“Allahumma tawwi umurana fi ta’atika wa ta’ati rasulika waj’alna min ibadikas salihina”

Archive for 2010

PENGOLAHAN LIMBAH IKAN

PENGOLAHAN LIMBAH IKAN

 

Ikan tuna yang digunakan sebagai bahan baku pengolahan tuna kaleng harus memenuhi persyaratan dalam SNI 01-2712.1-1992, yaitu (Eko, H.R dan Teuku Muamar, 2007):

  1. Ikan yang digunakan segar atau beku, utuh atau tanpa isi perut.
  2. Bahan baku berasal dari perairan yang tidak tercemar
  3. Bahan baku harus bersih, bebas dari setiap bau yang menandakan pembusukan, bebas dari tanda dekomposisi dan pemalsuan, bebas dari sifat alami lain yang dapat menurunkan mutu serta tidak membahayakan kesehatan.

Berdasarkan medium jenis medium yang digunakan, produk tuna kaleng dibedakan atas produk tuna in oil dan tuna in water/brine (Eko, H.R dan Teuku Muamar, 2007).

Berikut ini adalah proses pengalengan ikan tuna (Eko, H.R dan Teuku Muamar, 2007):

  1. Penerimaan bahan baku

    Pada tahap pemeriksaan bahan baku diambil 5% untuk dilakukan pengujian terhadap suhu, kadar histamin, kadar garam dan organoleptik. Selain itu, dilakukan pengujian honeycomb, brosis dan parasit dengan menggunakan test pack pada 2 ekor ikan tuna.

    Bahan baku yang dipindahkan dari mobil pengangkut ke cold storage tidak boleh lebih dari 3 jam. Penyimapanan bahan baku dalam cold storage pada suhu -18 °C dan lama penyimpanan maksimal 3 bulan. Sebelum diolah ikan tunah harus melalui proses pelelehan terlebih dahulu.

  2. Penyiangan

    Proses ini diawali dengan pemotongan tuna menjadi 7-8 bagian yang terbagi menjadi 4 atau 5 bagian tengah, 1 bagian leher, 1 bagian kepala, dan 1 bagian ekor. Kemudian proses dilanjutkan dengan pengambilan isi perut dan insang. Limbah dari proses penyiangan ini biasanya dimanfaatkan menjadi tepung ikan.

  3. Penyusunan dalam rak

    Penyusunan bagian-bagian tuna dalam rak dipisahkan berdasarkan bagian badan, ekor, dan kepala. Pemisahan ini dilakukan karena setiap bagian ikan memiliki waktu pemasakan pendahuluan (precooking) yang berbeda.

  4. Pemasakan pendahuluan (precooking)

    Tujuan dari pemasakan pendahuluan ini adalah untuk memudahkan proses pembersihan daging ikan, mengurangi kandungan air, lemak dan membuat daging ikan menjadi lebih kompak. Proses pemasakan dilakukan di dalam cooker dengan mengalirkan uap panas. Pengaliran uap panas dihentikan apabila telah mencapai suhu 100°C. Setelah diberi uap panas dilakukan penyemprotan dengan air agar tekstur menjadi kompak.

  5. Pendinginan

    Pendinginan dilakukan dalam ruang pendingin selama ±3 jam. Pendinginan ini bertujuan untuk membuat daging lebih kompak dan padat, sehingga memudahkan proses pengolahan selanjutnya.

  6. Pembuangan kepala dan kulit ikan

    Proses pembuangan kepala dilakukan dengan tangan setelah diambil dagingnya. Proses pembuangan kulit dilakukan menggunakan pisau tajam dengan cara mengikis kulit sesuai arah otot daging ikan. Pada tahapan ini juga dilakukan pembuangan tulang dan sisik.

  7. Pembersihan daging

    Pembersihan daging ikan bertujuan untuk memisahkan daging ikan dari daging gelap, tulang yang terdapat dalam daging dan sisik yang masih tersisa setelah proses skinning. Proses pembersihan daging ikan menghasilkan beberapa bagian daging antara lain solid, chunk, flake, daging hitam, dan daging cucian. Bagian daging ini nantinya disortir untuk memisahkan sisa daging hitam atau coklat yang masih ada, tulang, dan sisik. Pensortiran juga dimaksudkan untuk menghindari adanya brosis, honeycomb dan parasit pada ikan sehingga mutu ikan tetap terjaga.

  8. Pemotongan daging

    Pemotongan dimaksudkan untuk memperoleh bentuk dan ukuran ikan yang sesuai dengan kalengnya. Proses pemotongan dilakukan menggunakan pisau yang tajam yang menghasilkan daging solid dan serpihan (flake). Daging solid yang merupakan hasil utama pemotongan dikikis dengan pisau dan menghasilkan serpihan yang nantinya diisikan ke dalam kaleng.

  9. Pengisian daging ke dalam kaleng

    Pengisian daging ke dalam kaleng dilakukan dengan cara menata daging ikan ke dalam kaleng sesuai dengan tipe produk (solid, chunk, flake, standar, dan grated). Daging solid yang diisikan dalam satu kaleng berjumlah 2-3 potongan, pengisian dilakukan sepadat mungkin sesuai dengan net weight, oleh karenanya ditambahkan flake.

  10. Penambahan medium

    Medium yang digunakan dalam pengalengan tuna adalah minyak nabati atau air garam. Pada medium minyak nabati biasanya ditambahkan garam sebanyak 2,8% dari berat medium. Pengisian medium tidak boleh berlebih karena mempengaruhi kaleng saat penutupan dan dapat menyebabkan kaleng membengkak atau bocor. Pengisian medium harus sampai batas head space atau 6-10% dari tinggi kaleng. Suhu medium tidak boleh kurang dari 70°C, karena suhu yang tinggi akan membuat kondisi vakum yang semakin tinggi.

  11. Penutupan kaleng

    Penutupan kaleng dilakukan dengan sistem double seaming secara otomatis menggunakan vacuum seamer, yaitu mesin penutup kaleng yang sekaligus dapat melakukan penghampaan udara dalam kaleng.

  12. Sterilisasi

    Proses sterilisasi diawali dengan penyusunan kaleng dalam keranjang sterilisasi. Selanjutnya keranjang dimasukkan dalam retort dan disemprot dengan air yang mengandung khlorin 2 ppm selama 10 menit. Proses sterilisasi berlangsung pada suhu 120°C selama 2,8 menit. Setelah proses berakhir dilakukan pendingian dengan menyemprotkan air yang mengandung klorin 2 ppm selama 30 menit untuk mencegah over cooking.

  13. Pendinginan dan pemeraman kaleng

    Ikan tuan kaleng yang masih dalam keranjang sterilisasi didinginkan dalam runag terbuka selam 24 jam. Uji pemeraman dilakukan untuk mengetahui kesempurnan sterilsasi. Pemeraman dilakukan dengan cara memasukkan ikan kaleng yang telah dingin ke dalam suatu ruangan dengan suhu kamar dengan posisi terbalik. Kemudian dilakukan pengecekan terhadap kerusakan. Daging yang dianggap rusak adalah kaleng yang menggembung atau bocor. Pemeraman dilakukan selama 7 hari.

  14. Pelabelan

    Label berisikan keterangan tentang ikan yang dikalengkan, medium yang digunakan, berat bersih, nama produsen, tanggal kadaluarsa, dan kandungan gizi.

  15. Pengepakan

    Tuna kaleng dipak dalam master carton. Desain master carton berisi tanggal produksi, jenis produk, jumlah kaleng, dan nama produsen.

Karakteristik Limbah Perikanan

Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga), yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis. Limbah yang dihasilkan dari kegiatan perikanan masih cukup tinggi, yaitu sekitar 20-30 persen. Produksi ikan yang telah mencapai 6.5 juta ton pertahun. Hal ini berarti sekitar 2 juta ton terbuang sebagai limbah. Limbah yang dihasilkan dari kegiatan perikanan adalah berupa (Annonymousa, 2010):

  1. Ikan curah yang bernilai ekonomis rendah sehingga belum banyak dimanfaatkan sebagai pangan;
  2. Bagian daging ikan yang tidak dimanfaatkan dari rumah makan, rumah tangga, industri pengalengan, atau industri pemiletan;
  3. Ikan yang tidak terserap oleh pasar, terutama pada musim produksi ikan      melimpah; dan
  4. Kesalahan penanganan dan pengolahan.

Berdasarkan karakternya limbah dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu limbah yang masih dapat dimanfaatkan dan sudah tidak dapat dimanfaatkan. Limbah perikanan berbentuk padatan, cairan dan gas. Limbah tersebut ada yang berbahaya dan sebagian lagi beracun. Limbah padatan memiliki ukuran bervariasi, mulai beberapa mikron hingga beberapa gram atau kilogram (Annonymousa, 2010). 

Penanganan Limbah

Limbah hasil perikanan dapat berbentuk padatan, cairan atau gas. Limbah berbentuk padat berupa potongan daging ikan, sisik, insang atau saluran pencernaan. Limbah ikan yang berbentuk cairan antara lain darah, lendir dan air cucian ikan. Sedangkan limbah ikan yang berbentuk gas adalah bau yang ditimbulkan karena adanya senyawa amonia, hidrogen sulfida atau keton. Berbagai teknik penanganan dan pengolahan limbah telah dikembangkan. Masing-masing jenis limbah membutuhkan cara penanganan khusus, berbeda antara jenis limbah yang satu dengan limbah lainnya. Namun secara garis besarnya, teknik penanganan dan pengolahan limbah dapat dibagi menjadi penanganan dan pengolahan limbah secara fisik, kimiawi, dan biologis (Annonymousa, 2010).

  • Secara Fisik

    Penanganan dan pengolahan limbah secara fisik dilakukan untuk memisahkan antara limbah berbentuk padatan, cairan dan gas. Penanganan dan pengolahan limbah secara fisik mampu melakukan pemisahan limbah berbentuk padat dari limbah lainnya. Limbah padatan akan ditangani atau diolah lebih lanjut sehingga tidak menjadi bahan cemaran, sedangkan limbah cair dan gas akan ditangani atau diolah menggunakan teknik kimiawi dan biologis (Annonymousa, 2010).

    Secara fisik, penangan limbah dilakukan menggunakan penyaring (filter). Bentuk saringan disesuaikan dengan kondisi dimana limbah tersebut ditangani. Penyaring yang digunakan dapat berbentuk jeruji besi atau saringan (Annonymousa, 2010).

  • Secara Kimiawi

    Penanganan dan pengolahan limbah secara kimiawi dilakukan dengan menggunakan senyawa kimia tertentu untuk mengendapkan limbah sehingga mudah dipisahkan. Pada limbah berbentuk padat, penggunaan senyawa kimia dimaksudkan untuk menguraikan limbah menjadi bentuk yang tidak mencemari lingkungan (Annonymousa, 2010).

  • Secara Biologis

    Pengolahan limbah secara biologis dilakukan dengan menggunakan tanaman dan mikroba. Jenis tanaman yang digunakan dapat berupa eceng gondok, duckweed, dan kiambang. Jenis mikroba yang digunakan adalah bakteri, jamur, protozoa dan ganggang. Pemilihan jenis mikroba yang digunakan tergantung dari jenis limbah.  Bakteri merupakan mikroba yang paling sering digunakan pada pengolahan limbah secara biologis. Bakteri yang digunakan bersifat kemoheterotrof dan kemoautotrof. Bakteri kemoheterotrof memanfaatkan bahan organisk sebagai sumber energi, sedangkan bakteri kemoautotrof memanfaatkan bahan anorganik sebagai sumber energi (Annonymousa, 2010).

    Jamur yang digunakan dalam penanganan dan pengolahan limbah secara biologis bersifat nonfotosintesa dan bersifat aerob. Protozoa yang digunakan dalam penanganan dan pengolahan limbah bersel tunggal dan memiliki kemampuan bergerak (motil). Ganggang digunakan pada penanganan dan pengolahan limbah secara biologis karena memiliki sifat autotrof dan mampu melakukan fotosintesa. Oksigen yang dihasilkan dari fotosintesa dapat dimanfaatkan oleh mikroba (Annonymousa, 2010).

Pemanfaatan limbah perikanan berupa kepala ikan, sirip, tulang, kulit dan daging merah telah digunakan dalam beberapa hal, yaitu berupa daging lumat (minced fish) untuk bahan pembuatan produk-produk gel ikan seperti bakso, sosis, nugget dan lain-lain. Selain itu dapat dibuat tepung, konsentrat, hidrolisat dan isolat protein ikan. Sebagai pakan ternak, ikan dapat diolah menjadi tepung, bubur dan larutan-larutan komponen ikan

  • SILASE

Silase ikan adalah ikan utuh atau sisa-sisa ikan yang diawetkan dalam kondisi asam dengan penambahan asam (silase kimia) atau dengan fermentasi/kemampuan bakteri asam laktat (silase biologis). Silase ikan yang dihasilkan berbentuk cair karena protein ikan dan jaringan struktur lainnya didegradasi menjadi unit larutan yang lebih kecil oleh enzim yang terdapat pada ikan (Rusmana, Deny dan Abun, 2006).

Pengolahan limbah ikan tuna secara kimiawi (silase kimiawi) merupakan proses pengawetan dalam kondisi asam pada tempat atau wadah dengan cara menambahkan asam mineral, asam organik atau campurannya. Prinsip pengawetan ini adalah dengan penurunan pH dari bahan tersebut sehingga aktivitas bakteri pembusuk menjadi terhambat. Asam organik yang biasa digunakan adalah asam formiat dan propionate (Rusmana, Deny dan Abun, 2006).

Pengolahan limbah ikan tuna secara biologis (silase biologis) merupakan proses biokimia yang secara aktif dilakukan oleh kelompok bakteri asam laktat dengan penambahan sumber karbohidrat melalui fermentasi dalam keadaan anaerob. Silase ikan biologis umumnya dibuat dengan menambahkan karbohidrat pada ikan yang telah digiling. Sumber karbohidrat yang digunakan dapat berupa tepung tapioka, molases, dedak ataupun sumber karbohidrat lainnya disertai dengan ataupun tanpa penambahan ragi dan starter kultur. Pada proses silase secara biologis, bakteri asam laktat akan merubah gula menjadi asam organik yang mengakibatkan terjadinya penurunan pH. Proses fermentasi untuk perubahan karbohidrat menjadi asam laktat adalah secara anaerob dan dibagi menjadi tiga bagian, yaitu (Rusmana, Deny dan Abun, 2006):

  • Mula-mula pati dalam karbohidrat di uraikan menjadi maltosa,
  • Molekul-molekul maltosa dipecah menjadi molekul glukosa oleh enzim maltase dan
  • Bakteri asam laktat mengubah glukosa menjadi asam laktat.

Ciri-ciri silase yang baik adalah sebagai berikut (Rusmana, Deny dan Abun, 2006):

  1. Penurunan pH cepat. Semakin lama fermentasi berlangsung, makin cepat penurunan pH dan nilai pH akhir akan semakin rendah lagi.
  2. Kandungan asam laktat tinggi.
  3. Kandungan asam amonia rendah (NH3).
  4. Sedikit bakteri coli dan bakteri pembentuk anaerobik pembentuk spora.
  5. Tidak ada bakteri patogen seperti Salmonella sp. dan Staphylococcus sp.
  6. Bau yang bisa diterima (berbau amis, tidak ada bau busuk).
  7. Gas yang terjadi selama fermentasi sedikit.
  8. Stabil dalam bentuk basah selama enam bulan dan dalam bentuk kering lebih dari setahun.
  • GELATIN

Gelatin adalah derivat protein dari serat kolagen yang ada pada kulit, tulang, dan tulang rawan. Proses perubahan kolagen menjadi gelatin melibatkan tiga perubahan berikut (Junianto, dkk, 2006):

  1. Pemutusan sejumlah ikatan peptida untuk memperpendek rantai
  2. Pemutusan atau pengacauan sejumlah ikatan camping antar rantai
  3. Perubahan konfigurasi rantai

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 (Junianto, dkk, 2006).

Gelatin tulang ikan

Pada tahap persiapan dilakukan pencucian pada kulit dan tulang. Kulit atau tulang dibersihkan dari sisa-sisa daging, sisik dan lapisan luar yang mengandung deposit-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 degresing, dilakukan pada suhu antara titik cair lemak dan suhu koagulasi albumin tulang yaitu antara 32-80°C sehingga dihasilkan kelarutan lemak yang optimum (Junianto, dkk, 2006).

Pada tulang, sebelum dilakukan pengembungan terlebih dahulu dilakukan proses demineralisasi yang bertujuan untuk menghilangkan garam kalsium dan garam lainnya dalam tulang, sehingga diperoleh tulang yang sudah lumer disebut ossein. Asam yang biasa digunakan dalam proses demineralisasi adalah asam klorida dengan konsentrasi 4-7%. Proses demineralisasi ini sebaiknya dilakukan dalam wadah tahan asam selama beberpa hari sampai dua minggu (Junianto, dkk, 2006).

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 (Junianto, dkk, 2006).

Asam mampu mengubah serat kolagen triple heliks menjadi rantai tunggal, sedangkan larutan perendam basa hanya mampu menghasilkan rantai ganda. Hal ini menyebabkan pada 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 (Junianto, dkk, 2006).

Tahapan selanjutnya, kulit dan ossein diekstraksi dengan air yang dipanaskan. Ekstraksi bertujuan untuk mengkonversi kolagen menjadi gelatin. Suhu minimum dalam proses ekstraksi adalah 40-50°C hingga suhu 100°C. 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. Apabila pH lebih rendah perlu penanganan cepat untuk mencegah denaturasi lanjutan (Junianto, dkk, 2006).

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 40-50°C atau 60-70°C. 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 (Junianto, dkk, 2006).

Diagram alir pembuatan gelatin tulang ikan tuna (Junianto, dkk, 2006):

 

Tulang ikan

Degreasing (penghilangan lemak)

Direndam pada air mendidih selama 30 menit


Pengecilan ukuran 2-5 cm2


 

 

Demineralisasi (perendaman dalam HCl 5%, 48 jam)


 

Ossein


 

Pencucian demean air mengalir hingga pH netral (6-7)


 

Ekstraksi dalam waterbath pada suhu 90°C selama 7 jam


 

Ekstrak disaring


 

Dipekatkan dengan evaporator


 

Dikeringkan dengan oven pada suhu 50°C selama 24 jam


 

Pengecilan ukuran/penepungan


 

Gelatin

 

Gelatin Kulit Ikan

Metode yang digunakan pada ekstraksi gelatin dari ikan tuna ini yaitu metode asam, sedangkan asam yang digunakan yaitu asam sitrat. Kulit ikan dibersihkan dari daging yang masih melekat, kemudian dicuci bersih, dan dibuang sisiknya dan dibersihkan dari daging yang melekat, kemudian dicuci bersih. Kulit yang sudah dicuci direndam dalam campuran larutan kapur dan Natrium sulfida dengan konsentrasi masing-masing 3% dari berat ikan selama 48 jam. Kulit ikan kemudian diangkat dari rendaman, kemudian dicuci bersih dan dibuang sisik dan daging yang masih melekat. Kulit ikan diputar di dalam molen dengan ditambahkan air sebanyak 400% (b/b), dan ammonium sulfat 1% (b/b) selama 30 menit. Kemudian kulit ikan ditambahkan enzim protease 1% (b/b) kemudian diputar kembali selama 2 jam dengan kecepatan 12 rpm. Proses ini disebut proses enzimatis (Dewi, F.R. dan Widodo, 2009).

Proses selanjutnya adalah proses asam. Setelah, melalui proses enzimatis ikan dicuci bersih lalu direndam dengan larutan asam sitrat pH 3 selama 12 jam, dicuci bersih hingga mencapai pH netral atau pH 7. Setelah pH netral tercapai kulit ikan kemudian diektraksi dengan perbandingan air 1:2 pada waterbath dengan suhu 60°C selama 3 jam. Ekstrak disaring menggunakan kapas, kain blacu dan saringan. Ekstrak disimpan dalam chilling room sehingga larutan tersebut menjendal. Gelatin yang sudah menjendal kemudian dimasukkan ke dalam pemanas bersistem evaporasi, yang dapat memekatkan larutan gelatin tersebut. Hasil dari evaporai tersbut dimasukkan ke dalam ekstuder, putar ekstuder sehingga menghasilkan mie-mie gelatin. Pengeringan larutan gelatin dapat dilakukan dengan penggunaan udara kering (terhumidifikasi) dan pemanasan. Pemanasan dilakukan bertahap di bawah 40°C hingga mencapai penurunan kadar air paling tidak 70%. Setelah tercapai suhu pengeringan dinaikan menjadi 50-55°C sampai diperoleh gelatin kering (24-36 jam). Penghalusan dilakukan dengan menggunakan blender sehingga diperoleh granula sebesar gula pasir (Dewi, F.R. dan Widodo, 2009).

Diagram alir pembuatan gelatin kulit ikan tuna (Dewi, F.R. dan Widodo, 2009):

 

Kulit Ikan Tuna


 

Pengapuran

Direndam dalam larutan kapur 3%, Na2S 3%, dan air 600% selama 48 jam


 

Dibersihkan dari sisa daging


 

Enzimatis

Kulit direndam dalam air 400%, [(NH4)2SO4] 1%, kemudian diputar selama 30 menit

Enzim protease 1% putar kembali 2 jam


 

Dicuci sampai bersih


 

Direndam dalam larutan asam sitrat pH 3 selama 12 jam


 

Dicuci dengan air mengalir sampai pH netral (6-7)


 

 

Kulit diekstraksi dengan perbandingan 1:3 dalam waterbath

Selama 2 jam pada suhu 60° C


 

Filtrat disaring menggunakan kapas, kain blacu dan saringan


 

Penjendelan dalam ruang pendingin selama 24 jam


 

Pemekatan menggunakan evaporator


 

Pengeringan 24-36 jam suhu 45° C-50° C


 

Pembentukan flake gelatin menggunakan blender

  • Pemanfaatan limbah tulang ikan sebagai sumber kalsium

Selama ini yang direkomendasikan sebagai sumber kalsium terbaik adalah susu. Tetapi harga susu bagi sebagian masyarakat masih terhitung mahal, oleh karena itu perlu dicari alternatif sumber kalsium yang lebih murah, mudah didapat dan tentu saja mudah diabsorbsi. Kalsium yang berasal dari hewan seperti limbah tulang ikan sampai saat ini belum banyak dimanfaatkan untuk kebutuhan manusia. Tulang ikan merupakan salah satu bentuk limbah dari industri pengolahan ikan yang memiliki kandungan kalsium terbanyak diantara bagian tubuh ikan, karena unsur utama dari tulang ikan adalah kalsium, fosfor dan karbonat. Ikan tuna merupakan komoditas perikanan Indonesia yang banyak menghasilkan devisa (terbesar kedua setelah udang) (Trilaksani, W., et al, 2006).

Peningkatan nilai produksi ikan tuna dari tahun ke tahun menunjukkan nilai yang cukup tajam. Peningkatan volume produksi ini akan meningkatkan volume limbah hasil industri pengolahan tuna tersebut. Pemanfaatan limbah tulang ikan tuna sebagai sumber kalsium merupakan salah satu alternatif dalam rangka menyediakan sumber pangan kaya kalsium sekaligus mengurangi dampak buruk pencemaran lingkungan akibat dari pembuangan limbah industri pengolahan tuna. Diagram alir pembuatan (Trilaksani, W., et al, 2006):


Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah kadar kalsium, fosfor, air, abu, protein, lemak, pH, derajat putih, daya serap air, kemudahan melarut, densitas kamba dan bioavailabilitas kalsium. Tepung tulang ikan yang dihasilkan dalam penelitian ini mengandung kalsium tertinggi 39,24 % dan fosfor 13,66 % yang diperoleh dari kombinasi perlakuan autoclaving 2 (dua) jam dan perebusan 3 (tiga) kali. Kadar air pada tepung tulang sebesar 5,60 %, abu 81,13 %bb, protein 0,76 %bb dan lemak 3,05 %bb. Nilai beberapa parameter fisik tepung yaitu derajat putih 64,7 %, densitas kamba 8,14 g/ml, pH 7,13, daya serap air 14,5 % dan kemudahan melarut sebesar 4,45 % pada menit ke 15, 29,20 % pada menit ke 180. Nilai bioavailabilitas kalsium tepung sebesar 0,86 %. Nilai ini diperoleh dari hasil pengukuran tepung dengan kadar kalsium tertinggi (Trilaksani, W., et al, 2006).

  • Tepung Hidrolisat Protein

Substitusi dan fortifikasi hidrolisat protein ke dalam olahan produk pangan bertujuan untuk (Trilaksani, W., et al, 2006):

  1. Peningkatan konsumsi protein ikani masyarakat yang jauh dari pantai;
  2. Menanggulangi masalah KEP/KKP maupun gizi ganda;
  3. Meningkatkan nilai tambah komuditi, hingga dapat meningkatkan pendapatan, kesempatan berusaha, dan kesempatan kerja di pedesaan pantai; dan
  4. Mendapatkan bahan dalam perumusan model teknologi pengolahan limbah pengalengan ikan tuna yang layak secara teknis ekonomis. Keluaran yang diharapkan adalah teknologi yang mampu menghasilakan tepung hidrolisat protein bermutu, serta tidak membayangkan kesehatan (pencernaan) apabila dikonsumsi.

Serangkaian penelitian yang dilaksanakan di Lab. Ilmu dan Teknologi Pangan, Unibraw; Lab. Faperikan Unibraw; terdiri dari 3 tahap kegiatan, yaitu: (1) pembuatan tepung THPI daging merah ikan tuna; (2) aplikasi THPI ke dalam olahan produk pangan fortifikasi (burger dan mie kering); dan (3) aplikasi THPI ke dalam olahan produk pangan subtitusi (bakso dan sosis) (Trilaksani, W., et al, 2006).

Produksi perikanan laut Indonesia dari tahun ke tahun semakin meningkat dan berkembang. Disamping kekayaan ikan di kawasan Indonesia yang berlimpah serta usaha untuk meningkatkan hasil tangkapnya yang terus menerus dilaksanakan, ternyata baru mencapai nilai 35% saja yang dapat dicapai. Dari data yang dapat dikumpulkan, setiap musim masih terdapat antara 25-30% hasil tangkapan Ikan Laut yang akhirnya harus menjadi ikan sisa atau ikan buangan yang disebabkan karena berbagai hal (Trilaksani, W., et al, 2006):

  1. Keterbatasan pengetahuan dan sarana para nelayan di dalam cara pengolahan ikan. Misalnya, hasil tangkapan tersebut masih terbatas sebagai produk untuk dipasarkan langsung (ikan segar), atau diolah menjadi ikan asin, pindang, terasi serta hasil-hasil olahannya.
  2. Tertangkapnya jenis-jenis ikan lain yang kurang berharga ataupun sama sekali belum mempunyai nilai di pasaran, yang akibatnya ikan tersebut harus dibuang kembali.

Diantara bahan alami, ikan tercatat sebagai bahan yang sangat cepat membusuk. Karenanya begitu ikan tertangkap, maka proses pengolahan dalam bentuk pengawetan dan pengolahan harus segera dilakukan. Juga selama pengolahan ikan, masih banyak bagian-bagian dari ikan, baik kepala, ekor, maupun bagian-bagian yang ditermanfaatkan akan dibuang. Tidak mengherankan kalau sisa ikan dalam bentuk buangan dan bentuk-bentuk lainnya berjumlah cukup banyak, apalagi kalau ditambah dengan jenis-jenis ikan lainnya yang tertangkap tetapi tidak mempunyai nilai ekonomi. Ditambah lagi, ikan-ikan sisa dan yang terbuang tersebut secara langsung maupun tidak langsung banyak membawa problema lingkungan di kawasan pesisir, minimal dalam bentuk gangguan terhadap kebersihan, sanitasi dan kesehatan lingkungan (Trilaksani, W., et al, 2006).

  • Pemanfaatan Limbah Ikan sebagai Pupuk Organik

Indonesia merupakan negara yang memiliki wilayah perairan yang sangat luas dan hanya 1/5 saja merupakan daratan. Dengan kondisi yang lebih banyak perairannya tinggi maka akan muncul potensi yang besar dalam bidang perikanan. Banyak bagian-bagian dari ikan, baik kepala, ekor, maupun bagian-bagian yang tidak dimanfaatkan akan dibuang. Tidak mengherankan kalau sisa ikan dalam bentuk buangan dan bentuk-bentuk lainnya berjumlah cukup banyak, apalagi kalau ditambah dengan jenis-jenis ikan lainnya yang tertangkap tetapi tidak mempunyai nilai ekonomi. Ditambah lagi, ikan-ikan sisa dan yang terbuang tersebut secara langsung maupun tidak langsung banyak membawa problema lingkungan di kawasan pesisir, minimal dalam bentuk gangguan terhadap kebersihan, sanitasi dan kesehatan lingkungan (Annonymousb, 2010).

Untuk memaksimalkan potensi perikanan dan banyaknya ikan yang terbuang sia-sia tanpa ada nilai ekonomisnya maka perlu dilakukan suatu terobosan baru dalam memanfaatkan setiap bagaian dalam bidang perikanan salah satunya adalah dengan memanfaatkan limbah ikan atau mungkin ikan-ikan yang tidak ekomomis penting dan ikan yang terbuang sia-sia. Pemanfaatan ini, salah satunya adalah menjadikan pupuk organik. Bahan baku ikan untuk memproduksi pupuk organik sangat dipengaruhi oleh kandungan lemaknya. Kemungkinan besar lama waktu proses pembuatan pupuk organik tergantung dari kandungan lemaknya. Dengan kandungan lemak yang tinggi, kemungkinan besar bahwa prosesnya akan lambat atau tidak sempurna. Berbeda dengan kandungan lemak yang sedikit, maka hasil pupuknya akan termasuk yang terbaik (Annonymousb, 2010).

Pupuk organik lengkap yang terbuat dari bahan baku ikan memiliki kualitas sebagai pupuk yang lebih dibandingkan dengan pupuk organik lain, apalagi kalau dibandingkan dengan pupuk kompos, pupuk kandang, ataupun pupuk hijau. FAO telah menetapkan kriteria dasar untuk pupuk jenis ini, yakni: kandungan unsur makro harus mempunyai nilai minimal N (12%), P (8%), dan K (6%) disamping kandungan unsur mikro seperti Ca, Fe, Mg, Cu, Zn, Mn, dan sebagainya. Kandungan protein dan lemak yang tinggi akan menghambat pertumbuhan dari tanaman pangan tersebut. Perlu adanya terobosan baru untuk mengurangi kandungan lemak dan protein tersebut sebelum diterapkan menjadi pupuk organik (Annonymousb, 2010).

Limbah Pengolahan Ikan biasanya berbau, untuk menghilangkan bau busuk limbah pengolahan tepung ikan dapat digunakan bakteri asam laktat dan untuk produk pupuk yang dibuat dari limbah pengolahan ikan yang telah dihilangkan bau busuknya juga dapat ditingkatkan kandungan haranya. Keunggulan pupuk ini adalah (Annonymousb, 2010):

  1. Pupuk yang dihasilkan merupakan pupuk organik yang unsur haranya lebih lengkap dibandingkan dengan pupuk anorganik;
  2. Membuat daun tanaman hias menjadi lebih mengkilap, bunga lebih banyak dan bertahan lebih lama;
  3. Bahan baku melimpah dan murah, karena memanfaatkan limbah pengolahan ikan;
  4. Harga jual kompetitif jika dibandingkan dengan produk impor yang sangat mahal;
  5. Konsep back to nature melalui pertanian organik.

Kelemahan
dari limbah cair pengolahan tepung ikan untuk dijadikan pupuk cair adalah bau busuk yang sangat menyengat dan membuat kepala pusing. Masalah bau busuk dapat diatasi antara lain dengan menurunkan pH limbah cair, memberi aerasi, menambahkan bahan penyerap bau, menggunakan mikroba yang mempercepat proses dekomposisi dan merombak senyawa yang menimbulkan bau. Proses menghilangkan bau busuk dari limbah cair pengolahan tepung ikan untuk dijadikan bahan baku pupuk cair dilakukan dengan menurunkan pH limbah ikan dari 8,0 menjadi 6,0 dengan penambahan HCl, menambahkan molases, dan menginokulasi limbah ikan dengan kultur bakteri asam laktat. Kultur ini diinkubasi pada shaker dengan memberikan aerasi secara terputus selang dua jam dengan dikocok pada 120 rpm. Dengan cara ini bau busuk limbah ikan hilang dalam waktu inkubasi lima hari (Annonymousb, 2010).

Limbah cair pengolahan tepung ikan yang telah dihilangkan bau busuknya dijadikan sebagai bahan baku pembuatan pupuk. Pupuk dibuat dengan menambahkan batuan fosfat alam untuk meningkatkan kandungan unsur Phospat (P) dan kelarutan batuan fosfat ditingkatkan dengan menambahkan mikroba pelarut fosfat. Inkubasi dilanjutkan selama dua hari lagi. Kandungan hara pupuk cair tergantung pada jenis dan ukuran ikan, sehingga kandungan unsur hara limbah ikan bervariasi dari 1500-2000 ppm N, 300 ppm P dan 3000-4000 ppm K, pH sekitar 6,5 (Annonymousb, 2010).

  • Pemanfaatan Limbah Ikan sebagai Tepung Ikan

Dalam kegiatan industri pengalengan ikan selalu menghasilkan limbah ikan yang sebenarnya masih dapat dimanfaatkan untuk membuat tepung ikan. Tepung ikan dapat dimanfaatkan untuk campuran makanan ternak seperti unggas, babi dan makanan ikan. Tepung ikan mengandung protein, mineral dan vitamin B. Protein ikan terdiri dari asam amino yang tidak terdapat pada tumbuhan. Kandungan gizi yang tinggi pada tepung ikan dapat meningkatkan produksi dan nilai gizi telur, daging ternak dan ikan. Kandungan gizi tepung ikan tergantung dari jenis ikan yang digunakan sebagai bahan bakunya. Tepung ikan yang berkualitas tinggi mengandung komponen-komponen sebagai berikut (Annonymousa, 2009):

  • Air 6-100 %
  • Lemak 5-12 %
  • Protein 60-75 %
  • Abu 10-20 %

Selain itu karena dibuat dari kepala dan duri ikan maka tepung ikan juga mengandung (Annonymousa, 2009):

  • Ca fosfat
  • Seng
  • Yodium
  • Besi
  • Timah
  • Mangan
  • Kobalt
  • Vitamin B 2 dan B 3

Bahan baku tepung ikan dapat berupa (Annonymousa, 2009):

  • Limbah ikan dari industri pengalengan ikan
  • Ikan kurus: ikan-ikan kecil misalnya teri (Solepherus sp.)
  • Ikan gemuk: ikan petek (Leioguanathus sp.)

Berikut ini adalah cara pembuatan tepung ikan (Annonymousa, 2009):

  1. Bahan limbah dipotong kecil-kecil dalam bak pencucian dengan air yang mengalir.
  2. Dilakukan penggaraman selama 30 menit.
  3. Khusus untuk ikan gemuk tambahkan air hingga terendam dan dimasak selama 1 jam. Untuk ikan kurus dimasak dalam dandang selama 30 menit, kemudian ikan yang sudah matang dimasukkan ke dalam alat pengepres.
  4. Ikan yang telah di pres digiling.
  5. Ikan yang telah dipres dikeringkan pada suhu 60-650Celcius selama 6 jam di dalam alat pengering untuk ikan basah, dan ikan kering dikeringkan dengan sinar matahari.
  6. Ikan yang telah dipres dan kering digiling sampai lembut.
  7. Tepung ikan siap dipasarkan.

Meningkatkan mutu dengan program Vucer (Annonymousa, 2009):

  • Memperkenalkan teknik desalting pada ikan asin yang akan digunakan sebagai bahan baku tepung ikan. Teknik desalting dapat dilakukan dengan cara merendam ikan asin di dalam larutan berkonsentrasi gararn rendah selama 12 jam. Proses ini mampu mengurangi kadar garam, meningkatkan kadar protein, dan secara otomatis akan menaikkan harga jual produk.
  • Perubahan waktu perebusan ikan dari 30 menit menjadi hanya 5 menit, yang dilakukan setelah air mendidih. Hal ini ternyata mampu memelihara nilai gizi ikan, terutama protein yang tidak banyak larut atau terbuang akibat perebusan.
  • Pengadaan peralatan pengepres ikan yang telah direbus. Hal ini mampu meningkatkan kapasitas produksi. menurunkan kadar air, menurunkan kadar lemak dan rneningkatkan kadar protein tepung ikan. Juga menurunkan presentase ikan yang busuk akibat lamanya proses penjemuran.
  • Pengadaan lantai penjemuran dengan disain seperti penjemur padi. Hal ini mempercepat proses penjemuran menjadi hanya satu dari 2-3 hari sebelumnya.
  • Pengadaan peralatan pengayak yang mampu menghasilkan ukuran tepung ikan yang lebih seragam, yaitu 60 mesh.

Dari segi mutu dan harga telah terjadi peningkatan. Kadar protein meningkat dari 47,5% menjadi 54% setelah pelaksanaan Program Vucer, dan kadar air menurun dari 13,7% menjadi 10,4% (Annonymousa, 2009).

  • KOLAGEN
    • Pemecahan struktur kolagen menjadi gelatin

      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. Tiap tiga rantai polipeptida dalam unit tropokolagen membentuk struktur heliks tersendiri, menahan bersama-sama dengan ikatan hidrogen antara group NH dari residu glisin pada rantai yang satu demean group CO pada rantai lainnya. Cincin pirolidin, prolin, dan hidroksiprolin membantu pembentukan rantai polipeptida dan memperkuat triple heliks (Wong, 1989).

      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 45°C. Jika kolagen dipanaskan pada T>Ts (misalnya 65-70°C), serabut triple heliks yang dipecah menjadi lebih panjang. Pemecahan struktur tersebut menjadi lilitan acak yang larut dalam air inilah yang disebut gelatin (Junianto,2006).

      Sifat unik gelatin adalah meleleh ketika dipanaskan dan akan mudah menjadi padat kembali apabila didinginkan. Bersama-sama dengan air, gelatin akan dengan mudah membentuk gel koloid semi-padat. Jelly yang dibuat dari gelatin mempunyai tekstur yang meleleh di dalam mulut untuk kemudian mengeluarkan semua cita rasa yang dikandungnya. Keunggulan lain gelatin adalah sifatnya sebagai sebuah protein amphoteric dengan titik isoionik antara 5 hingga 9, tergantung pada bahan baku serta cara memprosesnya. Sebuah komponen disebut amphoteric apabila ia bisa bertindak sebagai asam dan basa sekaligus. Gelatin sangat kaya dengan asam amino glisin (Gly) (hampir 1/3sepertiga dari total asam amino), prolin (Pro) dan 4-hidroksiprolin (4Hyd). Struktur gelatin yang umum adalah: -Ala-Gly-Pro-Arg-Gly-Glu-4Hyp-Gly-Pro-. Satu hal yang perlu dicatat adalah kandungan 4Hyd juga berpengaruh pada kekuatan gelatin. Makin tinggi asam amino ini, kekuatan gel juga lebih baik. Meskipun mayoritas diturunkan dari hewan, gelatin sebenarnya tergolong memiliki nilai biologis yang rendah. Gelatin memiliki sedikit kandungan triptophan (Trp) yang merupakan salah satu asam amino esensial, serta rendah dalam sistein (Cys) dan tirosin (Tyr), sehingga sering juga dianggap protein tidak lengkap (Jaswir,2007).

    • Kolagen pada kulit Hewan

      Pada temperatur tertentu kolagen kulit akan mengkerut, temperatur kerut dari kulit bervariasi tergantung pula pada spesies hewannya. Misalnya kolagen ikan akan mengkerut pada temperatur yang lebih rendah dari pada kolagen kulit sapi. Kolagen kulit domba juga mengkerut pada temperatur yang lebih rendah dari pada kulit sapi dengan temperatur kerut masing-masing adalah sekitar 60ºC untuk kulit domba dan 67°C untuk kulit sapi (Herlandria, 2009).

      Serabut kolagen atau kulit mentah akan mengkerut kurang lebih seper tiga atau seperempat dari panjang semula jika dipanaskan dalam medium air panas pada suhu tertentu. Pemendekan serabut kolagen disebabkan karena hilangnya atau berubahnya rantai ikatan silang dari serat kolagen. Suhu kerut dari sampel yang berasal dari berbagai macam bagian pada kulit yang sama berbeda antara 2-3ºC. Suhu kerut untuk kulit yang sama, bagian kulit yang susunannya padat akan lebih tinggi dari pada bagian kulit yang susunannya kurang padat. Suhu kerut digunakan untuk menilai type ikatan dalam kolagen dan perubahan strukturnya, disamping itu digunakan untuk menilai kestabilan struktur kolagen (Herlandria, 2009).

    • Kolagen
      adalah senyawa protein sebagai bahan utama yang diperlukan untuk menyusun kulit, tulang, gigi, otot dan sel-sel di dalam tubuh kita. Fungsi kolagen untuk meningkatkan kesehatan dan juga metabolisme sel. 75% dari lapisan kulit disusun dan dibentuk oleh kolagen. Manfaat dari Collagen adalah (Annonymousc, 2010):
  1. Meningkatkan penampilan kulit anda
  2. Meningkatkan elastisitas kulit mudah yang lebih kuat
  3. Menghambat kulit menjadi keriput
  4. Menjaga kelembaban kulit anda
  • Produk Kolagen
  1. Cangkang kapsul
  2. Casing sosis

    Casing kolagen biasanya berbahan baku dari kulit hewan besar. Keuntungan dari penggunaan casing ini adalah dapat diwarnai, bisa dimakan, dan melekat pada produk. Casing selulosa biasanya berbahan baku pulp. Keuntungan casing selulosa adalah dapat dicetak atau diwarnai dan murah. Casing selulosa sangat keras dan dianjurkan untuk tidak dimakan (Fesya, 2008).

  3. Kosmetik (krim, suntikan untuk menghalskan wajah).
  • Fungsi-fungi kolagen (Annonymousd, 2010):
  1. Mempertahankan kelembaban dan mencegah kerutan. Kolagen merupakan komponen utama dalam kulit kita. Lebih dari 71% protein dalam sel-sel kulit terdiri dari kolagen, dimana berkaitan erat dengan pertumbuhan, pemulihan dan nutrisi kulit. Sebagai tambahan, kolagen mempertinggi regenerasi sel-sel, membantu memelihara elastisitas kulit, melembutkan dan membuat kulit lebih bercahaya. Kolagen juga efektif menghilangkan kerutan dan mecegah proses penuaan.
  2. Memulihkan masalah kulit. Apabila kolagen  disuntikkan ke dalam kulit yang terluka, maka ia akan menstimulasi pertumbuhan sel-sel kulit baru dan menyediakan support ke kulit. Kolagen sangat efektif untuk memulihkan masalah kulit seperti parut, kerusakan jaringan-jaringan subkutaneus, pengucupan epithelium,kerutan dan kerusakan jaringan-jaringan yang lembut lainnya.
  3. Mempercantik dan menyuburkan rambut. Nutrisi dalam jaringan subkutaneus kulit kepala sangat penting untuk memelihara kesehatan rambut. Kandungan kolagen dalam lapisan korium merupakan pusat perbekalan nutrisi kepada epidermis serta rambut dan kuku. Kekurangan kolagen dapat menyebabkan rambut kelihatan kering dan bercabang, kuku menjadi kusam dan mudah pecah.
  4. Mengencangkan payudara. Efek kolagen untuk mengencangkan payudara sudah diketahui umum. Payudara sebenarnya terbentuk oleh jaringan-jaringan penyambung dan jaringa- jaringan lemak, yang merupakan peranan penting dalam penyediaan penyokong kemontokan payudara. Kolagen merupakan komponen utama dari jaringan-jaringan penyambung dan bertindak dengan protein polisakarida untuk membentuk satu jaringan yang kuat untuk menyokong dan mengencangkan payudara agar cantik dan menawan.
  5. Melangsingkan badan sewaktu tidur. Pembakaran lemak (retrogresi) adalah proses yang diperlukan untuk melangsingkan badan. Kolagen hidrolisis dapat meningkatkan proses penghancuran dan pembakaran lemak, tetapi harus dijalankan dalam keadaan tidur. Dengan mengambil kolagen hidrolisis, anda dapat melangsingkan badan semasa tidur.
  6. Menguatkan tulang. 70-80% daripada tulang terdiri daripada kolagen. Penyatuan gentian kolagen yang secukupnya adalah penting untuk membentuk kerangka tulang yang kuat. Oleh itu, kolagen juga dikenali sebagai kerangka tulang. Masalah osteoporosis dan kaki kejang adalah berawal dari kehilangan kolagen yang membentuk 80% daripada jumlah kepadatan tulang. Sedangkan kehilangan kalsium, magnesium dan fosferus hanya 20%. Pengambilan kalsium tambahan sebenarnya tidak dapat menangani masalah tersebut. Hanya dengan pengambilan kolagen yang mencukupi dapat mengembalikan kepadatan tulang yang normal, dan juga dapat memperlambat osteoporosis untuk 10 tahun kedepan.
  7. Mencerahkan kulit dan Mengurangi pigmen. Kolagen dapat merapatkan sel-sel dan mempercepatkan pembentukan sel-sel baru. Dengan fungsi ini,secara efektif dapat mencegah pengumpulan pigmen dan racun , membantu  mencerahkan kulit dan mengurangi pigmentasi.
  8. Menunda proses penuaan kulit. Kolagen penting untuk memelihara kecantikan dan keceriaan kulit. Gejala-gejala penuaan secara wajar semakin kentara apabila usia meningkat karena kandungan kolagen dalam kulit semakin berkurang , dan kulit yang mana mengerut kekurangan air akan mengakibatkan kulit kering dan kusam.
  • Tipe
    Kolagen

    Protein kolagen pada keadaan segar berwarna putih. Diameternya berkisar antara 1-12 mikron. Beberapa serabut bergabung menjadi berkas serabut yang lebih besar. Dalam keadaan segar bersifat lunak, dan sangat kuat. Susunan serabut kolagen bergelombang, karenannya bersifat lentur. Benang serabut kolagen yang paling halus yang dapat dilihat dengan mikroskop cahaya adalah fibril dengan tebal kurang lebih 0,3 sampai 0,5 µm. Selanjutnya fibril ini disusun oleh satuan serabut yang lebih kecil yang disebut miofibril dengan diameter 45 sampai 100nm. Miofibril ini hanya terlihat dengan mikroskop elekron dan tampak mempunyai garis melintang khas dengan periodisitas 67 nm (Annonymousb, 2009).

    Serabut kolagen memiliki daya tahan tarik tinggi. Serabut kolagen dijumpai pada tendon, ligamen, kapsula, dll. Serabut ini bening dan terlihat garis memanjang. Bila kolagen direbus akan menghasilkan gelatin. Serabut kolagen dapat dicerna oleh pepsin dan enzim kolagenase. Paling tidak telah dikenal 2 jenis serabut kolagen dengan variasi pada urutan asam amino dari rantai α (alfa). Dari 20 jenis tersebut, ada 6 tipe kolagen yang yang paling utama dan secara genetik berbeda. Keenam tipe kolagen tersebut adalah (Annonymousb, 2009):

  1. Tipe I merupakan tipe kolegen yang paling banyak ditenukan. Terdapat pada jaringan ikat dewasa, tulang, gigi dan sementum.
  2. Tipe II merupakan kolagen tipe ini dibentuk oleh kondroblas dan merupakan unsur utama penyusun matriks tulang rawan. Kolagen ini ditemukan pada kartilago hyalin dan elastic.
  3. Tipe III, kolagen ini ditemukan pada awal perkembangan beberapa jenis jaringan ikat. Pada keadaan dewasa kolagen ini terdapat pada jaringan retikuler.
  4. Tipe IV, terdapat pada lamina densa pada lamina basalis dan diperkirakan merupakan hasil sel-sel yang langsung berhubungan engan lamina tersebut.
  5. Tipe V, terdapat pada plasenta, dan berhubungan dengan kolagen tipe I.
  6. Tipe VI, terdapat pada basal lamina.

    DAFTAR PUSTAKA

Annonymousa. 2009. Tepung Ikan.http://sosekstoreperikananub.blogspot.com/2009/05.html

Annonymousb. 2009. Jaringan Ikat. http://histovet1.blogspot.com/jaringan-ikat_16.html

Annonymousa. 2010. Penanganan Limbah Hasil Perikanan Secara Biologis.http://eafrianto.wordpress.com/2009/12/10/

Annonymousb. 2010. Pemanfaatan Limbah Ikan Untuk Pupuk Organik.http://ppsdms.org/pemanfaatan-limbah-ikan-untuk-pupuk-organik.htm

Annonymousc. 2010. Kolagen. http://www.rumahfarmasi.com/health-a…les-p-600.html

Annonymousd. 2010. Kolagen. http://repository.ui.ac.id/contents/koleksi.pdF. Dewi, F.R. dan Widodo. 2009. Pembuatan Gelatin Dari Kulit Tuna.http://www.bbrp2b.dkp.go.id/publikasi/prosiding/2008/brawijaya.pdf

Eko, H.R dan Teuku Muamar. 2007. Pengalengan Ikan Tuna Komersial.http://jurnal.pdii.lipi.go.id/admin/jurnal/22074350.pdf.

Fesya. 2008. SOSIS. http://masenchipz.com/category/dk

Herlandria. 2009. Kolagen Kulit Kambing.http://jurnal.pdii.lipi.go.id/admin/jurnal/31086368.pdf.

Jaswir, I. 2007. Gelatin.http://duniapangankita.files.wordpress.com/2007/04/gelatin.pdf

Junianto, Haetami dan Maulina. 2006. Produksi Gelatin Dari Tulang Ikan Dan Pemanfaatannya Sebagai Bahan Dasar Pembuatan Cangkang Kapsul. http://pustaka.unpad.ac.id/wpcontent/produksi_gelatin_dari_tulang_ikan.pdf.

Rusmana, Deny dan Abun. 2006. Evaluasi Nilai Kecernaan Limbah Ikan Tuna (Thunnusatlanticus) Produk Pengolahan Kimiawi Dan Biologi Serta Nilai Retensi Nitrogen Pada Ayam Broiler. http://pustaka.unpad.ac.id/wpcontent/uploads/2009/10.pdf.

Trilaksani, W, Salamah, E., Nabil, M. 2006. Pemanfaatan Limbah Tulang Ikan Tuna(Thunnus sp.) sebagai Sumber Kalsium dengan Metode Hidrolisis Protein. BuletinTeknologi Hasil Perikanan Vol IX Nomor 2 Tahun 2006

Wong, DWS. 1989. Mechanism and Theory in Food Chemistry. Academic Press: NY

Iklan

PATI RESISTEN

PATI RESISTEN

created by mahasiswa ITP-FTP

Makanan berbasis pati diklasifikasikan berdasarkan sifatnya ketika diinkubasikan dengan enzim menjadi pati glisemik dan pati resisten. Pati glisemik adalah pati yang telah didegradasi menjadi glukosa oleh enzim pencernaan dan selanjutnya dikategorikan menjadi dua yaitu, rapidly digestible starch (RCS) dan slowly digestible starch (SDS). Perbedaan keduanya adalah,  pada kecepatan penyerapan rapidly digestible starch (RCS) dicerna dengan cepat pada usus halus dan berdasarkan uji in vitro, pati jenis ini dihidrolisa menjadi glukosa dalam waktu 20 menit. Pati yang terserap cepat ini biasanya banyak terdapat pada pati yag sudah dimasak, dalam hal ini granula pati telah tergelatinisasi sehingga lebih memudahkan enzim pencernaan untuk menghidrolisis. Sedangkan slowly digestible starch (SDS) degrasi lebih lambat, dari uji in vitro membutuhkan waktu antara 20-110 menit untuk mengubah pati untuk menjadi glukosa. Sedangkan pati resisten adalah pati yang tidak tercerna dalam usus halus tapi terfermentasi pada usus besar oleh mikroflora (Bridgewater, 1998).

Pati resisten adalah senyawa yang unik, karena walaupun termasuk dalam kategori pati, namun dianalisa sebagai serat pangan. Serat pangan yang selama ini dikenal akan efek fisiologisnya tidak mampu menarik konsumun untuk menkonsumsinya, hal ini dibuktikan dengan rendahnya konsumsi serat pangan di Amerika, di mana jumlah yang direkomendasikan sekitar 20-35 g/hari, nammun jumlah serat pangan yang dikonsumsi hanya berkisar antara 12-17 g/hari (Alaimo et.al, 1994). Hal ini disebabkan oleh daya terima konsumen terhadap kualitas organoleptik serat pangan rendah (teksturnya yang kasar dan dry mouthfeel), walaupun serat pangan diklaim mempunyai efek yang baik bagi kesehatan dengan menghambat pertumbuhan sel-sel kanker (Craig et al., 1998).

Pati resisten terdapat dalam berbagai bentuk dan berbagai tingkatan stabilitas. Pati teretrogradasi adalah yang paling stabil terhadap panas. Pati teretrogradasi, khususnya amilosa adalah jenis pati resisten yang paling stabil (Haralampu, 2000). Hal ini berhubungan denga rantai amilosa yang lurus yang mudah teretrogradasi dan ketika rantai amilosa bergabung kembali (retrogradasi), akan membentuk sebuah polimer yag kompak dan sulit untuk dihidrolisis oleh enzim pencernaan (Colonna, 1992).

KLASIFIKASI PATI RESISTEN

Pati diklasifikasikan berdasarkan faktor intrinsik dari jenis pati dan faktor perlakuan menjadi 4 macam, yaitu:

a)      Tipe 1 adalah bahan berpati yang secara fisik sulit dicerna (pati yang terkunci oleh dinding sel, ukuran partikel yang besar seperti hasil penggilingan yang tidakk sempurna). Pati resisten tipe 1 mempunyai ikatan molekul yang kuat dan terperangkap dalam jaringan, yang membuat enzim-enzim pencernaan tidak dapat masuk ke molekul pati (Haralampu, 2000).

b)      Tipe 2, terdapat secara alami pada pati yang tidak tergelatinisasi karena tidak dimasak, misalnya pati kentang, pisang dan bahan tinggi amilosa lainnya. Pati resisten tipe 2 mempunyai ujung glukosa struktur pati. Karena terperangkap kuat, pati tahan terhadap hidrolisis enzim amylase, namun ketika pemasakan dapat hilang akibat lepasnya barier seluler dan kerusakan granula pati (Sculz, 1993).

c)      Tipe 3, adalah molekul pati yang terbentuk selama pemanasan lalu pendinginan pati. Terjadinya retrogradasi pati yang menghasilkan makrokristal yang membuat pati tahan terhadap panas dan enzim. Struktur pati resisten tipe 3 sangat stabil terhadap panas dan enzim. Struktur pati resisten tipe 3 sangat stabil terhadap suhu dan hanya bisa dipecah pada suhu 85-150°. Asp and Bjork (1992) menyatakan makin tinggi kadar amilosa pati maka makin tinggi pula kadar resistensinya. Granula pati yang kaya amilosa mempunyai kemampuan mengkristal yang lebih besar, yang disebabkan oleh lebih intensifnya ikatan hidrogen, akibatnya tidak dapat mengembang atau mengalami gelatinisasi sempurna pada waktu pemasakan sehingga tercerna lebih lambat. Pati teretrogradasi adalah pati yang paling resisten terhadap hidrolisis enzim pencernaan.

d)     Tipe 4, merupakan pati hasil modifikasi secara kimia atau pati hasil repolimerasi seperti halnya terbentuknya ikatan silang  pada rantai polimer (Croghan, 2001).

Tiap jenis pati resisten memberikan efek fisiologis yang berbeda. Perbedaan efek fisiologis juga ditemukan pada sumber makanan dari jenis pati resisten, seperti kecepatan daya cerna yang berbeda dari pati resisten tipe 2 dengan sumber jagung, kacang merah dan kentang. Tidak ditemukan alasan yang jelas kenapa tiap jenis sumber pati resisten memiliki perbedaan efek fisiologis (Haralampu, 2000).

Pati resisten dalam bahan makanan juga dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

a)      Pengaruh proses pengolahan, dalam hal ini dapat menyebabkan proses gelatinisasi yang meningkatkan kelarutan dan kecernaan pati sehingga akan dapat menurunkan kandungan pati resisten dalam bahan tersebut. Pemanasan kembali dan pendingina akan dapat menyebabkan terbentuknya pati teretrogradasi yang bersifat tidak larut.

b)      Pengaruh ukuran partikel, ukuran partikel dari granula pati juga dapat mempengaruhi keberadaan pati resisten. Semakin kecil ukuran partikel maka semakin besar rasio luas permukaan dan volume granulanya. Akibatnya, enzim akan mudah menghidrolisis pati.

c)      Pengaruh adanya senyawa lain, senyawa lain yang terdapat dalam granula pati dapat mempengaruhi  keberadaan pati dalam bahan pangan. Senyawa tersebut dapat berupa lemak, protein dan serat pangan. Serat pangan juga dapat mempengaruhi kecernaan pati, yaitu akan menghambat penetrasi enzim amilase dengan pati.

EFEK FISIOLOGIS PATI RESISTEN

Pati resisten memiliki karakteristik yang hampir sama dengan serat pangan, yaitu sifatnya yang tahan terhadap hidrolisis enzim pencernaan dan tidak dapat tercerna dalam usus halus tapi terfermentasi dalam kolon membuatanya diklasifikasikan ke dalam serat pangan (Nugent, 2005). Menurut Baghurst et al.(1996) beberapa penelitian telah melaporkan bahwa pati resisten menghasilkan  asam lemak rantai pendek seperti asam asetat, asam propionat dan asam butirat yang lebih banyak jika dibandingkan dengan serat pangan, sehingga efektivitas penghambatan terhadap poliferase sel kanker lebih tinggi karena menurunkan pH kolon menjadi lebih rendah. Oleh karena pati resisten tidak dapat dicerna, efek fisiologis lainnya selain menghasilkan asam lemak rantai pendek, pati resisten juga mampu menurunkan waktu transit digesta dalam kolon dan meningkatkan massa feces (Gordon, 1997).

Menurut Brown (1996), sifat pati resisten yang tidak tercerna dalam usus halus dapat dimanfaatkan sebagai substrat untuk pertumbuhan probiotik. Mikroorganisme probiotik yang memanfaatkan pati resisten sebagai substratnya adalah Bifidobacterium. Selain itu, mengkonsumsi makanan yang mengandung pati resisten dapat mengontrol kenaikan gula darah akibat pelepasan glukosanya yang lambat sehingga dapat menurunkan respon insulin tubuh dan menormalkan kembali gula darahnya.

Metabolisme pati resisten membutuhkan waktu sekitar 5-7 hari, waktu yang lama ini dapat menurunkan respon insulin sehingga dapat menurunkan kecepatan gula darah yang mengakibatkan kebutuhan energi turun dan menunda rasa lapar (Raben, 1994).

Cassidy et al. (1994) menyatakan bahwa peningkatan butirat dari pati resisten menandakan rendahnya kanker kolon. Dari penelitian diperoleh hubungan terbalik antara kanker kolon denga asupan pati. Sekarang ini, pati resisten diimplikasikan sebagai prebiotik. Prebiotik sebagai bahan makanan yang tidak dapat tercerna dan memberi efek menguntungkan dengan mendorong pertumbuhan dan aktivitas dari satu atau sejumlah koloni bakteri yang dapat meningkatkan kesehatan kolon.


PENGEMASAN BAHAN PANGAN “ALUMINIUM FOIL”

PENGEMASAN BAHAN PANGAN “ALUMINIUM FOIL”

 

Pengertian umum dari kemasan adalah suatu benda yang digunakan untuk wadah atau tempat dan dapat memberikan perlindungan sesuai dengan tujuannya. Adanya kemasan dapat membantu mencegah/mengurangi kerusakan, melindungi bahan yang ada di dalamnya dari pencemaran serta gangguan fisik seperti gesekan, benturan dan getaran. Dari segi promosi kemasan berfungsi sebagai perangsang atau daya tarik pembeli (Syarief, 1989).

Bahan atau produk pangan bila tidak dikemas dapat mengalami kerusakan akibat serangan binatang (seperti tikus), serangga (seperti kecoa), maupun mikroba (bakteri, kapang dan khamir). Kerusakan bisa terjadi mulai dari bahan pangan sebelum dipanen, setelah dipanen, selama penyimpanan, pada saat transportasi dan distribusi maupun selama penjualan. Adanya mikroba dalam bahan pangan akan mengakibatkan bahan menjadi tidak menarik karena bahan menjadi rusak, terjadi fermentasi atau ditumbuhi oleh kapang. Bakteri yang tumbuh dalam bahan pangan akan mempengaruhi kualitasnya, disamping itu ada kecenderungan menghasilkan senyawa beracun bagi konsumen (manusia), sehingga menimbulkan sakit, bahkan bisa menyebabkan kematian (Syarief, dkk, 1989).

Industri pangan hendaknya memproduksi bahan pangan yang memiliki kualitas bagus dan aman bila dikonsumsi. Pengemasan bahan pangan ikut berperan dalam menghasilkan produk dengan kualitas baik dan aman bila dikonsumsi. Pengemasan menjadi hal yang penting karena akan memudahkan dalam kegiatan transportasi dan penyimpanan. Pengertian transportasi tidak selalu memindahkan barang dari satu tempat ke tempat lain. Akan tetapibisa juga diartikan memindahkan bahan pangan dari piring atau gelas ke dalam mulut kita. Sebagai contoh: untuk minum diperlukan wadah atau gelas atau cangkir. Gelas atau cangkir ini juga merupakan salah satu wujud pengemasan. Contoh lain, memindahkan nasi dari piring ke mulut menggunakan sendok, maka sendok berperan sebagai bahan pengemas. Sebelum dibuat oleh manusia, alam juga telah menyediakan kemasan untuk bahan pangan, seperti jagung dengan kelobotnya, buah-buahan dengan kulitnya, buah kelapa dengan sabut dan tempurung, polong-polongan dengan kulit polong dan lain-lain. Manusia juga menggunakan kemasan untuk pelindung tubuh dari gangguan cuaca, serta agar tampak anggun dan menarik. Pada mulanya, orang menggunakan daun yang lebar sebagai bahan pengemas, seperti daun jati, daun talas, dan daun pisang untuk membungkus daging. Kulit binatang digunakan untuk mengambil atau membawa air, keranjang bambu atau yang sejenis untuk menyimpan atau membawa hasil panen (Syarief ,dkk , 1989).

Kemasan fleksibel adalah suatu bentuk kemasan yang bersifat fleksibel yang dibentuk dari aluminium foil, film plastik, selopan, film plastik berlapis logam aluminium (metalized film) dan kertas dibuat satu lapis atau lebih dengan atau tanpa bahan thermoplastic maupun bahan perekat lainnya sebagai pengikat ataupun pelapis konstruksi kemasan dapat berbentuk lembaran, kantong, sachet maupun bentuk lainnya. Pemasaran kemasan ini akhir-akhir ini menjadi popular untuk mengemas berbagai produk baik padat maupun cair. Dipakai sebagai pengganti kemasan rigid maupun kemas kaleng atas pertimbangan ekonomis kemudahan dalam handling (Departemen perindustrian, 2007).

Biasanya bahan yang digunakan sebagai bahan utama dalam pembuatan kemas flexible adalah antara lain film plastic, selopan, aluminium foil dan kertas. Untuk memenuhi fungsinya dengan baik film plastik dan aluminium foil dan kertas dalam berbagai kombinasi dibentuk sebagai multi layer dan diextrusion dengan resin plastik, polyethilen, polypropylene, eva, dan lain sebagainya, sehingga menjadi satu kesatuan ataupun dilaminasi dengan adhesive tertentu . Kombinasi dari berbagai material tersebut, akan memberikan kemasan yang lebih sempurna dari prosuk tersebut. Dapat disimpulkan bahwa bahan yang digunakan adalah sebagai berikut :

Bahan Utama    : film plastik, selopan, aluminium foil, metalized film, kertas dan sebagainya.

Bahan Pengikat: perekat/adhesive dan extrusion dari bahan Thermoplastic

Bahan Penolong: antara lain tinta dan solven (Departemen perindustrian, 2007).

Berdasarkan penjelasan di atas maka pembuatan tugas ini penting untuk mengetahui berbagai jenis bahan pengemas dan lebih spesifik pada bahan pengemas yang berbahan alumunium foil. Selain itu juga dapat mengetahui mesin yang digunakan untuk mengemas alumunium foil. Pembuatan makalah ini juga diharapkan memberikan informasi tentang bahan pengemas lebih rinci.

Fungsi dan Peranan Kemasan

Menurut Syarief,dkk (1989) fungsi paling mendasar dari kemasan adalah untuk mewadahi dan melindungi produk dari kerusakan-kerusakan, sehingga lebih mudah disimpan, diangkut dan dipasarkan. Secara umum fungsi pengemasan pada bahan pangan adalah :

  • Mewadahi produk selama distribusi dari produsen hingga kekonsumen, agar produk tidak tercecer, terutama untuk cairan, pasta atau butiran
  • Melindungi dan mengawetkan produk, seperti melindungi dari sinar ultraviolet, panas, kelembaban udara, oksigen, benturan, kontaminasi dari kotoran dan mikroba yang dapat merusak dan menurunkan mutu produk.
  • Sebagai identitas produk, dalam hal ini kemasan dapat digunakan sebagai alat komunikasi dan informasi kepada konsumen melalui label yang terdapat pada kemasan.
  • Meningkatkan efisiensi, misalnya: memudahkan penghitungan (satu kemasan berisi 10, 1 lusin, 1 gross dan seterusnya), memudahkan pengiriman dan penyimpanan. Hal ini penting dalam dunia perdagangan.
  • Melindungi pengaruh buruk dari produk di dalamnya, misalnya jika produk yang dikemas berupa produk yang berbau tajam, atau produk berbahaya seperti air keras, gas beracun dan produk yang dapat menularkan warna, maka dengan mengemas produk dapat melindungi produkproduk lain di sekitarnya.
  • Memperluas pemakaian dan pemasaran produk, misalnya penjualan kecap dan sirup yang semula dikemas dalam botol gelas, namun sekarang berkembang dengan menggunakan kemasan botol plastik.
  • Menambah daya tarik calon pembeli
  • Sebagai sarana informasi dan iklan
  • Memberi kenyamanan bagi konsumen.

Fungsi f, g dan h merupakan fungsi tambahan dari kemasan, akan tetapi dengan semakin meningkatnya persaingan dalam industri pangan, fungsi tambahan ini justru lebih ditonjolkan, sehingga penampilan kemasan harus betul-betul menarik bagi calon pembeli. Beberapa cara untuk meningkatkan penampilan kemasan:

  • Kemasan dibuat dengan beberapa warna dan mengkilat sehingga menarik dan berkesan mewah
  • Kemasan dibuat sedemikian rupa sehingga memberi kesan produk yang dikemas bermutu dan mahal
  • Desain kemasan dibuat sedemikian rupa sehingga memudahkan bagi konsumen
  • Desain teknik wadahnya selalu mengikuti teknik mutahir sehingga produk yang dikemas terkesan mengikuti perkembangan terakhir.

Di samping fungsi-fungsi di atas, kemasan juga mempunyai peranan penting dalam industri pangan, yaitu :

  • sebagai identitas produk
  • media promosi
  • media penyuluhan, seperti memberikan informasi tentang petunjuk cara penggunaan dan manfaat produk yang ada di dalamnya
  • bagi pemerintah kemasan dapat digunakan sebagai, usaha perlindungan konsumen
  • bagi konsumen kemasan dapat digunakan sebagai sumber informasi tentang isi/produk, sebagai dasar dalam mengambil keputusan untuk membeli produk tersebut atau tidak.

Kemasan juga mempunyai beberapa kelemahan, seperti:

  • Pengemasan bisa disalahgunakan oleh produsen karena digunakan untuk menutupi kekurangan mutu atau kerusakan produk, mempropagandakan produk secara tidak proporsional atau menyesatkan sehingga menjurus kepada penipuan atau pemalsuan. Sehingga sering disalahgunakan oleh produsen
  • Pengemasan bahan pangan akan meningkatkan biaya produksi

Klasifikasi Pengemasan

Menurut Syarief, dkk (1989), kamasan dapat digolongkan berdasarkan: frekuensi pemakaian, struktur sistem kemasan, sifat kekakuan bahan kemasan, sifat perlindungan terhadap lingkungan dan tingkat kesiapan pakai. Berdasarkan frekuensi pemakaian, maka kemasan digolongkan menjadi tiga, yaitu:

  • kemasan sekali pakai (disposable), merupakan kemasan yang langsung dibuang setelah digunakan. Contoh: daun pisang, daun waru, untuk membungkus tempe, daun jati untuk membungkus daging segar, kantong plastik untuk es.
  • kemasan yang dapat digunakan beberapa kali (multi
    trip), seperti botol kecap, botol bir, botol teh dalam kemasan, peti telur, peti kemas dll.
  • kemasan yang tidak dibuang atau digunakan kembali oleh konsumen (semi disposal). Wadah atau kemasan produk biasanya tidak dikembalikan ke produsen melainkan digunakan untuk wadah sesuatu oleh konsumen atau dibuang begitu saja. Contoh: kaleng susu bubuk dan beberapa jenis botol yang menarik bagi konsumen.

Berdasarkan struktur sistem kemas, maka bahan kemasan dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu:

  • kemasan primer, merupakan bahan kemasan yang digunakan untuk mengemas langsung produk makanan, seperti bungkus tempe, botol atau kaleng minuman, kantong keripik dll.
  • kemasan sekunder, merupakan kemasan yang berfungsi melindungi produk yang sudah dikemas menggunakan kemasan primer. Kemasan ini akan membantu memudahkan kegiatan pengangkutan dan penyimpanan. Contoh: kardus untuk mengemas minunan dalam kaleng/botol/kardus, kaleng untuk mengemas permen dll.
  • kemasan tersier, merupakan kemasan yang digunakan untuk mengemas produk setelah dikemas dalam kemasan primer dan sekunder. Kemasan ini memudahkan kegiatan pengangkutan, terutama untuk jarak jauh. Contoh: peti kemas.

Berdasarkan kekakuan bahan kemas, maka bahan kemasan dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu:

  • kemasan fleksibel, bahan jenis ini mudah dilenturkan atau dibentuk sesuai keinginan, contoh plastik, kertas, aluminium foil.
  • kemasan kaku, kemasan ini tidak dapat ditekuk-tekuk atau tidak dapat dilenturkan, contoh bahan kemasan dari bahan gelas, kayu dan logam.
  • kemasan semi kaku atau semi fleksibel, contoh botol plastik.

Sejarah Alumunium foil

Awal abad ke-19, aluminium menghiasi mahkota raja Denmark. Napoleon III menggunakannya sebagai peralatan makan. Sejak akhir abad ke-19 aluminium digunakan sebagai kemasan karena harganya lebih murah dibanding tin foil (foil dari timah). Penggunaan logam sebagai bahan pengemas diperkenalkan oleh Nicholas Appert pada zaman perang Napoleon Bonaparte. Nicholas Appert membuktikan makanan yang dikemas dalam kaleng, disegel dan disterilisasi dengan merebusnya dapat disimpan untuk jangka waktu lama. Produsen kemasan kaleng membuat kemasan seringan dan semurah mungkin dengan mengurangi ketebalan logam. Banyak digunakan pada minuman kaleng dengan penutup yang mudah dibuka tanpa alat. Agar kemasan lebih ringan, produsen mengurangi ketebalan dinding kaleng. Produk minuman cola menggunakan logam tipis, namun bentuknya masih dapat dipertahankan dengan baik. Hal itu disebabkan oleh tekanan karbon-dioksida dari dalam. Produk minuman ini menggunakan tiga material berbeda pada varian produknya, yaitu logam, gelas, dan plastik (Astawan, 2008).

Teknik pengalengan makanan sebagai upaya pengawetan bahan pangan pertama sekali dikembangkan pada tahun 1809 yaitu pada zaman pemerintahan Napoleon Bonaparte yaitu dari hasil penemuan Nicholas Appert. Aspek legislasi pengalengan makanan ditetapkan tahun 1810 yang dikenal dengan “l’art de conserver”. Tahun 1810 Peter Duran dari Ingris menciptakan kaleng. Tahun 1817 William Underwood (imigran asal Inggris) mendirikan industri pengalengan makanan yang pertama di Amerika Serikat. Kapten Edward Perry yang melakukan ekspedisi ke kutub utara pada tahun 1819, 1824 dan 1826 telah menggunakan makanan kaleng sebagai logistik mereka (Julianti, 2007).

Alumunium foil (alufo) diproduksi secara komersial pertama kali pada tahun 1910. Kaleng aluminium untuk kemasan bir digunakan pertama sekali tahun 1965. Awalnya pembuatan kaleng dilakukan secara manual yaitu hanya dihasilkan 5-6 kaleng per jam. Akhir tahun 1900 ditemukan cara pembuatan kaleng termasuk cara pengisian dan penutupannya yang lebih maju dan bersih. Kaleng alumunium awalnya diperkenalkan sebagai wadah pelumas. Tahun 1866 ditemukan alat pembuka kaleng yang berupa kunci pemutar untuk menggantikan paku atau pahat. Tahun 1875 ditemukan alat pembuka kaleng dengan prinsip ungkit. Tahun 1889 ditemukan kaleng-kaleng aerosol, tetapi saat ini kaleng aerosol banyak ditentang karena dapat merusak lapisan ozon (Julianti, 2007).

Pengertian Alumunium foil

Foil adalah bahan tipis dari logam yang digulung dengan ketebalan kurang dari 0,15 mm dan memiliki lebar 1,52 meter hingga 4,06 meter. Umumnya foil tidak murni berbasis logam. Karakteristik aluminum foil dikagumi karena kuat, ringan, tahan panas, dan hampir kedap udara, tidak mengandung magnet, sehingga membantu memisahkan aluminium dari kaleng saat daur ulang. Kekedapan terhadap oksigen membuat aluminum foil merupakan kemasan ideal untuk ekspor karena sering mengalami kendala korosi. Selain itu, mudah dibentuk, sekalipun mudah berkerut. Aluminum foil sering digunakan sebagai lapisan dalam dari kontainer untuk melindungi produk dari kerusakan, seperti melapisi bagian dalam kotak jus. Meskipun dapat menahan lemak, ketahanannya terhadap asam dan basa masih kurang, sehingga memerlukan tambahan lapisan dari lilin atau lapisan kimia lain. Ketahanannya terhadap panas matahari membuat aluminum foil banyak digunakan juga pada bahan-bahan kesehatan. Ketahanan aluminum foil terhadap panas dapat mencapai suhu 550 derajat Celsius, sehingga alat-alat kedokteran dapat disterilkan dengan dibungkus bahan ini (Astawan, 2008).

Alumunium foil lebih ringan daripada baja, mudah dibentuk, tidak berasa, tidak berbau, tidak beracun, dapat menahan masuknya gas, mempunyai konduktivitas panas yang baik dan dapat didaur ulang. Alumunium Foil adalah bahan kemasan berupa lembaran logam aluminum yang padat dan tipis dengan ketebalan <0.15 mm. Kemasan ini mempunyai tingkat kekerasan dari 0 yaitu sangat lunak, hingga H-n yang berarti keras. Semakin tinggi bilangan H-, maka Alumunium Foil tersebut semakin keras. Ketebalan dari Alumunium Foil menentukan sifat protektifnya. Jika kurang tebal, maka foil tersebut dapat dilalui oleh gas dan uap. Pada ketebalan 0.0375 mm, maka permeabilitasnya terhadap uap air = 0, artinya foil tersebut tidak dapat dilalui oleh uap air. Foil dengan ukuran 0.009 mm biasanya digunakan untuk permen dan susu, sedangkan foil dengan ukuran 0.05 mm digunakan sebagai tutup botol multitrip (Julianti, 2007).

Sifat-sifat Alumunium foil

Sifat-sifat dari Alumunium Foil adalah hermetis, fleksibel, tidak tembus cahaya sehingga dapat digunakan untuk mengemas bahan-bahan yang berlemak dan bahan-bahan yang peka terhadap cahaya seperti margarin dan yoghurt. Alumunium Foil banyak digunakan sebagai bahan pelapis atau laminan. Kombinasi Alumunium Foil dengan bahan kemasan lain dapat menghasilkan jenis kemasan baru yang disebut dengan retort pouch. Syarat-syarat retort pouch adalah harus mempunyai daya simpan yang tinggi, teknik penutupan mudah, tidak mudah sobek bila tertusuk dan tahan terhadap suhu sterilisasi yang tinggi (Julianti, 2007).

Alumunium foil memiliki sifat-sifat yaitu tidak terpengaruh sinar matahari, tidak dapat terbakar, tidak bersifat menyerap bahan atau zat lain, tidak menunjukkan perubahan ukuran dengan berubah-ubah RH. Apabila secra ritmis kontak dengan air, biasanya tidak akan terpengaruh atau bila berpengaruh sangat kecil. Sifat-sifat mekanis alumunium foil yang sangat penting adalah “tensile strength“, elastisitas dan daya tahannya terhadap sobekan dan lipatan (Suyitno, 1990).

Alumunium Foil menempati posisi yang penting dalam produk kemas fleksibel karena memiliki barriers yang memuaskan dan penampilan yang baik. Foil yang biasa digunakan dengan ketebalan antara 6 mikron sampai dengan 150 mikron baik soft temper maupun hard temper. Soft maupun hard temper, tergantung dari komposisi dari alloy dan treatment terhadap foil tersebut. Umumnya untuk kepentingan kemas fleksibel foil yang digunakan tebalnya kurang dari 25 mikron. Namun demikian untuk keperluan tertentu dengan contoh yang lebih tebal Alumunium Foil yang soft temper akan mudah membentuk dead-fold, dan tidak mudah kembali, dan bisa dibentuk menurut keinginan (Departemen perindustrian, 2007).

Alumunium foil memiliki sifat tidak berbau, tidak ada rasa, tidak berbahaya dan hygienis, tidak mudah membuat pertumbuhan bakteri dan jamur. Karena harganya yang cukup mahal, maka aplikasi dari Alumunium Foil sekarang ini banyak disaingi oleh metalized aluminium film. Coating yang sangat tipis dari aluminium, yang dilaksanakan di ruang vacuum, hasilnya adalah suatu produk yang ekonomis dan kadang-kadang fungsinya dapat menyaingi Alumunium Foil, dalam aplikasi kemas fleksibel dan memiliki proteksi yang cukup baik terhadap cahaya, moisture dan oksigen (Departemen perindustrian, 2007).

Sifat kekerasan alumunium foil menurut Suyitno (1990) adalah sebagai berikut:

  1. “O” temper dihasilkan dengan membiarkan foil dikenakan pemanasan terkontrol, disusul oleh pendinginan terkendali. Foil dengan “O” temper berarti paling empuk dan memiliki sifat-sifat fisik fisik terendah.
  2. “H” temper : dihasilkan dengan mengeraskan metal dibawah tegangan dengan rolling sampai keras.

H 18 : keras penuh, dikeraskan dengan rolling

H 19 : “foil superhard”

Penggunaan Alumunium foil untuk Kemasan Bahan Pangan

Berbagai jenis produk makanan yangdikemas dengan menggunakan bahan pengemas alumunium foil menunjukkan makanan tersebut cukup baik dan tahan terhadap alumuniu dengan resiko pengkaratan kecil. Teknik pengemasan dengan cara mengkombinasikan berbagai jenis bahan kemas bentuk (fleksibel) telah menghasilkan suatu bentuk yang disebut “retort pouch“. Bahan kemasan yang berbentuk “retort pouch” memiliki beberapa keunggulan diantaranya yaitu:

  • Daya simpan tinggi
  • Teknik penutupan mudah, dengan panas, kuat, tidak mudah sobek tertusuk,
  • Tahan thd proses pemanasan sterilisasi
  • Resisten terhadap penetrasi lemak, minyak atau komponen makanan lainnya
  • Tahan terhadap UV

Menurut Julianti (2007) aluminium dapat digunakan untuk mengemas produk buah-buahan dan sayuran, produk daging, ikan dan kernag-kerangan, produk susu dan minuman. Penggunaan kemasan aluminium untuk bahan-bahan ini harus memperhatikan beberapa kondisi sebagai berikut:

a. Produk Buah-buahan dan Sayuran

Aluminium yang digunakan untuk mengemasan produk buah-buah harus dilapisi dengan enamel untuk mencegah terjadinya akumulasi gas hidrogen yang dapat menyebabkan terbentuknya gelembung gas dan karat. Penyimpangan warna pada saus apel yang dikemas dengan aluminium, dapat dicegah dengan menambahkan asam askorbat.

 

b. Produk daging

Pengemasan daging dengan wadah aluminium tidak menyebabkan terjadinya perubahan warna sebagaimana yang terjadi pada logam lain. Produk yang mengandung asam amino dengan sulfur seperti daging dan ikan dapat bereaksi dengan besi dan membentuk noda hitam. Penambahan aluminium yang dipatri pada kaleng tin plate dapat mencegah pembentukan noda karat. Pada produk daging yang berkadar garam tinggi dan mengandung bumbu yang mudah berkarat, maka penambahan gelatin dapat mengurangi sernagan karat pada logam

 

c. Ikan dan Kerang-kerangan

Pengemasan ikan sarden dalam minyak atau saus tomat dan saus mustard degan kemasan aluminium yang berlapis enamel, maka pH nya tidak boleh lebih dari 3.0, karena jika lebih besar enamel tidak dapat melindungi produk. Pengemasan lobster dengan kaleng aluminium tidak memerlukan kertas perkamen yang biasanya digunakan untuk mencegah perubahan warna pada kaleng tinplate.


d. Produk-produk susu

Kemasan aluminium untuk produk susu memerlukan lapisan pelindung, terutama pada susu kental yang tidak manis. Penggunaan aluminium untuk produk-produk susu seperti margarine dan mentega, berperan untuk memberikan sifat opaq sehingga menjadi sekat lintasan bagi cahaya dan O2.


 

e. Minuman

Pengemasan minuman dengan wadah aluminium harus diberi pelapis, yaitu epoksivinil atau epoksi jernih untuk bir dan epoksivinil atau vinil organosol untuk minuman ringan atau minuman berkarbonasi. Pengemasan teh dengan aluminium yang tidak diberi lapis dapat menyebabkan terjadinya perubahan warna dan flavor.


 

Metode Penutupan Container dari Alufo

  • Standard Seal : penutupan standar menggunakan alufo atau PVC di seluruh pemukaan container


  • Serrated Seal: Seperti standard seal, tapi terdapat cekungan yang berfungsi untuk meningkatkan kekuatan

     


Metoda Penutupan Container dari Alufo

  • Hooded Seal: foil tutupkan ke seluruh permukaan kontainer sampai bagian bawah kontainer yang melengkung


  • Coverlok: Penutupan dilakukan dengan cara ditekuk 90 derajat.


  • Heat Sealing: Foil dilapisi bahan sealer atay film plastik, kemudian diberi perlakuan panas untuk merekatkannya.


Mesin Untuk Kemasan Alumunium Foil.


 

Hand sealer adalah mesin pengemas yang pengoperasiannya menggunakan tangan. Mesin ini bisa digunakan untuk mem-packing aneka produk dalam kemasan plastik, bahkan untuk mengemas dengan alumunium foil mesin ini cukup efektif. Mesin ini biasanya dipakai oleh home industri dengan beragam produk (produk makanan, obat, dll) yang dikemas dalam kantong plastik maupun alumunium foil. Selain itu juga terdapat mesin foot sealer. Mesin foot sealer adalah mesin pengemas/ sealer alumunium foil dan plastik yang pengoperasiannya menggunakan kaki. hasil press atau sealer mesin ini sangat maksimal. mesin sealer ini sangat cocok untuk semua usaha yang produknya dikemas dalam kemasan alumunium foil dan plastik cocok untuk usaha menengah ke atas (Inkuiri, 2011).

Mesin Continuous Sealer adalah Mesin sealer plastik dan alumunium foil yang continue atau bersambung terus dan kecepatannya juga bisa diatur sehingga dalam produksi akan lebih cepat dari mesin yang lain. Panjang sealer mesin ini tidak terbatas jadi anda bisa mengemas plastik sepanjang apapun ( tidak terbatas ). Kelebihan mesin ini selain bisa continue juga bisa digunakan untuk memberi cetakan tanggal kadaluarsa & kode produksi (Inkuiri, 2011).

Mesin Blower Sealer adalah mesin pengemas dan langsung otomatis ditiup atau dimasukan udara didalam kemasannya, dan udaranya bisa diseting sesuai dengan kebutuhan. Biasa dipakai untuk mengemas makan ringan yang renyah seperti snack snack, keripik, roti, dan lain lain. supaya makanan di dalam kemasan tidak mudah rusak atau patah. Mesin Vacuum Sealer (Dz-300a) adalah mesin pengemas dan langsung otomatis di vacuum atau dihilangkan udaranya (tidak ada udara lagi). Biasa dipakai untuk mengemas makan supaya tidak cepat rusak atau lebih awet dan bisa juga mengemas benda atau product anda biar kelihatan rapi (Inkuiri, 2011).

Mesin Vacuum Sealer Portable (DZ-280A) adalah sama fungsinya seperti mesin vacuum type DZ-300A di atas yaitu mesin pengemas dan langsung otomatic di vacuum atau dihilangkan udaranya (tidak ada udara lagi) tapi bedanya mesin ini type portable. cocok untuk ibu rumah tangga. Biasa dipakai untuk mengemas makan supaya tidak cepat rusak atau lebih awet dan bisa juga mengemas benda atau product anda biar kelihatan rapi (Inkuiri, 2011).

Ketahanan Kemasan

Kemasan yang baik harus dapat melindungi produk dari bahaya yang ditimbulkan oleh berbagai pengeruh luar.
Oleh karena itu, bahaya-bahaya iklim akan ditentukan yang tidak hanya oleh tujuan barang jadi tetapi rute dan cara pengangkutannya itu. Menurut Departemen perindustrian (2007) bahaya-bahaya iklim dapat semakin mudah untuk dipertimbangkan berdasarkan empat pokok masalah :

1. Perubahan temperature.

2.Bahan cairan yang berbahaya yakni air hujan, air laut atau kondensasi.

3. Uap air yang berbahaya (kelembaban tinggi).

4. Sinar atau radiasi solar langsung yang berbahaya.

Perlindungan atas Temperatur.

Meskipun perubahan-perubahan barang disebabkan oleh temperature tinggi atau rendah, perlu mempertimbangkan pengaruh perubahan-perubahan suhu bahkan khususnya untuk suhu dramatis yang tidak berbahaya. Dengan demikian, pendinginan air panas, pendinginan moisture, pendinginan udara akan menyebabkan pengumpulan moisture akibat kondensasi dan air cairan ini dapat menyebabkan kekaratan baja sebahagian atau pengotoran air yang sensitive pada bahan makanan, kimia dan lain sebagainya. Pengaruh suhu atau umumnya, perubahan-perubahan suhu bervariasi secara besar-besaran dari satu barang ke barang, biasanya lebih sulit untuk suhu tinggi daripada suhu rendah. Misalnya, pengaruh-pengaruh keasaman disesuaikan oleh peningkatan suhu, yakni perubahan-perubahan kimia dan biologi dalam bahan makanan atau pharmasi. Oleh karenanya, ada ambang batas tertinggi terhadap perubahan-perubahan biologi dengan dengan temperatur-temperatur tinggi biasanya akan membunuh bakteri, binatang-binatang kecil, dan jamur.

Suhu-suhu yang lebih tinggi daripada perlawanan selama distribusi dan penyimpanan normal. Meskipun ada peningkatan dalam resiko korosi atau degradasi bakteri barang, karena ada perubahan-perubahan bagi barang itu sendiri yang disebabkan oleh peningkatan suhu udara. Contoh barang-barang berbahaya yang dipengaruhi oleh peningkatan suhu adalah :

(a) Coklat. Bahaya disini adalah salah satu dari kelunakan dan melelehnya barang mengakibatkan kerugian penjualan. Pendinginan selama distribusi tidaklah layak dan pemeliharaan secara ekonomi untuk merumuskan coklat dalam tingkat tidak basah tinggi, jika jarak ekspor coklat ke Negara-negara dimana rata-rata suhunya dikenal sekital 350 – 400.

(b) Ikan. Perubahan-perubahan biologi yang terjadi sesudah ikan dipancing, dan menyebabkan sifat off-odour ikan secara besar-besaran kurang baik yang disesuaikan oleh peningkatan suhu. Oleh karena itu, biasanya ikan dikemas pendingin es agar tersimpan dalam suhu rendah. Juga ada kecenderungan terhadap penggunaan boks-boks yang berasal daro polystryrene kasar yang mana insulator-insulator panas baik dan selanjutnya tercapai penghematan pemakaian es.

(c) Daging. Peningkatan temperature juga menyesuaikan degradasi biologi daging, meskipun ini tidaklah secepat seperti halnya ikan. Daging dengan penyimpanan yang dingin selama distribusi dan daging-daging pra pengepakan ditawarkan untuk dijual dalam cabinet pendingin.

(d) Buah-buahan dan sayur mayor. Peningkatan suhu menyebabkan peningkatan tingkat pengembangan buah-buahan dan akhirnya akan menjadi pokok pengembangan off-odours dan racun. Kebanyakan buah-buahan dan sayur mayor seperti tomat dan minuman dingin, akan ada penyusutan jumlah panas sehingga pak ventilasi perlu agar mencegah pengembangan panas. Ini adalah salah satu alasan dalam pembentukan boks tomat konvensional, dengan ventilasi di empat sudut pack untuk mencapai bebasnya udara selama pengisian.

(e) Makanan dalam kaleng. Jelaslah dapat dihindarkan atas peningkatan suhu dalam pengepakan-pengepakan disini yang didistribusikan dan diproses berdasarkan kondisi cukup dingin.

Turunnya suhu tidaklah begitu penting dalam hal kebanyakan makanan membantu untuk menyimpannya dan semakin meningkat daur hidupnya. Produk penting yang dipengaruhi oleh temperature rendah adalah nilai penguapan. Nilai penguapan meliputi pemisahan pigmen dengan resin sintetis dalam air. Penting untuk mencegah unsure air yang berasal dari pendinginan dengan kelambatan emulsi. Jika nilai yang dikeluarkan pada cuaca dingin maka timah-timah tersebut harus ditempatkan diluar pengepakan guna memberikan panas berikutnya.

Perlindungan Atas Cairan Air

Perlindungan atas cairan air biasanya dimaksudkan untuk pengaturan bagian luar pak pipa air yakni film plastic atau serat fiber atau karton. Jika pak yang dibawah pada dek kargo, perlindungan atas air khususnya penting karena kandungan garam air laut. Ini bahkan menjadi lebih korosif.

Meskipun atas perlindungan cairan air senantiasa harus diingat bahwa moisture dapat menurunkan ke dalam pak sampai dengan fluktuasi suhu. Salah satu cara pencegahan untuk menempatkan bahan kimia seperti gel silica ke dalam pengepakan. Bahan-bahan kimia itu dikenal desiccant dan merupakan alat pengurai moisture dari atmosphere. Bahan desiccant, ini biasanya ditempatkan pada kain atau jenis kantong yang sama untuk mencegah hubungan diantara dessicant dengan barang yang dipak.

Perlindungan atas uap air

Penelitian pertanyaan perlindungan atas uap air, terlebih dahulu membatasai pengertian apa yang dimaksud kapan akan membicarakan masalah kelembaban. Atmosphere jarang seluruhnya kering dan bahkan menyerap udara yang biasanya berisi sejumlah uap air yang dapat dinilai yakni air dalam bentuk gas. Masa air dinyatakan dalam meter kubik udara, diukur berdasar kondisi yang ada, dengan istilah kelembaban absolute atmosphere. Jumlah uap air dapat diambil oleh sejumlah udara secara langsung bervariasi dengan atmosphere yakni udara panas, lebih banyak uap air yang dapat diangkat. Rasion sesungguhnya jumlah air ada yang diperlukan untuk mengisi air pada suhu yang sama dikenal dengan istilah kelembaban relative atmosphere (lihat pelajaran 2). Bilamana uap udara adalah suhu dingin yang akhirnya akan tercapai jika jumlah moisture yang adacukup untuk mengisi udara pada suhu tersebut dengan pendinginan kapanpun menyebabkan adanya gelembung-gelembung uap tersimpan disekeliling objek dalam bentuk pendek. Suhu ini disebut nilai pendek dengan kelembaban relative adalah 100 persen. Pada pelajaran kedua dijelaskan, dalam bagian barang-barang mati, yakni moisture dapat menguraikan moisture sampai dengan produk dan/atau pengepakan bahan. Pada pengepakan tertutup, air bergerak dari atmosphere ke produk dan sebaliknya, sampai dengan jumlah yang sama dicapai.

Pengepakan kelembaban relative dengan nilai disebut Persamaan Kelembaban Relatif (ERH). Konsep ini bermanfaat, jika barang yang ditempatkan di atmosphere mencapai kelembaban relative besar daripada Persamaan Kelembaban Relatif (ERH), ini akan menghilangkan moisture. Jika ditempatkan pada kelembaban relative kurang dari Persamaan Kelembaban Relatif (ERH) yang menambah moisture. Persamaan Kelembaban Relatif (ERH) barang dapat ditentukan kurang tepat dengan penempatan beban sample-sampel dalam serangkaian pipa tertutup berisi atmosphere dari perbedaan kelembaban-kelembaban relative. Sampel yang dibebankan pada interval sampai dengan tidak ada perubahan beban selanjutnya yang terjadi. Perubahan sample sekurang-kurangnya pada beban yang jelas ada pada atmosphere yang mempunyai kelembaban relative sampai ke Persamaan Kelembaban Relatif (ERH). Kelembaban relative atmosphere tetap yang dapat dipersiapkan oleh penempatan pengisian solusi asam bejana tertutup. Kerangka kelembaban relative dapat dikembangkan dengan penggunaan perbedaan bahan yakni sodium nitrate, potassium nitrate, sodium klorida dsb.

Perlindungan atas uap air atmosphere adalah salah satu factor pengaruh daur hidup pengepakan barang yang kembali tergantung kepada :

1. Sifat barang.

2. Bidang daerah pada volume rasio pengepakan (Besarnya rasio, besarnya perlindungan yang dibutuhkan).

3. Kondisi atmosphere.

4. Sisa uap moisture paking.

5. Isi moisture kritis barang – lihat pelajaran 2.

Dalam hal barang mati, maka perlindungan atas pengaruh kelembaban, seperti makanan dihasilkan oleh bidang bejana moisture antara barang dengan atmosphere. Bejana itu dapat dalam bentuk kaca atau plat timah (yakni 100 persen bejana), atau plastic (yakni bahan-bahan tertentu). Bahan alumunium adalah bahan bejana lainnya, biasanya 100% efektif tetapi biasanya ada beberapa lubang minyak (tebal dibawah 25 micron). Kertas biasanya terlalu mudah sobek untuk menggerakan bejana uap moisture, tetapi dapat memelihara untuk mengembangkan peralatan tersebut. Namun, yang perlu dicatat, yakni container hanyalah barang yang cukup berbahaya.

Perlindungan atas Sinar dan Radiasi Solar Langsung

Kebanyakan barang sudah dipengaruhi oleh sinar, pengaruh itu dapat berubah atau menurun warna atau sinar yang dapat bergerak sebagai katalis beberapa reaksi kimia. Dengan demikian, sinar akan mengkataliskan gerakan oksigen pada beberapa lemak, meskipun ada radiasinya (dan dampaknya off-odour atau sifat). Kebanyakan bahan-bahan pharmasi yang dipengaruhi oleh sinar ultra violet, dan oleh karenannya akan dipakkan dalam botol-botol berwarna. Jika dalam bejana yang cukup bening dibutuhkan, maka pemilihan timah, tube alumunium atau bejana-bejana figmentasi yang tersedia. Pada contoh yang ada dari kebutuhan barang dibutuhkan perlindungan absolute dari sinar film foto.

DAFTAR PUSTAKA

Astawan, M, Prof. Dr. 2008. Keunggulan Alumunium Foil & Logam. http://portal.cbn.net.id/cbprtl/cybermed/detail.aspx?x=Nutrition&y=cybershopping|0|0|6|474. Diakses tanggal 4 Maret 2011.

Departemen Perindustrian (Direktorat Jenderal Industri Kecil Menengah). 2007. Kemasan Flexibel. Jakarta.

Julianti, E dan Mimi, N. 2007. Tehnologi Pengemasan. http://www.usu.ac.id/elearning/Teknologi%20Pengemasan/Textbook/thp-407-textbook-teknologi-pengemasan.pdf. Diakses tanggal 4 Maret 2011.

Suyitno. 1990. Bahan-bahan Pengemas. Yogyakarta: UGM.

Syarief. R., S. Santausa dan Isyana. 1989. Teknologi Pengemasan Pangan, Teknologi Pangan. Penerbit PT. Media. Jakarta.

Inkuiri. 2011. Mesin sealer plastik & alumunium foil. www. suryayan-mesin-sealer-plastik-alumunium-foil.htm. Diakses tanggal 4 Maret 2011.


Control Atmosphere Packaging (CAP)

Control Atmosphere Packaging (CAP)

 

Control atmosphere packaging (CAP) merupakan salah satu jenis dari kemasan aktif. Kemasan aktif merupakan kemasan interaktif karena adanya interaksi aktif dari bahan kemasan dengan bahan pangan yang dikemas. Tujuan dari kemasan aktif atau interaktif adalah untuk mempertahankan mutu produk dan memperpanjang masa simpannya.

Control atmosphere packaging adalah proses pengemasan dengan menghilangkan oksigen sesempurna mungkin dari proses vakum kemudian menggantikan dengan nitrogen atau karbondioksida. Metode CAP ini banyak diaplikasikan pada produk buah dan sayur segar. Tujuan khusus dari CAP ini adalah mengeluarkan oksigen hingga level 1% atau kurang, hasil pengepakan tergantung dari pemeabilitas pengepak dan jumlah residual oksigen dalam buah dan sayur. Bahan pengemas aktif memiliki sifat antara lain:

  • Bahan penyerap O2 (oxygen scavangers)
  • Bahan penyerap atau penambah (generator) CO2
  • ethanol emiters
  • Penyerap etilen
  • Penyerap air
  • Bahan antimikroba
  • Heating/cooling
  • Bahan penyerap (absorber) dan yang dapat mengeluarkan aroma/flavor
  • Pelindung cahaya (photochromic)

Kemasan aktif dilengkapi dengan indikator- indikator yaitu :

  • Time-temperature indicator yang dipasang di permukaan kemasan
  • Indikator O2
  • Indikator CO2
  • Indikator physical shock (kejutan fisik)
  • Indikator kerusakan atau mutu, yang bereaksi dengan bahan-bahan volatil yang dihasilkan dari reaksi-reaksi kimia, enzimatis dan/atau kerusakan mikroba pada bahan pangan

Fungsi kemasan atau ruang penyimpanan control atmosfer diharapkan mampu:

  • Integritas dan mencegah secara aktif kerusakan produk (memperpanjang umur simpan).
  • Atribut produk (misalnya penampilan, rasa, flavor, aroma dan lain-lain).
  • Memberikan respon secara aktif terhadap perubahan produk atau lingkungan kemasan.
  • Mengkomunikasikan informasi produk, riwayat produk (product history) atau kondisi untuk penggunanya.
  • Memudahkan dalam membuka.

Setelah panen fungsi physologi seperti pernafasan pada buah dan sayuran masih terus berlangsung. Dengan cara melakukan kontrol atmosfer, gas yang ada di lingkungan produk dapat dikontrol pada temperatur rendah, kurangi kadar O2 dan ditambah CO2, untuk mengendalikan pernafasan dan mempertahankan kualitas dari produk tersebut untuk jangka waktu yang lama. Konsentrasi gas O2, CO2 dan etilen dapat dikontrol atau diciptakan dalam penyimpanan ataupun pengemasan dalam berbagai cara. Misalnya dengan menurunkan kadar O2 dengan cepat dapat dilakukan dengan menyalakan kompor yang disebut : catalityc burners atau conventers dimana udara disirkulasikan dalam ruang atau pengememas control atmosfer, atau gas nitrogen dimasukkan dalam ruang control atmosfer dari silinder gas nitrogen bertekanan (Widjanarko, 1991).

Kontrol kadar CO2 dicapai dengan cara memasukkan gas CO2 dari gas CO2 bertekanan. Sedang penurunan CO2 dengan bahan penghisap CO2 seperti : NaOH, air, karbon aktif, kapur hidup atau kapur gamping. Biasanya dipasang kotak berisi kapur hidup/gamping diletakkan disamping ruang control atmosfer dan udara yang keluar masuk ruang control atmosfer dilwatkan lebih dulu ke kotak gamping tersebut (Widjanarko, 1991).

Etilen absorben seperti KMnO4 jenuh yang dicampur dalam bahan penyerap seperti vermikulit (semacam nahan gabus) atau bahan penyerap KMnO4 lainnya seperti batu merah, semen kapur dimasukkan dalam wadah yang diletakkan disamping ruang control atmosfer. KMnO2 juga dapat dicampur dalam karbon aktif. Dimana udara yang masuk kontrol atmosfer dilewatkan dalam etilen absorben tersebut. Perkembangan teknologi telah menghasilkan konstruksi control atmosfer yang bisa dioperasikan dengan mudah untuk mempertahankan komposisi gas yang mengendung 2-5% CO2 dan 2-3% O2 (Widjanarko, 1991).

Menurut Kader dan Morris (1997), metode pengemasan CAP banyak diaplikasikan pada produk dan buah segar, yang dilengkapi dengan absorben oksigen, absorben etilen, absorben air dan uap air.

  • Absorben oksigen

    Absorber oksigen umumnya digunakan untuk menyerap oksigen pada bahan-bahan pangan seperti hamburger, pasta segar, mie, kentang goreng, daging asap (sliced ham dan sosis), cakes dan roti dengan umur simpan panjang, produk-produk konfeksionari, kacang-kacangan, kopi, herba dan rempah-rempah. Keuntungan penggunaan absorber oksigen yaitu dapat mengurangi konsentrasi oksigen pada level yang sangat rendah (ultra-low level).

    Konsentrasi oksigen yang tinggi di dalam kemasan dapat meningkatkan pertumbuhan mikroorganisme, menurunkan nilai gizi bahan pangan, menurunkan nilai sensori (flavor dan warna) serta mempercepat reaksi oksidasi lemak yang menyebabkan ketengikan pada bahan pangan berlemak. Bahan penyerap oksigen secara aktif akan menurunkan konsentrasi oksigen di dalam headspace kemasan hingga 0.01%, mencegah terjadinya proses oksidasi, perubahan warna dan pertumbuhan mikrooorganisme.

    Bahan penyerap O2 seperti asam askorbat, sulfit dan besi dimasukkan ke dalam polimer dengan permeabilitas yang sesuai untuk air dan oksigen seperti polivinil klorida (PVC).

  • Absorben etilen

    Adanya etilen dapat memberikan pengaruh yang negatif terhadap produk segar, karena etilen akan mempercepat proses pematangan pada produk seperti pisang dan tomat, sehingga produk menjadi cepat busuk. Penyerap etilen yang dapat digunakan adalah potasium permanganat (KmnO4) dan karbon aktif yang dimasukkan ke dalam sachet. Permanganat akan mengoksidasi etilen membentuk etanol dan asetat.

    Jenis penyerap etilen lainnya antara lain adalah, penyerap berbentuk katalis logam seperti pallaidum yang dijerapkan pada karbon aktif. Mineral –mineral yang mempunyai kemampuan menyerap etilen seperti zeolit dan tanah liat kombinasi tetrazine yang bersifat hidrofilik dengan polimer PE yang bersifat hidrofobik dapat menurunkan konsentrasi etilen selama 48 jam. Tetrazine akan berubah warnanya jika sudah jenuh dengan etilen, sehingga dapat digunakan sebagai indikator.

  • Absorben air dan uap air

    Lapisan absorber untuk uap air (Drip-absorber pad) biasanya digunakan untuk pengemasan daging dan ayam, terdiri dari granula-granula polimer superabsorbent di antara dua lapisan polimer mikroporous atau non-woven yang bagian pinggirnya dikelim. Polimer yang sering digunakan untuk menyerap air adalah garam poliakrilat dan kopolimer dari pati. Polimer superabsorben ini dapat menyerap 100-500 kali dari beratnya sendiri.

Menurut Coles, et al (2003), jenis bahan pengemas aktif yang biasa digunakan untuk metode pengemasan CAP adalah,

Bahan Kemasan Yang dapat Menyerap Oksigen

Absorber oksigen sebagai bagian dari kemasan, dengan cara mengintegrasikan absorber oksigen dengan film polimer, adhesif, tinta atau bahan pelapis (coating). Absorber oksigen yang dapat dicampur dengan film polimer adalah sulpit logam, asam asakorbat dan besi. Penggunaan sebuah permukaan reaktor enzim yang terdiri dari campuran enzim enzim glukosa oksidase dan katalase juga merupakan cara lain untuk mengatur konsentrasi O2 di dalam kemasan pangan. Enzim mudah dilekatkan pada permukaan poliolefin seperti PE dan PP karena kedua kemasan ini merupakan substrat yang baik untuk imobilisasi enzim.

Bahan Kemasan dengan Antioksidan

Di dalam kemasan, antioksidan berfungsi sebagai barrier bagi difusi O2 serta mentransfernya ke produk yang dikemas untuk mecegah reaksi oksidasi. Vitamin E dapat digunakan sebagai antioksidan, serta dapat dimigrasikan ke bahan pangan. Pelepasan vitamin E dari kemasan ke bahan pangan dapat menggantikan antioksidan sintesis.

Bahan Kemasan Enzimatis

Enzim yang dapat merubah produk secara biokimia dapat digabung dengan bahan kemasan. Penambahan enzim kolestterol reduktase ke dalam susu akan mengurangi resiko kelebihan kolesterol. Penambahan enzim laktase pada bahan kemasan susu dapat mengurangi kandungan laktosa pada susu yang dikemasnya.

Antimikroba Di Dalam Bahan Kemasan

Antimikroba yang dicampur atau diberikan pada permukaan bahan pangan dan juga dilakukan dengan cara mencampurnya ke dalam bahan kemasan yang kemudian dalam jumlah kecil akan bermigrasi ke dalam bahan pangan. Bahan yang mempunyai pengaruh antimikroba, misalnya nisin yang diproduksi oleh Lactococcus actis, asam organik, ester dan sorbat, serta bahan kemasan yang mengandung kitosan, allilisotiosianatt . Bahan-bahan lain yang dapat digunakan sebagai antimikroba adalah etanol dan alkohol lain, asam organik, garam (sorbat, benzoat, propionat), bakteriosin dan lain-lain.

Bila buah dikemas dalam kantong polyethylene, komposisi udara didalam kemasan akan mengubah pernafasan yang berlebihan, buah berkerut dan nilai buah tersebut sebagai produk akan menurun. Bila kadar O2 meningkat, maka warna buah berubah, dan bila kadar CO2 meningkat maka rasa akan berubah. Low density polyethylene film dengan ketebalan kurang dari 20 micron agak lumayan untuk pengemasan sayuran, karena permeability yang tinggi terhadap gas dan uap air. Namun demikian sulit diaplikasikan, film tersebut agak rapuh dan mudah sobek. Menurut penelitian high density polyethylene dengan ketebalan 10 micron sudah memberikan hasil yang memuaskan dalam pengemasan buah jeruk. Perlu diadakan penelitian lebih lanjut dalam aplikasi pengemasan buah dan sayuran sebagai metode CA, dengan menggunakan film LDPE maupun HDPE dihadapkan humidity yang cukup tinggi di Indonesia.

Menurut Kader dan Morris (1997), untuk meningkatkan masa simpan produk segar, dilakukan pengontrolan komposisi udara yang terdapat didalam kemasan. Dimana komposisi udara dalam kondisi udara normal adalah Nitrogen (N2) 78,08% (v/v), Oksigen (O2) 20,96%, Karbon dioksida (CO2) 0,03%, gas inert dan uap air. Masing-masing gas tersebut memiliki pengaruh yang sangat signifikan terhadap produk dalam kemasan. Berikut efek gas tersebut dalam kemasan produk segar.

  • Gas CO2

    Sifat gas CO2 yang mampu menimbulkan kerusakan bahan pangan segar, memproduksi asam karbonat (H2CO3) yang meningkatkan keasaman larutan dan mengurangi Ph, Kelarutan CO2 meningkat dengan penurunan suhu, CO2 yang tinggi dapat menyebabkan kemasan collapse. Pengaruh CO2 terhadap pertumbuhan mikroorganisme CO2 efektif menghambat pertumbuhan psychrotrophs, dan berpotensi memperpanjang umur simpan pangan disimpan pada suhu rendah. Pada umumnya CO2 menaikkan fase lag dan waktu generasi mikroorganisme. Lebih efektif menghambat pertumbuhan bakteri gram negatif untuk mengendalikan pertumbuhan bakteri dan jamur, diperlukan CO2 minimum 20%.

  • Gas O2

    Dapat memicu beberapa reaksi penyebab kerusakan pangan (oksidasi lemak, reaksi pencoklatan, dan oksidasi pigmen). Mendukung pertumbuhan mikroorganisme. Pengaruh O2 terhadap pertumbuhan mikroorganisme sebagai berikut


  • Gas N2

    Sifat gas N2 yang mampu menimbulkan kerusakan bahan pangan segar,tidak mendukung pertumbuhan mikrobia aerobik, tetapi tidak mencegah pertumbuhan bakteri anaerobik. Pengaruh N2 terhadap pertumbuhan mikroorganisme Digunakan untuk mengusir udara dan khususnya O2 dari CAP à pertumbuhan organisme pembusuk aerobic telah dihambat atau dihentikan. Juga dipakai untuk menyeimbangkan tekanan gas didalam kemasan serta untuk mencegah kemasan collapse.

Metode pengemasan CAP untuk buah dan sayur segar, kondisi udara yang digunakan adalah 3-8% CO2 ; 2-5% O2 ; 87-95% N2.

DAFTAR PUSTAKA

Coles,R., McDowell, D., Kirwan,M.J.,2003. Food Packaging Technology. CRC Press. London

Kader, A.A. and Morris, L.L. 1997. Relative Tolerance of Fruits and Vegetables to Elevated CO2 and Reduced O2 Levels. Michigan State Univ.Hort Rept 28-260.

Widjanarko, S.B. 1991. Fisiologi Lepas Panen. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian. FTP. Universitas Brawijaya. Malang.


PORANG

PORANG

Potensi wilayah

Porang (Amorphophallus oncophillus) adalah golongan Araceae asli Indonesia yang banyak tumbuh secara liar di hutan-hutan pulau Jawa, sehingga di Jepang dikenal sebagai “Jawa Mukago Konyaku”. Porang merupakan tumbuhan semak (herba) dengan umbi di dalam tanah. Porang banyak tumbuh di hutan karena hanya memerlukan penyinaran matahari 50-60 % sehingga sangat cocok untuk tanaman di bawah naungan. Porang hanya memerlukan tanah kering berhumus dengan pH 6-7.
Kini tanaman porang banyak dibudidayakan di kawasan hutan Jawa Timur oleh masyarakat bekerjasama dengan Perum Perhutani Unit II. Sampai saat ini telah dikembangkan budidaya porang dengan luas areal mencapai lebih dari 1605,3 hektar, yang meliputi beberapa wilayah KPH yaitu Nganjuk 759,8 Ha, Saradan 615,0 Ha, Madiun 70,0 Ha, Bojonegoro 35,3 Ha, Jember 121,3 Ha dan Padangan 3,9 Ha (Data Perhutani Unit II Jawa Timur).

Selain porang terdapat sekitar 130 species lain dari golongan Amorphophallus dan banyak tumbuh di pegunungan daerah sub-tropis Asia. Di Indonesia selain porang (A. oncophyllus)
terdapat beberapa spesies lain, diantaranya adalah A.campanulatus, A. variabilis.

Kualitas bahan yang baik

  • Ciri-ciri umum tanaman porang yang siap dipanen : sebagian atau seluruh daun dan batang sudah mengering/mati (Ngripahi : bahasa jawa).
  • Cara pemungutan umbi : dengan menggali tanah di sekitar bekas batang (umbi yng menyembul, mungkruk : bahasajawa) dengan cangkul/gancu secara hati-hati, lalu umbi diangkat kepermukaan tanah.
  • Umbi yang dipanen dipilih hanya yang berukuran besar (minimal 1 Kg/umbi)dan sehat
  • Produksi umbi Porang berkisar antara 6-17 ton/ha (tergantung pada pemeliharaan). Tetapi pada umumnya rata-rata 9 ton/ha.

Ciri Fisik Dan Kimia

Ciri Fisik :

Berikut ini merupakan ciri-ciri fisik tanaman porang :




Batang tanaman porang
tegak, lunak, batang halus berwarna hijau atau hitam belang-belang (totol-totol) putih. Secara visual memang tidak terlalu berbeda dengan Suweg / Iles-iles Putih/ Walur (hanya saja kalau suweg kadang cenderung bercak gelap). Jika diraba baru terasa kalau kulit batang suweg terasa kasar.

Batang tunggal memecah menjadi tiga batang sekunder dan akan memecah lagi sekaligus menjadi tangkai daun. Pada setiap pertemuan batang akan tumbuh bintil/katak berwarna coklat kehitam-hitaman sebagai alat perkembangbiakan tanaman Porang. Tinggi tanaman dapat

mencapai 1,5 meter sangat tergantung umur dan kesuburan tanah.

Panjang tangkai daun porang berkisar 0,5 – 1,5 meter. Pada percabangan daunnya terdapat bulbil yang berwarna coklat. Bulbil merupakan umbi kecil berbentuk bulat yang berfungsi sebagai bibit pada jenis ini. Adanya tanda tersebut mempermudah identifikasi Amorphophallus oncophyllus Prain dari berbagai jenis lainnya. Panjang atmpuk bunga sekitar 12 – 125 cm, berwarna abu-abu dan berbintik-bintik kuning.

Ciri Kimia

Di Indonesia selain porang (A. oncophyllus)
terdapat beberapa species lain, diantaranya adalah A.campanulatus, A. variabilis. Analisa umbi yang meliputi warna kulit, warna daging, kadar glukomannan, diameter granula pati dan bentuk kalsium oksalat

Klasifikasi Berdasarkan Analisa Umbi Segar dari Amorphophallus

Analisa Umbi

Spesies Amorphophallus

campanulatus

variabilis

oncophyllus

Warna kulit

Warna daging

Kadar glukomannan

Diameter granula pati (mikron)

 

Bentuk kalsium oksalat

Coklat tua

Oranye

Tidak ada

Agregat 20-30

Tunggal 10-15

 

Jarum

Abu-abu

Putih

10% – 15%

Agregat 20-30

Tunggal 5-8

 

Jarum

Coklat keabu-abuan

Kuning kemerah-merahan

15 – 65%

Agregat 20-30

Tunggal 2-3

 

Jarum

Komposisi Kimia Umbi Segar dan Tepung Amorphophallus oncophyllus

Analisis

Kandungan per 100 g conth (bobot basah)

Umbi segar (%)

Tepung (%)

Air

Glukomannan

Pati

Protein

Lemak

Serat berat

Kalsium Oksalat

Abu

Logam berat (Cu)

83.3

3.58

7.65

0.92

0.02

2.5

0.19

1.22

0.09

6.8

64.98

10.24

3.42


5.9


7.88

0.13

Sumber : Arifin (2001)

Senyawa Pembatas

Masalah utama yang dihadapi dalam pengembangan porang sebagai bahan pangan di Indonesia adalah adanya kalsium oksalat yang menyebabkan rasa gatal dan iritasi saat dikonsumsi. Selain penyebab rasa gatal dan iritasi, konsumsi makanan yang mengandung kalsium oksalat dapat menyebabkan kristalisasi dalam ginjal dan gangguan-ganguan kesehatan lainnya. Pemanfaatan umbi porang lebih lanjut membutuhkan teknologi untuk menghilangkan senyawa kalsium oksalat tersebut.

Masalah teknis yang berkaitan dengan penghilangan senyawa kalsium oksalat pada umbi porang berkaitan pula dengan fakta-fakta sebagai berikut:

  • Masa panen umbi porang yang sangat pendek (Juni – Agustus) dan sifat umbi porang yang mudah sekali busuk, sehingga umbi porang harus dikeringkan dalam bentuk chip dan disimpan dengan baik sebelum diolah lebih lanjut.
  • Metode pengolahan cara kering ini membuat chip porang yang dihasilkan menjadi sangat keras, komponen glukomanan dan non-glukomanan (pati, protein dan kalsium oksalat) menempel kuat satu sama lain. Akibatnya pemisahan antara fraksi glukomanan dan non glukomanan menjadi sulit.
  • Penepungan biasa dengan menggunakan hammer mill tidak dapat memecah matrik glukomanan dan non-glukomanan yang kuat tersebut. Penepungan dengan hammer mill yang dilanjutkan dengan pemisahan dengan hembusan udara menghasilkan tepung porang yang masih terasa gatal.

Oksalat terdapat dalam hampir semua bentuk bahan hidup. Pada tanaman, oksalat terdapat dalam bentuk garam terlarut (K, Na dan NH3 oksalat) dan sebagai asam oksalat atau sebagai Ca-oksalat tak larut. Asam oksalat dalam tanaman terbentuk di dalam cairan gel, berikatan dengan logam yaitu, kalium, natrium, amonium, atau kalsium membentuk garamnya. Asam oksalat bebas banyak dijumpai pada sejumlah tanaman, bukan merupakan produk dari siklus krebs. Senyawaan bebas ini beracun, tetapi biasanya dihilangkan dengan proses pemasakan (Paul and Palmer, 1972)

Asam oksalat dapat ditemukan dalam bentuk bebas atau dalam bentuk garam. Bentuk yang lebih banyak ditemukan adalah bentuk garam. Kedua bentuk asam oksalat tersebut terdapat baik di dalam bahan nabati maupun hewani. Akan tetapi terdistribusi dalam jumlah yang tidak merata. Dalam tanaman, asam oksalat terdapat dalam jumlah yang lebih besar, sementara itu bahan pangan hewani mengandung asam oksalat alami lebih rendah. Penyebaran asam oksalat pada tanaman bervariasi cukup besar antara famili tanaman yang satu dengan tanaman yang lain. Di dalam penyebaran yang sama, kandungan asam oksalat dapat bervariasi tergantung pada varietasnya. Demikian juga pada varietas yang sama kandungan oksalat bervariasi sesuai dengan kondisi tanaman. Distribusi asam oksalat pada bagian-bagian tanaman juga tidak merata. Daun pada umumnya mengandung asam oksalat lebih banyak dibandingkan dengan asam oksalat yang terdapat dalam tangkai, sedangkan dalam Poligonaceae, kandungan oksalat pada petiole hampir dua kali lebih besar daripada tangkai umumnya daun muda mengandung asam oksalat lebih sedikit dibandingkan dengan daun muda (Bradbury and Holloway, 1988).

Posisi kristal kalsium oksalat disajikan pada gambar berikut


Bagian terbesar dari asam oksalat yang terkandung dalam tanaman adalah dalam bentuk oksalat yang larut (natrium dan terutama kalsium oksalat) dan hanya 10-20% merupakan kalsium oksalat yang tidak larut, terutama yang berada dalam sel. Fraksi oksalat yang larut akan bertambah besar dengan bertambah besarnya asam oksalat. Aging atau tanaman lewat masak biasanya diikuti oleh kenaikan proporsi kalsium oksalat dan bahkan terdapatnya krisal oksalat di dalam sel. Hal ini dapat digunakan sebagai petunjuk lewat masak pada pemanenan hasil (Bradbury and Holloway, 1988).

Jalur sintesa oksalat berbeda-beda, menurut Bradbury and Holloway (1988) oksalat merupakan konversi dari glycoxylate ke glyxylate dan glyoxylate baru ke oksalat. Fungsi kristal oksalat dalam tanaman kemungkinan sebagai pertahanan terhadap hama, cadangan Ca untuk perkecambahan dan pertunasan. Oksalat merupakan produksi ekskresi dari metabolisme yang cenderung menumpuk dengan meningkatnya umur.

Konsentrasi asam oksalat dalam dosis tinggi bersifat merusak dan menyebabkan gastroenteritis, shock, kejang, rendahnya kalsium plasma, tingginya oksalat plasma dan kerusakan jantung. Efek kronis konsumsi bahan pangan yang mengandung oksalat adalah terjadinya endapan kristal kalsium oksalat dalam ginjal dan membentuk batu ginjal (Bradbury dan Holloway, 1988). Kadar kalsium oksalat yang boleh dikonsumsi tiap orang menurut Siegelbaum (2008) sebesar 50 mg per hari.

Kristal Ca-oksalat bentuknya bervariasi dari tanaman satu ke tanaman lainnya, antara lain berbentuk seperti jarum, bunga karang, melintang seperti huruf H serta beberapa diantaranya tampak seperti berambut. Bentuk kristal ini terdistribusi dalam sel dibawah kendali genetik serta berperan khusus dalam fisiologis sel tanaman (Bradbury and Holloway, 1988). Berikut merupakan variasi bentuk kalsium oksalat yang paling umum dijumpai pada tanaman, yaitu dalam bentuk bunga karang (Gambar a) dan jarum (Gambar b).

Gambar a gambar b


Sumber : Sengbusch (2007)

Gambar 5. Variasi Bentuk Kalsium Oksalat pada Tanaman

Sedangkan beberapa sifat umum dari kalsium oksalat ditunjukkan pada Tabel berikut:

Sifat – sifat kalsium oksalat


Struktur umum kalsium oksalat

Kelarutan dalam air

0.00067 g/100 ml (20 °C)

Suhu terdekomposisi

189.5 °C

Suhu tersublimasi

157°C

Sumber : Anonymous ( 2006a)

Metode Pemurnian Tepung Porang Secara Fisik

Pemanasan

Penghilangan senyawa oksalat secara fisik (pemanasan) yaitu penghilangan senyawa oksalat yang terdapat dalam umbi-umbian dengan cara perebusan dengan api yang besar sampai kulitnya dapat dikelupas (Hetterscheid, 1996). bahwa asam oksalat akan terdekomposisi akibat pemanasan. Kalsium oksalat akan mulai terdekomposisi pada suhu 101.5°C dan menyublim pada suhu 149 – 160°C (NIOSH, 2005).

Sentrifugasi

    Sentrifugasi adalah pemisahan secara mekanis yang sering diaplikasikan oleh industry. Pemisahan secara mekanis ini bisa dilakukan dengan cara sedimentasi, sentrifugasi, dan atau filtrasi, tergantung pada bahan yang akan dipisahkan. Sentrifugasi merupakan pemisahan dengan cara diputar/dipusing dengan maksud memisahkan masa benda dengan berat jenis yang berbeda. Proses sentrifugasi ini biasanya ditemukan pada pembuatan tepung tapioka cara pabrik, dan pada pengolahan susu (Anonymous,2009a).

    Tepung konjac yang dilarutan dalam air dapat membentuk suatu sistem koloidal. Senyawa-senyawa yang tidak larut dalam sistem koloid ini dapat dipisahkan dangan cara penyaringan ataupun dengan cara sentrifugasi. Senyawa pengotor tersebut akan mengendap dan terpisah dari larutan tepung konjac. Dengan demikian maka tingkat kemurnian dari tepung konjac akan meningkat (US Patent 3973008,1993).

    Metode Pemurnian Tepung Porang Secara Kimiawi

      Polisakarida secara alami umumnya berikatan dengan protein. Protein dan polisakarida membentuk suatu ikatan yang sangat menentukan kestabilan dari emulsi polisakarida dengan protein. Selain itu kondisi lingkungan juga sangat menentukan kestabilan dari ikatan protein dan polisakarida. Kondisi tersebut meliputi suhu, pH dan ikatan ionik. Penambahan bahan kimia mampu mengurangi kestabilan ikatan protein dan polisakarida. Sebagai contoh dengan penambahan polimer bermuatan negatif maka akan terjadi pengendapan protein (Blanshard and Mitchell,1979).

      Alumunium Sulfat

      Alumunium sulfat (Al2(SO4)3 merupakan bahan kimia yang digunakan oleh industri sebagai agen penggumpal dalam proses pemurnian air minum dan limbah cair serta digunakan dalam industri kertas (Anonymous,2009c). Alumunium sulfat memiliki kemampuan untuk mengumpalkan kotoran lebih baik dibandingkan dengan dikalsium fosfat, kalsium fosfat dan magnesium fosfat (US Patent 6162906, 2000).

      Proses ekstraksi kotoran dari tepung konjac dilakukan dengan jalan memisahkan kotoran dari larutan tepung konjac, kemudian glukomanan yang terdapat dalam filtrat diendapkan dengan jalan penambahan alkohol selanjutnya dikeringkan dan digiling kembali. Metode ini memiliki beberapa keunggulan diantaranya adalah proses tidak membutuhkan waktu yang lama dan dapat menghasilkan produk yang murni dengan kelarutan yang tinggi, tidak bewarna, tidak berbau, dapat digiling menjadi ukuran yang seragam serta menghasilkan viskositas yang tinggi pula. Produk hasil pemurnian tepung konjac ini biasa disebut gum konjac dan dapat diaplikasikan secara luas dalam bidang pangan maupun farmasi (U.S Paten 2.144.5622,2000).

      NaCl

        Natrium klorida yang biasa dikenal sebagai garam, garam meja merupakan komponen kimia dengan formulasi NaCl. Natrium klorida yang menyebabkan tingginya tingkat salinitas air laut serta merupakan penyusun dari cairan ekstraseluler dari beberapa organisme multiseluler. NaCl biasa digunakan untuk pelengkap serta sebagai bahan tambahan makanan (Anonymous,2008a).

        Isolasi glukomanan dapat dilakukan dengan cara mencampur tepung yang mengandung glukomanan kemudian dilarutkan dalam air yang bersuhu 70-80°C. Garam NaCl ditambahkan sebanyak 25% secara bertahap setiap 1 jam selama 7 jam. Kemudian dilakukan penyaringan. Untuk mengendapkan glukomanan maka ditambahkan alokohol dan dikeringkan (Mian and Timells,1960).

        Tricloroacetat (TCA)

          Asam trikloroasetat (nama sistematis: asam trikloroetanoat) adalah analog dari asam asetat, dengan ketiga atom
          hidrogen dari gugus metil digantikan oleh atom-atom klorin. Senyawa ini merupakan asam yang cukup kuat (pKa = 0.77, lebih kuat dari disosiasi kedua asam sulfat). Senyawa ini dibuat melalui reaksi klorin dengan asam asetat bersama katalis yang cocok. Senyawa ini banyak digunakan dalam bidang biokimia, untuk pengendapan makromolekul seperti protein, DNA dan RNA. (Anonymous,2008b).

          CH3COOH + 3Cl2 → CCl3COOH + 3HCl

          Secara tradisional TCA digunakan dalam proses pengendapan protein. Umumnya digunakan untuk menentukan konsentrasi protein dengan cara pengendapan kuantitatif. TCA memiliki densitas 1,62 g/m suhu 25°C. TCA kelarutannya dalam air 0,5 M pada suhu 20°C membentuk larutan berwarna jernih (Anonymou,2008c).

          Isolasi glukomanan dari umbi Eremurus zangezurticus dilakukan dengan cara mencampur tepung dari umbi ini dengan alkohol 80% kemudian dididihkan selama 1 jam. Kemudian dilakukan sentrifugasi selama 30 menit 2500 g. Endapan dibuang dan filtrat ditambahkan alkohol 96% dan disimpan dalam refrigerator selama 15 jam. Endapan dikumpulkan dan dilarutkan dalam air kemudian disentrifugasi lagi selama 20 menit 2500 g. Kemudian untuk mengendapkan protein ditambahkan TCA hingga konsentrasi 5% kemudian protein yang telah terdenaturasi dipisahkan dengan jalan sentrifugasi selama 30 menit 5000g. Filtrat bebas endapan ditambahakan alkohol 95% untuk mengendapkan glukomanan kemudian dikeringkan dan digiling. Hasil yang diperoleh merupakan glukomanan bebas potein (Irova, Mestechkina and Shcherbukhin, 2002)

          Tepung konjac dimurnikan melalui pengendapan glukomanan dengan alkohol untuk membersihkan tepung konjac dari pati yang terlarut. Hasil dari proses pemurnian ini disebut gum konjac dimana kandungan poliglukomanannya mencapai 80%. Hidrokoloid jenis ini dapat digunakan secara langsung ataupun dapat dikombinasikan dengan xanthan gum, karagenan dan agen pengental yang lain dalam produk pangan. Setelah melalui tahapan pemurnian rendemen mengandung kadar gum yang tinggi dan senyawa yang tidak diinginkan dapat berkurang termasuk sulfurdioksida (Chan and Albert, 2008).

          Ekstraksi glukomanan dengan alkohol memberikan keuntungan dimana senyawa karoteoid yang bercampur dengan glukomanan dapat diekstrak. Seyawa karotenoid akan larut dalam alkohol dan dipisahkan dari glukomanan (Chan and Albert, 2008)

          Alkohol

            Alkohol sering dipakai untuk menyebut etanol, yang juga disebut grain alcohol; dan kadang untuk minuman yang mengandung alkohol. Sebenarnya alkohol dalam ilmu kimia memiliki pengertian yang lebih luas lagi. Dalam kimia, alkohol (atau alkanol) adalah istilah yang umum untuk senyawa organik apa pun yang memiliki gugus hidroksil (-OH) yang terikat pada atom karbon, yang ia sendiri terikat pada atom hidrogen dan/atau atom karbon lain (Anonymous,2009b). Alkohol dapat digunakan untuk mengendapkan glukomanan yang telah dilarutkan dalam air (Rakhimov,Malikova and Zhauynbaeva, 2003).

            Isolasi glukomanan kasar dapat dilakukan dengan cara mencuci tepung yang mengandung glukomanan dengan alkohol. Caranya dengan menambahkan alkohol dengan konsentrasi 80% pada tepung yang mengandung glukomanan kemudian dilakukan sentrifugasi untuk memisahkan glukomanan dengan senyawa-senyawa pengotor sehingga diperoleh endapan yang berwarna putih yang kemudian akan dikeringkan dan digiling (Mian and Timells,1960).

            Air

            Air merupakan kandungan penting dalam suatu bahan makanan. Air dapat berupa komponen intra sel dan atau ekstra sel dalam sayuran dan produk hewani, sebagai medium pendispersi atau pelarut dalam berbagai produk, sebagai fase terdispersi dalam mentega dan margarin, dan sebagai komponen tambahan dalam makanan lain (De Mann, 1997). Selain itu, air dapat berfungsi untuk menghilangkan senyawa oksalat. Namun senyawa oksalat yang dapat dihilangkan oleh air hanyalah senyawa oksalat yang berbentuk garam netral dengan logam alkali (Na, K), yakni sekitar 5 – 25% (Noor, 1992).

            Metode produksi polisakarida konjac manan atau glukomanan meliputi prinsip dari kandungan tepung konjac, tepung konjac yang belum murni dihilangkan senyawa yang tidak larut dalam air dengan cara menyaring sol tepung konjac ataupun dengan perlakuan dialisis sehingga diperoleh hasil berupa filtrat yang kemudian dikeringkan dengan freezedrying namun produk yang dihasilkan sangat keras untuk digiling dan memiliki kelarutan yang rendah dalam air (Sugiyama et al, 1972).

            Produk Olahan

            Keripik dan Tepung umbi Porang

              Pengolahan umbi iles-iles menjadi produk kering merupakan salah satu upaya untuk menekan aktifitas enzim yang merusak mannan. Manan di dalam umbi iles-iles harus dipertahankan kuantitas dan kualitasnya karena mannan ini merupakan komponen paling berharga yang terkandung dalam umbi iles-iles. Produk kering umbi iles-iles (antara lain kripik dan tepung) juga merupakan bentuk olahan yang lebih tahan disimpan, sehingga memudahkan transportasi, penanganan dan pendayagunaan selanjutnya.

              Untuk mengubah umbi segar menjadi produk kering (khusus kripik), umbi harus diiris tipis-tipis (0.5 – 1.0 cm) dengan arah pengirisan tetap. Bila tebal irisan lebih kecil daripada 0.5 cm, menyebabkan umbi akan lengket pada alas tempat pengering, sehingga menyulitkan pengambilan kripik yang dihasilkan. Sedangkan bila tebal irisan melebihi 1.0 cm, menyebabkan proses pengeringan berjalan lambat dan kripik yang dihasilkan kurang baik. Kripik iles-iles ini sesungguhnya merupakan suatu produk yang nantinya digunakan lebih lanjut untuk bahan makanan atau bahan industri dan pihak pengimpor bagian besar juga menghendaki iles-iles dalam bentuk kripik.

              Untuk memperoleh kripik yang baik diperlukan beberapa persyaratan, antara lain umbi segar yang bermutu baik, perlakuan pendahuluan yang baik, tebal irisan yang tepat dan seragam, teknik pengeringan yang intensif. Pendahuluan disini adalah dilakukan sebelum umbi dikeringkan. Untuk tujuan bahan makanan, perlakuan pendahuluan dimaksudkan untuk mengurangi jumlah rafida penyebab rasa gatal (kristal kalsium oksalat berbentuk jarum) dan alkaloid penyebab rasa pahit, yaitu konisin (conicine). Sedangkan untuk tujuan bahan baku industri, perlakuan pendahuluan dimaksudkan untuk mempertahankan mannan, baik kuantitas maupun kualitasnya sebelum mannan tersebut diekstrak dari umbi iles-iles.

              Perlakuan pendahuluan yang umum dilakukan adalah perendaman irisan umbi di dalam air. Perlakuan ini tidak dapat menahan terjadinya pencoklatan pada kripik yang dihasilkan dan bahan sering menyebabkan penampakan kripik kurang menarik karena warna tidak seragam (bercak-bercak). Keadaan ini menyebabkan kripik iles-iles Indonesia sering ditolak oleh negara pengimpor. Untuk mengatasi masalah tersebut di atas, sebaiknya digunakan larutan garam dapur 5 persen sebagai larutan perendamnya. Fungsi garam dapur disini selain mencegah terjadinya pencoklatan dan penyeragam warna, juga sebagai penetral alkaloid, mempercepat pelarutan kalsium oksalat dan memperpanjang masa simpan kripik maupun tepung iles-iles yang dihasilkan.

              Pengeringan irisan umbi yang telah diberi perlakuan pendahuluan dapat dilakukan melalui dua cara, yaitu cara penjemuran dan cara pengeringan buatan. Kedua cara pengeringan tersebut membawa keuntungan dan kerugian masing-masing. Cara dan sistem pengeringan berpengaruh terhadap mannan.

              Cara penjemuran sifatnya lebih murah, mudah dan sering digunakan, tetapi memerlukan waktu yang lebih lama dan bergantung pada cuaca. Sedangkan cara pengeringan buatan sifatnya lebih mahal, tetapi jalannya proses dapat dikendalikan , sehingga kripik yang dihasilkan bermutu relatif baik.

              Bila tebal irisan umbi 0.2 cm memerlukan waktu 16 jam dengan mempergunakan alat pengering oven pada suhu 70 oC. Sedangkan bila digunakan cara penjemuran untuk ketebalan irisan umbi 0,5 – 1,0 cm memerlukan waktu 30 jam efektif. Sebagai tanda bahwa kripik iles-iles telah kering dan siap digiling (ditumbuk) adalah bila kripik tersebut dipatahkan akan berbunyi “krek” atau bila kadar air kripik sekitar 12 persen berat basah. Pada kondisi tersebut diperkirakan semua mikroba tidak dapat tumbuh dan enzim-enzim sudah tidak efektif.

              Tepung Mannan, Produk Utama Iles-iles

                Untuk membuat tepung mannan dari kripik iles-iles telah dikenal dua cara, yaitu cara mekanis dan cara khemis. Untuk cara mekanis telah dikenal tiga cara, yaitu penggerusan dengan peniupan, penggerusan dengan pengayakan dan pengosokan. Sedangkan untuk cara khemis telah dikenal banyak cara, tetapi yang termudah adalah pengkristalan kembali dengan etanol.

                Pada cara mekanis, umumnya kripik dijadikan tepung terlebih dahulu, kemudian baru dilakukan pemisahan berdasarkan bobot jenis dan ukuran molekul. Mannan merupakan polisakarida yang mempunyai bobot jenis dan ukuran molekul terbesar dan bertekstur lebih keras bila dibandingkan dengan molekul-molekul komponen tepung iles-iles lainnya. Karena bobot jenis molekul mannan lebih besar, maka dengan cara penghembusan (peniupan)

                mannan akan jatuh terdekat dengan pusat “blower”, sedangkan komponen-komponen tepung lainnya (dinding sel, garam kalsium oksalat dan pati) akan jatuh lebih jauh. Demikian juga karena mannan mempunyai ukuran molekul lebih besar dan keras, dengan cara penyosohan oleh mesin “polisher” yang diperlengkapi dengan ayakan dan penghisap (ukuran lubang ayakan 0.5 – 0.8 mm) akan mengakibatkan fraksi kecil (dinding sel, garam kalsium oksalat dan pati) terhisap oleh penghisap, sedangkan mannan (fraksi besar) akan terkumpul tepat di bawah ayakan.

                Cara kimiawi jarang dilakukan karena biayanya mahal dan membutuhkan peralatan yang lebih “complicated”, sehingga hanya digunakan untuk analisa pengukuran kadar mannan saja, baik mannan umbi segar, kripik ataupun tepung iles-iles.

                Penggunaan atau Manfaat Glukomannan

                  Berdasarkan sifat-sifat tersebut di atas, glukomannan sangat berpotensi sebagai bahan baku berbagai macam industri. Beberapa penerapan glukomannan dalam bidang industri disajikan berikut ini.

                  Pembuatan Tablet

                  Pada pembuatan tablet dibutuhkan suatu bahan pengisi (filler) yang dapat memecah tablet di dalam lambung. Biasanya digunakan pati atau agar-agar yang mempunyai sifat pengembang di dalam air. Tetapi karena kristal glukomannan mempunyai sifat pengembangan yang lebih besar (sampai 200 persen), maka pemakaian glukomannan dalam pembuatan tablet akan memberikan hasil yang memuaskan. Hal ini disebabkan karena selain dapat menghancurkan tablet juga dapat berfungsi sebagai pengikat. Larutan

                  glukomannan mempunyai sifat merekat, sehingga memenuhi syarat sebagai pengikat dalam pembuatan tablet.

                  Penerapan sifat “film former” dari pada glukomannan digunakan untuk eknologi “film coating” dalam pembuatan “dragee” akan mempunyai prospek yang sangat cerah. “Film former” yang biasa digunakan adalah yang larut dalam pelarut organik (mudah menguap), sehingga sewaktu pelapisan akan erhirup oleh para pekerja. Sedangkan glukomannan adalah “film former” yang arut dalam air, sehingga pemakaiannya akan lebih digemari. Sifat glukomannan dalam pembentukan film yang larut ataupun tidak larut kembali bila dilarutkan dalam air, dapat digunakan sebagai bahan cat yang larut dalam air, tetapi bila dioleskan pada dinding timbul sifat tidak melarut kembali. Sifat idak melarut kembali yang dimiliki oleh glukomannan juga digunakan di dalam industri tekstil, yaitu untuk pencetakan (bila kering), pengkilapan dan ahan air. Sedangkan di dalam industri kertas, glukomannan digunakan sebagai pembuat kertas tipis, lemas, kuat dan tahan air.

                  Sifat glukomannan yang mirip dengan selulosa dapat digunakan sebagai pengganti selulosa di dalam industri pembuatan seluloid, isolasi listrik, film, bahan toilet dan kosmetika. Demikian juga sifat glukomannan yang mirip dengan agar-agar dapat digunakan di dalam bidang mikrobiologi (sebagai media penumbuhan mikroba) dan ternyata memberikan hasil yang sangat memuaskan. Akhirnya sifat larutan glukomannan encer yang dapat menggumpalkan suatu suspensi koloid dapat digunakan di dalam industri pertambangan, yaitu sebagai pengikat mineral yang tersuspensi secara koloidalpada hasil awal penambangan. Sifat ini juga digunakan di dalam proses penjernihan air minum yang berasal dari sungai, yaitu dengan cara pengendapkan lumpur yang tersuspensi dalam air sungai.

                  Sebagai ringkasan, berdasarkan sifat-sifat glukomannan, maka penggunaan atau manfaat zat tersebut antara lain :

                  Bahan Pembuat Lem

                  Berdasarkan sifat merekat dari pastanya, tepung mannan lebih baik jika dibandingkan dengan bahan perekat lainnya misalnya tepung beras. Pada suhu yang rendah daya rekatnya tidak hilang sehingga banyak digunakan dalam industri perekat kertas.

                  Pelapis Kedap Air

                  Tepung mannan juga dapat digunakan sebagai bahan dalam pembuatan alat-alat yang kedap air misalnya pembuatan tenda-tenda, jas hujan, payung dari kertas dsb.

                  Produk Makanan

                  Tepung mannan dapat dibuat makanan yaitu dengan pencampuran larutan mannan dan air kapur. Produk yang dihasilkan dikenal dengan nama “konnyaku” dan “shirataki”. “Shirataki” merupakan salah satu bahan untuk pembuatan makanan khas Jepang yaitu “Sukiyaki” yang sudah menjadi terkenal diberbagai negara. Di Indonesia produk “konnyaku” dan “shirataki” sudah dipasarkan pada beberapa toko swalayan di Jakarta, Bogor dan Surabaya. Jika dikonsumsi bahan makanan ini dapat berperan sebagai “dietary fiber” yang dapat menurunkan kadar kolesterol dalam darah.

                  DAFTAR PUSTAKA

                  Anonymous. 2006a. Konjac. www://en.wikipedia.org/wiki/Konjac .Tanggal akses 20 November 2010

                  Anonymous,2008a.Salting Out. http://www.wikipedia.com. Tanggal akses 20 November 2010

                  Anonymous,2008b. TriChloro Acetate. http://www.wikipedia.com. Tanggal 20 November 2010

                  Anonymou,2008c. Biochemichal and Reagent for Life Science Research. Merck

                  Anonymous,2009a. Pemisahan Mekanis pada Proses Pengolahan Pangan.http://www.ebookpangan.htm. Tanggal akses 20 November 2010

                  Arifin, M. A.2001. Pengeringan Kripik Umbi Iles-iles Secara Mekanik Untuk Meningkatkan Mutu Keripik Iles-iles. Thesis. Teknologi Pasca Panen. PPS. IPB

                  Blanshard, J.M.V and Mitchell, J.R.1979. Polysaccharides in Food. Butterworths. Boson. London

                  Bradbury, O.H. and Holloway, 1988, Chemistry of Tropical Root Crops: Significance for Nutrition and Agriculture In The Pacific, Chemistry Department Australian Centre for International Agricultural Research, Canberra.

                  Chan and Albert, 2008. The world of food science Konjac Part I: Cultivation To Commercialization Of Component.New York

                  Hetterscheid, W. 1996. Amorphallus : Introduction And Toxonomic Description. International Aroid Society. http://www.aroid.org/genera.amorphophallus/amintro.html. tanggal akses 15 Agustus 2006

                  Mian, Jabar and Timells T.E.1960. Isolation and Properties of a Glucomannan from the wood of Red Maple.Institute of Canada

                  N. I. Smirnova , N. M. Mestechkina and V. D. Shcherbukhin. 2002. Localization of Acetyl Groups in the Macromolecule of Glucomannan Obtained from Roots of Eremurus zangezuricus. Bach Institute of Biochemistry, Russian Academy of Sciences, Leninskii pr. 33, Moscow, 119071, Russia

                  NIOSH. 2005. Pocket Guide to Chemical Hazards, Oxalic Acid. Identification Number, RO2450000. National Institute for Occupational Safety and Health. New York

                  Noor, Z., 1992, Senyawa Anti Gizi, Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi, UGM, Yogyakarta

                  Paul, F. and J. Palmer. 1972. Chemistry Organic. Prentice Hall. London

                  U.S Patent 3973008,1993. Konjac Mannan. http://www.patentstorm.com. Tanggal Akses 20 November 2010

                  US Patent 6162906, 2000. Clarified Konjac Glucomannan. http://www.patentstorm.com.Tanggal akses 20 November 2010

                  U.S Patent 2.144.5622,2000. Clarified Konjac Glucomannan with Alumunium Sulfat. http://www.patentstorm.com. Tanggal akses 20 November 2010

                  Sugiyama, N., Shimara, S and Ando, T. 1972. Studies on mannan and related

                  compounds I. The purification of konjac mannan. Bulletin Chem. Soc. Of Japan45:561-56

                   

                   



                  CAPSAICIN

                  CAPSAICIN

                  Created by mahasiswa ITP-FTP UB 2006

                  Capsaicin merupakan komponen aktif dari cabe (chili peppers) yang termasuk ke dalam genus Capsicum. Capsaicin menyebabkan rasa terbakar atau pedas dan diproduksi sebagai metabolit sekunder oleh cabe yang dapat menyerang fungi (Anonymousa, 2009)

                  Capsaicin diisolasi dalam bentuk kristalin oleh Christian Friederich Bucholz pada 1816 dan 30 tahun kemudian diisolasi oleh L.T Thresh yang kemudian menamakannya sebagai capsaicin. Kemudian penemuan-penemuan yang dlakukan oleh beberapa peneliti menemukan bahwa capsaicin tidak hanya menyebabkan rasa pedas atau terbakar ketika menyentuh membrane mucose tapi juga meningkatkan sekresi dari pencernaan. Serta ditemukan juga senyawa-senyawa yang hampir sama oleh ilmuwan Jepang yang diisolasi dari cabai dan dinamakan capsaicinoid. Sehingga bias dikatakan bahwa capsaicin merupakan senyawa utama dari golongan senyawa capsaicinoid (Anonymousa, 2009).

                  Capsaicin murni bersifat hidrofobik, tidak berwarna, tidak berbau, mengkristal dalam senyawa lilin (Anonymousa, 2009).

                  Gambar 1.Struktur 3D Capsaicin (Harrison, 2007).

                  C17 H25 N O3

                  Gambar 2. Struktur molekul Capsaicin (Harrison, 2007)

                  Aplikasi Pangan

                  Adanya sensasi terbakar yang disebabkan capsaicin ketika bersentuhan dengan membrane mucose menjadikan capsaicin sering digunakan dalam produk pangan untuk memberi rasa pedas atau panas (pungency) . dalam jumlah atu konsentrasi yang tinggi capsaicin menyebabkan efek terbakar ketika menyentuh area kulit yang sensitive. Biasanya untuk mengurangi atau menghilangkan rasa pedas yang disebabkan capsaicin digunakan susu dingin. Susu dingin merupakan solusi paling efektif untuk melawan sensani terbakar karena susu mengandung kasein yang mempunyai detergent effect terhadap capsaicin. Selain susu dingin juga digunakan larutan gula yang dingin (10%) pada suhu 200C atau 680F dan memiliki efektifitas yang sama dengan susu dingin. Selain itu rasa terbakar dapat menghilang dengan sendirinya dalam waktu 6-8 jam.

                  Mekanisme dari capsaicin

                  Adanya rasa terbakar dan nyeri yang berhubungan dengan capsaicin disebabkan oleh interaksi antara senyawa kimia capsaicin dengan sensor neuron. Capsaicin yang termasuk ke dalam family vanilloid terikat ke reseptor yang disebut vanilloid receptor subtype 1 (VR1). VR1 dapat distimulasi denga panas dan abrasi fisik yang dapat masuk ke dalam membrane sel dan masuk sel ketika diaktivasi. Hasil dari depolarization dari stimulasi neuron memberi sinyal ke otak. Dengan mengikat ke VR1, molekul capsaicin memproduksi sensasi yang sama yang menyebabkan panas dan bahaya abrasive, hal itulah yang menjelaskan mengapa spiceness dari capsaicin dideskripsikan sebagai senyawa pedas atau senyawa yang menyebabkan rasa terbakar. Ion chanel dari VR1 termasuk ke dalam super family dari TRP ion chanels dan dikenal sebagai TRPV1. TRp mempunyai range suhu yang memungkinkan dapat diterima oleh range suhu tubuh kita dalam menerima sensasi. Itulah sebabnya capsaicin tidak menyebabkan rasa terbakar seperti bahan kimia atau dapat membahayakan jaringan tubuh, hanya saja menyebabkan sensasi atau perasaan terbakar.

                  Pemasaran

                  Capsaicin merupakan komposisi dari topical skin preparations yang digunakan untuk mengurangi rasa nyeri atau sakit dan dijual dibawah banyak merk termasuk Zostrix, Icy Hot Arthritis Therapy, Capsagel, and Arthricare for Women. Di Indonesia digunakan untuk gel pengurang ras nyeri atau koyo(Anonymousb, 2009).


                  KERUSAKAN PADA SAYURAN

                  KERUSAKAN PADA SAYURAN

                  Created by mahasiswa ITP-FTP UB 2006

                   

                  LATAR BELAKANG

                  Setelah panen, kerusakan pada sayuran dapat disebabkan oleh bermacam-macam microorganisme termasuk spesies bakteri dan jamur. Jenis bakteri yang paling umum dijumpai adalah Erwinia carotovora, Pseudomonas sp.,Corynobacterium, Xanthomonas campestris, dan bakteri asam laktat, biasanya menyerang pada tiap jenis sayuran. Jamur umumnya menyebabkan kerusakan pada sayuran segar. Tetapi beberapa golongan jamur membutuhkan substrat tertentu untuk tumbuh seperti Rhizopus sp. mikroorganisme tersebut diatas dapat masuk ke dalam tanaman melalui chilling atau mechanical injuries atau setelah kulit pelindung dirusak oleh organisme lain. Di samping menyebabkan kerugian ekonomi yang besar, beberapa spesies jamur dapat menghasilkan racun. Dan juga sayuran sering digunakan sebagai “angkutan” bagi bakteri pathogen, virus dan parasit yang dapat menyebabkan penyakit pada manusia. Untuk menekan tingkat kerusakan pada sayuran maka perlu memperhatikan aturan higienis, baik itu selama pengolahan, pemanenan, penyimpanan dan transportasi.

                  PENDAHULUAN

                  Tidak semua mikroorganisme dapat menyerang sayuran. Beberapa mikroorganisme yang ada pada tanah tidak menyerang tanaman, contohnya Actinomycetes yang jarang ditemukan pada sayuran. Bakteri lain seperti bakteri asam laktat banyak dijumpai pada sayuran tetapi jarang dijumpai pada tanah. Beberapa spesies yang dapat menyerang sayuran adalah spesies yang dapat merusak lapisan perlindungan tanaman.

                  Karakteristik dari sayuran seperti tingkat Aw yang tinggi dan pH yang mendekati netral membuatnya mudah untuk ditumbuhi oleh bakteri dan jamur. Banyaknya mikroorganisme yang tumbuh dipengaruhi juga oleh lingkungan pertumbuhan sayuran, penanganan dan kondisi penyimpanan setelah panen.

                  REAKSI BIOKIMIA PADA SAYURAN AKIBAT MIKROORGANISME

                  Tanaman terdiri dari air, karbohidrat (dan komponen lain seperti pati, selulosa, pektin, mannan, oligosakarida, asam organik, ester dan lain-lain), protein, peptida, asam amino, lemak dan asam lemak, asam nukleat dan turunannya, vitamin, mineral, alkaloid, klorofil dan lain-lain. Secara struktur tanaman dibentuk dari polisakarida (selulosa, pektin, hemiselulosa) dan komponen non polisakarida (lignin). Matriks pada tanaman terbentuk dari pektin dan hemiselulosa, sedangkan lignin hanya ada jika dibutuhkan.

                  Kerusakan pada sayuran disebabkan oleh mikroorganisme yang menghasilkan enzim litik. Enzim pektinolitik seperti poligalakturonase dapat memecah pektin dengan cara memutus ikatan glikosidik. Akibat reaksi enzimatis ini dapat dilihat dari teksturnya yang menjadi lunak dan berair. Degradasi pektin merupakan kerusakan tahap awal. Beberapa mikroorganisme menghasilkan enzim selulase yang dapat mendegradasi selulosa, tetapi hal ini terjadi setelah kerusakan pektin.

                  Selama kerusakan terjadi, pati dipecah oleh amilosa menjadi maltosa, maltosa dihidrolisis menjadi 2 molekul glukosa. Glukosa digunakan semua mikroorganisme sebagai sumber karbon. Gula lainnya pada tanaman seperti fruktosa, sukrosa, selobiosa, ramnosa dan manitol digunakan juga oleh organisme lainnya. Secara lebih jauh glukosa yang dihasilkan digunakan untuk metabolisme manghasilkan asam piruvat melalui proses glikolisis selanjutnya asam piruvat diubah menjadi asam asetat melalui siklus TCA menjadi CO2 dan H2O. Ini merupakan siklus metabolisme glukosa secara aerobik. Sedangkan yang anaerobic dikenal dengan proses fermentasi.

                  Material protein seperti globulin, albumin, glutelin, peptide dan asam amino juga didegradasi oleh mikrobia. Protein dipecah menjadi polipeptida dan asam amino. Asam amino lebih lanjut diubah menjadi amina oleh enzim dekarboksilase atau menjadi asam organik. Beberapa amina dapat bereaksi dengan nitroso dan membentuk karsinogenik nitrosamina. Lipid juga didegradasi oleh mikrobia.

                  Sayuran mengandung vitamin yang larut dalam lemak (A, D, E, K) sebaik vitamin yang larut dalam air (vitamin C). Mineral seperti sodium potasium juga ditemukan pada beberapa bagian tanaman. Vitamin dan mineral digunakan oleh mikroorganisme perusak, termasuk juga pigmen.

                  MIKROORGANISME YANG TERLIBAT DALAM KERUSAKAN PADA SAYURAN

                  Bakteri, khamir, dan kapang ditemukan pada sayuran yang rusak. Kerusakan bakteri secara umum ditandai oleh penampakan yang berair dan berlendir. Walaupun beberapa pembusukan oleh jamur juga menghasilkan penampakan yang lunak dan berair tetapi masih bisa dibedakan dengan kerusakan oleh bakteri. Hal ini tampak dengan adanya miselium dan karakteristik struktur sporanya. Bakteri perusak yang paling umum adalah genus Erwinia. Kebanyakan spesies Erwinia tumbuh baik pada suhu rendah dan beberapa dapat tumbuh pada suhu 1ºC. Mikroorganisme ini dapat memfermentasi gula dan alkohol pada sayuran yang tidak dimanfaatkan oleh bakteri lain.

                  Contoh-contoh kerusakan pada sayuran:

                  1. Tomat

                    Kerusakan oleh Alternaria tenuis ditandai dengan bintik hitam. Mikroorganisme masuk pada tomat melalui celah dan luka pada tomat. Infeksi biasanya berawal dari celah pada buah yang disebabkan oleh tingkat kelembaban yang berlebih, tampak dari warna abu-abu dan bau asam. Miselium putih hadir pada tahap pembusukan yang lebih lanjut.

                    Kerusakan oleh Rhizopus umumnya disebabkan oleh stolonnya. Kerusakan ini tampak dengan tekstur yang berair dan aroma yang berbeda. Infeksi berawal dari titik luka buah dan menyebar cepat menginfeksi buah yang sehat.

                  2. Terong

                    Mikroba yang menyerang terong merupakan mikroba yang menyebabkan kelunakan pada terong. Contohnya: Alternaria rot dan Phomopsis rot. Kelunakan disebabkan oleh Erwinia carotovora yang menyebabkan warna terong menjadi cokelat keabu-abuan, kulit menjadi keriput dan bagian dalam berair. Sejak bakteri masuk melalui luka, penanganan secara hati-hati perlu dilakukan untuk mengontrol kerusakan. Pendinginan dan penyimpanan terong pada suhu mendekati 10oC dapat mencegah kerusakan.

                  3. Kentang

                    Kerusakan pada kentang disebabkan oleh beberapa kapang seperti Ceratocystis fimbriata, Rhizopus sp., Diaporthe batalis, Diplodia tuhericola dan Macrophomina phaseoli. Kerusakan oleh kapang terjadi selama proses penyimpanan. Perlakuan panas direkomendasikan untuk mengontrol laju infeksi ini. Infeksi terjadi melalui keretakan pada umbi atau luka lain. Pencegahan terhadap kerusakan ini dapat dilakukan dengan penanganan secara hati-hati dan sortasi.

                  4. Wortel

                    Kerusakan pada wortel oleh jamur ditandai dengan noda berwarna hitam, kelunakan, dan tekstur yang berair. Noda hitam disebabkan oleh Stemphylium radicinum. Kontaminasi terjadi melalui infeksi pada persemaian atau tanah. Kerusakan berawal dari luka dan umbi akar yang rusak, biasanya ditandai dengan noda hitam dan bintik-bintik kering. Kerusakan tersebut dapat dikurangi dengan penangan hati-hati dan proses sortasi sebelum penyimpanan. Penyimpanan wortel pada suhu sekitar 0oC dapat menghampat pertumbuhan Rhizopus. Wortel sebaiknya disimpan pada RH paling rendah 95%, karena kerusakan oleh jamur terjadi ketika umbi kehilangan kelembaban.

                  5. Lettuce

                    Kerusakan mikrobia pada lettuce menyebabkan kerugian ekonomi yang tinggi. Kerusakannya ditandai dengan tekstur yang lunak, dan berair. Tekstur lunak disebabkan oleh Erwinia carotovora. Infeksi dapat berawal pada sayur dan bakteri masuk melalui luka pada daun. Kelunakan merupakan indikasi dari serangan mikroorganisme. Kerusakan dapat berkembang pada lettuce yang disimpan pada temperatur tinggi atau disimpan pada waktu yang lama. Kerusakan pada lettuce dapat dihindari dengan pemasaran yang cepat.

                  MENGONTROL KERUSAKAN MIKROBIA

                  Kerusakan mikrobia dapat dikurangi atau ditunda dengan sanitasi yang baik, penanganan sayuran secara hati-hati, dan transportasi yang layak serta kondisi penyimpanan (temperatur dan kelembaban). Kontrol kerusakan pada sayuran dimulai sebelum panen. Pelatihan agrikultur yang baik harus diikuti dengan beberapa langkah produksi sayuran mulai dari penanaman sampai pemanenan. Hal tersebut dilakukan dengan menggunakan air non-kontaminasi untuk irigasi dan sebagai pelarut pada campuran penyubur esensial dalam mengurangi kontaminasi pada biji. Perlakuan yang layak digunakan untuk menyuburkan sehingga dapat menghasilkan sayuran dengan mikroba rendah dan kehadiran pathogen rendah selama pemanenan. Beberapa jamur dapat bertahan untuk waktu yang lama pada tanah dan mengkontaminasi tanaman musiman, organisme ini dapat menyebabkan penyakit pada tanaman sama seperti kerusakan selama penyimpanan.

                  Tingkat sanitasi juga mempengaruhi tingkat pertumbuhan mikroba. Sanitasi yang baik dapat menghambat pertumbuhan mikroba. Penyimpanan pada suhu rendah dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Pendinginan pada suhu 0o-5oC baik bagi beberapa sayuran. Tetapi beberapa sayuran yang lain disimpan pada suhu diatas 7oC untuk menghindari chilling injury. Faktor lain seperti kadar CO2 dan O2 serta tingkat RH mempengaruhi pertumbuhan agen perusak. Kapang tertentu sepeti Mucor sp. sensitive terhadap peningkatan kadar CO2, sementara yang lain dapat tumbuh baik dibawah kondisi tersebut. Oleh karena itu penyimpanan dengan modifikasi atmosfer dapat menghambat kerusakan. Penurunan RH dapat memperlambat pertumbuhan jamur.

                  Banyak perlakuan kontrol dapat menghambat kerusakan tetapi tidak sepenuhnya berhenti. Beberapa sayuran yang disimpan pada suhu diatas 7oC tidak dapat dilindungi dari bakteri psikotrop. Pemasaran yang cepat merupakan cara yang tepat untuk menghindari kerusakan komoditas.

                  PENANGANAN FOOD SPOILAGE SECARA UMUM

                  Jurnal : Aktivitas antimicrobial dari lisosim untuk menghambat bakteri pembusuk makanan dan penyebab penyakit dari makanan

                  Berdasarkan penelitian yang dilakukan terhadap kandungan putih telur, diperoleh hasil bahwa enzim lysozyme yang terdapat pada putih telur dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Jenis mikroorganisme yang dapat dihambat pertumbuhannya yaitu termasuk mikroba pathogen seperti: Listeria monocytogenes dan Clostridium botulinum. Selain itu beberapa bakteri pembusuk seperti Bacillus stearothermophilus dan Clostridium tyrobutiricum. Beberapa jenis gram positif dan negative yang diisolasi dari makanan yang mengandung racun penyebab outbreak seperti: Bacillus aureus, Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus, Campylobacter jejuni, Escherichia coli, Salmonella dan Yersinia. Dari hasil studi disebutkan bahwa lisosim memiliki peran dalam pengwetan bahan pangan, khususnya golongan termofilik pembentuk spora yang menjadi masalah dan melawan penghasil toksik dalam makanan seperti Listeria monocytogenes dan Clostridium botulinum.

                  Dari hasil penelitian disebutkan bahwa lisosim efektif dalam menghambat beberapa bakteri pathogen dalam makanan dan pembusuk. Ditemukan bahwa 4 strain dari Listeria monocytogenes dan beberapa strain Clostridium botulinum mengalami lisis karena enzim lisosim dari putih telur, yang terdapat pada beberapa makanan seperti sayuran, keju, susu pasteurisasi dan beberapa makanan lainnya.

                      Lisosim juga efektif dalam menghambat sakarolitik termofil seperti: C. thermosaccharolyticum. B. stearothermophillus juga sensitive, karena dinding selnya sangat sensitive terhadap lisosim.
                  C. thermosaccharolyticum dan B. stearothermophillus sering menjadi penyebab pembusukan di makanan kaleng. Sterilisasi komersial dari makanan kaleng yang asam membutuhkan sejumlah energi panas untuk mematikan spora bakteri termofilik tersebut. Lisosim memiliki ketahanan terhadap suhu tinggi dan pH rendah, sehingga kebutuhan energi panans dapat dikurangi selama sterilisasi makanan kaleng dengan penambahan lisosim. Dari hasil penelitian, diketahui bahwa spora B. stearothermophillus dapat dimatikan dengan enzim lisosim pada suhu 70 C.

                      Lisosim dalam aplikasinya dikombinasikan dengan EDTA .Penghambatan Clostridium botulinum dengan melisiskan dinding selnya, efektif dengan penambahan lisosim dikombinasikan dengan EDTA. Keefektifan Lisosim dalam menghambat Listeria monocytogenes dan Clostridium botulinum ditentukan 2 hal:

                  1. Kombinasi dengan EDTA dapat menghilangkan lapisan yang ada pada bakteri dan meningkatkan penetrasi lisosim terhadap peptidoglikan.
                  2. kerusakan dinding sel oleh lisosim didukung oleh suhu yang rendah, laju metabolisme dalam membentuk dinding sel lebih lambat dari degradasi dinding selnya oleh lisosim.

                  Hasil penelitian menyebutkan bahwa kombinasi lisosim dengan EDTA sangat efektif untuk mencegah dan menghambat pertumbuhan C. botulinum. Aplikasi lisosim untuk menghambat C. botulinum, ternyata dapat menimbulkan resiko dihasilkannya intracellular toksin.

                          Kesimpulannya kemungkinan dari pengawetan makanan dengan enzim dapat dikatakan aman terhadap manusia dan studi tentang lisosim memiliki potensi dan peranan dalam industri pangan untuk menciptakan pangan yang aman.