commit to user
TUGAS AKHIR
PEMBUATAN GELATIN DARI TULANG IKAN KAKAP
MERAH (
Lutjanus sp)
Disusun Oleh :
CYNTHIA CLARIZKA D I8309010
DEWI FULANAH I8309012
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
201
commit to user KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan YME yang telah memberikan rahmat dan
karunia-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul
Pembuatan Gelatin dari Tulang Ikan Kakap Merah.
Selama melaksanakan Tugas Akhir maupun pembuatan laporan ini,
penyusun mendapat bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu,
pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih secara khusus kepada:
1. Bapak Bregas ST Sembodo, S.T., M.T. selaku ketua Program Studi DIII
Teknik Kimia UNS.
2. Ibu Enny Kriswiyanti A., S.T., M.T. selaku dosen pembimbing yang telah
banyak memberikan dorongan dan pengarahan dalam penyelesaian Tugas
Akhir dan penyusunan laporan ini.
3. Orang tua, kakak dan adik tercinta yang telah memberikan doa dan dukungan
baik materiil maupun spiritual yang tak terhingga.
4. Semua pihak yang telah membantu penyusunan Laporan Tugas Akhir ini
hingga bias selesai dalam bentuk laporan.
Penyusun menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari
sempurna.Penyusun mengharapkan adanya saran dan kritik yang sifatnya
membangun guna kesempurnaan laporan ini.Akhir kata, penyusun berharap agar
laporan ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Surakarta, 13 Juni 2012
Penyusun
commit to user III.1.Alat dan Bahan yang Digunakan ... 18
III.2.Lokasi ... `19
III.3. Gambar Rangkaian Alat ... 19
III.4. Cara Kerja ... 20
commit to user
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1.Kandungan Asam Amino dalam Gelatin ... 5
Tabel 2.2. Komposisi lemak, asam lemak dan kolesterol daging ikan kakap
merahper 100 g ... 10
Tabel 2.3. Perbandingan Karakteristik Gelatin Hasil Penelitian Sebelumnya
dengan Gelatin Komersial (SNI) dan Gelatin Standar ...
11
Tabel 4.1. Hasil Gelatin Percobaan ... 24
Tabel 4.2. Perbandingan Gelatin Hasil Penelitian dengan Gelatin Komersial 25
commit to user
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Struktur Kimia Gelatin ... 6
Gambar 2.2. Ikan Kakap Merah ... 10
Gambar 2.3.Proses Pembuatan gelatin dari tulang ikan ... 16
Gambar 2.4. Skema Pelaksanaan Penelitian ... 17
Gambar 3.1. Rangkaian Alat Pengukus Tulang Ikan... 19
commit to user INTISARI
Cynthia Clarizka Dewati, Dewi Fulanah, 2012, “Pembuatan Gelatin dari Tulang Ikan Kakap Merah” Program Studi Diploma III Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Gelatin merupakan suatu protein sebagai bahan tambahan makanan yang diperoleh dari denaturasi panas terhadap bahan kolagen.Pada umumnya gelatin yang tersedia di pasaran adalah produk impor dan kebanyakan berasal dari kulit dan tulang babi. Untuk itu perlu dicarikan bahan baku alternatif untuk menggantikan tulang babi tersebut. Sumber utama yang sangat potensial adalah kolagen yang berasal dari tulang ikan, diantaranya tulang ikan kakap merah.Tugas akhir ini bertujuan untuk membuat gelatin dari tulang ikan kakap merah dan mendapatkan kualitas dari hasil gelatin yang diperoleh yang sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI).
Proses yang dilakukan dalam pembuatan gelatin dari tulang ikan antara lain pembersihan tulang dari daging-daging dan lemak dengan cara merendam tulang dalam air mendidih selama 30 menit (degreasing), penjemuran tulang, pemotongan tulang (2-5 cm), perendaman tulang dengan menggunakan HCl 5% selama 48 jam (demineralisasi), pencucian untuk menetralkan pH ossein, ekstraksi dengan pengukusan menggunakan dandang selama 3 jam, penyaringan filtrat hasil ekstraksi, pemekatan filtrat, pengovenan selama 29 jam serta pengecilan ukuran hasil gelatin. Hasil gelatin yang diperoleh kemudian dianalisis hingga tercapai hasil sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI).
Dari percobaan, diperoleh hasil gelatin dengan rendemen sebesar 6,7%. Analisis yang sudah memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-3735 tentang gelatin yaitu kadar protein 75,29%, kadar abu 2,69%, kadar air 7,2%, kadar lemak 9,09%, pH 6, dan kandungan logam berat negatif. Untuk gel strenght
yaitu sebesar 6,8402 gram/cm2, nilai ini belum diketahui apakah sudah sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI) karena perbedaan satuan yaitu gram bloom serta keterbatasan alat yang ada.
commit to user BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Pada industri pengolahan ikan selalu terdapat sisa olahan yang berupa
tulang, kulit, sisik dan jeroan, dimana sisa olahan tersebut belum
dimanfaatkan secara optimal. Limbah ini biasanya digunakan untuk pakan
ternak, padahal sebagian besar sisa olahan tersebut merupakan sumber
protein, lemak, vitamin, mineral, sedangkan tulang dapat dimanfaatkan
sebagai bahan utama produksi gelatin. Indonesia sampai saat ini belum dapat
memenuhi kebutuhan gelatin bagi industri dalam negeri, sehingga harus
mengimpor gelatin dari luar negeri. Negara pengekspor utama adalah Eropa
dan Amerika. Penduduk muslim yang menjadi mayoritas di Indonesia,
mengalami kesulitan dalam membeli produk yang mengandung gelatin,
karena umumnya bahan baku gelatin yang terkandung dalam produk-produk
tersebut berasal dari tulang atau kulit babi.
Ikan kakap merah merupakan salah satu ikan ekonomis penting yang
dihasilkan di perairan Indonesia. Daerah penghasil utama ikan kakap merah
adalah perairan Selat Malaka, pantai utara Jawa dan perairan pantai selatan
Sulawesi. Hasil tangkapan ikan kakap merah pada umumnya dikonsumsi
segar dan sebagian besar diekspor dalam bentuk fillet. Proses ini dihasilkan
limbah yang berupa tulang, kulit, kepala, sisik, isi perut, ekor, insang dan
sebagainya yang mencapai 50% dari total berat ikan yang belum
dimanfaatkan secara optimal. Sementara proposi tulang pada tubuh ikan pada
umumnya mencapai sekitar 12,4%, belum termasuk duri dan daging yang
masih menempel pada tulang, bisa mencapai 13,7% (Rosmawaty, 2005).
Produksi gelatin ada dua cara, yaitu cara asam dan cara basa. Pada
umumnya produksi gelatin dilakukan secara asam, sedangkan jenis asam
yang digunakan berpengaruh terhadap jumlah gelatin yang dihasilkan dan
sifat–sifatnya. Asam klorida (HCl) merupakan jenis asam yang paling tepat
commit to user
rendah dibanding dengan menggunakan asam sulfat, tetapi harga asam
klorida lebih murah, residunya lebih rendah karena berat molekulnya lebih
rendah dan bersifat kurang korosif dibandingkan dengan asam sulfat.
Gelatin merupakan suatu protein sebagai bahan tambahan makanan
yang diperoleh dari denaturasi panas terhadap bahan kolagen. Pada saat ini,
gelatin yang tersedia dalam bentuk tepung dan bentuk lembaran. Pada
umumnya gelatin yang tersedia di pasaran adalah produk impor dan
kebanyakan berasal dari kulit dan tulang babi. Untuk itu perlu dicarikan
bahan baku alternatif untuk menggantikan tulang babi tersebut. Sumber
utama yang sangat potensial adalah kolagen yang berasal dari tulang ikan,
diantaranya tulang ikan kakap merah.
Hasil penelitian sebelumnya terhadap ekstraksi gelatin dari tulang ikan
kakap merah menunjukkan bahwa demineralisasi yang terbaik adalah
perendaman dalam larutan HCl 4% selama 2 hari dan ekstraksi pada suhu 80
0
C selama 6 jam. Cara tersebut memberikan hasil rendemen 7,4%; pH 5,05;
viskositas 6,73 cPs; kekuatan gel 126,61 gram bloom; kadar air 6,73%; kadar
abu 0,88%; kadar lemak 0,16%; kadar protein 86,61%; titik gel 8,4 0C; titik
leleh 24,6 0C; titik isoelektrik 7,0; dan derajat putih 37,63 (Rosmawaty,
2005).
I.2. Perumusan Masalah
1. Bagaimana cara membuat gelatin dari tulang ikan kakap merah?
commit to user I.3. Tujuan
1. Membuat gelatin dari tulang ikan kakap merah.
2. Mendapatkan data kualitas dari hasil gelatin yang diperoleh.
I.4. Manfaat
1. Bagi mahasiswa, bisa melakukan proses membuat gelatin, dengan
mengetahui komposisi yang tepat antara tulang ikan kakap merah dengan
konsentrasi HCl yang digunakan dalam perendaman, waktu, dan suhu
optimum dalamekstraksi gelatin.
2. Bagi masyarakat, bisa mengetahui bahwa tulang ikan dapat dibuat gelatin
yang bisa digunakan dalam berbagai aplikasi kehidupan sehari-hari.
commit to user BAB II
LANDASAN TEORI
II.1. Tinjauan Pustaka
II.1.1. Kolagen
Kolagen merupakan komponen struktural utama dari jaringan ikat
putih (white connetive tissue) yang meliputi hampir 30% dari total protein
pada jaringan dan organ tubuh vertebrata dan invertebrata. Pada mamalia,
kolagen terdapat di kulit, tendon, tulang rawan dan jaringan ikat.Demikian
juga pada burung dan ikan, sedangkan pada avertebrata kolagen terdapat
pada dinding sel (Baily, 1989).
Molekul kolagen tersusun dari kira-kira dua puluh asam amino
yang memiliki bentuk agak berbeda bergantung pada sumber bahan
bakunya.Asam amino glisin, prolin dan hidroksiprolin merupakan asam
amino utama kolagen (Chaplin, 2005).
Molekul dasar pembentuk kolagen disebut tropokolagen yang
mempunyai struktur batang dengan BM 300.000, dimana di dalamnya
terdapat tiga rantai polipeptida yang sama panjang, bersama-sama
membentuk struktur heliks.Tropokolagen akan terdenaturasi oleh
pemanasan atau perlakuan dengan zat seperti asam, basa, urea, dan
potassium permanganat. Selain itu, serabut kolagen dapat mengalami
penyusutan jika dipanaskan di atas suhu penyusutannya (Ts).Suhu
penyusutan (Ts) kolagen ikan adalah 45oC. Jika kolagen dipanaskan pada
T>Ts (misalnya 65 – 70oC), serabut triple heliks yang dipecah menjadi
lebih panjang.Pemecahan struktur tersebut menjadi lilitan acak yang larut
dalam air inilah yang disebut gelatin. Kolagen kulit ikan lebih mudah
hancur daripada kolagen kulit hewan, dimana kedua jenis kolagen ini akan
hancur oleh proses pemanasan dan aktivitas enzim(Wong, 1989).
II.1.2. Gelatin
Gelatin adalah derivat protein dari serat kolagen yang ada pada
kulit, tulang, dan tulang rawan.Susunan asam aminonya hampir mirip
commit to user
dengan kolagen, dimana glisin sebagai asam amino utama dan merupakan
2/3 dari seluruh asam amino yang menyusunnya, 1/3 asam amino yang
tersisa diisi oleh prolin dan hidroksiprolin (Chaplin, 2005).
Komposisi asam amino dalam gelatin adalah sebagai berikut :
Tabel 2.1. Kandungan Asam Amino dalam Gelatin
Jenis asam amino Jumlah %
Glisin 26,4 – 30,5
Plrolin 14,0 – 18,0
Hidoksiprolin 13,3 – 14,5
Asam glutamat 11,1 – 11,7
Alanin 8,6 – 11,3
Sumber: Chaplin, 2005
Mekanisme reaksinya dapat digambarkan seperti berikut :
C102H149N31O38 + H2O C102H151N31O39
(kolagen) (gelatin)
Asam-asam amino saling terikat melalui ikatan peptida membentuk
gelatin.Pada gambar 2.1 dapat dilihat susunan asam amino gelatin berupa
Gly-X-Y dimana X umumnya asam amino prolin dan Y umumnya asam
amino hidroksiprolin.Tidak terdapatnya triptofan pada gelatin
menyebabkan gelatin tidak dapat digolongkan sebagai protein lengkap
(Grobben, et al. 2004).
Gambar 2.1.Struktur Kimia Gelatin (Grobben, et al. 2004)
commit to user
Berat molekul gelatin rata-rata berkisar antara 15.000 – 250.000.
MenurutChaplin (2005), berat molekul gelatin sekitar 90.000 sedangkan
rata-rata berat molekul gelatin komersial berkisar antara 20.000 – 70.000.
Gelatin terbagi menjadi dua tipe berdasarkan perbedaan proses
pengolahannya, yaitu tipe A dan tipe B.Dalam pembuatan gelatin tipe A,
bahan baku diberi perlakuan perendaman dalam larutan asam sehingga
proses ini dikenal dengan sebutan proses asam.Sedangkan dalam
pembuatan gelatin tipe B, perlakuan yang diaplikasikan adalah perlakuan
basa, proses ini disebut proses alkali (Utama, 1997).
Bahan baku yang biasanya digunakan pada proses asam adalah
tulang dankulit babi, sedangkan bahan baku yang biasa digunakan pada
proses basa adalah tulang dan kulit jangat sapi.Menurut Wiyono (2001),
gelatin ikan dikategorikan sebagai gelatin tipe A. Secara ekonomis, proses
asam lebihdisukai dibandingkan proses basa.Hal ini karena perendaman
yangdilakukan dalam proses asam relatiflebih singkat dibandingkan proses
basa.
commit to user
Proses perubahan kolagen menjadi gelatin melibatkan tiga perubahan
berikut:
1. Pemutusan sejumlah ikatan peptida untuk memperpendek rantai
2. Pemutusan atau pengacauan sejumlah ikatan samping antar rantai
3. Perubahan konfigurasi rantai
Pada tahap ini perendaman dapat dilakukan dengan larutan asam
organik seperti asam asetat, sitrat, fumarat, askorbat, malat suksinat,
tartarat dan asam lainnya yang aman dan aromanya tidak menusuk hidung.
Sedangkan asam anorganik yang biasa digunakan adalah asam klorida,
fosfat, dan sulfat. Jenis pelarut alkali yang umum digunakan adalah
sodium karbonat, sodium hidroksida, potassium karbonat dan potassium
hidroksida.
Penggunaan asam dalam tahap hidrolisis akan menghasilkan gelatin tipe A
dan reaksi yang terjadi adalah substitusi anion fosfat pada garam kalsium
dengan anion klorida :
CaCO3(PO4)2 + 6 HCl 3 CaCl2 + 2H3PO4
Sedangkan penggunaan basa menghasilkan gelatin tipe B dengan reaksi :
CaCO3(PO4)2 + 6 NaOH 3 Ca(OH)3 + 2Na3PO4
Gelatin larut dalam air, asam asetat dan pelarut alkohol seperti
gliserol, propilen glycol, sorbitol dan manitol, tetapi tidak larut dalam
alkohol, aseton, karbon tetraklorida, benzen, petroleum eter dan pelarut
organic lainnya. Menurut Norland (1997), gelatin mudah larut pada suhu
71,1oC dan cenderung membentuk gel pada suhu 48,9oC. Sedangkan
menurut Utama (1997), pemanasan yang dilakukan untuk melarutkan
gelatin sekurang-kurangnya 49oC atau biasanya pada suhu 60 – 70oC.
Gelatin memiliki sifat dapat berubah secara reversibel dari bentuk
sol ke gel, membengkak atau mengembang dalam air dingin, dapat
membentuk film, mempengaruhi viskositas suatu bahan, dan dapat
melindungi sistem koloid (Parker, 1982). Menurut Utama (1997),
sifat-sifat seperti itulah yangmembuat gelatin lebih disukai dibandingkan
bahan-bahan semisal dengannya seperti keragenan dan pektin.
commit to user II.1.3.Ikan Kakap Merah
Ikan kakap merah merupakan ikan dasar yang selalu berkelompok
menempati karang, tandes atau rumpon. Ikan kakap merah yang
mempunyai nama inggris red snapper hampir bisa ditemui semua lokasi di
Indonesia bahkan di dunia. Ikan yang biasanya memiliki nama latin
depannya Lutjanus termasuk dalam family Lutjanidae.
Ciri morfologi ikan kakap merah yakni memiliki warna yang
beragam yaitu warna kuning kemerahan, merah tua kehitaman dan kuning
kecoklatan. Ikan kakap merah memiliki bentuk badan yang memanjang
dan agak pipih, mulut terletak di bagian ujung kepala (terminal) serta
memiliki beberapa gigi taring (canine) pada rahangnya. Sirip punggung
tunggal dengan 9-12 jari-jari sirip keras dan 9-17 jari-jari sirip lemah yang
bercabang. Ikan kakap merah memiliki sirip ekor dengan tiga sirip keras
dan 7-14 sirip lemah bercabang (Pusat Oleh-oleh Masakan Ikan, 2010).
Laju pertumbuhan ekspor perikanan Indonesia dalam kurun waktu
1998-2000 terjadi peningkatan.Pada tahun 1998 volume ekspor sebesar
65.291 ton dan meningkat menjadi 203.155 ton pada tahun 2000.Dengan
jumlah ekspor tersebut jika diasumsikan adalah dalam bentuk fillet ikan
bertulang keras (tuna, kakap merah, dsb), maka akan dihasilkan limbah
tulang ikan sebanyak 75.472 ton.Hal ini berdasarkan perhitungan bahwa
rendemen tulang ikan adalah 12%.Jika tulang ikan basah dijadikan dalam
bentuk kering maka rendemennya adalah 12.25% sehingga diperoleh
tulang ikan kering sebesar 9.245 ton, dan selanjutnya akandiperoleh
gelatin sejumlah 1.421 ton (bila rendemen 15.38%). Jika harga 1 gram
gelatin adalah US$ 1 (tahun 2003 di USA) maka akan dihasilkan devisa
sebanyak US$ 1,648 juta. Nilai ini sangat menguntungkan karena tulang
ikan yang selama ini merupakan limbah non ekonomis dapat dimanfaatkan
dan bernilai tinggi.Lebih dari 60% total produksi gelatin digunakan oleh
industri pangan, seperti dessert, permen, jeli, es krim, produk-produk susu,
roti, kue, dan sebagainya. Sekitar 20% produksi gelatin digunakan oleh
commit to user
serupa pun terjadi di Indonesia. Seiring dengan makin berkembangnya
industri pangan, farmasi dan kosmetik di Indonesia, kebutuhan akan
gelatin pun makin meningkat. Namun sayangnya, meningkatnya
kebutuhan gelatin di Indonesia ternyata belum banyak direspons oleh
industri dalam negeri untuk memproduksinya secara komersial.Karena itu,
tak heran jika untuk memenuhi kebutuhan tersebut Indonesia masih harus
mengimpornya dari berbagai negara (Kusumawati, 2008).
Pabrik penghasil tulang ikan kakap merah di Indonesia ada
beberapa, antara lain PT. Gunung Batu yang berada di Jawa Barat, PT.
Ratu Laut Kidul yang berada di Bali, PT. Javana Food yang berada di
Jawa Timur, PT. Bumi Menara Internusa yang berada di Jawa Timur, dan
CV. Fahriza yang berada di Gorontalo (Agromania, 2006).
Komposisi kimia daging ikan dapat berbeda-beda tergantung dari
spesies ikan, tingkat umur, habitat dan kebiasaan makan ikan tersebut.
Komposisi kimia ikan yang dominan adalah air. Kadar air dapat
mempengaruhi kandungan lemak yang terdapat pada daging ikan tersebut.
Makin tinggi kadar air maka makin rendah kadar lemaknya. Komposisi
commit to user
Tabel 2.2. Komposisi lemak, asam lemak dan kolesterol daging ikan kakap merahper 100 g
Komposisi kimia Jumlah
Lemak total 40 mg
Lemak jenuh 12,4 mg
MUFA (Monounsaturated fat) 6,4 mg
PUFA (Polyunsaturated fat) 21,2 mg
EPA 11 mg
DHA 117 mg
AA 38 mg
Kolesterol 21 mg
Sumber: Rosmawaty, 2005
Gambar 2.2.Ikan Kakap Merah
commit to user
Tabel 2.3. Perbandingan Karakteristik Gelatin Hasil Penelitian Sebelumnya
dengan Gelatin Komersial (SNI) dan Gelatin Standar
Parameter Gelatin
Keterangan : (1) Konsentrasi HCl 2%, (2) Hadi, 2005, (3) SNI 06-3735, 1995, (-) tidak ada standar, (nd) tidak terdeteksi.
Sumber: Kusumawati, dkk, 2008
II.1.4. Pembuatan Gelatin
Pada prinsipnya proses pembuatan gelatin dapat dibagi menjadi dua
macam, yaitu proses asam dan proses basa.Perbedaan kedua proses ini
terletak pada proses perendamannya.Berdasarkan kekuatan ikatan kovalen
silang protein dan jenis bahan yang diekstrak, maka penerapan jenis asam
maupun basa organik dan metode ekstraksi lainnya seperti lama hidrolisis,
pH dan suhu akan berbeda-beda.Proses produksi utama gelatin dibagi
dalam tiga tahap :
1. Tahap persiapan bahan baku antara lain penghilangan komponen non kolagen
dari bahan baku.
commit to user 2. Tahap konversi kolagen menjadi gelatin.
3. Tahap pemurnian gelatin dengan penyaringan dan pengeringan
(Hinterwaldner, 1977).
Pada tahap persiapan dilakukan pencucian pada kulit dan
tulang.Kulit atautulang dibersihkan dari sisa-sisa daging, sisik dan lapisan
luar yang mengandungdeposit-deposit lemak yang tinggi.Untuk
memudahkan pembersihan maka sebelumnya dilakukan pemanasan pada
air mendidih selama 1–2 menit.Proses penghilangan lemak dari jaringan
tulang yang biasa disebut degreasingdilakukan pada suhu antara titik cair
lemak dan suhu koagulasi albumin tulang yaitu antara 32–80oC sehingga
dihasilkan kelarutan lemak yang optimum (Ward dan Courts, 1977).
Pada tulang, sebelum dilakukan pengembungan terlebih dahulu
dilakukanproses demineralisasi yang bertujuan untuk menghilangkan
garam kalsium dan garam lainnya dalam tulang, sehingga diperoleh tulang
yang sudah lumer disebut ossein (Utama, 1997). Menurut Wiyono (1992),
asam yang biasa digunakan dalam proses demineralisasi adalah asam
klorida (HCl) dengan konsentrasi 4–7 %.Sedangkan menurut
Hinterwaldner (1977), proses demineralisasi ini sebaiknya dilakukan
dalam wadah tahan asam selama beberapa hari sampai dua minggu.
Selanjutnya pada kulit dan ossein dilakukan tahap pengembungan
(swelling) yang bertujuan untuk menghilangkan kotoran-kotoran dan
mengkonversi kolagen menjadi gelatin.Pada tahap ini perendaman dapat
dilakukan dengan larutan asam organik seperti asam asetat, sitrat, fumarat,
askorbat, malat, suksinat, tartarat dan asam lainnya yang aman dan tidak
menusuk hidung.Sedangkan asam anorganik yang biasa digunakan adalah
asam hidroklorat, fosfat, dan sulfat.Jenis pelarut alkali yang umum
digunakan adalah sodium karbonat, sodium hidroksida, potassium
karbonat dan potassium hidroksida (Ward dan Courts, 1977).
Menurut Ward dan Courts (1977) asam mampu mengubah serat
kolagen triple heliks menjadi rantai tunggal, sedangkan larutan perendam
commit to user
waktu yang sama jumlah kolagen yang dihidrolisis oleh larutan asam lebih
banyak daripada larutan basa.Karena itu perendaman dalam larutan basa
membutuhkan waktu yang lebih lama untuk menghidrolisis kolagen.
Menurut Utama (1997),tahapan ini harus dilakukan dengan tepat (waktu
dan konsentrasinya) jika tidak tepat akan terjadi kelarutan kolagen dalam
pelarut yang menyebabkan penurunan rendemen gelatin yang dihasilkan.
Hasil penelitian Utama (1997) dalam pembuatan gelatin dari kulit
ikan cucut menunjukkan bahwa pada tahap pengembungan kulit lama
perendaman yang terbaik adalah 24 jam dengan konsentrasi asam asetat
4%. Sedangkan Apriyanto (1989), dalam pembuatan gelatin dari tulang
domba menggunakan larutan HCl 5 % dengan waktu perndaman 1–2 hari.
Tahapan selanjutnya, kulit dan ossein diekstraksi dengan air yang
dipanaskan.Ekstraksi bertujuan untuk mengkonversi kolagen menjadi
gelatin. Suhu minimum dalam proses ekstraksi adalah 40–50oC hingga
suhu 100oC. Ekstraksi kolagen tulang dilakukan dalam suasana asam pada
pH 4 – 5 karena umumnya pH tersebut merupakan titik isoelektrik dari
komponen-komponen protein non kolagen, sehingga mudah terkoagulasi
dan dihilangkan (Hinterwaldner, 1997).Apabila pH lebih rendah perlu
penanganan cepat untuk mencegah denaturasi lanjutan (Utama, 1997).
Larutan gelatin hasil ekstraksi kemudian dipekatkan terlebih dahulu
sebelum dilakukan pengeringan. Pemekatan dilakukan untuk
meningkatkan total solid larutan gelatin sehingga mempercepat proses
pengeringan.Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan evaporator
vakum, selanjutnya dikeringkan dalam oven pada suhu 40 – 50oC atau 60
– 70oC. Pengecilan ukuran dilakukan untuk lebih memperluas permukaan bahan sehingga proses dapat berlangsung lebih cepat dan
sempurna.Dengan demikian gelatin yang dihasilkan lebih reaktif dan lebih
mudah digunakan (Utama, 1997).
II.1.5. Aplikasi Gelatin
A. Aplikasi gelatin dalam bahan makanan
commit to user
Gelatin adalah bahan ramuan makanan.Gelatin banyak
digunakan karena sifat-sifat fungsinya dan karena kemampuannya
untuk memekatkan, menstabilkan, mengudarakan, mengeraskan dan
menghasilkan produk yang baik. Ciri khusus dari gelatin yang tidak
dapat diganti dengan bahan lain adalah keupayaan membentuk ‘
thermo-reversible gels’ dan lebur pada suhu badan (27°C ).
Contoh produk yang mengandung gelatin:
a) Marshmallows, fruit chews, toffee
b) Jeli : produk- produk makanan pencuci mulut
c) Produk roti dan kue : berbagai produk
d) Produk daging : makanan tin, sosis
e) Produk susu : eskrim, yogurt, margarin
f) Produk minuman buah-buahan dan wine
B. Aplikasi gelatin dalam farmaseutikal dan kosmetik
- Sebagai pengembang plasma darah
- Kapsul gelatin keras, kapsul lembut untuk obat-obatan dan
makanansupplemen
- Agen pembentukan dan pembungkus tablet & pil
- Asas vaksin dan juga span pembedahan
commit to user C. Aplikasi gelatin dalam fotografi
- Gelatin digunakan sebagai gel sokongan untuk pembungkus negatif
filem, kertas fotografi dan filem sinaran–X (x-ray). Gel sokongan ini
berisi pewarna dan bahan yang sensitif kepada cahaya.
- Bahan imagingbagi holografi dan pembungkus kertas ink-jet.
commit to user II.2. Kerangka Proses
II.2.1. Kerangka Proses Pembuatan Gelatin
Tulang ikan
Degreasing (penghilangan lemak).
Direndam pada air mendidih selama 30 menit
Demineralisasi (perendaman dalam HCl 5%, 48 jam)
Ossein Sisa larutan HCl 5%
Filtrat Ampas tulang ikan
Gelatin
Gambar 2.3. Proses Pembuatan Gelatin dari Tulang Ikan Pengecilan ukuran 2 – 5 cm
Penyaringan hasil perendaman
Pencucian dengan air hingga pH netral (6 – 7)
Ekstraksi dalam dandang pada suhu 80-100oC selama 3 jam
Penyaringan hasil ekstraksi
16
Dipekatkan dengan pemanasan dalam gelas beaker
commit to user II.2.2. Pelaksanaan Penelitian Tugas Akhir
Gambar 2.4.Skema Pelaksanaan Penelitian
Study literature / pustaka tentang gelatin
Menentukan komposisi bahan yang akan digunakan
Melakukan pengolahan di laboratorium
Menganalisa produk
Membuat laporan
commit to user BAB III
METODOLOGI
III.1. Alat dan Bahan yang digunakan
Alat dan bahan yang digunakan pada pembuatan gelatin ini adalah :
1. Alat-alat yang digunakan
Oven
Desikator
pH meter
Waterbath
Magnetic stirer
Kain saring
Cawan porselin
Pisau
Dandang
Kompor Listrik
Gelas Beaker
Botol Semprot
Pipet ukur
Karet penghisap
Labu ukur
2. Bahan-bahan yang digunakan
Tulang ikan kakap merah
Es batu
Asam klorida (HCl)
Aquadest
commit to user III.2. Lokasi
Tempat yang digunakan untuk pelaksanaan kegiatan penelitian dilakukan
di Laboratorium Proses Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret.
III.3. Gambar Rangkaian Alat
Gambar 3.1. Rangkaian Alat Pengukus Tulang Ikan
Keterangan:
1. Pendingin
2. Dandang dengan penutupnya
3. Angsang
4. Kompor listrik
1
4 2
19
commit to user III.4. Cara Kerja
III.4.1.Pembuatan gelatin
a. Degreasing :
1. Membersihkan tulang ikan dengan merendam dalam air mendidih selama
± 30 menit sambil diaduk-aduk dengan beberapa kali penggantian air.
2. Meniriskan dan menjemur tulang.
3. Pengecilan ukuran tulang (2-5 cm)
b. Demineralisasi :
1. Merendam tulang yang telah bersih dengan larutan HCl 5% dalam gelas
beker selama 48 jam sampai terbentuk ossein (tulang lunak).
2. Menyaring ossein dari larutan HCl 5%.
3. Mencuci ossein dengan menggunakan air sampai PHnya netral (6-7).
4. Meniriskan ossein.
c. Ekstraksi :
1. Memasukkan aquadest ke dalam dandang dengan volume tertentu.
2. Memasukkan ossein yang ber-PH netral tersebut ke dalam dandang
dengan posisi di atas aquadest yang dibatasi oleh angsang.
3. Kemudian mengekstraksi ossein dengan pengukusan menggunakan
dandang pada suhu 80-100oC selama 3 jam.
4. Menyaring filtrat yang dihasilkan dengan menggunakan kain saring,
kemudian memekatkan hasil saringan.
d. Pengeringan :
Mengeringkan cairan pekat dalam oven pada suhu 50-60oC selama 29 jam
sehingga menghasilkan gelatin.
commit to user III.4.2. AnalisaGelatin
a. Rendemen (AOAC, 1995)
Rendemen diperoleh dari perbandingan berat kering gelatin
yang dihasilkan dengan berat bahans egar (tulang yang telah dicuci
bersih). Besarnya rendemen dapat diperoleh dengan menggunakan
rumus :
Rendemen = x 100%
b. Kadar Air (AOAC, 1995)
1. Mengeringkan cawan porselen pada suhu 105oC selama 1 jam,
kemudian mendinginkan dan menimbang cawan.
2. Menimbang sampel yang akan ditentukan kadar airnya sebanyak 2
gram.
3. Cawan yang telah berisi sampel dimasukkan ke dalam oven bersuhu
105oC sampai beratnya konstan.
Kadar air dihitung berdasarkan rumus :
Kadar Air (%) = − x 100%
Keterangan :
A = berat cawan + sampel kering (g)
B = berat cawan + contoh basah (g)
c. Kadar Abu (AOAC, 1995)
1. Menimbang cawan porselin sehingga diperoleh berat cawan kering.
2. Memasukkan sampel sebanyak 2 gram ke dalam cawan
3. Memasukkan cawan berisi sampel ke dalam tanur bersuhu 600 ºC.
Proses penguapan dilakukan selama 3 jam sampai semua bahan
berubah warna menjadi abu-abu.
4. Menimbang cawan berisi abu.
commit to user Kadar abu dihitung dengan rumus :
Kadar Abu (%) = x 100%
d. Kadar Protein Metode Mikro Kjeldahl (AOAC,1995)
1. Memasukkan sebanyak 1,5 gram sampel ke dalam labu Kjeldahl lalu
ditambahkan 100 gram Na2SO4, 0,2 gram CuSO4 dan 25 ml H2SO4
pekat.
2. Mendidihkan (destruksi) sampai cairan berwarna hijau jernih, setelah
itu mendinginkan larutan sampel.
3. Memindahkan hasil destruksi ke alat destilasi dan menambahkan 0,5
gram logam Zn, 175 ml aquadest, 3-4 tetes indikator PP dan
menambahkan sedikit demi sedikit larutan NaOH 45 % sampai
berwarna ungu kebiruan lalu didestilasi.
4. Menampung hasil destilasi dalam erlenmeyer berisi 75 ml larutan
HCl 0,1 N yang telah ditetesi 3-4 tetes indikator MO.
5. Menitrasi dengan NaOH 0,1 N sampai larutan berwarna kuning.
Kadar protein ditentukan dengan rumus :
% N=ml HCl – ml NaOH x N NaOH x 14,007x fp )
( ) x 100%
% Protein = % N x faktorkonversi
fp = faktor pengenceran
Faktor konversi untuk gelatin = 6,25
e. pH (AOAC,1995)
1. Menimbang sampel sebanyak 0,2 gram, kemudian dilarutkan ke
dalam 20 ml air pada suhu 25oC.
2. Menghomogenkan sampel dengan magnetic stirrer dengan cara
dipanaskan hingga suhu 40-50 oC, kemudian diukur derajat
keasamannya pada suhu kamar dengan pH meter.
commit to user f. KekuatanGel (Pambudi, 2009)
1. Mengekstrak 2 gram gelatin dengan 25 ml aquadest dan memekatkan
sampai didapat volume ± 20 ml.
2. Menuang filtrat ke dalam cawan petri dengan bagian bawah
transparan dan mendinginkan dalam lemari es sampai terbentuk jel.
3. Meletakkan batu bata di atas jelli dan mencatat berat batu bata yang
digunakan sampai batu menembus jel hingga dasar cawan petri.
4. Menghitung gel strenght.
Gel strenghtditentukan dengan rumus :
Gel strenght =
Keterangan :
m = massa batu bata yang digunakan (gram)
A = luas permukaan jelli yang tertekan oleh batu bata (cm2)
commit to user BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1. Hasil
Data kondisi proses:
- Tulang ikan : kakap merah
- Berat tulang ikan : 200 gram
- Berat aquadest : 600 gram
- HCl : 5%
- Waktu pengukusan : 3 jam
Menghasilkan gelatin sebanyak 13,463 gram, dengan spesifikasi dapat dilihat pada
tabel IV.1.
Tabel IV.1.Hasil Gelatin Percobaan
No Analisis Percobaan Hasil
1 Rendemen 6,7%
2 Kadar Protein 75,29%
3 Kadar Abu 2,69%
4 Kadar Air 7,2%
5 Kadar Lemak 9,09%
6 Gel Strenght 6,8402gram/cm2
7 pH 6
8 Kandungan Logam Berat -
IV.2. Pembahasan
Data perbadingan gelatin hasil percobaan dengan gelatin komersial
dapat dilihat pada tabel IV.2.
commit to user
Tabel IV.2. Perbandingan Gelatin Hasil Percobaan dengan Gelatin Komersial
No Analisis Gelatin Hasil Percobaan Gelatin Komersial
1 Rendemen 6,7% -
2 Kadar Protein 75,29% 79,40%
3 Kadar Abu 2,69% 1,51%
4 Kadar Air 7,2% 10,95%
5 Kadar Lemak 9,09% 0,12%
6 Gel Strenght 6,8402gram/cm2 7,4258gram/cm2
7 pH 6 7,11
Nilai rendemen dari suatu pengolahan bahan merupakan parameter
yang penting sebagai dasar perhitungan analisis finansial, memperkirakan
jumlah bahan baku untuk memproduksi produk dalam jumlah tertentu, dan
mengetahui tingkat efisiensi dari suatu proses pengolahan. Rendemen
gelatin dari tulang ikan kakap merah dari percobaan didapat sebesar 6,7%
dengan lama proses pengukusan selama 3 jam.
Protein merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino
yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Protein dalam gelatin termasuk
dalam kelompok Protein fibriler (skleroprotein) dan mempunyai kadar
protein yang tinggi, karena gelatin diperoleh dari penguraian kolagen
dengan panas (Junianto dkk, 2006). Kadar protein gelatin yang diperoleh
dari percobaan adalah 75,29%. Nilai kadar protein tersebut tidak berbeda
jauh dengan kadar protein gelatin komersial yaitu 79,40%.
Kadar abu suatu bahan menunjukkan kuantitas keberadaan mineral
dalam bahan tersebut.Umumnya mineral yang terdapat dalam gelatin yang
diekstraksi dari tulang ikan terdiri dari kalsium, natrium, klor, fosfor,
magnesium, dan belerang.Standar Nasional Indonesia mensyaratkan untuk
kadar abu gelatin maksimum 3,25%, sedangkan nilai kadar abu gelatin dari
percobaan diperoleh 2,69%. Besar kecilnya kadar abu ditentukan pada saat
proses demineralisasi, semakin banyaknya kalsium yang luruh maka kadar
commit to user
dengan kalsium fosfat pada tulang hal ini akan menghasilkan garam kalsium
yang larut sehingga tulang menjadi lunak (Junianto dkk, 2006). Reaksi yang
terjadi adalah:
Ca3(PO4)2+ 6HCl → 3CaCl2 + 2H3PO4
Kadar air suatu bahan sangat berpengaruh terhadap mutu atau
kualitasnya.Air yang terkandung di dalam bahan dapat mempengaruhi
bentuk fisik bahan tersebut dan masa simpannya. Hasil analisis kadar air
cukup tinggi jika dibandingkan dengan gelatin komersial yaitu sebesar
0,12%. Sedangkan Standar Nasional Indonesia tidak menetapkan standar
untuk kadar lemak pada gelatin. Rendahnya kadar lemak gelatin yang
dihasilkan tergantung konsentrasi HCl, suhu ekstraksi dan pada saat proses
penyaringan.
Untuk keperluan industri, kekuatan gel menjadi pertimbangan dalam
menentukan kelayakan penggunaan gelatin. Kekuatan gel adalah salah satu
parameter dari tekstur suatu bahan dan merupakan gaya untuk menghasilkan
deformasi tertentu (deMan, 1989). Nilai kekuatan gel gelatin hasil
percobaan sebesar 6,8402gram/cm2. Sedangkan Standar Nasional Indonesia
menetapkan gel strenght gelatin sebesar 75-300 gram bloom. Karena
keterbatasan alat dan tempat sehingga belum bisa dilakukan analisis gel
strenght yang sesuai dengan standar mutu SNI. Akan tetapi nilai dari gel
strenght gelatin tulang ikan kakap merah tidaklah jauh dari percobaan yang
telah dilakukan sebelumnya yaitu gelatin tulang ikan air tawar sebesar 5,004
gram/cm2 (Pambudi, 2009) dan gelatin komersial sebesar 7,4258gram/cm2.
Parameter lainnya yang ditetapkan dalam penentuan standar mutu
commit to user
penting dilakukan, karena pH larutan gelatin mempengaruhi sifat-sifat
gelatin lainnya seperti gel strenght dan juga berpengaruh terhadap aplikasi
gelatin dalam produk. Gelatin dengan pH netral akan sangat baik digunakan
untuk produk daging, farmasi, fotografi, cat, dan sebagainya. Sedangkan
gelatin dengan pH rendah akan sangat baik digunakan dalam produk juice,
mayonnaise, sirop rasa asam dan sebagainya (deMan, 1989).pH gelatin
berdasarkan Standar Nasional Indonesia berkisar antara 3,8-6,0. Nilai pH
dari gelatin hasil percobaan yaitu 6, maka sudah memenuhi Standar
Nasional Indonesia.
Berdasarkan hasil pengukuran, di dalam gelatin hasil percobaan
tidak terdeteksi adanya kandungan logam berat. Kandungan logam berat
yang negatif pada gelatin tulang ikan kakap merah menunjukan bahwa
bahan baku tulang ikan kakap merah dan proses pembuatan gelatin tidak
tercemar. Sedangkan Standar Nasional Indonesia menetapkan maksimal 50
ppm.Kandungan logam berat tidak terdeteksi menunjukan bahwa gelatin
yang dihasilkan dari tulang ikan kakap merah aman dari logam berat dan
dapat diaplikasikan atau dikonsumsi.
commit to user BAB V
PENUTUP
V.1. Kesimpulan
1. Proses yang dilakukan untuk membuat gelatin dari tulang ikan antara lain
pembersihan tulang dari daging-daging dan lemak dengan cara didihkan
dengan air (degreasing), penjemuran, pemotongan tulang, ekstraksi
dengan pengukusan, dan juga setelah degreasing dilakukan perendaman
dengan menggunakan HCl 5% selama 48 jam, pencucian untuk
menetralkan pH ossein. Kemudian setelah pengukusan dilakukan
penyaringan, pemekatan, dan pengovenan selama 29 jam serta
pengecilan ukuran, kemudian dilakukan analisa hasil.
2. Dari percobaan, menghasilkan gelatin dengan rendemen sebesar 6,7%.
Analisis yang sudah memenuhi Standar Nasional Indonesia tentang
gelatin, yaitu dengan kadar protein 75,29%, kadar abu 2,69%, kadar air
7,2%, kadar lemak 9,09%, pH 6, dan kandungan logam berat negatif.
Untuk gel strenght belum bisa dianalisis sesuai dengan Standar Nasional
Indonesia (SNI) karena keterbatasan alat yaitu sebesar 6,8402 gram/cm2.
V.2. Saran
1. Setelah dilakukan tugas akhir ini, diperlukan adanya pengenalan lebih
lanjut kepada masyarakat tentang ilmu pengetahuan dan teknologi dalam
pembuatan gelatin dari tulang ikan kakap merah agar masyarakat lebih
mengetahui dan mampu menghasilkan produk gelatin yang lebih
berkualitas dan juga mengurangi pencemaran lingkungan yang
diakibatkan limbah tulang ikan.
2. Untuk analisa gel strenght, jika tidak ada alat yang digunakan untuk
menganalisis maka diperlukan nilai konversi satuan yang sesuai dengan
Standar Nasional Indonesia (SNI).
