Kajian Kandungan Asam Lemak dan Mikroenkapsulasi Minyak Ikan Penja (Sicyopterus parvei).

Astuti, Ida and Dr. Ir. Mohamad Fadjar,, M.Sc. and Rahmi Nurdiani, S.Pi, M.App.Sc, PhD and Dr. Ir. Titik Dwi Sulistiyati,, MP (2023) Kajian Kandungan Asam Lemak dan Mikroenkapsulasi Minyak Ikan Penja (Sicyopterus parvei). Doktor thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Ikan Penja (Sicyopterus spp.) adalah kelompok ikan Gobi yang bermigrasi secara bergerombol. Ikan Penja banyak terdapat di Sulawesi Barat, terutama daerah kabupaten Mamuju, Mamuju Tengah, Majene dan Polman. Ikan Penja memiliki kadar protein, lemak, dan kadar serat yang tinggi. Penja mengandung 8-10% lemak dan 55-65% protein. Mengonsumsi ikan yang kaya akan omega-3 dapat mengurangi risiko penyakit kardiovaskular, mencegah stunting pertumbuhan anak, dan menjaga kesehatan mata. Minyak ikan merupakan sumber alami omega-3, khususnya asam eicosapentaenoic (EPA) dan asam docosahexaenoic (DHA). Namun, minyak ikan memiliki sifat yang mudah ter oksidasi oleh udara, dan mudah terhidrolisis (bersifat asam). Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan spesies ikan Penja sungai dan muara sungai serta mengetahui bagaimana mereka berinteraksi dengan lingkungan. Mendapatkan profil asam lemak omega 3 pada minyak ikan Sicyopterus spp sungai dan muara sungai, serta mendapatkan bahan penyalut yang tepat pada enkapsulasi minyak ikan Penja. Penelitian terdiri dari penelitian pendahuluan yang dilaksanakan pada bulan Juli 2021 dan penelitian utama dilaksanakan pada bulan Juli 2022 – Juli 2023. Penelitian terdiri atas 3 tahapan yaitu mengidentifikasi spesies dengan metode COI serta menganalisis karakteristik ikan Penja serta perairan nya, profil asam lemak ikan Penja dengan GC-MS dan, mikroenkapsulasi minyak ikan dengan bahan penyalut berbeda metode freeze dry. Tahap I penelitian ini memberikan hasil identifikasi DNA Sicyopterus spp. di sungai Budong-Budong dengan metode CO1 adalah ikan Penja termasuk dalam Ordo; Gobiiformes, Family; Oxudercidae, Subfamily; Sicydiinae, Genus; Sicyopterus dengan spesies S. pugnans. Sedangkan Penja S. parvei merupakan spesies teridentifikasi di muara sungai Budong-Budong. Hasil identifikasi morfologi ikan Penja yang ditemukan di sungai dan muara sungai Budong-Budong tergolong juvenile yang sebaran ukurannya terdiri dari struktur kelompok umur yang sama. Demikian pula dengan hasil analisis pengukuran kualitas air sungai dan muara sungai Budong-Budong, baik secara in situ maupun skala Laboratorium, menunjukkan hasil yang masih berada dalam ambang batas baku mutu. Di muara ditemukan jenis plankton relatif lebih tinggi dibandingkan dengan sungai. Fitoplankton di muara 64,03%, di sungai 35,97%, dan zooplankton di muara 57,44%, sungai 42,56%. Hasil karakterisasi asam lemak ikan Penja pada penelitian tahap II menunjukkan bahwa ikan Penja (S. pugnans) mengandung docosahexaenoic acid (DHA) 8,07% dan eicosapentaenoic acid (EPA) 1,9%. Penja (S. parvei) mengandung 10,50% DHA dan 1,21% EPA. DHA ikan Penja lebih tinggi daripada EPA baik di sungai maupun muara. Penelitian tahap III menunjukkan hasil analisis efisiensi mikrokapsul minyak ikan Penja rata-rata adalah 73,67±0,13 - 93,33±2,53.Persentase minyak tertinggi dalam mikrokapsul adalah 93,33±2,53 (MDGE 2) dan 85,33±0,96 (MDGE 1). Keduanya merupakan hasil mikroenkapsulasi menggunakan maltodesktrin dan gelatin dengan konsentrasi bahan penyalut yang berbeda. Minyak tidak terkapsulkan pada mikrokapsul rata-rata 6,66±0,01 - 26,33±0,02. Minyak dipermukaan mikrokapsul pada perlakuan MDGE 2 adalah 6,66±0,01 lebih rendah dari MDGE 1 yaitu 15,66±0,02. Semakin tinggi kandungan gelatin, semakin sedikit minyak yang terdapat pada permukaan mikrokapsul. Rendahnya kandungan minyak yang tidak terkapsulkan pada MDGE 2 disebabkan oleh kemampuan gelatin mengikat minyak dengan lebih baik. Kadar air rata-rata mikrokapsul minyak ikan Penja adalah 4,33±0,99 - 5,24±1,01. Kadar air terendah terdapat pada perlakuan MDGU 2 yaitu sebesar 4,33±0,99 dan MDGU 1 sebesar 4,34±0,82. Sedangkan kadar air pada MDGE 1 adalah 4,61±1,01 dan MDGE 2 adalah 4,36±0,05. Spektrum FT-IR MDGE 1 menunjukkan bahwa gugus karboksil (-OH) berada pada panjang gelombang 2679,13 cm-1, 2727.35 cm-1, 2852.72 cm-1, dan 2924.09 cm-1 (3000-2500 cm-1) dengan intensitas kuat dan penyerapan yang lebar, sedangkan gugus karboksil (-OH) pada spektrum FT-IR MDGE 2 terdapat pada panjang gelombang 2736.99 cm-1, 2854.65 cm-1, dan 2929.87 cm-1 (3000-2500 cm-1) dengan intensitas kuat dan penyerapan yang lebar. Puncak C – H (Alkana) pada kedua sampel berada pada panjang gelombang 3010,88 cm-1 dan 3020.88 cm-1 (3100 – 2700 cm-1) dengan intensitas sedang. Hasil ini menunjukkan bahwa pola spektral FT-IR dari mikrokapsul MDGE 1 dan MDGE 2 memiliki pola struktural yang serupa dengan pergeseran pita kecil. Spektrum FT-IR MDGU 1 dan MDGU 2 menunjukkan bahwa gugus karboksil (O - H) berada pada panjang gelombang 2607.76 cm-1 (3300-2500 cm-1) dengan intensitas kuat dan penyebaran yang luas. Ini menunjukkan bahwa sampel mikrokapsul MDGU 1 dan MDGU 2 telah mengalami proses oksidasi. Hasil SEM menunjukkan bentuk morfologi mikrokapsul minyak ikan yang beku-kering berbentuk lembaran atau serpihan. Ukuran partikel mikrokapsul minyak ikan Penja sesuai dengan standar ukuran mikrokapsul pada umumnya. Ukuran partikel mikrokapsul berada pada kisaran ratarata 4,16±1,35 μm – 6,44±0,52 μm. Perlakuan MDGE 2 memiliki ukuran partikel terbesar yaitu 6,44±0,52 μm sedangkan MDGU 2 memiliki ukuran partikel terkecil yaitu 4,16±1,35 μm. Secara umum ukuran partikel mikrokapsul bahan penyalut gelatin lebih kecil daripada gum arab. Berdasarkan hasil penelitian disimpulkan bahwa; 1) ikan Penja yang teridentifikasi di sungai merupakan spesies S pugnans sedangkan Penja yang di muara sungai Budong-Budong merupakan spesies S parvei; 2) Ikan Penja baik sungai maupun muara mengandung asam lemak omega 3 DHA dan EPA; 3) Bahan penyalut terbaik dalam menyalut mikrokapsul minyak ikan Penja (S. parvei) adalah campuran maltodextrin dan gelatin memiliki tingkat efisiensi 93% dengan konsentrasi 5%+5%. Saran yang dapat disampaikan adalah; 1) minyak ikan Penja dapat dikembangkan menjadi suplemen dasar karena mengandung asam lemak omega-3, termasuk DHA dan EPA serta dapat digunakan sebagai suplemen makanan untuk meningkatkan penyerapan nutrisi; 2) melakukan pengembangan kajian yang berhubungan dengan metode ekstraksi dengan pelarut berbeda serta pemurnian minyak ikan Penja (S. parvei) untuk hasil yang optimal; 2) melakukan penelitian lebih lanjut untuk meningkatkan stabilitas dan keamanan mikrokapsul minyak ikan Penja.Kebaruan dari penelitian ini adalah ikan Penja yang teridentifikasi di muara sungai merupakan spesies Sicyopterus parvei dan yang terdapat di sungai Budong-Budong merupakan spesies Sicyopterus pugnans. Bahan pelapis mikrokapsul minyak ikan Penja yang terbaik adalah campuran antara maltodesktrin + gelatin dengan konsentrasi 5%+5% (MDGE 2).

English Abstract

Ikan Penja (Sicyopterus spp.) is a group of Gobi fish that migrate in groups. Penja fish are found in large numbers in West Sulawesi, especially in the districts of Mamuju, Mamuju Tengah, Majene and Polman. Penja fish have high protein, fat and fiber content. Penja contains 8-10% fat and 55-65% protein. Consuming fish that are rich in omega-3 can reduce the risk of cardiovascular disease, prevent stunted growth in children, and maintain eye health. Fish oil is a natural source of omega-3, especially eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA). However, fish oil has properties that are easily oxidized by air and easily hydrolyzed (acidic). The purpose of this research is to obtain Penja river and estuary fish species and to find out how they interact with the environment. In addition, this research also aims to obtain the omega-3 fatty acid profile in Sicyopterus spp river and estuary fish oil, as well as to obtain the right coating material for Penja fish oil encapsulation. The research consists of preliminary research conducted in July 2021 and main research conducted from July 2022 - January 2023. The research consists of 3 stages, namely identifying species using COI method and analyzing the characteristics of Penja fish and its waters, characterizing omega-3 fatty acids in Penja fish using GC-MS, and microencapsulating fish oil with different coating materials using freeze-dry method. The results of the first stage of this research show that the DNA identification of Sicyopterus spp. in the Budong-Budong river using the CO1 method is Penja fish belonging to the Order; Gobiiformes, Family; Oxudercidae, Subfamily; Sicydiinae, Genus; Sicyopterus with species S. pugnans. Meanwhile, Penja S. parvei is the identified species in the Budong-Budong river estuary. The morphology identification results of Penja fish found in the Budong-Budong river and estuary are classified as juveniles with a size distribution consisting of the same age group structure. Similarly, the results of water quality analysis in the Budong-Budong river and estuary, both in situ and laboratory scale, show results that are still within the quality standard limits. In the estuary, relatively higher plankton species were found compared to the river. Phytoplankton in the estuary was 64.03%, in the river was 35.97%, and zooplankton in the estuary was 57.44%, while in the river was 42.56%. The results of the second stage of this research show that Penja fish (S. pugnans) contains 8.07% docosahexaenoic acid (DHA) and 1.9% eicosapentaenoic acid (EPA). Meanwhile, Penja (S. parvei) contains 10.50% DHA and 1.21% EPA. DHA in Penja fish is higher than EPA both in the river and estuary. The results of the third stage of the research show that the average microcapsule efficiency of Penja fish oil is 73.67±0.13 - 93.33±2.53. The highest oil percentage in microcapsules is 93.33±2.53 (MDGE 2) and 85.33±0.96 (MDGE 1). Both are the results of microencapsulation using maltodextrin and gelatin with different coating material concentrations. Oil was not encapsulated in microcapsules with an average of 6.66±0.01 - 26.33±0.02. The oil on the surface of the microcapsule in MDGE 2 treatment was 6.66±0.01 lower than MDGE 1 which was 15.66±0.02. The higher the gelatin content, the less oil there is on the surface of the microcapsule. The low content of oil that is not encapsulated in MDGE 2 is due to gelatin's ability to bind oil better. The average water content of Penja fish oil microcapsules is 4.33±0.99 - 5.24±1.01. The lowest water content is found in the MDGU 2 treatment which is 4.33±0.99 and MDGU 1 is 4.34±0.82. Meanwhile, the water content in MDGE 1 is 4.61±1.01 and MDGE 2 is 4.36±0.05. The FT-IR spectrum of MDGE 1 shows that the carboxyl (-OH) group is at a wavelength of 2679.13 cm-1, 2727.35 cm-1, 2852.72 cm-1, and 2924.09 cm-1 (3000-2500 cm-1) with strong intensity and broad absorption, while the carboxyl (-OH) group in the FT-IR spectrum of MDGE 2 is at a wavelength of 2736.99 cm-1, 2854.65 cm-1, and 2929.87 cm-1 (3000-2500 cm-1) with strong intensity and broad absorption. The C - H (Alkane) peak in both samples is at a wavelength of 3010.88 cm-1 and 3020.88 cm-1 (3100 - 2700 cm-1) with moderate intensity. These results indicate that the FT-IR spectral pattern of microcapsules MDGE 1 and MDGE 2 have similar structural patterns with small band shifts. The FT-IR spectrum of MDGU 1 and MDGU 2 shows that the carboxyl (O - H) group is at a wavelength of 2607.76 cm-1 (3300-2500 cm-1) with strong intensity and broad distribution. This indicates that the MDGU 1 and MDGU 2 microcapsule samples have undergone an oxidation process. The SEM results show the morphology of the freeze-dried fish oil microcapsules in the form of sheets or flakes. The particle size of Penja fish oil microcapsules is in accordance with the general microcapsule size standard. The particle size of microcapsules is in the range of an average of 4.16±1.35 μm - 6.44±0.52 μm. The MDGE 2 treatment has the largest particle size which is 6.44±0.52 μm while MDGU 2 has the smallest particle size which is 4.16±1.35 μm. In general, the particle size of gelatin coating microcapsules is smaller than gum arabic. The conclusion of this research is: (1) Penja fish (Sicyopterus spp) identified in the Budong-Budong river is the Sicyopterus genus with the species S. pugnans, while Penja in the Budong-Budong river estuary is the S. parvei species. (2) River Penja fish has 9.5% DHA omega-3 fatty acids and 1.9% EPA, while estuary Penja has 10.70% DHA omega-3 fatty acids and 1.21% EPA. (3) The best coating material for Penja fish oil microcapsules is a mixture of maltodextrin and gelatin with an efficiency rate of 93% at a concentration of 5%+5%. Penja fish oil can be developed into a basic supplement because it contains omega-3 fatty acids, including DHA and EPA, and can be used as a food supplement to improve nutrient absorption. The advice that can be given is to conduct further research to improve the stability and safety of Penja fish oil microcapsules, conduct development studies related to extraction methods with different solvents, and purify Penja fish oil (S. parvei) for optimal results. The novelty of this research is that the Penja fish identified in the Budong-Budong river estuary is the Sicyopterus parvei species, while the fish found in the Budong-Budong river is the Sicyopterus pugnans species. The best coating material for Penja fish oil microcapsules is a mixture of maltodextrin + gelatin with a concentration of 5%+5% (MDGE 2).

Item Type:	Thesis (Doktor)
Identification Number:	0623080003
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 639 Hunting, fishing & conservation
Divisions:	S2/S3 > Doktor Ilmu Perikanan dan Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Depositing User:	Sugeng Moelyono
Date Deposited:	07 Dec 2023 02:22
Last Modified:	07 Dec 2023 02:22
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/205088

Text (DALAM MASA EMBARGO) Ida Astuti.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (6MB)

Actions (login required)

View Item