isat
KARAKTERISTIK SIFAT FUNGSIONAL HIDROLISAT
PROTEIN IKAN LELE DUMBO (Clarias gariepinus)
CASTI HASAN SANAPI
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
ABSTRAK
CASTI HASAN SANAPI. Karakteristik Sifat Fungsional Hidrolisat Protein Ikan Lele Dumbo (Clarias gariepinus). Dibimbing oleh TATI NURHAYATI dan NURJANAH.
Ikan lele dumbo (Clarias gariepinus) memiliki kandungan protein yang cukup tinggi sehingga potensial untuk dimanfaatkan menjadi hidrolisat protein ikan. Penelitian bertujuan untuk menentukan kondisi optimum proses hidrolisis protein dan karakteristik hidrolisat protein ikan lele dumbo yang dihasilkan dengan perlakuan konsentrasi enzim papain 6% (b/v) dengan waktu hidrolisis 0-8 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi optimum enzim papain untuk pembuatan hidrolisat protein yaitu sebesar 5% (b/v) dengan waktu hidrolisis optimum selama 5 jam dan derajat hidrolisis sebesar 47,238%. Hidrolisat protein ikan lele dumbo memiliki rendemen sebesar 12,16% dengan komposisi kimia sebagai berikut: kadar air 3,45%; abu 2,47%; protein 69,26%; dan lemak 0,50%. Sifat fungsional yang diuji adalah sebagai berikut: nilai kelarutan sebesar 98,86%; stabilitas busa sebesar 66,40%; kapasitas dan stabilitas emulsi sebesar 65,90%; dan 43,18%; daya serap air sebesar 3,8 mL/g; daya serap lemak sebesar 6,5 mL/g; serta warna (kecerahan) dengan nilai L sebesar 57,47.
Kata kunci: hidrolisat protein ikan, lele dumbo (Clarias gariepinus), sifat fungsional (HPI).
ABSTRACT
CASTI HASAN SANAPI. Functional Characterization of Protein Hydrolysates from African Catfish (Clarias gariepinus) Supervised by TATI NURHAYATI and NURJANAH.
African catfish (Clarias gariepinus) has a high protein content, which is potential to be used as protein hydrolysate. This research aimed to determine the optimum condition for hydrolysis and to characterize african catfish protein hydrolysate. The optimum concentration of papain used for hydrolysis of African catfish protein was 5% (w/v) for 5 hours hydrolysis time and degree of hydrolysis was 47.238%. Protein hydrolysate from African catfish had a yield of 12.16% and water content of 3.45%; ash content of 2.47%; protein content of 69.26%; and fat content of 0.50%. African catfish protein hydrolyzate had a solubility value of 98.86%; the foam stability of 6.4%; capacity and stability emulsion of 65.90% and 43.18%; water holding capacity of 3.8 mL/g; fat absorption of 6.5 mL/g; and the color (brightness) with a value of L at 57.47.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan
pada
Departemen Teknologi Hasil Perairan
KARAKTERISTIK SIFAT FUNGSIONAL HIDROLISAT
PROTEIN IKAN LELE DUMBO (Clarias gariepinus)
CASTI HASAN SANAPI
DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi : Karakteristik Sifat Fungsional Hidrolisat Protein Ikan Lele Dumbo (Clarias Gariepinus)
Nama : Casti Hasan Sanapi NIM : C34090046
Progam Studi : Teknologi Hasil Perairan
Disetujui oleh
Dr. Tati Nurhayati, S.Pi., M.Si. Pembimbing I
Prof. Dr. Ir. Nurjanah, MS. Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. Ruddy Suwandi, MS., M.phil. Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas berkat rahmat dan anugerah-Nya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April 2013 hingga Juli 2013 dengan judul Karakteristik Sifat Fungsional Hidrolisat Protein Ikan Lele Dumbo (Clarias gariepinus).
Karya ilmiah ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Program Studi Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini, terutama kepada:
1. Dr. Tati Nurhayati, S.Pi., M.Si. dan Prof. Dr. Ir. Nurjanah, MS. Selaku dosen pembimbing, atas segala bimbingan dan pengarahan yang diberikan kepada penulis.
2. Dr. Ir. Ruddy Suwandi, MS, M.Phil. selaku Ketua Departemen Teknologi Hasil Perairan.
3. Dr. Ir. Agoes M. Jakob, Dipl, Biol. selaku Ketua Komisi Pendidikan Departemen Teknologi Hasil Perairan.
4. Dr. Mala Mala Nurilmala, S.Pi., M.Si selaku dosen penguji.
5. Keluarga besar Departemen Teknologi Hasil Perairan, staf dosen dan tata Usaha yang telah memberikan dorongan dan semangat kepada penulis.
6. Mamah dan Almarhum Bapak tersayang, serta kakak-kakak yang telah memberikan cinta, kasih sayang, dan doanya kepada penulis.
7. Nino Anata atas pengertian dan dukungan yang diberikan.
8. Teman seperjuangan Asti Latifah dan Cholifah atas kebersamaan yang luar biasa selama menempu masa-masa sulit saat penelitian.
9. Teman-teman BEM FPIK Kabinet Biru Bersatu, serta teman-teman THP 46 (Alto) yang telah banyak membantu dan memotovasi penulis sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan dengan baik.
Penulis menyadari bahwa karya ilmiah ini memiliki banyak kekurangan. Penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk perbaikan. Semoga tulisan ini bermanfaat bagi semua pihak.
Bogor, Oktober 2013
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI vii
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR viii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 2
METODE 2
Bahan 2
Alat 2
Prosedur Analisis Penelitian 3
Preparasi bahan baku 3
Pembuatan hidrolisat protein ikan lele 3
Analisis sifat fungsional 3
HASIL DAN PEMBAHASAN 5
Konsentrasi Optimum Enzim Papain 5
Waktu Hidrolisis Optimum 6
Derajat Hidrolisis dari Hidrolisat Protein Ikan Lele Dumbo 7 Komposisi Kimia Hidrolisat Protein Ikan Lele Dumbo 7
Kadar air 8
Kadar abu 8
Kadar protein 9
Kadar lemak 9
Karakteristik Sifat Fungsional Hidrolisat Protein Ikan Lele Dumbo 9
Kelarutan 10
Stabilitas busa 10
Sifat emulsi 10
Daya serap air 10
Daya serap lemak 11
Warna 11
SIMPULAN DAN SARAN 11
Simpulan 11
Saran 12
LAMPIRAN 14
RIWAYAT HIDUP 19
DAFTAR TABEL
1. Komposisi kimia hidrolisat protein ikan lele dumbo 8 2. Karekateristik fungsional hidrolisat protein ikan lele dumbo 9
DAFTAR GAMBAR
1. Diagram alir metode pembuatan hidrolisat ptotein 4 2. Nilai rata-rata NTT/NTB hidrolisis protein ikan lele dumbo dengan
konsentrasi enzim papain yang berbeda 6
3. Nilai rata-rata NTT/NTB hidrolisis protein ikan lele dumbo dengan waktu
hidrolisis yang berbeda 6
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Potensi perikanan Indonesia diperkirakan mencapai 6.4 juta ton per tahun yang tersebar di perairan wilayah Indonesia dan Zona Ekonomi Ekslusif. Potensi perikanan yang berpeluang untuk dikembangkan yaitu budidaya air tawar. Kementerian Kelautan dan Perikanan menargetkan Indonesia menjadi penghasil produk perikanan terbesar di dunia pada tahun 2015 dan telah ditetapkan perikanan budidaya sebagai ujung tombaknya (KKP 2011). Oleh sebab itu, perlu dilakukan upaya peningkatan konsumsi ikan melalui program penganekaragaman pangan untuk memenuhi kebutuhan protein hewani khususnya yang bersumber dari ikan. Salah satu komoditas perikanan budidaya yang memiliki peluang sangat besar untuk dikembangkan adalah ikan lele.
Ikan lele sangat popular dikalangan masyarakat karena mudah dibudidayakan dan harganya terjangkau murah. Perkembangan produksi lele secara nasional sebesar 340.674 ton pada tahun 2011, dan diperkirakan akan mengalami peningkatan pada tahun berikutnya (KKP 2011). Peningkatan jumlah produksi ikan lele ini kurang diikuti dengan pengolahan yang bervariasi. Pengolahan yang paling popular adalah dengan digoreng atau disajikan sebagai pecel lele. Jenis olahan lele yang monoton dikhawatirkan dapat menyebabkan kebosanan pada masyarakat dalam mengkonsumsi lele. Agar dapat terus berkelanjutan perlu dipikirkan pengembangan produk olahan ikan lele selain dikonsumsi secara langsung.
Hidrolisat protein ikan (HPI) merupakan salah satu bentuk pemanfaatan ikan lele yang cukup potensial. Hidrolisat protein ikan adalah produk cairan yang dibuat dari ikan dengan penambahan enzim proteolitik untuk mempercepat hidrolisis dalam kondisi terkontrol dengan hasil akhir berupa campuran komponen protein (Pigott dan Tucker, 1990). Penelitian mengenai hidrolisat protein ikan telah banyak dilakukan menggunakan berbagai jenis ikan dan enzim. Nurhayati et al. (2007) meneliti tentang hidrolisat protein ikan selar kuning menggunakan enzim papain. Papain merupakan enzim protease yang berasal dari getah tanaman pepaya (Carica papaya) yang telah banyak digunakan secara komersial.
Hidrolisat protein ikan memiliki sifat fungsionalnya lebih tinggi, sehingga lebih luas pemanfaatannya. Hidrolisat protein dari ikan lebih bagus dibandingkan dari sumber hewani lainnya, karena komposisi protein cukup lengkap (Koesoemawardani et al. 2008). Beberapa penelitian di Jepang mengungkapkan bahwa beberapa produk olahan yang memanfaatkan hidrolisat protein karena sifat fungsionalnya yang baik untuk sup, bumbu dalam kecap (penambah flavor), minuman berprotein tinggi, biskuit, dan saus (Barzana & Gracia 1994).
Perumusan Masalah
2
ikan lele dumbo masih perlu dilakukan perlakuan karena informasi mengenai sifat fungsional serta pengaplikasiannya terhadap produk masih sangat sedikit.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan karakteristik fungsional hidrolisat protein ikan lele dumbo (Clarias gariepinus) yang dihasilkan dari produksi dengan kondisi optimum.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian iniadalah dapat memberikan informasi karakteristik sifat fungsional hidrolisat protein ikan lele sehingga pemanfaatannya dapat dilakukan secara optimal.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini adalah pengambilan contoh, preparasi bahan baku, pembuatan hidrolisat, dan karakterisasi sifat fungsional hasil hidrolisat protein ikan lele dumbo (Clarias gariepunus).
METODE
Penelitian dilaksanakan mulai bulan April 2013 sampai bulan Juli 2013. Preparasi dan analisis proksimat dilakukan di Laboratorium Pengetahuan Bahan Baku Industri Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Produksi hidrolisat protein dilakukan di Laboratorium Penelitian I, Departemen Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Pengujian sifat fungsional dilakukan di Laboratorium Pusat Antar Universitas (PAU), Institut Pertanian Bogor.
Bahan
Bahan utama dalam penelitian ini adalah ikan lele dumbo berukuran 4 ekor per kg yang diperoleh dari Pasar Ciampea, Bogor. Bahan yang digunakan untuk proses produksi hidrolisat protein adalah enzim papain (aktivitas spesifik 3 U/mg) dan akuades. Bahan yang digunakan untuk uji karakteristik fungsional adalah akuades, HCl atau NaOH, dan minyak nabati.
Alat
3 adalah elenmeyer, galas ukur, Waterbath shaker (Wise bath shaker WSB-18), oven, Centrifuge (HIMAC CR 21G), dan freeze dryer (Chris Alpha 2-43360harz). Alat untuk uji karakteristik sifat fungsional adalah tabung reaksi, homogenizer, tabung kjeldahl, Centrifuge (HIMAC CR 21G), dan Chomameter (Monolta Camera CR-300).
Prosedur Analisis Penelitian
Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap, meliputi tahap preparasi bahan, produksi hidrolisat protein (penentuan nilai optimum) dan proksimat, serta pengujian sifat fungsional yang meliputi kelarutan (Nurhayati et al. 2013), stabilitas busa (Shahidi et al. 1995), kapasitas emulsi (Yatsumatsu et al. 1972), daya serap air (Beuchat 1997), daya serap lemak (Beuchat 1997), serta warna (Hutching 1999).
Preparasi bahan Baku
Sampel ikan lele (Clarias gariepinus) yang diperoleh timbang bobotnya; difillet tanpa kulit, dan dipisahkan dagingnya untuk digunakan sebagai bahan pembuatan hidrolisat.
Pembuatan hidrolisat protein ikan lele
Pembuatan hidrolisat protein ikan dilakukan melalui reaksi hidrolisis enzimatis menggunakan enzim papain. Metode pembuatan hidrolisat protein ikan yang digunakan dalam penelitian ini merupakan metode Nurhayati et al. (2007) yang telah dimodifikasi. Prosedur kerja penelitian dapat dilihat pada Gambar 1. Perlakuan konsentrasi optimum enzim yang digunakan diantaranya adalah 0% (b/v), 3% (b/v), 4% (b/v), 5% (b/v), 6% (b/v). Perlakuan waktu optimum hidrolisis yang digunakan diantara adalah 0 jam, 4 jam, 5 jam, 6 jam, 7 jam, dan 8 jam. Rancangan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan dua kali ulangan. Data peubah yang diamati dianalisis secara statistik dengan analisis ragam (ANOVA) menggunakan softwere SPSS 17.0.
Derajat hidrolisis dihitung berdasarkan persentase rasio trichloroaceticacid (TCA). Sebanyak 20 mg hidrolisat protein ditambahkan TCA 10% (b/v) sebanyak 20 mL. Campuran tersebut kemudian didiamkan selama 30 menit agar terjadi pengendapan, kemudian disentrifugasi (kecepatan 7.800 g, selama 15 menit). Supernatannya lalu dianalisis kadar nitrogennya menggunakan metode Kjeldahl (AOAC 2005). Derajat hidrolisis dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
Derajat Hirdrolisis (%) =
x 100%
Analisis sifat fungsional
Analisis sifat fungsional merupakan analisis yang dilakukan untuk mengetahui sifat fungsional hidrolisat protein ikan lele yang dihasilkan.
Kelarutan (Nurhayati et al. 2013)
4
ditimbang. Sampel sebanyak 1 gram ditambahkan 150 mL akuades kemudian disaring dengan kertas Whatman no. 42 dengan bantuan pompa vakum.
Kelarutan =
x 100
Keterangan :A = bobot kertas dengan residu B = bobot kertas awal
C = bobot sampel KA = Kadar air
Gambar 1 Diagram alir proses pembuatan hidrolisat protein ikan (Nurhayati et al. 2007 yang telah termodifikasi) Keterangan:
= mulai dan akhir proses; = Proses; * = modifikasi
Stabilitas busa (Shahidi et al. 1995)
Sampel dilarutkan dalam akuades dengan pH netral sebanyak 20 mg/mL pada kecepatan 5000 rpm, untuk memasukkan udara selama 1 menit. Total
Ikan lele dumbo
Fillet skinless
Pencincangan
Homogenasi dengan akuades 1:2 Penambahan enzim papain
(konsentrasi optimum)
Hidrolisis (suhu 550C, pH 7, waktu optimum, 100 rpm)
Inaktivasi enzim (suhu 800C, 20 menit) Sentrifugasi (5000 rpm, 40C, 20 menit)*
Filtrat
Freeze drying*
5 volume diukur pada 0 dan 30 menit setelah tercampur. Kemampuan busa dinyatakan sebagai perluasan busa pada 0 menit, sedangkan stabilitas busa dinyatakan sebagai ekspansi busa pada 30 menit. Perluasan busa dihitung sesuai dengan persamaan :
Stabilitas busa (%) = [(A30 menit – B) / (A0 menit – B)] x 100 Keterangan :
A = Volume setelah tercampur (mL) B = Volume sebelum tercampur (mL)
Sifat emulsi (Yatsumatsu et al. 1972)
Kapasitas emulsi duikur dengan cara 5 g hidrolisat protein kering ditambahkan 20 mL akuades dan 20 mL minyak nabati, kemudian homogenasi selama 1 menit dan disentrifugasi 7.500 rpm selama 5 menit. Stabilitas emulsi ditentukan dengan cara yang sama namun sebelum sampel disentrifugasi, emulsi dipanaskan pada suhu 90°C selama 30 menit kemudian didinginkan di air dingin selama 10 menit. Kapasitas dan stabilitas emulsi dihitung dengan rumus :
Emulsi =
x 100
Daya serap air (Beuchat 1997)
Sampel sebanyak 1 gram dimasukkan ke dalam tabung sentrifugasi lalu ditambahkan dengan 10 mL akuades, kemudian diaduk dan didiamkan pada suhu kamar selama 30 menit. Setelah itu disentrifugasi pada 3.000 rpm selama 30 menit. Volume air bebas atau yang tidak terserap oleh sampel diukur dengan gelas ukur.
Daya serap air (mL/g) = –
Daya serap lemak (Beuchat 1977)
Sampel sebanyak 1 gram dicampur dengan 10 mL minyak nabati, 10 menit, lalu diamkan campuran selama 30 menit dan disentrifugasi 3.000 rpm. Volume minyak yang bebas atau tidak terserap oleh sampel diukur dengan gels ukur.
daya serap lemak (mL/g) = –
Warna (Hutching 1999)
Pengukuran warna menggunakan metode hunter yang dilakukan dengan menggunakan alat Chromameter CR-300. Sebelum digunakan alat ini dikalibrasi dengan standar warna putih. Sampel diletakkan pada tempat yang tersedia, setelah menekan tombol start diperoleh nilai L, a dan b. ketiga parameter tersebut merupakan ciri notasi warna Hunter (Lampiran 3).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Konsentrasi Optimum Enzim Papain
6
lele dumbo. Enzim papain yang ditambahkan di atas konsentrasi 5% (b/v) menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata (Lampiran 1).
Gambar 2 Nilai rata-rata NTT/NTB hidrolisis protein ikan lele dumbo dengan konsentrasi enzim papain yang berbeda. Keterangan: Superscript yang berbeda menunjukan berbeda nyata.
Hal ini sesuai dengan penelitian Salamah et al. (2011) bahwa hidrolisis enzimatis protein Clarias gariepinus menunjukkan nilai NTT/NTB meningkat cepat pada konsentrasi hidrolisis 5% (b/v). Rasio antara konsentrasi enzim papain terhadap substrat yang semakin tinggi dapat memperbesar peluang terjadinya reaksi hidrolisis protein hingga mencapai titik dimana peningkatan konsentrasi enzim tidakberpengaruh nyata terhadap nilai NTT/NTB. Menurut Hasnaliza et al. (2010) Konsentrasi enzim proteolitik yang semakin meningkat dalam proses hidrolisismenyebabkan peningkatan kadar nitrogen terlarut.
Waktu Hidrolisis Optimum
Nilai rata-rata NTT/NTB hidrolisis protein ikan lele dumbo dengan waktu hidrolisis yang berbeda disajikan pada Gambar 3. Hasil uji menunjukkan bahwa waktu hidrolisis sebesar 5 jam merupakan waktu hidrolisis optimum yang digunakan dalam hidrolisis protein ikan lele dumbo. Waktu hidrolisis di atas 5 jam menunjukkanhasil yang tidak berbeda nyata (Lampiran 2).
7 Hal ini berbeda dengan hasil penelitian Salamah et al. (2011), bahwa hidrolisis enzimatis protein Clarias gariepinus menunjukkan nilai NTT/NTB meningkat cepat pada waktu 5 jam. Hasil penelitian Ovissipour et al. (2010) mengenai hidrolisis enzimatis protein Thunnus albacares menunjukkan derajat hidrolisismeningkat cepat pada waktu hidrolisis selama 2 jam pertama, setelah itu menjadi semakin lambat. Kecepatan peningkatan derajat hidrolisis yang semakin menurun dapat disebabkan oleh adanya penghambatan proses hidrolisis substrat oleh produk yangdihasilkan selama proses hidrolisis.
Derajat Hidrolisis dari Hidrolisat Protein Ikan Lele Dumbo
Derajat hidrolisis yang dihasilkan dari proses hidrolisis protein ikan lele dumbo pada kondisi optimum sebesar 48,39%, hal ini tidak jauh berbeda dengan hasil penelitian Salamah et al. (2011) yang menunjukkan derajat hidrolisis sebesar 35,37%, lebih tinggi dibandingkan dengan hidrolisat protein ikan nila dalam penelitian Foh et al. (2011) sebesar 23,40%. Derajat hidrolisis pada hidrolisat protein ikan lele dumbo ditentukan dengan metode soluble nitrogen after trichloro acid precipitation (SN-TCA). Metode SN-TCA memiliki keuntungan, yaitu proses analisis relatif cepat dan praktis (Rutherfurd 2010).
Derajat hidrolisis meningkat disebabkan oleh peningkatan peptida dan asam amino yang terlarut dalam TCA akibat dari pemutusan ikatan peptida selama hidrolisis protein. Konsentrasi enzim dan substrat serta waktu hidrolisis yang berbeda menyebabkan perbedaan derajat hidrolisis (Hasnaliza et al. 2010). Ovissipur et al. (2010) menyebutkan bahwa perbedaan jenis enzim yang digunakan dapat menyebabkan perbedaan nilai derajat hidrolisis pada proses hidrolisis protein kepala Thunus albacares.
Komposisi Kimia Hidrolisat Protein Ikan Lele Dumbo
Hidrolisat protein ikan lele dumbo yang dihasilkan dalam penelitian ini berbentuk serbuk yang disajikan pada Gambar 4. Rendemen hidrolisat protein ikan lele dumbo yang dihasilkan sebesar 12,16%.
Gambar 4 Hidrolisat protein ikan lele dumbo (Clarias gariepinus).
8
kadar lemak. Komposisi kimia hidrolisat protein ikan lele dumbo disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Komposisi kimia hidrolisat protein ikan lele dumbo Parameter
** = International Quality Ingredients (2011)
Kadar air
Air merupakan komponen yang paling penting dalam bahan pangan, karena dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, serta cita rasa bahan pangan. Produk hasil perikanan memiliki kandungan air yang sangat tinggi yaitu sekitar 80%. Kandungan air dalam bahan pangan juga menentukan daya terima, kesegaran, serta daya simpan bahan tersebut (Winarno 2008).
Hasil analisis menunjukkan bahwa kadar air hidrolisat protein ikan lele dumbo sebesar 3,45%. Nilai uji tersebut relatif sama dengan kadar air pada hidrolisat protein ikan komersial yaitu sebesar 3-5%. Metode pengeringan yang digunakan pada hidrolisat protein ikan lele dumbo adalah freeze drying dan metode pengeringan yang digunakan pada hidrolisat ikan komersial adalah spray drying. Salamah et al. (2011) menyatakan bahwa pengeringan protein menggunakan freeze drying dapat mencapai kadar air yang sangat rendah dengan resiko kerusakan protein yang kecil karena proses pengeringan terjadi pada suhu yang rendah. Kadar air yang dihasilkan dari proses pengeringan dengan metode spray drying dipengaruhi oleh suhu inlet dan outlet yang digunakan. Apabila suhu yang digunakan terlalu tinggi maka resiko kerusakan protein akibat panas juga akan semakin besar.
Kadar abu
Abu merupakan sisa dari hasil pembakaran bahan organik. Kandungan abu dan komponennya tergantung jenis dari bahan yang dianalisis. Bahan makanan mengandung lebih dari 95% bahan organik dan air dan sisanya terdiri dari unsur-unsur mineral yang dikenal sebagai zat anorganik (kadar abu) (Winarno 2008).
9
Kadar protein
Protein merupakan zat makanan yang penting bagi tubuh karena berfungsi sebagai bahan bakar dalam tubuh dan berfungsi sebagai zat pembangun serta pengatur. Protein merupakan sumber asam-asam amino yang mengandung unsur-unsur N, C, H, dan O yang tidak dimiliki oleh lemak ataupun karbohidrat. Protein digunakan sebagai bahan bakar apabila keperluan energi mengandung N yang tidak dimiliki oleh lemak dan karbohidrat (Winarno 2008).
Kadar protein pada hidrolisat protein ikan sebesar 69,26%, lebih tinggi dibandingkan kadar protein pada hidrolisat protein ikan lele dumbo hasil penelitian Salamah et al. (2011) yaitu sebesar 53,29%, namun lebih rendah jika dibandingkan dengan hidrolisat protein ikan komersial yaitu sebesar 73-75% (International Quality Ingredients 2011). Food and Agricultural Organization mendefinisikan tiga jenis konsentrat protein ikan diantara tipe A memiliki kadar lemak maksimal 0,75% dengan kadar protein lebih dari 80%, tipe B memiliki kadar lemak minimal 3% dengan kadar protein kurang dari 80%, dan tipe C merupakan konsentrat yang dibuat tidak higienis (FAO 2011). Dilihat dari kadar proteinnya hidrolisat protein ikan lele dumbo memenuhi persyaratan sebagai hidrolisat tipe B.
Kadar lemak
Lemak merupakan sumber energi yang lebih efektif dibandingkan karbohidrat dan protein. Satu gram lemak dapat menghasilkan 9 kkal/gram, sedangkan karbohidrat dan protein hanya menghasilkan 4 kkal/gram. Lemak juga berfungsi sebagai pelarut vitamin A, D, E dan K (Winarno 2008).
Hasil analisis menunjukkan kadar lemak pada hidrolisat protein ikan lele dumbo sebesar 0,50% lebih rendah dibandingkan kadar lemak hidrolisat protein ikan komersial sebesar 19-22% (International Quality Ingredients 2011). Hal ini disebabkan lemak yang terkandung dalam hidrolisat protein sebagian ikut terpisah bersama protein yang tidak terlarut, yaitu ketika sentrifugasi. Dilihat dari nilai kandungan lemaknya, hidrolisat protein ikan lele dumbo memenuhi persyaratan untuk hidrolisat Tipe A (FAO 2011). Hidrolisat protein yang mempunyai kadar lemak rendah umumnya lebih stabil terhadap reaksi oksidasi lemak dibandingkan hidrolisat protein ikan yang mempunyai kadar lemak tinggi (Nilsang et al. 2005).
Karakteristik Sifat Fungsional Hidrolisat Protein Ikan Lele Dumbo
Hidrolisat protein ikan mempunyai sifat fungsional yang lebih baik dari tepung ikan karena mempunyai kelarutan yang sangat tinggi dan kelarutan ini tidak banyak berubah walaupun mendapatkan perlakuan suhu, misalnya proses sterilisasi (Frokjear 1994). Karakteristik sifat fungsional hidrolisat protein ikan lele dumbo disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Karakteristik fungsional hidrolisat protein ikan lele dumbo Parameter Hidrolisat protein ikan lele dumbo
10
Kelarutan
Kelarutan merupakan salah satu sifat fisikokimia dan fungsional yang paling penting dari hidrolisat protein. Faktor utama yang mempengaruhi karakteristik kelarutan protein adalah adanya interaksi hidrofobik dan ion. Kelarutan yang baik dari protein sangat penting dalam banyak aplikasi fungsional terutama untuk pembentukan emulsi, busa, dan gel (Amiza et al. 2012).
Hasil penelitian menunjukkan nilai kelarutan hidrolisat protein ikan lele dumbo adalah sebesar 98,86%. International Quality Ingredient (2011) menyatakan standar nilai kelarutan untuk hidrolisat protein komersial adalah lebih dari 75%. Nalinanon et al. (2011) menyatakan bahwa perbedaan nilai derajat hidrolisis dapat menentukan ukuran peptida, keseimbangan hidrofobik, serta banyaknya peptida yang dihasilkan selama proses hidrolisis. Keseimbangan hidrofobik peptida dapat memberikan pengaruh terhadap nilai kelarutan hidrolisat protein. Nilai kelarutan yang tinggi menunjukkan potensi aplikasi hidrolisat protein ke dalam industri makanan (Amiza et al. 2012).
Stabilitas busa
Sifat busa didefinisikan sebagai sistem dua fase yang terdiri dari sel udara yang dipisahkan oleh lapisan cairan tipis. Busa bahan pangan merupakan sistem yang sangat kompleks yang terdiri dari campuran gas, cair, dan padat. Hasil penelitian menunjukkan stabilitas busa pada hidrolisat protein ikan lele yang diuji adalah sebesar 66,4% dengan waktu 30 menit. Hasil tersebut lebih kecil bila dibandingkan dengan stabilitas busa hirolisat protein ikan cobia (Rachycentron canadum) dengan metode yang sama yaitu sebesar 105,7% dengan waktu 60 menit.
Pembentukan dan stabilitas busa dipengaruhi oleh pH, suhu, garam, gula, lemak, dan sumber protein. Volume dan stabilitas busa akan bertambah dengan meningkatnya konsentrasi protein yang diuji. Buih yang terbentuk pada konsentrasi tinggi bersifat padat dan stabil karena lapisan permukaan lebih tebal (Kinsella dan Damodaran 1981). Sifat daya busa dapat diaplikasikan pada pembuatan whipped toppings, chidden dessert, dan minuman.
Sifat emulsi
Sifat pengemulsi dari hidrolisat protein ikan dijelaskan berdasarkan sifat permukaannya, efektifitas menurunkan tegangan antar komponen hidrofobik dan hidrofilik dalam makanan. Mekanisme proses emulsifikasi adalah daya serap protein terhadap permukaan minyak yang tercampur. Hidrolisat merupakan bahan aktif karena mereka larut dalam air dan mengandung gugus fungsional hidrofilik dan hidrofobik (Amiza et al. 2012).
Nilai kapasitas emulsi dan stabilitas emulsi untuk hasil hidrolisat protein ikan lele adalah 66,90% dan 43,18%. Nilai uji tersebut tidak jauh berbeda dengan nilai sifat emulsi dari lele Amerika (Ictalurus punctatus) yaitu sebesar 64,5-66,4% (Sathivel et al. 2009). Sifat molekuler dan panjang rantai peptida pada hidrolisat yang berbeda dapat mentukan kemampuan emulsifikasi. Selain itu faktor-faktor lain seperti derajat hidrolisis, ekstraksi pelarut, pH, ion, kekuatan, suhu juga dapat mempengaruhi kemampuan emulsifikasi hidrolisat protein (Amiza et al. 2012).
Daya serap air
11 serap airnya. Komposisi asam amino juga berperan dalam daya serap air. Semakin banyak asam amino gugus polar, maka semakin baik daya ikat airnya.
Daya serap air dari hidrolisat protein ikan adalah sebesar 3,8 mL/g, lebih besar jika dibandingkan dengan ikan cobia yaitu sebesar 0,8-1,1 mL/g. Daya serap air sangat penting pada produk hidrolisat protein, karena kebanyakan bentuk dari produk ini adalah produk yang telah dikeringkan. Beberapa produk yang membutuhkan daya serap air yang tinggi adalah daging, produk sosis, bakery, serta mie karena dapat berperan dalam pembentukan tekstur dari emulsi.
Daya serap lemak
Daya serap lemak penting dalam berbagai sistem pangan, misalnya pangan teremulsi, powders, produk susu, produk sosis, dan roti. Sifat fungsional pangan banyak melibatkan interaksi antara protein dan lemak, yaitu pembentukan emulsi, emulsi lemak dan daging, pengikatan lemak dalam produk sosis, pengikat cita rasa dan pembuatan adonan. Daya ikat lemak meningkat dengan meningkatnya konsentrasi protein.
Daya serap lemak hidrolisat protein ikan lele adalah sebesar 6,5 mL/g, lebih besar dari nilai daya serap lemak pada hidrolisat protein ikan cobia yaitu sebesar 2,4-2,8 mL/g. Perbedaan kapasitas penyerapan minyak bisa disebabkan oleh hidrolisis ekstensif yang berkontribusi pada degradasi hidrolitik struktur protein dan penurunan interaksi hidrofobik (Amiza et al. 2012).
Warna
Pengukuran warna dilakukan menggunakan chromameter. Parameter yang digunakan adalah nilai L yang menunjukkan kecerahan (brightness). Nilai L memiliki skala dari 0 sampai 100, di mana semakin besar nilai L maka sampel akan berwarna semakin cerah. Nilai kecerahan hidrolisat protein ikan lele dumbo menunjukan perpaduan antara warna merah dan kuning dengan nilai kecerahan sebesar 50,51.
Nilai a menyatakan warna kromatik campuran merah-hijau dengan nilai +a (positif) dari 0 sampai +100 untuk warna merah dan nilai –a (negatif) dari 0 sampai -80 untuk warna hijau. Hidrolisat protein ikan lele dumbo memiliki nilai a yang positif yaitu 2,74. Nilai b menyatakan warna kromatik campuran biru-kuning dengan nilai +b (positif) dari 0 sampai +70 untuk warna kuning dan nilai –b (negatif) dari 0 sampai –80 untuk warna biru (Hutching 1999).
Hidrolisat protein ikan lele dumbo memiliki nilai b positif yaitu 10,42. Setelah nilai L, a, dan b diperoleh, maka data diolah dengan rumus untuk memperoleh nilai °Hue sehingga jenis warna dapat ditentukan (Lapiran 4). Nilai °Hue hidrolisat protein ikan lele dumbo berada di antara kisaran 54°–90° maka jenis warna yang dimiliki adalah yellow-red (kuning kemerahan).
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
12
ikan lele dumbo yang dihasilkan berupa serbuk berwarna putih kekuningan dengan rendemen sebesar 12,16% dengan komposisi kimia sebagai berikut: kadar air 3,45%; abu 2,47%; protein 69,26%; dan lemak 0,50%. Hidrolisat protein ikan lel dumbo memiliki grade A (dilihat dari kadar lemak) dan grade B (dilihat dari kadar protein). Hidrolisat protein ikan lele dumbo mengandung nilai kelarutan sebesar 98,86%; stabilitas busa sebesar 6,40%; kapasitas dan stabilitas emulsi sebesar 65,90% dan 43,18%; daya serap air sebesar 3,8 mL/g; daya serap lemak sebesar 6,5 mL/g; serta warna (kecerahan) dengan nilai L sebesar 50,51.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai kaitan komposisi hidrolisat protein misalnya asam amino dengan sifat fungsionalnya, aplikasi hidrolisat protein ikan lele dumbo terhadap produk pangan dan dapat membandingkan sifat fungsional yang dihasilkan dari produk tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
[AOAC] Association of Analytical Chemist Publisher. 2005. Official Methods of Analysis of the Association of official Analysis Chemist. Arlington Virginia (USA) : The Association of Offical Analytical Chemist, Inc.
[FAO]. Food and Agricultural Organization. 2011. Fish protein concentrate. http://www.fao.org/ [4 Juli 2013].
[KKP]. Kementrian Kelautan dan Perikanan. 2011. Statistika perikanan budidaya. http://statisti.kkp.go.id [13 April 2013, pukul 23.00 WIB].
Amiza MA, Kong YL, Faazaz AL. 2012. Effect of hydrolysis on physicochemical properties of cobia (Rachycentron canadum) frame hydrolysate. J Int Food Res. 19 (1): 199-206.
Barzana E, Gracia GN. 1994. Production of fish protein consentrate. Martin, A.M.(ed) Fisheries Processing Biotechnology Application. London (UK): Chapman & Hall (207-222).
Beuchat LR. 1977. Functional and electrophoretic characteristics of succiylated peanut flour proteins. J Agri Food Chem. 25: 258-262.
Frokjear S. 1994. Use of hydrolysate for protein supplement. Food Technol 48: 86-88.
Foh MBK, Tamara MT, Amadou I, Foh BM, Wenshui X. 2011. Chemical and physicochemical properties of tilapia (Oreochromis niloticus) fish protein hydrolysate and concentrate. Int J Biol Chem. 10: 1-15.
Hasnaliza H, Maskat MY, Wan AWM, Mamot S. 2010. The effect of enzyme concentration, temperature and incubation time on nitrogen content and degree of hydrolysis of protein precipate from cockle (Anadara granosa) meat wash water. J Int Food Res. 17: 147-152.
Hutching JB. 1999. Food Color and Appearance. Chapman and Hall Food Science Book. Gaithersburg Maryland (USA): Aspen Publishers Inc. International Quality Ingredients. 2005. Fish protein hydrolysate.
13 Kinsella JE, Damodaran S. 1981. Interaction of carbonyl with soy protein
conformation effects. J Agri, Food Chem.
29 (6): 1253
–1257.Koesoemawardani D, Nurainy D, Hidayati S. 2008. Proses pembuatan hidrolisat protein ikan rucah. J Natur Indo. 13 (3): 256-261.
Nalinanon S, Benjakul S, Kishimura H, Shahidi F. 2011. Functional and antioxidant properties of protein hydrolysates form the muscle of ornate threadfin bream treated with pepsin from skipjack tuna. Food Chem. 124: 1354-1362.
Nilsang S, Lertsiri S, Suphantharika M, Assavanig A. 2005. Optimization of enzymatic hydrolysis of fish soluble concentrate by commercial protease. J Food Eng. 70 (1): 571-578.
Nurhayati T, Desniar, Suhandana M. 2013. Pembuatan pepton secara enzimatik menggunakan bahan baku jeroan ikan tongkol. JPHPI. 16 (1): 1-11.
Nurhayati T, Salamah E, Hidayat T. 2007. Karakteristik hidrolisat protein ikan selar (Caranx leptolepis) yang diproses secara enzymatis. BTHP. 10 (1): 23-34.
Ovissipour M, Benjakul S, Safari R, Motamedzadegan A. 2010. Fish protein hydrolysates production from yellowfin tuna Thunnus albacares head using alcalase and protamex. Int Aquat Res. 2 (1): 87-95.
Pigot GM, BW Tucker. 1990. Utility Fish Flesh Effectively While Maintaining Nutritional Qualities. Seafood Effect of Technology on Nutrition. New York (AS): Marcel Dekker.
Rutherfurd SM. 2010. Methodology for determining degree of hydrolysis of protein hydrolysates: a review. J AOAC Int. 93 (5): 1515-1522
Salamah E, Nurhayati T, Widadi IR. 2011. Pembuatan dan karakterisasi hidrolisat protein dari ikan lele dumbo (Clarias gariepinus) menggunakan enzim papain. JPHPI. 15 (1): 9-16.
Sathivel S, Yin H, Bechtel PJ, King JM. 2009. Physical and nutritional properties of catfish roe spray dried protein powder and its application in an emulsion system. J Food Eng. 95 (1): 76–81
Shahidi F, Han XQ, Synowiecki J. 1995. Production and Characteristics of Protein Hydrolysates from Capelin (Mallotus villosus). Food Chem. 53 (3): 285–293.
Winarno FG. 2008. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta (ID): M Brio Press.
14
LAMPIRAN
Lampiran 1 Perlakuan konsentrasi optimum
Analisis ragam NTT/NTB dengan konsentrasi berbeda Sumber
keragaman
Jumlah kuadrat
Derajat bebas
Kuadrat nilai tengah
F signifikan
Perlakuan 0,008 4 0,002 89,059 0,000
Galat 0,000 5 0,000
Total 0,008 9
Keterangan :signifikasi <0,05 berarti berpengaruh nyata Hasil uji lanjut Duncan nilai NTT/NTB
DH
perlakuan N Subset
1 2 3 4
Duncana ,,b
kontrol 2 .0390
6% 2 .0855
3% 2 .0967 .0967
4% 2 .1041
5% 2 .1264
Sig. 1.000 .070 .186 1.000
Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Based on observed means.
15
Lampiran 2 Perlakuan waktu optimum
Analisis ragam NTT/NTB dengan konsentrasi berbeda Sumber
keragaman
Jumlah kuadrat
Derajat bebas
Kuadrat nilai tengah
F signifikan
Perlakuan 0,012 5 0,002 10,070 0,007
Galat 0,001 6 0,000
Total 0,013 11
Keterangan: signifikasi <0,05 berarti berpengaruh nyata Hasil nilai uji Duncan NTT/NTB
DH
Perlakuan N Subset
1 2
Duncana ,,b
0 jam 2 .1014 4 jam 2 .1338
5 jam 2 .1757
8 jam 2 .1757
7 jam 2 .1847
6 jam 2 .1914
Sig. .085 .373
16
Lampiran 3 Hasil Uji Proksimat dan Sifat Fungsional
WARNA (Dengan Cromameter)
17 KELARUTAN =
x 100
=
x 100 = 98,86%
STABILITAS BUSA
Kode V awal (mL) V 0 (mL) V 30 (mL) Foaming
Isolat Lele 20,5 29,5 25,8 66,40%
SIFAT EMULSI
V awal (mL) V setelah sentrifuse (mL) Sifat emulsi
kapasitas 44 29 65,90%
Stabilitas 44 19 43,18%
DAYA SERAP AIR
Kode B sampel g V awal mL V akhir mL mL/g Rata-Rata mL/g Isolat
Lele
1 10,5 7,2 3,3
3,8
1 10,8 6,5 4,3
DAYA SERAP LEMAK
Kode B sampel g V awal mL V akhir mL mL/g Rata-Rata mL/g Isolat
Lele
1 10,7 3,8 6,9
6.7
18
Lampiran 4 Dokumentasi penelitian
Sampel daging ikan lele Waterbath shaker
pH saat hidrolisis Centrifuge (HIMAC CR 21G)
19
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta, pada hari selasa, tanggal 14 Januari 1992. Penulis merupakan anak ke empat dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Hasan Sanapi dan Ibu Sarinah. Selama ini penulis telah menempu jalur pendidikan SDN Dukuh Jeruk II pada tahun 2003, SMPN 1 Karangampel pada tahun 2006, dan SMAN 1 Sliyeg pada tahun 2009. Pada tahun 2009 penulis diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan mengambil Program Studi Teknologi Hasil Perairan. Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah aktif menjadi asisten luar biasa pada mata kuliah Iktiologi di Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan (2011); mata kuliah Biologi Laut pada Program Studi Ilmu dan Teknologi Kelautan (2011 dan 2013); mata kuliah Fisiologi, Formasi Degradasi Dan Metabolit Hasil Perairan pada Program Studi Teknologi Hasil Perairan (2013); dan mata kuliah Pengembangan Kitin dan Kitosan pada program studi Teknologi Hasil Perairan (2013). Selain itu juga aktif dalam kegiatan organisasi Badan Eksekutif Mahasiswa di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan pada periode 2010-2011 dan periode 2011-2012, serta aktif dalam kegiatan kepanitiaan yang diadakan di lingkungan Institut Pertanian Bogor, khususnya Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.
