II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Ikan Gabus ( Channa striata )

Ikan gabus ( Channa striata ) merupakan anggota family Channidae, yang

dapat hidup pada daerah perairan tawar atau sungai, perairan payau, serta rawa-

rawa. Ikan gabus termasuk kedalam kelompok ikan karnivora yang buas dan

agresif ( Chaoesare, 1981 dalam Anuwar, 2010 ).

Klasifikasi ikan tenggiri menurut Chaoesare (1981) dalam Anuwar (2010)

adalah sebagai berikut :

Kingdom : Animalia

Phylum : Chordata

Class : Agtinopterigii

Ordo : Perciformes

Family : Chanidae

Genus : Channa

Spesies : Channa striata

.

Gambar 1. Ikan Gabus ( Channa striata )

Bentuk ikan gabus hamper bulat, panjang, makin kebelakang makin menjadi

gepeng. Punggungnya cembung dengan perut yang rata. Sirip punggung lebih

panjang daripada sirip dubur. Sirip depan disokong oleh 38 sampai 43 jari-jari

lunak dan sirip belakang disokong oleh 23 sampai 17 jari-jari lunak. Gurat sisi

sempurna dengan jumlah 52 sampai 57 keping ( Nurtitus, 2009 ).

Ikan gabus mengandung gizi yang tinggi, yaitu 70% protein dan 21%

albumin, asam amino yang lengkap serta mikronutrien zink, selenium dan iron.

Penggunaan ikan gabus untuk pengobatan tradisional telah dilakukan di beberapa

daerah. Di Sulawesi Selatan, ikan gabus sering dikonsumsi oleh perempuan yang

baru melahirkan. Dengan mengkonsumsi ikan gabus, diharapkan perempuan yang

melahirkan cepat sembuh dan menghasilkan ASI yang banyak untuk kebutuhan

bayinya ( Warta Pasar Ikan, 2010 ).

Ikan gabus merupakan ikan yang sangat baik manfaatnya bagi kesehatan

sebagai pengobatan tradisional. Di Indonesia telah banyak dilakukan penelitian

tentang pemanfaatan ikan gabus untuk meningkatkan albumin maupun protein

tubuh dalam darah. ( Nurtitus, 2009 ). Menurut Dirjen Perikanan (1996),

komposisi gizi ikan gabus dapat dilihat pada Tabel 1.

Komposisi Jumlah (%)AirProteinLemakKarbohidratMineral

77,4019,301,301,001,00

Sumber : Dirjen Perikanan (1996)

Tabel 1. Komposisi kimia ikan gabus ( Channa striata )

Daging ikan gabus sebagai produk pangan sangat banyak digunakan sebagai

bahan baku pembuatan kerupuk, sedangkan limbah (jeroan) ikan gabus dapat

digunakan sebagai bahan pakan ikan itu sendiri (Nurtitus, 2009). Kulit ikan gabus

dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan gelatin yang ekonomis.

B. Protein Kulit

Protein ditinjau dari strukturnya dapat dibagi dalam dua golongan besar

yaitu golongan protein sederhana dan protein gabungan. Protein sederhana ialah

protein yang hanya terdiri dari molekul-molekul asam-asam amino, sedangkan

protein yang hanya terdiri atas protein dan gugus bukan protein. Gugus ini disebut

gugus prostetik dan terdiri atas karbohidrat, lipid, atau asam nukleat

( Poedjiadi, 1994 ).

Protein sederhana dapat dibagi dalam dua bagian menurut molekulnya yaitu

protein fiber dan protein globular. Protein fiber mempunyai bentuk molekul

panjang seperti serat atau serabut sedangkan protein globular adalah berbentuk

bulat. Protein fiber ini terdiri atas beberapa rantai polipeptida yang memanjang

dan dihubungkan satu dengan lain oleh beberapa ikatan silang hingga membentuk

serat atau serabut yang stabil. Contoh protein fiber yaitu keratin ( protein yang

terdapat dalam bulu domba, rambut, sutra alam, dan kuku ), elastin (protein yang

serupa dengan kolagen namun tidak dapat diubah menjadi gelatin), dan kolagen.

Fungsi utama protein fiber ialah membangun struktur yang kuat sebagai

penunjang yang diperlukan tubuh agar dapat menjalankan berbagai fungsi tubuh

(Montgomery et al., 1993).

Poedjiadi dan Supriyanti (2007) mengemukakan ada beberapa contoh

protein fiber yang telah diteliti dengan difraksi sinar X ialah :

1. Konfigurasi alfa heliks pada keratin

2. Lembaran berlipat parallel dan anti paralel pada protein sutera alam

3. Heliks tripel pada kolagen

C. Asam Asetat

Asam asetat adalah senyawa kimia asam organik yang dikenal sebagai

pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam asetat merupakan salah satu

asam karboksilat paling sederhana setelah asam format. Larutan asam asetat

dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian

menjadi ion H- dan CH3COO-. Asam asetat merupakan pereaksi kimia dan bahan

baku industri yang penting. Asam asetat digunakan dalam produksi polimer

seperti polietilena serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat digunakan

sebagai pengatur keasaman. Dirumah tangga, asam asetat encer juga sering

digunakan sebagai pelunak air.

Asam asetat cair adalah pelarut protik hidrofilik ( polar ), mirip seperti air

dan etanol. Asam asetat memiliki konstanta dielektrik yang sedang yaitu 6.2,

sehingga ia bisa melarutkan baik senyawa polar seperti garam anorganik dan gula

maupun senyawa nonpolar seperti minyak dan unsur-unsur seperti sulfur dan

iodin. Asam asetat bercampur dengan mudah dengan pelarut polar atau non polar

lainnya seperti air, kloroform dan heksana. Sifat kelarutan dan kemudahan

bercampur dari asam asetat ini membuatnya digunakan secara luas dalam industri

kimia.

D. Kolagen

Kolagen adalah protein berbentuk serabut (fibril) yang mempunyai fungsi

fisiologis yang unik. Kolagen merupakan komponen struktural utama dari

jaringan ikat putih (White Coonective Tissue) yang meliputi hampir 30 persen dari

total protein pada jaringan dan organ tubuh vertebrata dan invertebrata. Kolagen

merupakan salah satu protein terpanjang dengan jumlah paling banyak pada tubuh

vertebrata. Kolagen merupakan bahan baku utama yang banyak terdapat pada

kulit, urat, pembuluh darah tulang dan tulang rawan. Serat kolagen terdiri dari tiga

rantai polipeptida yang saling berhubungan, masing-masing tersusun dalam jenis

khusus heliks berputar. Kolagen merupakan protein yang mengandung 35% glisin

dan sekitar 11% alanin serta kandungan prolin yang cukup tinggi

(Lehninger, 1990). Pada mamalia, kolagen terdapat di kulit, tendon, tulang rawan

dan jaringan ikat. Demikian juga pada burung dan ikan (Saputra, 2010).

Fibril kolagen terdiri dari sub-unit polipeptida berulang yang disebut

tropokolagen yang disusun dalam untaian paralel dari kepala sampai ekor.

Tropokolagen terdiri atas tiga rantai polipeptida yang berpilin erat menjadi tiga

untai tambang. Tiap rantai polipeptida dalam tropokolagen juga merupakan suatu

heliks (Lehninger, 1990).

Kolagen merupakan bahan baku gelatin yang banyak terdapat pada kulit,

urat, tulang rawan, dan tulang pada hewan. Kolagen adalah serabut protein yang

mempunyai fungsi biologis yang unik. Kolagen tersusun oleh unit struktural

tropokolagen yang berbentuk batang dengan panjang 3000Å dengan diameter

15Å, yang mengandung tiga unit polipeptida yang saling berpilin membentuk

struktur triple helix (Amiruldin, 2007).

Protein ( kolagen ) dapat mengalami kerusakan oleh pengaruh panas, reaksi

kimia dengan asam atau basa, goncangan dan sebab-sebab lainnya. Selain itu

protein juga dapat mengalami degradasi, yaitu pemecahan molekul kompleks

menjadi molekul sederhana oleh pengaruh asam, basa atau enzim

(Winarno, 2002). Perlakuan basa atau alkali dapat menyebabkan kolagen

mengembang dan menyebar. Salah satu alkali yang dapat digunakan sebagai

pelarut kolagen adalah NaOH. Selain pelarut alkali, kolagen juga larut dalam

pelarut asam seperti HCl (Amiruldin, 2007).

Konversi kolagen yang bersifat tidak larut air menjadi gelatin yang larut air

merupakan transformasi esensial dalam pembuatan gelatin. Kolagen harus diberi

perlakuan awal untuk mengubahnya menjadi bentuk yang sesuai sehingga dapat

diekstraksi. Ekstraksi ini dapat menyebabkan pemutusan ikatan hidrogen diantara

ketiga rantai bebas, dua rantai saling berikatan dan satu rantai bebas, dan tiga

rantai yang masih berikatan. Serat kolagen akan mengembang dengan baik tetapi

tidak larut bila direndam dalam larutan alkali atau larutan garam netral dan

nonelektrolit. Kolagen akan terputus jika terkena asam kuat atau basa kuat dan

akan mengalami transformasi dari bentuk untaian larut dan tidak tercerna menjadi

gelatin yang larut air (Lehninger, 1990).

Kolagen ikan merupakan salah satu alternatif sumber kolagen pengganti

kolagen hewan mamalia, dengan karakteristik yang hampir sama

(Saputra, 2010). Kolagen yang terdapat pada kulit dan tulang ikan mempunyai

kemampuan untuk membentuk gel setelah dipanaskan. Kemampuan pembentukan

gel tergantung pada karakteristik spesies ikan dan kolagen dari kulit ikan

mempunyai kemampuan yang lebih tinggi dibandingkan kolagen dari tulang ikan.

Pada ikan terdapat tiga tipe protein, yaitu myofibril (65-75%), sarkoplasma (20-

30%), dan stromata (1-3%). Protein stromata merupakan jaringan ikat yang terdiri

dari komponen kolagen dan elastin (Amiruldin, 2007). Kolagen murni sangat

sensitif terhadap reaksi enzim dan kimia. Kolagen ikan juga mempunyai

temperature denaturasi di bawah 30oC, lebih rendah dibandingkan kolagen

mamalia karena kolagen ikan mempunyai kandungan asam amino rendah

(Yunoki et al., 2003).

Menurut De Man (1997) proses pengubahan kolagen menjadi gelatin

melibatkan tiga perubahan, sebagai berikut:

1. Pemutusan sejumlah terbatas ikatan peptida untuk memperpendek rantai.

2. Pemutusan atau pengacauan sejumlah ikatan samping antar rantai.

3. Perubahan konfigurasi rantai.

Perubahan konfigurasi rantai merupakan satu-satunya perubahan penting untuk

pengubahan kolagen menjadi gelatin. Kondisi yang digunakan selama proses

produksi gelatin menentukan sifat-sifatnya. Pada produksi normal, kulit atau

tulang mula-mula diekstraksi dahulu pada kondisi nisbi lunak, dilanjutkan dengan

ekstraksi berturut-turut pada kondisi lebih berat. Ekstraksi pertama menghasilkan

gelatin dengan mutu baik, sedangkan ekstraksi selanjutnya menghasilkan gelatin

dengan mutu tidak sebaik ekstraksi pertama.

Selain itu, serabut kolagen dapat mengalami penyusutan jika dipanaskan di

atas suhu penyusutan. Suhu penyusutan kolagen ikan adalah 45oC, jika kolagen

dipanaskan lebih dari titik susutnya, misalnya 65 – 70oC serabut triple helix akan

dipecah. Pemecahan structural tersebut menjadi lilitan acak yang larut dalam air

inilah disebut gelatin (Fernandez-diaz et al., 2001).

E. Gelatin

Gelatin merupakan salah satu produk turunan protein yang diperoleh dari

hasil hidrolisis kolagen hewan yang terkandung dalam tulang dan kulit, dan

merupakan senyawa yang tidak pernah terjadi secara alamiah. Gelatin mempunyai

titik leleh 35oC, di bawah suhu tubuh manusia. Titik leleh inilah yang membuat

produk gelatin mempunyai karakteristik yang unik bila dibandingkan dengan

bahan pembentuk gel lainnya seperti pati, alginat, pektin, agar-agar dan karaginan

yang merupakan senyawa karbohidrat (Gomez dan Montero, 2001). Secara fisik

dan kimia, gelatin berwarna kuning cerah atau transparan, berbentuk serpihan

atau tepung, berbau dan berasa, larut dalam air panas, gliserol dan asam asetat

serta pelarut organik lainnya. Gelatin dapat mengembang dan menyerap air 5-10

kali bobot asalnya (Raharja, 2004).

Gelatin dapat diperoleh dengan cara denaturasi panas dari kolagen.

Pemanasan kolagen secara bertahap akan menyebabkan struktur rusak dan rantai-

rantai akan terpisah. Berat molekul, bentuk dan konformasi larutan kolagen

sensitif terhadap perubahan suhu yang dapat menghancurkan makro molekulnya

(Saputra, 2010). Susunan asam aminonya hampir mirip 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 (Martawijaya, 2010).

Senyawa gelatin merupakan suatu polimer linier asam-asam amino. Pada

umumnya rantai polimer tersebut merupakan perulangan dari asam amino glisin-

prolin-prolin atau glisin-prolin-hidroksiprolin. Dalam gelatin tidak terdapat asam

amino triptofan, sehingga gelatin tidak dapat digolongkan sebagai protein yang

lengkap (Junianto et al., 2006). Gelatin tersusun atas 18 asam amino yang saling

terikat dan dihubungkan dengan ikatan peptida membentuk rantai polimer yang

panjang (Amiruldin, 2007). Secara lengkap komposisi asam amino gelatin

disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Komposisi Asam Amino Gelatin

Asam Amino Jumlah (%) Asam Amino Jumlah (%)AlaninArgininAsam AspartatAsam GlutamatGenilalaninGlisinHistidinHidroksiprolinLeusin dan iso Leusin

11,08,86,711,42,227,50,7814,15,1

LisinMetioninProlinSerinSistinTheorinTirosinValinPhenilalanin

4,50,916,44,20,072,20,32,61,9

Sumber : Eastone dan Leach ( 1977 ) dalam Amiruldin ( 2007 )

Berat molekul gelatin rata-rata berkisar antara 15.000 – 250.000. Menurut

Junianto et al. (2006), berat molekul gelatin sekitar 90.000 sedangkan rata-rata

berat molekul gelatin komersial berkisar antara 20.000 – 70.000. Komposisi

kimia gelatin terdiri dari 50.5% karbon, 6.8% hidrogen, 17% nitrogen dan 25.5%

oksigen. Untuk sampel yang lebih murni kandungan nitrogennya berkisar antara

18.2% sampai 18.4%. Gelatin yang diperoleh dari proses alkali lebih kaya

hidroksiprolin dan rendah tirosin dibandingkan dengan gelatin yang diperoleh

melalui proses asam.

Penurunan komposisi asam amino tergantung pada metode pembuatannya.

Pembuatan dengan proses alkali umumnya lebih banyak mengandung

hidroksiprolin dan lebih sedikit tirosin dibandingkan dengan proses asam. Struktur

kimia gelatin dapat dilihat pada Gambar 2.

CH2 CHOH

CH2 CH2 CH2 CH2

CH2 N CH NH CH2 NH N CH

CO NH CO CO CH CO NH CO CH CO CO

R R

Glisin Prolin Glisin Hidroksiprolin

Gambar 2. Struktur kimia gelatin (Grobben, et al., 2004 dalam Saputra, 2010)

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 organik seperti asam

klorida, asam sulfat, asam sulfit atau asam fosfat, sehingga proses ini dikenal

dengan sebutan proses asam. sedangkan proses produksi gelatin Tipe B melalui

proses basa, perlakuan yang diberikan adalah perendaman dalam air kapur, proses

ini sering dikenal sebagai proses alkali (Martawijaya, 2010).

Bahan baku yang biasanya digunakan pada proses asam adalah tulang dan

kulit 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. Standar gelatin menurut SNI No. 06-3735 tahun 1995 dan

British Standard : 757 tahun 1975 disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Standar gelatin menurut SNI No. 06-3735 tahun 1995 dan British

Standard : 757 tahun 1975

Karakteristik SNI British StandarWarnaBau, RasaKadar AbuKadar AirKekuatan GelViskositaspHLogam BeratArsenTembagaSengSulfit

Tidak Berwarna Sampai KekuninganNormal

Maksimum 16 %Maksimum 3,25 %

---

Maksimum 50 mg / kgMaksimum 2 mg / kgMaksimum 30 mg / kgMaksimum 100 mg / kgMaksimum 1000 mg / kg

Kuning Pucat---

50 – 300 bloom15 – 70 mps atau 1,5-7 cPs

4,5 – 6,5-----

Sumber: a) Dewan Standarisasi Nasional (SNI 06.3735-1995)(1995)

b) British Standard: 757 (1975)

Secara ekonomis, proses asam lebih disukai dibandingkan proses basa. Hal

ini karena asam mampu mengubah serat kolagen triple helix menjadi rantai

tunggal, sedangkan larutan perendaman basa hanya mampu menghasilkan rantai

ganda. 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 organik lainnya. Pada

kondisi tertentu juga larut dalam campuran aseton-air dan alkohol-air

( Amiruldin, 2007 ).

Menurut Junianto et al. 2006, gelatin mudah larut pada suhu 71,1oC dan

cenderung membentuk gel pada suhu 48,9 oC. Sedangkan menurut Montero, et al.

(2000), pemanasan yang dilakukan untuk melarutkan gelatin sekurang-kurangnya

49oC atau biasanya pada suhu 60 – 70oC. Gelatin memiliki sifat dapat berubah

secara reversible dari bentuk sol ke gel, membengkak atau mengembang dalam air

dingin, dapat membentuk film, mempengaruhi viskositas suatu bahan, dan dapat

melindungi sistem koloid. Menurut Martawijaya, 2010, sifat-sifat seperti itulah

yang membuat gelatin lebih disukai dibandingkan bahan-bahan semisal

dengannya seperti gum xantan, keragenan dan pektin.

F. Pengolahan Gelatin

Berdasarkan sifat bahan dasarnya pembuatan gelatin dapat dikelompokkan

dengan dua prinsip, yang pertama dengan cara alkali ( basa ). Cara alkali ini

dilakukan untuk menghasilkan gelatin tipe B dengan prinsip ekstraksi basa,

menggunakan bahan dasar kulit ataupun tulang hewan yang keras dan liat. Bahan

baku direndam terlebih dahulu beberapa minggu sampai berberapa bulan dengan

larutan kalsium hidroksida, kemudian ikatan jaringan kolagen akan mengembang

dan terpisah atau terurai. Setelah itu bahan baku dinetralkan dengan asam sampai

kandungan alkali pada bahan baku terlepas ( hingga bahan baku bebas alkali )

kemudian bahan baku dicuci, gunanya untuk menghilangkan garam yang

terbentuk pada saat penetralan, setelah itu baru dilakukan proses ekstraksi, cara

yang kedua adalah dengan cara pengasaman sehingga menghasilkan gelatin tipe

A.

Gelatin tipe A biasanya menggunakan bahan baku kulit atau tulang hewan

yang lunak seperti ikan. Kulit atau tulang ikan tidak memerlukan perendaman

alkalis, karena jaringan ikatnya tidak terlalu kuat. Proses pembuatan gelatin

dengan cara pengasaman ini hanya diperlukan perlakuan perendaman asam encer

HCl selama satu hari, kemudian dilakukan penetralan bahan baku dengan cara

pencucian menggunakan alkali hingga asam dan garamnya hilang ( Fauzi, 2009 ).

Berdasarkan prinsip pembuatannya, proses perendaman asam lebih

menguntungkan untuk produksi gelatin bila dilihat dari waktu perendaman yang

lebih singkat dan biayanya lebih murah. Hal ini dikarenakan pada waktu

perendaman senyawa asam dapat melakukan pemutusan ikatan hydrogen dan

struktur ion hydrogen dengan lebih baik sehingga jumlah kolagen yang

terekstraksi hampir mendekati jumlah kolagen untuk proses basa pada

perendaman tulang selama beberapa minggu ( Fauzi, 2009 ).

Larutan asam yang sering digunakan dalam pembuatan gelatin adalah asam

klorida, asam sulfat, asam sitrat, dan asam forfat ( Fauzi, 2009 ). Grossman dan

Bergman ( 1992 ) dalam Anuwar ( 2010 ) menambahkan bahwa jenis asam yang

lain yang dapat digunakan untuk merendam bahan baku untuk menghasilkan

gelatin adalah asam asorbat, asam fumarat, asam malat dan asam tartarat.

Penggunaan berbagai jenis asam akan mempengaruhi kekuatan ion dan nilai pH

sehingga berpengaruh terhadap daya kembang dan kelarutan kolagen.

Pada penelitian ini ada empat tahapan utama untuk memproduksi gelatin

yaitu sebagai berikut :

1. Perendaman NaOH

Perendaman NaOH bertujuan untuk menghilangkan lemak pada kulit ikan

gabus atau sering juga disebut degreasing, selain itu juga berfungsi

menghilangkan pigmen warna hitam yang melekat pada kulit gabus.

2. Perendaman H2SO4

Perendaman H2SO4 bertujuan untuk menghilangkan garam mineral dari

bahan atau sering juga disebut demineralisasi, selain itu juga berfungsi untuk

menghilangkan protein non kolagen ( daging ) yang melekat pada kulit ikan

gabus.

3. Perendaman Asam Perlakuan

Asam merupakan elektrolit ( senyawa yang larutannya dapat menghantarkan

listrik ) yang melepaskan ion hydrogen ( inti atom yang bermuatan positif, sebuah

proton ). Asam dicirikan oleh kemampuannya membebaskan ion hydrogen ( H+ )

bila terlarut dalam air, sedangkan basa adalah elektrolit yang melepaskan ion

hidroksida (OH-) dalam air. Proton berperan penting dalam reaksi asam dan basa

suatu senyawa. Kemudahan asam atau basa melepaskan proton merupakan ukuran

kekuatan asam. Asam yang mudah memberikan atau melepaskan proton

merupakan asam kuat, sedangkan yang sulit melepaskan proton adalah asam

lemah.

Asam asetat, sitrat, propionate, dan format merupakan asam lemah (tipe

asam yang mampu menyumbang ion hanya sebagian kecil di dalam larutan),

apabila bereaksi dengan air tidak terjadi protolisis (proses pelepasan proton)

dengan sempurna. Hal ini disebabkan oleh adanya ikatan kovalen yang kuat antar

proton. Sementara itu, asam klorida merupakan asam kuat (tipe asam yang

mampu menyumbang ion seluruhnya di dalam larutan), jika dilarutkan dalam air

akan mengalami protolisis dengan sempurna, sehingga asam tersebut akan

berubah seluruhnya.

Kekuatan ionik H+ merupakan akses bagi air untuk berikatan dengan

kolagen melalui ikatan, semakin banyak H+ yang terikat pada kolagen akan

semakin banyak air yang akan mengembang. Lebih lanjut Nurimala (2004)

menyatakan bahwa pengembangan pada kolagen sangat penting dalam kelarutan

kolagen (transformasi) menjadi gelatin.

Asam propionat adalah asam karboksilat dengan rumus kimia

CH3CH2COOH. Asam propionate merupakan cairan bening yang mempunyai bau

yang tajam. Asam propionat memiliki sifat fisik yang lebih kecil diantara asam

karboksilat lainnya, seperti asam format dan asam asetat. Asam propionate bisa

digunakan untuk menghambat pertumbuhan kapang dan bakteri. Dalam industri

pangan asam propionate digunakan sebagai bahan pengawet makanan.

4. Ekstraksi

Proses ekstraksi dilakukan bertujuan pemecahan struktur tropokolagen

tersebut menjadi lilitan acak yang larut dalam air inilah disebut gelatin.

Martianingsih (2009) menyatakan bahwa pemanasan perlu dilakukan karena

gelatin umumnya akan melarut dalam air hangat, yang menyebabkan perusakan

lebih lanjut terhadap ikatan-ikatan silang tropokolagen, serta merusak ikatan

hydrogen yang menjadi factor penstabil struktur kolagen.

Gambar 3. Diagram Alir Proses Pembuatan Dengan Cara Asam (Tipe A) dan Cara Basa (Tipe B) (Amiruldin, 2007).

Kulit / Tulang Ikan

Pencucian dan Pembersihan

Perendaman Dalam Larutan Asam

Perendaman Dalam Larutan Basa

Pencucian

Ekstraksi

Penyaringan

Larutan Gelatin

Pengeringan

Gelatin Kering Tipe A

Pencucian

Ekstraksi

Penyaringan

Larutan Gelatin

Pengeringan

Gelatin Kering Tipe B

G. Mutu Gelatin

Sifat fisik, kimia dan fungsional merupakan sifat yang sangat penting

menentukan mutu gelatin. Sifat fisik yang dapat dijadikan parameter dalam

menentukan mutu gelatin antara lain kekuatan gel dan viskositas, sedangkan

karakteristik kimia gelatin adalah kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak,

dan derajat keasaman ( Yustika, 2000 dalam Anuwar, 2010 ). Tabel 4. Di bawah

ini menunjukkan SNI gelatin No. 06-3735-1995.

Tabel 4. Syarat mutu gelatin yang sesuai dengan standar SNI

Karakteristik SyaratWarnaBau, rasaKadar air ( % )Kadar abu ( % )Logam berat ( mg / Kg )Arsen ( mg / Kg )Tembaga ( mg / Kg )Seng ( mg / Kg )Sulfit ( mg / Kg )

Tidak berwarna sampai kekuninganNormal, dapat diterima konsumenMaksimal 16Maksimal 3,25Maksimal 50Maksimal 2Maksimal 30Maksimal 100Maksimal 1000

Sumber : SNI (1995)

Tabel 5. Spesifikasi gelatin untuk beberapa produk pangan

Manfaat Gelatin Gelatin ( Bloom )

Konsentrasi ( % )

Fungsi

Makanan pencuci mulut ( Agar – agar )

Permen kenyal

200 – 260

200 – 280

1,5 – 3,0

6,0 – 10,0

Pembentuk gel dan memperbaiki tekstur

Pembentuk gel dan keelastisan

1. Kekuatan Gel

Kekuatan gel gelatin didefinisikan sebagai besarnya kekuatan yang

diperlukan oleh probe untuk menekan gel setinggi empat mm sampai gel pecah.

Satuan untuk menunjukkan kekuatan gel yang dihasilkan dari suatu konsentrasi

tertentu disebut derajat bloom ( Amiruldin, 2007 ). Salah satu sifat fisik

yang penting pada gelatin adalah kekuatan untuk membentuk

gel yang disebut sebagai kekuatan gel. Kekuatan gel dipengaruhi

oleh pH, adanya komponen elektrolit dan non-elektrolit serta

bahan tambahan lainnya (Amiruldin, 2007).

Kekuatan gel sangat penting dalam penentuan mutu gelatin

karena kekuatan gel merupakan salah satu sifat penting yang

mampu mengubah cairan menjadi padatan atau mengubah

bentuk solid menjadi gel yang bersifat reversible. Bahan

pembentuk gel (gelling agent) adalah bahan tambahan pangan

yang digunakan untuk mengentalkan dan menstabilkan berbagai

macam makanan, bahan ini memberikan tekstur makanan

melalui pembentukan gel. Beberapa bahan penstabil dan

pengental juga termasuk dalam kelompok bahan pembentuk gel

(Simon,2009).

Pembentukan gel (gelasi) merupakan suatu fenomena

penggabungan atau pengikatan silang rantai-rantai polimer

membentuk jalinan tiga dimensi yang kontinyu, sehingga dapat

menangkap air di dalamnya menjadi suatu struktur yang kompak

dan kaku yang tahan terhadap aliran di bawah tekanan. Pada

waktu sol dari gelatin mendingin, konsistensinya menjadi lebih

kental, dan selanjutnya akan berbentuk gel. Mekanisme yang

tepat tentang pembentukan gel dari sol gelatin masih belum

diketahui. Molekul - molekul secara individu bergabung dalam

lebih dari satu bentuk kristalin membentuk jalinan tiga dimensi

yang menjerat cairan dan berikatan silang secara kuat sehingga

menyebabkan terbentuknya gel (Amiruldin, 2007).

Berdasarkan kekuatan gelnya, gelatin dibagi menjadi tiga

kategori dibawah ini :

1. Gelatin dengan Bloom tinggi ( 250 – 300 gr bloom )

2. Gelatin dengan Bloom sedang ( 150 – 250 gr bloom )

3. Gelatin dengan Bloom rendah ( 50 – 150 gr bloom )

2. Viskositas

Viskositas merupakan kemampuan dari suatu cairan untuk mengalir,

semakin kental suatu cairan maka semakin besar pula kekuatan yang diperlukan

untuk digunakan agar cairan tersebut dapat mengalir dengan laju tertentu. Dalam

penggunaannya pada industri pangan dan farmasi, gelatin yang dihasilkan harus

memenuhi persyaratan viskositas yaitu ≥ 4,5 cPs. Viskositas dipengaruhi oleh

beberapa factor yaitu konsentrasi asam dan temperature ( Amiruldin, 2007 ).

Viskositas adalah daya aliran molekul dalam suatu larutan baik

dalam air, cairan organik sederhana dan suspensi serta emulsi

encer (De Man, 1997 dalam Anuwar, 2010). Viskositas merupakan

sifat fisik gelatin yang sangat penting setelah kekuatan gel, karena

viskositas mempengaruhi sifat fisik gelatin yang lainnya seperti titik

leleh, titik jendal dan stabilitas emulsi. Viskositas gelatin

berpengaruh terhadap sifat gel terutama titik pembentukan gel dan

titik leleh, dimana viskositas gelatin yang tinggi menghasilkan laju

pelelehan dan pembentukan gel yang lebih tinggi dibandingkan

gelatin yang viskositasnya rendah. Untuk stabilitas emulsi gelatin

diperlukan viskositas yang tinggi (Leiner, 2006).

3. Derajat Keasaman ( pH )

pH gelatin adalah derajat keasaman gelatin yang merupakan salah satu

parameter penting dalam standar mutu gelatin. Pengukuran pH larutan gelatin

penting dilakukan, karena pH larutan gelatin mempengaruhi sifat-sifat gelatin,

standar pH gelatin tipe A berkisar antara 3,8 sampai 6,0 (Wiratmaja, 2006).

pH didefinisikan sebagai logaritma aktivitas ion hidrogen ( H+ ) yang

terlarut. Koefisien aktivitas ion hidrogen tidak dapat diukur secara eksperimental,

sehingga nilainya didasarkan pada perhitungan teoritis. Skala pH bukanlah skala

absolut, bersifat relative terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-nya

ditentukan berdasarkan persetujuan internasional. Proses asam cenderung akan

menghasilkan pH yang rendah, begitu juga sebaliknya. Nilai pH gelatin

berhubungan dengan proses ekstraksi dan perlakuan yang dilakukan. Gelatin

dengan pH netral lebih diutamakan, untuk itu proses penetralan gelatin memiliki

peranan penting untuk menetralkan sisa-sisa asam maupun basa setelah dilakukan

perendaman. pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan

tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan (Soleh, 2009).

4. Kadar Protein

Menurut Sudarmadji (1995) kadar protein yang dianalisa

dengan cara Kjeldahl disebut sebagai kadar protein kasar dengan

menentukan jumlah nitrogen yang dikandung oleh suatu bahan.

Dasar perhitungan penentuan protein menurut Kjeldahl

menyatakan bahwa umumnya protein alamiah mengandung

unsur N rata-rata 16% (dalam protein murni). Faktor perkalian

yang telah diketahui adalah 5,5 untuk gelatin (kolagen terlarut).

Kadar protein dilakukan melalui tiga tahapan, yaitu destruksi,

destilasi dan titrasi.

Destruksi merupakan proses pemanasan gelatin dengan

asam sulfat pekat ditambah katalis yang berguna untuk

mempercepat reaksi. Senyawa karbon dan hidrogen yang

terdapat dalam rantai polipeptida teroksidasi menjadi CO, CO2

dan H2O, sedangkan senyawa nitrogennya akan berubah menjadi

(NH4)2SO4. Destilasi merupakan proses dimana (NH4)2SO4

dipecah menjadi ammonia (NH3) dengan penambahan NaOH 33%

dan dipanaskan. Ammonia yang dibebaskan selanjutnya

ditangkap oleh H3BO3 0.02 N dan dengan penambahan indikator

mengsel, larutan yang diperoleh berwarna keunguan. Larutan

tersebut dititrasi dengan H2SO4 0.02 N dimana NaOH bereaksi

dengan H3BO3 bebas (tidak berikatan dengan ammonium). Titrasi

dihentikan ketika indikator berwarna kehijauan.

5. Kadar Air

Kadar air merupakan persentase air yang terikat oleh suatu

bahan terhadap bobot kering ovennya. Penentuan kadar air

dilakukan untuk mengetahui banyaknya air yang terikat oleh

komponen padatan bahan tersebut. Kandungan air dalam suatu

bahan dapat menentukan penampakan, tekstur dan kemampuan

bertahan bahan tersebut terhadap serangan mikroorganisme

yang dinyatakan dalam aw, yaitu jumlah air bebas yang dapat

dimanfaatkan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya

(Sudarmadji, 1995).

6. Kadar Abu

Kadar abu menunjukkan jumlah bahan anorganik yang

terdapat dalam bahan organik. Abu menunjukkan jumlah bahan

anorganik yang tersisa selama proses pembakaran tinggi (suhu

sekitar 600oC) selama dua jam. Jumlah abu dipengaruhi oleh

jumlah ion-ion anorganik yang terdapat dalam bahan selama

proses berlangsung (Amiruldin, 2007).

H. Pemanfaatan Gelatin

Penggunaan gelatin dalam industri non pangan sebesar 100.000 ton

digunakan pada industri pembuatan film foto sebanyak 27.000 ton, untuk kapsul

lunak sebanyak 22.600 ton, untuk produksi cangkang kapsul (hard capsul)

sebanyak 20.200 ton serta dalam dunia farmasi dan teknis sebanyak 12.000 ton

dan 6.000 ton. Penggunaan gelatin dalam industri pangan sebesar 154.000 ton,

dimana penggunaan terbesar adalah industri konfeksioneri yaitu sebesar 68.000

ton selanjutnya untuk produk jelly sebanyak 36.000 ton. Industri daging dan susu

memiliki jumlah penggunaan gelatin yang sama yaitu sebesar 16.000 ton dan

untuk kelompok produk low fat (margarin) dan makanan fungsional (food

supplement) memiliki kontribusi penggunaan gelatin yang sama yaitu sebesar

4.000 ton (Saputra, 2010). Standar mutu gelatin pangan dapat dilihat pada tabel 6.

Tabel 6. Standar mutu gelatin pangan

Parameter Grade A Grade B Grade CKekuatan Gel (Bloom) ≥Viskositas (cP) ≥Kecerahan (mm) ≥pHBahan yang tidak larut dalam air (%) ≤Kadar abu (%) ≤Sulfit (%) ≤Kadar air (%) ≤Arsen (ppm) ≤Logam berat (ppm) ≤TPC ≤Coliform (koloni/100gr) ≤SalmonellaE. coli

2204.5300

5.5-70.21.0

0.00414

0.00010.005100030

NegatifNegatif

1803.5150

5.5-70.22.00.0114

0.00010.005500030

NegatifNegatif

1002.550

5.5-70.22.0

0.01514

0.00010.00510000150

NegatifNegatif

Sumber: Norland Product (2003) dalam Amiruldin ( 2007 )

Gelatin pada umumnya digunakan pada konsentrasi yang rendah di dalam

air atau alcohol polihidrik di dalam pembuatan sejenis manisan dan produk

pencuci mulut. Alasan utama penggunaan gelatin dalam industri makanan karena

gelatin memiliki kekuatan gel yang tinggi di dalam melemahkan solusi dengan

bentuk yang dapat meleleh di dalam mulut. Di dalam industri yang berhubungan

dengan farmasi secara luas digunakan untuk mengikat tablet dan membantu

pelepasan secara lambat bahan yang aktif (Martawijaya, 2010).

Agnestasius dan Wardani (2009) mengemukakan fungsi – fungsi gelatin

pada produk pangan dapat dilihat pada tabel 7.

Tabel 7. Fungsi – fungsi gelatin pada produk pangan, farmasi dan kosmetika.

Jenis Produk Fungsi dan Contoh Produk

Produk pangan secara umum

Daging olahan

Susu olahan

Bakery

Minuman

Buah – buahan

Bidang kedokteran

Bidang farmasi

Film

Kosmetik

Fotografi

Sebagai pengental, penggumpal, membuat produk menjadi elastis, pengemulsi, penstabil, pembentuk busa, pengikat air, pelapis air, pelapis tipis dan pemerkaya gizi dalam produk seperti pudding, sirup, maupun permen kenyal serta menghindari sineresis.Untuk meningkatkan daya ikat air, konsistensi dan stabilitas produk sosis, kornet dan ham.Untuk memperbaiki tekstur, konsistensi dan stabilitas produk dan menghindari syneresis pada yoghurt, es krim, susu asam, keju cottage.Untuk menjaga kelembaban produk, sebagai perekat bahan pengisi pada roti.Sebagai penjernih sari buah ( juice ), bir dan wine. Penambahan gelatin pada sari buah akan membentuk komplek gelatin yang dapat diendapkan kemudian dipisahkan.Sebagai pelapis ( melapisi pori – pori buah sehingga terhindar dari kekeringan dan kerusakan oleh mikroba ) untuk menjaga kesegaran dan keawetan buah.Dapat digunakan untuk menghilangkan rasa nyeri pada lutut dan persendian serta digunakan untuk bahan – bahan keperluan pembedahan.

Pembungkus kapsul atau tablet obat. Gelatin membuat kapsul menjadi lebih mudah ditelan dan dapat menghilangkan bau ataupun rasa yang tidak enak ketika meminum obat. Pada kapsul dapat dicampur dengan bahan - bahan makanan ( aroma maupun rasa ) pembangkit selera.Membuat film menjadi lebih sensitif, sebagai pembawa dan pelapis zat warna film.Digunakan untuk menstabilkan emulsi pada sampo, penyegar dan pelindung kulit ( lotion / cream ), sabun ( terutama yang cair ), lipstick, cat kuku, busa cukur, krim pelindung sinar matahari.Sebagai medium pengikat dan koloid pelindung untuk bahan pembentuk image.