1

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Histologi Kulit Sapi Bali

Kulit adalah organ pelindung khususnya dalam fungsinya sebagai

pengatur suhu tubuh, alat ekskresi serta melindungi tubuh dari gangguan fisik.

Pasca pemotongan (postmortem) ternak, semua fungsi kulit itu hilang dan kulit

hanya terlindungi oleh rambut, bulu, sisik atau oleh kerapatan serabut jaringan

kulit (Thorstensen, 1985). Secara histologi, umumnya stuktur kulit ternak itu sama

yakni terdiri dari epidermis, korium, dan subkutis. Perbedaannya hanya pada

ketebalan dari masing-masing bagian tersebut. (Arshad, 1989) menyebutkan

bahwa struktur kulit sapi khususnnya pada serabut jaringan kulitnya lebih rapat

dibandingkan dengan struktur kulit domba namun lebih terbuka dibandingkan

dengan kulit kambing. Gambaran histologi kulit ternak disajikan pada gambar 2.

Gambar 2.1

Struktur Histologi Kulit Ternak (Sarkar 1995)

2

Epidermis adalah bagian terluar dari struktur kulit dan lebih tipis dari

pada korium (Gambar 2.1) dengan ketebalan mencapai 1–2% dari total tebal

kulit. Epidermis tersusun oleh jaringan epitel yang berasal dari bagian ektoderm.

Sementara itu, korium terletak dibawah epidermis dengan ketebalan 98%

(Sarkar, 1995). Struktur korium berbeda dengan struktur epidermis yang mana

korium tersusun oleh jaringan ikat padat tidak beraturan yang berasal dari

mesoderm (Sarkar, 1995). Korium terdiri atas cairan jaringan, substansi dasar, sel,

dan serabut (Djojowidagdo, 1999). Korium adalah struktur kulit yang tersusun

protein dan menjadi bagian penting dalam pengolahannya melalui metode

ekstraksi menjadi gelatin. Komponen utama pada korium adalah berkas serabut

kolagen yang saling membentuk anyaman dan mempengaruhi kualitas kulit.

Kualitas kulit ditentukan oleh struktur jaringan dan komposisi kimia dalam kulit.

Struktur jaringan kulit meliputi diameter fibril, diameter serabut, tebal tipisnya

berkas serabut, sudut jalinan dan tebal tipisnya kulit. Swatland (1984)

menjelaskan bahwa serabut kolagen jaringan ikat mempunyai diameter 1-12 m,

sedangkan ikatan-ikatan paralel fibril penyusun serabut kolagen berdiameter 20-

100 nm. Lebih lanjut disebutkan bahwa kecepatan pertumbuhan berkas serabut

kolagen semakin menurun sampai pada umur tertentu sampai akhirnya mencapai

konstan. Djojowidagdo (1988) menyebutkan bahwa semakin tua umur ternak

komposisi kulitnya mengandung protein fibrous yang semakin tinggi, kadar lemak

semakin tinggi, namun persentase kadar abunya semakin rendah. Soeparno (2005)

menyatakan bahwa jumlah dan kekuatan fisik kolagen dapat meningkat sejalan

dengan meningkatnya umur hewan.

3

2.2 Protein Kulit dan Potensinya sebagai Gelatin

Kulit hewan segar memiliki komposisi kimia yang masih utuh meliputi air

± 65%, protein ± 33%, lemak ± 2 - 10% dan mineral ± 0,5%. Kolagen merupakan

protein utama kulit yang kandungannya cukup tinggi dan termasuk golongan

protein fibrus. Sarkar (1995) menyebutkan bahwa kolagen pada kulit hewan kecil

berkisar antara 30–33% (berat kering atau bk), sedangkan pada kulit anak sapi

(84% bk), sapi dewasa (87,2% bk) dan sapi jantan (95,1% bk). Protein kolagen

dihubungkan dengan ikatan hidrogen dan ikatan kovalen-silang. Model ikatan

antara hidrogen dengan kolagen, ditunjukkan seperti pada Gambar 2.2 berikut.

Gambar 2.2

Model ikatan hidrogen pada kolagen (Covington dan Lampard, 1998)

Ikatan hidrogen berpengaruh terhadap sifat fisik kulit segar. Pada gambar 2.2

ditunjukkan bahwa degradasi molekul kolagen dapat terjadi karena pelepasan

molekul air dari ikatannya (Bienkiewicz, 1990).

4

Struktur protein kolagen ditandai dengan struktur triple helix pada

tropokolagen dengan panjang 280-300 nm dan tebal 1,5 nm serta mempunyai

berat molekul sekitar 300.000 Dalton dengan polimerisasinya membentuk fibril

kolagen (Highberger, 1993). Molekul kolagen tersusun dari kira-kira dua puluh

asam amino yang memiliki bentuk agak berbeda bergantung pada sumber bahan

bakunya. Asam amino glisin, prolin, dan hidroksiprolin merupakan asam amino

utama kolagen. Asam-asam amino aromatik dan sulfur terdapat dalam jumlah

yang sedikit. Hidroksiprolin merupakan salah satu asam amino pembatas dalam

berbagai protein (Chaplin, 2005). Molekul dasar pembentuk kolagen disebut

tropokolagen yang mempunyai struktur batang dengan BM 300 kDa, dimana di

dalamnya terdapat tiga rantai polipeptida yang sama panjang bersama-sama

membentuk struktur heliks, seperti yang digambarkan pada gambar 2.3

Gambar 2.3

Struktur Triple Helix Penyusun Gelatin

Tiap tiga rantai polipeptida dalam unit tropokolagen membentuk struktur heliks

tersendiri, menahan bersama-sama dengan ikatan hidrogen antara group NH dari

5

residu glisin pada rantai yang satu dengan grup CO pada rantai lainnya. Cincin

pirolidin, prolin, dan hidroksiprolin membantu pembentukan rantai polipeptida

dan memperkuat triple heliks.

Pemurnian atau pemisahan berkas serabut kolagen dapat dilakukan dengan

mendegradasi ikatan hidrogennya (Bienkiewicz, 1990). Chen et al., (1991)

menggambarkan model molekuler struktur tiga dimensi triple helix (Gly-Pro-

Hyp) kolagen tipe I, seperti pada gambar 2.3 diatas yang disebutkan bahwa

Struktur triple helix dalam molekul dasar kolagen memiliki susunan asam amino

yang khas, yaitu Gly-X-Y, dengan posisi X adalah prolin dan posisi Y adalah

hidroksiprolin. Model struktur tersebut yang kemudian terisolasi dengan metode

ekstraksi tertentu menjadi gelatin dengan komposisi (-Ala-Gly-Pro-Arg-Gly-Glu-

4Hyp-Gly-Pro-) dan digambarkan seperti Gambar 2.4.

Gambar 2.4

Model struktur gelatin yang telah terekstrak (Chaplin 2005)

6

Menurut Fernandez-Diaz, et. al (2001), kolagen kulit ikan lebih mudah

hancur daripada kolagen kulit hewan, dimana kedua jenis kolagen ini akan

hancur oleh proses pemanasan dan aktivitas enzim. Sifat kolagen tidak larut

dalam larutan netral atau air, tetapi dapat larut dalam asam kuat dan basa kuat

(Sarkar, 1995).

NH3+ NH3

+ NH2

H C COOH HC COO - H C COO - H+ H+

R R R

kondisi asam kondisi netral kondisi basa

Gambar 2.5

Kolagen kulit pada kondisi asam, netral, dan basa (Sarkar, 1995)

Pada Gambar 2.5, kolagen dalam kondisi netral (pH isoelektrik) berada dalam

bentuk ion dipolar atau disebut juga ion zwitter. Pada asam amino dipolar, gugus

amino mendapat tambahan sebuah proton dan gugus karboksil terdisosiasi.

Derajat ionisasi dari asam amino sangat dipengaruhi oleh pH. Pada pH rendah

(asam) gugus karboksilnya tidak terdisosiasi, sedangkan gugus aminonya

menjadi ion. Pada pH tinggi (basa), karboksil terdisosiasi sedangkan gugus

aminonya tidak. Sifat lain kolagen, jika didihkan di dalam air, kolagen akan

mengalami transformasi dari sifat yang tidak larut menjadi mudah larut yang

disebut gelatin, yaitu merupakan campuran polipeptida yang larut, dengan proses

reaksinya melibatkan proses hidrolisis beberapa ikatan kovalen pada kolagen

(Go´mez-Guille´n et al. (2011).

7

Produk hasil hidrolisis protein kolagen menghasilkan gelatin dan kualitasnya

sangat dipengaruhi oleh proses pemisahannya. Kualitas gelatin dipengaruhi oleh

tahapan proses pembuatan gelatin antara lain swelling (pembengkakan), ekstraksi,

dan pengeringan (Taufik 2011). Swelling biasanya menggunakan larutan asam,

basa atau asam dan basa. Jenis dan konsentrasi larutan asam tersebut

mempengaruhi sifat gelatin yang dihasilkan. Konsentrasi larutan asam asetat juga

berpengaruh terhadap jumlah kolagen yang terlarut pada waktu proses ekstraksi

berlangsung (Wang et al. 2008). Proses pengembangan kulit pada proses

hidrolisis dengan perendaman menggunakan asam asetat menyebabkan terjadinya

penetrasi asam ke dalam struktur kulit. Penggunaan larutan asam asetat

menyebabkan terjadinya peningkatan ion H+ yang masuk ke dalam struktur kulit

melalui gaya elektrostatik antar gugus polar. Hal ini berpengaruh terhadap

pemisahan struktur serat kolagen dan juga mengganggu ikatan non kovalen

kolagen yang menyebabkan serat kolagen menjadi prokolagen (Jaswir et al.

2011). Kolodziejska et al. (2004) menyatakan bahwa bahan kimia yang digunakan

sebelum perlakuan maupun dalam kondisi ekstraksi (suhu dan waktu) dapat

berpengaruh terhadap panjang rantai polipeptida dan sifat fungsional gelatin.

Reaksi pemutusan ikatan kovalen pada struktur tropokolagen akan lebih

mudah dilakukan dalam suasana asam dan dengan kekuatan ionik yang lebih

besar. Namun demikian konsentasi asam yang terlalu besar akan menghasilkan

strukur gelatin dengan massa molekul relatif yang lebih rendah dan viskositasnya

semakin berkurang. Asam asetat merupakan asam lemah sehingga diharapkan

tidak akan mendenaturasi secara total kolagen yang akan dikonversi menjadi

8

gelatin. Ekstraksi dengan air hangat akan meneruskan pemutusan ikatan-ikatan

silang, serta untuk merusak ikatan hidrogen yang menjadi faktor penstabil struktur

kolagen. Proses kerusakan ikatan hidrogen dan kovalen karena pemanasan >45°C

mengakibatkan terganggunya stabilitas struktur triple helix kolagen sehingga

terjadi perubahan bentuk menjadi gulungan dan akhirnya kolagen terdegradasi

menjadi gelatin (Gomez-Guillen et al. 2011).

Gelatin merupakan protein yang pada umumnya tersusun dari senyawa

karbon, hidrogen, gugus hiroksil (OH), gugus karbonil (C=O), dan gugus amina

(NH). Berdasarkan karakteristik gugus fungsinya, serapan khas gelatin dibagi

menjadi 4 bagian, yaitu daerah serapan amida A pada bilangan gelombang 3600-

2300 cm-1

, amida I pada bilangan gelombang 1636-1661 cm-1

, amida II pada

bilangan gelombang 1560-1335 cm-1

, dan amida III pada bilangan gelombang

1300-1200 cm-1

(Muyongga et al.2004). Menurut Scrieber & Gareis (2007), unsur

penting dalam gelatin adalah protein, yaitu mencapai 85 sampai 92%, sisanya

adalah garam-garam mineral dan air. Komposisi asam amino mempengaruhi sifat

mekanik dari produk gelatin. Bila kandungan asam aminonya (prolin dan hidroksi

prolin) rendah maka kekuatan gel dan titik lelehnya pun akan rendah sehingga

sifat mekaniknya pun kurang bagus. Kadar asam amino gelatin dari jenis bahan

baku yang sama bisa saja berbeda, disebabkan oleh metode ekstraksi yang

berbeda, konsentrasi bahan pengekstrak yang berbeda ataupun metode

pembuatannya yang berbeda. Miwada et al. (2017) menyebutkan bahwa

komposisi asam amino gelatin dari berbagai kulit kaki ternak dengan

menggunakan asam asetat pada konsentrasi 1,5% dengan lama curing 3 hari

9

menghasilkan komposisi asam amino gelatin yang tidak lengkap, seperti tidak

ditemukannya asam amino jenis triptopan (Tabel 2.1).

Tabel 2.1

Komposisi Asam Amino Gelatin dari Berbagai Kulit Kaki Ternak

Jenis Asam

Amino

Gelatin Kulit

Kaki Ayam

Broiler

Gelatin Kulit

Kaki Sapi

Gelatin Kulit

Kaki

Kambing

Referensi

Schreiber dan

Garies (2007)

Aspartic Acid 3,018 3,038 3,668 2,.900

Glutamic 10,169 10,796 11,782 4,800

Serine 9,470 9,604 9,903 3,500

Histidine 11,185 11,553 11,775 0,400

Glycine 2,754 3,019 3,205 33,000

Threonine 6,353 6,777 6,947 1,800

Arginine 6,094 6,508 6,815 4,900

Alanine 1,387 1,359 1,450 11,200

Tyrosine 1,486 1,682 1,801 0,260

Methionine 1,205 1,471 1,545 0,360

Valine 1,553 1,498 1,492 2,600

Phenylalanine 1,111 1,111 1,165 1,400

Isoleusine 3,114 3,156 2,871 1,00

Leucine 12,554 11,472 12,351 -

Lysine 7,516 7,336 7,117 2,700

Sumber : Miwada et al. (2017)

Menurut cara pembuatannya, gelatin digolongkan ke dalam 2 tipe, yakni

gelatin tipe A dan tipe B (Tabel 2.2). Gelatin tipe A umumnya terbuat dari kulit

hewan muda (terutama babi) sehingga proses pelunakannya dapat dilakukan

dengan cepat yaitu dengan sistim perendaman dalam larutan asam (A=acid).

Sedangkan, gelatin tipe B adalah gelatin yang diolah dari bahan baku yang keras

seperti dari hewan tua dan tulang sehingga proses perendamannya lebih lama dan

larutan yang digunakan adalah larutan basa (B=base).

Karakteritik gelatin, seperti nilai pH larutan gelatin (Tabel 2.2) dapat

dipengaruhi oleh proses ekstraksi yang dilakukan (Alfaro et al.,2014). Saat terjadi

pembengkakan, struktur ikatan asam amino pada molekul kolagen mengalami

10

pembukaan dan bahan curing atau asam asetat “terperangkap” diantara ikatan

tersebut. Asam asetat yang terperangkap dalam struktur ikatan tersebut dan tidak

larut saat proses netralisasi, sehingga secara langsung akan mempengaruhi nilai

pH pada akhir produk gelatin (Agustin dan Sompie, 2015).

Tabel 2.2

Karakteristik gelatin tipe A dan B

Sifat Karakteristik Gelatin Tipe Gelatin

Tipe A Tipe B

Bahan mentah Kulit babi Tulang

Proses curing Asam Basa

Kekuatan Gel (gram bloom) 260-280 220-240

Viskositas (cP) 130-20 170-30

Nilai pH 5,2-0,4 6,1-0,4

Maksimum total bakteri/g 1000 1000

Bakteri Coliform/g Negatif Negatif

Bakteri E. Coli/10g Negatif Negatif

Kadar protein (%) 94-96 94-96

Kadar abu (%) 1-2 1-2

Kadar air (%) 1-4 1-4

Sumber : (Pearson dan Dutson, 1992)

Lebih lanjut Agustin dan Sompie (2015) menyebutkan bahwa nilai pH

berpengaruh terhadap gelatin. Gelatin dengan pH netral diaplikasikan untuk

produk daging, farmasi, kromatografi, cat dan lainnya. Gelatin dengan pH rendah

digunakan untuk produk juice, jelly, sirop dan lainnya. Tingginya nilai viskositas

atau kekentalan larutan gelatin sangat erat kaitannya dengan kadar air gelatin

kering. Semakin rendah kadar air gelatin kering maka kemampuannya untuk

11

mengikat air akan semakin tinggi. Semakin banyak air yang terikat oleh gelatin

maka gel akan semakin kental dan nilai viskositasnya akan semakin tinggi

(Idiawati et al., 2014). Selain itu, viskositas larutan gelatin dapat meningkat

seiring dengan peningkatan konsentrasi gelatin dan penurunan temperatur (Gelatin

Manufactures Institute of America/GMIA, 2012).

2.3. Tanaman Gaharu (Gyrinops versteegii) dan Potensi Antioksidannya

Tanaman gaharu (Gyrinops versteegii) ini dikenal di daerah Bali

sedangkan di Lombok disebut ketenun, Sumba di sebut ruhu warna dan di Flores

serta Sumbawa dikenal dengan sebutan seke (CITES, 2004). Menurut Gilg (1932)

dalam Sumarna (2002) bahwa secara taksonomi, tanaman gaharu ini dapat

dijabarkan sebagai berikut :

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Sub Devisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledoneae

Sub Kelas : Archiclamydae

Ordo : Thymelaeles

Family : Thymeleaceae

Genus : Gyrynops

Spesies : Gyrinops versteegii (Gilg) Domke

Manfaat tanaman gaharu selama ini lebih banyak pada bagian batang

dan gumbalnya sebagai parfum, obat dan dupa serta anti serangga. Hal ini didasari

atas kandungan minyak atsiri daun dan batang yang cukup banyak dan berbau

khas. Gaharu (Gyrinops versteegii (Gilg) Domke) merupakan salah satu tumbuhan

12

hutan yang bernilai ekonomi tinggi yang mampu menghasilkan gubal berupa kayu

yang mengalami pelapukan akibat serangan beberapa spesies jamur.Tanaman

gaharu (Gyrinops versteegii) selama ini dikenal sebagai penghasil minyak atsiri

pada serbuk batang dan gumbalnya yakni sebagai parfum, obat dan dupa serta anti

serangga. Gaharu merupakan salah satu tumbuhan hutan yang bernilai ekonomi

tinggi yang mampu menghasilkan gubal berupa kayu yang mengalami pelapukan

akibat serangan beberapa spesies jamur. Gubal gaharu mengandung damar wangi

(aromatic resin) yang beraroma harum dan telah lama diperdagangkan sebagai

komoditi mahal untuk keperluan industri parfum dan dupa (Zubaidi dan Farida,

2008). Gaharu juga dikenal memiliki beberapa khasiat pengobatan, seperti

penyembuhan luka yang membusuk (Snelder dan Lasco, 2008), sebagai obat

rematik, obat gosok, penyembuh perut kembung dan obat sakit jantung (Setyowati

dan Wardah, 2007).

Gambar 2.6.

Karakteristik Daun Gaharu

Potensi lainnya dari tanaman gaharu ini yakni ada pada daunnya. Selama

ini telah dikembangkan pula pemanfaatan daunnya (khususnya pada daun tua

segar, seperti pada Gambar 2.6) sebagai minuman teh daun gaharu yang memiliki

13

potensi sebagai sumber antioksidan (Mega dan Swastini, 2010). Lebih lanjut

disebutkan bahwa hasil screening fitokimia dan uji aktivitas anti radikal bebas

menunjukkan bahwa ekstrak metanol daun gaharu mengandung senyawa

metabolit sekunder flavonoid, tanin dan senyawa fenol. Potensi ini merupakan

indikator bahwa ekstrak daun gaharu ini mengandung antioksidan.

Antioksidan merupakan senyawa yang dapat menyerap atau menetralisir

radikal bebas sehingga mampu mencegah penyakit-penyakit degeneratif seperti

kardiovaskuler, karsinogenesis, dan penuaan. Senyawa antioksidan merupakan

substansi yang diperlukan tubuh untuk menetralisir radikal bebas dan mencegah

kerusakan yang ditimbulkan oleh radikal bebas terhadap sel normal, protein dan

lemak. Senyawa ini memiliki struktur molekul yang dapat memberikan

elektronnya kepada molekul radikal bebas tanpa terganggu sama sekali fungsinya

dan dapat memutus reaksi berantai dari radikal bebas (Murray et al., 2009).

Selama ini antioksidan sintetis banyak digunakan di masyarakat baik

dalam makanan maupun dalam minuman, seperti BHA (Butil Hidroksi Anisol),

BHT (Butil Hidroksi Toluen), PG (Propil Galat) dan TBHQ (Tert-Butil Hidrosi

Quinon). Menurut hasil penelitian Amarowicz et al. (2000) menyebutkan bahwa

penggunaan antioksidan sintetis ini dapat meningkatkan resiko penyakit

karsinogenesis. Penggunaan antioksidan alami dari tumbuhan dapat digunakan

sebagai pengganti antioksidan sintetis. Hal ini dikarenakan antioksidan alami

dalam tumbuhan mengandung mikronutrien seperti vitamin A, C, E, asam folat,

karotenoid, antosianin dan polifenol yang memiliki kemampuan menangkap

radikal bebas (Gill et al., 2002). Zheng dan Wang (2009) menyebutkan bahwa

14

tanaman obat sebagai sumber antioksidan alami mempunyai aktivitas antioksidan

yang tinggi yakni adanya kandungan fenol dan termasuk flavonoid. Senyawa

fenol ini memiliki gugus aktif yang berfungsi sebagai penangkap dan penghambat

reaksi radikal bebas yakni dengan adanya gugus –OH dan ikatan rangkap dua

>C=C<. Gugus hidroksi ini tersubstitusi pada posisi ortho dan para terhadap

gugus –OH dan –OR (Okawa et al., 2001). Wrasiati (2011) menyebutkan bahwa

ekstrak bunga kamboja cendana dapat meningkatkan aktivitas enzim antioksidan

seperti SOD, CAT dan GPx. Lebih lanjut disebutkan bahwa ekstraksi bunga

kamboja dengan ekstrak air lebih berpotensi digunakan sebagai sumber

antioksidan alami.

Potensi tanaman gaharu khususnya daun gaharu sebagai sumber

antioksidan alami telah dilakukan oleh Parwata (2014). Hasil kajiannya

menunjukkan bahwa ekstrak air daun gaharu mengandung senyawa kimia jenis

fenol, terpenoid dan flavonoid. Senyawa ini diyakini aktif sebagai senyawa

antioksidan alami. Pembuktian secara invitro bahwa ekstrak air daun gaharu

menghasilkan fenol (14,98%) dan aktivitas antioksidan dengan IC50 = 3,44 ppm (5

menit). Hal ini membuktikan bahwa ekstrak air daun gaharu potensial sebagai

antioksidan alami karena dengan 3,44 mg/L sudah dapat mereduksi 50% radikal

bebas. Sementara pembuktian secara invivo bahwa ekstrak air daun gaharu juga

dapat meningkatkan aktivitas SOD dan GPx.

15

2.4. Enkapsulasi

Pengertian enkapsulasi sebagai teknik untuk melindungi bahan inti (core)

yang aslinya berbentuk cair menjadi bentuk padatan sehingga mudah dalam

penanganannya serta dapat melindungi bahan tersebut dari kehilangan flavour.

Enkapsulasi dapat menjadikan komponen bahan aktif dari suatu bahan dapat

terlindungi dari pengaruh lingkungan yang merugikan, seperti kerusakan-

kerusakan akibat oksidasi, hidrolisis, penguapan atau degradasi oleh panas. Bahan

aktif akan mempunyai masa simpan yang lebih panjang serta mempunyai

kestabilan proses yang lebih baik (Supriyadi dan Rujita, 2013). Dalam proses

enkapsulasi ada dua bahan utama yang terlibat yakni bahan inti dan bahan

penyalut. Bahan inti yang akan disalut berbentuk cair sedangkan penyalutnya

adalah bahan yang digunakan untuk menyalut bahan inti. Barbosa et al. (2005)

menyebutkan bahwa keuntungan dari teknik enkapsulasi adalah melindungi dan

mengontrol pelepasan bahan aktif. Teknik coacervation adalah teknik enkapsulasi

dengan prinsip pembentukan gelasi ionic. Coacervation merupakan teknik

enkapsulasi yang mudah karena bahan pengkapsul yang digunakan mudah

didapat, tidak membutuh peralatan yang mahal dan dapat digunakan pada suhu

ruang. Disamping itu, pemilihan teknik coacervation juga dikarenakan efisienasi

enkapsulasi yang tinggi (Chan et al., 2010). Bahan pengkapsul yang biasa

digunakan dalam teknik coacervation adalah alginate yang dikombinasikan

dengan protein. Alginat digunakan karena memiliki gugus karboksil sehingga

mampu membentuk gel dengan kation divalen, sedangkan protein berperan

sebagai pengelmusi. Bahan penyalut lainnya yang biasa digunakan diantaranya

16

gum arab, maltodekstrin, pati termodifikasi, CMC dan dekstrin. Namun demikin,

penambahan bahan penyalut perlu dibatasi karena jika jumlahnya terlalu banyak

akan menghasilkan produk dengan kadar antioksidan yang rendah dan jika

jumlahnya sedikit maka proses pengeringan ekstrak menjadi sulit.

2.5. Edible Film dan Karakteristiknya

Edible film merupakan salah satu kemasan aktif yang bersifat

biodegradable (layak dimakan). Teknologi kemasan aktif ini sebagai terobosan

alternatif pengganti plastik atau kemasan konvensional lainnya. Edible film

merupakan lapisan tipis yang terbuat dari bahan yang bersifat hidrokoloid serta

lemak atau campurannya yang berfungsi sebagai penghambat transfer massa serta

dapat digunakan sebagai pembawa senyawa antibakteri yang dapat melindungi

produk dari bakteri pathogen. Edible packaging adalah lapisan tipis yang dibuat

dari bahan yang dapat dimakan, dibentuk melapisi makanan (coating) atau

diletakan diantara komponen makanan (film) sehingga kita kenal dengan istilah

edible coating dan edible film (Bourtoom, 2008) Edible ini berfungsi sebagai

penghalangan terhadap perpindahan massa (kelembaban, oksigen, cahaya, lipid

dan zat terlarut) atau sebagai pembawa aditif serta untuk meningkatkan

penanganan suatu produk pangan (Krochta dan Johnson, 1997), melindungi

makanan dan dari invasi uap air dan oksigen (Liu dan Han, 2005), mencegah

kehilangan air dalam makanan (Krochta et al., 1994) serta bersifat ramah

lingkungan (Kim dan Ustunol, 2001) dan (Simelane dan Ustunol, 2005).

Bahan tambahan (aditif) dalam pembuatan edible film berbasis gelatin

yakni perlunya ditambahkan bahan pemlastik (plasticizer). Penambahan pemlastis

17

pada pembuatan edible film diperlukan untuk meningkatkan elastisitas dan

fleksibilitas edible film (Krochta et al., 1994). Berbagai jenis pemlastik yang

digunakan sebagai aditif pada pembuatan edible film yakni gliserol, sorbitol, CMC

dan lain-lain. Penggunaan pemlastik gliserol lebih baik dibanding pemlastis yang

lainnya karena edible film yang dihasilkan lebih fleksibel dan tidak rapuh, serta

sifat mekanik dan kenampakannya tidak berubah selama penyimpanan. Plasticizer

ini berperan dalam memperbaiki sifat-sifat edible film dengan cara menginterupsi

interaksi antar rantai polimer (Brody, 2005), menghalangi terjadinya interaksi

antara molekul dan meningkatkan jumlah molekul yang bebas (Mali et al., 2004)

serta melemahkan kekuatan ikatan intermolekuler pada rantai polimer yang ada

diseberangnya (Gounga et al., 2007).

Sifat fisik film meliputi sifat mekanik dan penghambatan. Sifat mekanik

menunjukkan kemampuan kekuatan film dalam menahan kerusakan bahan selama

pengolahan, sedangkan sifat penghambatan menunjukkan kemampuan film

melindungi produk yang dikemas dengan menggunakan film tersebut. Beberapa

sifat film meliputi kekuatan tarik, ketebalan, kemuluran dan laju transmisi uap

air. Kemuluran (Elongation) didefinisikan sebagai prosentase perubahan panjang

film pada saat film ditarik sampai putus. Kemuluran dari edible film dikatakan

baik jika nilainya lebih dari 50% dan dikatakan buruk jika nilainya kurang dari

10% (Krochta dan De Muller-Johnson, 1997). Disamping kemuluran, juga ada

kekuatan tarik yakni merupakan tarikan maksimum yang dapat dicapai sampai

film dapat tetap bertahan sebelum film putus atau robek. Pengukuran kekuatan

tarik berguna untuk mengetahui besarnya gaya yang dicapai untuk mencapai

18

tarikan maksimum pada setiap satuan luas area film untuk merenggang atau

memanjang. Arvanitoyannis et al. (1997) menyatakan bahwa besarnya kekuatan

tarik ditentukan oleh struktur jaringan yaitu bentuk anyaman dan kandungan

protein dalam kolagen pada gelatin edible film. Ketebalan film merupakan sifat

fisik yang dipengaruhi oleh konsentrasi padatan terlarut dalam larutan film dan

ukuran plat pencetak. Ketebalan film akan mempengaruhi laju transmisi uap air,

gas dan senyawa volatile. Sementara indikator lainnya yakni laju transmisi uap air

menunjukkan kecepatan menembusnya uap air (per gram per detik) persatuan luas

edible film atau kemampuan film untuk menghambat transmisi air, maka

permeabilitasnya terhadap uap air harus serendah mungkin (Gontard et al., 1993).

Edible film dapat dibuat dari bahan protein, polisakarida atau lemak (wax)

maupun penggabungan dari bahan-bahan tersebut (Caner et al., 1998). Selama

ini bahan baku edible film yang banyak digunakan adalah dari golongan pati,

sedangkan golongan protein dari ternak khususnya kulit ternak masih jarang

digunakan. Salah satu bahan baku edible film dari golongan protein asal ternak

yang memiliki sifat-sifat yang baik dan berpotensi untuk digunakan sebagai bahan

baku adalah gelatin (Klahorst, 1999).

2.6. Sosis Sapi

Sosis (dalam bahasa inggrisnya sausage) berasal dari bahas latin, salsus

yang artinya asin. Sosis dibuat dari daging segar, tidak diperam (tanpa curing),

dicacah dilumatkan atau digiling diberi garam dan bumu-bumbu serta dimasukkan

dan dipadatkan didalam selongsong (Soeparno, 2005). Lebih lanjut dijelaskan

bahwa selongsong sosis biasanya digunakan dari usus hewan. Namun dengan

19

perkembangan teknologi, saat ini selongsong sosis bisa digunakan dari bahan

sintetis diantanya selulosa, kolagen yang dapat dimakan, maupun dari plastik.

Karakteristik negatif selongsong sosis dari usus hewan yakni mudah mengalami

kerusakan oleh mikroorganisme sehingga setelah dibersihkan perlu dikeringkan

ataupun digarami. Disamping itu karakteristik selongsong sosis alami ini yakni

dalam keadaan basah mudah ditembus oleh asap dan cairan namun kurang

permeabel karena pengeringan, cairan dan panas menyebabkan selongsong sosis

ini menjadi lunak dan porus sehingga dalam pengolahannya harus terkendali

(Soeparno, 2005). Sementara selongsong sosis buatan memiliki kekuatan yang

lebih besar dibandingkan dengan selongsong alami, seperti misalnya selongsong

plastic namun jenis selongsong ini tidak dapat ditembus oleh asap maupun cairan.

Tabel 2.3

Syarat Mutu Sosis Daging (SNI 01-3820-1995)

Jenis Analisis Syarat Mutu (%b/b)

Bau Normal

Rasa Normal

Warna Normal

Kadar air Maks 67,0

Kadar abu Maks 3,0

Kadar protein Min 13,0

Kadar lemak Maks 25

Kadar karbohidrat Maks 8

Menurut USDA (2001), produk sosis segar memiliki masa simpan 1 – 2

hari dalam suhu dingin (40C), sedangkan sosis asap memiliki masa simpan 7 hari.

Produk sosis semi kering memiliki masa simpan 3 minggu dalam suhu dingin.

20

Penyimpanan beku pada suhu -180C akan memperpanjang masa simpan produk-

produk sosis tersebut hingga 1– 2 bulan. Sosis merupakan produk olahan daging

yang mempunyai nilai gizi tinggi. Salah satu kriteria mutu sosis yang penting

dilihat dari kandungan gizinya, yaitu terdiri atas kadar air, abu, lemak, protein dan

karbohidrat. Syarat mutu sosis daging menurut SNI 01-3820- 1995 dapat dilihat

pada Tabel 2.3. Karakteristik sosis sapi ditentukan dari bahan utama penyusunnya

yakni daging sapi itu sendiri. Karakteristik warna merah daging sapi segar karena

adanya pigmen merah pada daging yaitu mioglobin teroksidasi dan terdenaturasi

selama pengolahan dan pemanasan. Pigmen mioglobin akan teroksidasi menjadi

oksimioglobin apabila terkena udara bebas, oksidasi lebih lanjut dari

oksimioglobin adalah metmioglobin yang menyebabkan daging berwarna coklat

(Soeparno, 2005).

Sosis sapi mengandung asam lemak tidak jenuh lebih tinggi dibanding

asam lemak jenuh, sehingga mudah teroksidasi. Kandungan lemak yang tinggi

pada sosis juga menyebabkan sosis mudah mengalami kebusukan/kerusakan.

Kerusakan sosis dapat terjadi akibat tumbuhnya mikroorganisme. Faktor-faktor

yang mendukung pertumbuhan mikroorganisme antara lain disebabkan

kelembaban lingkungan, kadar air dan aktivitas air dalam produk, serta

tersedianya nutrisi yang cocok bagi pertumbuhan mikroorganisme. Kandungan

lemak pada sosis daging sapi juga dapat menimbulkan bau tengik akibat proses

oksidasi. Sosis rentan terhadap oksidasi lipid yang menghasilkan komponen-

komponen seperti alkena, diena, dan aldehida, yang dapat menimbulkan rasa dan

bau tengik (Krkic et al., 2013). Menurut Muchtadi et al. (2011) oksidasi lemak

21

terjadi selama penyimpanan dan mengubah flavor menjadi tengik. Oksidasi lemak

menyebabkan karakteristik pangan tidak dapat diterima (Georgantelis et al.,

2007). Oksidasi menyebabkan hilangnya warna, aroma, rasa yang disukai, dan

memperpendek masa simpan (Coronado et al., 2001).

Pemanfaat edible film berbasis gelatin kulit sapi bali dan berpotensi

antioksidan dari ekstrak daun gaharu terenkapsulasi merupakan upaya untuk

melindungi produk selama penyimpanan dari dampak oksidasi lemak.