Netralisasi Minyak Ikan Kasar Hasil Samping Penepungan Ikan Lemuru (Sardinella Sp.)

i

NETRALISASI MINYAK IKAN KASAR HASIL SAMPING
PENEPUNGAN IKAN LEMURU (Sardinella sp.)

NADIA FITRIANA

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

ii

iii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI
SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Netralisasi Minyak
Ikan Kasar Hasil Samping Penepungan Ikan Lemuru (Sardinella sp.) adalah benar

hasil karya sendiri, dengan arahan dosen pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. Semua sumber data dan
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang 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, Januari 2016

Nadia Fitriana
NIM C34110024

*Pelimpahan hak cipta atas karya tulis dari penelitian kerja sama dengan pihak
luar IPB harus didasarkan pada perjanjian kerja sama yang terkait

iv

v

ABSTRAK

NADIA FITRIANA. Netralisasi Minyak Ikan Kasar Hasil Samping Penepungan
Ikan Lemuru (Sardinella sp.). Dibimbing oleh SUGENG HERI SUSENO dan
AGOES MARDIONO JACOEB.
Minyak ikan kasar hasil penepungan memiliki kadar asam lemak bebas
yang tinggi sehingga perlu dinetralisasi, salah satunya dengan menggunakan
NaOH. Tujuan penelitian ini adalah menentukan konsentrasi NaOH dan suhu
netralisasi untuk mengoptimalkan kondisi operasional dari netralisasi. Proses
netralisasi ini dioptimasi dengan Metode Permukaan Respon. Desain eksperimen
yang digunakan adalah Central Composite Design (CCD) yang terdiri dari dua
variabel faktor yaitu konsentrasi NaOH dan suhu netralisasi dengan tiga variabel
respon yaitu rendemen, kadar asam lemak bebas, dan bilangan peroksida. Hasil
menunjukkan bahwa model untuk respon rendemen dan bilangan peroksida
adalah kuadratik sedangkan untuk respon kadar asam lemak bebas adalah linear.
Kombinasi variabel respon ini menghasilkan titik optimal pada konsentrasi NaOH
(X1) 18 °Be dan suhu netralisasi (X2) 40 ℃ dengan desirability value sebesar
0,532. Validasi optimal dari rendemen adalah 85,90%, penurunan asam lemak
bebas sebesar 90,83% , dan penurunan bilangan peroksida 34,97%. Protein pada
minyak ikan turun sebesar 48,48%, warna minyak ikan hasil netralisasi lebih
cerah dibandingkan dengan minyak kasar, dan terjadi penurunan pada komponen
asam lemaknya yaitu 7,86% SFA, 8,98% MUFA, dan 29,29% PUFA.

Kata kunci : konsentrasi NaOH, minyak ikan lemuru, netralisasi, suhu

ABSTRACT
NADIA FITRIANA. Neutralization of Crude Fish Oil from Lemuru
(Sardinella sp.) Fish Meal By-products. Supervised by SUGENG HERI SUSENO
and AGOES MARDIONO JACOEB.
Crude oil from sardine meal processing by product contains high free fatty
acid that need to be neutralized either by using NaOH. The purpose of this study
was to determine the concentration of NaOH and neutralization temperature to
optimize operating conditions of neutralization. The neutralization process was
optimized by Response Surface Method (RSM). Central Composite Design
(CCD) was used as experimental design which consists of two variable factors,
NaOH concentration and temperature neutralization with three variables
responses, there were yield, levels of free fatty acids, and peroxide value. The
result showed that quadratic regression model of yield and peroxide value and
linear regression model of free fatty acid were suitable to explain the interaction
between both variables toward responses. The combination of variable factors
produced the optimum response to the NaOH concentration (X1) 18 °Be and
neutralization temperature (X2) 40 ℃ with desirability value 0.532. The validation

vi

optimum value of yield was 85.90%, free fatty acid decreased by 90.83% and
peroxide value decreased by 34.97%. Protein decreased by 48.48%, the color of
the neutral oil was brighter than crude oil, and fatty acid component decreased
7.86% in SFA, 8.98% in MUFA, and 29.29% in PUFA.
Keywords: NaOH concentration, neutralization, sardine oil, temperature

vii

© 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

viii

ix

NETRALISASI MINYAK IKAN KASAR HASIL SAMPING
PENEPUNGAN IKAN LEMURU (Sardinella sp.)

NADIA FITRIANA

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
2016

x

xi

Judul Skripsi : Netralisasi Minyak Ikan Kasar Hasil Samping Penepungan Ikan
Lemuru (Sardinella sp.)
Nama
: Nadia Fitriana
NIM
: C34110024
Program Studi : Teknologi Hasil Perairan

Disetujui oleh

Dr Sugeng Heri Suseno, SPi MSi
Pembimbing I

Dr Ir Agoes Mardiono Jacoeb, Dipl-Biol
Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi
Ketua Departemen

Tanggal Lulus :

xii

xiii

KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT. atas rahmat dan
karunia-Nya. sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Netralisasi Minyak Ikan Kasar Hasil Samping Penepungan Ikan Lemuru
(Sardinella sp.)”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan
gelar Sarjana di Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan
Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah
membantu dalam menyelesaikan skripsi ini terutama kepada:

1 Dr Sugeng Heri Suseno, SPi MSi dan Dr Ir Agoes Mardiono Jacoeb, DiplBiol selaku dosen pembimbing, atas segala bimbingan, motivasi dan
pengarahan yang telah diberikan kepada penulis selama penelitian.
2 Dr Eng Uju, SPi MSi selaku dosen penguji atas segala saran, bimbingan,
arahan, motivasi, dan ilmu yang diberikan kepada penulis.
3 Dr Desniar, SPi MSi selaku gugus kendali mutu atas segala saran, bimbingan,
arahan, motivasi, dan ilmu yang diberikan kepada penulis.
4 Bapak Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi selaku Ketua Departemen Tekonolgi
Hasil Perairan.
5 Dr Ir Iriani Setyaningsih, MS selaku Ketua Komisi Pendidikan Departemen
Teknologi Hasil Perairan.
6 Seluruh dosen dan staff Departemen Teknologi Hasil Perairan atas bimbingan,
arahan, kerja sama, dan ilmu pengetahuan yang diberikan.
7 Kedua orang tua (Umar Arifin dan Nurjanah) dan adik (Nabila Nur Hasanah,
Muhammad Nur Fahreza, dan Naila Alysha Zahra) yang telah mendukung,
mendoakan, memotivasi, dan memfasilitasi penulis dalam menjalankan
penelitian.
8 PT Hosana Buana Tunggal atas dukungannya sebagai penyedia bahan baku.
9 Beasiswa Antam yang telah membantu biaya kuliah dari semester empat
hingga akhir.
10 Fish Oil Squad (Izdihar Nurnafisah, Nilam Puspa Ruspatti, Ratna Wulandari,

Mina Marlina, Hamasyah Hamzah Mumtaza) selaku teman seperjuangan atas
kerjasama, kebersamaan, dan bantuannya selama penelitian.
11 Keluarga Bonsai (Vidyatami Hanum Pratiwi, Izdihar Nurnafisah, Diah Asih
Asmara) atas kerjasama, bantuan, dan kebersamaannya selama ini.
12 Seluruh keluarga besar mahasiswa THP 48 yang telah banyak membantu,
memberikan dukungan, saran, dan semangat kepada penulis.
Kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk perbaikan di
masa depan. Semoga tulisan ini bermanfaat bagi pihak-pihak yang membaca dan
memerlukannya.

Bogor, Januari 2016

Nadia Fitriana

xiv

xv

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xvi

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xvi
PENDAHULUAN .............................................................................................. 1
Latar Belakang ................................................................................................ 1
Perumusan Masalah ........................................................................................ 2
Tujuan Penelitian ............................................................................................ 2
Manfaat Penelitian .......................................................................................... 2
Ruang Lingkup Penelitian............................................................................... 2
METODE PENELITIAN.................................................................................... 3
Waktu dan Tempat .......................................................................................... 3
Bahan .............................................................................................................. 3
Alat .................................................................................................................. 3
Prosedur Penelitian ......................................................................................... 3
Karakterisasi Awal Minyak Ikan Kasar Lemuru ........................................ 3
Penelitian Pendahuluan ............................................................................... 3
Penelitian Utama ......................................................................................... 5
Prosedur Analisis ............................................................................................ 6
Analisis Data ................................................................................................... 8
HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................................... 10
Karakteristik Awal Minyak Ikan..................................................................... 10

Netralisasi ....................................................................................................... 12
Optimasi Konsentrasi NaOH dan Suhu Netralisasi ........................................ 16
Analisis Kombinasi Faktor Terhadap Respon Rendemen .......................... 16
Analisis Kombinasi Faktor Terhadap Respon Asam Lemak Bebas ........... 18
Analisis Kombinasi Faktor Terhadap Respon Bilangan Peroksida ............ 20
Optimasi dan Validasi Kondisi Optimal ..................................................... 23
Karakteristik Minyak Ikan Hasil Netralisasi Optimal..................................... 24
KESIMPULAN DAN SARAN........................................................................... 26
Kesimpulan ..................................................................................................... 26
Saran ............................................................................................................... 27
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 27
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................ 43

xvi

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Konsentrasi NaOH dengan berbagai derajat Baume (Hodgum 1995) ...........
Rancangan desain rentang dan level variabel faktor .....................................
Desain rancangan percobaan dan hasil respon ..............................................
Karakteristik awal minyak ikan kasar ...........................................................
Profil asam lemak minyak ikan kasar lemuru (Sardinella sp.)......................
Nilai parameter optimasi untuk respon rendemen .........................................
Nilai parameter optimasi untuk respon asam lemak bebas............................
Nilai parameter optimasi untuk respon bilangan peroksida ..........................
Uraian variabel faktor dan respon yang akan dioptimasi ..............................
Perbandingan nilai respon prediksi solusi optimasi dengan nilai aktual .......
Karakteristik minyak ikan semi-refined ........................................................
Profil asam lemak minyak ikan semi-refined ................................................

4
5
6
10
11
16
18
21
23
24
24
26

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

Diagram alir netralisasi minyak ikan .............................................................
Rendemen minyak ikan perlakuan konsentrasi NaOH ..................................
Kadar asam lemak bebas minyak ikan perlakuan konsentrasi NaOH ...........
Bilangan peroksida minyak ikan perlakuan konsentrasi NaOH ....................
Rendemen minyak ikan perlakuan suhu netralisasi .......................................
Kadar asam lemak bebas minyak ikan perlakuan suhu netralisasi ................
Bilangan peroksida minyak ikan perlakuan suhu netralisasi .........................
Grafik kontur pengaruh konsentrasi NaOH dan suhu pada netralisasi
minyak ikan terhadap respon rendemen minyak ...........................................
Grafik 3 dimensi Pengaruh konsentrasi NaOH dan suhu pada netralisasi
minyak ikan terhadap respon rendemen minyak ...........................................
Grafik kontur pengaruh konsentrasi NaOH dan suhu pada netralisasi
minyak ikan terhadap respon asam lemak bebas ...........................................
Grafik 3 dimensi Pengaruh konsentrasi NaOH dan suhu pada netralisasi
minyak ikan terhadap respon asam lemak bebas ...........................................
Grafik kontur pengaruh konsentrasi NaOH dan suhu pada netralisasi
minyak ikan terhadap respon bilangan peroksida..........................................
Grafik 3 dimensi Pengaruh konsentrasi NaOH dan suhu pada netralisasi
minyak ikan terhadap respon bilangan peroksida..........................................
Reaksi penyabunan (Ketaren 2008) ...............................................................

4
12
13
13
14
15
15
17
18
19
20
22
22
25

DAFTAR LAMPIRAN
1 Contoh perhitungan kebutuhan NaOH untuk netralisasi ............................... 33
2 Hasil desain matriks percobaan dan hasil respon .......................................... 33

xvii

3 Tabel keterangan kromatogram fatty acids methyl ester (FAME) dari
minyak ikan kasar .........................................................................................
4 Uji normalitas perlakuan konsentrasi NaOH ................................................
5 Uji ANOVA perlakuan konsentrasi NaOH ...................................................
6 Uji normalitas perlakuan suhu netralisasi .....................................................
7 Uji ANOVA perlakuan suhu netralisasi........................................................
8 Hasil analisis ragam (ANOVA) respon rendemen ........................................
9 Hasil analisis ragam (ANOVA) respon asam lemak bebas ..........................
10 Hasil analisis ragam (ANOVA) respon bilangan peroksida .........................
11 Minyak ikan lemuru sebelum dan setelah netralisasi....................................
12 Tabel keterangan kromatogram fatty acids methyl ester (FAME) dari
minyak semi-refined ......................................................................................

33
35
36
37
38
40
40
40
41
41

xviii

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Ikan lemuru (Sardinella sp.) merupakan salah satu ikan berlemak tinggi
(Gedi et al. 2015). Ikan ini banyak dimanfaatkan sebagai bahan baku pada industri
pengalengan dan penepungan ikan (Estiasih 2010). Pengolahan tepung ikan
dengan bahan baku berlemak tinggi harus didahului dengan perebusan untuk
memecah lemak (Purwaningsih et al. 2013). Penggunaan suhu yang tinggi dan
tingginya kandungan air pada hasil samping minyak yang dihasilkan akan
menyebabkan kadar asam lemak bebas minyak menjadi tinggi
(Kirk dan Othmer 2005). Kadar asam lemak bebas minyak ikan kasar hasil
samping penepungan pada penelitian Ahmadi dan Mushollaeni (2007) dan
Feryana et al. (2014) masing-masing mencapai 4,92% dan 15,88%. Asam lemak
bebas dihasilkan akibat hidrolisis terhadap minyak trigliserida sehingga asam
lemak terlepas dari ikatan dengan gliserol. Peningkatan hidrolisis minyak akan
meningkatkan jumlah asam lemak bebas yang dihasilkan. Peningkatan jumlah
asam lemak bebas menurunkan mutu minyak dan meningkatkan potensi
terjadinya kerusakan minyak (Ahmadi dan Mushollaeni 2007).
Selain mengandung asam lemak bebas yang tinggi, minyak kasar hasil
samping penepungan ikan ini mengandung bahan-bahan non minyak, antara lain
pigmen, protein, fosfolipid, dan produk oksidasi yang harus dihilangkan karena
dapat mengurangi kualitas minyak (Huang dan Sathivel 2010). Minyak kasar hasil
penepungan ini memiliki kualitas yang rendah, padahal menurut
Estiasih et al. (2006) minyak hasil samping penepungan ikan masih mengandung
asam lemak �3 yang tinggi. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa kandungan
asam lemak �3 dari minyak ikan lemuru hasil samping penepungan masih tinggi
yaitu 26,02%b/b (Zamzami 2013), 22,40%b/b (Saraswati 2013), dan 20,41%b/b
(Sholihah 2014). Asam lemak �3 pada minyak ikan sangat penting bagi otak,
retina, spermatozoa, ketajaman penglihatan, serta kemampuan kognitif
(Hashimoto et al. 2005). Minyak ikan dengan kualitas yang baik dapat diperoleh
dengan melakukan proses pemurnian yang bertujuan untuk menghilangkan
komponen yang tidak diinginkan dan menstabilkan karakterisitik minyak
(Crexi et al. 2009).
Metode pemurnian minyak ikan untuk menghilangkan asam lemak bebas
dapat dilakukan secara fisika dan kimia. Pemurnian secara fisika hanya efektif
apabila minyak memiliki kadar fosfolipid yang rendah (Kirk dan Othmer 2005).
Pemurnian secara kimia dilakukan dengan proses netralisasi dengan alkali.
Pemurnian minyak dengan alkali yang telah dilakukan antara lain dengan NaOH
pada konsentrasi NaOH 22, 24, 26 °Be (Feryana et al. 2014), 14 °Be
(Huang dan Sathivel 2010), dan 20 °Be (Estiasih dan Ahmadi 2012), serta KOH
(Oterhals dan Berntssen 2010). Netralisasi dengan NaOH banyak dilakukan dalam
industri pemurnian minyak karena cara kerjanya lebih efisien, mudah didapat,
harganya murah serta lebih efektif dalam menurunkan kadar asam lemak bebas
tinggi (Ketaren 2008) dan menghilangkan sebagian besar impuritas pada minyak
ikan kasar (Huang dan Sathivel 2010).

2
Proses netralisasi minyak ikan pada industri sebaiknya dilakukan dengan
proses yang optimal untuk mengefisiensikan faktor produksi sehingga
meningkatkan nilai industri (Widyaningdyah 2001). Salah satu metode yang
banyak digunakan untuk mengoptimalkan proses adalah Metode Permukaan
Respon atau Response Surface Methodology (RSM). Response Surface
Methodology (RSM) adalah sekumpulan teknik matematika dan statistika untuk
menganalisis pengaruh beberapa variabel independen yang menyebabkan nilai
respon optimal (Montgomery 2005). Metode ini telah diaplikasikan pada optimasi
pemurnian minyak ikan lemuru (Moreno et al. 2013; Suseno et al. 2014).
Optimasi proses netralisasi minyak ikan kasar lemuru pada penelitian ini adalah
menganalisis pengaruh variabel independen konsentrasi NaOH dan suhu
netralisasi pada respon rendemen, kadar asam lemak bebas, dan bilangan
peroksida.

Perumusan Masalah
Kebutuhan minyak ikan untuk pangan dalam negeri semakin meningkat
tetapi pemenuhan minyak ikan ini masih dilakukan secara impor padahal produksi
minyak ikan hasil samping penepungan melimpah dan masih memiliki kandungan
asam lemak �3 yang tinggi, namun kualitasnya masih rendah sehingga perlu
dilakukan upaya pemurnian minyak ikan hasil samping ini, salah satunya
netralisasi alkali dengan proses yang optimal.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan menentukan konsentrasi NaOH dan suhu
netralisasi untuk mengoptimalkan kondisi operasional dari netralisasi minyak ikan
kasar lemuru (Sardinella sp.).

Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai proses
pemurnian minyak ikan kasar lemuru dengan menggunakan proses netralisasi,
serta dapat menjadi informasi bagi industri pengolahan ikan lemuru untuk
memurnikan hasil samping minyak ikan yang dihasilkan dengan proses yang
optimal.

Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini adalah karakteristik awal minyak ikan,
netralisasi, analisis metode permukaan respon, analisis asam lemak bebas, analisis
bilangan peroksida, analisis warna, analisis protein, dan analisis profil asam
lemak.

3

METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari-Juli 2015. Tempat
pelaksanaan penelitian di Institut Pertanian Bogor, antara lain di Laboratorium
Terpadu, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan; Laboratorium LD-ITP, Fakultas
Teknologi Pertanian; dan Laboratorium Kimia Terpadu, Sekolah Pascasarjana.

Bahan
Bahan utama yang digunakan pada penelitian ini adalah minyak ikan kasar
lemuru (Sardinella sp.) yang didapat dari industri penepungan ikan PT Hosana
Buana Tunggal, Jembrana, Provinsi Bali. Bahan pendukung lainnya yaitu sodium
hidroksida (NaOH), akuades, natrium tiosulfat (Na2S2O3), asam asetat
(CH3COOH), kloroform (CHCl3), potasium iodida (KI) jenuh, indikator pati,
alkohol 96%, indikator fenolftalein, kalium hidroksida (KOH), bahan-bahan
analisis kromatografi gas dan metode Kjeldahl.

Alat
Alat yang digunakan adalah timbangan digital (Chq, Taiwan, 0,01 gram),
water bath, kompor listrik (Maspion, Jepang), termometer (Pyrex, Jerman),
erlenmeyer (Herma, Jerman), pipet mohr (Pyrex, Jerman), buret (Pyrex, Jerman),
hot plate strirrer (Corning, Jerman, Model PC-4200, 60-1150 rpm, 230 V),
magnetic stirring bar; chromameter (Konica Minolta, Jepang, Model CR-310),
dan gas chromatography (Shimadzu, Jepang, Model GC2010 dengan kolom
cyanopropil methyl sil (capillary column), dimensi kolom p = 60 m, ∅ = 0,25 mm,
0,25 �m film thickness).
Prosedur Penelitian
Karakterisasi Awal Minyak Ikan Kasar Lemuru
Karakterisasi awal minyak ikan dilakukan sebelum minyak ikan
dinetralisasi yang meliputi analisis kadar asam lemak bebas, bilangan peroksida,
kadar protein, warna, dan profil asam lemak.
Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan dilakukan untuk menentukan konsentrasi dan suhu
netralisasi terbaik yang akan digunakan sebagai titik-titik pusat pada optimasi
netralisasi. Proses netralisasi minyak ikan dilakukan dengan mencampurkan
larutan alkali (NaOH). Konsentrasi larutan basa untuk netralisasi dinyatakan
dengan Derajat Baume (°Be) yang dapat dilihat pada Tabel 1. Kebutuhan jumlah
NaOH dihitung dengan rumus berikut (Lampiran 1):

4
Perlakuan konsentrasi NaOH =

0,142 × persentase asam lemak bebas + excess
% NaOH/100

Keterangan:
0,142
= Rasio bobot molekul NaOH dan asam oleat
Excess
= Kelebihan larutan NaOH
% NaOH/100 = Konsentrasi larutan NaOH (b/v)
Tabel 1 Konsentrasi NaOH dengan berbagai derajat Baume (Hodgum 1995)
Minyak
Minyak
kualitas baik
ALB 3%
ALB 4%
ALB 5%
ALB 15%

Derajat Baume (°Be)

Konsentrasi larutan
NaOH (% b/v)

Kelebihan (excess)
larutan NaOH (%)

12-16

8-11,06

0,10-0,20

14
18
20
26

9,50
12,68
14,36
19,70

0,25-0,47
0,75
0,20
1,30

Keterangan: ALB = Asam Lemak Bebas

Minyak dengan kandungan asam lemak bebas lebih kecil dari 1% biasanya
digunakan larutan basa yang lebih lunak (8 – 12 °Be), sedangkan minyak dengan
kandungan asam lemak bebas yang lebih tinggi digunakan larutan basa dengan
kepekatan 20 °Be. Larutan yang lebih pekat dari 20 °Be hanya digunakan jika
keasaman minyak sangat tinggi, yaitu jika lebih dari 6% (Bernardini 1983).
Diagram alir penentuan konsentrasi NaOH dan suhu terbaik pada netralisasi
minyak ikan disajikan pada Gambar 1.
Sampel minyak kasar

Netralisasi
- Konsentrasi NaOH: 16, 18, 20 °Be
- Suhu: 40, 60, 80, 100 ℃
- Pengadukan 800 rpm, 10 menit
Pencampuran air panas 5%, 70-80℃
Soapstock

Dekantasi 15 menit

Minyak semi-refined

Analisis:
Rendemen
Kadar asam lemak
bebas
Bilangan peroksida

Gambar 1 Diagram alir netralisasi minyak ikan
Proses netralisasi dimulai dengan memanaskan sampel minyak ikan kasar
pada suhu 40, 60, 80, dan 100 ℃ kemudian dicampur dengan larutan NaOH 16,
18, dan 20 °Be yang telah dipanaskan terlebih dahulu hingga suhu 40, 60, 80, dan

5
100 ℃ (Feryana et al. 2014). Campuran tersebut diaduk dengan hot plate strirrer
selama 10 menit dengan kecepatan 800 rpm, kemudian diberi air panas sebesar
5% dan didekantasi selama 15 menit. Sampel yang didekantasi kemudian
dipisahkan dari soapstock dan menghasilkan minyak semi-refined. Konsentrasi
NaOH dan suhu netralisasi terbaik didasarkan pada parameter rendemen, kadar
asam lemak bebas, dan bilangan peroksida.
Penelitian Utama
Penelitian utama dilakukan dengan menggunakan hasil terbaik dari
penelitian pendahuluan ke dalam metode permukaan respon. Penelitian utama ini
meliputi penentuan rancangan kombinasi dari faktor-faktor yang digunakan,
analisis kombinasi faktor, optimasi permukaan, dan validasi kondisi optimal.
Rancangan percobaan yang digunakan untuk mengetahui optimasi dari
netralisasi minyak ikan adalah Response Surface Methodology (RSM) atau yang
dikenal dengan metode permukaan respon yang dianalisis dengan program Design
Expert 7.0.0 (Stat-Ease, Inc.). Metode ini telah berhasil diaplikasikan di berbagai
riset optimasi proses (Senanayake dan Shahidi 2002). Rancangan percobaan yang
digunakan pada penelitian ini adalah Central Composite Design (CCD) dengan
dua variabel faktor yaitu X1 (konsentrasi NaOH = 16, 18, dan 20 °Be) dan X2
(suhu netralisasi = 40, 60, dan 80 ℃). Central Composite Design (CCD) terdiri
dari tiga bagian berikut (Jeff 2000):
i. Titik sudut (corner points) = �� dengan �� = −1,1 ; � = 1, …, k membentuk
bagian faktorial pada desain.
ii. Titik pusat (center points) = �� dengan �� = 0 ; � = 1, …, k
iii. Titik aksial (axial points) = dengan �� = − , ; � = 1, …, k. Nilai ini
ditentukan oleh jumlah variabel faktor, dimana

=

1

� 4

Desain CCD terdiri dari titik sudut, titik pusat, dan titik aksial. Titik aksial
pada penelitian ini menggunakan dua variabel faktor sehingga nilai aksialnya
1

= 2 4 = 1,414. Oleh karena itu ±1,414 termasuk nilai yang digunakan untuk
pengkodean. Pengkodean variabel-variabel faktor dihitung dengan menggunakan
persamaan:
�� − ��
�� =
∆��
Keterangan:
�� = Nilai kode dari variabel
�� = Nilai asli dari variabel
�� = Nilai asli dari variabel faktor pada titik pusat
∆�� = Interval nilai asli variabel
Berdasarkan persamaan tersebut diperoleh nilai pengkodean untuk
variabel X1 dan X2 yang disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Rancangan desain rentang dan level variabel faktor
Faktor

Kode

Konsentrasi NaOH (°Be)
Suhu (℃)

X1
X2

−1,414
14
30

−1
16
40

Taraf
0
18
60

+1
20
80

+1,414
22
90

6
Rancangan desain pada Tabel 2 kemudian disajikan dalam bentuk data
kode. Running software menghasilkan 13 perlakuan dengan 5 titik tengah yang
menghasilkan hasil berupa variabel respon (Y) (Lampiran 2). Variabel respon
pada penelitian ini adalah rendemen, kadar asam lemak bebas, dan bilangan
peroksida. Desain rancangan percobaan dan hasil respon disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Desain rancangan percobaan dan hasil respon
Sampel ke1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

X1 (°Be)
0
−1
1
−1,414
0
0
0
0
0
0
1,414
1
−1

X2 (℃)
0
1
1
0
0
0
0
1,414
−1,414
0
0
−1
−1

Y
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
Y8
Y9
Y10
Y11
Y12
Y13

Data-data hasil penelitian selanjutnya diolah dengan analisis regresi
menggunakan program Design Expert 7.0.0 yang menghasilkan persamaan
polinomial serta kontur hubungan antara variabel-variabel dengan respon. Kondisi
optimal yang direkomendasikan kemudian divalidasi pada respon rendemen,
kadar asam lemak bebas, dan bilangan peroksida. Tahap validasi bertujuan untuk
membuktikan nilai respon dari solusi kombinasi faktor yang direkomendasikan.
Hasil respon aktual yang didapatkan kemudian dibandingkan dengan nilai respon
prediksi yang dihasilkan program.

Prosedur Analisis
Penentuan Rendemen Minyak Ikan Hasil Netralisasi
Sampel minyak ikan kasar ditimbang terlebih dahulu dan dinyatakan
sebagai M1. Minyak ikan kasar ini kemudian dinetralisasi yang menghasilkan
minyak semi-refined dan soapstock. Minyak ikan yang telah dipisahkan dari
soapstock ditimbang dan dinyatakan sebagai M2. Perhitungan rendemen minyak
ikan hasil netralisasi adalah sebagai berikut :
Rendemen minyak ikan (%) =

M2
M1

× 100%

Analisis Asam Lemak Bebas (AOCS 1998, No. Metode Ca 5a-40)
Sebanyak 2-2,5 gram minyak ikan di dalam erlenmeyer 250 mL ditambah
25 mL etanol netral 96%. Contoh dipanaskan dalam penangas air selama 10
menit, kemudian campuran tersebut ditambah indikator fenolftalein (PP) sebanyak
2 mL. Campuran tersebut dikocok dan dititrasi dengan KOH 0,1 N hingga timbul

7
warna merah muda yang tidak hilang dalam 30 detik. Persentase asam lemak
bebas dihitung berdasarkan persamaan berikut:
Kadar asam lemak bebas (%) =

A×N×M

G
Keterangan:
A = Jumlah titrasi KOH (mL)
N = Normalitas larutan KOH
M = Bobot molekul asam lemak dominan (asam palmitat = 256,4 g/mol)
G = Bobot contoh (g)

Analisis Profil Asam Lemak Menggunakan Gas Kromatografi (AOAC 1984,
No. Metode 28.060)
Minyak 30 mg dalam tabung bertutup teflon ditambah dengan 1 mL
NaOH 0,5 N dalam metanol, kemudian dipanaskan dalam penangas air selama 20
menit. Sebanyak 2 mL larutan BF3 16% dan 5 mg/mL standar internal
ditambahkan ke dalam campuran, lalu campuran dipanaskan lagi selama 20 menit.
Campuran didinginkan, kemudian ditambah 2 mL NaCl jenuh dan 1 mL heksana,
lalu campuran dikocok dengan baik. Lapisan heksana yang terbentuk dipindahkan
dengan bantuan pipet tetes ke dalam tabung berisi sekitar 0,1 g Na2SO4 anhidrat
dan dibiarkan 15 menit. Fasa cair yang terbentuk selanjutnya diinjeksikan ke
kromatografi gas sebanyak 5 µL, setelah sebelumnya dilakukan penginjeksian
5 µL campuran standar FAME (Supelco 37 component fatty acid methyl ester
mix). Laju alir N2 pada alat GC 20 mL/menit, laju alir H2 30 mL/menit dengan
suhu injektor 200 ℃ dan suhu detektor 230 ℃. Waktu retensi dan puncak
masing-masing komponen diukur lalu dibandingkan dengan waktu retensi standar
untuk mendapatkan informasi mengenai jenis dan komponen-komponen dalam
contoh. Berikut ini cara perhitungan kandungan komponen dalam contoh
Ax

Asam lemak (%) = As
Keterangan :
Ax
= Area sampel
As
= Area standar
Cstandar = Konsentrasi standar
Vstandar = Volume contoh

Vcontoh

× C standar ×
×
bobot sampel g

%

Analisis Bilangan Peroksida (AOAC 2005, No. Metode 965.33b)
Analisis bilangan peroksida dilakukan dengan menimbang 2-2,5 g contoh
ke dalam erlenmeyer 250 mL, kemudian ditambah 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 akuades dan 0,5 mL indikator pati
1%. Warna campuran sebelum dititrasi adalah biru kehitaman, lalu campuran
tersebut dititrasi dengan natrium tiosulfat (Na2S2O3) 0,1 N hingga larutan menjadi
kuning. Penentuan bilangan peroksida ditentukan dengan persamaan berikut:

8
Bilangan peroksida (meq/kg) =

S × N × 1000
G

Keterangan :
S = Volume titrasi Na2S2O3 untuk contoh (mL)
N = Normalitas untuk Na2S2O3
G = Berat contoh (g)
Analisis Warna (Hutching 1999)
Warna minyak diukur dengan Chromameter Minolta. Nilai yang
ditunjukkan oleh alat tersebut adalah nilai Y, x, dan y, dimana Y merupakan nilai
angka pantul atau angka cahaya, sedangkan x merupakan absis pada koordinat
kromatisitas, dan y adalah ordinat untuk sistem CIE. Nilai Y, x, dan y pada sistem
CIE tersebut dapat dikonversi ke dalam sistem L, a, dan b dimana L adalah
kecerahan, a adalah kemerahan atau kehijauan, dan b adalah kekuningan atau
kebiruan. Sebagai perbandingan digunakan standar warna kuning.
Rumus konversi Y,x, y menjadi L, a, b :
Konversi Y, x, y ke X, Y, Z :
Konversi X, Y, Z ke L, a, b :
X = Y (x/y)
L : 10 √Y
Y=y
a = 17,5(1,02X - Y)/ √Y
Z = Y (1-x-y)
b = 7,0(y – 0,847z)/ √Y

Analisis Kadar Protein (AOAC 2005, Micro-Kjeldahl Method, No. Metode
960.52)
Sampel 0,1 g dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl 30 mL, lalu ditambah
1,9 g K2SO4, 40 mg HgO dan 2,5 mL H2SO4 pekat. Tabung yang berisi larutan
tersebut dimasukkan ke dalam alat destruksi selama 1 jam pada suhu 400 ºC.
Proses destruksi dilakukan sampai larutan berwarna hijau jernih. Larutan hasil
destruksi diencerkan dengan aquades hingga 100 mL dalam labu takar. Larutan
sampel hasil destruksi dipipet sebanyak 10 mL lalu dimasukkan ke dalam alat
destilasi dan ditambah 10 mL NaOH 40%. Cairan dalam ujung tabung kondensor
ditampung dalam erlenmeyer 50 mL berisi larutan H3BO3 dan 2 tetes indikator
(cairan methyl red dan bromo cresol green) yang ada di bawah kondensor.
Destilasi dilakukan sampai diperoleh larutan berwarna hijau kebiruan. Titrasi
dilakukan dengan menggunakan HCl 0,1 N sampai warna larutan dalam
erlenmeyer berubah menjadi merah muda. Kadar protein dapat dihitung dengan
rumus sebagai berikut:
Nitrogen (%) =

mL HCl − mL blanko × N HCl × 14,007
× 100%
g sampel

Kadar Protein (%) = % N × faktor konversi (6,25)
Analisis Data

Rancangan percobaan hasil penelitian pendahuluan adalah rancangan acak
lengkap (RAL) (Steel dan Torrie 1993). Data yang diperoleh diolah dengan

9
Microsoft Excel 2010, kemudian dilakukan analisis ragam (ANOVA) dengan
menggunakan program SPSS 22.0 (IBM Corp.) untuk melihat perbedaan antar
perlakuan. Uji statistik dilakukan pada parameter rendemen, kadar asam lemak
bebas, dan bilangan peroksida. Penelitian ini dilakukan sebanyak tiga kali ulangan
dengan model rancangan sebagai berikut:
Yij = � + �i + �ij

Keterangan :
Yij = Nilai pengamatan pada suatu percobaan individu ke-j yang memperoleh
perlakuan ke-i
�
= Nilai rata-rata
�i
= Pengaruh perlakuan pada taraf ke-i
� ij = Pengaruh dari sisa satuan percobaan individu ke-j yang memperoleh
perlakuan ke-i

Hipotesis penentuan konsentrasi NaOH :
H0 : Perbedaan konsentrasi NaOH tidak berpengaruh terhadap kualitas minyak
ikan
H1 : Perbedaan konsentrasi NaOH berpengaruh terhadap kualitas minyak ikan
Hipotesis penentuan suhu netralisasi :
H0 : Perbedaan suhu netralisasi tidak berpengaruh terhadap kualitas minyak ikan
H1 : Perbedaan suhu netralisasi berpengaruh terhadap kualitas minyak ikan

Jika hasil analisis data menunjukkan ada pengaruh (p0,05])

13

Asam lemak bebas (%)

5

4,68b

4
3
2
0,42a

1

0,44a

0,46a

18

20

0
tanpa
netralisasi

16

Konsentrasi NaOH (oBe)

Bilangan peroksida
(meq/kg)

Gambar 3 Kadar asam lemak bebas minyak ikan perlakuan konsentrasi NaOH
(keterangan: angka-angka yang diikuti huruf superskrip berbeda
menunjukkan berbeda nyata [p0,05) terhadap parameter rendemen dan berpengaruh (p0,05)
berdasarkan analisis Kolmogorov-Smirnov (Lampiran 6). Hasil analisis ragam
menunjukkan bahwa suhu netralisasi yang berbeda memberikan pengaruh
(pF” lebih kecil dari 0,05 (0,0076). Nilai lack of fit
diperoleh “Prob>F”