Pemanfaatan Limbah Perikanan PDF

Pemanfaatan Limbah Perikanan Team Teaching Dasar-Dasar Teknologi Ikan Program Studi THP UGM Outline Definition Fish wastage management Fish by-products (Chitin & chitosan, collagen & gelatin, peptides, tanned fish skin – leathers) Definition Definisi Food losses (FAO, 2011) Ber...

Pemanfaatan Limbah Perikanan Team Teaching Dasar-Dasar Teknologi Ikan Program Studi THP UGM Outline Definition Fish wastage management Fish by-products (Chitin & chitosan, collagen & gelatin, peptides, tanned fish skin – leathers) Definition Definisi Food losses (FAO, 2011) Berkurangnya pangan yang dapat dimakan pada seluruh bagian rantai pasok (tahap produksi, pascapanen, dan pengolahan) Food waste (FAO, 2011) Berkurangnya pangan yang terjadi pada akhir rantai pangan (terkait dengan konsumsi dan distribusi) By-product (Kim et al., 2013) Produk sekunder yang berasal dari proses produksi By-catch (https://www.msc.org/) Ikan atau spesies ikan lainnya yang tertangkap secara tidak sengaja (bukan tangkapan utama) Fish-discard (FAO, 2011) Proporsi total tangkapan yang dibuang atau dikembalikan ke laut (umumnya telah mati atau busuk)  Limbah perikanan Produksi penangkapan dan budidaya ikan di Indonesia Fisheries and aquaculture industries in Indonesia → 24.79 jut ton di 2024 (KPDA, 2024) 30-40% dari bagian ikan berpotensi menjadi limbah Limbah udang→ 56.200 ton/tahun Monitor.co.id https://frozenseafoodsurabaya.wordpress.com/ Fish wastage management Mengapa pengolahan limbah dibutuhkan Masalah lingkungan → Biaya untuk pengelolaan limbah Kasus pencemaran limbah perikanan https://www.ajnn.net/ Value added products → Extra benefit Bagaimana mengelola limbah ikan? Mengembangkan strategi untuk mengeksploitasi limbah ramah lingkungan dan menguntungkan secara ekonomi Mengidentifikasi potensial aplikasinya Menilai pemanfaatan limbah saat ini Mengidentifikasi kelimpahan (stok) 1. Mengidentifikasi kelimpahan (stok) Indentifikasi volume stok dari: Produksi, penanganan pasca-panen, dan penyimpanan Pengolahan Distribusi Konsumsi  2. Menilai pemanfaatan limbah saat ini Produk bernilai tambah dari limbah hasil perikanan 3. Mengidentifikasi potensial aplikasinya Piramid kapasitas pasar untuk produk bernilai tambah berbasis limbah perikanan (Berge, 2012) 4. Mengembangkan strategi untuk mengeksploitasi limbah ramah lingkungan dan menguntungkan secara ekonomi Pertimbangan: 1. Bernilai ekonomi 2. Konsumsi energi 3. Biaya finansial 4. Dampak lingkungan 5. Keberlanjutan Fish by-products : Chitin & chitosan Collagen & gelatin Peptides Tanned fish skin – leathers  Kitin dan kitosan Biopolimer terbanyak setelah selulosa Penyusun utama cangkang udang, rangka luar insekta, dan sell jamur  Stabil Tidak larut dalam air/pelarut organik Tidak bersifat toksik Kapang/Jamur Arthropoda KITIN Crustacean Cangkang kepiting Cangkang rajungan Kulit udang Kerang Tulang cumi-cumi The distribution of shrimp and crab wastages according to processing manufactures Shrimp Crab Linear polysaccharide consists of β-1,4-N- acetyl-D-glucosamine degruyter.com Sumberdaya udang-udangan di Indonesia berkontribusi pada 10.6% komoditas ekspor indonesia → US$ 94 juta Jenis Rendemen (%) Harga (Rp/kg) Cangkang kepiting, rajungan (mentah) 80 1,500 Kering 20 3,000 – 5,000 Tepung 20 3,500 – 7,000 Khitin 15 50,000 – 80,000 Khitosan 12 135,000 – 225,000 Biomedis: Khitin Sigma US$ 175 Khitosan atau turunannya US$ 200 Chitin utilization: Medical functions : Reduces blood triglyceride levels Anti-gastritic compounds Food Industry : Antibacterial and antimould Food packaging Purification and deacidification Enzyme immobilization Liquid waste industry : Coagulant and floculant Cosmetics : Moisturizer cream, soap, skincare Textile industry : color enhancer Leather tanning industry : Chrome substitution for leather stability Paper industry : Improve the stability  Kolagen dan Gelatin Kolagen adalah protein berfilamen (30% dari total protein di anggota badan). Komponen utama dari kulit binatang misalnya ikan, kerangka, sirip, dan daging Kolagen (70% dari protein di kulit) membantu menjaga elastisitas kulit Berperan penting dalam: menjaga cairan sendi menjaga gigi dan tulang agar tetap kuat Hidrolisis parsial dari kolagen menghasilkan gelatin. DOI: 10.3390/polym13142319 U.S. gelatin market, by application, 2013 – 2024 (Kilo Tons) Gelatine addition in food & Non-food industries Industrial type (food) Total usage Industrial type (Non-food) Total usage (tonnes) (tonnes) - Convectionary 68.000 - Film base Industry 27.000 industry - Jelly products 36.000 - Capsulation Industry 22.600 - Meat industry 16.000 - Milk industry 16.000 - Encapsulation Industry 20.200 Low fat (for 4.000 example margarine) - Farmacy 12.600 - Food supplement 4.000 - Technique Industry 6.000 * SKW Biosystem (Wiyono, 2001) Gelatin Type A gelatin is more resistant to acid hydrolysis compared to type B gelatin. High Bloom type A and type B gelatins provide increased gel storage stability than low Bloom gelatins. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2022.107535 Fungsi gelatin Pangan : stabilizer, emulsifier, edible film, gelling agent Farmasi: capsule coating, microencapsulasi Cosmetic: lotion, cream, lipstick, nail coloring Partial hydrolysis of native collagen produces gelatin  Collagen https://doi.org/10.1186/s42825-024-00152-y Conversion of collagen to gelatin  Metode Kulit ikan yang bersih Proses depigmentasi kulit (Perlakuan basa dan enzimatik) Pencucian (hingga dengan pH netral) Demineralisasi Bahan-bahan : (Asam sitrat dan asam asetat Kulit ikan patin, asam sitrat, NaOH, hingga pH=3) selama 3 jam enzyme oropon, and aquadest Extraksi (1:2 /w:v) ± 60oC selama 3 jam Alat: Pisau, talenan, mangkuk besar, gelas Filtrasi beaker, water bath, oven, viscometer, Pengeringan dengan oven± 55oC TA-XT Texture Analyzer dan whiteness meter. Gelatin Kulit Ikan kaya akan kandungan kolagen : Japanese sea bass: 51.4% (dry basis) Chub mackerel: 49.8% (dry basis) https://www.clovegarden.com/ Bullhead shark: 50.1% (dry basis) https://en.wikipedia.org/ Manfaat gelatin dari hewan akuatik dibandingkan dengan gelatin hewan darat: Tidak beresiko keracunan Bovine Spongiform Encephalopathy (BSE) Diterima oleh hampir semua individu, sesuai dg aturan diet secara Islam, hindu, dan yahudi Meningkatkan nilai tambah limbah hasil perikanan, mengurangi polusi  Bioactive peptide Terdiri dari fragmen protein spesifik (2 s.d. 20 asam amino) Memiliki fungsi fisiologis dalam tubuh, seperti opioid, immunomodulatory, antibacterial, antithrombotic, dan antihipersensitif activity Dienkripsi dalam urutan protein induk Dilepaskan selama pencernaan gastrointestinal dan/atau selama proses pencernaan  Jenis peptide bioaktif bergantung pada: (a) Urutan utama substrat protein (b) Kekhususan enzim Spesies laut → protein dengan peningkatan kadar asam amino tertentu Protein dari limbah hasil perikanan mengandung sejumlah besar rangkaian baru yang belum ditemukan yang dienkripsi dalam struktur utamanya dengan potensi aktivitas biofungsional Peptide production and purification processes Ramakrishnan et al., 2024  Penyamakan kulit Kulit biasanya dihasilkan sebagai limbah fillet ikan Proses penyamakan kulit bertujuan untuk membuat kulit yang labil menjadi kulit yang stabil yabf tidak mudah mengalami kerusakan Penyamakan terdiri dari 3 tahap : pra penyamakan, penyamakan dan finishing https://www.youtube.com/watch?v=w9nISidw79A Tahapan proses penyamakan Kulit kakap merah ↓ Penimbangan ↓ Perendaman (Soaking) ↓ Pencucian ↓ Pengapuran (Liming) ↓ Pencucian ↓ Buang daging (Fleshing)/Pembelahan/Split/Buang bulu halus ↓ Penimbangan ↓  Pengapuran ulang (Liming) ↓ Pencucian ↓ Penghilangan kapur (Deliming) ↓ Pengikisan protein (Bating) ↓ Pencucian ↓ Pengasaman (Pickling) ↓ Penyamakan nabati (mimosa) ↓ Penyamakan syntan  Bahan penyamak nabati Diekstrak dari tumbuh-tumbuhan Mengandung senyawa metabolite aktif: tannin Larut air Dalam larutan encer, mudah terkontaminasi mikroorganism yang menghasilkan asam lemah Menghasilkan molekur besar dan warna muda dalam pH rendah, atau sebaliknya pada pH tinggi Molekul mengecil dalam larutan encer, atau sebaliknya dalam larutan pekat Akan membentuk forronat berwarna hitam apabila bersinggungan dengan besi Mekanisme penyamakan nabati Penyamakan nabati terjadi karena ikatan silang melalui jembatan hidrogen antara gugus OH-fenol bahan penyamak dengan gugus CONH kolagen Proses penyamakan berlangsung diawali dengan reaksi antara gugus-gugus karboksil yang terdapat dalam zat penyamak nabati (mimosa) dengan struktur kolagen Reaksi ikatan dari molekul zat penyamak dengan molekul zat penyamak sampai seluruh ruang kosong yang terdapat diantara rantai kolagen terisi seluruhnya Bahan penyamakan sintetis Bahan penyamak sintetis atau syntan adalah bahan organik sintetis bermolekul tinggi Bahan penyamak syntan dalam penyamakan ini digunakan dalam tahap penyamakan ulang (retanning) memperbaiki sifat-sifat fisik seperti kelunakan, kemuluiran, kepadatan, selain itu kulit juga mempunyai efek warna yang lebih muda Mekanisme penyamakan syntan : Kekuatan menyamak pada jenis syntan disebabkan adanya grup asam sulphonic (SO3H) yang berikatan dengan kolagen Mekanisme dari bahan penyamak syntan ini tergantung dari jenis syntan yang digunakan  Terimakasih & Selamat Belajar