4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2. Penelitian Utama
Berdasarkan hasil penelitian pendahuluan, diketahui bahwa proses hidrolisis protein ikan selar kuning dengan menggunakan enzim papain sebesar 5 % terhadap substrat pada pH 7 dan waktu hidrolisis 6 jam menghasilkan protein hidrolisat yang terbaik. Selanjutnya variabel hasil penelitian pendahuluan tersebut digunakan untuk memproduksi protein hidrolisat ikan selar kuning. Produk hidrolisat protein ikan selar kuning pada penelitian ini dalam bentuk pekatan. Untuk melihat kemungkinan pemakaian hidrolisat protein ikan sebagai bahan suplemen makanan, maka terhadap produk hidrolisat dilakukan analisa yang
uji a-amino nitrogen bebas, uji daya cerna in vitro dan analisis asam amino. Hasil analisa produk hidrolisat protein ikan selar kuning tercantum pada Tabel 9.
Tabel 9. Hasil analisa produk hidrolisat protein ikan selar kuning Nilai rata -rata
Parameter Basis Basah Basis Kering
Kadar Air (%) 91,99 -
Kadar Abu (%) 1,36 16,98
Total Nitrogen (%) 0,85 10,61
Kadar Protein (%) 5,30 66,17
Kadar Lemak (%) 0,43 5,37
Kadar a-Amino Nitroge n Bebas (gr/100gr) 0,06 - Nilai perbandingan a-amino nitrogen bebas
dan nitrogen total
0,07 -
Daya Cerna In vitro (%) 65,25 -
4.2.1. Kadar air
Air merupakan komponen utama bahan makanan, air dalam bahan makanan sangat menentukan kesegaran dan daya tahan bahan tersebut karena kandungan air berkaitan dengan perkembangan mikroorganisme dalam produk tersebut. Kandungan air bahan pangan tidak dapat ditentukan hanya dengan melalui bentuk fisiknya. Air juga dapat mempengaruhi tekstur, rupa maupun cita rasa bahan makanan (Winarno 1997).
Berdasarkan Tabel 9 dapat dilihat bahwa air yang dikandung oleh produk hidrolisat protein ikan sebesar 91,99 % (bb). Jika dilihat kandungan air produk ini sangat tinggi. Hal ini dikarenakan beberapa sebab, pertama yaitu di dalam penelitian ini hidrolisis melibatkan penambahan air sehingga jumlah air yang berada di dalam proses menjadi lebih besar dibandingkan dengan jumlah substrat yang digunakan. Yang kedua, meskipun dalam penelitian ini digunakan alat feeze dryer untuk menghilangkan kandungan air yang terdapat pada produk hidrolisat, tetapi proses pengurangan kadar air tersebut tidak sampai produk menjadi kering, melainkan hanya menghilangkan kandungan air yang ditambahkan pada saat awal proses hidrolisis. Yang ketiga, kadar air pada ikan selar kuning yang cukup tinggi yaitu sebesar 75,71 % (bb) juga memberikan pengaruh yang besar terhadap kadar air produk hidrolisat yang dihasilkan.
Penambahan air secara berlebihan yang dilakukan dalam penelitian ini karena beberapa alasan, yang pertama yaitu mempermudah proses pengadukan selama hidrolisis berjalan yang berpengaruh terhadap kelancaran homogenasi antara enzim dengan substrat yang tersedia. Yang kedua mempercepat laju reaksi enzimatik, karena kadar air bebas yang rendah mengakibatkan penghambatan difusi enzim dan substrat sehingga proses hidrolisis hanya berlangsung pada
bagian substrat yang langsung berhubungan dengan enzim (Tucker 1995
yang diacu dalam Dewi 2002). Yang ketiga yaitu memperluas bidang kontak antara substrat dengan enzim, sehingga pada rentang waktu tertentu dapat dihasilkan produk hidrolisat yang lebih besar. Ikatan yang terbentuk antara enzim (sebagai reseptor) dengan makromolekul lain melibatkan kekuatan kovalen berupa
ikatan Van der Waals, ikatan hidrogen atau interaksi elektrostatik (Wilson, Walker 2000 yang diacu dalam Dewi 2002). Kemudahan pengikatan
enzim dengan substrat pada proses hidrolisis dipengaruhi oleh ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen terbentuk akibat adanya reaksi pengikatan satu molekul air dengan tiga sampai empat molekul air lain yang ada disekelilingnya (Lehninger 1993). Molekul air merupakan molekul yang bersifat polar, sehingga memiliki muatan positif pada salah satu atom (ion H+) serta muatan negatif pada sisi lainnya (ion OH-). Pada saat hidrolisis berlangsung, ikatan peptida terputus dan sebagai gantinya lokasi pemutusan ikatan tersebut berikatan dengan enzim melalui pengikatan oleh ion-ion positif atau negatif dari molekul air. Hal inilah yang mengakibatkan pengikatan substrat pada sisi aktif enzim menjadi lebih mudah (Wilson, Walker 2000 yang diacudalam Dewi 2002).
4.2.2. Kadar abu
Sebagian besar bahan makanan (96 %) terdiri dari bahan organik dan air. Dalam proses pembakaran sampai suhu 600oC bahan organik mudah terbakar, sedangkan zat anorganik tidak terbakar. Zat anorganik yang tidak terbakar tersebut disebut abu yang terdiri dari mineral seperti Ca, Mg, Na, P, K, Fe, Mn dan Cu. Abu yang terbentuk berwarna putih abu-abu, berpartikel halus dan mudah dilarutkan (Winarno 1997).
Berdasarkan Tabel 9 dapat dilihat bahwa kandungan abu yang dihasilkan oleh produk hidrolisat sebesar 16,98 % (bk). Nilai ini termasuk rendah jika
dibandingkan dengan kadar abu produk hidrolisat yang pernah dilakukan oleh Jonhson, Peterson (1974), yaitu sebesar 45 % yang disebabkan oleh adanya penambahan NaCl dan Amonium klorida sehingga kadar abunya tinggi.
4.2.3. Kadar protein
Protein merupakan komponen terpenting dalam produk hidrolisat. Salah satu tujuan memproduksi produk hidrolisat ini adalah untuk memenuhi kebutuhan protein hewani, khususnya dari hasil perikanan. Tingkat mutu dari produk hidrolisat ini sangat ditentukan oleh kadar zat terlarut, terutama kadar proteinnya,
yang dihitung dengan kadar total nitrogen (Sutedja et al. 1981
yang diacudalam Syahrizal 1991).
Selama hidrolisis terjadi konversi protein yang bersifat tidak larut menjadi senyawa nitrogen yang bersifat larut, selanjutnya terurai menjadi senyawa- senyawa yang lebih sederhana, seperti peptida-peptida, asam amino dan amonia sehingga mudah diserap oleh tubuh. Apabila hidrolisis berlangsung sempurna, maka akan dihasilkan hidrolisat yang terdiri dari campuran 18-20 macam asam amino (Kirk, Othmer 1953).
Berdasarkan Tabel 9 terlihat bahwa kandungan protein produk hidrolisat sebesar 66,17 % (bk). Protein yang dikandung oleh produk hidrolisat ini adalah protein terlarut, sedangkan protein tidak terlarut sudah terbuang pada saat sentrifuse.
Kadar protein produk hidrolisat meningkat jika dibandingkan dengan kadar protein bahan baku ikan yang digunakan yaitu dari 64,27 % (bk) menjadi 66,17 % (bk). Peningkatan yang terjadi hanya sedikit, karena dalam proses hidrolisis dengan menggunakan enzim ini hanya terjadi proses pemecahan protein menjadi unsur-unsur yang lebih sederhana yaitu asam amino. Peningkatan tersebut bisa disebabkan oleh ikut terdeteksinya enzim yang digunakan dalam analisis protein yang dilakukan, karena enzim juga adalah protein.
4.2.4. Kadar lemak
Lemak merupakan salah satu unsur yang penting dalam pangan yang berfungsi sebagai sumber energi. Selain itu lemak dan minyak merupakan zat makanan yang penting untuk menjaga kesehatan tubuh manusia (Winarno 1997).
Produk hidrolisat protein ikan dengan kadar lemak rendah umumnya mempunyai nilai mutu yang lebih stabil dan tahan lama jika dibandingkan dengan produk hidrolisat yang mempunyai kadar lemak yang tinggi.
Berdasarkan Tabel 9 dapat dilihat kandungan lemak yang dimiliki oleh produk hidrolisat protein ikan ini adalah sebesar 5,37 % (bk). Kadar lemak yang diperoleh pada produk hidrolisat protein ikan ini mengalami penurunan bila dibandingkan dengan kadar lemak bahan baku ikan yang digunakan yaitu dari 12,10 % (bk) menjadi 5,37 % (bk).
Rendahnya kadar lemak pada produk hidrolisat dapat digunakan sebagai bahan makanan diet yaitu makanan dengan kandungan lemak kurang dari 5 %. Selain itu produk ini dapat berfungsi sebagai suplemen pada pembuatan roti tawar dan makanan bayi (Pigot, Tucker 1990).
4.2.5. Kadar a-amino nitrogen bebas
Selama proses hidrolisis berlangsung, dihasilkan produk berupa peptida dan asam-asam amino yang dibebaskan oleh protein yang terhidrolisis. Jumlah produk berupa asam amino yang terdapat dalam hidrolisat protein disebut kadar a-amino nitrogen bebas.
Pada Tabel 9 di atas, terlihat bahwa nilai rata-rata kadar a-amino nitrogen bebas produk hidrolisat sebesar 0,06 gr/100gr. Nilai ini lebih tinggi jika dibandingkan dengan kadar a-amino nitrogen bebas produk hidrolisat yang dilakukan oleh Zakki (1999) yaitu sebesar 0,0392 gr/100gr. Hal ini menunjukkan bahwa proses hidrolisis yang dilakukan berjalan lebih sempurna. Semakin tinggi nilai a-amino nitrogen bebas produk hidrolisat berarti proses hidrolisis berjalan semakin baik. Proses hidrolisis yang berjalan baik dengan sempurna akan menghasilkan produk hidrolisat yang memiliki flavor dan mutu yang baik (Yokotsuka 1960).
Salah satu kriteria mutu produk hidrolisat adalah nilai perbandingan a-amino nitrogen bebas dengan nitrogen total yang disebut derajat hidrolisis protein. Nilai perbandingan ini untuk menentukan derajat kesempurnaan proses hidrolisis. Menurut Lahl, Braun (1994) produk hidrolisat sebagai suplemen makanan yang telah disampaikan oleh Food Chemical Codex bahwa rasio
perbandingan a-amino nitrogen bebas dengan nitrogen total bervariasi antara 0,02 sampai 0,67.
Berdasarkan Tabel 9 dapat dilihat bahwa nilai perbandingan a-amino nitrogen bebas dan nitrogen total sebesar 0,07. Nilai ini masih berada dalam kisaran nilai yang ditetapkan oleh Food Chemical Codex yaitu berada pada kisaran 0,02 sampai 0,67. Hal ini berati produk hidrolisat yang dihasilkan dapat digunakan sebagai suplemen makanan.
4.2.6. Daya cerna in vitro
Daya cerna in vitro protein adalah kemampuan suatu protein unuk dihidrolisis menjadi asam-asam amino oleh enzim-enzim pencernaan. Beberapa macam enzim pencernaan yang telah digunakan antara lain yaitu pepsin, pankreatin, tripsin, kimotripsin, peptidase atau campuran dari beberapa macam enzim tersebut. Daya cerna secara singkat dapat diartikan sebagai perbandingan jumlah nitrogen yang diserap tubuh dengan jumlah nitrogen yang dikonsumsi tubuh (Muchtadi 1989).
Suatu protein yang mudah dicerna menunjukkan bahwa jumlah asam-asam amino yang diserap dan digunakan oleh tubuh mempunyai daya cerna tinggi dan sebaliknya, suatu protein yang sukar dicerna berarti jumlah asam-asam amino yang diserap dan digunakan oleh tubuh mempunyai daya cerna rendah karena sebagian besar akan dibuang oleh tubuh bersama feses (Muchtadi 1989).
Pada Tabel 9 dapat dilihat bahwa daya cerna in vitro produk hidrolisat adalah sebesar 65,25 %. Nilai daya cerna untuk produk hidrolisat ini lebih rendah jika dibandingkan dengan daya cerna protein beberapa protein pangan pada manusia, seperti telur yang memiliki daya cerna 97 % dan ikan yang memiliki daya cerna 94 % (FAO/WHO 1955 yang diacu dalam Layly 2002). Hal ini diduga disebabkan oleh penggunaan enzim dalam analisis daya cerna secara in vitro yang dilakukan hanya menggunakan dua macam enzim yaitu pepsin dan pankreatin sehingga aktivitasnya kurang optimum yang menyebabkan dalam proses mencerna protein kurang maksimal tidak seperti kondisi metabolisme tubuh yang banyak menggunakan enzim pencernaan yang terdiri atas pepsin, tripsin, pankreatin, kimotripsin dan erepsin. Selain itu metode yang digunakan untuk
mengukur daya cerna telur dan ikan adalah secara in vivo berbeda dengan metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu secara in vitro.
Hidrolisis protein yang sempurna akan menghasilkan asam-asam amino yang semakin meningkat pula sehingga makin banyak yang diserap oleh usus. Protein yang diserap oleh usus adalah berbentuk asam amino. Namun kadang- kadang peptida dan molekul- molekul protein kecil, dapat juga diserap melalui dinding usus dan masuk ke dalam pembuluh darah (Winarno 1997).
Daya cerna yang cukup tinggi pada produk hirdolisat dapat digunakan sebagai food suplement pada makanan bayi dan anak-anak. Selain itu, sifatnya yang higroskopis produk hidrolisat ini dapat ditambahkan pada minuman kesehatan yang dapat menambah kandungan asam amino dalam minuman tersebut.
4.2.7. Asam amino
Kualitas protein dapat ditentukan dengan melihat kandungan asam amino penyusunnya. Tidak semua protein mempunyai nilai gizi yang sama karena perbedaan jumlah dan jenis asam amino yang terkandung dalam tiap protein. Apabila suatu protein mengandung semua asam amino yang penting dalam jumlah yang diperlukan tubuh, maka protein ini disebut protein “lengkap” dan bila mengalami kekurangan salah satu saja asam amino esensialnya maka dapat
digolongkan dalam protein yang “tidak lengkap” (Harper et al. 1988
yang diacudalam Napitupulu 2003).
Analisis asam amino ditujukan untuk mengetahui jenis dan jumlah asam amino esensial yang terkandung dalam suatu protein bahan pangan. Di samping itu juga analisis asam amino berguna untuk memperkirakan nilai- nilai gizi protein tersebut (Muchtadi 1989).
Semua protein akan menghasilkan asam-asam amino bila dihidrolisis, tetapi ada beberapa protein yang disamping menghasilkan asam amino juga menghasilkan molekul- molekul protein yang masih berikatan (West, Todd 1964).
Hasil analisis asam amino produk hidrolisat protein ikan selar kuning dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 10. Kandungan asam-asam amino produk hidrolisat protein ikan Jumlah (%)
No Jenis Asam Amino Produk hidrolisat Capelin hidrolisat*
1 Asam Aspartat 0,185 9,89 2 Asam Glutamat 0,385 13,43 3 Serin 0,159 4,24 4 Glisin 0,098 5,14 5 Histidin 0,097 2,09 6 Arginin 0,094 5,70 7 Threonin 0,077 4,56 8 Alanin 0,054 6,00 9 Prolin 0,110 3,67 10 Tirosin 0,095 2,47 11 Valin 0,075 5,77 12 Methionin 0,120 2,05 13 Sistin 0,084 - 14 Isoleusin 0,067 4,25 15 Leusin 0,105 7,60 16 Phenilalanin 0,085 3,19 17 Lisin 0,117 8,49 18 Hidroksiprolin td 0,46 19 Sistein td 1,34 20 Triptofan td 0,43 Keterangan :
* : Produk hidrolisat yang dihasilkan dari Capelin (Mallotus villosus) Shahidi, Botta (1994)
td : tidak dianalisis - : tidak teridentifikasi
Berdasarkan Tabel 10 dapat dilihat bahwa asam amino yang dihasilkan dari produk hidrolisat jika dilihat macamnya terdapat 17 macam asam amino. Hal ini berarti proses hisrolisis yang dilakukan mendekati sempurna. Bila hidrolisis berjalan sempurna maka akan dihasilkan hidrolisat yang terdiri dari campuran 18-20 macam asam amino (Kirk, Othmer 1953). Namun jika dilihat dari jumlahnya untuk setiap jenis asam amino sangat sedikit, jika dibandingkan dengan asam amino yang dihasilkan oleh produk hidrolisat dari ikan capelin. Hal ini karena produk hidrolisat yang dihasilkan kadar airnya tinggi, sehingga kandungan asam amino yang dihasilkan berkurang. Selain itu bahan baku yang digunakan berbeda.
Asam amino yang perlu mendapat perhatian khusus bagi nutrisi protein adalah asam amino yang termasuk asam amino esensial. Dimana asam amino yang termasuk asam amino esensial untuk manusia, yaitu lisin, leusin, isoleusin, treonin, triptofan, fenilalanin, valin, metionin, arginin dan histidin. Arginin merupakan asam amino esensial untuk bayi dan histidin merupakan asam amino esensial untuk anak-anak, tetapi keduanya tidak esensial bagi orang dewasa (Muchtadi 1989). Pada produk hidrolisat ini hampir semua jenis asam amino esensial tersebut dihasilkan kecuali triptofan yang dalam hal ini tidak dianalisis, karena mengalami kerusakan pada saat proses hidrolisis asam. Untuk menganalisis asam amino tersebut harus dengan proses hidrolisis basa.
Sebagai bahan pangan, asam amino serin, glisin, alanin dan valin memiliki rasa yang manis. Sedangkan rasa gurih disebabkan oleh asam glutamat (West, Todd 1964).
Produk hidrolisat ini dapat digunakan sebagai penyedap karena memiliki kandungan asam glutamat yang tinggi. Selain itu, produk hidrolisat juga dapat disertakan sebagai menu para penderita gangguan pencernaan dengan memanfaatkan asam amino esensial yang terdapat di dalamnya.