penggunaan kitosan sebagai pembentuk gel dan edible coating … · empek-empek adalah makanan yang...

12
4 TINJAUAN PUSTAKA Empek-empek Empek-empek adalah makanan yang terbuat dari campuran tepung sagu atau tapioka, daging ikan, air dan garam yang diaduk menjadi satu lalu dibentuk, direbus, dikukus, digoreng atau dipanggang dan dimakan dengan cuka. Sehubungan dengan itu, empek-empek diartikan sebagai produk pangan tradisional yang dapat digolongkan sebagai gel ikan, sama halnya seperti otak- otak atau kamaboko di Jepang. Empek-empek merupakan makanan tradisional masyarakat Palembang yang terbuat dari bahan dasar ikan giling dan tepung tapioka atau sagu. Empek-empek memiliki cita rasa khas dan disukai masyarakat, memiliki nilai ekonomi dan gizi yang cukup tinggi. Kandungan gizi utama pada empek-empek adalah protein, lemak, dan karbohidrat yang diperoleh dari ikan dan tepung tapioka. Kandungan gizi lainnya berupa vitamin dan mineral. Perbandingan ikan, air, tepung tapioka, dan garam sangat berpengaruh terhadap nilai gizi, rasa, warna, kekenyalan, serta karakteristik lainnya. Penggunaan ikan sangat mempengaruhi cita rasa dan aroma makanan ini. Pada prinsipnya pembuatan empek-empek dilakukan melalui beberapa tahap, yaitu pengolahan ikan, pencampuran, pembentukan dan pemasakan (Komariah, 1995). Tahap pengolahan ikan meliputi proses penyiangan, pencucian, pembuatan fillet dan penggilingan daging ikan. Menurut Suzuki (1981), penyiangan dan pencucian daging ikan bertujuan untuk menghilangkan kotoran berupa darah dan kotoran lain yang dapat menimbulkan bau dan warna yang tidak disukai pada produk akhir. Ikan terlebih dahulu difillet untuk memudahkan pada proses selanjutnya. Setelah itu daging ikan digiling. Pada tahap pencampuran dilakukan penggabungan dari bahan-bahan tersebut dengan proporsi yang tepat sesuai dengan resep yang digunakan. Ketepatan proporsi bahan amat diperlukan karena proporsi atau komposisi sangat berpengaruh terhadap rasa dan kekenyalan empek-empek. Menurut Karmas (1982), Komponen daging ikan dipengaruhi oleh jenis, kesegaran dan komposisi kimia ikan yang digunakan serta metode pengolahan yang dipakai. Penggunaan ikan yang banyak akan membuat rasa empek-empek yang dihasilkan akan terasa semakin enak (Dinas Perindustrian Sumatera Selatan, 1978). Tahap pembentukan bertujuan untuk memantapkan campuran dan membentuknya sehingga diperoleh adonan yang dapat menyatu sampai kalis

Upload: ngominh

Post on 09-Mar-2019

246 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Penggunaan Kitosan sebagai Pembentuk Gel dan Edible Coating … · Empek-empek adalah makanan yang terbuat dari campuran tepung sagu atau tapioka, daging ikan, air dan garam yang

4

TINJAUAN PUSTAKA

Empek-empek Empek-empek adalah makanan yang terbuat dari campuran tepung sagu

atau tapioka, daging ikan, air dan garam yang diaduk menjadi satu lalu dibentuk,

direbus, dikukus, digoreng atau dipanggang dan dimakan dengan cuka.

Sehubungan dengan itu, empek-empek diartikan sebagai produk pangan

tradisional yang dapat digolongkan sebagai gel ikan, sama halnya seperti otak-

otak atau kamaboko di Jepang. Empek-empek merupakan makanan tradisional

masyarakat Palembang yang terbuat dari bahan dasar ikan giling dan tepung

tapioka atau sagu. Empek-empek memiliki cita rasa khas dan disukai

masyarakat, memiliki nilai ekonomi dan gizi yang cukup tinggi. Kandungan gizi

utama pada empek-empek adalah protein, lemak, dan karbohidrat yang

diperoleh dari ikan dan tepung tapioka. Kandungan gizi lainnya berupa vitamin

dan mineral. Perbandingan ikan, air, tepung tapioka, dan garam sangat

berpengaruh terhadap nilai gizi, rasa, warna, kekenyalan, serta karakteristik

lainnya. Penggunaan ikan sangat mempengaruhi cita rasa dan aroma makanan

ini.

Pada prinsipnya pembuatan empek-empek dilakukan melalui beberapa

tahap, yaitu pengolahan ikan, pencampuran, pembentukan dan pemasakan

(Komariah, 1995). Tahap pengolahan ikan meliputi proses penyiangan,

pencucian, pembuatan fillet dan penggilingan daging ikan. Menurut Suzuki

(1981), penyiangan dan pencucian daging ikan bertujuan untuk menghilangkan

kotoran berupa darah dan kotoran lain yang dapat menimbulkan bau dan warna

yang tidak disukai pada produk akhir. Ikan terlebih dahulu difillet untuk

memudahkan pada proses selanjutnya. Setelah itu daging ikan digiling. Pada

tahap pencampuran dilakukan penggabungan dari bahan-bahan tersebut dengan

proporsi yang tepat sesuai dengan resep yang digunakan. Ketepatan proporsi

bahan amat diperlukan karena proporsi atau komposisi sangat berpengaruh

terhadap rasa dan kekenyalan empek-empek. Menurut Karmas (1982),

Komponen daging ikan dipengaruhi oleh jenis, kesegaran dan komposisi kimia

ikan yang digunakan serta metode pengolahan yang dipakai. Penggunaan ikan

yang banyak akan membuat rasa empek-empek yang dihasilkan akan terasa

semakin enak (Dinas Perindustrian Sumatera Selatan, 1978).

Tahap pembentukan bertujuan untuk memantapkan campuran dan

membentuknya sehingga diperoleh adonan yang dapat menyatu sampai kalis

Page 2: Penggunaan Kitosan sebagai Pembentuk Gel dan Edible Coating … · Empek-empek adalah makanan yang terbuat dari campuran tepung sagu atau tapioka, daging ikan, air dan garam yang

5

dan dapat dibentuk sesuia dengan keinginan. Cara pembentukan empek-empek

sangat beragam, tergantung dari jenis empek-empek yang akan dibuat

(Komariah 1995). Setelah adonan terbentuk, adonan tersebut dapat dibuat

menjadi beragam jenis pempek berbentuk pempek lenjeran, telur (kapal selam),

pastel (kates), kerupuk (keriting), tahu, lenggang, panggang, serta adaan. Dari

sekian jenis pempek, yang paling populer adalah lenjeran (silinder) yang

adonannya merupakan adonan dasar bagi jenis pempek lainnya.

Setelah pencetakan atau pembentukan langkah selanjutnya adalah

pemasakan. Pemasakan dapat dilakukan dengan berbagai cara, yaitu

perebusan, pengukusan, penggorengan, dan pemanggangan. Proses

pemasakan tersebut akan menghasilkan pempek rebus, goreng, serta panggang

atau lenggang. Untuk empek-empek lenjeran (panjang 15 cm dan diameter 4

cm), pemasakan dilakukan dengan perebusan, yaitu memasukkan lenjeran ke

dalam panci berisi air mendidih. Empek-empek yang telah matang akan

mengapung di permukaan air perebus dan jika ditekan dengan tangan akan

terasa lembut dan kenyal sampai ke bagian dalamnya.

Gambar 1 Empek-empek lenjeran atau bulat lonjong atau silinder

Lama perebusan dipengaruhi oleh ukuran lenjeran. Namun, biasanya

membutuhkan waktu sekitar 20-90 menit. Proses perebusan bertujuan agar pati

mengalami proses gelatinisasi, sehingga granula pati mengembang dan

proteinnya terdenaturasi. Pengembangan granula pati ini disebabkan molekul-

molekul air melakukan penetrasi ke dalam granula dan terperangkap dalam

susunan molekul-molekul amilosa dan amilopektin (Muchtadi et al. 1988).

Lamanya proses perebusan dan pengukusan harus dikendalikan supaya tidak

terlalu banyak menghilangkan zat gizi. Sebagaimana diketahui, zat protein,

vitamin, dan mineral dari bahan dapat larut ke dalam air perebus atau pengukus,

sehingga kadarnya menjadi berkurang pada pempek.

Page 3: Penggunaan Kitosan sebagai Pembentuk Gel dan Edible Coating … · Empek-empek adalah makanan yang terbuat dari campuran tepung sagu atau tapioka, daging ikan, air dan garam yang

6

Setelah matang, empek-empek diangkat, ditiriskan, dan didinginkan

sesaat agar tidak cepat basi. Daya awet empek-empek relatif rendah, yaitu

hanya tahan sekitar 2-3 hari pada suhu kamar karena empek-empek memiliki

kadar air tinggi dan Aw (Water Activity) >0.90, apabila penyimpanan terlalu lama,

maka pada permukaan produk akan timbul lendir sehingga tidak layak

dikonsumsi lagi (Komariah, 1995).

Ikan Tuna (Euthinnus afinis) Ikan tuna merupakan marga Thunus, terdiri dari bermacam-macam jenis

antara lain yaitu: mandidihang (Thunus albacores), mata besar (Thunus obesus),

abu-abu (Thunus tonggol), tongkol (Euthinnus afinis), albakora (Thunus

allalunga) dan sirip biru (Thunus thynus). Ikan tuna yang digunakan dalam

penelitian ini berjenis tongkol (Euthinnus afinis), dengan mempertimbangkan

ketersediaan dan nilai jualnya yang dapat terjangkau oleh semua kalangan

masyarakat. Daging ikan tuna terdiri dari dua bagian yaitu daging putih dan

daging merah kurang lebih 1/6 bagian. Daging merah mempunyai kandungan

mioglobin tinggi, yang diimbangi dengan banyaknya jaringan pengikat dan

pembuluh darah, sementara daging putih mempunyai jenis-jenis protein yang

berkualitas tinggi.

Tabel 1. Kandungan gizi ikan tuna per 100 g daging

Komposisi Jumlah Satuan Energi 131.0 Kal Protein 26.2 G Lemak 2.1 G Abu 1.3 G Kalsium 8.0 Mg Fosfor (P) 220,0 Mg Besi (Fe) 4,0 Mg Sodium (K) 52,0 Mg Retinol 10,0 Mg Thiamin (Vit B1) 0.03 Mg Riboflavin (Vit B2) 0.15 Mg Niasin (Vit B3) Piridoksin (Vit B6) Kolesterol

18.0 6.7

38-45

mg mg mg

Sumber : Departement of Health, Education and Walfare (1972) yang diacu dalam Maghfiroh (2000)

Dilihat dari komposisi gizinya, tuna mempunyai nilai gizi yang luar biasa.

Kadar protein pada ikan tuna hampir dua kali kadar protein pada telur yang

selama ini dikenal sebagai sumber protein utama. Kadar protein per 100 gram

ikan tuna dan telur masing-masing 26 g dan 13 g. Sebagai salah satu komoditas

Page 4: Penggunaan Kitosan sebagai Pembentuk Gel dan Edible Coating … · Empek-empek adalah makanan yang terbuat dari campuran tepung sagu atau tapioka, daging ikan, air dan garam yang

7

laut, ikan tuna juga kaya akan asam lemak omega-3. Kandungan omega-3 pada

ikan air laut, seperti ikan tuna, adalah 28 kali lebih banyak daripada ikan air

tawar. Omega-3 dapat menurunkan kadar kolesterol darah dan menghambat

proses terjadinya aterosklerosis (penyumbatan pembuluh darah).

Ikan tuna juga kaya berbagai mineral penting yang esensial bagi tubuh.

Kandungan iodium pada ikan tuna mencapai 28 kali kandungan iodium pada ikan

air tawar. Iodium sangat berperan penting untuk mencegah penyakit gondok dan

meningkatkan kecerdasan anak. Selain itu, ikan tuna juga kaya akan selenium.

Konsumsi 100 gram ikan tuna cukup untuk memenuhi 52.9 persen kebutuhan

tubuh akan selenium. Selenium mempunyai peran penting di dalam tubuh, yaitu

mengaktifkan enzim antioksidan glutathione peroxidase. Enzim ini dapat

melindungi tubuh dari serangan radikal bebas penyebab berbagai jenis kanker.

Dilihat dari perbandingan kalium dan natrium, ikan tuna baik untuk penderita

jantung. Makanan ini tergolong makanan sehat untuk jantung dan pembuluh

darah bila mengandung rasio kalium dan natrium minimal 5 berbanding 1.

Kandungan vitamin A dalam bentuk retinol pada ikan tuna tergolong tinggi, yaitu

mencapai 2,183 IU. Konsumsi 100 gram ikan tuna cukup untuk memenuhi 43.6

persen kebutuhan tubuh akan vitamin A setiap hari. Vitamin A sangat baik untuk

pemeliharaan sel epitel, peningkatan imunitas tubuh, pertumbuhan, penglihatan,

dan reproduksi.

Ikan tuna juga merupakan sumber yang baik untuk vitamin B6 dan asam

folat. World’s Health Rating dari The George Mateljan Foundation

menggolongkan kandungan vitamin B6 tuna ke dalam kategori sangat bagus

karena mempunyai nutrient density yang tinggi, yaitu mencapai 6.7 (batas

kategori sangat bagus adalah 3.4-6.7). Vitamin B6 bersama asam folat dapat

menurunkan level homosistein. Homosistein merupakan komponen produk

antara yang diproduksi selama proses metilasi. Homostein sangat berbahaya

bagi pembuluh arteri dan sangat potensial untuk menyebabkan terjadinya

penyakit jantung. Meskipun ikan tuna mengandung kolesterol, kadarnya cukup

rendah dibandingkan dengan pangan hewani lainnya. Kadar kolesterol pada ikan

tuna 38-45mg per 100gr daging. Kandungan gizi yang tinggi membuat tuna

sangat efektif untuk menyembuhkan berbagai penyakit, salah satunya stroke.

Sebuah penelitian yang dipublikasikan pada 6th Congress of The International

Society for the Study of Fatty Acids and Lipid pada Desember 2004 membuktikan

bahwa ikan tuna dapat mencegah obesitas dan sangat baik untuk penderita

Page 5: Penggunaan Kitosan sebagai Pembentuk Gel dan Edible Coating … · Empek-empek adalah makanan yang terbuat dari campuran tepung sagu atau tapioka, daging ikan, air dan garam yang

8

diabetes melitus tipe 2. Hal itu disebabkan kandungan EPA (eicosapentaenoic

acid) yang tinggi pada ikan tuna dapat menstimulasi hormon leptin, yaitu sebuah

hormon yang membantu meregulasi asupan makanan. Dengan regulasi tersebut,

tubuh akan terhindar dari konsumsi makanan secara berlebihan, penyebab

obesitas.

Menurut jurnal Cancer Epidemiology Biomarkers and Prevention dalam

publikasi pada tahun 2004 menunjukkan bahwa konsumsi ikan yang kaya asam

lemak (seperti ikan tuna) dapat mengurangi risiko penyakit leukemia, multiple

myeloma, dan non-hodgkins lymphoma. Ikan tuna juga baik untuk mencegah

kanker payudara. Hal tersebut disebabkan kandungan omega-3 pada tuna dapat

menghambat enzim proinflammatory yang disebut cyclooxygenase 2 (COX 2),

enzim pendukung terjadinya kanker payudara. Omega-3 juga dapat

mengaktifkan reseptor di membran sel yang disebut peroxisome proliferator-

activated receptor (PPAR)-ã, yang bisa menangkap aktivitas sel penyebab

kanker. Selain itu, omega-3 juga dapat memperbaiki DNA.

Pati Sagu Pati sagu merupakan cadangan makanan yang terdapat di dalam biji-

bijian atau umbi-umbian, dan merupakan sumber utama karbohidrat yang

terdapat dalam bahan pangan. Pati atau karbohidrat secara umum merupakan

bahan organik pertama yang diproduksi dari reaksi antara karbondioksida dari

udara dan air dari dalam tanah, pada suatu proses fotosintesis dengan

menggunakan energi radiasi sinar matahari.

Bentuk butir pati secara fisik berupa semikristalin yang terdiri dari unit

kristal dan unit amorphous. Pati tersusun paling sedikit oleh tiga komponen

utama, yaitu amilosa dan amilopektin serta material antara (intermediate),seperti

lipid dan protein. Pati terdiri dari butiran-butiran kecil yang disebut granula.

Granula pati sagu berukuran lebuh besar daripada ukuran granula pati

kebanyakan (Yiu et al., 2008). Bentuk granula pati sagu adalah ovoidal. Pati

sagu mempunyai suhu gelatinisasi yang lebih tinggi (sekitar 690C) jika

dibandingkan dengan pati lainnya (Cecil et al.,1982). Hal ini disebabkan oleh

populasi granula yang bervariasi dalam ukuran, bentuk dan energi yang

diperlukannya untuk mengembang. Suhu gelatinisasi dipengaruhi oleh

pemanasan, pengadukan, dan konsentrasi pati. Pemanasan dan pengadukan

dapat mempercepat terjadinya gelatinisasi. Makin kental larutan, suhu

Page 6: Penggunaan Kitosan sebagai Pembentuk Gel dan Edible Coating … · Empek-empek adalah makanan yang terbuat dari campuran tepung sagu atau tapioka, daging ikan, air dan garam yang

9

gelatinisasi makin lambat tercapai. Bahkan pada suhu tertentu, kekentalan

larutan pati tidak bertambah bahkan kadang-kadang turun (winarno 1997).

Menurut Ahmad et al. (1999), perbandingan amilosa dan amilopektin

pada pati sagu adalah 24-31 berbanding 67-76. Perbandingan amilosa dan

amilopektin akan mempengaruhi sifat kelarutan dan derajat gelatinisasi pati.

Semakin besar kandungan amilopektin maka pati akan lebih basah, lengket dan

cenderung sedikit menyerap air. Sebaliknya jika kandungan amilosa tinggi, pati

bersifat kering, kurang lengket dan mudah menyerap air.

Menurut Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI (1990), pati sagu

sebagian besar terdiri dari karbohidrat dan sedikit protein. Kandungan kalori pati

sagu relatif besar yaitu 353 kkal. Nilai ini tidak jauh berbeda dengan nilai kalori

beras yaitu 364 kkal. Berikut komposisi kimia pati sagu dapat dilihat pada Tabel 2

dan syarat mutu tepung sagu SNI 01-3792-1995 dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 2 Komposisi kimia pati sagu per 100 g bahan

Komponen Jumlah Kalori (kkal) 353 Protein (g) 0.7 Lemak (g) 0.2 Karbohidrat (g) 84.7 Air (g) 14.0 Fosfor (mg) 13 Kalsium (mg) 11 Besi (mg) 1.5 Sumber : Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI (1990)

Deskripsi, Sifat Fisis dan Kimia Kitosan Kitosan (C6H11O4N)n merupakan polimer karbohidrat (polisakaridal linear)

di dalam unit dasar suatu gula amino yang diturunkan dari deasetilasi kitin yang

merupakan biopolimer alami yang berlimpah setelah selulosa (No dan Mayers

1995). Kitosan tidak beracun dan bahkan mudah terurai secara hayati

(biodegradable). Bentuk fisiknya merupakan padatan amorf yang berwarna putih

kekuningan. Keberadaan kitosan di alam umumnya terikat dengan protein,

mineral, dan berbagai macam pigmen (Sugita, 2009). Polisakarida ini adalah

suatu komponen struktural yang memberikan kekuatan mekanik bagi organisme.

Kitosan atau β-1,4-glukosamin (2-amino-2-deoksi-β-D-glukosa) memiliki tiga tipe

gugus fungsional reaktif, yaitu sebuah gugus amino serta dua gugus hidroksil

primer dan sekunder yang masing-masing berada pada posisi C-2, C-3 dan C-6.

Modifikasi kimiawi dari ketiga gugus ini menyebabkan kitosan memiliki banyak

kegunaan untuk diaplikasikan pada berbagai bidang (Shahidi et al.,1999).

Page 7: Penggunaan Kitosan sebagai Pembentuk Gel dan Edible Coating … · Empek-empek adalah makanan yang terbuat dari campuran tepung sagu atau tapioka, daging ikan, air dan garam yang

10

.

Gambar 2 Struktur kimia selulosa, kitin dan kitosan

Kitin dan kitosan mempunyai sifat fungsional dan sifat kimia yang unik.

Kitin tidak larut dalam air (bersifat hidrofobik), alkohol serta tidak larut dalam

asam maupun alkali encer. Kitin dapat larut dengan proses degradasi

menggunakan asam-asam mineral pekat, seperti asam formiat anhidrous, namun

tidak jelas apakah semua jenis kitin dapat larut dalam asam formiat anhidrous

(Lee, 1974). Mudah tidaknya kitin terlarut sangat tergantung pada derajat

kristalisasi, karena hanya ß-kitin yang terlarut dalam asam formiat anhidrous.

Sifat kitin yang penting untuk aplikasinya adalah kemampuan mengikat air dan

minyak yang hilang dari polimer kitin, interaksi antara ikatan hidrogen dari kitosan

akan semakin kuat. Namun dengan modifikasi kimiawi dapat diperoleh senyawa

turunan kitin yang mempunyai sifat kimia yang lebih baik, yaitu kitosan. Kitosan

tidak larut dalam air namun larut dalam asam, memiliki viskositas cukup tinggi

ketika dilarutkan, sebagian besar reaksi karakteristik kitosan merupakan reaksi

karakteristik kitin. Adapun berbagai solvent yang digunakan umumnya tidak

beracun untuk aplikasi dalam bidang makanan. Solvent yang digunakan untuk

melarutkan kitosan adalah asam format/air, asam asetat/air, asam laktat/air dan

Page 8: Penggunaan Kitosan sebagai Pembentuk Gel dan Edible Coating … · Empek-empek adalah makanan yang terbuat dari campuran tepung sagu atau tapioka, daging ikan, air dan garam yang

11

asam glutamat/air. Kitosan yang dalam keadaan cair sensitif terhadap kekuatan

ionik tinggi, daya tolak menolak antara fungsi amin menurun sesuai dengan

fleksibilitas rantai kitosan dan pendekatannya dalam ruang distabilkan oleh

kekuatan hidrogen yang akan menghasilkan suatu molekul yang tahan terhadap

stress mekanik dan kemampuan berkembangnya bertambah (Ornum 1992).

Bentuk yang spesifik dan adanya kandungan asam amino dalam rantai

karbonnya menyebabkan kitosan bermuatan positif.

Tabel 3 Spesifikasi (standar mutu) kitin dan kitosan Spesifikasi Deskripsi

Kitin Kitosan Air (%) 2 – 10 2 – 10 Nitrogen (%) 6 – 7 7 – 8.4 Derajat Diasetilasi (%) < 10 > 70 Abu (%) < 1.0 < 1.0

Sumber : Muzzareli (1985) dalam Handayani (2004)

Oleh karena sifat-sifat fungsional yang dimilikinya, saat ini terdapat lebih

dari 200 aplikasi dari kitin dan kitosan serta turunannya di industri makanan,

pemrosesan makanan, bioteknologi, pertanian, farmasi, kesehatan, dan

lingkungan (Balley et al., 1977). Kitosan dapat diaplikasikan sebagai bahan

antimikroba, pelapis (edible film dan edible coating), BTP (bahan tambahan

pangan), perbaikan kualitas gizi pangan, pemulihan bahan-bahan padat dari

limbah pengolahan makanan, penjernih air dan aplikasi lainnya (Shahidi et al.,

1999). Kitosan sebagai antimikroba bersifat bakterisidal dan fungisidal. Kitosan

sebagai bahan tambahan pangan antara lain berfungsi sebagai pengemulsi,

bahan pengendali tekstur, penstabil dan pengental (Shahidi et al., 1999),

antioksidan (Thomas 2007) serta bahan penjernih dan penurun tingkat

keasaman pada jus buah-buahan (Park et al., 2005). Kitosan dilaporkan bersifat

hipokolesterolemik dan hipolipidemik serta bahan enkapsulasi mikronutrien (Han

et al., 2008).

Kitosan Sebagai Pembentuk Gel (Hidrogel) Gelasi atau pembentukan gel merupakan fenomena yang menarik dan

sangat kompleks. Pada prinsipnya, pembentukan gel terjadi karena terbentuknya

jaringan tiga dimensi dari molekul primer, yang terentang pada seluruh volume

gel dan memerangkap sejumlah pelarut di dalamnya. Jika ikatan silang pada

rantai panjang polimer dalam jumlah yang cukup banyak, akan terbentuk

bangunan tiga dimensi yang berkesinambungan. Molekul pelarut akan terjebak di

Page 9: Penggunaan Kitosan sebagai Pembentuk Gel dan Edible Coating … · Empek-empek adalah makanan yang terbuat dari campuran tepung sagu atau tapioka, daging ikan, air dan garam yang

12

antaranya dan termobilisasi, sehingga terbentuk struktur kaku dan tegar yang

tahan terhadap gaya atau tekanan tertentu.

Menurut depkes (1995), gel merupakan sistem semipadat yang berupa

suspensi partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar, yang

terpenetrasi oleh suatu cairan. Gel yang dapat menahan air disebut hidrogel

(Wang et al.,2004). Air dalam gel ini merupakan tipe air ambibisi, yaitu air yang

masuk ke dalam suatu bahan dan menyebabkan pengembangan volume, tetapi

bukan merupakan komponen penyusun bahan tersebut. Berger et al., (2004)

menyebutkan, bahwa hidrogel merupakan jaringan makromolekul yang dapat

membengkak dalam air atau larutan biologis. Keuntungan hidrogel adalah

hidrofasilitas, permeabilitas yang selektif, dapat membengkak, kapasitas air yang

relatif tinggi, kekentalan seperti karet yang lunak dan ketegangan antar muka

yang rendah. Reaksi unik dari suatu hidrogel adalah kemampuannya untuk

menyusut, membengkak, dan membengkok. Faktor-faktor yang dapat

mempengaruhi perubahan hidrogel adalah pH, suhu, kekuatan ionik, dan tipe

garam (Wang et al., 2004; Berger et al., 2004; Geimenhart, 2005).

Berdasarkan jenis ikatannya, hidrogel dapat diklasifikasikan menjadi

hidrogel fisika dan kimia. Hidrogel kimia dibentuk oleh reaksi yang tidak dapat

dibalik, sedangkan hidrogel fisika dibentuk oleh reaksi yang dapat dibalik.

Hidrogel kimia contohnya hidrogel kitosan berikatan kovalen. Hidrogel fisika

dapat berinteraksi secara ionik seperti ikatan silang ionik hidrogel. Pelarutan

kitosan dalam asam asetat merupakan cara sederhana untuk membentuk

hidrogel kitosan. Hidrogel kitosan yang dibentuk oleh penambahan senyawa

penaut silang disebut hidrogel kitosan kovalen atau ionik. Penaut silang yang

digunakan merupakan molekul berbobot molekul lebih rendah daripada bobot

molekul kedua rantai polimer yang akan ditautkan.

Kitosan Sebagai Edible Coating Edible coating merupakan lapisan tipis yang dibuat dari bahan yang dapat

dimakan. Bahan ini digunakan di atas atau diantara produk dengan

membungkus, merendam, mengikat, atau menyemprot untuk memberikan

ketahanan yang selektif terhadap transmisi gas dan uap air serta memberikan

perlindungan terhadap kerusakan mekanis (Gennadios dan Welter 1990). Edible

Coating adalah produk yang ramah lingkungan tanpa efek negatif, tidak seperti

pengemas sintetik yang tidak dapat didegradasi. Edible Coating salah satu

alternatif dalam pengemasan alami bagi produk pangan untuk menjaga kualitas

Page 10: Penggunaan Kitosan sebagai Pembentuk Gel dan Edible Coating … · Empek-empek adalah makanan yang terbuat dari campuran tepung sagu atau tapioka, daging ikan, air dan garam yang

13

dan memperpanjang daya awet suatu produk. Edible coating dan edible film

merupakan satu terobosan baru yang dapat menjawab tantangan yang

berkembang dalam melindungi makanan yang bergizi, aman, berkualitas tinggi,

stabil dan ekonomis. Sebenarnya, tidak ada perbedaan yang jelas antara edible

coating dan edible film. Edible coating biasanya langsung digunakan dan

dibentuk di atas permukaan produk, sedangkan edible film dibentuk secara

terpisah dan kemudian baru digunakan untuk membungkus produk (Krochta

1992).

Komponen yang berasal dari hidrokoloid merupakan barrier (penghalang)

yang baik terhadap O2, CO2, dan lipid. Kebanyakan jenis hidrokoloid ini

mempunyai sifat mekanis yang diinginkan sehingga berguna untuk meningkatkan

integritas bahan pangan yang mudah rusak (Perishable food). Wong et al (1994)

menyatakan bahwa secara teoritis, bahan pelapis edible harus memiliki sifat (1)

menahan kehilangan kelembapan produk, (2) memiliki permeabilitas selektif

terhadap gas tertentu, (3) mengendalikan perpindahan padatan terlarut untuk

mempertahankan warna pigmen alami dan gizi serta (4) menjadi pembawa

bahan aditif seperti pewarna, pengawet dan penambah aroma yang memperbaiki

mutu bahan pangan. Komponen edible coating dibedakan menjadi tiga kategori,

yaitu (1) hidrokoloid seperti protein, turunan selulosa, alginat, pektin, pati dan

polisakarida lainnya. (2) golongan lipid seperti lilin (wax), asilgliserol dan asam

lemak. (3) komposit, yaitu bahan yang mengandung komponen hidrokoloid pada

lipid (Krochta et al., 1994).

Salah satu jenis polisakarida yang dapat digunakan sebagai edible

coating adalah kitosan. Kualitas pelapisan kitosan tergantung dari butiran

kitosan yang homogen, tingkat diasetilasi dan kelarutannya di dalam asam.

Tingkat keasaman kitosan optimal pada pH 5,6 (pKa 6,2), dimana pada pH ini

kitosan memiliki aktifitas biologi yang optimal (Leuba dan Stossel, 1984 dalam El

Grauth et al., 1991).

Bahan dasar pembentuk pelapis edible sangat mempengaruhi sifat-sifat

pelapis edible itu sendiri. Pelapis edible yang berasal dari hidrokoloid memiliki

ketahanan yang bagus terhadap gas O2 dan CO2, meningkatkan kekuatan fisik,

namun memiliki ketahanan terhadap uap air yang sangat rendah akibat sifat

hidrofiliknya. Oleh karena itu protein dan polisakarida tidak dapat digunakan

sebagai barrier terhadap bahan yang mempunyai Aw permukaan tinggi (Wong et

al 1994). Pelapisan dengan kitosan dapat menghambat atau mempertahankan

Page 11: Penggunaan Kitosan sebagai Pembentuk Gel dan Edible Coating … · Empek-empek adalah makanan yang terbuat dari campuran tepung sagu atau tapioka, daging ikan, air dan garam yang

14

senyawa-senyawa yang dapat menimbulkan bau atau aroma makanan seperti

glukosa-6-fosfat, prolina, aldehid, hidrogensulfida, minyak atsiri, metri merpaktan,

dimetilsulfida, dan pirazina serta asam-asam amino lainnya pada daging ikan

yang dapat bereaksi dengan gula pereduksi dalam reaksi maillard (Buckle et

al.,1987).

Chitosan sangat berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan antimikroba,

karena mengandung enzim lysosim, gugus aminopolysacharida, polikation

bermuatan positif yang dapat menghambat pertumbuhan mikroba dan efisiensi

daya hambat chitosan terhadap bakteri tergantung dari konsentrasi pelarutan

chitosan. kemampuan dalam hal menekan pertumbuhan bakteri disebabkan

chitosan memiliki polikation bermuatan positif yang mampu menghambat

pertumbuhan mikroba (Wardaniati, 2009), dan mampu berikatan dengan

senyawa-senyawa yang bermuatan negative seperti protein, polisakarida, asam

nukleat, logam berat dan lain-lain (Murtini dkk., 2008). Selain itu, molekul

chitosan memiliki gugus N yang mampu membentuk senyawa amino yang

merupakan komponen pembentukan protein (Irianto dkk, 2009) dan memiliki

atom H pada gugus amina yang memudahkan chitosan berinteraksi dengan air

melalui ikatan hidrogen dan memiliki sifat hidrofobik (Rochima, 2009).

Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan-IPB (2006) menyatakan bahwa chitosan

tidak dapat dicerna tanpa adanya enzim chitonase, oleh karena itu penggunaan

chitosan harus dilarutkan dahulu dalam larutan asam asetat 2 %. Hasil akhir

larutan tersebut mempunyai PH 5-6.

Baldwin(1994) mengemukakan bahwa pelapis kitosan dengan

konsentrasi 1-2% pada RH (Relative Humidity) di bawah 70% bersifat

impermeable terhadap gas, sedangkan pada RH mencapai 100% terjadi

penetrasi gas O2 dan CO2 masing-masing 44 µl/cm2/jam dan 3 µl/cm2/jam.

Selanjutnya dikemukakan bahwa kitosan dapat dilalui uap air dengan kecepatan

0.8 mg/cm2/jam.

Page 12: Penggunaan Kitosan sebagai Pembentuk Gel dan Edible Coating … · Empek-empek adalah makanan yang terbuat dari campuran tepung sagu atau tapioka, daging ikan, air dan garam yang

15

Keamanan Kitosan Winterowd dan Sandford (1995), telah melaporkan nilai keamanan

kitosan dengan menentukan nilai Lethal Dosage (LD50)-nya, yaitu 16.5 – 17.9

g/hari/kg berat badan tikus dan menganjurkan konsentrasi kitosan yang diberikan

adalah kurang dari 15% dari total makanan yang dikonsumsi karena tidak

ditemukan adanya efek samping yang merugikan (Hirano 1996 dalam Hardjito

2006).

Hennen (1996) menjelaskan faktor keamanan kitosan dengan nilai LD50

16 g/hari/kg berat badan tikus. Tikus bukan manusia, sehingga untuk tujuan

keamanan, data yang diperoleh dari tikus dibagi 12 untuk memperoleh nilai

ekuivalen pada manusia, sehingga untuk keamanan manusia Acceptable Daily

Intake (ADI) relatif adalah 1.33 g/kg BB/hari, artinya bila manusia memiliki berat

badan 60 kg, maka efek kitosan akan menjadi toksik bagi orang tersebut bila

dikonsumsi > 79 g/hari, namun untuk lebih aman lagi, jumlah tersebut dihitung

dibawah tingkat 10% menjadi 71 g/hari.

Koide (1998) menjelaskan beberapa efek samping yang dapat terjadi

bila mengkonsumsi kitosan berlebihan. Kitosan adalah suatu polisakarida yang

yang membentuk gel dalam lambung yang bersifat asam. Kitosan memiliki sifat

dapat mengikat lipida dan mineral, sehingga berpotensi pula mengikat vitamin

larut lemak seperti A, D, E dan K. Defisiensi vitamin tersebut dalam tubuh dapat

merugikan dalam jangka panjang. Kitosan dapat mempengaruhi metabolisme

tulang karena mengurangi kalsium dan mengabsorbsi vitamin D, sehingga tidak

dianjurkan oleh anak usia < 2 tahun, wanita yang sedang hamil dan menyusui,

orang yang memiliki penyakit saluran pencernaan dan lansia beresiko.