KARAKTERISASI KARAKTERISASI KARAKTERISASI GELATIN GELATIN GELATIN GELATIN TULANG TULANG TULANG TULANG SAPI SAPI SAPI SAPI DAN DAN DAN DAN TULANG TULANG TULANG TULANG BABI BABI BABI BABI Triana
METODE METODE METODE PENELITIAN PENELITIAN PENELITIAN PENELITIAN Produks
ProduksiProduksiProduksi GelatinGelatinGelatinGelatin
Tulang dicuci, kemudian direbus pada suhu 800C selama 30 menit untuk menghilangkan
lemak, selanjutnya tulang dipotong dengan gergaji sehingga berukuran 2-4 cm, dan ditimbang, kemudian disterilisasi. Demineralisasi tulang dilakukan dengan perendaman menggunakan HCl 4% dengan perbandingan 1:2 selama 72 jam. Selanjutnya dinetralkan dengan NaOH 20% dan disaring untuk memisahkan ossein dari larutan. Ossein yang diperoleh ditambah air dengan perbandingan 4:3 (b/v), dan dilakukan pemanasan pada suhu 70-800 C selama 3,5 jam. Langkah
selanjutnya disaring dengan corong Buchner untuk memisahkan padatan dari larutan gelatin. Larutan gelatin yang diperoleh dikeringkan dengan oven selama 24 jam pada suhu 800 C ,
kemudian dihaluskan dengan blender untuk memperoleh serbuk gelatin.
Uji
UjiUjiUji BiuretBiuretBiuretBiuret SecaraSecaraSecaraSecara KualitatifKualitatifKualitatifKualitatif
Serbuk gelatin ditambah 5 tetes CuSO4 1M dan 2 mL larutan NaOH 20% kemudian
dikocok, dan diamati warna larutan yang terbentuk.
Penentuan
PenentuanPenentuanPenentuan KadarKadarKadarKadar AirAirAirAir
Penentuan kadar air gelatin dari tulang sapi dan tulang babi ini dilakukan menggunakan metode gravimetri. Krus kosong dipanaskan dalam furnace hingga suhu 600°C selama 1 jam. Krus yang sudah konstan ditimbang untuk mengetahui berat awalnya. Krus tersebut diisi 1 g sampel gelatin dan dimasukkan ke dalam furnace dengan suhu 105°C selama 3 jam. Setelah itu krus dengan gelatin yang sudah dipanaskan dengan suhu 105°C ditimbang untuk mengetahui kandungan air yang hilang di dalamnya.
Penentuan
PenentuanPenentuanPenentuan KadarKadarKadarKadar AbuAbuAbuAbu
Penentuan kadar abu gelatin dari tulang sapi dan tulang babi ini dilakukan menggunakan metode gravimetri. Krus dengan gelatin yang telah dihilangkan kandungan airnya selanjutnya
dipanaskan dalam furnace dengan suhu 600°C hingga terabukan selama 3 jam. Kemudian dimasukkan persamaan :
Viskositas ViskositasViskositasViskositas
Analisis viskositas dilakukan dengan melarutkan serbuk gelatin sebanyak ± 2 g dalam akuades 10 mL, kemudian mengukurnya dengan menggunakan alat viskometer Ostwald. Kecepatan aliran larutan gelatin diukur dengan stopwatch.
Analisis
AnalisisAnalisisAnalisis ThermalThermalThermalThermal dandandandan AnalisisAnalisis SpektrumAnalisisAnalisisSpektrumSpektrumSpektrum InfraInfraInfraInfra MerahMerahMerahMerah
Analisis termal menggunakan Differential Themal Analysis (DTA) untuk menentukan titik leleh (Tm). Analisis gugus fungsi menggunakan spektroskopi Fourier Transform Infrared (FTIR) 8201-PC.
HASIL
HASILHASILHASIL DANDANDANDAN PEMBAHASANPEMBAHASANPEMBAHASANPEMBAHASAN
Gelatin pada penelitian ini dibuat dari tulang sapi dan tulang babi. Tulang yang digunakan merupakan bagian tulang panjang ekstremitas anterior (pektoralis), yaitu tulang radius (lengan bawah), karena pada tulang ini terdapat sedikit daging dan lemak yang menempel, sehingga penanganannya lebih mudah. Rendemen yang diperoleh dari gelatin tulang sapi sebesar 6,15% sedangkan gelatin tulang babi sebesar 6,70%. Selanjunya dilakukan uji biuret pada gelatin untuk mengetahui adanya protein dalam gelatin. Hasil uji biuret dari semua sampel menunjukkan warna ungu tua, yang berarti positif mengandung protein. Selanjutnya dilakukan karakterisasi sifat fisika kimia gelatin, dengan hasil ditampilkan pada Tabel 1.
Tabel
TabelTabelTabel 1111. Sifat fisika kimia gelatin tipe A
Gelatin Bau Warna Kadar Air(%) Kadar Abu(b/b) Viskositas(cP) (TmoC)
GSB 100:0 Tidak berbau Kuning 11,66 7,70 284,49 GSB 95:05 Tidak berbau Kuning 11,36 7,26 40,08 325,74 GSB 75:25 Tidak berbau Kuning kecoklatan 10,88 6,43 35,79 276,81 GSB 50:50 bau asam Kuning kecoklatan 10,81 5,95 14,12 270,55 GSB 25:75 bau asam Kuning kecoklatan 10,64 5,56 7,10 270,56 GSB 0:100 bau asam Kuning kecoklatan 9,85 4,89 5,62 281,11 Uji bau dan warna dilakukan dengan metode respondensi, dengan pemberian sampel gelatin yang sama terhadap 10 responden. Hasil respondensi menunjukkan bahwa untuk gelatin GSB 100:0, GSB 95:05 dan GSB 75:25 tidak berbau. Hal ini berarti bahwa dalam pembuatannya pada proses penetralan HCl dengan NaOH tidak terjadi hidrolisis asam yang lebih lanjut, sedangkan pada pembuatan gelatin babi masih menimbulkan bau asam. Kertas lakmus menunjukkan pH netral hanya pada larutan dari proses penetralan, tetapi setelah tulang tersebut
ISBN:
ISBN:ISBN:ISBN: 978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8 140140140140
diekstraksi dengan pemanasan pada suhu tertentu masih terdapat sisa asam yang telah meresap pada tulang keluar dan tercampur dengan gelatin. Pada GSB 50:50, GSB 25:75 dan GSB 0:100 bau asamnya tidak dapat dibedakan tingkat ketajamannya..
Hasil respondensi dari uji warna menunjukkan bahwa untuk gelatin sapi memiliki warna kuning, sedangkan untuk gelatin babi berwarna kuning kecoklatan. Untuk gelatin sapi babi pada GSB 75:25, GSB 50:50, GSB 25:75 menunjukkan kecenderungannya berwarna kuning kecoklatan. Hal ini diasumsikan karena pengaruh dari warna gelatin babi yang lebih dominan
Tingkat kadar air gelatin ditentukan oleh bahan baku tulang yang digunakan dan proses pembuatannya pada tahap pengeringan. Kadar air mempengaruhi kualitas gelatin, karena semakin tinggi kadar air akan mempermudah kerusakan akibat proses mikrobiologis, kimiawi dan enzimatis yang akan menyebabkan terjadinya dekomposisi asam amino yang tersusun dalam gelatin [7]. Kadar air gelatin dalam penelitian ini untuk gelatin sapi sebesar 11,66% dan 9,85% pada gelatin babi. Kadar air dalam penelitian telah sesuai dengan yang diharapkan yaitu pada kisaran 9-12% [8]. Pada gelatin dengan perbandingan rasio tertentu menunjukkan penurunan persentase dengan bertambahnya berat gelatin babi yang digunakan. Hal ini dikarenakan campuran dua jenis larutan yang sama dengan konsentrasi yang berbeda akan mencapai titik konsentrasi yang setimbang. Hanya saja pada gelatin tak dapat dipastikan titik konsentrasi campuran yang tepat. Akan tetapi dapat dilihat dari berkurangnya persentase seiring bertambahnya rasio gelatin babi.
Nilai kadar abu gelatin mengalami penurunan persentase seiring dengan bertambahnya rasio gelatin pada gelatin sapi babi (GSB), dikarenakan campuran dua jenis larutan yang sama dengan konsentrasi yang berbeda akan mencapai titik konsentrasi yang setimbang. Nilai kadar abu dipengaruhi oleh proses pembuatan gelatin, yaitu tahap perendaman dengan HCl. Semakin lama waktu perendaman tulang menyebabkan kadar abu pada sampel semakin rendah, karena semakin banyaknya mineral yang larut dalam larutan asam [9]. Kadar abu dalam penelitian ini relatif besar jika dibandingkan dengan Standar Industri Indonesia yaitu 3,25%.
Penentuan viskositas gelatin menggunakan alat viskosimeter Ostwald dengan mengukur kecepatan aliran larutan gelatin. Viskositas gelatin yang mengandung gelatin sapi lebih banyak memiliki viskositas yang lebih besar, hal ini terkait dengan kandungan protein sumber gelatin. Kandungan setiap asam amino gelatin tulang sapi lebih besar dibanding gelatin tulang babi [10].
Analisis
AnalisisAnalisisAnalisis GelatinGelatinGelatinGelatin DenganDenganDenganDengan DDDDTATATATA
Kurva DTA gelatin sapi dan gelatin babi menunjukkan adanya 2 puncak endotermis (Gambar 1 dan Gambar 2). Puncak pertama (P1) menyatakan reaksi endotermis pada sampel
ketika melepaskan air. Puncak kedua (P2) menyatakan reaksi endotermis pada sampel ketika terjadi pemutusan ikatan silang protein gelatin. Pada kurva menunjukkan bahwa Tm gelatin pada P2 dari tulang sapi lebih tinggi daripada Tm gelatin dari tulang babi. Besarnya titik leleh gelatin terkait erat dengan kandungan asam amino prolin dan hidroksiprolin dalam kolagen [11]. Semakin tinggi kandungan asam amino prolin dan hidroksiprolin semakin stabil struktur heliksnya. Ikatan silang protein gelatin dari tulang sapi lebih kuat dibanding gelatin dari tulang babi, sehingga untuk memutuskannya membutuhkan suhu yang lebih besar.
Gambar
GambarGambarGambar 1111. Kurva DTA Gelatin Sapi (GSB100:0)
Gambar
GambarGambarGambar 2222. Kurva DTA Gelatin Babi (GSB 0:100)
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 Time [min] -40.00 -20.00 0.00 20.00 uV DTA 0.00 200.00 400.00 600.00 C Temp 13.73 x100min 145.24 x100C 20.47 x100min 214.81 x100C 27.35 x100min 281.11 x100C 32.68 x100min 312.28 x100C 29.77 x100min 285.57 x100C GSB0:100 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 Time [min] -40.00 -20.00 0.00 20.00 uV DTA 0.00 200.00 400.00 600.00 C Temp 11.82 x100min 128.28 x100C 23.27 x100min 241.28 x100C 27.88 x100min 284.49 x100C 30.02 x100min 287.05 x100C 34.73 x100min 341.49 x100C 32.37 x100min 308.72 x100C GSB100:0
ISBN:
ISBN:ISBN:ISBN: 978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8 142142142142 Analisis
AnalisisAnalisisAnalisis GelatinGelatinGelatinGelatin dengandengandengandengan SpektroskopiSpektroskopiSpektroskopiSpektroskopi InframerahInframerahInframerahInframerah
Identifikasi gelatin standar dengan spektroskopi FTIR dilakukan untuk mengetahui serapan khas dari gelatin standar yang tersusun oleh gugus asam amino. Spektra FTIR dari gelatin standar dapat dilihat pada Gambar 3. Perbandingan spektra FTIR gelatin sapi babi ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar
GambarGambarGambar 3333. Spektra FTIR Gelatin Standar
Pada Gambar 3, serapan lebar dan kuat pada 3500 – 2700 cm-1dihasilkan dari pita uluran
O-H dan NH3+ yang saling berimpitan. Serapan pada 3448,5 cm-1 menunjukkan gugus C-H
alifatik yang berimpit pada N-H uluran. Gelatin yang merupakan asam amino dapat terlihat nyata dengan adanya gugus amida pada 1637,5 cm-1 yang berasal dari tekukan N-H tak simetrik.
Didukung dengan adanya serapan pada 1541,0 cm-1 yang merupakan pita tekuk dari –NH3+
simetrik. Pada serapan 1386,7 – 1031,8 cm-1 menunjukkan uluran C-C-O. Sedangkan pada
1458,4 cm-1merupakan serapan khas dari uluran karbosilat simetri.
Gambar Gambar Gambar
Gambar 4444. (I) GSB 0:100, (II) GSB 25:75, (III) GSB 50:50, (IV) GSB 75:25, (V) GSB 95:05, (VI) GSB 100:0
Spektra gelatin babi mirip dengan gelatin sapi. Berdasarkan hasil analisis gelatin sapi dan gelatin babi keduanya memiliki gugus fungsi yang sama. Namun nampak adanya perbedaan intensitas pada gugus fungsi keduanya. Pada gelatin tulang babi memiliki intensitas yang lebih rendah dibandingkan pada intensitas gelatin tulang sapi. Menurut Utami (1997) kadar asam amino gelatin babi pada sistein dan fenilalanin lebih besar dibandingkan asam amino yang sama pada gelatin sapi dan juga kadar asam glutamat gelatin babi lebih besar daripada kadar hidroksiprolinnya.
Identifikasi pada gelatin campuran antara sapi dan babi ini dilakukan untuk mengetahui adanya perubahan serapan gugus fungsionalnya secara nyata. Serapan gugus fungsi dari masing- masing sampel gelatin tipe A dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel
TabelTabelTabel 2222. Serapan gugus fungsi sampel gelatin tipe A.
Gelatin GSB 100:0 GSB 95:5 GSB 75:25 GSB 50:50 GSB 25:75 GSB 0:100 λ %T λ %T λ %T λ %T λ %T λ %T ν N-H uluran 3421,5 10,84 3448,5 24,38 3433,1 29,40 3408,0 16,01 3423,4 5,62 3327,0 0,92 ν C-H alifatik 2929,7 22,49 2931,6 41,94 2929,7 41,73 2937,4 29,22 2937,4 20,68 2939,3 6,38 ν N-H tekuk tak simetri 1637,5 9,99 1639,4 33,87 1629,7 34,61 1643,2 10,18 1637,5 3,95 1635,5 0,11 ν N-H tekuk simetri 1541,0 14,75 1542,9 40,33 1508,2 38,90 1535,2 15,87 1527,5 10,68 1542,9 0,66 Karbok silat uluran simetri 1450,4 19,47 1458,1 42,67 1500,5 40,65 1450,4 21,25 1438,8 15,93 1450,4 2,19 C-C-O uluran 1240,11080,1 21,5722,59 1080,1 47,38 1033,8 44,72 1238,21080,1 29,7525,45 1236,31064,6 19,8424,02 1240,11080,1 4,127,34
Dari data spektroskopi IR menunjukkan bahwa untuk gelatin sapi, gelatin babi maupun gelatin sapi babi (GSB) memiliki serapan khas yang sama. Gelatin merupakan asam amino yang memiliki serapan karakteristik pada gugus amida yang ditunjukkan pada panjang gelombang 1630 cm-1dan 1530 cm-1[13]. Data intensitas serapan FTIR gelatin menunjukkan bahwa harga
intensitas FTIR mengalami penurunan dengan naiknya konsentrasi gelatin babi yang dicampurkan pada GSB.
ISBN:
ISBN:ISBN:ISBN: 978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8 144144144144
Pada penelitian ini analisis semi kuantitatif dari perbandingan intensitas serapan gugus fungsi spektra inframerah tidak dapat dilakukan karena untuk analisis kuantitatif selain memiliki gugus fungsi yang sama juga berat sampel dari tiap sampel gelatin harus diseragamkan. Jika puncak serapan yang diukur tersebut tidak terganggu dari komponen lainnya dari campuran, maka konsentrasi setiap komponen dalam campuran dapat ditentukan dengan inframerah yang sama. Suatu kenyataan bahwa analisis kuantitatif membutuhkan ketelitian dan penanganan yang cermat. Khusus campuran serapan dari komponen minor diketahui hanya sedikit memberikan pengaruh pada serapan pita analitik. Komponen yang ditentukan harus dibuat perbandingan dari tingkat serapan ini dengan ketelitian yang diperlukan dalam analisis [14].
KESIMPULAN KESIMPULANKESIMPULANKESIMPULAN
Pembuatan gelatin tipe A dari tulang sapi dan tulang babi diperoleh rendemen untuk gelatin tulang sapi sebesar 6,15% dan gelatin tulang babi sebesar 6,70%. Kenaikan konsentrasi gelatin tulang babi pada gelatin campuran akan menurunkan kadar air, kadar abu dan viskositas dari gelatin tulang sapi. Hasil termogram DTA gelatin tulang sapi diperoleh Tm sebesar 284,49oC, sedangkan Tm gelatin tulang babi sebesar 281,11oC. Spektra FTIR dari gelatin tulang
sapi, gelatin tulang babi maupun campurannya memilki gugus fungsi yang sama namun memiliki intensitas yang berbeda.
Daftar
DaftarDaftarDaftar PustakaPustakaPustakaPustaka [1]
[1][1][1]Choi, S., 2000, Physicochemical and Sensory Characterstics of Fish Gelatin,Journal of Food Science, 65, 2, 194-199.
[2]
[2][2][2]Nhari, RMHR, Ismail, A., Man, Y.B., 2012, Analytical Methods for Gelatin Differentiation from Bovine and Porcine Origins and Food Products,Journal of Food Science,71,1, 42-46.
[3]
[3][3][3] Doi H, Watanabe E, Shibata H, Tanabe S, 2009, A reliable enzyme linked immunosorbent assay for the determination of bovine and porcine gelatin in processed foods, Journal of Agricultural and Food Chemistry ,57, 1721–1726.
[4]
[4][4][4] Lehninger, A.L., 1993, Dasar-dasar Biokimia, jilid 1, diterjemah oleh Maggy T., Penerbit Erlangga, Jakarta.
[5]
[5][5][5] Kirk, R.E. and Othmer,D.F. , 1980, Encyclopedia of Chemical Technology, vol. 11, John Wiley and Sons, Inc., New York.
[6]
[6][6][6] Saleh, A.R, 2002, Dokumen Teknologi Tepat Guna, UPT Perpustakaan, Institut Pertanian Bogor.www.iptek.apjii.or.id/IPB/gelatin.pdf,
[7]
[7][7][7]Sudarmadji, S., 1997,Prosedur Analisis Bahan makanan, Penerbit Liberty, Yogyakarta.
[8]
[8][8][8]Hadiwiyoto, S., 1983,Hasil-hasil olahan Susu, Ikan, Daging dan Telur, Liberty, Yogyakarta.
[9]
[9][9][9] Soesanto, T.,1995, Pengaruh Konsentrasi Larutan Perendam (HCl) dan Lama Waktu Perendaman Terhadap Beberapa Sifat Fisika Kimia Gelatin dari Tulang Sapi, Skripsi S1, Universitas Katolik Widya Mandala, Surabaya.
[10]
[10][10][10] Utami, R.F., 1997, Analisis Asam Amino Penyusun Gelatin dari Tulang Sapi dan Tulang Babi, Skripsi S1, Kimia MIPA, Universitas Airlangga, Surabaya.
[11]
[11][11][11]Striyer, L., 1981,Biochemistry, 2ndEdition W.H Freeman and Company, New York.
[12] Dodd, J.W., 1987,Thermal Methods, ACOC, London
[13] Saraswathy, G., Pal, S., Rose, C., Sastry, T.P., 2001, A Novel bio-organic bone implant containing deglued bone, chitosan and gelatin,Bulletin Material Science,24, 4, 415-420.
[14]
ISBN:
ISBN:ISBN:ISBN: 978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8 146146146146