GELATIN BERKUALITAS TINGGI DARI LIMBAH TULANG IKAN BANDENG.
SEMINA
AR NASIONA
AL TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTO
OHARDJONO
O IX
Program Studi
S
Teknik Kimia
K
UPN “Veeteran” Jawa T
Timur
Surabayya, 21 Juni 201
12
GEL
LATIN BE
ERKUALIITAS TIN
NGGI DAR
RI LIMBA
AH TULA
ANG IKAN
N
BA
ANDENG
Aleexander An
ntonius Efen
ndi, Aditya Prasaja,
P
Jerricko Wicak
ksana, Antaaresti, dan
Ayylianawati
Juru
usan Teknik Kimia, Fakuultas Teknikk, Universitass Katolik Widya Mandala Surabaya
Jallan Kalijudaan 37, Surabaaya 60114
E
Email
: [email protected]
Abstrak
Limbah tulanng ikan bandeng yang dihassilkan oleh indu
ustri pengolahhan ikan bandeeng tanpa tulanng
saat ini belum dimannfaatkan secarra optimal. Paadahal tulangg ikan bandengg itu sendiri memiliki
m
banyyak
manfaaat diantaranya sebagai bahaan baku pembbuatan gelatin. Gelatin meruupakan bahan pembentuk gel,
g
pembenntuk kekentalaan, dan pembeentuk emulsi. Gelatin beraasal dari pemutusan proteinn kolagen yang
terkand
dung dalam tu
ulang ikan banndeng. Pemutuusan protein kolagen
k
dilakukkan dengan caara perendaman
dengan larutan asam
m dan ekstraksii. Tujuan dari penelitian ini adalah memppelajari pengarruh perendamaan
2 2,5%; 3%
%; 3,5%) dan laama perendaman
asam kllorida dengan variabel konseentrasi perenddaman (1,5%; 2%;
(24; 366, 48 jam) terhhadap yield. Setelah
S
didapaat yield tertingggi dilakukan analisa
a
kadar air, kadar abbu,
kadar protein,
p
FTIR, viskositas, kekkuatan gel, pH
H, dan titik leleeh. Berdasarkaan hasil penellitian didapatkkan
bahwa perendaman pada
p
konsentraasi asam kloriida 2,5% selam
ma 48 jam meenghasilkan yieeld terbaik yaiitu
16,19%
% dengan kadar air, kadar abu, kadar protein, viskositass, kekuatan geel, pH, dan titik leleh berturuutturut: 2,95%;
2
11,04%
%; 85,44%; 2cP
P; 70,5 g bloom
m; 4,16; dan 199oC.
Kata Kunci:
Ku
tulang ikkan bandeng, gelatin,
g
perenda
daman asam, assam klorida
dahuluan
1. Pend
1.1 La
atar Belakang
Selama ini pembuatan
p
gellatin dengan m
menggunakan tulang
t
dan kullit ternak, yaittu sapi dan baabi
mennjadi masalah. Untuk masyarrakat Indonesiaa yang mayorittas beragama Isslam, penggunnaan babi sebaggai
bahaan baku produuk pangan tidaak boleh digunnakan. Selain itu maraknya sapi gila, pennyakit mulut dan
d
kuku
ku, dan Bovinee Spongiform Encephalopathy
E
hy menyebabkaan sapi menjaddi bahan baku yang diragukkan
kehaalalannya (WoordPress, 2010). Sebagai pengganti
p
sum
mber kolagen untuk produksi gelatin maaka
diguunakan tulang ikan
i
yang beruupa limbah hasil cabut duri tu
ulang ikan banddeng.
Dalam pembbuatan gelatinn secara umuum terdapat 2 metode peerendaman yaaitu perendam
man
mennggunakan laruutan asam yanng menghasilkkan gelatin tipe A dan perenndaman dengaan menggunakkan
laruutan basa yang menghasilkan gelatin tipe B. Perendaman dengan mengggunakan larutan
n basa umumnnya
mem
merlukan wakttu yang relatiff lama daripadda menggunakan larutan asaam karena pennggunaan laruttan
asam
m memecah protein
p
kolageen lebih cepatt pada suhu ruang sehinggga pembuatan gelatin denggan
pereendaman asam lebih mengunttungkan (Imeson, 1996).
n menggunakaan asam sitrat (Fatimah, 20008)
Pada penelitiian sebelumnyya tulang banddeng dilakukan
dan untuk penelittian menggunaakan jenis asaam yang lain belum
b
dilakukkan. Penggunaan asam kloriida
bany
yak digunakann dalam aplikaasi produksi ggelatin karena kekuatan asam
mnya yang reelatif lebih bessar
dibaandingkan asam
m-asam lainnyya seperti asaam sulfat dan asam fosfat ((Hamdani, 20112). Penggunaaan
metode asam memiliki
m
kekuurangan yaitu dapat menyebabkan kolaagen terdegraddasi pada tahhap
pereendaman dan hilang
h
saat proses pembilasann. Oleh karenaa itu pada tahapp perendaman harus dilakukkan
deng
gan tepat.
C.1-1
SEMINA
AR NASIONA
AL TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTO
OHARDJONO
O IX
Program Studi
S
Teknik Kimia
K
UPN “Veeteran” Jawa T
Timur
Surabayya, 21 Juni 201
12
1.2 Tu
ujuan
Mempelajari pengaruh pereendaman dan kkonsentrasi asam
m klorida yangg digunakan terrhadap yield
yang
g didapat.
g
(analisaa FTIR, kekuattan gel, kadar aair, kadar abu, viskositas,
v
pH,,
Mempelajari karakteristik gelatin
titikk leleh, dan kan
ndungan proteiin) pada yield ttertinggi.
1.3 Maanfaat penelitiian
Manfaat peneelitian ini bertuujuan untuk meemberikan waw
wasan kepada m
masyarakat luaas tentang
mannfaat limbah tuulang ikan banddeng untuk menningkatkan nilai gunanya sebbagai bahan bak
ku gelatin yangg
amaan dan halal.
1.4 Pen
nelitian Terdaahulu
Penelitian tenntang metode pembuatan
p
gelatin dari berbaagai jenis bahann baku telah dilakukan di
antaaranya : tulang ikan kakap meerah dengan menggunakan
m
laarutan asam kloorida (Rinta, 20
008); tulang
rawan ikan pari deengan menggunnakan berbagaii jenis yaitu asam klorida, asaam sulfat, dan asam asetat
d
mengguunakan asam kllorida (Yuraifinn, 2006); tulanng nila dan
(Intaan, 2009); tulaang paha sapi dengan
tulanng tuna dengann menggunakaan asam kloridaa (Junianto, 200
06); kulit ikann pari dengan menggunakan
m
berbbagai macam jeenis asam yaitu
u asam kloridaa, asam fosfat, dan
d asam sulfaat (Niniet, 20099); dan tulang
ikan
n bandeng deng
gan menggunakkan asam sitratt (Fatimah, 20008). Yield tertinnggi dihasilkann dengan
mennggunakan bahhan baku tulang
g kakap merah dan larutan peerendaman asam
m klorida oleh Rinta sebesar
14,1
16%.
2. Metoodologi
mineralisasi dan
d
Penelitian diibagi menjadi 3 tahap : yaitu tahap persiiapan bahan baku, tahap dem
eksttraksi, dan tahaap purifikasi. Setelah
S
didapatkkan gelatin, maaka akan dilakkukan analisa untuk
u
mengetahhui
karaakteristik gelatiin pada perlakuuan yang mem
mberikan yield tertinggi.
t
Pada tahap pertama, limb
bah tulang ikaan dibersihkann dari sisa daaging yang masih
m
menempel,
dikeeringkan, dihan
ncurkan, dan diayak
d
untuk m
mendapatkan uk
kuran yang serragam. Tahap kedua dilakukkan
pereendaman dengaan menggunakkan asam kloridda dengan kon
nsentrasi asam dan lama pereendaman tertenntu
dan kemudian dilaakukan pembillasan hingga ppH 5. Setelah pembilasan
p
maaka dilakukan proses ekstrakksi.
Tahhap terakhir addalah pemurnian dengan carra penyaringann dan pengeriingan. Lembarran gelatin yanng
didaapat dihancurkkan menjadi bu
ubuk dan kemuudian dilakukaan analisa FTIR, kadar air, kadar
k
abu, kaddar
prottein, pH, kekuaatan gel, viskossitas, dan titik leleh.
3. Hasiil dan Pembah
hasan
Hasil penelittian tentang peengaruh lama perendaman dan
d konsentrassi asam kloridda terhadap yieeld
gelaatin adalah sebaagai berikut :
18
16
14
(b/b%)
Yield
12
10
8
6
Waktu Perendaman
n 24 hour
Waktu Perendaman
n 36 hour
Waktu Perendaman
n 48 hour
4
2
1,0
1,5
2,0
0
2,5
3,0
3,5
4,0
Konsentrasi Asam
(v/v%)
Gambar
G
1. Graffik Pengaruh Konsentrasi
K
Asam terhadap Yield
Y
pada Berbbagai Waktu Peerendaman
C.1-2
SEMINA
AR NASIONA
AL TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTO
OHARDJONO
O IX
Program Studi
S
Teknik Kimia
K
UPN “Veeteran” Jawa T
Timur
Surabayya, 21 Juni 201
12
18
HCl of 1,5%
HCl of 2%
HCl of 2,5%
HCl of 3%
HCl of 3,5%
16
14
Yield
(m/m%)
12
10
8
6
4
2
20
0
25
30
0
35
40
45
5
50
Waktu Perendaman
(Jam)
Gambar
G
2. Graffik Pengaruh Waktu
W
Perendam
man terhadap Yield pada Berrbagai Konsenttrasi Asam
Pada gambarr 1 mengungkaapkan bahwa ppenggunaan ko
onsentrasi asam
m klorida berpeengaruh terhaddap
besaar kecil yield yang didapatkkan. Konsentraasi asam kloridda yang terlaluu rendah menyyebabkan prosses
dem
mineralisasi meenjadi tidak sempurna
s
sehiingga proses ekstraksi tidakk berjalan deengan sempurnna.
Adaanya kandungaan mineral pada tulang akan mengurangi lu
uas kontak air ddengan kolageen yang ada paada
bahaan baku sehing
gga kolagen yaang terkonverssi dan larut dallam air akan seedikit. Penggun
naan konsentraasi
asam
m klorida yangg terlalu tinggi akan menyebaabkan kolagenn terkonversi m
menjadi gelatin akibat hidrolissis
asam
m sehingga gellatin larut dalam
m larutan perenndaman. Gelattin yang larut dalam
d
larutan perendaman
p
akkan
hilanng saat proses penetralan sehhingga yield yaang didapat akaan sedikit.
Pada gambarr 2 mengungkaapkan bahwa seemakin lama waktu
w
perendam
man maka sem
makin baik prosses
dem
mineralisasi. Dapat
D
dilihat waktu
w
deminerralisasi terbaik
k adalah 48 jam. Untuk peerendaman yanng
dilakukan selama 60 jam akan mengalami
m
pennurunan yield (Fatimah,
(
20088). Penurunan yield
y
disebabkkan
oleh
h konversi gellatin pada pro
oses deminerallisasi. Setelah didapat yieldd gelatin tertinnggi, selanjutnnya
dilakukan berbagai macam anaalisa untuk m
menentukan karrakteristik gellatin yang diddapakan. Berikkut
karaakteristik gelatiin yang didapaat dan standar m
mutu gelatin :
Tabel I. Analiisa Karakteristtik Gelatin (Tedddy, 2006; Heiidi, 2006; Fatim
mah, 2008; Onng, 2011)
Parameter
Kadar Air
Kadar Abu
Kadar
Protein
Gelatin
Hasil
Ekstraksi
2,95%
G
Gelatin
Komersial
K
8,75%
11,04%
0,71%
85,44%
90,52%
4,16
5,97
2 cP
70,5 g
bloom
19oC
5,2 cP
100,90 g
bloom
32oC
pH
Viskositas
Kekuatan
Gel
Titik Leleh
Taabel II. Standarr Mutu Gelatinn (Badan Standarisasi Nasionaal, 1995; GMIA
A, 2001; Rousselot, 2009)
Pro
odusen
Karakteristik
3
GM
MIA
SNI No. 3735
Gelatin
Mutu
Kekuatan
Gel
-
-
75--250 g
B
Bloom
Warna
Tidak berw
warna
-
terggantung
applikasi
Bau dan
Rasa
Normaal
(dapat diteerima
konsum
men)
-
-
Kadar Air
maksimal 16%
8-115%
8--15%
C.1-3
AR NASIONA
AL TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTO
OHARDJONO
O IX
SEMINA
Program Studi
S
Teknik Kimia
K
UPN “Veeteran” Jawa T
Timur
Surabayya, 21 Juni 201
12
makks. 3%
Kadar Abu
maksimal 3,25%
3
1--2%
pH
maksimaal 6
-
Kadar
Protein
-
84--90%
-
Viskositas
-
-
2,5--5,5 cP
Titik Leleh
-
-
3,,8-7,6
27-38°C
Dari tabel I dan
d tabel II dappat dilihat ada 4 parameter yaang tidak mem
menuhi standar mutu
m
yaitu kaddar
abu, viskositas, keekuatan gel, daan titik leleh. Tingginya kaddar abu pada gelatin
g
disebab
bkan oleh ukurran
parttikel bahan baaku, tidak adannya pengadukaan dan penggaantian larutan selama prosess demineralisaasi.
Uku
uran yang terlaalu kecil akan menyebabkan
m
tterjadinya void
d fraction di mana partikel tuulang ikan bagiian
atass menghalangi larutan untuk
k masuk menuuju partikel tuulang ikan baggian bawah seehingga sirkulaasi
laruutan asam tidakk sempurna. Ketidaksempurn
K
naan sirkulasi tersebut menyyebabkan prosees demineralisaasi
kuraang sempurna. Sirkulasi yangg tidak sempurrna ini juga daapat diatasi denngan cara penggadukan berkaala.
Untuuk menghindaari kejenuhan hasil deminerralisasi pada laarutan dapat dilakukan
d
denggan penggantiian
laruutan pada selang-selang tertenntu.
Untuk param
meter yang lain yaitu; kekuataan gel, viskosittas, dan titik leeleh dipengaruhhi oleh pH. Paada
peneelitian yang diilakukan, ekstrraksi dilakukann pada pH 5 yang
y
menandaakan masih cuukup banyak siisa
asam
m yang belum terbilas. Setelah proses pem
mbilasan dilanjuutkan dengan ttahap ekstraksii untuk memuttus
ikatan peptida padda kolagen menjadi peptidaa single helix, yaitu gelatin oleh panas. Keberadaan
K
asaam
dalaam proses eksttraksi menyebaabkan pemutuusan ikatan pepptida yang berrlebihan sehinggga gelatin yanng
dihaasilkan memilliki panjang rantai
r
peptida yang pendek
k. Pendeknya rantai peptidda menyebabkkan
paraameter kekuataan gel, viskositas, dan titik lelleh tidak memeenuhi syarat.
Ikatan peptid
da yang pendekk menyebabkaan gaya geser yang
y
diciptakaan semakin keccil sehingga nilai
viskkositasnya jugaa mengecil. Peembentukan geel merupakan hasil
h
ikatan hiddrogen antara molekul-molek
m
kul
gelaatin terhadap molekul
m
air sehhingga membenntuk tekstur geel. Selain berikkatan dengan molekul
m
air, juuga
terjaadi ikatan antar rantai peptidaa sehingga mem
mbentuk struk
ktur tiga dimensi yang mengaandung pelarut di
dalaam celahnya. Struktur
S
ini dap
pat menyerap ppelarut secara osmosis sehingga terjadi penngembangan dan
d
mem
mpertahankannnya. Akibatnyaa larutan berubaah menjadi gell. Pendeknya ikkatan peptida akan
a
menguranngi
ikatan hidrogen dan
d ikatan anttar peptida sehhingga kekuataan gel menjaddi rendah dan mudah mencaair
messkipun pada suh
hu rendah (Heiidi, 2006).
Analisa yangg terakhir adallah analisa FTIIR di mana akkan dibandingkkan dengan haasil analisa FTIIR
gelaatin komersial.
C.1-4
SEMINA
AR NASIONA
AL TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTO
OHARDJONO
O IX
Program Studi
S
Teknik Kimia
K
UPN “Veeteran” Jawa T
Timur
Surabayya, 21 Juni 201
12
Gambbar 3. Hasil Annalisa FTIR Geelatin Komersiaal dan Gelatin H
Hasil Ekstraksi
Analisa FTIR
R memberikann informasi tenntang gugus-gu
ugus fungsi geelatin. Gugus-g
gugs fungsi yanng
dim
miliki oleh gelattin adalah gugu
us O-H pada range panjang gelombang
g
36000-3200 cm-1, gugus C-H paada
rangge panjang gellombang 3000--2840 cm-1, guugus C=O padaa range panjanng gelombang 1800-1650 cm
m-1,
-1
dan gugus N-H paada range panjaang gelombangg 1600-1460 cm
m (Pretsch, 20000). Dapat dilihat gugus O-H,
C-H
H, C=O, dan N--H pada gelatinn hasil ekstrak berturut-turut adalah 3566,14 cm-1; 1670 cm
c -1; 1544,9 cm
m-1
-1
; daan 2932,56 cm
m . Untuk gelatin komersiall, gugus O-H, C-H, C=O, ddan N-H bertuurut-turut adallah
3498,4 cm-1; 29700 cm-1; 1669,228 cm-1; dan 1549,7
1
cm-1. Dari
D gugus funngsi di atas daapat disimpulkkan
bahw
wa gelatin mem
miliki karakterristik layaknya gelatin yang pasarkan
p
di pasaran.
4. Kesim
mpulan
Limbah tulan
ng ikan bandeeng dapat dim
manfaatkan sebagai sumber bbahan baku peembuatan gelattin
deng
gan proses peerendaman asam klorida. S
Semakin tingg
gi konsentrasi asam yang digunakan akkan
mennghasilkan yieeld yang sem
makin tinggi, namun
n
setelahh melewati tiitik puncak akan
a
mengalam
mi
penu
urunan yield seiring
s
dengan peningkatan kkonsentrasi asaam. Semakin tinggi
t
lama perrendaman, maaka
sem
makin besar yiield yang dihhasilkan. Perlaakuan yang menghasilkan
m
yyield gelatin tertinggi adallah
peng
ggunaan konsentrasi asam klorida
k
2,5% dan lama perrendaman 48 jjam, di mana gelatin tersebbut
mem
miliki karakterristik kadar airr, kadar abu, kkadar protein, pH, kekuatan gel, viskositass, dan titik lelleh
bertturut-turut yaituu 2,95%; 11,0339%; 85,4415%
%; 4,16; 70,5 g bloom; 2 cP; dan
d 19oC.
5. Ucap
pan Terima Kasih
K
Ucaapan Terima Kasih
K
untuk Direktorat
D
Pennelitian dan Pengabdian
P
keppada Masyaraakat yang suddah
mem
mbiayai penelittian ini melalui program PKM
M-P.
AR PUSTAKA
A
DAFTA
Americca, Gelatin Manufactureers Institute of. 20011. Gelatin Standard.httpp://www.gelatiingm
mia.com/html/g
gelatine.html. Diakses
D
pada 113 November 2011.
2
Danu, O.L.K.d.Z.
O
2011 Pembuatann Gelatin dari Kulit Udang Windu.
W
Univerrsitas Katolik Widya
W
Mandala:
3
Surabaya.p. 34.
Fatimah
h, D. 2008. Efektifitas
Ef
Pengggunaan Asam
m Sitrat dalam
m Pembuatan G
Gelatin Tulang
g Ikan Bandeng
(C
Chanos-chanoss forskal). Univversitas Islam Negeri
N
Malang
g: Malang.
Gelatin
ns, PB.2009.G
Gelatine Techhnical Info. http://www.pbbgelatins.com/bbinaries/Gelatiin%20uk_tcm111122472.pdf. Diakkses pada 12 Noovember 2001..
Gelatin
ne, Rousselot.2009.Gelatinee Technical Spesification. http://www
w.rousselot.com
m/en/informatioondoownloads/downnloads/brochurres/. Diakses paada 12 Novem
mber 2011.
Hamdanni, S. 2012. Meetoda Ekstrakssi, Catatankimiia.com: Bandunng.
Heidi, W.2006.
W
PERB
BAIKAN NILA
AI TAMBAH LIMBAH
L
TULA
ANG IKAN TUNA
T
(Thunnus sp) MENJAD
DI
GE
ELATIN SERT
TA ANALISIS FISIKA-KIMIA
F
A. Fakultas Perrikanan dan Ilm
mu Kelautan Institut
I
Pertaniian
Boogor.
Imeson
n, A., ed.19977. THICKENIN
ING and GEL
LLING AGEN
NTS for FOO
OD. Second ed.
e AN ASPE
EN
PU
UBLICATION
N 144-167.
Juniantoo, K. Haetam
mi, and I. Mauulina. 2006. P
Produksi Gelatin dari Tulanng Ikan dan Pemanfaatanny
P
ya
Seebagai Bahan Dasar
D
Pembua
atan Cangkangg Kapsul. Fakulltas Perikanan dan Ilmu Kelaautan UnPad.
Karlinaa, I.R. and A. L. 2009. Eksttrak Gelatin ddari Tulang Ra
awan Ikan Paari (Himanturaa gerarrdi) padda
Vaariasi Larutan Asam untuk Perendaman. Juurusan Kimia FMIPA
F
ITS.
Kurniaw
wan, T.2006. Aplikasi
A
Gelatin Tulang Ikaan Kakap Merrah (Lutjanus sp) pada Pem
mbuatan Permen
Jeelly. Fakultas Perikanan
P
dan Ilmu
I
Kelautan Institut Pertaniian Bogor.
Kusumaawati, R., Tazzwir, and A. Wawasto.
W
2008. Pengaruh Perendaman
P
d
dalam
Asam Klorida
K
terhada
dap
Kuualitas Gelatinn Tulang Kakap
ap Merah Lutjaanus sp. Jurnall Pascapanen ddan Bioteknoloogi Kelautan dan
d
Peerikanan. 3.
Nasionaal, Badan Standarisasi, Syaraat dan Uji Mutuu Gelatin. 19955, Jakarta: Dew
wan Standarisaasi Nasional.
Niniet Martianingsih,
M
, L.A. 2009. Analisis Sifat Kimia,
K
Fisik, da
an Termal Gellatin Dari Ekstraksi Kulit Ikkan
Paari (Himantura
a gerrardi) Meelalui Variasi JJenis Larutan Asam.
A
Jurusan Kimia
K
FMIPA
A ITS.
Pretsch
h, Ernoe. 2000. Structure Deetermination of Organic Compounds. Gerrmany: Springeer-Verlag Berllin
Heeidelberg.
Yuraifinn.H, V.P.B., and
a A. Suwarastuti. 2006. Peengaruh Berbaagai Konsentraasi Asam Klorrida pada Prosses
Peerendaman Tulang Sapi Terrhadap Rendem
men, Kadar Abbu dan Viskositas Gelatin. Institut
I
Pertaniian
Boogor.
C.1-5
AR NASIONA
AL TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTO
OHARDJONO
O IX
Program Studi
S
Teknik Kimia
K
UPN “Veeteran” Jawa T
Timur
Surabayya, 21 Juni 201
12
GEL
LATIN BE
ERKUALIITAS TIN
NGGI DAR
RI LIMBA
AH TULA
ANG IKAN
N
BA
ANDENG
Aleexander An
ntonius Efen
ndi, Aditya Prasaja,
P
Jerricko Wicak
ksana, Antaaresti, dan
Ayylianawati
Juru
usan Teknik Kimia, Fakuultas Teknikk, Universitass Katolik Widya Mandala Surabaya
Jallan Kalijudaan 37, Surabaaya 60114
E
: [email protected]
Abstrak
Limbah tulanng ikan bandeng yang dihassilkan oleh indu
ustri pengolahhan ikan bandeeng tanpa tulanng
saat ini belum dimannfaatkan secarra optimal. Paadahal tulangg ikan bandengg itu sendiri memiliki
m
banyyak
manfaaat diantaranya sebagai bahaan baku pembbuatan gelatin. Gelatin meruupakan bahan pembentuk gel,
g
pembenntuk kekentalaan, dan pembeentuk emulsi. Gelatin beraasal dari pemutusan proteinn kolagen yang
terkand
dung dalam tu
ulang ikan banndeng. Pemutuusan protein kolagen
k
dilakukkan dengan caara perendaman
dengan larutan asam
m dan ekstraksii. Tujuan dari penelitian ini adalah memppelajari pengarruh perendamaan
2 2,5%; 3%
%; 3,5%) dan laama perendaman
asam kllorida dengan variabel konseentrasi perenddaman (1,5%; 2%;
(24; 366, 48 jam) terhhadap yield. Setelah
S
didapaat yield tertingggi dilakukan analisa
a
kadar air, kadar abbu,
kadar protein,
p
FTIR, viskositas, kekkuatan gel, pH
H, dan titik leleeh. Berdasarkaan hasil penellitian didapatkkan
bahwa perendaman pada
p
konsentraasi asam kloriida 2,5% selam
ma 48 jam meenghasilkan yieeld terbaik yaiitu
16,19%
% dengan kadar air, kadar abu, kadar protein, viskositass, kekuatan geel, pH, dan titik leleh berturuutturut: 2,95%;
2
11,04%
%; 85,44%; 2cP
P; 70,5 g bloom
m; 4,16; dan 199oC.
Kata Kunci:
Ku
tulang ikkan bandeng, gelatin,
g
perenda
daman asam, assam klorida
dahuluan
1. Pend
1.1 La
atar Belakang
Selama ini pembuatan
p
gellatin dengan m
menggunakan tulang
t
dan kullit ternak, yaittu sapi dan baabi
mennjadi masalah. Untuk masyarrakat Indonesiaa yang mayorittas beragama Isslam, penggunnaan babi sebaggai
bahaan baku produuk pangan tidaak boleh digunnakan. Selain itu maraknya sapi gila, pennyakit mulut dan
d
kuku
ku, dan Bovinee Spongiform Encephalopathy
E
hy menyebabkaan sapi menjaddi bahan baku yang diragukkan
kehaalalannya (WoordPress, 2010). Sebagai pengganti
p
sum
mber kolagen untuk produksi gelatin maaka
diguunakan tulang ikan
i
yang beruupa limbah hasil cabut duri tu
ulang ikan banddeng.
Dalam pembbuatan gelatinn secara umuum terdapat 2 metode peerendaman yaaitu perendam
man
mennggunakan laruutan asam yanng menghasilkkan gelatin tipe A dan perenndaman dengaan menggunakkan
laruutan basa yang menghasilkan gelatin tipe B. Perendaman dengan mengggunakan larutan
n basa umumnnya
mem
merlukan wakttu yang relatiff lama daripadda menggunakan larutan asaam karena pennggunaan laruttan
asam
m memecah protein
p
kolageen lebih cepatt pada suhu ruang sehinggga pembuatan gelatin denggan
pereendaman asam lebih mengunttungkan (Imeson, 1996).
n menggunakaan asam sitrat (Fatimah, 20008)
Pada penelitiian sebelumnyya tulang banddeng dilakukan
dan untuk penelittian menggunaakan jenis asaam yang lain belum
b
dilakukkan. Penggunaan asam kloriida
bany
yak digunakann dalam aplikaasi produksi ggelatin karena kekuatan asam
mnya yang reelatif lebih bessar
dibaandingkan asam
m-asam lainnyya seperti asaam sulfat dan asam fosfat ((Hamdani, 20112). Penggunaaan
metode asam memiliki
m
kekuurangan yaitu dapat menyebabkan kolaagen terdegraddasi pada tahhap
pereendaman dan hilang
h
saat proses pembilasann. Oleh karenaa itu pada tahapp perendaman harus dilakukkan
deng
gan tepat.
C.1-1
SEMINA
AR NASIONA
AL TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTO
OHARDJONO
O IX
Program Studi
S
Teknik Kimia
K
UPN “Veeteran” Jawa T
Timur
Surabayya, 21 Juni 201
12
1.2 Tu
ujuan
Mempelajari pengaruh pereendaman dan kkonsentrasi asam
m klorida yangg digunakan terrhadap yield
yang
g didapat.
g
(analisaa FTIR, kekuattan gel, kadar aair, kadar abu, viskositas,
v
pH,,
Mempelajari karakteristik gelatin
titikk leleh, dan kan
ndungan proteiin) pada yield ttertinggi.
1.3 Maanfaat penelitiian
Manfaat peneelitian ini bertuujuan untuk meemberikan waw
wasan kepada m
masyarakat luaas tentang
mannfaat limbah tuulang ikan banddeng untuk menningkatkan nilai gunanya sebbagai bahan bak
ku gelatin yangg
amaan dan halal.
1.4 Pen
nelitian Terdaahulu
Penelitian tenntang metode pembuatan
p
gelatin dari berbaagai jenis bahann baku telah dilakukan di
antaaranya : tulang ikan kakap meerah dengan menggunakan
m
laarutan asam kloorida (Rinta, 20
008); tulang
rawan ikan pari deengan menggunnakan berbagaii jenis yaitu asam klorida, asaam sulfat, dan asam asetat
d
mengguunakan asam kllorida (Yuraifinn, 2006); tulanng nila dan
(Intaan, 2009); tulaang paha sapi dengan
tulanng tuna dengann menggunakaan asam kloridaa (Junianto, 200
06); kulit ikann pari dengan menggunakan
m
berbbagai macam jeenis asam yaitu
u asam kloridaa, asam fosfat, dan
d asam sulfaat (Niniet, 20099); dan tulang
ikan
n bandeng deng
gan menggunakkan asam sitratt (Fatimah, 20008). Yield tertinnggi dihasilkann dengan
mennggunakan bahhan baku tulang
g kakap merah dan larutan peerendaman asam
m klorida oleh Rinta sebesar
14,1
16%.
2. Metoodologi
mineralisasi dan
d
Penelitian diibagi menjadi 3 tahap : yaitu tahap persiiapan bahan baku, tahap dem
eksttraksi, dan tahaap purifikasi. Setelah
S
didapatkkan gelatin, maaka akan dilakkukan analisa untuk
u
mengetahhui
karaakteristik gelatiin pada perlakuuan yang mem
mberikan yield tertinggi.
t
Pada tahap pertama, limb
bah tulang ikaan dibersihkann dari sisa daaging yang masih
m
menempel,
dikeeringkan, dihan
ncurkan, dan diayak
d
untuk m
mendapatkan uk
kuran yang serragam. Tahap kedua dilakukkan
pereendaman dengaan menggunakkan asam kloridda dengan kon
nsentrasi asam dan lama pereendaman tertenntu
dan kemudian dilaakukan pembillasan hingga ppH 5. Setelah pembilasan
p
maaka dilakukan proses ekstrakksi.
Tahhap terakhir addalah pemurnian dengan carra penyaringann dan pengeriingan. Lembarran gelatin yanng
didaapat dihancurkkan menjadi bu
ubuk dan kemuudian dilakukaan analisa FTIR, kadar air, kadar
k
abu, kaddar
prottein, pH, kekuaatan gel, viskossitas, dan titik leleh.
3. Hasiil dan Pembah
hasan
Hasil penelittian tentang peengaruh lama perendaman dan
d konsentrassi asam kloridda terhadap yieeld
gelaatin adalah sebaagai berikut :
18
16
14
(b/b%)
Yield
12
10
8
6
Waktu Perendaman
n 24 hour
Waktu Perendaman
n 36 hour
Waktu Perendaman
n 48 hour
4
2
1,0
1,5
2,0
0
2,5
3,0
3,5
4,0
Konsentrasi Asam
(v/v%)
Gambar
G
1. Graffik Pengaruh Konsentrasi
K
Asam terhadap Yield
Y
pada Berbbagai Waktu Peerendaman
C.1-2
SEMINA
AR NASIONA
AL TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTO
OHARDJONO
O IX
Program Studi
S
Teknik Kimia
K
UPN “Veeteran” Jawa T
Timur
Surabayya, 21 Juni 201
12
18
HCl of 1,5%
HCl of 2%
HCl of 2,5%
HCl of 3%
HCl of 3,5%
16
14
Yield
(m/m%)
12
10
8
6
4
2
20
0
25
30
0
35
40
45
5
50
Waktu Perendaman
(Jam)
Gambar
G
2. Graffik Pengaruh Waktu
W
Perendam
man terhadap Yield pada Berrbagai Konsenttrasi Asam
Pada gambarr 1 mengungkaapkan bahwa ppenggunaan ko
onsentrasi asam
m klorida berpeengaruh terhaddap
besaar kecil yield yang didapatkkan. Konsentraasi asam kloridda yang terlaluu rendah menyyebabkan prosses
dem
mineralisasi meenjadi tidak sempurna
s
sehiingga proses ekstraksi tidakk berjalan deengan sempurnna.
Adaanya kandungaan mineral pada tulang akan mengurangi lu
uas kontak air ddengan kolageen yang ada paada
bahaan baku sehing
gga kolagen yaang terkonverssi dan larut dallam air akan seedikit. Penggun
naan konsentraasi
asam
m klorida yangg terlalu tinggi akan menyebaabkan kolagenn terkonversi m
menjadi gelatin akibat hidrolissis
asam
m sehingga gellatin larut dalam
m larutan perenndaman. Gelattin yang larut dalam
d
larutan perendaman
p
akkan
hilanng saat proses penetralan sehhingga yield yaang didapat akaan sedikit.
Pada gambarr 2 mengungkaapkan bahwa seemakin lama waktu
w
perendam
man maka sem
makin baik prosses
dem
mineralisasi. Dapat
D
dilihat waktu
w
deminerralisasi terbaik
k adalah 48 jam. Untuk peerendaman yanng
dilakukan selama 60 jam akan mengalami
m
pennurunan yield (Fatimah,
(
20088). Penurunan yield
y
disebabkkan
oleh
h konversi gellatin pada pro
oses deminerallisasi. Setelah didapat yieldd gelatin tertinnggi, selanjutnnya
dilakukan berbagai macam anaalisa untuk m
menentukan karrakteristik gellatin yang diddapakan. Berikkut
karaakteristik gelatiin yang didapaat dan standar m
mutu gelatin :
Tabel I. Analiisa Karakteristtik Gelatin (Tedddy, 2006; Heiidi, 2006; Fatim
mah, 2008; Onng, 2011)
Parameter
Kadar Air
Kadar Abu
Kadar
Protein
Gelatin
Hasil
Ekstraksi
2,95%
G
Gelatin
Komersial
K
8,75%
11,04%
0,71%
85,44%
90,52%
4,16
5,97
2 cP
70,5 g
bloom
19oC
5,2 cP
100,90 g
bloom
32oC
pH
Viskositas
Kekuatan
Gel
Titik Leleh
Taabel II. Standarr Mutu Gelatinn (Badan Standarisasi Nasionaal, 1995; GMIA
A, 2001; Rousselot, 2009)
Pro
odusen
Karakteristik
3
GM
MIA
SNI No. 3735
Gelatin
Mutu
Kekuatan
Gel
-
-
75--250 g
B
Bloom
Warna
Tidak berw
warna
-
terggantung
applikasi
Bau dan
Rasa
Normaal
(dapat diteerima
konsum
men)
-
-
Kadar Air
maksimal 16%
8-115%
8--15%
C.1-3
AR NASIONA
AL TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTO
OHARDJONO
O IX
SEMINA
Program Studi
S
Teknik Kimia
K
UPN “Veeteran” Jawa T
Timur
Surabayya, 21 Juni 201
12
makks. 3%
Kadar Abu
maksimal 3,25%
3
1--2%
pH
maksimaal 6
-
Kadar
Protein
-
84--90%
-
Viskositas
-
-
2,5--5,5 cP
Titik Leleh
-
-
3,,8-7,6
27-38°C
Dari tabel I dan
d tabel II dappat dilihat ada 4 parameter yaang tidak mem
menuhi standar mutu
m
yaitu kaddar
abu, viskositas, keekuatan gel, daan titik leleh. Tingginya kaddar abu pada gelatin
g
disebab
bkan oleh ukurran
parttikel bahan baaku, tidak adannya pengadukaan dan penggaantian larutan selama prosess demineralisaasi.
Uku
uran yang terlaalu kecil akan menyebabkan
m
tterjadinya void
d fraction di mana partikel tuulang ikan bagiian
atass menghalangi larutan untuk
k masuk menuuju partikel tuulang ikan baggian bawah seehingga sirkulaasi
laruutan asam tidakk sempurna. Ketidaksempurn
K
naan sirkulasi tersebut menyyebabkan prosees demineralisaasi
kuraang sempurna. Sirkulasi yangg tidak sempurrna ini juga daapat diatasi denngan cara penggadukan berkaala.
Untuuk menghindaari kejenuhan hasil deminerralisasi pada laarutan dapat dilakukan
d
denggan penggantiian
laruutan pada selang-selang tertenntu.
Untuk param
meter yang lain yaitu; kekuataan gel, viskosittas, dan titik leeleh dipengaruhhi oleh pH. Paada
peneelitian yang diilakukan, ekstrraksi dilakukann pada pH 5 yang
y
menandaakan masih cuukup banyak siisa
asam
m yang belum terbilas. Setelah proses pem
mbilasan dilanjuutkan dengan ttahap ekstraksii untuk memuttus
ikatan peptida padda kolagen menjadi peptidaa single helix, yaitu gelatin oleh panas. Keberadaan
K
asaam
dalaam proses eksttraksi menyebaabkan pemutuusan ikatan pepptida yang berrlebihan sehinggga gelatin yanng
dihaasilkan memilliki panjang rantai
r
peptida yang pendek
k. Pendeknya rantai peptidda menyebabkkan
paraameter kekuataan gel, viskositas, dan titik lelleh tidak memeenuhi syarat.
Ikatan peptid
da yang pendekk menyebabkaan gaya geser yang
y
diciptakaan semakin keccil sehingga nilai
viskkositasnya jugaa mengecil. Peembentukan geel merupakan hasil
h
ikatan hiddrogen antara molekul-molek
m
kul
gelaatin terhadap molekul
m
air sehhingga membenntuk tekstur geel. Selain berikkatan dengan molekul
m
air, juuga
terjaadi ikatan antar rantai peptidaa sehingga mem
mbentuk struk
ktur tiga dimensi yang mengaandung pelarut di
dalaam celahnya. Struktur
S
ini dap
pat menyerap ppelarut secara osmosis sehingga terjadi penngembangan dan
d
mem
mpertahankannnya. Akibatnyaa larutan berubaah menjadi gell. Pendeknya ikkatan peptida akan
a
menguranngi
ikatan hidrogen dan
d ikatan anttar peptida sehhingga kekuataan gel menjaddi rendah dan mudah mencaair
messkipun pada suh
hu rendah (Heiidi, 2006).
Analisa yangg terakhir adallah analisa FTIIR di mana akkan dibandingkkan dengan haasil analisa FTIIR
gelaatin komersial.
C.1-4
SEMINA
AR NASIONA
AL TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTO
OHARDJONO
O IX
Program Studi
S
Teknik Kimia
K
UPN “Veeteran” Jawa T
Timur
Surabayya, 21 Juni 201
12
Gambbar 3. Hasil Annalisa FTIR Geelatin Komersiaal dan Gelatin H
Hasil Ekstraksi
Analisa FTIR
R memberikann informasi tenntang gugus-gu
ugus fungsi geelatin. Gugus-g
gugs fungsi yanng
dim
miliki oleh gelattin adalah gugu
us O-H pada range panjang gelombang
g
36000-3200 cm-1, gugus C-H paada
rangge panjang gellombang 3000--2840 cm-1, guugus C=O padaa range panjanng gelombang 1800-1650 cm
m-1,
-1
dan gugus N-H paada range panjaang gelombangg 1600-1460 cm
m (Pretsch, 20000). Dapat dilihat gugus O-H,
C-H
H, C=O, dan N--H pada gelatinn hasil ekstrak berturut-turut adalah 3566,14 cm-1; 1670 cm
c -1; 1544,9 cm
m-1
-1
; daan 2932,56 cm
m . Untuk gelatin komersiall, gugus O-H, C-H, C=O, ddan N-H bertuurut-turut adallah
3498,4 cm-1; 29700 cm-1; 1669,228 cm-1; dan 1549,7
1
cm-1. Dari
D gugus funngsi di atas daapat disimpulkkan
bahw
wa gelatin mem
miliki karakterristik layaknya gelatin yang pasarkan
p
di pasaran.
4. Kesim
mpulan
Limbah tulan
ng ikan bandeeng dapat dim
manfaatkan sebagai sumber bbahan baku peembuatan gelattin
deng
gan proses peerendaman asam klorida. S
Semakin tingg
gi konsentrasi asam yang digunakan akkan
mennghasilkan yieeld yang sem
makin tinggi, namun
n
setelahh melewati tiitik puncak akan
a
mengalam
mi
penu
urunan yield seiring
s
dengan peningkatan kkonsentrasi asaam. Semakin tinggi
t
lama perrendaman, maaka
sem
makin besar yiield yang dihhasilkan. Perlaakuan yang menghasilkan
m
yyield gelatin tertinggi adallah
peng
ggunaan konsentrasi asam klorida
k
2,5% dan lama perrendaman 48 jjam, di mana gelatin tersebbut
mem
miliki karakterristik kadar airr, kadar abu, kkadar protein, pH, kekuatan gel, viskositass, dan titik lelleh
bertturut-turut yaituu 2,95%; 11,0339%; 85,4415%
%; 4,16; 70,5 g bloom; 2 cP; dan
d 19oC.
5. Ucap
pan Terima Kasih
K
Ucaapan Terima Kasih
K
untuk Direktorat
D
Pennelitian dan Pengabdian
P
keppada Masyaraakat yang suddah
mem
mbiayai penelittian ini melalui program PKM
M-P.
AR PUSTAKA
A
DAFTA
Americca, Gelatin Manufactureers Institute of. 20011. Gelatin Standard.httpp://www.gelatiingm
mia.com/html/g
gelatine.html. Diakses
D
pada 113 November 2011.
2
Danu, O.L.K.d.Z.
O
2011 Pembuatann Gelatin dari Kulit Udang Windu.
W
Univerrsitas Katolik Widya
W
Mandala:
3
Surabaya.p. 34.
Fatimah
h, D. 2008. Efektifitas
Ef
Pengggunaan Asam
m Sitrat dalam
m Pembuatan G
Gelatin Tulang
g Ikan Bandeng
(C
Chanos-chanoss forskal). Univversitas Islam Negeri
N
Malang
g: Malang.
Gelatin
ns, PB.2009.G
Gelatine Techhnical Info. http://www.pbbgelatins.com/bbinaries/Gelatiin%20uk_tcm111122472.pdf. Diakkses pada 12 Noovember 2001..
Gelatin
ne, Rousselot.2009.Gelatinee Technical Spesification. http://www
w.rousselot.com
m/en/informatioondoownloads/downnloads/brochurres/. Diakses paada 12 Novem
mber 2011.
Hamdanni, S. 2012. Meetoda Ekstrakssi, Catatankimiia.com: Bandunng.
Heidi, W.2006.
W
PERB
BAIKAN NILA
AI TAMBAH LIMBAH
L
TULA
ANG IKAN TUNA
T
(Thunnus sp) MENJAD
DI
GE
ELATIN SERT
TA ANALISIS FISIKA-KIMIA
F
A. Fakultas Perrikanan dan Ilm
mu Kelautan Institut
I
Pertaniian
Boogor.
Imeson
n, A., ed.19977. THICKENIN
ING and GEL
LLING AGEN
NTS for FOO
OD. Second ed.
e AN ASPE
EN
PU
UBLICATION
N 144-167.
Juniantoo, K. Haetam
mi, and I. Mauulina. 2006. P
Produksi Gelatin dari Tulanng Ikan dan Pemanfaatanny
P
ya
Seebagai Bahan Dasar
D
Pembua
atan Cangkangg Kapsul. Fakulltas Perikanan dan Ilmu Kelaautan UnPad.
Karlinaa, I.R. and A. L. 2009. Eksttrak Gelatin ddari Tulang Ra
awan Ikan Paari (Himanturaa gerarrdi) padda
Vaariasi Larutan Asam untuk Perendaman. Juurusan Kimia FMIPA
F
ITS.
Kurniaw
wan, T.2006. Aplikasi
A
Gelatin Tulang Ikaan Kakap Merrah (Lutjanus sp) pada Pem
mbuatan Permen
Jeelly. Fakultas Perikanan
P
dan Ilmu
I
Kelautan Institut Pertaniian Bogor.
Kusumaawati, R., Tazzwir, and A. Wawasto.
W
2008. Pengaruh Perendaman
P
d
dalam
Asam Klorida
K
terhada
dap
Kuualitas Gelatinn Tulang Kakap
ap Merah Lutjaanus sp. Jurnall Pascapanen ddan Bioteknoloogi Kelautan dan
d
Peerikanan. 3.
Nasionaal, Badan Standarisasi, Syaraat dan Uji Mutuu Gelatin. 19955, Jakarta: Dew
wan Standarisaasi Nasional.
Niniet Martianingsih,
M
, L.A. 2009. Analisis Sifat Kimia,
K
Fisik, da
an Termal Gellatin Dari Ekstraksi Kulit Ikkan
Paari (Himantura
a gerrardi) Meelalui Variasi JJenis Larutan Asam.
A
Jurusan Kimia
K
FMIPA
A ITS.
Pretsch
h, Ernoe. 2000. Structure Deetermination of Organic Compounds. Gerrmany: Springeer-Verlag Berllin
Heeidelberg.
Yuraifinn.H, V.P.B., and
a A. Suwarastuti. 2006. Peengaruh Berbaagai Konsentraasi Asam Klorrida pada Prosses
Peerendaman Tulang Sapi Terrhadap Rendem
men, Kadar Abbu dan Viskositas Gelatin. Institut
I
Pertaniian
Boogor.
C.1-5