Lee 1999; Wenten 1999; Widoretno 2005. Peristiwa tersebut didukung oleh Wenten 1999 dimana penurunan fluks secara cepat pada awal filtrasi disebabkan
oleh konsentrasi polarisasi, sedangkan penurunan fluks dalam jangka waktu panjang merupakan kontribusi dari peristiwa fouling.
4.3.2 Respon rejeksi selama proses pemekatan
Hasil rejeksi protein selama proses pemekatan disajikan dalam Tabel 14. Nilai rejeksi tersebut menggambarkan kemampuan membran RO dalam menahan
komponen protein agar tidak mampu menembus membran, sehingga akan tetap berada di jalur retentat sebagai konsentrat. Nilai rejeksi berkisar 89 – 100.
Nilai rejeksi yang bervariasi atau fluktuatif diduga karena pengaruh dari polarisasi konsentrasi dan fouling yang sulit untuk dikendalikan.
Hasil rejeksi pada Tabel 14 dapat menjelaskan bahwa rejeksi protein oleh membran RO bisa mencapai 100. Artinya seluruh komponen termasuk protein
mampu ditolak oleh membran untuk tidak melewatinya. Hal ini karena senyawa protein sebagai makromolekul tidak dapat melewati membran RO dimana ukuran
porinya sangat kecil Wenten 1999. Adapun nilai rejeksi kurang dari 100 diduga disebabkan oleh adanya peristiwa hidrolisis protein oleh asam pada
perlakuan pH rendah, sehingga ukuran molekul menjadi lebih kecil dan dapat lolos melewati membran.
Tabel 14 Rejeksi protein selama proses pemekatan Waktu menit
Rejeksi 0 100
20 98 25 100
30 99 35 99
40 89 45 99
50 89
Nilai rejeksi RO sebesar 89-100 mendekati nilai rejeksi ekstrak lobster sebesar 100 dengan RO Jayarajah dan Lee 1999, rejeksi karaginan dengan
mikrofiltrasi sebesar 100 Uju 2005, dan rejeksi whey dengan ultrafiltrasi sebesar 100 D’Souza dan Wiley 2003. Tetapi nilai tersebut lebih besar dari
rejeksi protein kedelai dengan ultrafiltrasi yang bernilai 75 Kumar et al 2003. Perbedaan nilai tersebut diduga karena pengaruh jenis dan karakteristik membran
yang berbeda serta bahan baku yang berbeda pula. Karakteristik membran sangat menentukan kualitas dari bahan yang dipisahkan.
4.3.3 Karakteristik hasil recovery dan pemekatan limbah cair pasteurisasi
rajungan
Karakteristik komponen flavor hasil pemekatan dibagi menjadi dua bagian. Bagian pertama adalah kandungan gizi yang meliputi kadar proksimat
dan NPN. Bagian kedua adalah kandungan asam amino yang merupakan komponen penting dalam cita rasa flavor.
a Kadar proksimat dan NPN Beberapa jenis komponen flavor dapat diambil dari bagian tubuh ikan
atau shellfish, baik yang masih segar atau pun dalam bentuk limbah hasil pengolahan. Beberapa flavor dari jenis gula, asam suksinat, asam amino bebas,
dan nukleotida yang dikandung oleh Chinese mitten crab Eriocheir sinensis, yaitu rajungan sebagai makanan tradisional di Cina berhasil dianalisis tentang
efek taste active Chen dan Zhang 2007. Recovery flavor pada penelitian ini adalah mengambil komponen flavor
yang terdapat pada limbah cair pasteurisasi rajungan melalui filtrasi dengan membran reverse osmosis RO. Flavor yang dimaksud adalah flavor larut air
water soluble, berupa protein, peptida, dan asam amino. Hal ini didukung oleh hasil penelitian sebelumnya seperti yang dilaporkan oleh Okada 1990 bahwa
sumber flavor yang bisa diambil dari jaringan ikan dan shellfish antara lain senyawa-senyawa basa nitrogen, asam amino bebas, nukleotida, gula, asam
organik, dan bahan-bahan anorganik. Jayarajah dan Lee 1999 juga menemukan sejumlah asam amino bebas, nukleotida, dan asam organik, serta gula dalam
proses pengkonsentratan ekstrak lobster dengan metode ultrafiltrasi dan reverse osmosis
.
Vandanjon et al. 2002 juga menemukan beberapa jenis komponen flavor dari limbah hasil pengolahan produk laut seafoods yang mengandung dua
macam senyawa sumber pemberi rasa flavouring. Jenis yang pertama terdiri dari senyawa dengan bobot molekul rendah 400 g.mol
-1
, sangat volatil, dan terdiri dari beberapa kelompok seperti aldehida, keton, alkohol, ester, senyawa berisi N
dan S. Jenis kedua terdiri dari senyawa flavor larut air termasuk asam amino bebas bobot molekul rendah taurin, asam glutamat, dan glisin, basa-basa
ammonium, peptida, nukleotida turunan purin, asam-asam organik asam laktat, gula glukosa, ribosa, dan gram-garam anorganik Na
+
, K
+
, Cl
-
. Sifat kimia dari limbah pengolahan rajungan setelah dilakukan proses
pemekatan mengalami perubahan. Kandungan proksimat hasil proses pemekatan disajikan pada Tabel 15.
Tabel 15 Komposisi proksimat hasil proses pemekatan Parameter Prefiltrasi
Konsentrat Persentase
Pemekatan Protein bv
Lemak bv Kadar air bv
Kadar abu bv Karbohidrat bv
NPN bv 0,67 ± 0,00
0,11 ± 0,03 98,76 ± 0,02
0,33 ± 0,09 0,13
± 0.10 0,19 ± 0,01
1,10 ± 0,08 0,22 ± 0,06
97,34 ± 0,01 1,10 ± 0,00
0,25 ± 0.11
0,21 ± 0,00 64
100 -1,4
233 88
10
Kandungan protein total pada sampel yang sudah diprefiltrasi mengalami penurunan dibandingkan dengan bahan mentah awal. Reduksi protein, lemak,
kadar abu, dan NPN berturut-turut sebesar 23,86, 52,17, 31,5, dan 17,39. Hal ini dikarenakan sebagian partikel-partikel terlarut berukuran besar sudah
tersaring atau tertahan oleh membran pada saat proses prefiltrasi, sehingga hanya molekul kecil saja yang bisa lolos melewati membran. Membran dengan ukuran
0,3 mikron untuk pre filtrasi sudah cukup untuk mengurangi partikel besar atau makromolekul yang akan menyebabkan tejadinya blocking pada membran RO.
Hasil ini didukung juga oleh penelitian Uju 2005 dimana proses prefiltrasi dengan membran ukuran 0,3 mikron sudah cukup untuk pemisahan awal
karaginan. Kadar protein pada konsentrat yang lebih tinggi dari nilai prefiltrasi 64 lebih pekat dikarenakan pada saat proses pengkonsentrasian, umpan
menjadi lebih pekat, artinya partikel terlarut bertambah menjadi banyak. Hal yang
sama terjadi pada komponen gizi yang lain, dimana lemak lebih pekat 100, kadar abu 233, dan karbohidrat 88. Proses pemekatan menjadikan komponen
gizi banyak mengalami perubahan bentuk menjadi lebih kecil sehingga komponen menjadi lebih padat sehingga larutan menjadi lebih pekat.
Kondisi yang berlawanan terjadi pada kadar air. Proses pemekatan secara otomatis mengakibatkan jumlah air berkurang. Air dalam bahan yang dialirkan
melalui membran, setelah lolos melewati membran tidak diresirkulasikan kembali, sehingga konsentrat menjadi semakin pekat.
Fenomena yang sama terjadi pada kadar NPN, dimana setelah perlakuan prefiltrasi kadarnya berkurang, dan menjadi lebih besar setelah melalui proses
pemekatan. NPN memberikan kontribusi pada flavouring sebesar 0,21, dimana NPN disini adalah NPN total, yaitu gabungan beberapa senyawa diantaranya
nukleotida, urea, dan basa volatil. Hasil ini lebih rendah dibandingkan dengan nilai NPN ekstrak lobster sebesar 1,06 Jayarajah dan Lee 1988 dan NPN dari
konsentrat kedelai sebesar 5 Kumar et al. 2003. Perbedaan nilai diduga dikarenakan perbedaan karakteristik bahan baku, dan preparasi awal ekstrak
daging dan limbah cair.
b Asam Amino
Pengukuran komponen flavor selain protein adalah asam-asam amino yang terkandung di dalamnya. Hasil analisis kandungan asam amino disajikan pada
Tabel 16 dan Gambar 10. Tabel 16 Kandungan asam amino hasil pemekatan
Kadar Prefiltrasi Konsentrat
Jenis asam amino bv
mgg bv
mgg Persentase
Pemekatan
1. Asam aspartat
2. Asam glutamat
3. Serin
4. Glisin
5. Histidin
6. Arginin
7. Threonin
8. Alanin
9. Prolin
10. Tirosin
11. Valin
0,0139 0,0357
0,0077 0,0011
0,0082
ttd 0,0093
0,0114 0,0055
0,0088 0,0110
0,14 0,36
0,08 0,01
0,08
ttd 0,09
0,11 0,06
0,09 0,11
0,072 0,187
0,028 0,025
0,041 0,036
0,043 0,053
0,026 0,037
0,047 0,72
1,87 0,28
0,25 0,41
0,36 0,43
0,53 0,26
0,37 0,47
418 424
264
2173 400
- 362
365 373
320 327
12. Methionin
13. Sistein
14. Isoleusin
15. Leusin
16. Phenilalanin
17. Lisin
0,0101 ttd
0,0066 0,0124
0,0101 0,0025
0,10 ttd
0,07 0,12
0,10 0,03
0,078 0,025
0,034 0,107
0,037 0,060
0,78 0,25
0,34 1,07
0,37 0,60
672 -
415 763
266
2300 Ket : ttd = tidak terdeteksi
A
B
C
Keterangan : 1
Asam aspartat 5 Histidin 9 Prolin 13 Sistein 17 Lisin
2 Asam glutamat
6 Arginin 10 Tirosin
14 Isoleusin 3
Serin 7 Threonin 11 Valin
15 Leusin 4
Glisin 8 Alanin
12 Methionin 16 Phenilalanin
Gambar 11 Kromatogram HPLC asam amino limbah pasteurisasi rajungan sebelum dan sesudah filtrasi A merupakan hasil analisis
limbah cair pasteurisasi rajungan sebelum filtrasi, B permeat filtrasi 0,3 mikron, C konsentrat pemekatan dengan membran reverse
osmosis
Sistein dan arginin yang tidak terdeteksi diduga karena kandungannya sangat kecil sehingga tidak terbentuk peak-peak pada hasil kromatogram
pengukuran asam amino dengan HPLC atau memang sudah tidak ada dalam sampel Gambar 11. Gambar kromatogram yang ditunjukkan meliputi limbah
cair pasteurisasi sebelum mendapatkan perlakuan apa pun, setelah pre-filtrasi, dan setelah dilakukan proses pemekatan.
Konsentrat mengandung asam amino tertinggi dibandingkan bahan mentah awal dan hasil prefiltrasi karena pada proses pemekatan terjadi pengurangan
kandungan air sehingga larutan menjadi lebih pekat. Konsentrat ini diduga terdiri dari beberapa komponen, diantaranya adalah protein yang tertahan oleh membran,
sehingga tetap berada dalam jalur retentat sebagai konsentrat. Asam glutamat dan leusin merupakan asam amino dominan terbesar
dengan nilai 20, dan 10 dari total asam amino dalam konsentrat. Hasil ini sama dengan tren pada bahan mentah awal sebelum perlakuan, dimana tidak
sesuai dengan hasil penelitian sebelumnya yang dilakukan terhadap snow crab. Kandungan asam amino pada snow crab, nilai tertinggi dimiliki oleh glisin yang
mencapai 623 mg100 ml. Glisin inilah yang memberikan rasa khas manis pada snow crab Yamaguchi dan Watanabe 1990.
Perbedaan ini diduga karena pengaruh perlakuan garam yang ditambahkan pada proses pasteurisasi rajungan. Garam yang ditambahkan pada komponen
yang mengandung asam glutamat menyebabkan terjadinya ikatan antara keduanya sehingga taste yang dihasilkan akan menjadi lebih kuat. Dugaan lain adalah
pengaruh pH pada proses pemekatan, dimana pada pH yang digunakan yaitu pH 5, asam glutamat terikat sangat kuat dibandingkan dengan asam amino yang lain,
terkait dengan derajat ionisasi yang dimilikinya Poedjiadi dan Supriyanti 2006. Kadar asam glutamat sebesar 1,87 mgg dan asam aspartat 0,72 mgg lebih
besar dibandingkan hasil penelitian Chen dan Zhang 2007 yang menemukan
asam glutamat dan asam aspartat dalam Chinese mitten crab dengan jumlah kecil yaitu 0,19 mgg dan 0,30 mgg. Asam glutamat dan asam aspartat memberikan
cita rasa asam pada seafoods, namun dalam bentuk garam sodium, seperti MSG, akan memberikan cita rasa umami Yamaguchi et al. 1971. Alanin sebagai
komponen terbesar kedua dengan kadar 1,07 mgg dapat menimbulkan rasa manis yang menyenangkan, dimana biasanya terdapat dalam jumlah yang relatif besar
dalam seafoods, seperti rajungan snow crab, kepiting, dan kerang-kerangan Fuke dan Konusu 1991; Spurvey et al. 1998; Wu dan Shiau 2002.
Nilai terendah dimiliki oleh glisin dan sistein, disusul oleh prolin. Meskipun beberapa jenis asam amino bebas terdapat dalam jumlah yang kecil
dalam konsentrat limbah rajungan ini, namun bisa dimungkinkan justru nilai rasa atau taste impacts akan lebih kuat. Hal ini sesuai dengan hasil yang dilaporkan
oleh Chen dan Zhang 2007 bahwa meskipun beberapa jenis asam amino terdapat dalam jumlah sedikit dalam daging rajungan, namun efek rasa yang ditimbulkan
lebih kuat, karena mereka mempunyai nilai ambang yang rendah. Artinya, bahwa dengan kuantitas yang rendah, sudah mampu menimbulkan efek rasa yang besar.
Persentase pemekatan semua asam amino melebihi 100 dimana hal tersebut menunjukkan tingkat kekeruhan dari konsentrat. Proses pemekatan
mampu meningkatkan kandungan asam amino dalam konsentrat yang berhasil direcovery. Proses pemekatan mengakibatkan kandungan air berkurang sehingga
konsentrat menjadi lebih pekat.
5 KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan
