1

PROPOSAL KEGIATAN

A. Judul Tesis

Pelamar mengambil tesis dengan judul “ Metode Pengawetan Ikan Berbasis

Asap Cair” yang direncanakan akan dilakasanakan pada akhir februari 2013.

B. Waktu Studi dan Kebutuhan Dana

Sesuai dengan lamanya Program S2 yang ditetapkan dalam 4 semester

selama 2 tahun (24 bulan) dengan beban sebanyak-banyaknya 44 s/d 50 SKS,

maka diperlukan dana sebesar Rp 47.200.000,-. Adapun perincian dana

disesuaikan dengan proyeksi anggaran Universitas Gadjah Mada dan biaya

lainnya yang dibutuhkan selama menempuh pendidikan S2.

C. Rincian Dana (Asli File scan )

E. PENUTUP

Demikian proposal ini saya buat. Besar harapan saya agar Bapak sudi kiranya

mewujudkan permohonan ini. Atas perhatian dan kebijaksanaan Bapak, saya ucapkan

terima kasih. Semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan rahmat dan Karunian-Nya

kepada kita semua. Amin

2

PROPOSAL RENCANA TESIS

METODE PENGAWETAN IKAN BERBASIS ASAP CAIR

Diajukan oleh:

Isra Leman Nalo

Proposal Rencana Tesis diajukan sebagai salah satu syarat untuk mengikuti seleksi Program Beasiswa Unggulan Kemendiknas

Tahun Akademik 2012/2013

MINAT BIOKIMIA

PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN DASAR DAN BIOMEDIS

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYKARTA

2012

3

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Usaha untuk memanfaatkan ikan sebaiknya digunakan semaksimal

mungkin sebagai bahan pangan dengan nilai gizi yang cukup tinggi. Ikan yang

baru ditangkap dapat dipertahankan kesegarannya untuk jangka waktu yang

cukup lama, dapat diolah maupun diawetkan dalam berbagai bentuk bahan

pangan. Ikan memiliki kadar protein yang sangat tinggi yaitu sekitar 20 %. Di

samping itu protein yang terkandung dalam ikan mempunyai mutu yang baik,

sebab sedikit mengandung kolesterol dan sedikit lemak.

Disamping kelebihan tersebut, ikan memiliki kelemahan yakni mudah

membusuk. Ikan relatif lebih cepat mengalami pembusukan daripada daging

unggas dan mamalia karena pada saat ditangkap ikan selalu berontak sehingga

banyak kehilangan glikogen dan glukosa. Glikogen dan glukosa pada hewan

yang mati dapat mengalami glikolisis menjadi asam piruvat yang selanjutnya

diubah menjadi asam laktat. Apabila ikan terlalu banyak berontak pada saat

ditangkap maka akan banyak kehilangan glikogen dan glukosa sehingga

kandungan asam laktat ikan menjadi rendah. Dengan demikian nilai pH-nya

relatif mendekati normal. Nilai pH yang mendekati normal ini sangat cocok

untuk pertumbuhan bakteri, sehingga ikan segar harus segera diolah dengan baik

agar layak untuk dikonsumsi.

Pada prinsipnya ada 2 cara mencegah pembusukan ikan oleh bakteri, yaitu

pendinginan dan pengawetan. Namun keduanya memakan waktu dan

memerlukan banyak energi untuk menjaga ikan tetap segar. Metode dengan

pendinginan tidak efisien sebab sewaktu-waktu es dapat mencair sehingga

menambah kadar air pada ikan yang justru memudahkan proses pembusukan

pada ikan. Sementara pengawetan metode fermentasi perlakuannya harus steril

dan penggunaan berbagai bahan kimia memungkinkan protein ikan terdenaturasi

4

sehingga nilai gizi yang terkandung di dalam ikan tidak memenuhi standar

kesehatan sebagai bahan pangan yang layak dikonsumsi.

Untuk menghambat pembusukan pada ikan, diperlukan solusi yang tepat

salah satunya dengan metode pengawetan berbahan asap cair. Asap cair (liquid

smoke) merupakan destilat asap hasil pirolisis bahan lignoselulosa oleh panas

dengan oksigen terbatas (Amritama, 2008:1). Asap cair mengandung berbagai

senyawa yang dapat dikelompokkan ke dalam fenol, asam dan karbonil seperti

yang terdapat pada asap alami. Ketiga senyawa tersebut secara simultan dapat

berperan sebagai antibakteri, antioksidan dan pembentuk warna di dalam produk

asapan. Karena asap cair mampu bertindak sebagai antibakteri dan antioksidan

maka asap cair dapat berperan sebagai pengawet alami. Senyawa yang

mendukung sifat antibakteri dalam asap cair adalah fenol dan asam, senyawa

yang mendukung antioksidan dalam asap cair adalah fenol, dan senyawa yang

mendukung pembentukan warna di dalam produk asapan adalah karbonil

(Yuwanti, 1999:36). Senyawa fenol dihasilkan dari pirolisis lignin, karbonil

dihasilkan dari pirolisis selulosa dan asam merupakan hasil pirolisis selulosa dan

hemiselulosa (Halim dkk, 2006 : 119-120).

Asap cair dapat diperoleh dari pirolisis bahan ligoselulosa seperti sabut

kelapa. Sabut kelapa termasuk bagian terluar buah yang berperan membungkus

tempurung kelapa. Menurut Hambali dkk (2007:13) bahwa kandungan sabut

sekitar 35 % dari bobot buah kelapa. Sabut kelapa mengandung lignin 45 %,

selulosa 43 % dan hemiselulosa 1 % (Tarmansyah, 2005:5). Produksi sabut

kelapa Sulawesi Tengah rata-rata 300 ton per tahun (infokom, 2005:1). Akan

tetapi, oleh sebagian orang, sabut kelapa hanya dianggap sebagai bahan bakar

terutama pada pengolahan kopra dengan cara pengasapan yang justru

menimbulkan polusi udara.

Dengan memanfaatkan sabut kelapa sebagai asap cair untuk diterpakan

sebagai pengawet ikan, praktis akan memberikan pengaruh positif terhadap

lingkungan diantaranya polusi udara menurun, pendapatan ekonomi petani kelapa

5

meningkat sebab produk samping dapat di-recycle, kesehatan masyarakat

terpenuhi, sehingga kesejahteraan bangsa Indonesia untuk tahun-tahun yang akan

datang akan semakin signifikan.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian

ini adalah :

1. Berapakah kadar (%) senyawa fenol, karbonil dan asam dari asap cair yang

tepat untuk pengawetan ikan ?

2. Berapakah kadar asam laktat dan nilai pH ikan sebelum dan setelah

perendaman asap cair ?

C. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Menentukan kadar (%) fenol, karbonil dan asam asap cair yang tepat untuk

digunakan sebagai pengawet ikan.

2. Menentukan kadar asam laktat dan nilai pH ikan sebelum dan setelah

perendaman asap cair.

D. Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah :

1. Memberikan informasi tentang adanya limbah kelapa berupa sabut kelapa

yang sangat potensial diolah menjadi asap cair.

2. Sebagai informasi bagi pelajar, peneliti dan masyarakat umum bahwa asap

cair dapat menjamin ramah lingkungan.

3. Sebagai informasi bagi pelajar, peneliti dan masyarakat umum bahwa asap

cair dapat diaplikasikan pada berbagai produk pangan dan non pangan.

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Daging Ikan Sebagai Sumber Protein

Kandungan protein ikan erat sekali kaitannya dengan kandungan lemak

dan kandungan airnya. Pada ikan yang kandungan lemaknya rendah, rata–rata

mengandung protein dalam jumlah besar. Protein memegang peranan penting

pada pembentukan jaringan. Selain itu juga protein juga memegang peranan pada

proses pencernaan, misalnya dalam menstimulir cairan pencerna. Enzim – enzim,

termasuk enzim pencerna diketahui adalah protein. Dalam keadaan tertentu

protein dapat memberikan energi, meski pun fungsi utamanya bukan penghasil

energi. Baik asam –asam amino esensial mau pun yang non-esensial banyak

terdapat dalam protein ikan. Jenis dan jumlah asam-asam amino pada daging ikan

rata-rata sama dengan yang terdapat pada daging sapi, tetapi daging ikan

mempunyai kelebihan pada kandungan argininnya yaitu lebih banyak .

Kandungan asam amino alanin, isoleusin dan metionin pada daging ikan

kebanyakan rendah. Jika daging ikan dibandingkan dengan kasein (protein susu),

kandungan asam-asam amino arginin, histidin, lisin, dan sistinnya lebih banyak,

sementara kasein mempunyai kandungan fenilalanin, tirosin, dan prolin lebih

banyak. Perlu diketahui bahwa komposisi asam amino bahan pangan dipengaruhi

oleh banyak faktor, antara lain jenis makanan.

Kandungan asam amino esensial pada daging ikan dapat dikatakan

sempurna, artinya semua jenis asam amino esensial terdapat pada daging ikan.

Hanya saja perlu diperhatikan bahwa besarnya kandungan beberapa asam amino

esensial tidak mencukupi kebutuhan manusia, antara lain fenilalanin, triptofan,

dan metionin. Pada tabel di bawah ini diberi gambaran sumbangan asam amino

esensial daging ikan kepada kebutuhan tubuh manusia. Pada Tabel 2.1. diberikan

gambaran sumbangan asam amino esensial daging ikan kepada kebutuhan tubuh

manusia.

7

Tabel 2.1. Kebutuhan tubuh manusia terhadap asam amino esensial

dan jumlahnya yang dapat disumbang oleh daging ikan.

Asam amino Kebutuhan per hari

untuk orang laki-laki

dengan berat 75 Kg

(gram)

Jumlah yang dapat

disumbang dari 200g

daging ikan

(gram)

Treonin 1.0 1.6

Valin 1.6 2.0

Leusin 2.2 2.8

Isoleusin 1.4 2.0

Lisin 1.6 3.2

Metionin 2.2 1.2

Fenilalanin 2.2 1.4

Triptofan 0.5 0.4

(Borgstorm, 1962, 53)

Daging ikan termasuk daging putih karena kandungan mioglobinnya

rendah. Meski pun demikian beberapa jenis ikan mempunyai daging merah,

misalnya ikan tuna mempunyai daging merah kurang lebih seper-enam bagian.

Baik daging putih maupun daging merah mempunyai nilai biologik yang hampir

sama. Daging merah mempunyai kandungan mioglobin tinggi diimbangi dengan

banyaknya jaringan pengikat dan pembuluh darah, sementara daging putih

mempunyai jenis – jenis protein yang berkualitas tinggi. Sedangkan kandungan

asam amino kedua macam daging tersebut boleh dikatakan sama. Walau pun

daging ikan mempunyai nilai biologik yang tinggi, tetapi nilai biologik tersebut

dapat turun karena penanganan yang kurang baik. Misalnya karena proses

pengawetan dan penyimpanan ikan segar tanpa pendinginan dapat menyebabkan

terjadinya proses pembusukan sehingga menurunkan nilai biologiknya.

1. Struktur dan Sifat Protein

Apabila protein murni dianalisa unsur-unsur penyusunnya, maka

gambaran yang berikut ini umumnya dijumpai :

C : 50 – 55 % O : 20 – 25 % N : 15 – 18 % S : 0,4 – 2,5 % P, Fe : sedikit

8

Molekul protein sendiri merupakan rantai panjang yang tersusun oleh

matarantai asam-asam amino. Asam amino adalah senyawa yang memiliki satu

atau lebih gugus karboksil (-COOH) dan satu atau lebih gugus amino (-NH2)

yang salah satunya terletak pada atom C yang tepat sebelah gugus karbosil (atau

atom C alfa). Asam-asam amino yang berbeda-beda bersambung melalui ikatan

peptida yaitu ikatan antara gugus karboksil satu asam amino dengan gugus amino

dari asam amino yang di sampingnya.

2. Fungsi Protein

Protein mempunyai bermacam-macam fungsi bagi tubuh, yaitu sebagai

enzim, zat pengatur pergerakan, pertahanan tubuh, alat pengangkut, dan lain-lain.

Sebagai enzim

Hampir semua reaksi biologis dipercepat atau dibantu oleh suatu senyawa

makromolekul spesifik yang disebut enzim ; dari reaksi yang sangat sederhana

seperti reaksi transportasi karbondioksida sampai yang sangat rumit seperti

replikasi kromoson.

Hampir semua enzim menunjukkan daya katalitik yang luar biasa, dan

biasanya dapat mempercepat reaksi sampai beberapa juta kali. Sampai kini lebih

dari seribu enzim telah dapat diketahui sifat-sifatnya dan jumlah tersebut masih

terus bertambah. Protein besar peranannya terhadap perubahan-perubahan kimia

dalam sistem biologis.

Alat pengangkut dan Alat penyimpan

Banyak molekul dengan BM kecil serta beberapa ion dan diangkut atau

dipindahkan oleh protein-protein tertentu. Misalnya Hemoglobin mengangkut

oksigen dalam eritrosit, sedang Miglobin mengangkut oksigen dalam otot. Ion

besi diangkut dalam plasma darah oleh transferin dan disimpan dalam hati sebagai

kompleks dengan feritin, suatu protein yang berbeda dengan transferin.

9

Pengatur Pergerakan

Protein merupakan komponen utama daging; gerakan otot terjadi karena

adanya dua molekul protein yang saling bergeseran. Pergerakan flagela sperma

disebabkan oleh protein.

Penunjang Mekanis

Kekuatan dan daya tahan robek kulit dan tulang disebabkan adanya

kolagen, suatu protein berbentuk bulat panjang dan mudah membentuk serabut.

Pertahanan tubuh/Immunisasi

Pertahanan tubuh biasanya dalam bentuk antibodi, yaitu suatu protein

khusus yang dapat mengenal dan menempel atau mengikat benda-benda asing

yang masuk ke dalam tubuh seperti virus, bakteria, dan sel-sel asing lain. Protein

ini pandai sekali membedakan benda-benda yang menjadi anggota tubuh dengan

benda-benda asing.

Media perambatan impuls syaraf

Protein yang mempunyai fungsi ini biasanya terbentuk reseptor; misalnya

Rodupsin, suatu protein yang bertindak sebagai reseptor/penerima warna atau

cahaya pada sel-sel mata.

Pengendalian pertumbuhan

Protein ini bekerja sebagai reseptor (dalam bakteri) yang dapar

mempengaruhi fungsi bagian-bagian DNA yang mengatur sifat dan karakter

bahan.

3. Kebutuhan Protein

Kebutuhan manusia akan protein dapat dihitung dengan mengetahui

jumlah nitrogen yang hilang (oblygatory nitrogen). Bila seseorang mengkonsumsi

ramsum tanpa protein, maka nitrogen yang hilang tersebut pasti berasal dari

nitrogen tubuh yang dipecah untuk memenuhi kebutuhan metabolisme. Nitrogen

yang dikeluarkan dari tubuh merupakan bahan buangan hasil metabolisme

protein; karena itu, jumlah nitrogen yang terbuang mewakili jumlah protein yang

harus diganti. Setiap harinya nitrogen yang keluar bersama urine rata-rata 37

10

mg/kg berat badan, dan dalam feses 12 mg/kg berat badan. Nitrogen yang lepas

bersama kulit 3 mg/kg serta melalui jalur lain seperti keringat meliputi 2 mg/kg

sehingga jumlahnya sekitar 54 mg/kg berat badan per hari. Karena itu nitrogen

yang dibuat oleh tubuh dapat digunakan sebagai pedoman untuk menentukan

kebutuhan minimal protein yang diperlukan badan.

Nitrogen yang hilang atau terbuang sekitar 54 mg/kg berat badan per hari.

Angka tersebut dapat dikalikan dengan 6,25 (konversi protein dari nitrogen)

menjadi jumlah kebutuhan protein/kg berat badana per hari. Angka ini biasanya

masih ditambah 30 % untuk memberi peluang peningkatan terbuangnya nitrogen

kelak kalau protein sudah dikonsumsi. Terbuangnya nitrogen juga bervariasi

tergantung individu, ukuran badan, jenis kelamin dan umur; untuk itu

pengamanan angka terakhir masih harus ditambah lagi dengan 30 %.

B. Daging Ikan Sebagai Sumber Lemak

Lemak merupakan bahan penghasil energi terbesar dibandingkan dengan

zat – zat makanan lainnya. Satu gram lemak dapat memberikan kurang lebih 9

kalori. Memang tidak semua ikan mempunyai kandungan lemak tinggi. Sebagian

ikan kandungan lemaknya rendah. Oleh karenanya dikenal dua kategori ikan,

yaitu ikan gemuk yang mempunyai kandungan lemak banyak, dan ikan kurus

yang kandungan lemaknya rendah. Pada umumnya ikan dikatakan berlemak atau

gemuk jika kandungan lemaknya lebih daripada 4 %, sebaliknya termasuk ikan

kurus. Sering kali diadakan penggolongan yang lebih rinci sebagai berikut: ikan

berlemak jika kandungan lemaknya di atas 8 %, ikan dengan kandungan lemak

2,5 – 8 %, ikan berlemak sedang dengan kandungan lemak 0,5 – 2,5 %, dan ikan

kurus jika kandungan lemaknya kurang dari 0,5 %.

Jenis – jenis asam lemak daging ikan lebih banyak daripada yang terdapat

pada daging hewan darat. Lemak daging ikan mengandung asam – asam lemak

jenuh dengan panjang rantai C14 – C22 dan asam–asam lemak tidak jenuh dengan

jumlah ikatan rangkap 1 – 6. lemak ikan rata-rata mempunyai nilai biologik

tinggi, misalnya ikan sarden mempunyai nilai biologik 98,3, nilai biologik lemak

11

ikan kod adalah 97,9, sedangkan halibut mempunyai lemak dengan nilai biologik

85,4. Tingginya nilai biologik lemak disebabkan oleh beberapa hal, yaitu :

Golongan pertama adalah asam oleat yang dapat memberikan angka biologik

tertinggi, sehingga asam ini tergolong sebagai asam lemak esensial.

Golongan kedua diberikan oleh asam-asam lemak dengan berat molekul

rendah, seperti misalnya asam-asam laurat, miristat, kaprat, dan kaprilat.

Golongan ketiga diberikan oleh asam-aam linoleat dan stearat.

Dan paling rendah diberikan oleh asam linolenat.

1. Komposisi dan Sifat Lemak dan Minyak

Lemak dan minyak termasuk dalam kelompok senyawa yang disebut

lipida yang pada umumnya mempunyai sifat sama yaitu tidak larut dalam air.

Dalam penanganan dan pengolahan bahan pangan, perhatian lebih banyak

ditunjukkan pada suatu bagian dari lipida, yaitu trigliserida atau neutral fat.

Pada umumnya untuk pengertian sehari-hari lemak merupakan bahan

padat dalam suhu kamar, sedang minyak dalam bentuk cair dalam suhu kamar,

tetapi keduanya terdiri dari molekul-molekul trigliserida.

Lemak merupakan bahan padat pada suhu kamar, diantaranya disebabkan

kandungannya yang tinggi akan asam lemak jenuh yang secara kimia tidak

mengandung ikatan rangkap, sehingga mempunyai titik lebur yang lebih tinggi.

Contoh asam lemak jenuh yang banyak terdapat di alam adalah asam palmitat dan

asam stearat. Minyak merupakan bahan cair diantaranya disebabkan rendahnya

kandungan asam lemak jenuh dan tinggi kandungan asam lemak yang tidak jenuh,

yang memiliki satu atau lebih ikatan rangkap diantara atom-atom karbonnya,

sehingga mempunyai titik lebur yang rendah.

Kristal Lemak

Bila suatu lemak didinginkan, hilangnya panas akan memperlambat

gerakan moleklu-molekul dalam lemak, sehingga jarak antara molekul-molekul

lebih kecil. Jika jarak antara molekul tersebut mencapai 5 A, maka akan timbul

gaya tarik-menarik antar molekul yang disebut gaya vann der waals. Besar gaya

12

ini hanya bisa dihitung pada molekul yang berantai panjang, seperti asam lemak

dengan BM tinggi. Akibat adanya gaya ini, radikal-radikal asam lemak dalam

molekul lemak akan tersusun berjajar dan saling bertumpuk serta berikatan

membentuk kristal.

2. Nilai Gizi Lemak dan Minyak

Minyak dan lemak berperan sangat penting dalam gizi kita terutama

karena merupakan sumber energi, cita rasa serta sumber vitamin A, D, E, dan K.

Manusia dapat digolongkan makhluk omnivora. Artinya makanannya

terdiri dari bahan hewahi maupun nabati, karena itu dapat menerima minyak dan

lemak dari berbagai sumber baik ternak maupun tanaman. Minyak merupakan

jenis makanan yang paling padat energi, yaitu mengandung 9 kkal/gram atau 37

kjoule/gram. Susunan menu manusia sangat bervariasi terutama terhadap proporsi

relatif protein, karbohidrat, dan lemak/minyaknya, lokasi, kebiasaan dan tradisi.

Konsumsi lemak/minyak meskipun dapat fleksibel jumlahnya dalam diet, tetapi

perlu diperhatikan akibat dari konsumsi lemak dan minyak yang tinggi terhadap

metabolisme dan kesehatan manusia.

Pada umumnya proporsi minyak dan lemak yang dikonsumsi ada

kaitannya dengan tingkat ekonomi suatu negara. Di negara-negara yang sudah

maju teknologinya konsumsi lemak umumnya tinggi, sebaliknya di negara-negara

yang penghasilannya terbatas pada hasil pertanian, jumlah konsumsi lemaknya

rendah. Di Amerika serikat konsumsi rata-rata lemak merupakan 40 – 50 % total

konsumsi kalori. Sedang di negara-negara yang sedang berkembang baru

mencapai 2 – 5 % saja. Angka 40 – 50 % tersebut dianggap terlalu tinggi, tetapi

para ahli gizi dapat menyetujui konsumsi lemak sampai setinggi 30 – 35 % dari

jumlah kalori yang dikonsumsi. (Winarno, 1995)

C. Buah Kelapa dan Pemanfaatannya

Tanaman kelapa (Cocos nucifera) merupakan tanaman perkebunan dari

famili Palmae dan banyak tumbuh di daerah tropis, misalnya di Provinsi Sulawesi

Tengah. Kelapa membutuhkan lingkungan yang sesuai untuk pertumbuhan dan

13

produksinya. Faktor lingkungan itu adalah sinar matahari, suhu, curah hujan,

kelembaban dan tanah (Prananta, 2008:1).

Salah satu bagian terpenting dari tanaman ini adalah buah kelapa. Buah kelapa

terdiri dari sabut (ekscarp), tempurung (endocarp), daging buah (endosperm) dan

air buah (Hambali dkk, 2007:13). Adapun komposisi buah kelapa disajikan pada

tabel 2.1

Tabel 2.1 Komposisi Buah Kelapa

Komponen Jumlah Berat (%)

Sabut

Tempurung

Daging buah

Air buah

35

12

28

25

Sumber : Hambali dkk, 2007

1. Sabut kelapa

Pemanfaatan sabut kelapa umumnya masih sangat terbatas sebagai bahan

bakar terutama pada pengolahan kopra dengan cara pengasapan. Nilai ekonomis

sabut kelapa dapat ditingkatkan apabila diolah menjadi briket arang, arang aktif

dan serat sabut. Serat sabut umumnya digunakan sebagai bahan dasar pembuatan

sapu, alas kaki, tali, karpet dan produk-produk kerajinan rumah tangga (Zainal

dkk, 2005:57). Sabut kelapa dapa diolah menjadi asap cair karena mengandung

lignin, selulosa dan hemiselulosa. Adapun komposisi kimianya disajikan pada

tabel 2.2

Tabel 2.2 Komposisi Kimia Sabut Kelapa

Komponen

Persentase (%)

Lignin Selulosa

Hemiselulosa

45

43

1

Sumber : Tarmansyah, 2005

14

2. Tempurung kelapa

Tempurung sebelumnya hanya digunakan sebagai bahan bakar, sekarang

sudah merupakan bahan baku industri cukup penting. Produk yang dihasilkan adalah

asap cair, briket arang, arang aktif, tepung tempurung dan barang kerajinan lainnya

(Zainal dkk, 2005:58). Selain sabut, tempurung juga mengandung lignoselulosa

sehingga dapat diolah menjadi asap cair. Berikut komposisi kimianya disajikan pada

tabel 2.3.

Tabel 2.3 Komposisi Kimia Tempurung Kelapa

Komponen Persentase (%)

Lignin Selulosa

Hemiselulosa

36,51

33,61

19,27

Sumber : Amritama, 2008

3. Daging buah

Daging buah kelapa banyak digunakan sebagai bahan baku pembuatan kopra,

minyak kelapa, virgin coconut oil (vco), biodiesel, coconut cream, santan dan kelapa

parutan kering (dessicated coconut) (Surya, 2006:5). Adapun komposisi kimia daging

buah kelapa disajikan pada tabel 2.4.

Tabel 2.4 Komposisi Kimia Daging Buah Kelapa

Komponen

Persentase (%)

Air Minyak

Protein

Karbohidrat

Zat Abu

52

34

3

1,5

1

Sumber : Suhardiman, 2000

15

4. Air kelapa

Air kelapa semula dianggap sebagai limbah, sebenarnya masih dapat diolah

menjadi beberapa macam produk olahan antara lain, cuka manis (vinegar), minuman

air kelapa (kalengan), nata de coco, alkohol, bahan pengembang roti (shortening) dan

bahan baku pembuatan kecap air kelapa (Suprapti, 2008:7). Adapun kandungan gizi

dan kalori dalam air kelapa disajikan pada tabel 2.5.

Tabel 2.5 Kandungan Gizi Air Kelapa

Unsur Gizi

Persentase (%)

Energi (kal) Air (g)

Protein (g)

Lemak (g)

Karbohidrat (g)

Mineral (g)

Kalsium (g)

Fosfor (g)

Besi (g)

Vitamin C (g)

17

94,5

1,2

0,1

3,8

0,4

15

18

0,2

1

Sumber : Suprapti, 2008

D. Asap Cair (Liquid Smoke)

Liquid smoke atau lebih dikenal sebagai asap cair merupakan suatu hasil

destilasi (pengembunan) dari pirolisis bahan lignoselulosa (Amritama, 2008:1).

Asap cair mengandung berbagai senyawa yang diantaranya dapat dikelompokkan

ke dalam fenol, karbonil dan asam. Komponen-komponen ini ditemukan dalam

jumlah yang bervariasi tergantung jenis bahan, umur tanaman, sumber bahan dan

kondisi pertumbuhannya seperti iklim dan tanah (Prananta, 2008:4). Selain itu,

besar kecilnya kandungan fenol, karbonil dan asam penyusun asap cair juga

dipengaruhi oleh kandungan selulosa, hemiselulosa dan lignin (Halim dkk,

2006:117).

16

1. Senyawa penyusun asap cair

Adapun kelompok senyawa penyusun asap cair yang memiliki sifat

fungsional meliputi :

a) Senyawa-senyawa fenol

Fenol dalam asap cair merupakan hidrokarbon aromatik yang tersusun dari

cincin benzena dengan mengikat sejumlah gugus hidroksil (-OH). Senyawa fenol

juga dapat mengikat beberapa gusus fungsional antara lain gugus aldehid, keton,

asam dan ester (Maga, 1987 dalam Anonim, 2007:3).

OH

Fenol

Fenol dalam asap cair merupakan hasil pirolisisi lignin, semakin banyak

kandungan lignin pada kayu maka makin besar pula kandungan fenol yang

dihasilkan dalam asap cair (Halim dkk, 2006:119). Potensi antioksidan dalam

asap cair karena peran fenol (Yuwanti, 1999:36). Fenol bertindak sebagai donor

hidrogen untuk menghambat reaksi oksidasi lemak dan menstabilkan radikal

bebas.

Beberapa jenis senyawa yang termasuk kelompok fenol antara lain 2-

metoksi fenol dan 1,2,6-trimetoksi benzena (Halim dkk, 2006:121).

OCH3

OH

CH3OOCH3

OCH3

2-metoksi fenol 1,2,6-trimetoksi benzena

b) Senyawa-senyawa karbonil

Gugus karbonil (C=O) merupakan bagian dari bermacam-macam gugus

fungsi. Gugus fungsi dan golongan senyawa ditentukan oleh atom lain yang

terikat pada karbon karbonil. Bila satu atom terikat pada karbon adalah hidrogen

maka senyawa tersebut adalah aldehid (RCOH), bila dua karbon terikat pada

17

karbon karbonil maka senyawa tersebut adalah keton (R1COR2). Bila atom

karbon karbonil mengikat gugus alkoksi maka senyawa tersebut adalah ester

(R1COOR2).

C

O

HR C

O

R2R1

Aldehid Keton

Karbonil dalam asap cair merupakan hasil pirolisis selulosa

(Halim dkk, 2006:119). Selulosa adalah polimer dari karbohidrat. Senyawa yang

termasuk karbohidrat umumnya mengandung gugus –OH, gugus aldehida dan

gugus keton. Berdasarkan gugus-gugus tersebut, maka karbohidrat dapat

didefinisikan sebagai polihidroksialdehid atau polihidroksiketon. Semua

karbohidrat yang mempunyai gugus aldehid dan keton bebas akan membentuk

osazon bila dipanaskan bersama fenilhidrazin, osazon yang terjadi mempunyai

bentuk kristal yang khas (Poedjiadi, 1994:42). Hal ini dapat digunakan untuk

mengidentifikasi adanya karbonil dalam asap cair.

Karena karbonil adalah hasil pirolisis selulosa, maka tingginya kandungan

selulosa akan menentukan total karbonil yang dihasilkan dalam asap cair.

Karbonil memiliki efek terbesar terhadap pembentukan warna di dalam produk

asapan (Prananta, 2008:15). Jenis senyawa karbonil yang terdapat di dalam asap

cair antara lain 1-hidroksi-2-butanon dan vanilin (Prananta, 2008:5).

CH3-CH2 C

O

CH-OH--

CHO

OCH3

OH

1-hidroksi-2-butanon Vanilin

c) Senyawa-senyawa asam

Asam dalam asap cair merupakan hasil pirolisis selulosa dan

hemiselulosa, bahan dengan kandungan selulosa dan hemiselulosa yang tinggi

akan menghasilkan total asam yang besar pula (Halim dkk, 2006:120). Kedua

18

karbohidrat tersebut mengandung gugus aldehida yang dapat teroksidasi menjadi

asam karboksilat.

-COH -COOH+ [O]

Beberapa jenis asam yang terdapat dalam asap cair adalah asam propionat

dan asam butirat (Prananta, 2008:5).

C

O

OHCH3-CH2

C

O

OHCH3-CH2-CH2

Asam Propionat Asam Butirat

Menurut Girard (1992) (Darmadji dkk, 2003:13) bahwa perbedaan bahan

baku akan memberikan pengaruh terhadap komposisi senyawa kimia asap,

termasuk perbedaan kandungan senyawa antibakteri dalam asap cair. Asam

mempunyai peranan antibakteri lebih dominan daripada fenol tetapi secara

bersama-sama dapat menghasilkan penghambatan yang lebih besar di dalam

produk.

2. Keuntungan asap cair

Keuntungan penggunaan asap cair menurut Maga (1987) (Anonim,

2007:5) antara lain lebih intensif dalam pemberian citarasa, kontrol hilangnya

citarasa lebih mudah, dapat diaplikasikan dalam berbagai jenis bahan pangan,

lebih hemat dalam pemakaian kayu sebagai bahan asap dan dapat memperkecil

polusi lingkungan. Asap cair dapat diaplikasikan ke dalam bahan dengan berbagai

cara seperti penyemprotan, pencelupan atau dicampur langsung ke dalam

makanan.

Penggunaan asap cair yang diproses dengan baik dapat mengeliminasi

komponen asap berbahaya yang berupa hidrokarbon polisiklis aromatis.

Komponen ini tidak diharapkan karena beberapa diantaranya terbukti bersifat

karsinogen pada dosis yang tinggi (Prananta, 2008:5).

19

3. Aplikasi asap cair

Asap cair telah banyak digunakan pada berbagai industri antara lain :

a) Industri pangan

Asap cair sebagai pengawet karena sifat antimikrobia dan antioksidannya.

Asap cair telah banyak digunakan untuk pengawetan daging, ikan, mie dan bakso.

Di pasar internasional, asap cair digunakan pada produk buah-buahan, juga untuk

menambah citarasa pada saus, sup, sayuran dalam kaleng, bumbu, rempah-

rempah dan lain-lain.

b) Industri perkebunan

Asap cair dapat digunakan sebagai koagulan lateks dengan sifat fungsional

asap cair seperti antibakteri dan antioksidan. Sifat tersebut dapat memperbaiki

kualitas produk karet.

c) Industri kayu

Kayu yang diolesi asap cair mempunyai ketahanan terhadap serangan

rayap daripada kayu yang tanpa diolesi asap cair (Darmadji, 1996 dalam Anonim,

2007:7).

3. Pirolisis (Destructive Distillation)

Pirolisis adalah proses pemanasan suatu zat dengan oksigen terbatas

sehingga terjadi penguraian komponen-komponen penyusun kayu keras. Istilah

lain dari pirolisis adalah “destructive distillation” atau destilasi kering merupakan

proses penguraian yang tidak teratur dari bahan-bahan organik yang disebabkan

oleh adanya pemanasan tanpa berhubungan dengan udara luar. Pada saat pirolisis,

energi panas mendorong terjadinya oksidasi sehingga molekul karbon yang

kompleks terurai sebagian besar menjadi karbon atau arang (Prananta, 2008:7).

Selama proses pirolisis, kandungan bahan lignoselulosa akan terdegradasi

menjadi senyawa volatil yang dapat dikondensasikan (destilat), senyawa volatil

20

yang tak dapat dikondensasikan (gas) dan arang (Halim dkk, 2006:119). Asap cair

terbentuk dari pirolisis bahan yang mengandung hemiselulosa, selulosa dan

lignin.

1. Pirolisis hemiselulosa

Hemiselulosa merupakan senyawa polimer gula. Penyusun hemiselulosa

terdiri dari beberapa monosakarida seperti pentosa (C5H8O4) dan heksosa

(C6H10O5). Komponen hemiselulosa berpengaruh pada kadar furfural, furan dan

asam asap cair yang dihasilkan (Girard,1992 dalam Halim dkk, 2006:118).

Hemiselulosa akan terdekomposisi pada suhu 200–250oC.

2. Pirolisis selulosa

Selulosa merupakan polimer gula yang tersusun atas 100–1000 unit

glukosa. Besarnya kadar selulosa akan berpengaruh pada kadar asam, furan dan

air dalam asap cair yang dihasilkan (Girard, 1992 dalam Halim dkk, 2006:118).

Pirolisis selulosa berlangsung dalam dua tahap, tahap pertama merupakan reaksi

hidrolisis menghasilkan glukosa dan tahap kedua merupakan reaksi pembentukan

asam asetat dan homolognya bersama-sama dengan air serta sejumlah kecil furan

(Halim dkk 2006:120). Selulosa mengalami dekomposisi pada suhu 280oC.

3. Pirolisis lignin

Lignin merupakan sebuah polimer kompleks yang tersusun atas unit-unit

fenil propana. Kandungan lignin pada bahan akan menentukan kadar fenol dalam

asap cair yang dihasilkan. Menurut Maga (1987) (Halim dkk, 2006:119) bahwa

pirolisis terjadi pada suhu 310–500oC, bila suhu tersebut belum tercapai maka

degradasi lignin pada proses tersebut tidak terjadi sehingga berpengaruh pada

kandungan fenol asap cair yang dihasilkan. Lignin adalah material yang paling

kuat di dalam bahan lignoselulosa. Lignin sangat tahan terhadap degradasi baik

secara biologi, enzimatis, maupun kimia.

21

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Sampel Penelitian

Sampel penelitian adalah ikan tongkol dan asap cair yang berasal dari sabut

kelapa. Sampel asap cair diperoleh dari Laboratorium Kimia FMIPA UGM.

B. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di dua tempat yaitu laboratorium kimia FMIPA dan

laboratorium biokimia FK UGM pada tanggal 20-25 Februari 2013.

C. Alat dan Bahan

1. Alat :

Pipet tetes, Pipet volume, Labu ukur, Max Mix, Gelas kimia, Erlenmeyer,

Statif dan klem, Buret, pH-meter, Spektronik-20, Picnometer, Penangas listrik dan

Kromatografi gas GC-MS Shimadzu QP-5000.

2. Bahan :

Ikan tongkol segar, Aquades, Fenol, Larutan NH4OH 0,5 N, Asam Fosfat 1 :

9, Buffer Fosfat, Indikator Metil orange, Aseton, Fenilhidrazin, HCl pekat, KOH 1

N, Kristal Asam oksalat, larutan NaOH 0,1 N dan Indikator phenolphthalein.

D. Prosedur Kerja

Tahap pelaksanaan penelitian meliputi penyediaan sampel ikan segar,

penentuan kadar fenol, karbonil dan asam, serta analisis kadar asam laktat dan nilai

pH ikan sebelum dan sesudah perendaman asap cair sabut kelapa.

1. Preparasi Sampel

a) Sebelum perendaman asap cair

1) Ikan dicuci hingga bersih, kemudian dipotong-potong lalu disimpan pada

suhu ruang.

2) Diukur kadar asam laktat dan nilai pH setiap hari selama 7 hari.

22

Proses B Pengukuran pH Ikan

- ditimbang hingga 15 gr

- dihaluskan dengan mortar

- ditambahkan akuades 30 mL

- diaduk

- diukur dengan pH meter

Nilai pH ikan

Pengukuran asam laktat Ikan

- Ditmbang hingga 10 gr

- dihaluskan dengan mortar

- disuspensikan dengan akuades

- dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer

- ditambahkan akuades hingga 100 mL

- didiamkan selama 30 menit

- diaduk (larutan homogen)

- disaring dengan kertas Wattman

Hasil saringan

- dipipet sebanyak 10 mL

- dimasukkan ke dalam botol film

- ditambahkan pp 2-3 tetes

- dititrasi dengan NaOH 0,1 N

Larutan berwarna merah muda

b) Sesudah perendaman asap cair

1) Ikan dicuci hingga bersih, kemudian dipotong-potong lalu direndam

dalam asap cair pada suhu ruang.

2) Diukur kadar asam laktat dan nilai pH setiap hari selama 7 hari.

2. Pengukuran kadar asam laktat dan nilai pH ikan

Penentuan kadar asam laktat dan nilai pH pada ikan sebelum dan sesudah

perendaman asap cair dilakukan dengan mekanisme berikut :

Proses A

Kadar asam laktat dihitung dengan rumus :

3. Penentuan kadar fenol, karbonil dan asam asap cair

a) Uji kadar fenol asap cair

Sebanyak 1 gr fenol murni dilarutkan menjadi 100 ml dengan aquades,

diambil 10 ml diencerkan lagi menjadi 100 ml (FP = 1000 kali). Diambil 5 ml lalu

diencerkan menjadi 50 ml, kemudian diencerkan lagi menjadi 100 ml (50 ppm).

Sebanyak 50 ml dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 ml kemudian dipanaskan

dalam penangas air selama 5 menit, lalu ditambahkan 1-2 tetes indikator MO sampai

terbentuk warna kuning. Selanjutnya ke dalam larutan ditambahkan 2-3 tetes asam

fosfat 1 : 9 sampai terbentuk warna merah jingga. Larutan didinginkan kemudian

23

ditambahkan 1,2 ml NH4OH 0,5 N yang telah distandarisasi. Diatur pH larutan

hingga 7,9 ± 0,1 dengan buffer fosfat (pH = 12). Kemudian dibuat larutan standar

dengan konsentrasi berturut-turut 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm dan 25 ppm.

Masing-masing larutan ditambahkan dengan 5 ml ikan pada proses dan

didiamkan selama 45 menit, lalu diukur nilai pH setiap larutan. Campuran diukur

pada panjang gelombang maksimum 450 nm dengan spektronik-20. Kadar fenol

dalam sampel ditentukan dengan rumus :

100%(mg)sampelBobot

FP(X)FenolKadar%

Ket : X = Konsentrasi fenol (ppm)

FP = Faktor pengenceran (kali)

b) Uji kadar karbonil asap cair

Satu ml aseton murni diencerkan menjadi 100 ml dengan aquades, diambil

10 ml diencerkan lagi menjadi 100 ml (FP = 1000 kali). Diambil 5 ml lalu diencerkan

menjadi 50 ml, kemudian diencerkan lagi menjadi 100 ml (50 ppm). Kemudian

larutan ini dibuat dengan konsentrasi berturut-turut 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm

dan 25 ppm. Masing-masing larutan dalam Erlenmeyer 100 ml ditambahkan 1 ml

fenilhidrazin dan 0,5 ml HCl pekat lalu dipanaskan dalam penangas air selama 30

menit. Campuran didinginkan kemudian ditambahkan 7,5 ml KOH 1 N yang telah

distandarisasi lalu dikocok dengan max mix.

Larutan kemudian ditambahkan dengan 5 ml ikan pada proses B dan

didiamkan selama 45 menit, lalu diukur nilai pH masing-masing larutan. Selanutnya

campuran diukur pada panjang gelombang maksimum 480 nm dengan spektronik-20.

Total karbonil sampel dihitung dengan rumus :

100%(mg)sampelBobot

FP(X)KarbonilKadar%

Ket : X = Konsentrasi karbonil (ppm)

FP = Faktor pengenceran (kali)

24

c) Analisa keasaman metode titrasi

1. Standarisasi larutan NaOH

Sebanyak 0,1 gr asam oksalat dilarutkan menjadi 50 ml dengan aquades

kemudian dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 ml. Larutan ditambahkan tiga tetes

indikator PP lalu dititrasi dengan NaOH 0,0996 N yang telah distandarisasi. Titrasi

dihentikan sampai diperoleh warna merah muda. Standarisasi dilakukan tiga kali

ulangan dan konsentrasi NaOH dihitung dari rata-rata ml titrasi dengan rumus :

2 x mg asam oksalat N NaOH = BM asam oksalat x mL NaOH Ket : BM Asam Oksalat = 126

2. Penentuan keasaman

Asap cair sebanyak satu ml ditimbang lalu diencerkan menjadi 25 ml dengan

aquades. Sebanyak 2,5 ml hasil pengenceran terakhir ditambahkan sebanyak 5 ml

ikan proses B lalu didiamkan selama 45 menit dan diukur nilai pH-nya. Campuran

dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 ml kemudian ditambahkan tiga tetes indikator

PP lalu dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N yang telah distandarisasi. Titrasi

dihentikan sampai diperoleh warna merah muda. Titrasi dilakukan tiga kali ulangan

dengan menghitung keasaman total sebagai asam asetat. Kadar asam ditentukan

dengan rumus :

100%(mg)sampelBobot

10BMNaOHNNaOH mlAsamKadar%

Ket : BM = Berat Molekul Asam asetat = 60,05

25

DAFTAR PUSTAKA

Agustina, F. (fi3_aja@yahoo.com). 10 November 2008. Penentuan Kadar Fenol. E-mail kepada Isra Leman Nalo (chayo_rara@yahoo.co.id).

Akhirudin. 2006. Asap Cair Tempurung Kelapa Sebagai Pengganti Formalin. (On-Line). http : // www.indonesiaindonesia.com. [19 Agustus 2008]

Amritama, D. 2007. Asap Cair. (On-line). http://my.yahoo.com. [12 Agustus 2008]

Amritama, D. 2008. Apakah Yang Dimaksud Dengan Smoke Liquid?. (On-line). http://smk3ae.wordpress.com. [21 Maret 2008].

Anonim. 2007. Asap Cair. (On-line). http://teknik-kimia2003.blogspot.com. [13 Agustus 2008] Anonim. 2007.Biosel Pengawet Alami.(OnLine)http://coconutcenter.blogspot.com.

[13 Oktober 2008] AOAC, 1970, Official Methods of Analysis of The Associations of Official

Analytical Chemist, Association of Official Analytical Chemists, Washington, DC.

Ashari, B. J., 2004, Kimia Organik Lanjut, Tadulako University press, Palu. Borgstrom, G., 1962, Fish as Food Vol. II, Academic press, New York. Hambali , E.,dkk. 2007. Teknologi Bioenergi. Jakarta : AgroMedia Pustaka. Setyamidjaja, D. 2000. Bertanam Kelapa Hibrida. Yogyakarta : Kanisius. Suhardiman, P. 2000. Bertanam Kelapa Hibrida. Jakarta : Penebar Swadaya.

Surya, dkk. 2006. Limbah Perkebunan Kelapa (Cocos nucifera) Sebagai Bahan Pengawet Makanan. (On-Line). http://fufoe.wordpress.com

[12 Agustus 2008]. Prananta, Juni. 2008. Pemanfaatan Sabut dan Tempurung kelapa SertaCangkang

Sawit Untuk Pembuatan Asap Cair Sebagai Pengawet Alami. (On-Line). http://www.scrab.com [13 Oktober 2008]

Winarno, 1995, Kimia Pangan dan Gizi, Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama,

Jakarta.