OPTIMASI EKSTRAKSI GELATIN TULANG IKAN NILA
MELALUI PRA-PERLAKUAN DAN JENIS LARUTAN
EKSTRAKSI DALAM PEMBUATAN
EDIBLE FILM
OPTIMIZATION OF TILAPIA FISH BONE GELATIN
EXTRACTION WITH PRE TREATMENT AND SOLVENT
SOLUTION IN EDIBLE FILM PRODUCE
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan
Oleh :
Ananta Levina Savitri Tarigan
13.70.0003
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya yang bertandatangan di bawah ini:
Nama : Ananta Levina Savitri Tarigan NIM : 13.70.0003
Fakultas : Teknologi Pertanian Program Studi : Teknologi Pangan
Menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Optimasi Ekstraksi Gelatin Tulang Ikan Nila
Melalui Pra-Perlakuan dan Jenis Larutan Ekstraksi dalam Pembuatan Edible Film”
merupakan karya saya dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi. Sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari ternyata terbukti bahwa skripsi ini sebagian atau seluruhnya merupakan hasil plagiasi, maka gelar dan ijazah yang saya peroleh dinyatakan batal dan akan saya kembalikan kepada Universitas Katolik Soegijapranata, Semarang.
Demikian pernyataan ini saya buat dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.
Semarang,
Ananta Levina Savitri Tarigan NIM 13.70.0003
RINGKASAN
Tulang ikan nila (Orechromis niloticus) merupakan limbah industri pengolahan ikan yang pemanfaatannya masih terbatas. Padahal kandungan protein di dalamnya cukup tinggi, terutama jenis kolagen. Kolagen merupakan jenis protein serabut yang strukturnya dapat mengalami konversi menjadi gelatin melalui proses ekstraksi. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengetahui kombinasi pra perlakuan dan jenis larutan ekstraksi yang paling optimal untuk menghasilkan gelatin yang kemudian digunakan sebagai bahan baku pembuatan edible film. Penelitian pembuatan gelatin tulang ikan nila dibagi menjadi 2 tahap. Tahap pertama, yaitu tulang ikan nila mengalami tiga pra perlakuan yang tidak menjadi satu kesatuan yaitu defatting (menghilangkan lemak), demineralisasi (menghilangkan garam kalsium dan mineral lainnya), dan deproteinasi (menghilangkan protein non kolagen). Tahap kedua, yaitu proses ekstraksi gelatin dari ossein (tulang ikan yang telah lunak) menggunakan 2 jenis ekstraksi yang terdiri ekstraksi asam (menggunakan larutan 1N HCl) dan ekstraksi basa (menggunakan larutan 1N NaOH). Parameter yang dianalisis meliputi rendemen gelatin, viskositas, kekuatan gel, dan kadar protein. Gelatin tulang ikan nila yang diperoleh dari masing-masing kombinasi pra perlakuan dan ekstraksi memiliki nilai rendemen sebesar 11,82-16,08%; nilai viskositas sebesar 5,00-9,90 cP; nilai kekuatan gel sebesar 28,02-126,43 bloom; dan kandungan protein sebesar 38,06-89,16%. Berdasarkan kombinasi perlakuan yang diberikan, diperoleh gelatin paling optimal yaitu gelatin dengan pra perlakuan demineralisasi dan ekstraksi asam. Gelatin tulang ikan nila yang telah diuji, digunakan sebagai bahan baku pembuatan edible film. Parameter edible film yang diuji meliputi WVTR dan tensile strength. Edible film yang diperoleh dari masing-masing gelatin memiliki nilai WVTR sebesar 138,12-322,43 g/jam m2; nilai tensile strength sebesar 0,12-0.83 N/mm2. Berdasarkan hasil pengujian, edible film yang menunjukkan hasil optimal adalah edible film
dari gelatin pra perlakuan demineralisasi ekstraksi asam.
SUMMARY
Tilapia (Orechromis niloticus) bone is a fish processing industry wastes whose utilization is still limited. In fact the protein content in it is quite high, especially the type of collagen. Collagen is a type of protein fibers whose structure can be converted into gelatin through the extraction process. The purpose of this research is to know the combination of pre treatment and the most optimal type of extraction solution to produce gelatin which is then used as raw material for making edible film. The research of gelatin bone of tilapia is divided into 2 stages. The first stage, the bone of the tilapia, has three pre-treatments, each is a separate process i.e, defatting, demineralizing (depleting calcium salts and other minerals), and deproteinating (eliminating non-collagen proteins). The second stage, the gelatin extraction process from ossein (soft bone fish) uses two extraction types that comprises of acid extraction (using 1N HCl solution) and alkaline extraction (using 1N NaOH solution). Parameters analyzed included gelatin rendement, viscosity, gel strength, and protein content. Gelatin of tilapia bone obtained from each combination of pre treatment and extraction has yield value of 11,82-16,08%; Viscosity value of 5.00-9.90 cP; Gel strength value of 28.02- 126,43 bloom; And protein content of 38.06 to 89.16%. Based on a combination of treatments, the most optimal gelatin was obtained from gelatin with pre-demineralization treatment and acid extraction. Gelatin tilapia bones that have been tested, used as raw material for edible film making. Edible films was tested for their WVTR and tensile strength. Edible film obtained from each gelatin has a WVTR value of 138.12-322.43 g / hr m2; Tensile strength value of 0.12-0.83 N / mm2. Based on the test results, the edible film showing the optimum result is an edible film of gelatin pre-treated demineralization of acid extraction.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yesus Kristus atas berkat dan
penyertaan-Nya, penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
“Optimasi Ekstraksi Gelatin Tulang Ikan Nila Melalui Pra Perlakuan dan Jenis Larutan
Ekstraksi dalam Pembuatan Edible Film”. Penulisan skripsi ini bertujuan untuk
memenuhi salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan di
Universitas Katolik Soegijapranata, Semarang.
Seluruh kelancaran dan keberhasilan dalam penyelesaian penulisan skripsi ini tentu saja
tidak terlepas dari bantuan, semangat, doa, bimbingan, dan dukungan dari berbagai
pihak. Oleh sebab itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MSc. selaku Dekan Teknologi Pangan Fakultas
Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.
2. Ibu Dr A. Rika Pratiwi. MSi. selaku dosen pembimbing I yang telah banyak
membantu, mengarahkan, dan membimbing selama penulisan skripsi.
3. Ibu Novita Ika Putri, STP, MS. selaku dosen pembimbing II yang telah banyak
membantu, mengarahkan, dan membimbing selama penulisan skripsi.
4. Ibu Ivone E. Fernandez, S.Si, MSc. selaku dosen yang juga telah banyak membantu,
mengarahkan, dan membimbing selama penulisan skripsi.
5. Mas Soleh, Mas Pri, Mas Lilik, dan Mbak Agata selaku laboran Fakultas Teknologi
Pertanian Unika Soegijapranata atas kesabaran dan kemurahan hatinya dalam
membantu dan membimbing penulis selama masa penelitian.
6. Papa dan mama tercinta, serta adik tersayang, Boni yang selalu memberikan
semangat, motivasi, dukungan, dan doa kepada penulis selama penyelesaian skripsi
ini.
7. Agustina Cloudia dan Raynaldi Sugih selaku teman seperjuangan dalam
menyelesaikan skripsi.
8. Teman-teman “GOA” tercinta, Monica Andreina, Lois Nancy, Anita Widiasari,
Keshia Devina, dan Angelita Meiliana yang selalu memberikan semangat dan
dukungan kepada penulis selama penyelesaian skripsi ini.
viii
9. Teman-teman TP 2013 yang selalu memberikan banyak dukungan kepada penulis
hingga laporan skripsi ini dapat selesai.
10.Ibu Nina (perwakilan PT Aquafarm Nusantara) selaku penyedia tulang ikan nila
sebagai bahan baku dalam penelitian ini sehingga penelitian dapat berjalan lancar.
Dalam penulisan dan penyusunan laporan skripsi ini, penulis menyadari bahwa masih
banyak kekurangan dan masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mohon maaf
yang sebesar-besarnya apabila terdapat banyak kesalahan, kekurangan, maupun hal-hal
yang kurang berkenan, dan dengan kerendahan hati, penulis menerima adanya kritik dan
saran yang membangun dari para pembaca. Akhir kata, penulis berharap agar laporan
skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca pada umumnya dan bagi mahasiswa
Teknologi Pangan pada khususnya.
Semarang, 2017
DAFTAR ISI
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ... ii
RINGKASAN... v
1.2.Tinjauan Pustaka ... 3
1.2.1.Ikan Nila ...3
1.2.2.Kolagen ...4
1.2.3.Gelatin ...5
1.2.4.Ekstraksi Gelatin ...6
1.2.5.Edible Film ...7
1.3.Tujuan Penelitian ... 8
2. MATERI DAN METODE ... 9
2.1.Tempat Penelitian... 9
2.2.Diagram Alir Penelitian ... 10
2.3.Materi ... 11
2.3.1. Bahan ... 11
2.3.2. Alat ... 11
2.4.Metode... 12
2.4.1. Preparasi Sampel (Wulandari et al., 2013) ... 12
2.4.2. Praperlakuan ... 12
2.4.3. Ekstraksi Gelatin (Lekahena et al, 2014) ... 14
2.4.4. Pengeringan Gelatin (Wulandari et al., 2013, dengan modifikasi)...14
2.4.5. Uji Rendemen (AOAC, 1995) ... 16
2.4.6. Uji Viskositas Gelatin (GMIA, 2013) ... 16
2.4.7. Uji Kekuatan Gel (GMIA, 2013) ... 17
2.4.8. Analisis Kandungan Protein Metode Kjeldahl (AOAC, 1995) ...17
2.4.9. Pembuatan Edible Film (Chambi & Grosso, 2006, dengan modifikasi) ...18
2.4.10. Pengujian Laju Transmisi Uap Air (WVTR) (Murdianto, 2005) ...18
2.4.11. Uji Kekuatan Tarik (Tensile Strength) (Hasdar et al., 2011) ...19
x
2.4.12. Analisis Data ...19
3. HASIL PENELITIAN ... 20
3.1. Hasil Analisa Uji Rendemen ... 20
3.2.Penampakan Fisik Gelatin Tulang Ikan Nila ...20
3.3.Hasil Analisis Uji Viskositas Gelatin ...22
3.4.Hasil Analisa Uji Kekuatan Gel Gelatin ...23
3.5.Hasil Analisa Uji Kandungan Protein Gelatin ...25
3.6.Penampakan Fisik Edible Film Gelatin Tulang Ikan Nila ...26
3.7.Hasil Analisa Uji Water Vapor Transmission Rate (WVTR) Edible Film ...28
3.8.Hasil Analisa Uji Tensile Strength Edible Film ...30
4. PEMBAHASAN ... 32
4.1.Pengaruh Pra-perlakuan dan Jenis Larutan Ekstraksi terhadap Rendemen. ...32
4.2.Penampakan Fisik Gelatin Tulang Ikan Nila ...34
4.3.Pengaruh Pra-perlakuan dan Jenis Larutan Ekstraksi terhadap Viskositas. ...35
4.4.Pengaruh Pra-perlakuan dan Jenis Larutan Ekstraksi terhadap Kekuatan Gel. ...36
4.5.Pengaruh Pra-perlakuan dan Jenis Larutan Ekstraksi terhadap Kadar Protein ...37
4.6.Penampakan Fisik Edible Film Gelatin Tulang Ikan Nila ...38
4.7.Pengaruh Gelatin terhadap Water Vapor Transmission Rate Edible Film ...39
4.8.Pengaruh Gelatin terhadap Kekuatan Tarik (Tensile Strength) Edible Film ...40
5. KESIMPULAN DAN SARAN ... 42
5.1.Kesimpulan ...42
5.2.Saran ...42
6. Daftar Pustaka ... 43
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Komposisi asam amino penyusun gelatin ...5
Tabel 2. Nilai Uji Rendemen Gelatin Tulang Ikan Nila dari Beberapa Perlakuan ...20
Tabel 3. Deskripsi Fisik Gelatin Tulang Ikan Nila dari Beberapa Perlakuan ...20
Tabel 4. Nilai Uji Viskositas Gelatin Tulang Ikan Nila dari Beberapa Perlakuan ...22
Tabel 5. Nilai Uji Kekuatan Gel Gelatin Tulang Ikan Nila dari Beberapa Perlakuan ... 23
Tabel 6. Nilai Uji Kandungan Protein Gelatin Tulang Ikan Nila dari Beberapa Perlakuan ... 25
Tabel 7. Deskripsi Fisik Edible Film Gelatin Tulang Ikan Nila dari Beberapa Perlakuan ... 26
Tabel 8. Nilai Uji WVTR Edible Film Gelatin Tulang Ikan Nila ...28
Tabel 9. Nilai Uji Tensile Strength Edible Film Gelatin Tulang Ikan Nila ...30
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Ikan nila (Oreochromis niloticus) ...3
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian ...10
Gambar 3. Tulang ikan nila ...11
Gambar 4. Cetakan kaca 20 x 20 cm2 ...11
Gambar 5. Diagram Alir Pembuatan Ossein Ikan Nila dengan defatting, demineralisasi, deproteinasi. ...13
Gambar 6. Diagram Alir Pembuatan Gelatin dengan Dua Metode Ekstraksi ...15
Gambar 7. Uji Viskositas Gelatin ...16
Gambar 8. Diagram Alir Pembuatan Edible Film Berbahan Dasar Gelatin Tulang Ikan ... 18
Gambar 9. Uji Tensile Strength Edible Film ...19
Gambar 10. Penampakan Fisik Gelatin. ...21
Gambar 11. Nilai Viskositas Gelatin Tulang Ikan Nila pada Berbagai Perlakuan ...22
Gambar 12. Nilai Kekuatan Gel Gelatin Tulang Ikan Nila pada Berbagai Perlakuan ... 24
Gambar 13. Nilai Kandungan Protein Gelatin Tulang Ikan Nila pada Berbagai Perlakuan ...25
Gambar 14. Penampakan Fisik Edible Film Gelatin Tulang Ikan Nila ...27
Gambar 15. Nilai WVTR Edible Film Gelatin Tulang Ikan Nila Selama 9 jam ...29
Gambar 16. Nilai Tensile Strength Edible Film Gelatin Tulang Ikan Nila ...30
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil Pengolahan SPSS Viskositas Gelatin ...47
Lampiran 2. Hasil Pengolahan SPSS Kekuatan Gel Gelatin ...48
Lampiran 3. Hasil Pengolahan SPSS Kadar Protein Gelatin ...49
Lampiran 4. Hasil Pengolahan SPSS WVTR Edible Film ...50
Lampiran 5. Hasil Pengolahan SPSS Tensile Strength Edible Film ...55
