Formulasi Mikroenkapsulat Pepton Ikan Hasil Hidrolisis Enzimatis Menggunakan Ekstrak Pepsin dari Lambung Ikan Tuna (Thunnus albacares)

Abstract

Ikan pelagis kecil merupakan hasil tangkapan dominan di perairan Indonesia, namun pemanfaatannya sangat minim akibat rendahnya mutu hasil tangkapan sementara eksploitasi berlebihan. Kondisi ini menyebabkan penumpukan biomassa tak terpakai dan menjadi inefisiensi pengelolaan sumber daya dan juga dapat menimbulkan dampak negatif terhadap aspek ekonomi, aspek gizi serta aspek ekologis. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan aktivitas enzim pepsin lambung tuna yang paling efektif dalam proses hidrolisis protein ikan menjadi pepton serta mengidentifikasi rasio bahan penyalut mikroenkapsulat yang optimal dalam mempertahankan karakteristik fisikokimia pepton powder yang dihasilkan. Optimalisasi pemanfaatan dilakukan melalui konversi daging ikan menjadi pepton menggunakan hidrolisis enzimatis dengan enzim pepsin yang diekstraksi dari lambung ikan tuna (Thunnus albacares), yang memiliki aktivitas spesifik sebesar 17.000 U/mg dan kadar protein sebesar 0,361 mg/mL. Bahan baku yang digunakan merupakan campuran ikan pelagis multispesies dalam rasio berat 1:1:1, yaitu ikan kembung (Rastrelliger sp.), ikan selar (Selaroides sp.), dan ikan tembang (Sardinella fimbriata). Nilai TVB (total volatile base nitrogen) bahan baku sebesar 28,05 mgN/100 g, yang masih memenuhi batas kelayakan untuk diolah. Efisiensi hidrolisis diuji pada empat tingkat aktivitas enzim (0, 3.000, 6.000, dan 9.000 U/mg). Rasio nitrogen terlarut terhadap nitrogen total bahan (NTT/NTB) yang dihasilkan berkisar antara 38,23% pada perlakuan tanpa enzim hingga 69,04% pada perlakuan 3.000 U/mg, yang menunjukkan efektivitas maksimum dalam pemecahan substrat protein. Filtrat hasil hidrolisis dengan enzim 3.000 U/mg kemudian dimikroenkapsulasi menggunakan kombinasi maltodekstrin dan gum arab (rasio 3:1) melalui metode spray drying dengan tiga perlakuan rasio pepton terhadap bahan penyalut, yaitu 1:1, 1:2, dan 1:3. Evaluasi dilakukan terhadap parameter fisikokimia yang meliputi pH, air, abu, NaCl, lemak, protein, kelarutan air, karbohidrat (by difference), nitrogen, dan konsentrasi total asam amino. Tingkat efektivitas biologis mikroenkapsulat pepton dianalisis melalui produktivitas pertumbuhan bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Morfologi mikrokapsul dianalisis menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM). Data dianalisis menggunakan ANOVA satu arah secara terpisah untuk menentukan perlakuan terbaik pada tahap penentuan aktivitas enzim dan rasio bahan penyalut, diikuti uji lanjut Duncan (DMRT) pada taraf signifikansi 5%. Rendemen mikroenkapsulat pepton yang dibuat dengan rasio bahan penyalut yang berbeda menunjukkan hasil yang variatif. Rendemen tertinggi diperoleh dari perlakuan rasio penyalut 1:3 (11,52%), sedangkan hasil rendemen terendah terdapat pada perlakuan rasio 1:1 (8,41%). Evaluasi parameter fisikokimia menunjukkan bahwa pH berkisar antara 3,155 – 4,060 dengan nilai tertinggi pada rasio 1:3. Kadar air meningkat seiring dengan rasio penyalut, dari 3,49% (1:1) hingga 5,17% (1:3). Kadar abu menurun dari 3,51% (1:1) menjadi 1,50% (1:3). Perlakuan yang menghasilkan mikroenkapsulat pepton dengan NaCl terendah adalah rasio 1:3 (0,020%), sedangkan mikroenkapsulat pepton dengan NaCl tertinggi adalah 1:1. Konsentrasi protein mikroenkapsulat pepton ikan berkisar antara 27,61% (1:2) hingga 35,86% (1:3). Kandungan lemak tertinggi terdapat pada rasio 1:1 sebesar 0,71%, dan kandungan karbohidrat (by defference) meningkat dari 16,47% (1:1) hingga 60,68% (1:3). a-amino nitrogen berkisar antara 2,371% (rasio 1:3) – 3,967% (1:3). Nitrogen mikroenkapsulat pepton ikan berkisar antara 5,11% (rasio 1:3) – 12,165% (rasio 1:1). Kelarutan dalam air tertinggi ditemukan pada rasio 1:1 sebesar 96,78%, namun rasio 1:2 tetap menunjukkan nilai tinggi sebesar 91,49%, yang mendukung kestabilan fungsional. Konsentrasi total asam amino tertinggi tercatat pada rasio 1:2 sebesar 24,70%. Total asam amino terendah terdapat pada mikroenkapsulat 1:3 sebesar 14,82%, komponen asam amino yang dominan berupa glutamat, aspartat, leusin, lisin, arginin, dan alanin. Ukuran mikrokapsul hasil enkapsulasi berkisar antara 138,01 µm (rasio 1:1) –266,38 µm (rasio 1:3). Hasil uji produktivitas pepton sebagai media kultivasi mikroba menunjukkan bahwa efisiensi pertumbuhan Escherichia coli berkisar antara 106,6% (rasio 1:1)–83,0% (rasio 1:3). Tingkat pertumbuhan Staphylococcus aureus berkisar dari 74,2% (rasio 1:1 dan rasio 1:2) – 88,5% pada perlakuan rasio penyalut 1:3. Berdasarkan hasil tersebut, rasio mikroenkapsulasi 1:2 dinyatakan sebagai perlakuan terbaik karena mampu menghasilkan pepton dengan sifat fisikokimia yang stabil, serta efisiensi biologis yang optimal. Produk ini berpotensi besar digunakan sebagai sumber nitrogen dalam media pertumbuhan mikroorganisme atau aplikasi bioteknologi lainnya.