PRODUKSI FLAVOR ALAMI KOMERSIAL DENGAN MEMANFAATKAN POTENSI BAHAN BAKU DARI IKAN SUNGAI DAN IKAN AIR TAWAR SECARA ENZIMATIS MENGGUNAKAN PROTEASE LOKAL DARI TANAMAN BIDURI

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan teknologi produksi flavor alami komersial dari protein ikan sungai dan air tawar secara enzimatis menggunakan protease dari sumber asli Indonesia yakni tanaman biduri (Calotropis gigantea). Targetkhusus dari penelitian ini adalah: (1) teknologi produksi flavor alami dari protein ikan sungai dan air tawar yang berpotensi paten; (2) flavor spesifik dari ikan sungai dan air tawar yang terpublikasi dalam jurnal terakreditasi nasional dan internasional; (3) buku teks tentang flavor alami berbahan ikan di Indonesia; dan (4) teknologi produksi penyedap alami dari ikan sungai yang dapat diaplikasikan pada industri mitra. Penelitian ini fokus mempelajari proses hidrolisis enzimatis menggunakan protease biduri pada substrat ikan hasil perairan sungai dan budidaya air tawar di sekitar wilayah Jawa Timur yang produktivitasnya tinggi dan karakter rasanya sangat khas sehingga dihasilkan protein hidrolisat dan flavor yang spesifik. Penelitian ini merujuk dari hasil-hasil penelitian sebelumnya dari pengembangan teknologi enzim protease biduri dalam produksi indigenous flavor yang telah dilakukan oleh pengusul. Penelitian dilaksanakan dalam 2 (dua) tahap yang saling terkait. Tahap pertama (Tahun 2015) terdiri atas: (1) identifikasi ikan-ikan sungai potensial dan teknik preparasinya, (2) penentuan kondisi proses enzimatis yang optimum menggunakan protease biduri pada substrat ikan; dan (3) modifikasi prosesnya sehingga dihasilkan hidrolisat yang berpotensi flavor paling tinggi. Identifikasi ikan-ikan potensial dilakukan dengan mengkaji produktivitas beserta profil asam amino prekursor terbentuknya flavor. Produktifitas dan potensi asam amino pembentuk flavor tertinggi akan dipilih untuk selanjutnya ditelaah kondisi proses enzimatis paling optimal. Penelitian tahap kedua (Tahun 2016) akan dilakukan modifikasi proses hidrolisis dengan mengkombinasikan sinergisme menggunakan enzim sumber lokal lainnya (seperti papain / bromelin) serta penambahan aktivator. Selanjutnya, dilakukan formulasi untuk mendapatkan formula, metode filling dan teknik pengeringan yang tepat sehingga dihasilkan flavor alami beserta produk turunannya yang spesifik, multiguna dan berdaya simpan tinggi. Dilanjutkan dengan pengujian flavor sebagai ingridien pada makanan, pembandingan profil flavor yang dihasilkan dengan flavor komersial lainnya, serta scale up produksi flavor alami dan analisis teknoekonominya. 2 Hasil penelitian tahap pertama menunjukkan: (1) tiga jenis ikan sungai dan air tawar di Jawa Timur yang berpotensi dikembangkan sebagai indegenous flavor adalah wader, bader, dan patin yang memiliki kandungan tinggi protein yang didukung oleh hasil uji profil asam amino (menggunakan HPLC) yang menunjukkan bahwa ke-3 jenis ikan ini mengandung minimal 15 jenis asam amino dengan jenis asam amino tertinggi adalah LGlutamic acid yang mengindikasikan potensinya sebagai flavor enhancer. Hidrolisis fillet dilakukan secara enzimatis menggunakan protease biduri (Calotropis gigantea) dengan melakukan modifikasi pada konsentrasi enzim(1, 2, dan 3%) dan lama hidrolisis (0;1,5 dan 3 jam) untuk mendapatkan perlakuan terbaik. Perlakuan lama inkubasi 3 jam dan konsentrasi enzim biduri 3% merupakan perlakuan terbaik dalam memproduksi hidrolisat protein ikan wader dengan nilai kelarutan protein sebesar 51,94 mg/ml. Perlakuan lama inkubasi 2 jam dan konsentrasi enzim biduri 2% merupakan perlakuan terbaik dalam memproduksi hidrolisat protein ikan bader dengan nilai kelarutan protein sebesar 47,88 mg/ml. Perlakuan lama inkubasi 1,5 jam dan konsentrasi enzim biduri 3% merupakan perlakuan terbaik dalam memproduksi hidrolisat protein ikan patin dengan nilai kelarutan protein sebesar 48,38 mg/ml. Kandungan asam amino dari perlakuan terbaik hidrolisat ikan wader, patin, dan bader berturut-turut sebesar 69,46; 57,79; dan 56,75% (w/w). Hasil analisa SDS-PAGE juga menguatkan bukti bahwa pada proses hidrolisis protein ikan air sungai dan air tawar menggunakan protease biduri terjadi pemotongan ikatan peptida pada protein sehingga terbentuk peptida-peptida pendek dan atau asam amino. Hal ini yang menyebabkan meningkatnya kandungan protein dan asam amino dari hidrolisat jika dibandingkan dengan fillet ikan pada mulanya. Luaran yang dihasilkan hingga Laporan Akhir ini dibuat meliputi: accepted to publish Jurnal Internasional bereputasi (terindeks scopus) “Procedia” , draft Artikel Ilmiah pada Jurnal Nasional Terakreditasi, Pembicara Utama (Keynote Speaker) pada International Conference on Food, Agriculture, and Natural Resources (FANRes 2015), Pembicara (oral presentation) pada internatioanal conference (SAFE Network (Asia Pacific Network for Suisnable Agriculture, Food and Energy, Vietnam, November 2015 (LOA) telah meluluskan 4 orang mahasiswa, Joint research for student exchange at Prefectural University of Hiroshima, Japan (telah memberangkatkan 1 orang) dan Undangan sebagai Pembicara Utama pada kuliah Umum Mahasiswa S1 dan Mahasiswa Pasca Sarjana di Prefectural University of Hiroshima, Japan. Adapun manfaat yang akan diraih dari hasil penelitian ini adalah: (1) terbukanya peluang usaha baru dalam bidang industri flavor alami yang spesifik dari sumbersumber lokal di Indonesia; (2) meningkatnya nilai tambah ikan sungai dan air tawar, (3) bertambahnya ketersediaan flavor yang lebih aman dan selama ini masih diperoleh dengan cara impor; dan (4) teraplikasikannya teknologi produksi flavor oleh industri mitra sebagai usaha pengolahan ingredien yang lebih fungsional dan berkualitas.