## PEMANFAATAN REFINED CARRAGEENAN SEBAGAI CRYOPROTECTANT PADA PENYIMPANAN BEKU  SURIMI IKAN NILA

## Ulitilization of Refined Carrageenan as Cryoprotectant on Nila Frozen Surimi
Uju*, Finda Maryana, Joko Santoso
Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.   Jl. Lingkar Akademik, Kampus IPB, Darmaga, Bogor, 16680
Diterima   Juni 2007/Disetujui  September 2007

## Abstract
During  storage  frozen,  surimi  will  be  lost  part  of  functional  protein  characteristics,  because  of protein denaturation. For reducing this problem, some kinds of cryoprotectants were added during surimi processing.    However, some cryoprotectants  such as  sucrose and  sorbitol  made taste  of  original surimi changing  because  of  its  sweetness.  The  aim  of  this  research  is  to  use    refined  carrageenan  as cryoprotectant  in  surimi.    The  characteristic  of  refined  carrageenan  was  used  in  this  research  include following sulfate content  at 15.16, whiteness at  38.89 %,  viscosity at 180.5 cPS and  gel strength at 490 g/cm 2 . During frozen storage  for 8 weeks, the protein total and salt soluble decreased until 17-30 % and 49-72 % respectively. These decreasing caused the water holding capacity and gel strength reduced until 22-65 % and 38-46 g/cm 2 respectively.  The using of refined carrageenan in surimi can  reduce the rate of protein declining and can improve water holding capacity and gel strength. Using of refined carrageenan at 2 % is the best concentration in this research.
Key words: cryoprotectant, refined carrageenan, gel strength

## PENDAHULUAN
Surimi  merupakan  istilah  dari  bahasa  Jepang  untuk  produk  hancuran  daging  ikan yang  telah  melalui  proses  pencucian  dan  pengepresan  sehingga  diperoleh    konsentrat protein miofibril ikan.  Produk ini mempunyai sifat fungsional yang penting diantaranya kemampuan  membentuk  gel  dan  kapasitas  pengikatan  air.  Surimi  digunakan  sebagai bahan intermediet untuk fish  jelly  product ,  seperti  bakso, fish  cake ,  sosis;  dan  produk breaded seperti  nugget,  burger  dan  tempura.  Permintaan  produk  turunan  surimi  ini  di pasar dunia terus meningkat dengan kenaikan 12 % per tahun (Globe fish, 2008).
Surimi dan produk turunannya umumnya memiliki kadar air 70-80 % (Uju, 2004; Ensoy et  al .,  2003),  sehingga  daya  awetnya  pendek.    Untuk  memperpanjang  daya awetnya  surimi  harus  disimpan  pada  suhu  beku.    Namun  penyimpanan  beku  dapat menyebabkan kehilangan sifat fungsional surimi  karena denaturasi dan agregasi protein miofibril ( Ensoy et al ., 2003; Zhou et al ., 2006), penurunan  kekuatan  gel (Uju,  2004) dan  penurunan  berat  yang  cukup  signifikan,  yaitu  sebesar  11,3-13,5  %  (Hansen et  al ., 2003).   Masalah  penurunan  kekuatan  gel  dan  penurunan  berat dapat  direduksi  dengan cara menambahkan cryoprotectant 4 % sukrosa, 4 % sorbitol, dan 0,2-0,3 % polifosfat
* Korespondensi: Telp/Fax: (0251) 622915, E-mail: uju_sadi@yaho o.com
Vol X  Nomor 2 Tahun 2007
(Lee, 1984).  Namun cryoprotectant jenis ini dapat menimbulkan rasa manis yang dapat menganggu  citarasa  alami  surimi  dan  mungkin  menyebabkan  tidak  aman  dikonsumsi oleh  penderita  diabetes.  Selain  hal  tersebut,  sukrosa  juga  dapat  menyebabkan  reaksi maillard, sehingga akan mengganggu warna  produk  yang dihasilkan (Park dan Lanier, 1987).
Bahan  alami  yang  diharapkan  menjadi  alternatif  sebagai cryoprotectant adalah karaginan. Karaginan mempunyai gugus sulfat dan  gugus hidroksil (Glicksman, 1983). Kedua  jenis  gugus  ini  diduga  dapat  berinteraksi  dengan  protein  dan  air  pada  surimi. Penambahan  karaginan  diharapkan  dapat  memperbaiki  tekstur,  kekenyalan  gel, meningkatkan daya ikat air, memperbaiki daya  iris,  serta melindungi produk dari efek pembekuan  dan thawing .    Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  pengaruh penambahan  karaginan  pada  surimi  sebagai cryoprotectant dan  pengaruhnya  dalam meningkatkan karakteristik mutu surimi.

## METODOLOGI

## Bahan dan alat
Bahan-bahan yang digunakan meliputi rumput laut Kappaphycus alvarezii , NaOH, isopropil alkohol, akuades.  Bahan-bahan  untuk pembuatan surimi antara lain ikan nila ( Oreochromis  niloticus ),  es,  akuades,  dan  sorbitol.    Bahan-bahan  yang  untuk  analisis antara lain HCl, BaCl 2 , asam borat, NaCl dan BaSO 4 .  Alat untuk pembuatan surimi dan karaginan  antara  lain  timbangan, blender, kompor  listrik, pisau stainless  steel , termometer, nilon ukuran 150 dan 350 mesh, gelas ukur.  Peralatan analisis terdiri dari oven,  cawan  porselen,  desikator,  kertas  saring  tidak  berabu,  tanur,  neraca  analitik, soxhlet,  kjeltech  system ,  kertas  pH, Rheoner RE  3305, Whiteness  meter C-100-3, viscometer Brookfield , dan berbagai peralatan gelas.
Pembuatan kappakaraginan murni (Uju, 2006 a )
Rumput  laut  direndam  24  jam  dan    dihancurkan  dengan blender .    Hancuran rumput  laut  diekstraksi  pada  suhu  90 o C  sambil  diaduk.  Setelah  itu  dilakukan penyaringan  dengan  nilon  ukuran  150  dan  350  mesh.    Proses  selanjutnya  yaitu penambahan  IPA,  dengan  perbandingan  volume  ekstraksi  rumput  laut  dan  IPA  1:1,5. Endapan karaginan dikeringkan kemudian ditepungkan.
Vol X  Nomor 2 Tahun 2007

## Pembuatan surimi (Lee, 1994)
Pengolahan  surimi  diawali  dengan  penghilangan  sisik,  pembuatan  fillet  dan penghancuran  hingga  didapat  daging  lumat.    Selanjutnya  dilakukan  pencucian  dengan air  dingin  (suhu  5 o C)  selama  10  menit  dengan  perbandingan  air  dan  daging  4:1. Pencucian dilakukan sebanyak satu kali, dilanjutkan dengan pengepresan daging lumat. Daging dicampur dengan karaginan  dan disimpan beku (Gambar 1).
Ga mbar 1.   Diagram alir pembuatan surimi

## Analisis dan karakterisasi
Analisis dan karaktersiasi dilakukan terhadap karaginan dan surimi.  Karakterisasi terhadap  karaginan  meliputi  pengukuran  kadar  sulfat,  viskositas,  kekuatan  gel,  dan derajat  putih  (FMC  Corp, 1977),  sedangkan  karakteristik  surimi  yang  diukur    meliputi kadar protein total, dan  kadar air (AOAC, 1995), protein  larut garam, dan   pH (Ensoy et al ., 2004); water holding capacity dan kekuatan gel (Lee, 1994).

## Rancangan percobaan
Desain  percobaan  yang  digunakan  adalah  rancangan  acak  lengkap  faktorial dengan  dua  faktor  dan  2  kali  ulangan.    Faktor  pertama,  yaitu  penambahan  konsentrasi refined carrageenan yang terdiri dari 5 taraf, yaitu karaginan 0 % (kontrol); 0,5 %; 1 %;
Pencampuran Pengemasan dan pembekuan Surimi beku Pengepresan Pencucian Air : Daging = 4 : 1; (Suhu 5 o C, selama 10 menit) Ikan nila Penggilingan dan pelumatan Pemfilletan Karaginan 0,5 %; 1 %; 1,5 %; 2 %
Vol X  Nomor 2 Tahun 2007
1,5 %; dan  2 %. Faktor kedua, yaitu waktu penyimpanan mulai dari minggu ke 0, 2, 4, 6 dan 8 minggu. Model matematikanya berdasarkan Montgomery (2001) adalah : Y ijk = µ + A i + B j + (AB) ij + ε ijk
Keterangan : Y ijk : Respon
µ :    Nilai rata-rata umum
A i
:  Pengaruh perlakuan penambahan karaginan pada konsentrasi ke-i
B j :   Pengaruh perlakuan lama penyimpanan surimi pada minggu ke-j
(AB) ij :    Pengaruh  interaksi  perlakuan  penambahan  karaginan  pada  konsentrasi  ke-i dan perlakuan lama penyimpanan surimi pada minggu ke-j
ε ijk :    Pengaruh galat percobaan

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Karakteristik Refined Carrageenan
Secara  umum  karakteristik  karaginan  yang  digunakan  untuk cryoprotectant pada penelitian  ini  sudah  memenuhi  standard refined  carrageenan yang  ditetapkan  FAO (1992).    Karakteristik  fisiko-kimia refined  carrageenan yang  dihasilkan  ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil karakterisasi karaginan Parameter Refined carrageenan Standard FAO Derajat putih (%) 38,89±0,04 - Kekuatan gel (g cm) 500±17,68 - Viskositas (cPs) 180,5±0,71 min 5 Kadar sulfat (%) 15,16±0,18 maks 15-40

## Kadar Protein Total Surimi
Selama  8  penyimpanan  beku  kadar  total  protein  surimi  mengalami  penurunan dengan  nilai  sebesar  17-30  %  dari  semula.  Penurunan  tertinggi  terjadi  kontrol (penambahan  karaginan  0  %)  dengan  tingkat  penurunan  sebesar  4,23  %  perminggu. Penambahan karaginan dapat mereduksi tingkat penurunan kadar protein total. Semakin tinggi  konsentrasi  karaginan  yang  ditambahkan  maka  tingkat  penurunan  kadar  protein pun  semakin  rendah  (Gambar  2).  Rata-rata  tingkat  penurunan  terendah  terdapat    pada surimi dengan penambahan  karaginan    2 %,  yaitu  2,25 % per  minggu. Hansen et al .
Vol X  Nomor 2 Tahun 2007
(2003) melaporkan bahwa selama penyimpanan beku surimi akan terjadi pembentukan kristal es. Kristal es ini akan memecahkan jaringan daging dan pada saat thawing terjadi drip  lose sehingga  sebagian  protein  larut  dalam  air  serta  keluar  dari  sel  dan  terbuang . Intensitas drip  lose ini  akan  semakin  tinggi  dengan  semakin  lama  waktu  penyimpanan beku.  Downey (2000) melaporkan bahwa penambahan karaginan 5 % pada kentang dan wortel mampu menurunkan derajat drip lose 17-28 % dibanding dengan kontrolnya.
Gambar 2.  Diagram batang kadar protein surimi ikan nila

## Kadar Protein Larut Garam Surimi
Kadar protein  larut garam (PLG ) atau miofibril surimi semakin menurun seiring dengan  semakin  lamanya  waktu  penyimpanan  beku  (Gambar  3).    Besarnya  tingkat penurunan    berkisar  antara  49-72  %, dengan  tingkat  penurunan  tertinggi  terdapat pada perlakuan  kontrol,  yaitu  72  %.    Tingkat  penurunan  kadar  protein  ini  menurun  lebih cepat dibanding dengan penurunan protein totalnya.  Hal tersebut menunjukkan bahwa protein  larut  garam  sangat  rentat  dengan  denaturasi.  Perlakuan  penambahan  karaginan dapat  menurunkan  tingkat  penurunan  PLG.    Tingkat  penurunan  terendah  terjadi  pada surimi dengan perlakuan penambahan  karaginan  0,5 %,  yaitu sebesar 49 % atau 7,4 % per  minggu.  Adanya  penurunan  kadar  PLG  yang  tinggi  ini  diduga  karena  proses denaturasi,  khususnya  pada  rantai  kepala  miosin  yang  sangat  sensitif  dengan  proses denaturasi  (Zhou et  al .,  2006).  Penambahan  karaginan  dapat  menurunkan  tingkat
Vol X  Nomor 2 Tahun 2007
penurunan  kadar  PLG,  hal  ini  menunjukkan  bahwa  karaginan  memiliki  efek cryoprotective pada  kestabilan  protein  miofibril  dalam  surimi  selama  penyimpanan beku.
Matsumoto  dan  Noguchi  (1992)  melaporkan  bahwa  bahan  yang  dapat  berfungsi sebagai cryoprotectant harus  memiliki  salah  satu  gugus  penting,  seperti  COOH  atau OH.  Suatu  molekul cryoprotectant dapat  berikatan  melalui  ikatan  hidrogen,  disulfida, ionik  dan  hidrofobik  (Suzuki,  1981).  Karaginan  berinteraksi  dengan  protein  melalui gugus hidorofobiknya, yaitu sulfat dengan gugus amina pada protein (Gliksman, 1983).

## Gambar 3 Diagram batang kadar Protein Larut Garam (PLG) surimi  ikan nila

## Kadar Air Surimi
Selama  penyimpanan  surimi  beku  terjadi  peningkatan  kadar  air  (Gambar  4). Besarnya  kenaikan  kadar  air  sampai  minggu  ke-8  penyimpanan  secara  umum  nilai hampir sama untuk setiap perlakuan yaitu 7-8 %.
Adanya  peningkatan  kadar  air  dalam  surimi  selama  penyimpanan  beku  diduga terjadi  karena  adanya  konversi  kadar  air  yang  terikat  pada  protein  menjadi  air  bebas. Adanya  kecenderungan  kenaikan  kadar  air  selama  peyimpanan  surimi  ini  juga  terjadi seperti yang dilaporkan Uju (2006 b ).
Gambar 4 Diagram batang kadar air surimi ikan nila

## pH Surimi
Nilai pH surimi pada awal penyimpanan berkisar antara 6,9-7,1. Nilai pH semakin meningkat  seiring  dengan  semakin  tingginya  penambahan  konsentrasi  karaginan  pada surimi (Gambar 5).  Hal ini terjadi karena karaginan diproduksi melalui proses ekstraksi dengan  alkali  sehingga  produk  akhirnya  akan  memiliki  pH  alkali.    Selama  8  minggu penyimpanan,  pH  surimi  mengalami  penurunan  pada  kisaran  6,2-6,7.    Pola  penurunan pH ini serupa dengan surimi ayam pada suhu beku seperti yang dilaporkan Ensoy et al . (2004).  Penambahan  karaginan 1,5 % sudah dapat menurunkan tingkat penurunan pH. Nilai  pH  akan  mempengaruhi  karaktersitik  WHC  surimi,  pada  pH  yang  lebih  tinggi protein  myofibril  surimi  akan  lebih  terbuka  sehingga  akan  lebih  banyak  mengikat  air, (Suzuki (1981) melaporkan bahwa nilai kisaran pH agar surimi dapat menghasilkan gel yang baik adalah 6-7.
Gambar 5.  Diagram batang nilai pH surimi ikan nila

## Water Holding Capacity (WHC)
Pada  minggu  ke-0  nilai  WHC  surimi  kontrol  adalah  43,03  %,  sedangkan  pada perlakuan  penambahan  karaginan  0,5–2  %  kadar  WHC  lebih  tinggi,  yaitu  berkisar antara  56,40–62,50  %.    Penambahan  karaginan  mampu  meningkatkan  WHC  surimi. Selama 8 minggu dalam penyimpanan beku, WHC mengalami penurunan (Gambar 6). Tingkat  penurunan  tertinggi  ditemukan  pada  surimi  kontrol,  yaitu  65  %  dari  semula. Penambahan  karaginan  mampu  mereduksi  besarnya  tingkat  penurunan  WHC.  Pada penambahan karaginan 1-1,5  % tingkat penurunan WHC berkisar antara 22-25 %.
Penurunan  WHC  surimi  selama  penyimpanan  beku  diduga  disebabkan  oleh penurunan  kadar  protein  miofibril  dan  proses  denaturasi  protein  tersebut.    Protein miofibril  merupakan  protein  fungsional  yang  berperan  dalam  pengikatan  air.    Zayas (1997)  melaporkan  bahwa  jaringan  tiga  dimensi  pada  miofibril  akan  membuka  ruang bagi  air  untuk  terikat.    Adanya  fenomena  penurunan  air  yang  terikat  kemungkinan disebabkan  ruang  dalam  miofibril  yang  mengecil,  sebagai  akibat  adanya  denaturasi protein pada saat penyimpanan beku.
Gambar 6  Diagram batang daya serap air (WHC) surimi ikan nila

## Derajat Putih Surimi
Pada  Gambar  7  terlihat  bahwa  surimi  yang  dihasilkan  belum  memiliki  warna putih,  hal  ini  terukur  dari  nilai  derajat  putih  yang  masih  dibawah  50  %.  Selain  itu terlihat  juga  bahwa  derajat  putih  semakin  menurun  dengan  tingginya  konsentrasi karaginan  yang  ditambahkan.    Hal  tersebut  terjadi  karena  karaginan  yang  digunakan pada  penelitian  agak  kecoklatan  dengan  nilai  derajat  putih  38,89  %.    Selama penyimpanan  beku  derajat  putih  surimi  mengalami  penurunan  dengan  semakin  lama waktu penyimpanan (Gambar 7).

## Kekuatan Gel (Gel Strength) Surimi
Kualitas  surimi  yang  baik  ditentukan  oleh  kemampuannya  dalam  membentuk  gel dengan  adanya  penambahan  garam  dan  pemanasan  (Suzuki  1981).    Pada  Gambar  8 terlihat  bahwa  semakin  tinggi  konsentrasi  penambahan  karaginan  akan  semakin meningkatkan  kekuatan  gel  surimi.  Pada  penambahan  karaginan  2  %  kekuatan  gel surimi dapat ditingkatkan sampai 215 % dibanding perlakuan kontrol.
Gambar 7  Diagram batang derajat putih surimi ikan nila
Setelah  8  minggu  penyimpanan  beku,  kemampuan  pembentukan  gel  surimi mengalami penurunan.  Pada perlakuan kontrol kekuatan gel pada minggu ke-8 sebesar 200 g cm atau menurun 46 %, sedangkan pada perlakuan penambahan karaginan 1-2 % tingkat  penurunan  lebih  rendah,  yaitu  38-44  %.  Penurunan  kemampuan  pembentukan gel  pada  surimi  selama  penyimpanan  beku  secara  kuantitas  disebabkan  oleh menurunnya kadar protein, khususnya protein larut garam (Gambar 2 dan 3). Penurunan secara  kualitatif  terjadi  karena  proses  denaturasi  karena  pembekuan,  khususnya  pada aktomiosin  melalui  pengumpulan  rantai  protein,  sehingga  menghambat  pembentukan gel  pada  saat  perlakuan  panas.  Fakta  ini  diperkuat  oleh  hasil  penelitian  Ramirez et  al . (2000) yang melaporkan bahwa surimi yang  disimpan pada suhu -20 o C selama 15 hari, kelarutan protein dan reaktifitas gugus sulfidril (SH) masing- masing menurun 73 % dan 33  %.  Denaturasi  pada  rantai  miosin  selama  penyimpanan  beku  menghasilkan  bentuk jaringan  gel  dengan  mutu  yang  rendah,  menurunkan  elastisitas  dan  kapasitas  penahan air pada matriks gel (Zhou et al . 2006).

## Gambar 8 Diagram batang kekuatan gel surimi ikan nila

## KESIMPULAN
Karaginan  murni  dari Kappaphycus  alvarezii memiliki  karakteristik  warna  putih kekuningan  dengan  nilai  derajat  putih  sebesar  38,89  %,  kekuatan  gel  490  g/cm 2 dan viskositas  sebesar  180,5  cPs,  dan  kadar  sulfatnya  sebesar  15,16  %.  Selama  8 penyimpanan  beku  awal  surimi  mengalami  denaturasi,  hal  ini  terlihat  dari  penurunan kadar  protein,  khususnya  protein  laut  garam  yang  paling  besar  mengalami  penurunan. Penambahan  karaginan  dengan  konsentrasi  2  %  secara  umum  dapat  mempertahankan kualitas  surimi.  Hal  ini  dapat  dilihat  dari  nilai  protein,  PLG,  WHC  dan  kekuatan  gel yang paling tinggi dibandingkan dengan perlakuan lainnya.

## DAFTAR  PUSTAKA
[FAO] Food and Agriculture Organization. 1992. Homepage : http://apps.fao.org/jecfa/additive_specs/docs/9/additive-0836.htm.  [2  Februari
2007]
Codex Code for Frozen Surimi.  1999.  Di dalam: Park JW, editor. Surimi and Surimi Seafood .  New York: Marcel Dekker Inc.
Ensoy UN. Kolsarici, Candogan K.  2003.  Quality characteristics of spent layer surimi during frozen storage .  Eur Food Technol 219:14-19.
Vol X  Nomor 2 Tahun 2007
FMC  Corp.  1977. Carrageenan .  Marine  Colloid  Monograph  Number  One.    Marine Colloid Division FMC Corporation. New Jersey: Springfield.
Glicksman.  1983 .  Food Hydrocolloid vol 1.  Boca Raton: CRC Press Inc.
Globe fish. 2008. Surimi market report Agustus 2007. http://www.globefish.org/index.php?id=3442.htm. [Februari2008]
Hansen E, Trinderup RP, Hviid M, Darre M, Skibsted LH.  2003.  Thaw drip loss and protein characterization of drip from air frozen, cryogen  frozen, pressure- shift- frozen  pork  longissimus  dorsi  in  relation  to  ice  crystal. Eur  Food  Technol 218:2-6.
Lee CM.  1984.  Surimi Processing Technology. Food Tech 38:69-80.
Lee  CM.  1994.  Surimi  processing  from  lean  fish.  Di  dalam:    Shahidi  FR,  Botta  JR, editor. Seafoods:  Chemistry,  Processing  Technology  and  Quality .  Blackie Academic & Professional. London. Hal 263-287.
Downey G.  2000. Texture on fruit and vegetable components of ready meals . Teagasc. Dublin.
Matsumoto  JJ,  Noguchi  SF.    1992.   Cryostabilization  of  protein  in  surimi.    Di  dalam: Lanier TC, Lee CM, editor. Surimi Technology . New York: Marcel Dekker Inc.
Montgomery DC.  2001. Design and Analysis of Experiments . John Wiley & Sons.Inc.
New York.
Park JW, Lanier TC.  1987.  Combined effect of phosfate and sugar or polyol on protein stabilization of fish myofibils. J Food Sci 52:1509-1513.
Ramirez JA, Martin-Polo MO, Bandman E.  2000.  Fish myosin aggregation as affected by freezing and initial  physical state. J Food Sci 65:556-560.
Suzuki  T.    1981. Fish  and  Krill  Protein  Processing  Technology .    London:  Applied Science Publisher Ltd.
Uju,  Nitibaskara  R,  Ibrahim  B.  2004.  Pengaruh  frekuensi  pencucian  pada  surimi terhadap mutu bakso  ikan  jangilus  ( Isthiophorus spp). Buletin Teknologi  Hasil Perikanan 7 (2) (1-10).
Uju.  2006 a .    Kajian  Pemurnian  dan  Pengkonsentrasian  Karaginan  dengan  Membran Mikrofiltrasi [Tesis].  Bogor: Sekolah Pasca sarjana, Institut Pertanian Bogor.
Uju. 2006 b .  Pengaruh  penyimpanan  beku  surimi  terhadap  kualitas  bakso  ikan  Jangilus ( Istiophorus sp).  Buletin Teknologi Hasil Perikanan. 9:( 46-55)
Zayas JF.  1997. Functionality of Proteins in Food .  London: Springer.
Zhou A, Benjakul S, Pan K, Gong J, Liu X.  2006.  Cryoprotective effects of trehalose and  sodium  lactate  on  tilapia (Sarotherodon  nilotica) surimi  during  frozen storage. Food Chem 96: 96-103.