Perubahan Metabolisme Pada Ikan · PDF fileaktivitas enzim ATP-ase dan kreatinfosfokinase meningkat • Antara 1 ... • Perubahan komposisi kimiawi ikan dapat dilihat dengan melakukan

Perubahan Metabolisme Pada Ikan

Dini Surilayani, S.Pi., M.P., M.Sc.

Mata Kuliah Biokimia

Tahap-Tahap Perubahan Biokimiawi daging ikan yang telah mati (post-mortem)

Perubahan Biokimiawi (pre-rigor) • Terjadi sebelum ikan menjadi kaku • Pembongkaran ATP dan kreatin-fosfat menjadi tenaga • Glikogen membongkar menjadi asam laktat melalui proses glikolisa daging menjadi asam aktivitas enzim ATP-ase dan kreatinfosfokinase meningkat

• Antara 1 – 7 jam setelah ikan mati (tergantung jenis)

Daging ikan mengeras (rigor-mortis)

• pH menurun jumkah ATP menurun otot tidak mampu mempertahankan kekenyalannya • Terjadi penggabungan: protein aktin + protein miosin protein komplek aktomiosin

tekstur daging kaku

Daging ikan kembali melunak

• pH daging akan mengalami kenaikan mendekati netral 7,5 – 8 atau lebih tinggi kerja enzim ini tidak terkontrol karena organ pengontrol sudah tidak berfungsi enzim dapat merusak organ tubuh ikan (autolysis)

• Aktivitas bakteri mulai berkembang • Daging mulai membusuk, sehingga secara organoleptik sudah tidak menarik

IKAN MATI

SIRKULASI DARAH BERHENTI

PEMASOKAN OKSIGEN BERHENTI

RESPIRASI BERHENTI Glikogen Co2 + H2O

GLIKOLISA BERLANGSUNG ANAEROB Glikogen Co2 + H2O

TIMBUL ENERGI DARI PEMECAHAN ATP DAN

KREATINFOSFAT

pH DAGING IKAN TURUN

ENZIM ATP-ASE DAN KERATIN FOSFOKINASE

MENJADI AKTIF

AKTIN DAN MIOSIN MEMBENTUK AKTOMIOSIN

DAGING IKAN MENJADI KAKU

ENZIM KATEPSIN MENJADI AKTIF

PROTEIN TERURAI

LEMAK MEMADAT

OKSIDASI LEMAK: TERJADI

KETENGIKAN

BERBAGAI METABOLIT TERAKUMULASI

TIMBUL BAU

PERUBAHAN FISIKAWI: TIMBUL NODA NODA

WARNA

BAKTERI TUMBUH PESAT

Perubahan yang dapat terjadi

Setelah Ikan Mati

Hadiwiyoto (1993)

Durasi Proses Rigor Mortis Beberapa Jenis Ikan

Jenis Kondisi Suhu °C Waktu dari mati -awal rigor (jam)

Waktu dari mati - akhir rigor (jam)

Cod (Gadus morhua) Stressed 0 2-8 20-65

Stressed 10-12 1 20-30

Stressed 30 0.5 1-2

Unstressed 0 14-15 72-96

Kerapu (Epinephelus malabaricus) Unstressed 2 2 18

Nila (Areochromis aureus) Stressed 0 1

Unstressed 0 6

Mujaer (Tilapia mozambica) size 60g

Unstressed 0-2 2-9 26.5

Lemuru (Engraulis anchoita) Stressed 0 20-30 18

Mas (Cyprinus carpio) Stressed 0 1

Unstressed 0 6

SOURCES: Hwang et al., 1991; Iwamoto et al., 1987; Korhonen et al., 1990; Nakayama et al., 1992; Nazir and Magar, 1963; Partmann, 1965;

Pawar and Magar, 1965; Stroud, 196; Trucco et al., 1982

Proses-Proses Biokimiawi Setelah Ikan Mati

• Perubahan Karbohidrat

– Perubahan Adenosintrifosfat (ATP)

• Perubahan Protein

• Perubahan Lemak

GLIKOGEN DEKSTRIN MALTOSA GLUKOSA

GLUKOSA-1-FOSFAT

GLUKOSA-6-FOSFAT

FRUKTOSA-6-FOSFAT

FRUKTOSA-1,6-DIFOSFAT

TRIOASETON FOSFAT GLISERALDEGIDA-3-FOSFAT

1,3-DIFOSFOGLIRAT

3-FOSFOGLISERAT

2-FOSFOGLISERAT

FOSFO-ENOLPIRUVAT

ASAM PIRUVAT

ASAM LAKTAT

heksokinase

fosfomonoesterase fosfoheksoisomerase

fosfofruktokinase

trioseisomerase

Griseraldehida-3-fosfodehidrogenase

3-fosfogliseratkinase

fosfogliseromutase

eno

lase

piruvatkinase

laktatdehidrogenase

Pembongkaran Glikogen menjadi Asam Laktat melalui proses amilolitik (hidrolisa), proses fosforilasi dan glikolisa

Hadiwiyoto (1993)

Perubahan Protein • Perubahan komposisi kimiawi ikan dapat dilihat dengan melakukan analisa

terhadap perubahan kadar TMA, TVB, NH3, dan perubahan pH. • Ikan mengandung trimetilamin (TMA) yang dapat menyebabkan berbau

amis, dihasilkan oleh senyawa lipoprotein yang diuraikan terlebih dahulu menjadi kolin, kemudian diuraikan lebih lanjut menjadi trimetil amin oksida (TMAO).

• TMAO akan diubah oleh enzim-enzim yang berada pada proses kimiawi yang menyebabkan bau menjadi amis. Ikan air tawar memiliki kandungan TMA yang rendah dibandingkan ikan air laut (Anonim, 2009).

• Parameter Total Volatile Bases (TVB) digunakan sebagai parameter tingkat kerusakan ikan pada tahap akhir penyimpanan, bila TVB sudah terbentuk dalam jumlah yang nyata, maka produk sudah mengalami perubahan mutu yang mengarah pada pembusukan.

• Peningkatan kandungan TVB disebabkan oleh peningkatan aktivitas mikroba menguraikan protein yang menghasilkan basa menguap selama proses pembusukan. Proses penguraian protein dan derivatnya oleh mikrobia selama penyimpanan akan menghasilkan basa-basa menguap seperti amonia dan TMA.

• Batas maksimum kesegaran ikan untuk parameter TVB yang masih dapat diterima ialah sebesar 30 mgN% dan untuk nilai TMA ialah sebesar 15 mg N% (Anonim, 2009; Adams, 2008).

**Hasil penguraian asam amino menjadi senyawa berbau busuk melalui reaksi dekarboksilasi

NH2 – (CH2)4 – CH – COOH NH2

lisin

CH2 (CH2)3 + CO2

CH2 – NH2 kadaverin

CH2 – (CH2)3 – CH – COOH NH2

ornitin

CH2 – NH2 (CH2)2 + CO2

CH2 – NH2 putresin

1) Kadaverin dihasilkan dari asam amino lisin

2) Putresin dihasilkan dari asam amino ornitin

Asam amino – butirat dihasilkan dari asam glutamat Isobutilamin dihasilkan asam amino valin

Tiramin dihasilkan dari tirosin

Indol dihasilkan dari triptofan

Degradasi histidin yang dikatalis oleh enzim histamin

dekarboksilase menjadi hitamin. Histamin tidak berbau akan tetapi bersifat racun “ scromboid food poisoning”

• Perubahan isoleusin menjadi metil ketoglutarat

• Triptopan, asam glutamat, asam aspartat, serin, treonin, prolin, hidroksiprolin dan sistin

• Valin, leusin, isoleusin alanin dengan reaksi dehidrogenasi (penggabungan alanin dengan glisin melalui reaksi Stickland) menghasilkan ammonia

**Ammonia dihasilkan dari penguraian asam amino

2(CH3)3 ≡ N = 0 + CH3 – CH – COOH TMAO OH asam laktat

2(CH3)3 ≡ N + CH3 – COOH TMN + CO2 + H20

NH2 – CH2 – COOH CH2 – COOH asam aspartat

C

H

HOOC

COOH

H

+ NH3

asam fumarat

**Trimethilaminoksida + Asam laktat TMA TMA senyawa lipoprotein Kolin TMAO + enzim dehidrogense (dengan rekduksi) TMA

**Asam fumarat dihasilkan dari asam aspartat

ATP

ADP + P

AMP + P IDP + NH3

ITP + AMP

IMP + NH3

INOSIN + P

HIPOKSANTIN + RIBOSA HIPOKSANTIN + RIBOSA-1-FOSFAT

deaminase

nukleosida - hidrolase

fosfatase

nukleosida - fosforilase

Pembongkaran ATP dalam daging ikan selama Pembusukan

Hadiwiyoto (1993)

Melibatkan enzim a/l: 1. ATP-ase; 2. myokinase; 3. AMP deaminase; 4. IMP phosphohydrolase; 5. a. nucleoside phosphorylase; b. inosine nucleosidase; 6,7. xanthine oxidase.

Pembongkaran ATP pada daging ikan.

MIOGLOBIN (HEMOGLOBIN)

OKSIMIOGLOBIN (OKSIHEMOGLOBIN)

METMIOGLOBIN (METHEMOGLOBIN)

FOSFIRIN BEBAS FOSFIRIN TEROKSIDASI

oksigenasi

deoksigenasi

oksidasi

reduksi

oksidasi

reduksi

oksidasi

Pembongkaran Mioglobin dan Hemoglobin pada daging ikan selama proses pembusukan

Kaitan Proses Biokimia & Sifat Fisikawi dengan Organoleptik Daging Ikan

Kelenturan (Tenderness) & Tekstur Daging • Terjadi aktomiosin : Hasil interaksi protein aktin & miosin • Daging ikan yang kaku tidak disukai, jika dimasak menjadi keras / alot

Ketegaran (Firmness)

• Dibedakan berdasarkan banyaknya cairan daging

Timbulnya Noda Warna

• Bola mata berubah menjadi abu-abu suram • Insang semula merah menjadi merah gelap : oksidasi hemoglobin methemoglobin • Noda hijau pada beberapa tubuh ikan : Verdhomone (kerusakan lebih lanjut pada

mioglobin)

Kesukaan Konsumen

• Bola mata berubah menjadi abu-abu suram • Insang semula merah menjadi merah gelap : oksidasi hemoglobin methemoglobin • Noda hijau pada beberapa tubuh ikan : Verdhomone (kerusakan lebih lanjut pada

mioglobin)