PEMANFAATAN DAN POTENSI APLIKASI MINYAK IKAN dari HASIL SAMPING INDUSTRI PERIKANAN Dr. Ema Hastarini, MP Penelitian dan Pengembangan Daya Saing Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan 2017

Minyak Ikan Pemanfaatan -For what? Potensi aplikasi – As what? Topik

Padat pada suhu ruang Cair pada suhu ruang Lemak vs Minyak Padat pada suhu ruang Cair pada suhu ruang Lemak hewani Lemak nabati Minyak hewani Minyak nabati Definisi

Minyak Ikan nilai impor Indonesia sebesar 4.666 ton sedangkan nilai ekspornya adalah sebesar 183 ton (KKP, 2012)* nilai impor 10.141 ton, nilai ekspor 253 ton (KKP, 2014)** Tantangan dan peluang untuk mengembangkan potensi minyak ikan di Indonesia Nilai impor tinggi = permintaan pasar dalam negeri belum terpenuhi *Maulana et al., 2014 **Suseno et al., 2016

WILLIAM S. HARRIS, PhD. CLEVELAND CLINIC JOURNAL OF MEDICINE VOLUME 71 • NUMBER 3 MARCH 2004

Omega-3 Fatty Acids Alpha-linolenic acid (ALA) Eicosapentaenoic acid (EPA) Docosahexaenoic acid (DHA) Mengurangi resiko penyakit jantung Menghambat penyempitan pembuluh darah Pertumbuhan otak dan retina mata Asam lemak EPA dan DHA pada umumnya ditemukan pada ikan laut seperti Tuna dan Salmon – ikan air tawar juga mengandung Omega 3 dengan jumlah yang lebih rendah Kandungan Omega 3 ini menjadi alasan utama dimana masyarakat menyatakan ikan sangat baik untuk kesehatan

Sumber bahan baku Industri pengalengan dan penepungan Minyak merupakan hasil samping proses pre cooking / pengepresan = crude oil Memiliki warna kuning kecoklatan dan bau amis tajam Industri pengasapan ikan Minyak didapatkan dari isi perut /lemak abdomen dengan cara perebusan = crude oil Warna kuning tua dan bau spesifik jenis Industri fillet ikan Minyak bisa didapatkan dari daging belly / lemak abdomen dengan cara ekstraksi = crude oil

Industri Fillet Ikan Patin **Kadar lemak Kepala Tulang-ekor Kulit Isi perut (Viscera) Daging sisa trimming Daging belly flap Daging fillet 11.2% 13.10% 7.90% Bagian – bagian Tubuh Ikan Patin 26.51% 6.63% *Kapasitas produksi 60-70 ton per bulan (Karawang, Jabar) 36.21% 2.72% **Hastarini et al., 2012; 2015;2016

Ekstraksi Minyak Ikan Patin Kasar

Minyak Ikan kasar (Crude oil) Pemanfaatan -For what? Pada umumnya sebagai pakan dan produk non pangan (ex. pelumas) Pemanfaatan sebagai produk pangan dan bahan farmasi memerlukan tahapan lebih lanjut

Minyak Ikan Industri fillet Ekstraksi Pemurnian Pengasapan Pengalengan Penepungan Pemurnian Kualitas minyak ikan : Fisik (warna, viskositas), titik leleh; Kimia (angka peroksida, anisidin, totoks, penyabunan, Iod, asam lemak bebas), profil asam lemak dengan GC

Pemurnian Tahap pemurnian secara umum meliputi : Penghilangan gum Penghilangan asam lemak bebas Pemucatan Deodorisasi Kombinasi perlakuan dan modifikasi memperbaiki warna dari minyak, menurunkan komponen flavor yang tidak diinginkan, dan menurunkan produksi oksidasi lemak berupa peroksida, aldehid, dan keton (Estiasih 2009)

Hasil samping industri pengalengan dan penepungan ikan Minyak ikan lemuru Hasil samping industri pengalengan dan penepungan ikan Secara visual minyak ikan lemuru berwarna coklat kemerahan dan beraroma khas ikan sangat tajam Karakteristik :   MIL-PG MIL-PN Kasar Murni FFA (%) 2.11 1.10 2.88 1.25 Bil. Peroksida (meq/kg) 4.23 3.65 6.82 3.76 Bil. Iod 105 114 102 110 Bil. Penyabunan 116 112 MIL-PG = minyak ikan lemuru hasil samping industri pengalengan MIL-PN = minyak ikan lemuru hasil samping industri penepungan

Profil Asam Lemak Minyak Ikan MIL Pengalengan Penepungan C14:0 (miristat) 11.70 11.46 C16:0 (palmitat) 20.89 21.19 C18:0 (stearat) 3.77 3.42 C20:0 (aracidat) 0.33 0.28 ∑ SFA 36.69 36.35 C16:1 (palmitoleat) 9.53 8.90 C18:1 (oleat) 5.69 8.51 C20:1 (eikosanoat) 3.84 4.52 C24:1 (nervonat) 0.57 2.47 ∑ MUFA 21.63 23.40 C18:2 (linoleat) 1.47 1.48 C18:3 (linolenat) 3.61 3.88 C20:2 (eikosadienoat) 0.17 0.16 C20:3 (homo-g-linolenat) 0.31 C20:4 (aracidonat) 3.13 2.71 C20:5 (eikosapentaenoat) 16.30 15.70 C22:6 (dokosaheksaenoat) 15.64 14.93 ∑ PUFA 39.68 39.25 Jenuh Tak Jenuh 63.31 63.65 Omega 3 35.55 34.51 Profil Asam Lemak Minyak Ikan Hasil Samping Industri Pengalengan dan Penepungan Memiliki pola yang sama hanya berbeda kuantifikasinya Mengandung asam lemak omega 3 yang sangat tinggi Minyak ikan Sardin : Kadar EPA 12.2% dan DHA 7.39% (Suseno et al., 2016) Kadar EPA 13.7% dan DHA 8.91% (Estiasih, 1996)

Proses Ekstraksi Minyak Ikan Patin

Proses Pemurnian Minyak Ikan Patin

Karakteristik Kimia Parameter Sebelum pemurnian Setelah pemurnian *Pembanding Asam lemak bebas (%) 2,15 1,10 1-7 Bilangan peroksida meq/kg 1,94 1,18 3-20 Bilangan iod 47,72 49,25 170 Bilangan penyabunan 100,93 117,59 188

Karakteristik Fisik Analisa L* a* b* Minyak kasar 17,66 -0,31 34,86 Minyak murni 48,15 -0,22 21,85

Karakteristik Termal Minyak Ikan Patin Alat DSC, dari suhu -75 ºC sampai dengan 125 ºC tiga kisaran zona pencairan minyak yang terdeteksi, adalah pada kisaran suhu – 30 oC sampai – 16 oC, kisaran suhu – 16 oC sampai 25 oC dan kisaran suhu 25 oC sampai dengan 46 oC Sathivel et al. (2009) – 4 oC sampai -21 oC berhubungan dengan adanya linoleat dan linolenat

Titik Cair 3 Bagian Minyak Ikan Patin Minyak yang diperoleh dari bagian kepala mencair seluruhnya pada suhu yang lebih tinggi perbedaan karakteristik termal ini karena perbedaan posisi asam lemak dalam trigliseridanya. A=kepala; B=daging belly flap; C=isi perut

Sebagai ingredien pangan, produk pangan, suplemen, bahan nutrasetikal Minyak Ikan Murni Potensi aplikasi -As what? Sebagai ingredien pangan, produk pangan, suplemen, bahan nutrasetikal Pemanfaatan minyak ikan sesuai dengan karakteristik dan bisa dalam bentuk cair ataupun bubuk

Pembuatan konsentrat ALTJ Hidrolisis minyak ikan Penambahan pelarut evaporasi Kristalisasi dengan urea Selama 24 jam pemisahan Ekstraksi asam lemak Produk : ALTJ Pembuatan konsentrat ALTJ Metode kristalisasi urea (Hoiriyah 2016)

Konsentrat Asam Lemak Tak Jenuh (ALTJ) Menggunakan rasio urea dan minyak terbaik dari penelitian Hoiriyah et al. (2016) yaitu 2.5 : 1 (urea : MIP) dengan kristalisasi selama 24 jam pada suhu 4-5oC Rendemen sebesar 43,24% Titik beku rendah, tetap cair pada suhu ruang

Karakteristik Konsentrat ALTJ Analisis Konsentrat ALTJ Bil peroksida 2.01 FFA 1.6 Viskositas 18 Warna konotasi L* 22.76 a* -1.47 b* 19.89

Proses Mikroenkapsulasi Pembuatan emulsi Homogenisasi dengan ultraturrax 11000 rpm 5 menit Pengeringan dengan spray drying T inlet :180oC Toutlet : 100oC * Laju alir : 20 mL/menit Bubuk mikrokapsul Pengujian mikrokapsul (uji kimia dan fisik) Proses Mikroenkapsulasi Mendapatkan produk minyak ikan berbentuk bubuk sehingga mudah dalam aplikasinya

Kombinasi Penyalut Berdasarkan kekuatan emulsi dan penyebaran molekul didapatkan bahwa perlakuan penggunaan penyalut Maltodekstrin dan Natrium kaseinat adalah yang terbaik dengan perbandingan 1:6 (minyak:penyalut) mikrokapsul dengan warna yang putih cerah, tekstur tidak lengket, emulsi stabil dan rendemen yang tinggi. EM perlakuan perbandingan 1:6 sebesar 66.64% Yuliasari (2015) melakukan penelitian enkapsulasi Minyak Sawit Merah (MSM) dengan perbandingan 1 : 6.25. EM tertinggi yang didapatkan adalah 72.02%.

Mikrokapsul ALTJ Perbesaran 3000x a b Pembuatan Mikrokapsul ALTJ dilakukan menggunakan perbandingan 1:6 (a dan b) dengan emulsifikasi 11000 RPM selama 5 menit dan dilanjutkan proses mikroenkapsulasi dengan suhu inlet180oC Rendemen 87.32% dan 87.51%

Asam Lemak MIP Belly ALTJ C14:0 (miristat) 4.07 4.38 C16:0 (palmitat) 33.08 20.91 C18:0 (stearat) 8.24 7.85 C20:0 (aracidat) 0.22 0.16 ∑ SFA 45.62 33.31 C16:1 (palmitoleat) 2.64 1.48 C18:1 (oleat) 32.83 38.68 C20:1 (eikosanoat) 0.85 0.99 C24:1 (nervonat) 0.03 0.04 ∑ MUFA 36.35 41.19 C18:2 (linoleat) 13.61 18.77 C18:3 (linolenat) 0.73 1.05 C20:2 (eikosadienoat) 0.44 0.62 C20:3 (homo-g-linolenat) 1.06 0.65 C20:4 (aracidonat) 0.81 0.42 C20:5 (eikosapentaenoat) 0.46 1.58 C22:6 (dokosaheksaenoat) 0.92 2.41 ∑ PUFA 18.03 25.50 Jenuh 33.31  Tak Jenuh 54.38 66.69 Omega 3 2.11 5.04  Profil Asam Lemak Profil asam lemak MIP dari bagian daging belly dibandingkan dengan ALTJ Konsentrat ALTJ memiliki kandungan asam lemak tidak jenuh yang lebih tinggi dibandingkan dengan MIP

Potensi Aplikasi Mikrokapsul Minyak Ikan Aplikasi lebih luas dalam bentuk bubuk, bau amis terminimalisasi serta terlindungi dari oksidasi Pemanfaatan pada industri pangan pada berbagai produk (bakery, es krim, biscuit, sosis, mayonnaise, table spread, shortening, emulsifier, dll) Sebagai suplemen kaya Omega 3 dalam bentuk kapsul Potensi Aplikasi Mikrokapsul Minyak Ikan

Mohon saran dan masukkan Terima kasih.......... Mohon saran dan masukkan

Proses Mikroenkapsulasi minyak ikan Emulsifikasi Pembuatan emulsi dengan menggunakan variasi bahan penyalut (maltodekstrin dan gum arab), konsentrasi bahan penyalut, dan waktu homogenisasi. Campuran bahan emulsi dihomogenisasi menggunakan ultraturrax homogenizer dengan kecepatan sekitar 11000 rpm selama 5 dan 10 menit (disesuaikan dengan formulasi) dengan peningkatan suhu mencapai 50°C Analisa : Viskositas Stabilitas emulsi (Modifikasi metode Yasumatsu et al. 1972)

Fortifikasi minyak ikan terenkapsulasi sumber asam lemak esensial Produk sup krim instan Formulasi produk dengan variasi konsentrasi minyak ikan terenkapsulasi yang ditambahkan (kontrol sebagai pembanding) Analisa : Sensori (Atribut dan Hedonik) Proksimat (AOAC, 2005) Warna (Hutching, 1999) Mikroba (TPC, Staphylococcus aureus) Komposisi asam lemak dengan Gas chromatography (GC)

Fortifikasi minyak ikan terenkapsulasi sumber asam lemak esensial Produk sup krim instan Formulasi produk dengan variasi konsentrasi minyak ikan terenkapsulasi yang ditambahkan (kontrol sebagai pembanding) Analisa : Sensori (Atribut dan Hedonik) Proksimat (AOAC, 2005) Warna (Hutching, 1999) Mikroba (TPC, Staphylococcus aureus) Komposisi asam lemak dengan Gas chromatography (GC)

Proses Mikroenkapsulasi minyak ikan Alat spray dryer Suhu inlet 180°C, outlet 100°C Kecepatan alir infeed antara 600 mL/jam Analisa : Kadar air (AOAC, 2005) Kelarutan mikrokapsul dalam air - Cano-Chauca et al. (2005) Kemampuan terbasahkan (wettability) - Fuchs et al. (2006) Morfologi permukaan mikrokapsul dengan alat Scanning Electron Microscope (SEM) Kandungan minyak tidak terkapsul, minyak total, efisiensi enkapsulasi (Bae dan Lee, 2008; Tan et al. 2005) Profil asam lemak menggunakan Gas chromatograpy (GC)