis dan ramah lingkungan karena dapat menggunakan pelarut dengan
konsentrasi rendah. Penelitian mengenai ekstraksi kolagen dari gelembung renang
masih terbatas pada beberapa jenis ikan dengan hasil rendemen yang berbeda-beda.
Ekstraksi kolagen dengan asam asetat 2% dari gelembung renang ikan patin

2

(Pangasius hypophthalmus) yang dilakukan oleh Trilaksani et al. (2006) dihasilkan
kolagen yakni 76.75% (bk), ketebalam 10-36 µm, kuat tarik 1173.33-2311.11
kgf/cm2. Ekstraksi kolagen dengan asam asetat 0.5 M volume 40 mL dari ikan
herbivora big head carp (Aristichtus nobilis) yang dilakukan Liu et al. (2012)
dihasilkan kolagen tipe I dengan rendemen 59% (bk), larut pada pH 1-6 dan NaCl
kurang dari 30 g/L serta memiliki suhu termal 37.3 ºC. Ekstraksi kolagen dengan
asam asetat 0.5 M volume 50 mL selama 48 jam dari ikan kakap putih oleh
Sinthusamran et al. (2013) dihasilkan kolagen tipe I dengan rendemen 85.3% (bk)
dan suhu termal 35.02 ºC. Asam asetat 0.5 M, pepsin 0.2%, volume 40 mL selama
72 jam digunakan pada ektraksi kolagen dari tuna sirip kuning oleh Kaewdang et
al. (2014) dihasilkan kolagen tipe I dengan rendemen 1.07% (bk), dan memiliki
suhu termal 32.97 ºC. Asam asetat 0.5 M, pepsin 0,1%, volume 40 mL selama 72
jam digunakan pada ekstraksi kolagen dari ikan grass carp oleh Liu et al. (2015)
dihasilkan kolagen tipe I dan suhu termal 38.3 ºC. Hasil rendemen yang berbeda
dipengaruhi oleh metode dan kondisi ekstraksi yang digunakan (Wang et al. 2008),
sehingga optimasi ekstraksi diperlukan untuk menghasilkan kolagen dengan
rendemen terbanyak.
Ekstraksi kolagen umumnya dilakukan dengan metode acid soluble collagen
(ASC) dan pepsin soluble colagen (PSC). Penelitian ini dilakukan menggunakan
metode ASC dan hidroekstraksi. Tahapan ekstraksi metode ASC yakni pretreatmetnt NaOH untuk menghilangan protein nonkolagen, hidrolisis dengan asam,
presipitasi dengan garam dan buffer, sentrifugasi, dialisis dan pengeringan beku
(Astiana et al. 2016; Liu et al. 2015; Kaewdang et al.2014; Sinthusamran et al.
2013; Veeruraj et al.2013; Naro et al. 2013; Huang et al. 2011; Matmaroh et al.
2011; Sadowska et al. 2011 dan Zhang et al. 2011). Metode ASC memiliki
keuntungan yakni dapat melarutkan tidak hanya monomer kolagen tetapi juga
agregat kolagen yang memiliki beberapa ikatan silang (Liu et al. 2015). Tahapan
metode hidro-ekstraksi yakni pre-treatmetnt NaOH untuk menghilangkan protein
nonkolagen, hidrolisis dengan asam dengan waktu singkat yakni 1 sampai 3 jam
dan ekstraksi dalam akuabides pada suhu 20 sampai 40 ºC menggunakan waterbath
selama 1 sampai 2 jam (Huang et al. 2016; Alhana et al. 2015; Wulandari et al.
2015). Metode hidro-ekstraksi memiliki beberapa keuntungan antara lain waktu
lebih singkat, sedikit memerlukan peralatan laboratorium, dapat diproduksi secara
kontinu, rendemen tinggi, limbah sedikit dan biaya produksi lebih rendah (Huang
et al. 2016).
Perumusan Masalah
Kebutuhan kolagen dunia termasuk untuk bahan kosmetik terus meningkat
sementara kolagen yang beredar di pasaran umumnya diproduksi dari kulit dan
tulang hewan terestrial misalnya sapi, babi dan unggas yang dalam sejarahnya
pernah terjadi kejadian luar biasa (KLB) penyakit berbahaya, sehingga diragukan
keamanannya serta menimbulkan masalah dengan golongan agama tertentu.
Alternatif sumber kolagen dari hasil laut perlu dieksplorasi, dan melimpahnya
gelembung renang ikan cunang berpotensi menjadi sumber kolagen baru. Metode
ekstraksi kolagen pada penelitian terdahulu menghasilkan rendemen yang berbeda
disebabkan variasi jenis ikan, konsentrasi pelarut, waktu ekstraksi, dan volume

3

perbandingan pelarut dengan sampel yang digunakan. Belum optimalnya metode
ekstraksi dan belum tereksplorasinya gelembung renang ikan cunang sebagai
sumber kolagen menjadikan penelitian tentang optimasi ekstraksi dan karakterisasi
kolagen gelembung renang ikan cunang sangat penting untuk dilakukan.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan rendemen kolagen yang optimal
dan mendapatkan karakteristik fisikokimia kolagen yang diekstrak menggunakan
metode ASC (acid soluble collagen) dan hidroekstraksi.

Hipotesis Penelitian
Pre-treatment NaOH
H0: Konsentrasi NaOH dan waktu perendaman tidak berpengaruh terhadap
kandungan protein nonkolagen
H1: Konsentrasi NaOH dan waktu perendaman berpengaruh terhadap kandungan
protein non kolagen
Ekstraksi metode ASC
H0: Konsentrasi, volume perbandingan dan waktu perendaman asam asetat tidak
berpengaruh terhadap rendemen kolagen
H1: Konsentrasi, volume perbandingan dan waktu perendaman asam asetat
berpengaruh terhadap rendemen kolagen
Ekstraksi metode hidroekstraksi
H0: Konsentrasi asam asetat, waktu perendaman asam asetat dan waktu ekstraksi
akuabides tidak berpengaruh terhadap rendemen kolagen
H1: Konsentrasi asam asetat, waktu perendaman asam asetat dan waktu ekstraksi
akuabides berpengaruh terhadap rendemen kolagen.

2 METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dimulai pada bulan April sampai dengan Desember 2015.
Preparasi bahan baku gelembung renang dan ekstraksi kolagen masing-masing
dilakukan di laboratorium preparasi bahan baku dan Laboratorium Biokimia Hasil
Perairan, Departemen Teknologi Hasil Perairan IPB; analisis proksimat di
Laboratorium Terpadu Peternakan, Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan
IPB; analisis asam amino di Laboratorium Saraswanti Indo Genetech; analisis
gugus fungsi dengan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) di
Laboratorium Pusat Studi Biofarmaka; analisis berat molekul dengan SDS-PAGE
di Laboratorium Terpadu Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB; analisis

4

kestabilan termal dengan Differential Scanning Calorimetry (DSC) di
Laboratorium Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan IPB.

Bahan
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah gelembung renang
ikan cunang (Congresox talabon) yang diperoleh dari daerah Indramayu Jawa
Barat, ukuran ikan 107 ± 0.03 cm dan berat 1729 ± 0.21 gram. Bahan-bahan kimia
yang digunakan adalah akuades, akuabides steril pro injection PT Ikapharmaindo
Putramas, NaOH merek Merck, asam asetat (CH3COOH) merek Emsure, metanol
merek Emsure dan garam NaCl merek Merck. Bahan-bahan lain meliputi bahan
untuk analisis karakteristik kolagen.

Alat
Peralatan yang digunakan untuk ekstraksi kolagen adalah spektrofotometer
UV-VIS (U-2800, Hitachi, Japan), sentrifugasi (Himac CR 21G, Hitachi, Japan)
stirring hotplate (HS0707V2, Favorit, Malaysia), magnetic stirrer 5 cm, waterbath
incubator shaker (BT 25, Yamato, Japan) dan freeze dryer (EW03333620,
Labconco, Amerika). Alat-alat yang digunakan untuk analisis kolagen diantaranya,
High Performance Liquid Chromatography (LC4000, JASCO, Japan), Fourier
Transform Infrared Spectrophotometer (Tensor 37, Bruker, Germany), Differential
Scanning Calorimetry (DSC-60, Shimadzu, Japan).

Prosedur Penelitian
Penelitian dilakukan dalam tiga tahap, yaitu 1) Karakterisasi dan preparasi
bahan baku gelembung renang ikan cunang; 2) Pre-treatment NaOH (deproteinasi);
3) Optimasi ekstraksi dan karakterisasi kolagen metode ASC dan Hidroekstraksi.
Diagram alir tahapan penelitian disajikan pada Gambar 1.
Karakterisasi dan preparasi bahan baku gelembung renang ikan cunang
(Modifikasi Sintusharman et al. 2013)
Gelembung renang ikan cunang yang akan digunakan dikarakterisasi terlebih
dahulu dengan menghitung proporsi gelembung renang dan melakukan analisis
komposisi kimia meliputi kadar air, abu, lemak, dan protein. Gelembung renang
yang akan digunakan dalam ekstraksi kolagen terlebih dahulu dicuci dengan air
dingin mengalir untuk menghilangkan kotoran yang menempel kemudian dipotong
kecil-kecil dengan dimensi 0.5 x 0.5 cm2.
Pre-treatment NaOH (Modifikasi Sintusharman et al. 2013).
Proses deproteinasi bertujuan untuk menghilangkan protein nonkolagen
dengan menggunakan NaOH. Gelembung renang ikan cunang direndam dalam
larutan NaOH 0.05; 0.1; 0.15 M dengan perbandingan 1:10 (b/v) pada waktu
perendaman yang berbeda yaitu 2, 4, 6, 8, 10, dan 12 jam. Larutan alkali diganti

5

setiap 2 jam. Sampel kemudian dicuci dengan air dingin hingga pH netral. Sisa
perendaman gelembung renang ikan diuji kandungan protein nonkolagen dengan
metode bradford untuk menentukan konsentrasi dan waktu perendaman terbaik.
Gelembung renang

Karakterisasi:
Proporsi, Proksimat

Pencucian dengan air dingin mengalir selama 30 menit

Pengecilan ukuran, dimensi 0.5 x 0.5 cm2

Sampel

Tahap I
Perendaman dalam larutan 0.05; 0.1; 0.15 M NaOH rasio 1: 10 (b/v)
selama 2; 4; 6; 8; 10 dan 12 jam, Suhu 9 ºC *

Pengukuran konsentrasi
protein metode Bradford

Serat kolagen kasar

Tahap II
Tahap III

Pencucian dengan air dingin sampai pH netral
Perendaman dalam larutan 0.1; 0.5; 0.9 M CH3COOH rasio 1:10;
1:30; 1:50 (b/v) selama 24;48;72 jam,
Suhu 9 ºC *

Perendaman dalam larutan 0.1; 0.3;
0.5 M CH3COOH rasio 1:10 (b/v)
selama 1;2;3 jam, Suhu 9 ºC **

Penyaringan (20 mesh)

Penyaringan
(20 mesh)

Pengendapan filtrat dengan NaCl sampai konsentrasi larutan mencapai 2.6
M pada 0.05 M buffer tris HCl pH 7.5

Pencucian dengan air dingin
sampai pH netral

Sentrifugasi pada 10.000g selama 1 jam
Pelarutan pelet dalam 0.5 M CH3COOH rasio 1: 2 (b/v)
Dialisis dengan kantong 12 kDa terhadap CH3COOH rasio 1: 10
(b/v) konsentrasi 0.1M selama 12 jam

Ekstraksi dengan akuabides rasio
1:2 (b/v) selama
1;2;3 jam, Suhu 40 ºC **
Pengeringan beku (freeze
drying)

Dialisis kembali terhadap air destilat rasio 1:10 (b/v)
sampai pH mendekati netral

Kolagen Hidroekstraksi

Pengeringan beku (freeze drying)

Kolagen ASC

Analisis rendemen, asam amino, berat molekul,
gugus fungsi dan suhu termal

*Modifikasi Sinthusamran et al. (2013), **modifikasi Huang et al. (2016)

Gambar 1 Diagram alir tahapan penelitian.

6

Optimasi ekstraksi dan Karakterisasi kolagen ASC dan hidro-ekstraksi
(Modifikasi Sintusharman et al. 2013).
Optimasi dilakukan pada dua metode ekstraksi kolagen yakni metode Acid
Soluble Collagen (ASC) dan hidro-ekstraksi. Karakteristik kolagen yang diamati
antara lain asam amino dengan HPLC, berat molekul dengan SDS-PAGE, gugus
fungsi dengan FTIR dan kestabilan termal dengan DSC.
ASC diawali dengan sampel yang telah dideproteinasi kemudian dilakukan
optimasi ekstraksi pada konsentrasi 0.1; 0.5; 0.9 M asam asetat (CH3COOH)
perbandingan 1:10; 1:30 dan 1: 50 (b/v) selama 24, 48, 72 jam. Campuran disaring
menggunakan dua lapis kain tipis. Kolagen dalam supernatan perlakuan terbaik
diendapkan dengan menambahkan NaCl sampai konsentrasi akhir 2.6 M pada 0.05
M buffer tris HCl pH 7.5. Hasil presipitasi dipisahkan dengan sentrifugasi
kecepatan 10.000 g selama 1 jam. Pelet hasil sentifugasi dilarutkan kembali dalam
konsentrasi 0.5 M asam asetat dengan perbandingan 1:2 (b/v) kemudian diidialisis
menggunakan kantong dialysis 12 kDa terhadap asam asetat dengan konsentrasi 0.1
M perbandingan 1:10 (b/v) selama 12 jam, selanjutnya didialisis terhadap air
destilat 1:10 (b/v) sampai pH mendekati netral. Pellet hasil dialisis dikeringkan
dengan freeze dryer untuk memperoleh kolagen dalam bentuk serbuk kemudian
dihitung rendemen.
Hidro-ekstraksi diawali dengan sampel yang telah dideproteinasi kemudian
dilakukan optimasi ekstraksi dengan cara direndam dalam asam asetat (CH3COOH)
konsentrasi 0.1; 0.3 dan 0.5 M, waktu perendaman asam asetat (1, 2, dan 3 jam)
dengan perbandingan sampel dan asam asetat 1:10 1:2 (b/v). Hasil perndaman asam
asetat kemudian dinetralkan dengan akuades sampai pH mendekati netral. Pelet
diekstrak kolagen dengan cara direndam dalam akuabides suhu 40ºC selama 1, 2
dan 3 jam dengan perbandingan sampel dan akuabides 1:2 (b/v). Filtrat hasil
perendaman disaring dengan dua lapis kain tipis. Filtrat hasil dikeringkan
menggunakan freeze dryer dan rendemen pada setiap perlakuan dihitung.

Prosedur Analisis
Rendemen
Rendemen kolagen diperoleh dari perbandingan berat kering kolagen yang
dihasilkan dengan berat bahan baku gelembung renang (yang telah dibersihkan dari
sisa daging dan lapisan lemak). Rendemen dapat diperoleh dengan rumus:
Rendemen Kolagen (%) =

Berat Kering Kolagen
× 100%
Berat Kering Gelembung Renang

Analisis kadar air (AOAC 2005)
Prinsip analisis kadar air yakni pengeringan sampel dalam oven vakum pada
suhu 25-100 ºC sehingga air dapat menguap pada suhu lebih rendah dari 100 ºC.
Cawan porselin dikeringkan dalam oven dengan suhu 105 ºC selama satu jam.
Cawan porselin yang sudah dikeringkan dalam oven dimasukkan dalam desikator
(30 menit) kemudian ditimbang (A). Sampel ditimbang sebanyak 5 g dan
dimasukkan ke dalam cawan porselin yang sudah kering serta diketahui beratnya.
Cawan berisi sampel dimasukkan dalam oven dengan suhu 105 ºC selama 5-6 jam

7

atau sampai beratnya konstan. Cawan dimasukkan dalam desikator (30 menit)
kemudian ditimbang (C).
Kadar air dihitung dengan rumus:
Kadar Air (%) =

Keterangan:

B C
× 100%
B A

A = Berat cawan kosong (g)
B = Berat cawan yang diisi dengan sampel (g)
C = Berat cawan dengan sampel yang sudah dikeringkan (g)

Analisis kadar abu (AOAC 2005)
Prinsip analisis kadar abu yakni dengan mengoksidasi semua zat organik pada
suhu tinggi, yaitu sekitar 500 – 600 ºC dan kemudian melakukan penimbangan zat
yang tertinggal setelah proses pembakaran. Cawan abu porselen dibersihkan
kemudian dikeringkan dalam oven dengan suhu 105 ºC selama 30 menit. Cawan
abu porselen yang telah dikeringkan dalam oven dimasukkan dalam desikator (30
menit) dan kemudian ditimbang (A). Sampel sebanyak 5 g (C) ditimbang kemudian
dimasukkan ke dalam cawan abu porselen. Cawan abu berisi sampel dibakar di atas
kompor listrik sampai tidak berasap dan dimasukkan ke dalam tanur pengabuan
dengan suhu 600 ºC selama 7 jam. Cawan abu berisi sampel hasil pengabuan
dimasukkan dalam desikator (30 menit) kemudian ditimbang (B) diulang hingga
memperoleh berat konstan. Kadar abu dihitung dengan rumus:
Kadar Abu (%) =

Keterangan:

B

A
C

× 100%

A = Berat cawan abu porselen kosong (g)
B = Berat cawan abu porselen + sampel setelah dikeringkan (g)
C = berat sampel (g)

Analisis kadar protein (AOAC 2005)
Prinsip analisis kadar protein adalah protein dan komponen organik dalam
sampel didestruksi dengan menggunakan asam sulfat dan katalis. Hasil destruksi
dinetralkan dengan menggunakan larutan alkali dan melalui destilasi. Destilat
ditampung dalam larutan asam borat. Selanjutnya ion- ion borat yang terbentuk
dititrasi dengan menggunakan larutan HCl. Sebanyak 0.5 g sampel dimasukkan ke
dalam labu Kjeldahl, kemudian ditambahkan sebutir kjeltab dan 10 mL H2SO4.
Labu yang berisi larutan tersebut dimasukkan ke dalam alat pemanas dengan suhu
410 ºC dan ditambahkan air sebanyak 10 mL. Proses ini dilakukan sampai larutan
menjadi jernih. Larutan yang telah jernih didinginkan, kemudian ditambahkan
50 mL akuades dan 20 mL NaOH 40% dan didestilasi. Hasil destilasi ditampung
dalam Erlenmeyer 125 mL berisi 25 mL asam borat (H3BO3) 2% yang mengandung
indikator campuran dari bromocresol green 0.1% dan methyl red 0.1% dengan
perbandingan 2:1. Destilasi dilakukan dengan menambahkan 50 mL larutan NaOHNa2S2O3 ke dalam alat destilasi hingga tertampung 40 mL, destilat di dalam
Erlenmeyer dengan hasil destilat berwarna hijau kebiruan. Destilat yang dihasilkan
dititrasi dengan HCl 0.1 N sampai warna larutan berubah warna menjadi merah

8

muda. Volume titran dibaca dan dicatat. Perhitungan kadar protein adalah sebagai
berikut:
Nitrogen (%) =

(mL HCl

mL HCl Blanko) × N HCl
× 14 × 100%
mg Sampel

Protein (%) = Nitrogen (%) × Faktor Konversi (6,25)

Analisis kadar lemak (AOAC 2005)
Prinsip analisis kadar lemak yakni mengeluarkan lemak dan zat yang terlarut
dalam lemak tersebut dari sampel yang telah kering dengan menggunakan pelarut.
Labu lemak yang akan digunakan dikeringkan dalam oven dengan suhu 105 ºC,
dimasukkan dalam desikator (30 menit) dan ditimbang (W1). Sampel ditimbang
sebanyak 5 g (W2), dibungkus dengan kertas saring dan dimasukkan ke dalam alat
ekstraksi (soxhlet) yang telah berisi pelarut heksan. Proses reflux dilakukan sampai
larutan jernih dan pelarut yang ada di dalam labu lemak berwarna jernih. Pelarut
didestilasi sampai habis selanjutnya labu lemak yang berisi lemak hasil ekstraksi
dipanaskan dalam oven pada suhu 105 ºC hingga beratnya konstan, dimasukkan
dalam desikator dan ditimbang (W3). Kadar lemak dihitung dengan rumus:
Kadar Lemak (%) =

Keterangan:

W3 W1
× 100%
W2

W1 = Berat labu lemak kosong (g)
W2 = Berat sampel (g)
W3 = Berat labu lemak dengan lemak (g)

Pengukuran konsentrasi protein (Bradford 1976)
Konsentrasi protein ditentukan menggunakan metode Bradford dengan
bovine serum albumin sebagai standar. Persiapan peraksi Bradford dilakukan
dengan cara melarutkan 5 mg coomasive briliant blue G-250 dalam 2.5 mL etanol
95% (v/v). Jika telah larut dengan sempurna lalu ditambah 5 mL asam fosfat 85%
(v/v). Jika telah larut dengan sempurna ditambah akuades hingga 250 mL dan
disaring dengan kertas saring Whatman no.1 serta diencerkan 5 kali sesaat sebelum
digunakan.
Konsentrasi protein ditentukan menggunakan metode Bradford dengan cara
0.1 mL larutan perendaman sampel dimasukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian
ditambah 5 mL peraksi Bradford, dan diinkubasi selama 5 menit serta diukur
dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 595 nm. Demikian pula untuk
larutan standar dilakukan sama seperti larutan sampel dengan konsentrasi antara
0.01-0.15 mg/mL. Tahap berikutnya adalah membuat kurva standar (Lampiran 1)
dengan absorbansi sebagai ordinat (sumbu y) dan konsentrasi protein sebagai absis
(sumbu x). Bedasarkan kurva tersebut dapat ditentukan konsentrasi protein dalam
sampel. Komposisi volume larutan dengan pembuatan larutan standar dengan
konsentrasi 0.01 – 0.13 mg/mL larutan BSA dapat dilihat pada Tabel 1.

9

Tabel 1 Pembuatan larutan standar konsentrasi 0.01-0.15 mg/mL.
Konsentrasi BSA (mg/mL) Volume BSA (mL) Volume akuades (mL)
0.01
0.01
1.99
0.03
0.03
1.97
0.05
0.05
1.95
0.07
0.07
1.93
0.09
0.09
1.91
0.11
0.11
1.09
0.13
0.13
1.07
0.15
0.15
1.05
Analisis berat molekul dengan SDS-PAGE (Laemmli 1970)
Sampel dilarutkan dalam 5% SDS dan campuran diinkubasi pada suhu 85 ºC
selama 1 jam dalam water bath yang suhunya terkontrol. Campuran disentrifugasi
pada 4000g selama 5 menit pada suhu kamar. Supernatan yang diperoleh dicampur
dengan bufer (Tris HCl 60 mM, pH 6,8, mengandung 2% SDS dan 25% gliserol)
dengan rasio 1:1 (v/v) dan mengandung 10% β-merkaptoetanol (β-ME). Campuran
dipanaskan dalam air mendidih selama 2 menit. Sebanyak 5 μ L sampel dimasukkan
ke dalam gel polyacrylamide yang terdiri dari 7.5% running gel dan 3% stacking
gel dan dielektroforesis pada arus konstan 15 mA/gel selama 3 jam. Setelah
elektroforesis selesai, gel diwarnai dengan 0,05% (b/v) coomassie blue R-250
dalam 15% (v/v) metanol dan 5% (v/v) asam asetat selama 3 jam, kemudian sampel
destaining dengan campuran 30% (v/v) metanol dan 10% (v/v) asam asetat selama
2 jam. Berat molekul protein sampel diperkirakan berdasarkan berat molekul
marker. Marker yang digunakan adalah Pre-stained Protein Markers (Broad
Range) for SDS-PAGE dari Nacalai Tesque dengan berat molekul 8.8 sampai 192
kDa.
Analisis gugus fungsi dengan FTIR (modifikasi Yan et al. 2008)
Analisis FTIR digunakan untuk mengetahui gugus-gugus fungsi khas dari
kolagen yang dihasilkan. Sampel uji terlebih dahulu dibentuk pelet dengan
campuran KBr. Sebanyak 100 mg KBr dan 2 mg sampel uji dicampurkan,
kemudian ditumbuk sampai halus dan tercampur rata dalam mortaragate.
Pengukuran sampel uji dilakukan pada gelombang antara 4 000 - 5 000 cm-1.
Spektra FTIR yang dihasilkan menunjukkan puncak-puncak serapan bilangan
gelombang dari sampel uji. Gugus-gugus fungsi sampel uji ditentukan berdasarkan
puncak serapan bilangan gelombang yang terdeteksi dengan wilayah serapan untuk
gugus fungsi protein.
Analisis asam amino (AOAC 2012)
Komposisi asam amino ditentukan dengan High Performance Liquid
Chromatography (HPLC). Perangkat HPLC dibilas dahulu dengan eluen yang akan
digunakan selama 2-3 jam. Syringe yang akan digunakan juga harus dibilas dengan
akuades. Analisis asam amino menggunakan HPLC terdiri atas 4 tahap,yaitu (1)
pembuatan hidrolisat protein; (2) pengeringan; (3) derivatisasi; dan (4) injeksi serta

10

analisis asam amino. Khusus untuk pengujian asam amino bebas, tidak dilakukan
proses hidrolisis dengan asam dan pemanasan.
a. Tahap pembuatan hidrolisat protein
Sampel ditimbang sebanyak 0.2 g dan dihancurkan. Sampel yang telah hancur
ditambahkan dengan HCl 6 N sebanyak 5-10 mL, kemudian dipanaskan dalam oven
pada suhu 100 ºC selama 24 jam. Proses pemanasan dilakukan untuk
menghilangkan gas atau udara yang ada pada sampel agar tidak mengganggu
kromatogram yang dihasilkan dan untuk mempercepat reaksi hidrolisis. Hidrolisat
protein yang diperoleh disaring dengan milipore berukuran 0.45 mikron.
b. Tahap pengeringan
Hidrolisat protein ditambah dengan 30 μ L larutan pengering. Larutan
pengering dibuat dari campuran antara metanol, natrium asetat, dan trietilamim
dengan perbandingan 2:2:1. Proses pengeringan dibantu menggunakan gas nitrogen
untuk mempercepat pengeringan dan mencegah oksidasi.
c. Tahap derivatisasi
Sebanyak 30 μ L larutan derivatisasi ditambahkan pada hasil pengeringan.
Larutan derivatisasi dibuat dari campuran antara larutan metanol, pikoiotisianat,
dan trietilamin dengan perbandingan 3:3:4. Proses derivatisasi dilakukan agar
detektor mudah untuk mendeteksi senyawa yang ada pada sampel, kemudian
dilakukan pengenceran dengan cara menambahkan 10 mL asetonitil 60% atau
buffer fosfat 0.1 M lalu dibiarkan selama 20 menit. Hasil pengenceran disaring
kembali menggunakan milipor berukuran 0.45 mikron.
d. Injeksi ke HPLC
Hasil saringan diambil sebanyak 20 μ L untuk diinjeksikan ke dalam HPLC.
Penghitungan konsentrasi asam amino dilakukan dengan cara membandingkan
kromatogram sampel dengan standar. Pembuatan kromatogram standar
menggunakan asam amino yang mengalami perlakuan yang sama dengan sampel.
Kandungan masing-masing asam amino pada bahan dapat dihitung dengan rumus:
Konsentrasi Asam Amino =

Luas area contoh C × FP × BM × 100
×
Berat contoh (g)
Luas area standar

Keterangan:
C
= Konsentrasi standar asam amino
FP
= Faktor pengenceran
BM = Bobot molekul dari masing-masing asam amino
Analisis termal differential scanning calorimetry (DSC) (Liu et al. 2015)
DSC digunakan untuk mempelajari transisi fase, seperti melting, suhu transisi
gelas (Tg), atau dekomposisi eksotermik, serta untuk menganalisa kestabilan
terhadap oksidasi dan kapasitas panas suatu bahan. Acid Soluble Collagen (ASC)
telah direhidrasi dalam 40 volume 0.05 M asam asetat selama 48 jam pada 4 ºC.
Sampel terhidrasi ditimbang 10 mg kemudian discan dari 20 sampai 50 ºC pada
kecepatan 1 ºC / menit. Suhu transisi maksimum tercatat sebagai suhu puncak setiap
puncak endotermik.

11

Rancangan Percobaan dan Analisis Data
Rancangan yang digunakan untuk tahap perendaman dalam larutan NaOH
adalah Rancangan Acak Lengkap Faktorial (RALF). Perlakuan merupakan
konsentrasi dan waktu perendaman dalam NaOH. Semua perlakuan dilakukan
sebanyak tiga kali ulangan. Data yang didapat kemudian dianalisa keragaman
ANOVA dan uji lanjut duncan pada taraf 5% menggunakan software SPSS versi
16. Model rancagan ini adalah:
Yijk = µ + αi + βj + (µβ)ij + εijk
Keterangan:
= respon pengaruh konsentrasi NaOH ke-i, waktu ke-j dan ulangan ke-k
Yijk
µ
= nilai tengah umum
αi
= pengaruh konsentrasi NaOH ke-i
= pengaruh waktu perendaman ke-j
βj
(µβ)ij = interaksi konsentrasi NaOH ke-i dan waktu perendaman ke-j
εijk
= pengaruh acak pada konsentrasi NaOH ke-i, waktu ke-j dan ulangan ke-k
Rancangan yang digunakan untuk tahapan optimasi ekstraksi metode ASC
dan metode hidroekstraksi menggunakan desain Box-Behnken Respone Surface
Method (RSM). RSM merupakan suatu metode yang digunakan untuk membuat
model dan menganalisa suatu respon yang dipengaruhi oleh beberapa variabel
bebas atau faktor, untuk mengoptimalkan respon tersebut. Terdapat tiga variabel
independen yang diperhatikan sebagai variabel respon yang mempengaruhi
rendemen kolagen ASC dan hidroekstraksi. Variabel independen ASC yaitu
konsentrasi asam asetat (X1), volume (X2), waktu ekstraksi (X3) sedangkan variabel
independen hidroekstraksi yaitu konsentrasi asam asetat (X1), waktu hidrolisis (X2)
dan waktu ekstraksi (X3). Rumus dan pengkodean level disajikan pada lampiran 5.
Data yang didapat kemudian dianalisis keragaman ANOVA menggunakan sofware
Design Expert 7.0 versi trial. Model observasi RSM berdasarkan hubungan antara
respon (Y) dan variabel bebas (X) yang disajikan dalam persamaan berikut ini:
Y = f(X1,X2,...,Xk) + ε
Keterangan:
Y = variabel respon
Xi = variabel bebas/ faktor ( i = 1, 2, 3,. . . . , k )
ε = galat

3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Gelembung Renang
Karakterisasi gelembung-renang ikan cunang meliputi perhitungan proporsi
gelembung renang dari berat total ikan dan komposisi air, protein, lemak,
karbohidrat, dan abu.

12

Proporsi gelembung renang ikan cunang
Proporsi digunakan untuk memperkirakan presentase bagian dari bobot tubuh
yang dapat dimanfaatkan. Proporsi ini merupakan parameter penting untuk
mengetahui nilai ekonomis dan efektivitas suatu produk sebagai bahan baku.
Perhitungan proporsi didapatkan dengan membandingkan berat masing-masing
bagian tubuh dengan bobot totalnya. Proporsi tubuh ikan cunang disajikan pada
Gambar 2 dan Lampiran 2. Proporsi tubuh ikan didominasi oleh daging (55.55 ±
0.42%), dan terdapat 0.59± 0.03% gelembung renang dari berat total ikan. Riyanto
(2005) melaporkan bahwa gelembung renang setelah dikeringkan mempunyai
komposisi protein hingga 76.75%, yang sebagian besar didominasi oleh protein
kolagen. Kandungan kolagen dari gelembung renang dalam basis kering mencapai
98% (Leach 1966).

Gelembung Renang
Jeroan
Kepala
Kulit

55.55% ± 0.42

Tulang
Daging
0.59% ± 0.03
1.01% ± 0.06
32.94% ± 0.35
5.02% ± 0.01

4.88% ± 0.22

Gambar 2 Proporsi bagian tubuh ikan cunang.
Karakteristik kimia gelembung renang ikan cunang
Gelembung renang dikarakterisasi terlebih dahulu dengan melakukan analisis
komposisi kimia meliputi kadar air, abu, protein dan lemak. Komposisi kimia
gelembung renang ikan cunang disajikan pada Tabel 2 komposisi kimia bahan baku
kolagen dari hasil samping ikan dan Lampiran 3.
Tabel 2 Komposisi kimia bahan baku kolagen dari hasil samping ikan.
Proksimat
Air
Protein
Karbohidrat
Abu
Lemak
1

Gelembung renang
ikan cunang (bb%)
58.28 ± 1.21
40.12 ± 1.25
0.70 ± 0.06
0.47 ± 0.06
0.43 ± 0.05

Kittiphattanabawon et al. (2005)

Kulit ikan bigeye
snapper (bb%)1
64.08 ± 0.05
32.00 ± 0.19
1.68 ± 0.11
3.23 ± 1.41
0.98 ± 0.23

Tulang ikan bigeye
snapper (bb%)1
62.27 ± 0.29
13.30 ± 0.43
1.26
14.40 ± 0.68
8.77 ± 0.46

13

Tabel 4 menunjukan komposisi protein gelembung renang ikan lebih tinggi
jika dibandingkan dengan kulit dan tulang, oleh sebab itu, gelembung renang ikan
berpotensi dijadikan sebagai sumber bahan baku kolagen. Komposisi gelembung
renang ikan cunang didominasi oleh kadar air. Kandungan air pada gelembung
renang dilaporkan juga oleh Kaewdang et al. (2014) yakni 83.33% ikan yellowfin
tuna dan Liu et al. (2012) yakni 75.2% ikan Bighead carp. Kandungan air dalam
bahan ikut menentukan acceptability, kesegaran, dan daya tahan bahan itu (Astiana
et al. 2016).
Protein pada gelembung renang ikan merupakan komponen terbesar setelah
air. Protein gelembung renang ikan cunang lebih besar dibandingkan dengan
kandungan protein pada gelembung renang ikan tuna sirip kuning yakni 12.09%
(Kaewdang et al. 2014). Kandungan protein yang tinggi pada gelembung renang
ikan cunang menunjukkan potensi untuk dijadikan sebagai alternatif sumber
kolagen. Menurut Riyanto (2005) bahwa gelembung renang mempunyai komposisi
protein yang sebagian besar didomminasi oleh protein kolagen. Gelembung renang
mengandung 83% protein kolagen (Hickman et al. 2000).
Gelembung renang ikan cunang memiliki kadar karbohidrat dan lemak lebih
rendah, sedangkan kadar abu lebih tinggi dibandingkan dengan gelembung renang
ikan tuna sirip kuning penelitian Kaewdang et al. (2014). Shon et al. (2011)
menyatakan bahwa keberadaan lemak dan mineral lainnya akan mengganggu
efektivitas kolagen dalam aplikasinya pada berbagai produk.

Pre-treatment ekstraksi kolagen
Pre-treatment kolagen dilakukan sebelum melakukan ekstraksi kolagen
bertujuan untuk menghilangkan material yang tidak diinginkan seperti protein
nonkolagen dan pigmen (Yang et al. 2007). NaOH biasa digunakan dalam proses
pre-treatment ekstraksi kolagen karena mampu meminimalkan kehilangan kolagen
serta secara signifikan menyebabkan pembengkakan pada kulit apabila
dibandingkan dengan larutan alkali lain (Liu et al. 2015). Selama perendaman
dalam NaOH memungkinkan masuknya air dan menyebabkan protein nonkolagen
yang terjebak dalam matrik kolagen menjadi lebih mudah dilepaskan (Jaswir et al.
2011).
Hasil analisis ragam menunjukan bahwa interaksi perlakuan konsentrasi
NaOH dengan lama waktu perendaman tidak berbeda nyata (P>0.05) tetapi masingmasing perlakuan yakni konsentrasi NaOH dan lama perendaman NaOH
berpengaruh (p0.05). Konsentrasi
dan waktu perendaman asam asetat memberikan pengaruh terhadap rendemen
(p