perubahan metabolisme pada ikan · pdf fileaktivitas enzim atp-ase dan kreatinfosfokinase...
TRANSCRIPT
Perubahan Metabolisme Pada Ikan
Dini Surilayani, S.Pi., M.P., M.Sc.
Mata Kuliah Biokimia
Tahap-Tahap Perubahan Biokimiawi daging ikan yang telah mati (post-mortem)
Perubahan Biokimiawi (pre-rigor) • Terjadi sebelum ikan menjadi kaku • Pembongkaran ATP dan kreatin-fosfat menjadi tenaga • Glikogen membongkar menjadi asam laktat melalui proses glikolisa daging menjadi asam aktivitas enzim ATP-ase dan kreatinfosfokinase meningkat
• Antara 1 – 7 jam setelah ikan mati (tergantung jenis)
Daging ikan mengeras (rigor-mortis)
• pH menurun jumkah ATP menurun otot tidak mampu mempertahankan kekenyalannya • Terjadi penggabungan: protein aktin + protein miosin protein komplek aktomiosin
tekstur daging kaku
Daging ikan kembali melunak
• pH daging akan mengalami kenaikan mendekati netral 7,5 – 8 atau lebih tinggi kerja enzim ini tidak terkontrol karena organ pengontrol sudah tidak berfungsi enzim dapat merusak organ tubuh ikan (autolysis)
• Aktivitas bakteri mulai berkembang • Daging mulai membusuk, sehingga secara organoleptik sudah tidak menarik
IKAN MATI
SIRKULASI DARAH BERHENTI
PEMASOKAN OKSIGEN BERHENTI
RESPIRASI BERHENTI Glikogen Co2 + H2O
GLIKOLISA BERLANGSUNG ANAEROB Glikogen Co2 + H2O
TIMBUL ENERGI DARI PEMECAHAN ATP DAN
KREATINFOSFAT
pH DAGING IKAN TURUN
ENZIM ATP-ASE DAN KERATIN FOSFOKINASE
MENJADI AKTIF
AKTIN DAN MIOSIN MEMBENTUK AKTOMIOSIN
DAGING IKAN MENJADI KAKU
ENZIM KATEPSIN MENJADI AKTIF
PROTEIN TERURAI
LEMAK MEMADAT
OKSIDASI LEMAK: TERJADI
KETENGIKAN
BERBAGAI METABOLIT TERAKUMULASI
TIMBUL BAU
PERUBAHAN FISIKAWI: TIMBUL NODA NODA
WARNA
BAKTERI TUMBUH PESAT
Perubahan yang dapat terjadi
Setelah Ikan Mati
Hadiwiyoto (1993)
Durasi Proses Rigor Mortis Beberapa Jenis Ikan
Jenis Kondisi Suhu °C Waktu dari mati -awal rigor (jam)
Waktu dari mati - akhir rigor (jam)
Cod (Gadus morhua) Stressed 0 2-8 20-65
Stressed 10-12 1 20-30
Stressed 30 0.5 1-2
Unstressed 0 14-15 72-96
Kerapu (Epinephelus malabaricus) Unstressed 2 2 18
Nila (Areochromis aureus) Stressed 0 1
Unstressed 0 6
Mujaer (Tilapia mozambica) size 60g
Unstressed 0-2 2-9 26.5
Lemuru (Engraulis anchoita) Stressed 0 20-30 18
Mas (Cyprinus carpio) Stressed 0 1
Unstressed 0 6
SOURCES: Hwang et al., 1991; Iwamoto et al., 1987; Korhonen et al., 1990; Nakayama et al., 1992; Nazir and Magar, 1963; Partmann, 1965;
Pawar and Magar, 1965; Stroud, 196; Trucco et al., 1982
Proses-Proses Biokimiawi Setelah Ikan Mati
• Perubahan Karbohidrat
– Perubahan Adenosintrifosfat (ATP)
• Perubahan Protein
• Perubahan Lemak
GLIKOGEN DEKSTRIN MALTOSA GLUKOSA
GLUKOSA-1-FOSFAT
GLUKOSA-6-FOSFAT
FRUKTOSA-6-FOSFAT
FRUKTOSA-1,6-DIFOSFAT
TRIOASETON FOSFAT GLISERALDEGIDA-3-FOSFAT
1,3-DIFOSFOGLIRAT
3-FOSFOGLISERAT
2-FOSFOGLISERAT
FOSFO-ENOLPIRUVAT
ASAM PIRUVAT
ASAM LAKTAT
heksokinase
fosfomonoesterase fosfoheksoisomerase
fosfofruktokinase
trioseisomerase
Griseraldehida-3-fosfodehidrogenase
3-fosfogliseratkinase
fosfogliseromutase
eno
lase
piruvatkinase
laktatdehidrogenase
Pembongkaran Glikogen menjadi Asam Laktat melalui proses amilolitik (hidrolisa), proses fosforilasi dan glikolisa
Hadiwiyoto (1993)
Perubahan Protein • Perubahan komposisi kimiawi ikan dapat dilihat dengan melakukan analisa
terhadap perubahan kadar TMA, TVB, NH3, dan perubahan pH. • Ikan mengandung trimetilamin (TMA) yang dapat menyebabkan berbau
amis, dihasilkan oleh senyawa lipoprotein yang diuraikan terlebih dahulu menjadi kolin, kemudian diuraikan lebih lanjut menjadi trimetil amin oksida (TMAO).
• TMAO akan diubah oleh enzim-enzim yang berada pada proses kimiawi yang menyebabkan bau menjadi amis. Ikan air tawar memiliki kandungan TMA yang rendah dibandingkan ikan air laut (Anonim, 2009).
• Parameter Total Volatile Bases (TVB) digunakan sebagai parameter tingkat kerusakan ikan pada tahap akhir penyimpanan, bila TVB sudah terbentuk dalam jumlah yang nyata, maka produk sudah mengalami perubahan mutu yang mengarah pada pembusukan.
• Peningkatan kandungan TVB disebabkan oleh peningkatan aktivitas mikroba menguraikan protein yang menghasilkan basa menguap selama proses pembusukan. Proses penguraian protein dan derivatnya oleh mikrobia selama penyimpanan akan menghasilkan basa-basa menguap seperti amonia dan TMA.
• Batas maksimum kesegaran ikan untuk parameter TVB yang masih dapat diterima ialah sebesar 30 mgN% dan untuk nilai TMA ialah sebesar 15 mg N% (Anonim, 2009; Adams, 2008).
**Hasil penguraian asam amino menjadi senyawa berbau busuk melalui reaksi dekarboksilasi
NH2 – (CH2)4 – CH – COOH NH2
lisin
CH2 (CH2)3 + CO2
CH2 – NH2 kadaverin
CH2 – (CH2)3 – CH – COOH NH2
ornitin
CH2 – NH2 (CH2)2 + CO2
CH2 – NH2 putresin
1) Kadaverin dihasilkan dari asam amino lisin
2) Putresin dihasilkan dari asam amino ornitin
Asam amino – butirat dihasilkan dari asam glutamat Isobutilamin dihasilkan asam amino valin
Tiramin dihasilkan dari tirosin
Indol dihasilkan dari triptofan
Degradasi histidin yang dikatalis oleh enzim histamin
dekarboksilase menjadi hitamin. Histamin tidak berbau akan tetapi bersifat racun “ scromboid food poisoning”
• Perubahan isoleusin menjadi metil ketoglutarat
• Triptopan, asam glutamat, asam aspartat, serin, treonin, prolin, hidroksiprolin dan sistin
• Valin, leusin, isoleusin alanin dengan reaksi dehidrogenasi (penggabungan alanin dengan glisin melalui reaksi Stickland) menghasilkan ammonia
**Ammonia dihasilkan dari penguraian asam amino
2(CH3)3 ≡ N = 0 + CH3 – CH – COOH TMAO OH asam laktat
2(CH3)3 ≡ N + CH3 – COOH TMN + CO2 + H20
NH2 – CH2 – COOH CH2 – COOH asam aspartat
C
H
HOOC
COOH
H
+ NH3
asam fumarat
**Trimethilaminoksida + Asam laktat TMA TMA senyawa lipoprotein Kolin TMAO + enzim dehidrogense (dengan rekduksi) TMA
**Asam fumarat dihasilkan dari asam aspartat
ATP
ADP + P
AMP + P IDP + NH3
ITP + AMP
IMP + NH3
INOSIN + P
HIPOKSANTIN + RIBOSA HIPOKSANTIN + RIBOSA-1-FOSFAT
deaminase
nukleosida - hidrolase
fosfatase
nukleosida - fosforilase
Pembongkaran ATP dalam daging ikan selama Pembusukan
Hadiwiyoto (1993)
Melibatkan enzim a/l: 1. ATP-ase; 2. myokinase; 3. AMP deaminase; 4. IMP phosphohydrolase; 5. a. nucleoside phosphorylase; b. inosine nucleosidase; 6,7. xanthine oxidase.
Pembongkaran ATP pada daging ikan.
MIOGLOBIN (HEMOGLOBIN)
OKSIMIOGLOBIN (OKSIHEMOGLOBIN)
METMIOGLOBIN (METHEMOGLOBIN)
FOSFIRIN BEBAS FOSFIRIN TEROKSIDASI
oksigenasi
deoksigenasi
oksidasi
reduksi
oksidasi
reduksi
oksidasi
Pembongkaran Mioglobin dan Hemoglobin pada daging ikan selama proses pembusukan
Kaitan Proses Biokimia & Sifat Fisikawi dengan Organoleptik Daging Ikan
Kelenturan (Tenderness) & Tekstur Daging • Terjadi aktomiosin : Hasil interaksi protein aktin & miosin • Daging ikan yang kaku tidak disukai, jika dimasak menjadi keras / alot
Ketegaran (Firmness)
• Dibedakan berdasarkan banyaknya cairan daging
Timbulnya Noda Warna
• Bola mata berubah menjadi abu-abu suram • Insang semula merah menjadi merah gelap : oksidasi hemoglobin methemoglobin • Noda hijau pada beberapa tubuh ikan : Verdhomone (kerusakan lebih lanjut pada
mioglobin)
Kesukaan Konsumen
• Bola mata berubah menjadi abu-abu suram • Insang semula merah menjadi merah gelap : oksidasi hemoglobin methemoglobin • Noda hijau pada beberapa tubuh ikan : Verdhomone (kerusakan lebih lanjut pada
mioglobin)