Aplikasi Mikroenkapsulasi Dalam Dunia Pangan

Hasil mikrokapsul

Apa itu mikroenkapsulasi ?

Mikroenkapsulasi adalah suatu teknik fisik mengemas suatu bahan aktif (inti) dalam bahan sekunder yang berupa lapisan film yang tipis. Proses ini bertujuan untuk melindungi bahan inti (agar tetap aman dan tidak rusak) dari pengaruh lingkungan. prinsip mikroenkapsulasi ini sama seperti suatu sel, dimana inti sel dilindungi oleh dinding sel.

Aplikasi enkapsulasi dalam dunia pangan dilakukan oleh Scultz dan tim medio 1956an. Awalnya mereka menyalut minyak sitrus menggunakan sukrosa dan dekstrosa. percobaan ini membuahkan hasil. Scultz menghasilkan produk minyak sitrus yang stabil dan cita rasa tidak berubah selama penyimpanan selama enam bulan. proses ini selanjutnya berkembang pesat hingga munculnya mikroenkapsulasi. Hingga saat ini sudah sangat banyak peneliti-peneliti mengembangkan teknik ini, bahkan mikroenkapsulasi kini dilakukan dengan berlapis-lapis.

Ciri mikrokapsul

Kapsul dikelompokan berdasarkan ukurannya oleh peneliti. Singh (2010) menyebutkan, kapsul dapat dikatakan berukuran mikro jika ukuran diameter partikelnya 1-1000 μm. Struktur utama dari mikrokapsul terdiri atas satu inti (single core) dan lebih dari satu inti (multiple core) pada bagian dindingnya. Jenis single core, dapat diperoleh dengan cara coacervation, droplet co-extrusion dan pemasukan molekul, sedangkan jenis multiple core diperoleh dengan cara spray drying. Bentuk mikrokapasul tidak selalu berbentuk bola, dapat berbentuk persegi panjang maupun tidak beraturan.

Jenis mikrokapsul

Teknik Mikroenkapsulasi

Mekanisme mikroenkapsulasi

Teknik mikroenkapsulasi sangat banyak sekali. secara umum teknik ini dibagi menjadi dua macam, yaitu secara fisik dan kimia. Teknik fisik meliputi spray drying, spray cooling, freeze drying, spinning disk, fluidized bed, extrusion dan co-crystallization, sedangkan teknik kimia meliputi coaservation, enkapsulasi molekular dan liposome entrapment. Kedua teknik ini akan menghasilkan ukuran partikel yang berbeda beda. 

Peneliti India, Jyothi pada tahun 2012 dalam penelitiannya menyebutkan teknik gabungan fisik dan kimia mampu menghasilkan ukuran partikel yang sangat kecil. Teknik tersebut encapsulation secara polyelectrolyte multilayer (0.02 – 20 um). Hingga saat ini, sejumlah teknik terus dikembangkan oleh peneliti agar diperoleh mikrokapsul yang stabil dan efisien dalam memproduksinya. Adapun teknik yang menjadi concern utama peneliti dari awal 90an hingga sekarang adalah teknik liposome entrapment.

Timeline perkembangan teknik mikroenkapsulasi

Aplikasi mikroenkapsulasi dalam dunia pangan

Teknik mikroenkapsulasi yang digunakan dalam dunia pangan dipilih berdasarkan pada sensitivitas bahan aktif, sifat kimia dan fisik baik bahan aktif maupun kulitnya, ukuran mikrokapsul yang ingin diperoleh, tujuan aplikasi bahan makanannya, mekanisme pelepasan bahan aktifnya serta pertimbangan ekonomis. Secara umum, teknik yang sering digunakan adalah spray drying. Alasan penggunaan teknik ini adalah biaya yang relatif murah, proses yang fleksibel, dan mudah diterapkan dalam berbagai varian bahan. Bahan makanan yang dikemas dengan teknik ini biasanya lemak, minyak dan penyedap. Bahan yang digunakan sebagai penyalut berupa karbohidrat seeprti deskrtin, pati, gum maupun gula. Namun, sering juga menggunakan protein seperti gelatin dan protein kedelai sebagai penyalut.

Reference

1. Singh MN (2010) Res Pharm Sci 5(2):65-77.

2. Jyothi SS (2012) Journal of Pharma and Bio Sciences 3(1):509-31.

Read More

Spherical Food [ Spherification ]: Teknik Menakjubkan Dalam Penyajian Makanan

Sphericle food

Teknik Spherification merupakan salah satu bagian dalam ilmu manggabungkan antara seni mengolah makanan dan sains, atau dikenal dengan istilah gastronomi molekuler. Didalam dunia kuliner internasional, teknik ini salah satu yang digemari atau sering disajikan. Tujuannya tentu saja untuk meningkatkan sensori konsumen saat makanan disajikan. 

Seorang ahli ilmu pangan amerika, Jeff Potter [2010] dalam buku nya menyebutkan, spherification adalah suatu proses dalam dunia kuliner untuk membentuk bola yang berisikan suatu cairan. This [2006] dalam riset nya menyatakan cairan yang digunakan umumnya dalah flavour atau perasa [fruit ravioli], foam sauces danhot ice cream. Teknik ini sendiri awalnya dikembangkan oleh Unilever medio 1950-an, dan selanjutnya diaplikasikan kedalam pengolahan moderen oleh tim kreatif elBulli dibawah arahan koki eksekutif Ferran Adria.

Proses pembuatan

Pembuatan spherical ini tidaklah susah. Peneliti ilmu pangan, Lee dan Rogers [2012] menyebutkan teknik ini menggunakan sodium alginate dan calcium sebagai bahan baku utamanya. Adapun prinsip nya sederhana sekali, yaitu reaksi antara sodium alginat dan kalsium, sehingga pada saat kontak dengan ion kalsium akan terjadi proses pembekuan dari bagian luar. pembuatannya cukup dengan menjatuhkan campuran sari buah dengan sodium alginate kedalam larutan kalsium klorida. Tekniknya sendiri ada 2 macam yaitu basic spherification dan reserve spherification. basic spherification merupakan reaksi antara sodium alginate dengan kalsium klorida, dimana sodium bahan yang akan dicampurkan kedalam sari buah, sedangkan reserve spherification reaksi antara sodium alginate dengan kalsium laktat, dimana sodium alginate yang dilarutkan dalam air.

Penyajian sphericle

DiIndonesia sendiri, teknik ini masih tergolong baru. Praktis, hanya bebeapa tempat saja yang sudah menerapkan teknik ini, seperti Namaaz Dining. Teknik ini harus dipopuler dan dikembangkan di Indonesia, mengingat caranya yang praktis namun mempunyai ketertarikan dan kepuasan tersendiri ketika mengonsumsinya.

Reference

Potter J (2010). ISBN 0-596-80588-8

Lee P dan Rogers MA (2012) DOI:10.1016/j.ijgfs.2013.06.003

This (2006) DOI:10.1038/sj.embor.7400850

Read More

Ganja : Antara Kontroversi dan Potensi

Marijuana

Berbicara mengenai salah satu jenis tanaman "fenomenal" ini, umumnya tidak jauh dari bisnis gelap, "rokok ilegal" hingga rempah untuk meningkatkan kualitas rasa suatu masakan. Yap, ganja merupakan tanaman yang ilegal di Indonesia dan beberapa negara lain. Indonesia sendiri menggolongkan tanaman ini kedalam narkotika, meskipun belum ada bukti ilmiah yang menyatakan tumbuhan ini dapat menyebabkan kecanduan.

Penggunaan ganja seperti dijadikan tembakau untuk rokok memang menimbulkan efek yang beragam. secara umum, pengguna akan mengalami euforia (rasa gembira) yang berlebihan dan hilangnya konsentrasi untuk berfikir. Namun, efek-efek ini akan berbeda dan tidak semua individu akan mengalami efek yang sama dalam konsentrasi yang sama.

Namun, tahukah pembaca ? dibalik semua kontroversi ini, ganja memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai obat-obatan. Penelitian ilmiah yang dilakukan oleh Soderpalm 2001 menyebutkan ganja dapat dimanfaatkan sebagai obat anti-emetic. hal ini karena zat Tetrahidrokanabinol (THC) yang dikandungnya. Bahkan, beberapa sumber menyebutkan ganja memiliki tingkat efektifitas yang tinggi dibandingkan dengan obat anti-emetic konvensional seperti prochlorperazine, metoclopramide, chlorpromazine dsb.

Benefit dari ganja

Penelitian lainnya menyebutkan ganja juga berpotensi dikembangkan sebagai obat kanker. Hal ini dikarenakan komponen bioaktif jenis Cannabinoids yang terkandung didalamnya. Penelitian yang dilakukan Blazquez 2003 dan Solinas 2012 menyebutkan komponen bioaktif dari ganja (cannabinoids) mampu menginhibisi tumor angiogenesis. Namun kedua penelitian ini masih dalam tahap in-vitro.

Sumber : ScienceNaturePage

Bagaimana pembaca ?, menaraik bukan ?. sepertinya sudah saatnya peneliti dalam negeri memulai untuk melakukan penelitian lanjutannya, mengingat Indonesia (Prov Aceh) memiliki sumberdaya ganja yang banyak :)

Reference:

Soderpalm 2001 DOI:10.1016/S0091-3057(01)00533-0

Blazquez 2003 DOI:10.1096/fj.02-0795fje

Solinas 2012 DOI:10.1111/j.1476-5381.2012.02050.x

Read More

Melirik Potensi Penyamakan Kulit Dari Limbah Perikanan

Industri penyamakan kulit sudah tidak asing lagi di Indonesia. Industri penyamakan kulit di Indonesia sudah sangat berkembah, terutama penyamakan dengan bahan baku menggunakan kulit hewan tererterial seperti sapi, kerbau, kambing dan domba. Kuilt hasil penyamakan kemudian diolah lebih lanjut menjadi produk-produk yang beragam seperti halnya sepatu, tas, hingga jaket.

Indonesia sendiri masih kekurangan pasokan bahan baku kulit, hal ini dapat dilihat dari data impor kulit indonesia. Pada tahun 2011, total impor kulit ke Indonesia mencapai 4.522,20 dalam ribu US dolar (Kemenperin 2013). Berdasarkan fakta tersebut sudah seharusnya pemerintah mengantisipasi permasalah ini. Salah satu alternatifnya adalah menggunakan limbah dari kulit ikan kambing-kambing.

Ikan Kambing-kambing di sentra pengolahan ikan asin Lampulo - Banda Aceh

Ikan kambing-kambing salah satu primadona hasil tangkap di provinsi Aceh. Data dari KKP (2011) menyebutkan hasil tangkapan ikan kambing-kambing (jenis lainnya) mencapai 19.367 ton pada tahun 2011. Ikan kambing-kambing merupakan salah satu jenis ikan karang. Pemanfaatannya ikan ini hanya diambil dagingnya untuk diolah menjadi bakso, siomay dan dendeng sedangkan kulit langsung dibuang karena memiliki tekstur yang sangat keras dan tidak bisa diolah menjadi bahan makanan. Tekstur yang keras dan bermotif inilah yang menjadikan kulit ikan kambing-kambing berpotensi dijadikan sebagai bahan baku penyamakan kulit.

Proses tanning selama penyamakan kulit

Penyamakan kulit menggunakan kulit ikan sudah berkembang diluar negeri seperti benua Eropa. Negara di Eropa yang telah mengembangkan penyamakan kulit ikan salah satunya Finlandia. Finlandia melalui program Uni Eropa telat mengembangkan penyamakan kulit untuk masyarakat pesisir agar dapat meningkatkan ekonomi masyarakatnya. Eropa masih sangat berprospek besar  untuk membangun industri penyamakan ikan, beberapa produk yang berhasil diproduksi adalah tas dan handycraft seperti pada gambar 1. Proyek penyamakan kulit bagi penduduk pesisir Finlandia berhasil, dikarenakan dapat membuka lapangan kerja full-time yang baru serta memperoleh penghasilan tambahan dari program ini.

Tas kulit ikan UMKM Finlandia

Tas kulit ikan UMKM Finlandia

Reference

1.Kemenperin. 2013. Perkembangan Impor Komoditi Hasil Industri dari Negara Tertentu. http://kemenperin.go.id/statistik/query_komoditi.phpkomoditi=skin&negara=&jenis=i&action=Tampilkan [28 Nov 2016].

2.KKP. 2011. Statistik Perikanan Tangkap Indonesia Vol 12, No 1. Jakarta: KKP.

3.European Commission. 2013. Tanning of Fish Skin – FLAG Osterbotten.https://webgate.ec.europa.eu/fpfis/cms/farnet/tanning-fish-skinflag%C3%B6sterbot ten-fi [25 Desember 2013].

Read More

Bahaya Cemaran Limbah dan Potensi Mikroalga Sebagai Absorbennya

Limbah cair

Limbah merupakan momok yang sangat menakutkan bagi kehidupan alam kita. Seperti kita ketahui, aktifitas industri sering kali menghasilkan limbah yang terkontaminasi logam berat didalamnya. Air limbah ini nantinya bermuara ke danau, waduk hingga laut melalui sungai-sungai sehingga akan mencemari lingkungan khusus nya sumber air bagi kita manusia.

Beberapa tahun belakangan ini pencemaran limbah logam berat oleh industri telah menjadi masalah yang cukup serius bagi kita. Bagaimana tidak ?, limbah sangat berpotensi menjadi racun (logam) yang merusak lingkungan ini nantinya akan terakumulasi dan masuk dalam rantai makanan. Banyak kasus yang sudah terjadi dan terbukti menjadi racun bagi flora dan fauna.

Jenis logam yang terkandung dalam limbah industri maupun rumah tangga umumnya timbal (Pb) dan tembaga (Cu). Hasil penelitian yang dilakukan oleh Lee dan Chang pada tahun 2011, terbukti kedua logam ini tergolong dalam kategori sangat berbahaya. Efek yang ditimbulkan oleh timbal misalnya kerusakan ginjal tulang serta sendi. Keracuan timbal akut ini disertai gejala kram perut, gagal ginjal, kemandulan hingga kerusakan otak permanen.

Mengingat begitu bahayanya efek cemaran limbah ini, tentunya kita harus concern betul untuk malasah ini. Saat ini penganggulangan limbah bahaya dilakukan dengan cara konvensional. Sial nya, metode ini banyak kelemahnya. Beberapa kelemahan seperti yang diutarakan oleh Pan (2009) dalam penelitiannya, metode konvensional ini tidak bisa diterapkan dalam kasus cemaran denan konsentrasi kecil dan biaya operasional yang mahal. Kondisi ini menggerakkan peneliti untuk mencari alternatif-alternatif metode lain seperti biosorpsi menggunakan mikroalga.

Biosorpsi

Biosorpsi dalam prosesnya menyatukan entitas biologi dengan proses fisiko-kimia dalam penyerapan. Lebih dalamnya, biosopsi dari ion logam adalah proses akumulasi logam dengan memanfaatkan metabolisme. Hasil penelitian yang dilakukan Kotrba pada tahun 2011 mekanisme biosorpsi dilakukan dengan mengumpulkan logam-logam didinding sel polisakarida. Untungnya, biosorpsi ini dapat dilakukan pada biomassa hidup maupun mati.

Alur biosorpsi

Mikroalga sebagai biosorben

Mikroalga jenis Chlorella sp

Mikroalga air tawar memiliki potensi yang sangat besar sebagai biosorben. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Suresh pada tahun 2004 terbukti mikroalga memiliki kesitimewaan yang menjadikan mereka sangat potensial untuk dijadikan biosorben untuk menghilangkan cemaran logam berat seperti toleran terhadap cemaran, mampu tumbuh pada autotropikal dan heterotropikal, memiliki permukaan yang besar serta yang paling penting mikroalga ini potensial untuk direkayasa genetiknya. Kelebihan lainnya, mikroalga merupakan produsen primer dalam sistem ekologi, sehingga jumlahnya sangat banyak dialam serta distribusinya sangat luas. Selain itu dalam penelitan yang dilakukan Lee pada tahun 2011, mikroalga yang telah digunakan untuk absorpsi dapat dilakukan desorpsi dengan mudah, artinya mudah untuk direcycle dan re-use.

Reference

1. Lee dan Chang (2011). DOI:10.1016/j.biortech.2010.12.103

2. Pan (2009). DOI:10.1016/j.jhazmat.2009.06.080

3. Kortba (2011). DOI:10.1007/978-94-007-0443-5_13

4. Suresh (2004). DOI:10.1080/07388550490493627

Read More