Extraction Optimization and Characterization of Fish Oil from Catfish (Clarias sp.) By-product.

KARAKTERISASI BAHAN DAN OPTIMASI EKSTRAKSI
MINYAK IKAN DARI BY-PRODUCT IKAN LELE
(Clarias sp.)

PATRICIA LAVRINA PAEMBONAN KALALO

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul “Karakterisasi
Bahan dan Optimasi Ekstraksi Minyak Ikan dari By-Product Ikan Lele
(Clarias sp.)” adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun.
Sumber informasi yang berasal atau kutipan dari karya yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka dibagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada

Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Januari 2014
Patricia Lavrina Paembonan Kalalo
NRP C351110171

RINGKASAN
PATRICIA LAVRINA PAEMBONAN KALALO. Karakterisasi Bahan dan
Optimasi Ekstraksi Minyak Ikan dari By-product Ikan Lele (Clarias sp.).
Dibimbing oleh NURJANAH dan SUGENG HERI SUSENO.
Lele merupakan salah satu ikan budidaya air tawar yang produksinya
menempati tingkat pertama di Indonesia dan meningkat tiap tahunnya dari 2009
sampai 2011 mengalami peningkatan yang cukup besar yaitu sebanyak 60%.
Produksi yang tinggi menghasilkan by-product yang masih kurang
pemanfaatannya.
Penelitian ini terdiri dari tiga tahap, tahap pertama yaitu karakterisasi
bahan baku by-product lele dengan mengamati rendemen bahan baku, kandungan
proksimat, residu logam berat, rendemen minyak dan profil asam lemak
by-product ikan lele. Tahap kedua, ekstraksi minyak ikan dengan perlakuan suhu,
waktu, dan perbandingan pelarut dari bagian by-product terpilih. Tahap ketiga

optimasi ekstraksi minyak ikan dengan perlakuan suhu dan waktu pemanasan
menggunakan response surface method.
Rendemen ikan lele terdiri dari by-product kepala (15,77%), gonad
(8,17%), kulit (4,55%), hati (1,19%) dan usus (0,81%). Kadar lemak dari
by-product tergolong dalam lemak sedang. Usus merupakan bagian by-product
yang memiliki kandungan minyak terbanyak yaitu 7%, dan kulit 6,02%. Residu
logam berat As, Hg, Cd, dan Ni, memperoleh hasil yang masih di bawah ambang
batas menurut badan standarisasi nasional, namun pada Pb ditemukan tinggi pada
usus yaitu 1,82 ppm.
Rendemen minyak yang dihasilkan masing-masing by-product yaitu usus
8,15%, gonad 5,86%, kepala 4,39%, kulit 4,26%, hati 3,63%. Profil asam lemak
by-product lele untuk total asam lemak jenuh (SFA) gonad 20,48%; kepala
32,4%; usus 29,63%; kulit 33,17%; hati 25,16%. Total asam lemak tak jenuh
tunggal (MUFA) gonad 14,8%; kepala 27,14%; usus 24,78%; kulit 24,96%; hati
16,22%. Total asam lemak tak jenuh majemuk (PUFA) gonad 26,65%; kepala
13,64%; usus 21,38%; kulit 18,95%; hati 22,25%. Kulit merupakan bagian
by- product yang potensial sebagai bahan baku minyak ikan.
Metode ekstraksi terbaik ditemukan pada perlakuan suhu 50 ºC dan waktu
pemanasan 30 menit, sedangkan perlakuan perbandingan pelarut air dan bahan
tidak memberikan pengaruh terhadap nilai parameter oksidasi.

Optimasi ekstraksi minyak ikan menggunakan response surface method
dengan perlakuan suhu dan waktu ekstraksi terhadap parameter oksidasi dan
rendemen minyak, menghasilkan kisaran produksi minyak terbaik dengan suhu
(45-50) ºC dan waktu pemanasan (30-40) menit. Titik optimum berada pada suhu
49,76 ºC dan waktu pemanasan 38,2 menit dengan nilai parameter oksidasi yaitu
anisidin 235,49 meq/kg; peroksida 38,17 meq/kg; totox 301,15; asam lemak bebas
0,50 mg KOH/kg; derajat keasaman 0,99 dan rendemen terbanyak 8%. Asam
lemak yang terdapat pada minyak kulit ikan lele terbanyak adalah asam lemak tak
jenuh tunggal 29,38%, kemudian diikuti asam lemak jenuh 28%, lalu asam lemak
tak jenuh majemuk 14,8%.
Kata kunci : by product, ekstraksi, lele, minyak ikan, optimasi

SUMMARY
PATRICIA LAVRINA PAEMBONAN KALALO. Extraction Optimization and
Characterization of Fish Oil from Catfish (Clarias sp.) By-product. Supervised by
NURJANAH and SUGENG HERI SUSENO.
Catfish is a freshwater aquaculture fish production ranks first in
Indonesia, with an increased production of 60% between 2009 and 2011. This
high production resulted in an also high by-product. In this research, the aim was
to characterize the raw material catfish by-product by looking at the raw material

yield, proximatecontent, heavy metal residues, oil yield and fatty acid profiles of
catfish by-product, to provide preliminary informationon the raw materials used
and see the prospective by-product to be used in the production of fish oil. In this
study was also conducted the optimization of production of fish oil extracted from
the by-product selected using the low and high temperature treatment, heating
time, and the ratio of solvents and materials.
Yield of raw material catfish on each section by-product from the largest
to the smallest are head 15,77%, gonad 8,17%, skin 4,55%, liver 1,14%, and
intestine 0,81% repectively. Proximate content showed the highest fat content
obtained from the intestine was 7%, while the fat content of the skin were 6%.
Residues of heavy metals As, Hg, Cd, and Ni, obtained results are still below the
threshold, but higher Pb found in the gut that is 1,82 ppm.
The yield of oil producted by each by-product are intestine 8,15%;
gonad 5,6%; head 4,39%, skin 4,26% and liver 3,63%. Fatty acid profile of catfish
by-product of total saturated fatty acids (SFA) are gonad 20,48%; head 32,4%;
intestine 29,63%; skin 33,17%; heart 25,16%. Total monounsaturated fatty acids
(MUFA) are gonad 14,8%; head 27,14% intestine 24,78%; skin 24,96%; heart
16,22%. Total polyunsaturated fatty acids (PUFA) are gonad 26,65%; head
13,64% intestine 21,38%; skin 18,95%; heart 22,25%. Of the overall
characterization of the raw materials, skin is a by-product that are productive to be

produced as fish oil.
Best extraction method as found in the treatment with a low temperature
of 50 ºC with a 30 minute extraction time, treatment comparison does not give
effect to the oxidation parameter values.
Optimization using response surface method with the treatment of
temperature and longer extraction time against oxidation and oil yield parameters,
yield best oil production range with temperature (45-50) ºC with heating time
(30-40) minutes. The optimum point is a located at 49,76 ºC with extraction time
of 38,2 minutes heating time with the oidation parameter anisidine values
235,49 meq/kg; peroxide values 38,17 meq/kg; TOTOX 301,15, free fatty acids
0,50%; acid values 0,99 mgKOH/g; and the highest yield of 8%. Fatty acids that
are found in most catfish skin oil is monounsaturated fatty acids 29,38% then
followed 28% saturated fatty acids, and polyunsaturated fatty acids 14, 8%.
Key words: by-product, catfish, extraction, fish oil, optimization

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
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 apapun tanpa izin IPB

KARAKTERISASI BAHAN DAN OPTIMASI EKSTRAKSI
MINYAK IKAN DARI BY-PRODUCT IKAN LELE (Clarias sp.)

PATRICIA LAVRINA PAEMBONAN KALALO

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

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

2014

Penguji Luar Komisi Pada Ujian Tesis : Dr Tati Nurhayati, SPi MSi

Judul Tesis
Nama
NIM

: Karakterisasi Bahan dan Optimasi Ekstraksi Minyak Ikan dari
By-Product Ikan Lele (Clarias sp.)
: Patricia Lavrina Paembonan Kalalo
: C351110171

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Prof Dr Ir Nurjanah, MS
Ketua

Dr Sugeng Heri Suseno, SPi MSi

Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi
Teknologi Hasil Perairan

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr Tati Nurhayati, SPi MSi

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal Ujian: 16 Oktober 2013

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala
rahmat dan karunia-Nya sehingga tesis dengan judul “Karakterisasi Bahan dan

Optimasi Ekstraksi Minyak Ikan dari By-product Ikan Lele (Clarias sp.)” dapat
diselesaikan.
Keberhasilan penulis mengikuti pendidikan di Sekolah Pascasarjana IPB
ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak. Penulis menyampaikan banyak
terima kasih yang setulusnya kepada:
1. Prof Dr Ir Nurjanah, MS. selaku ketua komisi pembimbing dan
Dr Sugeng Heri Suseno, SPi, MSi. sebagai anggota komisi pembimbing atas
kesediaan waktu untuk membimbing, memberikan arahan, dan masukan
selama penyusunan tesis ini.
2. Dr Tati Nurhayati, SPi MSi selaku penguji luar komisi dan Ketua Program
Studi Teknologi Hasil Perairan.
3. Bapak dan Ibu staf pengajar, staf administrasi, dan laboran Program Studi
Teknologi Hasil Perairan yang telah banyak membantu dan kerjasamanya
yang baik selama penulis menempuh studi.
4. Keluarga besar penulis papa Joudy Kalalo, Ssos, mama Sumarty
Paembonan, Amd. Kakek Prof Dr AR Paembonan, MS, nenek Elisabeth DT
dan adik–adik tercinta Eranovita KP, Wira Toar MK atas motivasi, doa dan
semangat selama penulis menempuh studi.
5. Teman-teman S2 THP 2010, 2011 dan 2012 atas kerjasama yang baik selama
studi.

6. Tim minyak ikan drh Titot Bagus Arifianto, Jeny Ernawati Tambunan SPi,
Boyke Raymond Toisuta SPi, dan Yosephina MJ Batafor, SPi.
7. Teman-teman S1 dan juga teman seatap selama di Bogor, Santia Gardenia
Widyaswari SPi, MSi dan Mita Gebriela Inthe SPi.
8. Teman-teman pengajar berenang, Fauzan Lubis, Muhammad Zakiyul Fikri,
Aidil Fadli Ilhamdy, Azwin Apriandi
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna. Semoga karya
ilmiah ini membawa manfaat bagi seluruh civitas IPB khususnya dan masyarakat
Indonesia umumnya.
Bogor, Januari 2014

Patricia Lavrina Paembonan Kalalo

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

x

DAFTAR GAMBAR


xi

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian

1
2
2
2

2 KARAKTERISASI BY-PRODUCT IKAN LELE (Clarias sp.)
Latar Belakang
Bahah dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan

4
5
10
15

3 EKSTRAKSI MINYAK IKAN DARI KULIT LELE (Clarias sp.)
Latar Belakang
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan

16
16
21
27

4 OPTIMASI MINYAK IKAN DARI KULIT IKAN LELE (Clarias sp.)
Latar Belakang
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan

28
28
32
36

5 PEMBAHASAN UMUM
Simpulan dan Saran

37

DAFTAR PUSTAKA

39

RIWAYAT HIDUP

43

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6

7

Persentase rendemen by-product ikan lele (Clarias sp.)
Kandungan proksimat by-product ikan lele (Clarias sp.)
Kandungan logam berat by-product ikan lele (Clarias sp.)
Persentase rendemen ekstraksi minyak ikan dari masing masing byproduct ikan lele (Clarias sp.)
Persentase komposisi asam lemak dari by-product ikan lele (clarias sp.)
Persentase komposisi jenis asam lemak jenuh (SFA), asam lemak tak
jenuh tunggal (MUFA), dan asam lemak tak jenuh ganda (PUFA) dari
minyak kulit ikan lele
Rancangan metode permukaan respon central composit dan nilai respon
parameter oksidasi

10
10
12
13
14

26
32

3

DAFTAR GAMBAR
1

Road map penelitian keterangan:
Penelitian yang dilakukan wf
perkembangan penelitian selanjutnya
2 Diagram alir penelitian tahap 1
3 Diagram alir penelitian tahap 2
4 Rendemen minyak ikan dari kulit lele, keterangan: kode perlakuan 1
perbandingan pelarut dan bahan (1:1) dan 2 (2:1), perlakuan suhu (50, 60,
70,75, 85, 95) ºC, perlakuan waktu ekstraksi (10, 20, 30) menit
5 Nilai asam lemak bebas (FFA) minyak ikan dari kulit lele, keterangan:
kode perlakuan 1 perbandingan pelarut dan bahan (1:1) dan 2 (2:1),
perlakuan suhu (50, 60, 70,75, 85, 95) ºC, perlakuan waktu ekstraksi (10,
20, 30) menit
6 Bilangan asam (mg KOH/g) minyak ikan dari kulit lele, keterangan: kode
perlakuan 1 perbandingan pelarut dan bahan (1:1) dan 2 (2:1), perlakuan
suhu (50, 60, 70,75, 85, 95) ºC, perlakuan waktu ekstraksi (10, 20, 30)
menit
7 Bilangan peroksida (meq/kg minyak ikan dari kulit lele, keterangan: kode
perlakuan 1 perbandingan pelarut dan bahan (1:1) dan 2 (2:1),perlakuan
suhu (50, 60, 70,75, 85, 95) ºC, perlakuan waktu ekstraksi (10, 20, 30)
menit
8 p-anisidine (meq/kg) minyak ikan dari kulit lele, keterangan: kode
perlakuan 1 perbandingan pelarut dan bahan (1:1) dan 2 (2:1), perlakuan
suhu (50, 60, 70,75, 85, 95) ºC, perlakuan waktu ekstraksi (10, 20, 30)
menit.
9 Total oksidasi minyak ikan dari kulit lele, keterangan: kode perlakuan 1
perbandingan pelarut dan bahan (1:1) dan 2 (2:1), perlakuan suhu (50, 60,
70,75, 85, 95) ºC, perlakuan waktu ekstraksi (10, 20, 30) menit.
10 Diagram alir penelitian tahap 3
11 Permukaan respon nilai rendemen (%) suhu dan waktu sebagai fungsi,
dengan suhu diukur dalam ºC, dan waktu dalam menit
12 Permukaan respon nilai FFA (%) suhu dan waktu sebagai fungsi, dengan
suhu diukur dalam ºC, dan waktu dalam menit
13 Permukaan respon nilai Acid (mg KOH/g) suhu dan waktu sebagai fungsi,
dengan suhu diukur dalam ºC, dan waktu dalam menit
14 Permukaan respon bilangan peroksida (meq/kg) suhu dan waktu sebagai
fungsi, dengan suhu diukur dalam ºC, dan waktu dalam menit
15 Permukaan respon p-anisidin (meq/kg)suhu dan waktu sebagai fungsi,
dengan suhu diukur dalam ºC, dan waktu dalam menit
16 Permukaan respon TOTOX suhu dan waktu sebagai fungsi, dengan suhu
diukur dalam ºC, dan waktu dalam menit.
17 Pemodelan overlay plot

3
9
19

21

22

23

23

24

25
31
32
33

33
34
34
35
35

1

1 PENDAHULUAN

Latar Belakang
Perikanan budidaya di Indonesia saat ini mengalami peningkatan produksi
yang cukup tinggi, namun dari segi perikanan tangkap berbanding terbalik.
Produksi hasil penangkapan cenderung mengalami penurunan karena terjadinya
overfishing (FAO 2012).
Budidaya merupakan ujung tombak dalam memenuhi kebutuhan sumber
pangan khususnya ikan. Indonesia memiliki 10 komoditas unggulan budidaya
salah satu diantaranya adalah lele. Ikan lele merupakan salah satu jenis ikan yang
cukup populer di Indonesia. Ikan lele banyak digemari masyarakat Indonesia.
Salah satu program KKP tahun 2015 adalah industrialisasi. Lele merupakan salah
satu bahan baku yang menjadi komoditas unggulan. Peningkatan produksi lele
dalam lingkup nasional mengalami kenaikan 18,3% per tahun dari 24,991 ton
pada tahun 1999 menjadi 57,740 ton pada tahun 2003, pada tahun 2011 mencapai
340,674 ton, terjadi peningkatan 39,82% dari tahun 2007-2011 dan pada tahun
2010-2011 produksi lele mengalami peningkatan sebanyak 40,30% (KKP 2011).
Pemanfaatan lele dalam bidang industri akan menghasilkan by-product berupa
kulit, kepala, tulang, dan jeroan yang masih belum dimanfaatkan. Kelebihan lele
dibanding dengan ikan air tawar lainnya adalah harga jualnya lebih murah, laju
pertumbuhannya lebih cepat, omnivore feeding habit, dan resistensi yang tinggi
terhadap stres lingkungan (Sarker et al. 2012).
By-product dapat dimanfaatkan sebagai salah sumber asam lemak omega3 yang dilaporkan oleh beberapa peneliti diantaranya Sathivel et al. (2002); Crexi
et al. (2010); Thammapat et al. (2010); Muhamad dan Mohamad (2012). Lemak
yang terdapat pada by-product dapat diproduksi menjadi minyak ikan sehingga
dapat meningkatkan nilai ekonomis dari by-product. Tajul et al. (2009)
mengekstraksi minyak dari ikan nila menggunakan pelarut organik dengan
perbedaan perlakuan waktu dan suhu menghasilkan rendemen tertinggi pada suhu
70ºC dan waktu 30 menit. Road map penelitian tentang minyak ikan disajikan pada
Gambar 1.
Manfaat asam lemak omega-3 yaitu dapat berperan dalam pengobatan
kelainan sistem imflamatori, mengubah keseimbangan prostaglandin dan
leukotrien yang merupakan mediator yang kuat dalam sistem imflamatori dan
sistem kekebalan. Asam lemak tak jenuh (PUFA) berupa omega-3 terutama
(C20:5n-3) dan (C22:6n-3), memiliki efek biokimia pada pencegahan atau
pengobatan beberapa penyakit pada manusia. Asam lemak linolenat memiliki dua
turunan EPA dan DHA yang sangat dibutuhkan oleh tubuh manusia karena
memiliki beberapa manfaat, yakni dapat mencerdaskan otak, membantu masa
pertumbuhan, dan menurunkan kadar trigliserida (Leblanc et al. 2008).
Dokosaheksaenoat mempunyai kandungan yang bekerja pada membran fosfolipid
otak dan sel retina, yang penting bagi kesehatan manusia (Fournier et al. 2007;
Zhong et al. 2007).
Pemanfaatan hasil samping atau by-product dari lele sebagai sumber
minyak omega-3 merupakan kajian awal yang perlu dilakukan. Tujuan penelitian

2

ini adalah untuk menentukan kandungan proksimat, logam berat, jenis-jenis asam
lemak, ekstraksi minyak ikan dari bahan baku by-product dan optimasi ekstraksi
bahan baku untuk produksi minyak ikan.
Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah untuk:
1 Mengkarakterisasi dan menentukan bagian by-product ikan lele (Clarias sp.)
yang potensial
2 Memproduksi minyak ikan by-product ikan lele (Clarias sp.) menggunakan
suhu rendah dan suhu tinggi
3 Optimasi produksi minyak ikan by-product lele (Clarias sp.) menggunakan
respon surface method
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini:
1 Tersedianya informasi tentang kandungan gizi, residu logam, dan profil asam
lemak dari by-product ikan lele (Clarias sp.)
2 Diperoleh metode ekstraksi produksi minyak by-product ikan lele yang baik
3 Diperoleh kisaran optimasi metode ekstraksi produksi minyak ikan lele
(Clarias sp.)
Ruang Lingkup Penelitian
1 Karakterisasi by-product ikan lele (Clarias sp.) yang terdiri dari perhitungan
rendemen, analisis proksimat, analisis residu logam berat dan analisis profil
asam lemak.
2 Karakterisasi minyak by-product ikan lele (Clarias sp.) yang terdiri dari
pengukuran nilai peroksida, p-anisidine, asam lemak bebas, bilangan asam,
dan total oksidasi.
3 Optimasi ekstraksi minyak ikan dengan suhu ekstraksi bertingkat
(50,60,70,75, 85 dan 95)ºC dan lama ekstraksi yang berbeda (10, 20, dan 30)
menit .

3

MINYAK IKAN

karakterisasi bahan

Halilogluetal. (2004)
Perbandingan komposisi
asam lemak pada beberapa
jaringan rainbow trout
(Oncorhynchus mykiss)
Effiong dan Mohammed
(2008)
Pengaruh musim terhadap
komposisi nutrient pada
beberapa spesies ikan di
danau Kainji Nigeria

ekstraksi minyak

Aidos et al. (2001,2002)
Meningkatkan produksi
crude oil dan melihat
pengaruh musim terhadap
ketersediaan minyak pada
by-product ikan herring

optimasi

Sarker et, al (2012)
Optimasi ekstraksi
Supercritical
CO2minyak ikandari
jeroan African Catfish
(Clarias gariepinus)

Sathivel et al. (2002)
Memproduksi minyak ikan
dari asian catfish

Osibonaet al. (2009)
Komposisi proksimat dan
profil FFA African Catfish
(Clarias gariepinus)

Wu dan Bechtel (2008)
Penyimpanan dan ekstraksi
minyak by-product salmon

Onyia et al. (2010)
Komposisi proksimat dan
mineral ikan air tawar di
sungai Benue, Yola,
Nigeria

Sahena et al. (2010)
Komposisi asam lemak
dari ekstraksi minyak ikan
dari berbagai bagian ikan
kembung (Rastrelliger
kanagurta) menggunakan
supercritical CO2

Thammapat et al. (2010)
Komposisi asan lemak dan
proksimat pada daging dan
jeroan Asian catfish
(Pangasius bocourti)

Crexiet al. (2010)
Produksi dan pemurnian
minyak dari jeroan ikan
mas (Cyprinus carpio)

Muhamad dan Mohamad
(2012)
Komposisi asam lemak pada
ikan air tawar di Malaysia

Mohanarangan (2012)
Ekstraksi asam lemak
omega-3dari ikan Atlantic
Herring (Clupea harengus)

- Karakterisasi bahan
dari by-product lele
(proksimat, residu
logam, profil asam
lemak
- Ekstraksi dengan
pelarut organik
menggunakan
perlakuan suhu dan
waktu
- Optimasi ekstraksi
terbaik

- Pemurnian minyak
ikan grade pangan
- Penambahan
antioksidan alami
- Optimasi pembuatan
virgin fish oil
- Mikroenkapsulasi
minyak ikan

Gambar 1 Road map penelitian
Penelitian yang telah dilakukan
perkembangan penelitian selanjutnya.

4

2 KARAKTERISASI BY-PRODUCT IKAN LELE
(Clarias sp.)
Pendahuluan
Latar Belakang
Lele merupakan salah satu ikan budidaya di Indonesia yang merupakan
komoditi unggulan, karena tingginya permintaan pasar terhadap ikan lele baik
dalam maupun luar negri. Lele merupakan ikan yang mudah dibudidayakan dan
memiliki harga yang ekonomis (KKP 2011).
Salah satu program KKP yaitu pemanfaatan komoditi untuk industrialisasi,
lele merupakan salah satu kandidat utama yang menghasilkan by-product berupa
kulit, kepala, tulang dan jeroan dan masih belum dimanfaatkan secara optimal.
Nilai jual by-product perlu ditingkatkan dengan melakukan pengolahan lanjut
antara lain memproduksi minyak dari by-product tersebut.
Asam lemak sangat diperlukan oleh tubuh manusia. Asam lemak yang
terdapat di alam lebih dari 1000 jenis namun yang telah diteliti hanya sekitar 2050 jenis asam lemak. Jenis asam lemak terbagi atas empat kelompok besar, yaitu
asam lemak jenuh, asam lemak tak jenuh tunggal, asam lemak tak jenuh majemuk,
dan asam lemak yang mempunyai gugus fungsi lain (Estiasih 2005). Asam lemak
berperan mencegah beberapa penyakit degeneratif terutama asam lemak tak jenuh
majemuk
(PUFA).
Rekomendasi
umum
asupan
harian
asam
dokosaheksaenoat/asam eikosapentaenoat (DHA/EPA) adalah 0,5 gram untuk
bayi dan 1gram/hari untuk orang dewasa dan pasien dengan penyakit
jantung (Kris et al. 2002). Omega-3 mempunyai banyak manfaat misalnya dapat
mencegah asma, hipertensi, diabetes, kanker, dan dialisis ginjal dan cenderung
menghambat perkembangan atau metabolisme penyakit dalam tubuh (Muhamad
dan Mohamad 2012).
Asam lemak dengan rantai panjang dapat ditemukan pada ikan laut
maupun ikan air tawar. Muhamad dan Mohamad (2012) melaporkan bahwa
kandungan asam lemak ikan air tawar mengandung banyak asam lemak jenuh
(SFA) kemudian diikuti asam lemak tak jenuh tunggal dan majemuk (MUFA dan
PUFA).
Kandungan gizi dan minyak ikan pada jeroan ikan budidaya, telah diteiliti
oleh Ramalhosa et al. (2010) yang memproduksi minyak ikan dari jeroan lele
dengan berbagai macam metode ekstraksi antara lain, ekstraksi dengan bantuan
gelombang mikro dibandingkan dengan beberapa metode ekstraksi konvensional.
Informasi awal diperlukan untuk menentukan kandungan gizi maupun
non-gizi yang terdapat pada by-product ikan lele. Tahapan dalam penelitian ini
adalah pengujian kandungan proksimat, rendemen by-product, residu logam berat,
rendemen minyak dan komposisi asam lemak.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi by-product ikan lele
(Clarias sp.)

5

Bahan dan Metode
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari 2013 sampai bulan April
2013 di Laboratorium Bioteknologi Hasil Perairan, Laboratorium Bahan Baku
Hasil Perairan Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan Institut
Pertanian Bogor.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan terdiri dari Bahan utama ikan lele (Clarias sp.)
diperoleh dari kolam budidaya Lebak Sirna Ciampea, yang terdiri dari kepala,
kulit dan jeroan ikan lele. Bahan kimia yang terdiri dari kloroform (merck),
metanol (merck), akuades dan bahan kimia lain yang digunakkan dalam pengujian
kandungan proksimat, pengujian asam lemak dan pengujian residu logam berat.
Alat-alat yang digunakan adalah, oven Yamato DV41, rotary evaporator Buchi,
AAS Shimadzu 2007, dan kromatografi gas Shimadzu 2010 standar FAME Mix
37 components produksi Supelco.
Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan penghitungan rendemen by-product ikan lele,
ekstraksi minyak dari by-product dengan menggunakan metode (Bligh dan Dryer
1959), analisis proksimat (AOAC 2005), analisis residu logam berat (BSN 2009)
dan analisis asam lemak (AOAC 2005). Diagram alir penelitian tahap 1 disajikan
pada Gambar 2.
Pengambilan dan preparasi sampel
Ikan lele diangkut dalam keadaan hidup menggunakan plastik yang berisi
es dan air. Ikan kemudian dicuci dengan air bersih lalu dilakukan penyiangan
guna memisahkan antara daging dan by-product. By-product tersebut selanjutnya
dihomogenisasi terpisah, kemudian disimpan pada suhu -20ºC dan dilakukan
penghitungan rendemen.
penghitungan rendemen menggunakan rumus berikut:
Rendemen (%) = (bobot contoh (g)/bobot total (g)) x 100%
Analisis proksimat
Analisis proksimat merupakan suatu analisis yang dilakukan untuk
memprediksi komposisi kimia suatu bahan, termasuk di dalamnya analisis kadar
air, abu, lemak dan protein.
Kadar air (AOAC 2005)
Sampel sebanyak 5 gram dimasukkan ke dalam cawan yang telah
ditimbang sebelumnya, kemudian dikeringkan dengan oven pada suhu 105ºC

6

selama 5 jam atau hingga beratnya konstan. Cawan tersebut dimasukkan ke dalam
desikator dan dibiarkan sampai dingin dan selanjutnya ditimbang kembali.
Perhitungan kadar air:
-

Keterangan : A = Berat cawan kosong (gram)
B = Berat cawan yang diisi dengan sampel (gram)
C = Berat cawan dengan sampel yang sudah dikeringkan (gram)
Kadar abu (AOAC 2005)
Sampel sebanyak 5 gram dimasukkan ke dalam cawan pengabuan yang
telah ditimbang sebelumnya dan dipijarkan di atas nyala api bunsen hingga tidak
berasap lagi. Setelah itu dimasukkan ke dalam tanur pengabuan dengan suhu
600ºC selama 1 jam, kemudian ditimbang hingga didapatkan berat yang konstan.
Kadar abu ditentukan dengan rumus:
-

Keterangan : A = Berat cawan porselen kosong (gram)
B = Berat cawan dengan sampel (gram)
C = Berat cawan dengan sampel setelah dikeringkan (gram)
Kadar protein (AOAC 2005)
Pengukuran kadar protein dilakukan dengan metode mikro kjeldahl.
Sampel sebanyak 0,25 gram, dimasukkan ke dalam labu kjeldahl, lalu
ditambahkan 0,25 gram selenium dan 3 mL H2SO4 pekat. Sampel didestruksi pada
suhu 410ºC selama kurang lebih 1 jam sampai larutan jernih lalu didinginkan.
Lalu ditambahkan 50 mL akuades dan 20 mL NaOH 40%, kemudian dilakukan
proses destilasi dengan suhu destilator 100ºC. Hasil destilasi ditampung dalam
labu Erlenmeyer yang berisi campuran 10 mL asam borat (H3BO3) 2% dan 2 tetes
indikator bromcherosol green-methyl red yang berwarna merah muda hingga
volume destilat mencapai 40 mL dan berwarna hijau kebiruan. Destilat dititrasi
dengan HCl 0,1 N sampai terjadi perubahan warna merah muda. Volume titran
dibaca dan dicatat. Larutan blanko dianalisis seperti contoh.
Kadar protein dihitung dengan rumus sebagai berikut :
-

*) Faktor koreksi alat = 2,5
% Kadar protein
= % N x faktor konversi (6,25)
Kadar lemak (AOAC 2005)
Sampel sebanyak 5 gram (W1) dimasukkan ke dalam kertas saring pada
kedua ujung bungkus ditutup dengan kapas bebas lemak selanjutnya dimasukkan
ke dalam selongsong lemak, kemudian dimasukkan ke dalam labu lemak yang
sudah ditimbang berat tetapnya (W2) dan disambungkan dengan tabung sokhlet.

7

Selongsong lemak dimasukkan ke dalam ruang ekstraktor tabung sokhlet dan
disiram dengan pelarut lemak (benzena). Refluks selama 6 jam. Pelarut lemak
yang ada dalam labu lemak didestilasi hingga semua pelarut lemak menguap.
Pelarut dikeluarkan saat berada pada ruang ekstraktor sehingga tidak kembali ke
dalam labu lemak, selanjutnya labu lemak dikeringkan dalam oven pada suhu
105ºC, setelah itu labu didinginkan dalam desikator sampai beratnya konstan
(W3).
Perhitungan kadar lemak:
-

Keterangan : W1= Berat sampel (gram)
W2= Berat labu lemak kosong (gram)
W3= Berat labu lemak dengan lemak (gram)
Kadar karbohidrat (AOAC 2005)
Analisis karbohidrat dilakukan secara by difference, yaitu hasil
pengurangan dari 100% dengan kadar air, kadar abu, kadar protein dan kadar
lemak, sehingga kadar karbohidrat tergantung pada faktor pengurangannya. Hal
ini karena karbohidrat sangat berpengaruh terhadap zat gizi lainnya.
Analisis kadar karbohidrat dapat dihitung dengan persamaan berikut:

Analisis logam berat Cd, Pb, Hg, As dan Ni (BSN 2009)
Sampel yang diuji dilakukan proses destruksi. Sebanyak 1 gram contoh
dimasukkan ke dalam labu destruksi 100 mL. Sebanyak 15 mL HNO3 pekat dan 5
mL HClO4 ditambahkan lalu dibiarkan selama satu malam. Larutan didestruksi
sampai jernih, didinginkan dan ditambahkan 10-20 mL akuades. Pemanasan
dilanjutkan selama ±10 menit, diangkat dan didinginkan. Larutan dipindahkan ke
dalam labu takar 100 mL, kemudian dibilas dengan akuades sampai tanda tera, lalu
dikocok dan disaring dengan kertas Whatman. Filtrat dianalisis menggunakan
Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS).
Penentuan nilai rendemen minyak ikan (Bligh dan Dyer 1959)
Sampel sebanyak 5 gram dimasukkan ke dalam erlenmeyer, kemudian
ditambahkan 20 mL metanol, 10 mL kloroform (CHCl3) dan dihomogenasi
dengan vortex selama 2 menit. Setelah itu ditambahkan CHCl3 sebanyak 10 mL,
dan kocok selama 2 menit. Akuades sebanyak 18 mL di masukkan ke dalam
larutan tersebut kemudian kocok dengan vortex mixer selama 2 menit. Larutan
tersebut disentrifuse dengan kecepatan 2.000 rpm (Sigma Santorius 2-16
Germany) selama 10 menit. Lapisan paling bawah kemudian dipindahkan ke
wadah lain dengan pipet Pasteur. Ektraksi kedua dilakukan dengan penambahan
20 mL metanol 10% (v/v) dalam CHCl3 kemudian divorteks selama 2 menit dan
kembali disentrifuse. Fase yang terlarut dalam CHCl3 ditambahkan ke dalam hasil

8

ekstraksi pertama. Tahap terakhir adalah melakukan evaporasi dengan alat rotary
evaporator pada suhu 45ºC.
Analisis asam lemak (AOAC 2005)
Lemak dihidrolisis menjadi asam lemak kemudian ditransformasi menjadi
bentuk esternya yang bersifat lebih mudah menguap. Dalam metode ini,
transformasi dilakukan dengan cara metilasi sehingga diperoleh metil ester asam
lemak (FAME). Metil ester asam lemak (FAME) ini dianalisis dengan alat
kromatografi gas. Identifikasi tiap komponen dilakukan dengan membandingkan
waktu retensinya dengan standar pada kondisi analisis yang sama. Waktu retensi
dihitung pada kertas rekorder sebagai jarak dari garis pada saat muncul puncak
pelarut sampai ke tengah puncak komponen yang dipertimbangkan.
Metilasi dilakukan dengan merefluks lemak di atas penangas air dengan
pereaksi berturut-turut NaOH-metanol 0,5 N, BF3 dan n-heksana 0,02 g minyak
dari sampel dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan 5 mL NaOHmetanol 0,5 N lalu dipanaskan dalam penangas air selama 20 menit pada suhu
80ºC, larutan kemudian didinginkan. 5 mL BF3 ditambahkan ke dalam tabung
lalu tabung dipanaskan kembali pada waterbath dengan suhu 80ºC selama 20
menit dan didinginkan, ditambahkan 2 mL NaCl jenuh dan dikocok, ditambahkan
5 mL heksana, kemudian dikocok dengan baik. Larutan heksana di bagian atas
larutan dipindahkan dengan bantuan pipet tetes ke dalam tabung reaksi. 1 μL
sampel lemak diinjeksikan ke dalam gas chromatography. Asam lemak yang ada
dalam metil ester akan diidentifikasi oleh flame ionization detector (FID) atau
detektor ionisasi nyala dan respon yang ada akan tercatat melalui kromatogram
(peak).
Identifikasi asam lemak dilakukan dengan menginjeksikan metil ester pada
alat kromatografi gas dengan kondisi sebagai berikut: jenis alat kromatografi gas
yang digunakan adalah Shimadzu GC 2010 Plus, gas yang digunakan sebagai fase
pbergerak adalah gas nitrogen dengan laju alir 30 mL/menit dan sebagai gas
pembakar adalah hidrogen dan oksigen, kolom yang digunakan adalah kolum
kapilary merk Quadrex dengan diameter dalam 0,25 mm.
Analisis kuantitatif asam lemak dihitung dengan rumus :


Kondisi alat kromatografi gas pada saat dilakukan analisis :
Merek
: shimadzu 2010 plus
Kolom
: cyanopropil methylsil (capilary column)
Dimensi kolom : p=60m,ø dalam = 0,25 mm, 0, 5 μ F
T
Laju alir N2
: 20 mL/menit
Laju alir H2
: 30 mL/menit
Laju alir udara
: 200 – 250 mL/menit
Suhu injektor
: 200ºC
Suhu detektor
: 240ºC
Suhu kolom
: program temperatur
Kolom temperatur : awal 125ºC diam 5 menit, akhir 225ºC diam 7 menit,
rata-rata 3ºC/menit
Ratio
: 1 : 80

9

Volume injeksi
Linier velocity
Nama standar

: 1 μL
: 20 cm/sec
: FAME Mix 37 components produksi Supelco

Ikan lele (clarias sp.)

By Product
(Kulit, Kepala dan Jeroan)
1.Uji Proksimat (AOAC 2005)
- Kadar air
- Kadar lemak
- Kadar abu
- Kadar protein
- Kadar karbohidrat
2.Analisis kandungan logam berat (SNI 2009)
- Hg (merkuri)
- Cd (kadmium)
- Pb (timbal)
- Ni (Nikel)
- As (Arsen)
3.Analisis Asam Lemak (AOAC 2005)
4. Rendemen minyak ikan (Bligh dan Dyer 1959)

Bagian by product terbaik
Gambar 2 Diagram alir penelitian tahap 1.

10

Hasil dan Pembahasan
Rendemen by-product
Rendemen by-product terhadap ikan disajikan pada Tabel 1. Berat ikan
yang digunakan berkisar antara 365-569 gram, persentase by-product terbesar
adalah kepala 15,77% dan gonad 8,17%, kemudian kulit 4,55%, sedangkan usus
dan hati memiliki rendemen yang sangat sedikit. Rendemen merupakan persentase
bagian tertentu yang diinginkan terhadap bagian utuh dari bahan. Rendemen byproduct yang diperoleh ini sesuai dengan bentuk morfologi lele yang memiliki
ukuran kepala yang besar. Pada gonad ketersediaannya sangat bergantung
terhadap kondisi lingkungan, jenis kelamin dan pakan dari ikan lele tersebut.
Tabel 1 Persentase rendemen by-product ikan lele (Clarias sp.)
Persentase rendemen by-product (%)
8,18±1,00c
1,19±0,17a
15,77±0,69d
4,56±0,31b
0,82±0,03a

Nama sampel
Gonad
Hati
Kepala
Kulit
Usus

Keterangan: Huruf superscript yang berbeda menunjukkan adanya perbedaan nyata (p