Halalan Toyyoban KERANGKA RISET SAINS HALAL NASIONAL: BAHAN SUBSTITUSI NON-HALAL
KERANGKA RISET SAINS HALAL NASIONAL: BAHAN SUBSTITUSI NON-HALAL Penasehat Ventje Rahardjo Soedigno Penasehat Ventje Rahardjo Soedigno Tim Penulis Prof. Dr. Irwandi Jaswir Dr. Deni Subara Ir. Elvina A Rahayu, MS Tim Koordinasi Dr. Muhammad Quraisy Dr. Ginanjar Dewandaru Dr. Sutan Emir Hidayat Citra Atrina Sari, S.E Nadiah Hidayati, MM Dr. Irfan Syauqi Beik Prof. Dr. Raditya Sukmana Penerbit Komite Nasional Ekonomi dan Keuangan Syariah (KNEKS) Gedung Permata Kuningan Lantai PH Jalan Kuningan Mulia No. 9C, 12830 No Telpon: 021 – 8068 – 3350 E-mail: [email protected] HAK CIPTA © 2021 Komite Nasional Ekonomi dan Keuangan Islam (KNEKS), Indonesia. Hak Cipta Dilindungi Undang – Undang. Dilarang memperbanyak publikasi ini dalam bentuk apapun tanpa persetujuan tertulis dari Komite Nasional Ekonomi dan Keuangan Islam (KNEKS). KNEKS - IAEI 2021 1I
Kata Sambutan III KNEKS - IAEI 2021
Kata Sambutan KNEKS - IAEI 2021 I1II
Kata Sambutan Kata Pengantar Menteri Keuangan Selaku Sekretaris Komite Nasional Ekonomi dan Keuangan Syariah (KNEKS) Bismillahirrahmanirrahim Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakaatuh Alhamdulillah, puji s yukur kita panjat kan kepada Allah SWT yang berkat limpahan nikmat dan rahmatNya, telah hadir di tengah-tengah kita Kerangka Riset Nasional yang diharapkan dapat menjadi acuan tema riset sektor ekonomi syariah dan sains halal dalam rangka mewujudkan visi Indonesia sebagai pusat industri halal dunia di tahun 2024. Shalawat serta salam kita haturkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW, para sahabat, dan para pengikutnya hingga akhir zaman, tak terkecuali para pegiat ekonomi syariah tanah air yang bercita-cita luhur di bidang pengembangan ekonomi masyarakat. Pandemi Covid 19 memberikan dampak signi ikan kepada seluruh elemen kehidupan baik di sektor publik, swasta, maupun rumah tangga. Pemerintah telah melakukan berbagai ikhtiar dalam rangka mengurangi dampak negatif pandemi baik dari sisi kesehatan, perlindungan sosial, maupun untuk mendorong pemulihan ekonomi. Alhamdulillah, kinerja ekonomi Indonesia saat ini menunjukkan tren pemulihan yang solid dan meningkat. APBN menjadi instrumen yang sangat penting sebagai counter cyclical untuk memulihkan ekonomi dan mengatasi dampak pandemi, memulihkan kesejahteraan masyarakat serta mengurangi ketimpangan dan kemiskinan. Salah satu aspek yang berpotensi mendorong pemulihan ekonomi nasional adalah sektor ekonomi dan keuan g an sy ar ia h . E k onomi dan keuangan syariah dipandang potensial untuk menjadi sumber pertumbuhan baru ekonomi nasional serta dapatmenjawab berbagai tantangan perekonomian nasional kita. Keunikan sistem ekonomi syariah seperti kejujuran, keadilan, tolong- menolong, professional, dan keberpihakan pada kelompok lemah selaras dengan kearifan lokal masyarakat Indonesia. Kesamaan nilai tersebut dinilai dapat mempermudah implementasi aspek- aspek ekonomi dan keuangan syariah dalam setiap aspek kehidupan masyarakat. Potensi pengembangan ekonomi dan keuangan syariah Indonesia yang besar saat ini sayangnya belum diimbangi dengan kapasitas produksi yang memadai. Laporan “OIC Economic Outlook 2020: Trade and Integration Challenges Amid Rising Uncertainties” menyebutkan Indonesia sebagai negara anggota Organisasi Konferensi Islam (OKI) dengan GDP dan sektor manufaktur terbesar. Di sektor industri halal, Indonesia merupakan konsumen produk makanan-minuman halal terbesar di dunia dengan estimasi nilai konsumsi sebesar 114 miliar dolar AS pada tahun 2020. Namun demikian, kontribusi Indonesia sebagai produsen produk halal dunia masih belum maksimal. Hal ini tercermin dari nilai ekspor produk halal Indonesia yang saat ini baru berkisar 3,8% dari total pasar halal dunia. Kondisi tersebut juga mencerminkan peluang pengembangan ekonomi syariah khususnya pada sektor industri halal untuk dapat memberikan kontribusi nilai tambah yang tinggi bagi perekonomian, memperkuat ketahanan ekonomi, serta mendorong pertumbuhan ekonomi Indonesia. Dalam rangka mewujudkan visi Indonesia sebagai pusat halal dunia, Indonesia telah menetapkan Komite Nasional Ekonomi dan Keuangan Syariah Gedung Permata Kuningan Lantai PH Jalan Kuningan Mulia No. 9C Jakarta 12920, Indonesia, Telp. 021-80683350, Fax. 021-80683351 IVII KNEKS - IAEI 2021
Kata Sambutan langkah strategis yaitu dengan (i) membangun kawasan- kawasan halal yang terintegrasi dengan fasilitas logistik halal, (ii) membangun sistem informasi halal termasuk mempercepat proses penyelesaian serti ikat halal, (iii) meningkatkan kontribusi produsen-produsen produk halal, baik skala mikro, menengah, dan besar untuk ekspor produk halal ke seluruh dunia (global halal value chain), dan (iv) mengembangkan riset sains halal dan inovasi produk halal, serta meningkatkan substitusi bahan non-halal yang berasal dari dalam negeri (non-impor). Riset dan pengembangan (R&D) memegang peranan penting dalam memajukan dan meningkatkan daya saing suatu bangsa. Salah satu karakteristik negara maju adalah besarnya peran penelitian dalam mengembangkan industri di negara tersebut. Semakin tinggi kuantitas dan kualitas penelitian yang dilakukan di suatu negara, maka semakin banyak dampak positif yang akan dirasakan oleh negara tersebut. Untuk mendukung hal tersebut, Pemerintah telah menyusun Rencana Induk Riset Nasional (RIRN) tahun 2017-2045 guna menyelaraskan kebutuhan riset jangka panjang yang sejalan dengan arah perencanaan pembangunan nasional terkait ilmu pengetahuan dan teknologi. Bidang prioritas yang ditetapkan dalam RIRN 2017-2045 yaitu pangan-pertanian, energi, kesehatan-obat, transportasi, teknologi informasi, pertahanan, material maju, kemaritiman, kebencanaan dan sosial-humaniora. Fokus bidang prioritas tersebut tentunya juga memberikan peluang terbuka bagi pengembangan riset di bidang ekonomi Syariah khususnya sektor industri halal. Dalam rangka mewujudkan nilai tambah yang tinggi bagi perekonomian nasional, pengembangan ekonomi syariah Indonesia perlu didukung oleh riset dan pengembangan (R&D) yang strategis, kompetitif, tepat guna, berkualitas internasional, dan berdampak besar pada pengembangan industri serta berbasis pada teknologi terkini. R&D tersebut perlu dilakukan secara simultan pada sektor industri halal, sektor keuangan syariah, sektor keuangan sosial syariah, serta sektor bisnis dan kewirausahaan syariah. Sebagai salah satu upaya dalam mendorong kemajuan R&D di berbagai sektor (termasuk sektor ekonomi syariah), Pemerintah memberikan insentif super tax deduction yaitu pengurangan penghasilan bruto hingga 300% dari jumlah biaya yang dikeluarkan untuk kegiatan penelitian dan pengembangan. Dengan adanya insentif tersebut, diharapkan pihak lembaga/pusat riset swasta dapat semakin terlibat di dalam usaha pengembangan riset dan inovasi di Indonesia termasuk pada bidang ekonomi syariah. Terdapat setidaknya tiga tantangan industri produk halal Indonesia yaitu (1) ketersediaan bahan baku dan bahan pendukung industri yang terjamin kehalalannya, (2) peningkatan kualitas sistem autentikasi halal, serta (3) pengembangan ekosistem ekonomi syariah secara umum. Ketiga tantangan tersebut diharapkan dapat diselesaikan melalui riset-riset yang berorientasi menjawab kebutuhan industri. Salah satu tantangan industri manufaktur saat ini, tak terkecuali industri halal, adalah penggunaan bahan baku dan bahan penolong industri yang masih cukup banyak disuplai melalui impor. Selain berdampak negatif pada kondisi neraca perdagangan Indonesia, ketergantungan bahan impor terutama untuk produk makanan, farmasi, dan komestik memiliki risiko terkait halal assurance-nya. Oleh sebab itu, diperlukan riset-riset terkini yang diarahkan untuk menjawab tantangan industri terkait penggunaan bahan baku yang halal dan terjangkau pada seluruh titik kritis di sepanjang lini produksi. Buku Kerangka Riset Sains Halal: Bahan Substitusi Non-Halal memetakan riset strategis terkait pengembangan bahan baku halal yang dapat diperoleh di dalam negeri sebagai dorongan terhadap munculnya inovasi bernilai tambah tinggi demi peningkatan daya saing industri manufaktur Indonesia di pasar global. Komite Nasional Ekonomi dan Keuangan Syariah Gedung Permata Kuningan Lantai PH Jalan Kuningan Mulia No. 9C Jakarta 12920, Indonesia, Telp. 021-80683350, Fax. 021-80683351 KNEKS - IAEI 2021 1V
Kata Sambutan Peningkatan daya saing industri tersebut tentu perlu didukung oleh halal assurance system yang e isien dan dapat diandalkan. Halal assurance system yang diakui pelaku industri global diharapkan dapat meningkatkan kepercayaan pasar global akan kehalalan produk-produk Indonesia. E isiensi pada aspek ini mutlak diperlukan sehingga halal assurance system tersebut tidak lagi dipandang sebagai beban, baik dari sisi waktu maupun biaya, tetapi menjadi sistem pendukung yang meningkatkan nilai tambah suatu produk. Dalam rangka mengatasi tantangan tersebut, Kerangka Riset Sains Halal: Teknologi Autentikasi Halal 4.0 disusun untuk menjadi acuan nasional untuk riset bidang teknologi pengujian bahan kritis halal pada sektor makanan/minuman, farmasi, dan kosmetika. Pengembangan industri halal juga memerlukan pengembangan ekosistem ekonomi syariah secara menyeluruh yang antara lain meliputi sektor jasa keuangan syariah, keuangan mikro syariah, serta keuangan sosial syariah. Terdapat beberapa aspek ekonomi syariah yang dapat dieksplorasi lebih lanjut antara lain implementasi prinsip risk sharing pada lembaga keuangan syariah, peningkatan peran keuangan sosial syariah sebagai salah satu instrumen social safety net, maupun penerapan ekonomi syariah berbasis komunitas/pesantren. Kerangka Riset Terapan Nasional Sektor Ekonomi dan Keuangan Syariah berperan dalam memetakan topik-topik riset yang sangat diperlukan para pelaku ekonomi syariah seperti pelaku industri halal, lembaga keuangan syariah, lembaga ilantropi Islam, dan lembaga keuangan mikro syariah untuk memberikan nilai tambah bagi aktivitas ekonomi syariah, baik ditinjau secara ekonomis maupun melalui perspektif maqashid syariah. Saya menyambut baik disusunnya dokumen Kerangka Riset Nasional Sektor Ekonomi Syariah dan Sains Halal, yang mencakup: Kerangka Riset Terapan Nasional Ekonomi dan Keuangan Syariah, Kerangka Riset Sains Halal Nasional: Bahan Substitusi Non-Halal, dan Kerangka Riset Sains Halal Nasional: Teknologi Autentikasi Halal 4.0, sebagai upaya dalam mendorong pengembangan riset dan inovasi pada sektor ekonomi syariah dan industri halal di Indonesia. Saya berharap ketiga kerangka riset tersebut dapat menjadi acuan atau referensi para peneliti untuk menghasilkan riset dan inovasi bernilai tambah yang berguna bagi para pemangku kebijakan dan para pelaku industri di Indonesia. Sektor ekonomi syariah hari ini menghadapi tantangan multidimensi, baik dari segi literasi, ketersediaan infrastruktur pendukung, sampai penguasaan ilmu dan teknologi. Belum cukup banyak masyarakat Indonesia yang memahami prinsip dan cara kerja ideal industri ekonomi syariah, yang salah satunya tercermin dalam Indeks Literasi Keuangan Syariah. Di sisi infrastruktur pendukung, contohnya, Indonesia juga belum memiliki kurikulum bidang ekonomi syariah yang terstandarisasi, yang menyebabkan terjadinya disparitas kompetensi SDM dari rumpun ilmu yang sama. Di sisi ilmu dan teknologi, riset di Indonesia dianggap belum mampu menjawab kebutuhan industri, yang ditandai dari minimnya jumlah paten milik peneliti tanah air. Oleh sebab itu, Kerangka Riset Nasional ini berusaha untuk lebih memperkuat link and match antara tema riset dan kebutuhan industri dan masyarakat secara umum. Saya berharap Kerangka Riset Nasional ini disambut oleh para peneliti dengan mempercepat penelitian strategis yang bernilai tambah tinggi bagi pelaku industri. Akhir kata, saya mengajak seluruh pemangku kepentingan seperti badan penelitian dan pengembangan (balitbang) lainnya, lembaga/pusat riset dan perguruan tinggi, serta segenap Komite Nasional Ekonomi dan Keuangan Syariah Gedung Permata Kuningan Lantai PH Jalan Kuningan Mulia No. 9C Jakarta 12920, Indonesia, Telp. 021-80683350, Fax. 021-80683351 VIIII KNEKS - IAEI 2021
Kata Sambutan pelaku usaha/industri agar tetap proaktif dalam melaksanakan kegiatan riset ekonomi syariah yang unggul, kompetitif, strategis dan bertaraf internasional. Selain itu saya mengharapkan agar para pemangku kepentingan dapat melakukan kolaborasi dan sinergi dengan berbagai aktor/pelaku riset sehingga keluaran hasil-hasil dari riset dan inovasi di sektor ekonomi syariah khususnya di sektor industri halal dapat benar-benar bermanfaat dan dirasakan oleh masyarakat luas serta dapat mewujudkan visi Indonesia menjadi pusat ekonomi syariah di tingkat dunia. Terima Kasih Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakaatuh. Sekretaris Komite Nasional Ekonomi dan Keuangan Syariah Sri Mulyani Indrawati Komite Nasional Ekonomi dan Keuangan Syariah Gedung Permata Kuningan Lantai PH Jalan Kuningan Mulia No. 9C Jakarta 12920, Indonesia, Telp. 021-80683350, Fax. 021-80683351 KNEKS - IAEI 2021 1
Kata Sambutan Direktur Ekseku f yang melimpah serta sumber daya manusia (SDM) yang Komite Nasional Ekonomi dan terus meningkat kuantitas dan kualitasnya, Indonesia Keuangan Syariah (KNEKS) sesungguhnya telah memiliki modal yang besar untuk menjadi pusat ekonomi Syariah terkemuka dunia. Indonesia juga merupakan pasar yang sangat menentukan dalam perdagangan produk halal dunia. Indonesia merupakan konsumen produk makanan- minuman halal (halal food) terbesar di dunia dengan nilai konsumsi sebesar 114 miliar dolar AS pada tahun 2020. Assalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Dalam upaya meningkatkan daya saing bangsa Indonesia Bismillahirrahmanirrahim maka pengembangan aspek Sumber Daya Alam (SDA) dan Sumber Daya Manusia (SDM) saja tidak cukup. Puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT karena atas Untuk menjadikan Indonesia sebagai salah satu negara rahmat dan ridha-Nya kami dapat menyelesaikan maju di dunia, diperlukan pengembangan ilmu Dokumen Kerangka Riset Terapan Nasional Ekonomi pengetahuan dan teknologi (iptek) sebagai tulang dan Keuangan Syariah, Kerangka Riset Sains Halal punggung kemajuan bangsanya. Selain itu juga Nasional: Bahan Substitusi Non-Halal, dan Kerangka diperlukan adanya visi pembangunan nasional yang Riset Sains Halal Nasional: Teknologi Autentikasi Halal berdasarkan pada riset dan pengembangan (research 4.0. Sholawat serta salam senantiasa tercurahkan kepada and development/R&D).. Ekonomi Syariah di Indonesia Nabi Muhammad SAW. perlu didukung oleh pilar riset dan inovasi yang strategis, tepat guna, berdampak besar pada Ekonomi Syariah dewasa ini mengalami perkembangan perkembangan dunia industri, berkualitas internasional, pesat baik dalam tataran global maupun nasional dimana serta berbasis perkembangan teknologi terkini di diprediksi terus tumbuh hingga USD 3,2 triliun pada berbagai bidang ekonomi Syariah seperti sektor industri tahun 2024, dan menjadi lahan investasi yang potensial produk halal, sektor keuangan Syariah, sektor keuangan bagi para investor. Investasi pada ekonomi Syariah sosial Syariah, serta sektor bisnis dan kewirausahaan bahkan naik hingga 399 persen pada tahun 2018, dengan Syariah. nilai USD 1,2 miliar. Tumbuhnya beberapa institusi ekonomi dan keuangan Syariah di beberapa negara maju Dokumen Kerangka Riset Nasional Sektor Ekonomi dan berkembang menegaskan hal tersebut. Laporan Syariah dan Sains Halal, yang mencakup: Kerangka Riset State of Global Economic Report 2020/2021 menyatakan Terapan Nasional Ekonomi dan Keuangan Syariah, bahwa ada sekitar lebih dari 1,8 Miliar penduduk Muslim Kerangka Riset Sains Halal Nasional: Bahan Substitusi yang menjadi konsumen produk halal. Konsumsi produk Non-Halal, dan Kerangka Riset Sains Halal Nasional: halal meningkat sebesar 5,2 persen setiap tahunnya Teknologi Autentikasi Halal 4.0, merupakan upaya dengan total pengeluaran konsumen yang mencapai Komite Nasional Ekonomi dan Keuangan Syariah USD 2,2 Triliun US Dollar pada tahun 2019 dan akan (KNEKS) dalam mendorong pengembangan riset dan terus berkembang mencapai 3,2 Triliun US Dollar pada inovasi pada sektor ekonomi Syariah dan industri halal tahun 2024. Angka ini berasal dari konsumsi makanan- di Indonesia. Dokumen Kerangka Riset ini bertujuan minuman halal, diikuti oleh, pariwisata ramah Muslim, untuk menyelaraskan (link and match) antara kegiatan fesyen Muslim, obat-obatan dan kosmetik halal serta riset terapan dan inovasi yang dilakukan oleh para rekreasi/media. Potensi ini diperkirakan akan terus peneliti di lembaga/pusat riset dengan kebutuhan para meningkat seiring dengan semakin meningkatnya pemangku kebijakan dan pelaku industri di Indonesia. pertumbuhan populasi Muslim di tingkat global. Lebih lanjut, dokumen kerangka riset ini disusun dalam rangka penyelarasan tema-tema strategis riset di sektor Indonesia yang merupakan salah satu negara dengan ekonomi Syariah yang selaras dengan RIRN 2017-2024 jumlah populasi penduduk Muslim terbesar di dunia dan PRN 2020-2024. Tema-tema strategis dalam yaitu sekitar 240 juta jiwa, menyimpan potensi ekonomi dokumen tersebut mencakup sektor keuangan Syariah, Syariah yang sangat besar. Dengan sumber daya alam industri halal, manajemen/bisnis Syariah, keuangan Sosial Syariah dan keuangan Mikro Syariah serta I2II KNEKS - IAEI 2021
Kata Sambutan mencakup 13 tema strategis utama, dan 89 sub-tema di halal dan bisnis/manajemen Syariah; keuangan sosial masing-masing sektor ekonomi Syariah. Pemetaan Syariah; keuangan mikro Syariah. tema-tema strategis dalam dokumen kerangka riset ini merupakan hasil koordinasi dengan 35 Dokumen kerangka riset ini merupakan salah satu usaha Kementerian/Lembaga, 17 Pelaku Industri dan 10 KNEKS dalam melibatkan peran serta seluruh pemangku Asosiasi. Dokumen ini juga memuat daftar spesialisasi kepentingan (stakeholders) dalam hal pengembangan pusat-pusat riset maupun pusat studi bidang ekonomi riset dan inovasi pada bidang ekonomi Syariah. Dengan Syariah dan industri produk halal, terdiri dari 12 pusat hadirnya dokumen kerangka riset ini diharapkan dapat riset di bidang ekonomi, keuangan, dan bisnis Syariah; mendorong terciptanya sinergi dan koordinasi yang kuat 148 universitas/perguruan tinggi pada sektor ekonomi diantara para peneliti di berbagai lembaga/pusat riset Syariah/keuangan Syariah, industri halal/sains halal, pada sektor ekonomi dan keuangan Syariah serta sektor bisnis dan manajemen Syariah, keuangan mikro Syariah, industri halal di Indonesia. Ke depan, dengan semakin keuangan sosial Syariah, hukum ekonomi Syariah dan majunya aspek riset dan pengembangan (R&D) pada teknologi 4.0, 9 pusat riset di bidang sains halal, 58 industri ekonomi Syariah dan industri halal maka program/pusat studi ekonomi Syariah dan sains halal; diharapkan dapat memperkokoh ketahanan ekonomi serta spesialisasi lebih dari 1084 peneliti yang mencakup nasional serta dapat mewujudkan visi Indonesia sebagai sektor ekonomi, hukum, dan keuangan Syariah, industri pusat ekonomi Syariah terkemuka di dunia. Terima Kasih Wassalamu'alaikum Warahmatullahi wabarakatuh Direktur Eksekutif KNEKS Ventje Rahardjo KNEKS - IAEI 2021 13
KDaataftSaramIsbi utan Daftar Gambar............................................................................................................................................................................. 6 Daftar Tabel.................................................................................................................................................................................. 6 I. PENDAHULUAN....................................................................................................................................................................... 7 1.1. Latar Belakang..................................................................................................................................................... 8 1.2. Pengembangan Industri Produk Halal Indonesia Strategi Pengembangan Industri Halal (Halal GRIPS)............................................................................................................................................ 8 1.3. Arah Riset dan Pengembangan (R&D) Bidang Sains Halal....................................................................... 8 1.4. Posisi Dokumen Kerangka Riset Sains Halal Nasional: Bahan Substitusi Non-Halal........................ 9 II. KONDISI RISET NASIONAL DI BIDANG BAHAN-BAHAN SUBSTITUSI NON-HALAL DI SEKTOR MAKANAN MINUMAN, FARMASI, DAN KOSMETIK........................................................................................................... 10 2.1. Sains Halal............................................................................................................................................................ 11 2.2. Perkembangan Riset Sains Halal di Indonesia........................................................................................... 11 III. TEMA RISET STRATEGIS TERKAIT PENGEMBANGAN BAHAN-BAHAN SUSTITUSI NON-HALAL DI SEKTOR MAKANAN, MINUMAN, FARMASI, DAN KOSMETIK.................................................................................... 13 3.1. Pengemulsi.......................................................................................................................................................... 14 3.1.1 Riset Strategis Pengemulsi..................................................................................................................... 15 3.2. Gelatin.................................................................................................................................................................. 16 3.2.1 Gelatin secara umum............................................................................................................................. 16 3.2.2 Potensi Gelatin dari Indonesia............................................................................................................ 18 3.2.3 Riset Strategis Gelatin........................................................................................................................... 18 3.3. Flavor atau Perisa.............................................................................................................................................. 20 3.3.1 Definisi, Deskripsi Bahan dan Penggunaan Flavor atau Perisa.................................................... 20 3.3.2 Industri Flavor dan Potensi Ketersediaan Komponen Bahan Flavor di Indonesia................................................................................................................................................. 20 3.3.3 Riset Strategis Perisa/Flavor............................................................................................................... 20 3.4. Enzim dalam Industri Pangan........................................................................................................................ 21 3.4.1 Titik Kritis Kehalalan Enzim................................................................................................................. 22 3.4.2 Potensi Produksi Enzim di Indonesia................................................................................................ 23 3.4.3 Riset Strategis Enzim............................................................................................................................ 23 3.5. Natural Products: Oleoresin, Seasoning, Pewarna, dan Antioksidan................................................... 24 3.5.1 Oleoresin.................................................................................................................................................. 24 3.5.1.1 Oleoresin secara umum........................................................................................................... 24 3.5.1.2 Titik Kritis Keharaman Oleoresin.......................................................................................... 25 3.5.2 Seasoning................................................................................................................................................. 25 3.5.3 Pewarna.................................................................................................................................................... 26 3.5.4 Antioksidan.............................................................................................................................................. 27 3.5.5 Riset Strategis Natural Products........................................................................................................ 27 3.6. Penguat Rasa...................................................................................................................................................... 28 3.6.1 Definisi...................................................................................................................................................... 28 3.6.2 Riset Strategis Penguat Rasa............................................................................................................... 29 3.7. Pemanis................................................................................................................................................................ 29 3.7.1 Definisi umum.......................................................................................................................................... 29 3.7.2 Riset Strategis Pemanis......................................................................................................................... 30 3.8. Produk Turunan Palm Oil: Anti Buih, Anti Kempal, dan Humektan..................................................... 30 3.8.1 Anti Buih..................................................................................................................................................... 30 3.8.2 Anti Kempal.............................................................................................................................................. 31 3.8.3 Humektan................................................................................................................................................. 31 3.8.4 Riset Strategis Palm Oil......................................................................................................................... 32 3.9. Pelapis................................................................................................................................................................ 32 3.9.1 Definisi umum.......................................................................................................................................... 32 3.9.2 Riset Strategis Wax................................................................................................................................. 33 3.10. Kosmetik dan obat.......................................................................................................................................... 33 3.10.1 Definisi umum......................................................................................................................................... 33 3.10.2 Riset Strategis Obat dan Kosmetik................................................................................................... 33 I4II KNEKS - IAEI 2021
DKatftaaSraIsmi butan IV. RISET BERDAMPAK FAKTOR TINGGI BIDANG BAHAN SUBSTITUSI NON-HALAL............................................. 35 4.1 Modifikasi Proses Ekstraksi Gelatin............................................................................................................... 36 4.1.1 Tujuan Riset................................................................................................................................................. 36 4.1.2 Signifikansi.................................................................................................................................................. 36 4.1.3 Bahan yang digunakan............................................................................................................................. 36 4.1.4 Proses Pengerjaan dan Alat yang Digunakan...................................................................................... 37 4.1.5 Hasil Temuan Riset.................................................................................................................................... 37 4.1.6 Rekomendasi Riset.................................................................................................................................... 39 4.2 Transformasi Halal Gelatin Menjadi Halal Gelatin Nanopartikel Untuk Pembawa 40 Obat....................................................................................................................................................................... 40 4.2.1 Tujuan Riset................................................................................................................................................ 40 4.2.2 Signifikansi................................................................................................................................................. 40 4.2.3 Bahan dan Metode yang Digunakan.................................................................................................... 41 4.2.4 Proses Pembuatan Dan Alat yang Digunakan................................................................................... 41 4.2.5 Hasil Temuan Riset.................................................................................................................................. 42 4.2.6 Rekomendasi Riset................................................................................................................................... 45 4.3 Beta Karoten Halal dari Rumput Laut........................................................................................................... 45 4.3.1 Deskripsi Karotenoid............................................................................................................................... 45 4.3.2 Signifikansi................................................................................................................................................. 45 4.3.3 Sumber Karotenoid................................................................................................................................. 45 4.3.4 Karotenoid dan Sifat-Sifat Obatnya.................................................................................................... 47 4.3.5 Aplikasi Karotenoid pada Industri Makanan dan Nutraceutical.................................................... 49 4.3.6 Rekomendasi Riset.................................................................................................................................... 50 4.4 Gelatin Halal dari Sumber Alternatif............................................................................................................. 50 4.4.1 Tujuan Riset............................................................................................................................................... 50 4.4.2 Signifikansi................................................................................................................................................ 51 4.4.3 Bahan dan Metode yang Digunakan................................................................................................... 51 4.4.4 Proses Pembuatan dan Alat yang Digunakan................................................................................... 51 4.4.5 Hasil Temuan Riset................................................................................................................................. 53 4.4.6 Rekomendasi Riset.................................................................................................................................. 55 V. RISET DAN INOVASI DALAM BIDANG KOSMETIK DAN FARMASI HALAL.............................................................. 57 5.1 Kosmetik Halal..................................................................................................................................................... 57 5.1.1 Pendahuluan................................................................................................................................................ 57 5.1.2 Sumber Bahan Kosmetik Halal................................................................................................................ 58 5.1.2.1 Bahan Kosmetik Halal......................................................................................................................... 58 5.1.2.2 Bahan Kosmetik Haram..................................................................................................................... 60 5.1.2.3 Bahan Kosmetik Kritis....................................................................................................................... 60 5.1.2.4 Pedoman Umum Bahan Kosmetik Halal dan Non-Halal........................................................... 62 5.1.3 Produksi Kosmetik Halal........................................................................................................................... 62 5.1.4 Pembuatan, Penyimpanan, Pengemasan, dan Distribusi.................................................................. 63 5.1.5 Metode Pengujian Kosmetik Halal.......................................................................................................... 64 5.1.5.1 Penetrasi Air melalui Cat Kuku Terapan atau Kosmetik yang Sulit Dicuci........................... 64 5.1.5.2 Penentuan Permeasi Alkohol, dan Pelarut/Aktif Kosmetik Asal Kritis................................. 65 5.1.5.3 Kuantifikasi “Dapat dibasuh/dicuci” pada Kosmetik................................................................. 65 5.2 Farmasi Halal....................................................................................................................................................... 66 VI. PENYELARASAN RISET DI BIDANG BAHAN-BAHAN SUBSTITUSI NON-HALAL DI SEKTOR MAKANAN, MINUMAN, FARMASI, DAN KOSMETIK......................................................................................................................... 68 6.1 Tantangan Penyelarasan Riset Nasional....................................................................................................... 69 6.2 Rekomendasi Integrasi Aktor dan Sumber Daya........................................................................................ 69 Daftar Pustaka.............................................................................................................................................................................. 75 KNEKS - IAEI 2021 5
DKatftaaSraGmabmubtarn Gambar 1 Skema Representasi Pembentukan Nanopartikel Gelatin Ikan dengan teknik Gambar 2 desolvasi dua langkah yang dimodifikasi....................................................................... 41 Gambar 3 Hasil elektroforesis gel SDS-PAGE gelatin ikan yang diendapkan berdasarkan Gambar 4 perbedaan konsentrasi gelatin......................................................................................... 43 Gambar 5 5A Hasil elektroforesis gel SDS-PAGE gelatin ikan yang diendapkan dengan perbedaan suhu.................................................................................................................... 43 Hasil elektroforesis gel SDS-PAGE gelatin ikan yang diendapkan dengan perbedaan kecepatan sentrifugasi (A) dan perbedaan waktu sentrifugasi (B)..... 43 adalah distribusi ukuran nanopartikel gelatin ikan, Gambar 5B adalah hasil SDS-PAGE endapan gelatin ikan. Gambar 5C adalah gambar Scanning- Electron microscopy (SEM) nanopartikel gelatin ikan............................................... 44 DKaaftarSTaambbeul tan Tabel 1 Kategori pengemulsi dan penggunaannya pada makanan (Sumber Aguilar et al., 2011).................................................................................................................................. Tabel 2 Komposisi asam amino gelatin kulit kambing (GSG) dan gelatin kulit sapi (BSG)....................................................................................................................................... 54 Tabel 3 Kemampuan berbusa (FA) dan stabilitas berbusa (FS) gelatin kulit kambing (GSG) dan gelatin kulit sapi (BSG). Nilai diberikan sebagai mean ± SD dari Tabel 4 penentuan rangkap tiga.................................................................................................... 55 Tabel 5 Bahan-Bahan Kosmetik Halal........................................................................................... 58 Tabel 6 Bahan Kosmetik Haram..................................................................................................... 60 Tabel 7 Bahan Kosmetik Kritis....................................................................................................... 61 Tabel 9 Daftar Pedoman untuk Produksi Kosmetik.................................................................. 62 Daftar metode yang digunakan dalam kuantifikasi bahan-bahan Kosmetik....... 66 I6II KNEKS - IAEI 2021
I.Pendahuluan KERANGKA RISET SAINS HALAL NASIONAL: BAHAN SUBSTITUSI NON-HALAL
KI. aPteanSdaamhubluutaann 1.1 Latar Belakang halal termasuk mempercepat proses penyelesaian sertifikat halal; dan (iv) meningkatkan konstribusi Sektor industri halal memiliki potensi yang sangat produsen-produsen produk halal, baik skala mikro, besar sebagai alternatif penggerak pertumbuhan menengah, dan besar untuk ekspor produk halal ke ekonomi dunia. Permintaan konsumen dunia seluruh dunia. terhadap industri halal pun meningkat setiap tahunnya. Data dari the State of Global Islamic Economy Report 1.2. Pengembangan Industri Produk Halal 2020/2021 menunjukkan bahwa pengeluaran konsumen Indonesia Muslim untuk makanan-minuman halal, farmasi/kosmetik halal, pariwisata ramah muslim, dan Strategi nasional pengembangan industri halal Indonesia gaya hidup halal pada tahun 2019 mencapai angka disusun sebagai salah satu implementasi strategis untuk sebesar USD 2,02 Triliun. Nilai ini akan terus meningkat mewujudkan visi Industri Halal Indonesia, yakni: seiring dengan bertambahnya kesadaran (awareness) dan komitmen masyarakat dunia terhadap produk halal “Menjadikan industri halal dan ekonomi syariah sebagai sehingga diperkirakan akan mencapai angka USD 3,2 penopang utama perekonomian nasional serta menjadi triliun pada tahun 2024. Pertambahan pengeluaran juga bagian penting dalam mewujudkan aspirasi bangsa turut terjadi pada konsumsi di sektor obat-obatan dan sebagai negara yang berdaulat, mandiri, adil, makmur, kosmetik, dimana diperkirakan akan meningkat hingga dan madani”. USD 229 miliar pada tahun 2024 (Kettani, 2010). Namun, dibalik peningkatan nilai ekonomi yang tinggi ini, pasar Adapun misi industri halal Indonesia mencakup: makanan-minuman halal serta obat-obatan dan 1. Mencapai stabilitas perekonomian nasional melalui kosmetik masih didominasi oleh negara mayoritas bukan Muslim. Sebagai contoh, Australia dan Selandia Baru kemandirian atas pemenuhan konsumsi produk halal yang menguasai pasar daging halal dunia; Brazil yang dari dalam negeri menguasai pasar ayam halal dunia; Korea Selatan yang 2. Meningkatkan kualitas dan daya saing produk/jasa menguasai pasar kosmetik, dan lain-nya. Bahkan, di Asia dari industri halal Indonesia dalam mencapai surplus Tenggara, Thailand yang hanya memiliki 5% populasi neraca perdagangan serta meningkatkan Muslim telah menjadi negara yang menguasai pangsa competitiveness Indonesia dalam perdagangan dunia; pasar industri halal ini. Negara dengan populasi dan minoritas Muslim seperti Jepang dan Cina pun kini juga 3. Menjadikan Indonesia sebagai pemimpin dalam ikut serta dalam peneterasi pada pangsa pasar halal pengembangan industri halal dunia dengan assurance dunia, dimana pengembangan di sektor pariwisata system yang terpercaya dan inclusive. ramah Muslim menjadi target utama. Negara-negara di Eropa, khususnya negara-negara di semenanjung Balkan Strategi pengembangan industri halal ini dibangun yang juga gencar membangun industri pariwisata ramah dengan mempertimbangkan : i) visi dan misi Muslim. pengembangan industri halal Indonesia; ii) kondisi dan potensi pasar halal Indonesia dan global; dan iii) Dalam rangka memanfaatkan peluang ekonomi yang framework ekosistem industri halal dan analisa strategis ini, Indonesia sebagai negara yang memiliki kesenjangan di Indonesia. Berdasarkan pertimbangan penduduk Muslim terbesar di dunia telah menetapkan tersebut, telah disusun suatu pendekatan strategi visi untuk menjadikan Indonesia sebagai pusat produsen pengembangan industri halal bernama Halal GRIPS produk halal dunia. Berbagai inisiatif dilakukan, dengan sasaran, tujuan dan inisiatif strategis yang mencakup telah disahkannya Undang-Undang Cipta spesifik. Kerja (UU Ciptaker) pada tahun 2020 sehingga diharapkan akan dapat mempercepat pengembangan 1.3 Arah Riset dan Pengembangan (R&D) Bidang industri produk halal di Indonesia. Beberapa langkah Sains Halal strategis juga mencakup: (i) mengembangkan riset halal dan meningkatkan substitusi impor; (ii) membangun Penguatan ekosistem dan fasilitas riset sains halal dan kawasan-kawasan halal yang terintegrasi dengan ekonomi syariah diperlukan untuk mendukung pusat- fasilitas logistik halal; (iii) membangun sistem informasi pusat riset dan para peneliti dalam menghasilkan keluaran riset yang bernilai tambah tinggi. Di bidang I8II KNEKS - IAEI 2021
I. KPaetnadSaahmulbuuatnan sains halal, hasil keluaran riset dapat dikomersialisasi dapat digunakan oleh pelaku industri untuk menjadi produk-produk halal yang kompetitif dan mensubstitusi bahan-bahan kritis non-halal yang berdaya saing global, serta berkontribusi dalam mereka gunakan di sepanjang lini produksi; (ii) teknologi membuka lapangan kerja baru serta mendukung alat uji/autentikasi kehalalan suatu produk yang lebih perdagangan dunia. sensitif dan efisien dalam menganalisis komponen non- halal; dan (iii) inovasi-inovasi produk halal yang dapat Riset dan inovasi juga menjadi bagian terpenting dalam mendukung pertumbuhan industri halal dengan solusi sebuah ekosistem industri produk halal. Merujuk pada teknologi. berbagai kebijakan dan praktik di berbagai negara, pengembangan teknologi terkini yang merupakan hasil 1.4 Posisi Dokumen Kerangka Riset Sains Halal keluaran riset strategis telah dilakukan dalam rangka Nasional: Bahan Substitusi Non-Halal mendukung industri produk halal, yang mencakup teknologi artificial intelligence (AI), internet of things Kerangka Riset Sains Halal Nasional: Bahan Substitusi (IoT), blockchain, big data, dan lain-lain. Traceability Non-Halal, ini merupakan dokumen acuan nasional yang (ketelusuran) halal yang menggunakan teknologi menjelaskan peta jalan (roadmap), arah kebijakan (policy blockchain dan big data sudah dikembangkan oleh direction), serta tema-tema riset strategis terkait riset beberapa negara lain seperti Thailand dan Malaysia. dan inovasi sains halal di bidang bahan-bahan substitusi Berbagai aplikasi (information technology) untuk non-halal di Indonesia. Hal ini sejalan dengan salah satu panduan halal, terutama untuk kosmetik, saat ini banyak tujuan dari Rencana Induk Riset Nasional 2017-2045, digunakan di negara Korea Selatan. Food forensic dengan yaitu perubahan paradigma pembangunan sesuai pendekatan internet of things (IoT) telah menjadi tren di dengan upaya peningkatan ketahanan nasional dan negara Jepang. Malaysia juga turut mengembangkan mengurangi ketergantungan pada produk-produk impor halal food forensic hingga mencakup aspek manajemen (asing). Selain sebagai dokumen acuan nasional, laboratorium (Jaswir, Mirghani, Almansori, & Octavianti, Kerangka Riset Sains Halal Nasional: Bahan Substitusi 2019). Teknologi blockchain kini dikembangkan di Non-Halal ini memberikan data-data dan informasi rumah-rumah potong hewan di Singapura untuk terkait dengan produk non-halal impor, dimana data- memberikan kepastian integritas halal, dimana dengan data dan informasi tersebut akan menjadi pegangan riset teknologi ini kita bisa mengetahui informasi dari hulu ke strategis terkait pengembangan bahan-bahan substitusi hilir, yang mencakup sejarah dan asal-usul hewan ternak non-halal di dalam negeri. Dalam hal ini, setiap bahan yang disembelih serta penanganannya. impor non-halal dapat dicarikan penggantinya di dalam Sementara itu kemajuan ilmu di bidang biosains serta negeri dengan status kehalalan yang terjamin. Pada nano teknologi seperti produk-produk kosmetik dan bagian akhir, dokumen ini berisi rekomendasi yang obat-obatan berbasis nano-materials yang halal sudah mencakup semua aspek yang terlibat, termasuk mulai banyak dikembangkan. Misalnya, upaya pemberian rekomendasi kepada peneliti (researcher), menjadikan gelatin ikan berukuran nano, dimana pemberi modal (investor), pelaku industri serta sebelumnya hanya gelatin babi yang tersedia di pasaran pemangku kebijakan serta kepentingan lainnya. (Subara, Jaswir, Fahmi, Alkhatib, & Noorbatcha, 2018). Komponen-komponen alternatif lainnya sebagai pengganti bahan yang dicurigai tidak halal semakin banyak ditemukan melalui riset-riset di bidang biosains, termasuk alat (device) dan biosensor terkini sebagai pendeteksi ketidak-halalan tercipta melalui riset bidang ini. Merujuk pada arah pengembangan industri produk halal Indonesia serta perkembangan teknologi terkini di bidang sains halal tingkat internasional, maka kegiatan riset dan inovasi bidang sains halal di Indonesia perlu diutamakan pada hasil riset: (i) bahan-bahan mentah maupun tambahan yang sudah jelas kehalalannya (non-kritis) bersumber dari lokal (non-impor), serta KNEKS - IAEI 2021 19
II. KONDISI RISET NASIONAL DI BIDANG BAHAN-BAHAN SUBSTITUSI NON-HALAL DI SEKTOR MAKANAN MINUMAN, FARMASI, DAN KOSMETIK
IIK. KaotandSiasmi RbiusteatnNasional.. 2.1. Sains Halal dalam bidang sains halal: (i) pengembangan bahan halal, seperti bahan baku maupun bahan tambahan; (ii) Ketika penggunaan istilah sains halal (halal pemprosesan yang halal; dan (iii) metode autentikasi dan science) mulai berkembang di awal tahun 2000- traceability (penelusuran). an, belum banyak para peneliti Muslim yang tertarik untuk mendalaminya dan menjadikannya 2.2 Perkembangan Riset Sains Halal di Indonesia sebagai sebuah fokus riset. Saat itu banyak yang berpendapat bahwa 'halal dan haram' berada dalam Ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan komponen ranah agama atau hanya bersinggungan dengan aspek penting dalam berbagai area terutama dalam Syariah semata-mata. memastikan tetap terjadinya proses perubahan menuju yang terbaik. Ilmu pengetahuan dan teknologi yang Sains Halal pada prinsipnya adalah sebuah bidang ilmu selalu dipupuk akan memunculkan inovasi, dimana baru yang melihat isu-isu berkaitan dengan aspek halal inovasi ini tentunya akan dipakai dan dipergunakan dari perspektif ilmu pengetahuan dan teknologi. Sekian untuk khalayak banyak termasuk pihak industri. Inovasi lama kaum Muslimin, negara-negara mayoritas Muslim, yang bermanfaat akan meningkatkan kualitas hidup dan dan para saintis Muslim seperti terlena dengan tidak kesejahteraan bangsa. mendalami bidang yang sangat penting ini. Akibatnya banyak isu-isu berkaitan dengan aspek halal yang tidak Untuk mewujudkan paradigma baru yang sesuai dengan mampu ditangani dengan baik. Misalnya, dari waktu ke Rencana Induk Riset Nasional 2017-2045, yaitu waktu masyarakat sering terganggu akan adanya isu-isu peningkatan ketahanan nasional dan berkurangnya yang terkait dengan kontaminasi bahan-bahan makanan ketergantungan dengan produk asing, dan juga sejalan non-halal seperti lemak babi yang terdapat pada dengan misi yang telah disusun pemerintahan Indonesia, produk-produk yang beredar dipasaran, sementara cara maka riset dan inovasi bidang sains halal Indonesia telah menganalisa kehadiran lemak babi itu sendiri belum mengalami perkembangan positif dari waktu ke waktu. dapat dilakukan secara mandiri oleh masyarakat pada Hal ini dapat dilihat dengan munculnya berbagai pusat umumnya. Selain itu, ketidakmampuan dalam riset halal di perguruan tinggi terkemuka baik di pulau memproduksi substitusi/alternatif untuk barang, Jawa maupun di luar pulau Jawa. produk atau bahan yang berada di pasaran tetapi berpotensi terkontaminasi bahan-bahan tidak halal atau Kemunculan berbagai pusat riset ini salah satu fungsinya terkait ketidakpastian status kehalalan produk tersebut adalah menaungi peneliti-peneliti (researchers) yang ada selayaknya menjadi perhatian bersama. di institusi tersebut. Hingga saat ini telah berdiri setidaknya 60 pusat riset halal di Indonesia, baik dari Status kehalalan vaksin yang digunakan di tengah- pemerintahan ataupun swasta . Beberapa pusat-pusat tengah masyarakat juga sering dipertanyakan riset halal tersebut baru mulai didirikan, dan belum penggunaannya. Enzim yang digunakan secara meluas di banyak menghasilkan inovasi ataupun publikasi ilmiah. berbagai sektor industri juga sering menjadi sasaran Pusat-pusat riset halal tersebut tersebar di pulau-pulau pertanyaan terkait status kehalalannya. Hal tersebut di Indonesia diantaranya mencakup pusat riset halal di belum termasuk ketertinggalan negara-negara Universitas Padjajaran, Universitas Muhammadiyah mayoritas Muslim, termasuk Indonesia dari segi riset Malang, Universitas Diponegoro, UIN Sunan Kalijaga, dan inovasi pada bidang sains halal sehingga tertinggal Universitas Al Azhar Indonesia, Universitas Islam untuk merebut pasar ekonomi halal global yang semakin Indonesia, Institut Teknologi Bandung, Universitas menjanjikan. Sehingga, negara-negara yang memiliki Muhammadiyah Surakarta, Universitas Negeri Malang, penduduk mayoritas non-Muslim seperti Australia, Universitas Negeri Surabaya, UIN Sunan Gunung Djati Selandia Baru, Brazil, Korea, Jepang, China, Thailand dan Bandung, Universitas Islam Bandung, Universitas lain-lain justru menjadi pionir dalam persaingan Abdurrab Pekanbaru, Universitas Nahdatul Ulama ekonomi halal di tingkat dunia. Penyebabnya adalah Surabaya, IAIN Surakarta dan beberapa universitas karena negara-negara tersebut sudah memiliki atmosfir lainnya. perindustrian yang sudah mapan yang ditunjang dari aspek riset dan inovasi yang unggul dan kompetitif. Selanjutnya di pulau jawa beberapa pusat halal di bawah Secara umum, ada tiga hal yang patut dikembangkan Lembaga Pemerintah maupun dibawah universitas KNEKS - IAEI 2021 11
II. KoKnadtaisSi Ramisbeut tNaansional.. sudah berdiri dengan mapan seperti Pusat Penelitian limbah ikan manyung serta beberapa penelitian yang Teknologi Tepat Guna (PPTTG LIPI), Balai Penelitian sedang berlangsung, mencakup penelitian bioemulsifier Teknologi Bahan Alam (BPTBA LIPI), dan Pusat Teknologi halal, enzim lipase halal, antioksidan halal, dan collagen Agroindustri BPPT yang berada di bawah Badan Riset halal. dan Inovasi Nasional (BRIN – sebelumnya Kemenristek), Halal Science Center IPB University, Halal Center Namun dibalik berdirinya pusat-pusat riset halal di Universitas Ahmad Dahlan, Institute for Halal Industry & berbagai lembaga riset dan perguruan tinggi, penelitian System (IHIS) Universitas Gadjah Mada, Halal Research yang dihasilkan belum memberikan dampak yang Center YARSI, dan Pusat Kajian Halal Institut Teknologi signifikan. Indikator yang bisa terlihat adalah Sepuluh Nopember. penerapan/penggunaan hasil riset dan inovasi tersebut untuk digunakan oleh pelaku industri atau masyarakat. Sebelum bermunculan pusat-pusat riset halal, IPB Selain masalah masalah tersebut, Indonesia sebagai University pada tahun 1989 telah menginisiasi negara dengan penduduk Muslim terbesar juga dibentuknya Lembaga Pengkajian Pangan, obat-obatan termasuk negara pengimpor gelatin terbanyak. Gelatin dan Kosmetika (LPPOM) yang bekerja sama dengan sendiri adalah bahan tambahan pangan yang digunakan Majelis Ulama Indonesia. Beriringan dengan sebagai pencampur bahan makanan yang hampir ada terbentuknya LPPOM MUI, IPB university menjadi pionir pada setiap makanan. dibentuknya pusat kajian halal pada tahun berikutnya dan disahkan pada tahun 2008. Namun, penelitian Kondisi riset dan inovasi nasional dimana keluarannya tentang topik pencarian pengganti bahan-bahan non- menjadi tidak terpakai atau tidak diterapkan oleh dunia halal di Indonesia sejatinya baru saja mulai diminati. industri disebabkan oleh berbagai faktor. Keadaan- Penelitian tentang gelatin dari tulang ikan menjadi keadaan tersebut menghambat bahkan mendorong penelitian pertama yang terbit secara khusus dalam lembaga riset dan industri untuk saling menjauh. Salah membahas substitusi bahan non-halal, yaitu dari satu kondisi penghambatnya adalah masih belum adanya penggunaan gelatin babi ke gelatin ikan . sinergi dan kolaborasi diantara lembaga/pusat riset dan pelaku industri. Lembaga/pusat riset dan pelaku Beberapa contoh lembaga yang cukup aktif dalam industri seakan-akan seperti memiliki dinding pembatas melakukan riset pada topik/isu substitusi bahan non- yang dapat menghambat hubungan kerjasama yang halal salah satunya adalah pusat kajian halal IPB berpotensi saling menguntungkan diantara kedua belah university. Pusat riset halal IPB aktif dalam melakukan pihak. penelitian dalam bidang sains halal. Tiga hal pokok yang menjadi perhatian pusat riset halal IPB adalah substitusi Merujuk pada uraian diatas, dan kondisi Indonesia yang bahan non-halal ke bahan halal, autentifikasi, dan masih melakukan impor bahan-bahan non-halal serta pengembangan sistem teknoloigi industri halal. Pusat lembaga/pusat riset sendiri yang belum memberikan riset halal IPB University juga konsisten melakukan dampak yang besar terhadap pelaku industri bahan- penelitian mengenai pencarian gelatin halal yang dapat bahan halal, maka bisa disimpulkan bahwa posisi riset menggantikan gelatin dari hewan mamalia yang tidak nasional sains halal saat masih berada pada sebatas halal. Pada bidang deteksi, salah satu penelitiannya tingkatan laboratorium dan belum sampai pada tahapan adalah tentang deteksi bakso non-halal menggunakan penerapan/pengaplikasikan. Riset-riset yang dilakukan gas chromatography mass spectrometry (GCMS). Namun, umumnya belum dapat menjawab kebutuhan industri riset mengenai substitusi bahan non-halal selain dari untuk memenuhi permintaan pasar dalam negeri. gelatin masih jarang dilakukan. Terdapat pula pusat halal Sinergi atau kerjasama oleh berbagai pemangku (halal center) seperti Pusat Riset dan Pengembangan kepentingan khususnya oleh pelaku riset dan pelaku Produk Halal Universitas Airlangga yang berfungsi industri juga belum terjalin dengan baik, sehingga belum sebagai pusat riset yang berhubungan dengan produk membuka peluang kolaborasi diantara berbagai pihak. halal. Selain itu beberapa penelitian mengenai substitusi bahan-bahan non-halal telah dilakukan, seperti pengembangan cangkang kapsul halal karagin-dekstrin pada tahun 2018. Pada tahun yang sama juga terdapat beberapa penelitian mengenai produksi gelatin halal dari 1I2II KNEKS - IAEI 2021
III. TEMA RISET STRATEGIS TERKAIT PENGEMBANGAN BAHAN-BAHAN SUSTITUSI NON-HALAL DI SEKTOR MAKANAN, MINUMAN, FARMASI, DAN KOSMETIK
III.KTaetmaaSRamisbeut tSatnrategis... 3.1 Pengemulsi lemak bebas, fosfolipid dan bahan pewarna yang sangat rendah, serta bebas dari rasa. Lemak dan minyak Pengemulsi didefinisikan sebagai zat yang dapat merupakan senyawa karakteristik asal produk pertanian mengurangi tegangan permukaan antara yang diproses. Komposisinya spesifik dalam batas yang campuran minyak-air atau udara-air pada tertentu sesuai dengan jenis produk pertaniannya makanan, sehingga akan meningkatkan emulsifikasi dan misalnya minyak lobak, bunga matahari atau minyak akan meningkatkan stabilitas emulsi. Pada umumnya sawit. Minyak dan lemak ini dapat dimodifikasi dengan pengemulsi adalah berupa jenis polar lipid dan protein. fraksinasi fisik atau hidrogenasi untuk mendapatkan Pengemulsi makanan, di sisi lain, tidak mempengaruhi profil asam lemak yang akan dibuat menjadi pengemulsi. proses emulsifikasi secara signifikan, tetapi memiliki Pemilihan sumber asam lemak untuk pengemulsi fungsi lain yang terkait dengan sifat antarmuka dan merupakan parameter penting, karena sifat penting mempengaruhi stabilitas emulsi atau destabilisasi emulsi seperti sifat antar fasa dari pengemulsi dapat dikontrol ketika diaduk atau dikocok. Selain itu, pengemulsi oleh panjang rantai lipofilik (yaitu jumlah karbon dari makanan memiliki fungsi lain dalam makanan, seperti bagian asam lemak) dan juga dari jumlah oleofinat yaitu dapat memodifikasi proses kristalisasi pada lemak, ikatan yang ada pada gugus asam lemak. berinteraksi dengan komponen karbohidrat dalam makanan, bertindak sebagai zat pembentuk lapisan film, Bahan baku utama untuk pembuatan pengemulsi bertindak sebagai pengontrol transportasi oksigen atau makanan lainnya adalah polyol atau polialkohol seperti kelembaban, dan lainnya. gliserol, sorbitol dan sukrosa. Senyawa gliserol dan asam lemak dihasilkan dari lemak dan minyak melalui Pengemulsi paling awal yang ditemukan berasal dari hidrolisis trigliserida dan pemisahan berturut-turut dari bahan alami contohnya adalah susu. Susu dapat asam bebas dan gliserol. Keduanya dimurnikan menstabilkan tetesan lemak dalam air. Pemanfaatan menggunakan teknik yang berbeda, seperti dekolorisasi, pertama pengemulsi ini adalah dalam pembuatan distilasi atau fraksinasi. Sedangkan sorbitol berasal dari mentega, keju, dan krim kocok. Selanjutnya penemuan hidrolisat pati. lain adalah penemuan pembuatan mayones di Prancis, dimana dibuat dengan cara mendispersikan minyak ke Sifat-sifat pengemulsi ditentukan dari jumlah gugus dalam fase air yang telah diasamkan menggunakan fungsi hidroksil bebas dan gugus ester. Gugus fungsi ini kuning telur untuk menstabilkan emulsinya. Fungsi memainkan peran penting untuk karakteristiknya. lipoprotein pada telur untuk emulsi masih digunakan Sedangkan gugus funsgsi ikatan eter yang ada dalam sampai saat ini. Hingga 80% minyak dapat diemulsi pengemulsi akan berperan penting sebagai kontribusi tanpa inversi menjadi emulsi air dalam minyak. polar terhadap sifat pengemulsi. Bahan baku penting penting pengemulsi seperti asam laktat dan asam sitrat Bentuk molekul dari pengemulsi makanan adalah diperoleh dari proses fermentasi, sedangkan asam molekul amfifilik, dimana memiliki gugus kepala tartarat diisolasi sebagai komponen alami dari produksi hidrofilik (suka air) dan lipofilik (ekor penyuka minyak anggur. Komponen asam yang memiliki gugus hidroksil atau lipoid). Ekor lipofilik adalah merupakan jenis dari bebas (misalnya gliserol) dapat mengubah tingkat senyawa asam lemak rantai lurus bernomor genap. polaritas pengemulsi dengan mengubah bagian gugus Senyawa ini berasal dari lemak dan minyak hewani atau ester, hidroksil dan karboksilat dari pengemulsi. nabati. Gugus hidrofilik ionik atau dipolar diturunkan dari molekul yang dapat dimakan. Protein juga dapat Titik kritis pengemulsi makanan dapat berasal dari menjadi aktif permukaan jika mengandung residu asam sumber bahan baku emulsifiernya dan juga pada proses amino hidrofilik dan lipofilik. yang dilakukan untuk mendapatkan emulsifier. Beberapa pengemulsi memang berasal dari bahan pertanian, Bahan baku dasar untuk memproduksi pengemulsi namun masih terdapat beberapa pengemulsi yang dibuat makanan adalah trigliserida (yaitu lemak dan minyak menggunakan minyak dan lemak hewani. Selain itu, alami). Baru-baru ini zat pengemulsi juga diisolasi dari potensi juga berada pada sistem transportasi yang berbagai produk pertanian yang kemudian diproses kadang masih mencampurkan bahan halal dan bahan dengan melakukan penyempurnaan pada kualitas non-halal. sehingga pengemulsi tersebut memiliki kandungan asam 1I4II KNEKS - IAEI 2021
III. TeKmataaRSiasmetbSuttraantegis... Kategori Emulsifier Makanan Memakai pengemulsi Lecithin Segala makanan sumber coklat Mono – diglycerides of fatty acids Es kream, Yogurt, margarin, sandwiches Guar gum Produk berbahan dasar susu, produk berbahan dasar kedele, produk salad. Xanthan gum Mayonnaise, sandwich, alad, sauces Carrageenan Susu berperisa, kopi es, kream Celluoses, carboxymethylcellulose Vitamin supplements,susu berperisa Sumber: Aguilar et al., 2011 Tabel Kategori pengemulsi dan penggunaannya pada makanan 3.1.1 Riset Strategis Pengemulsi harus hidup dan tumbuh pada media dan nutrisi yang tidak berada pada titik kritis halal. Begitu juga, mikroba Emulsifier biasa digunakan pada proses produksi ini biasanya dikembang biakan didalam bioreaktor, makanan untuk memberikan efek rasa yang sehingga menjadi sangat penting untuk meneliti menyenangkan ketika dimakan, untuk mengikat rasa dan bagaimana sistem bioreaktor bekerja dengan mempercantik tampilan. Bahan tambahan pangan menggunakan bahan media halal. sebagai emulsifier yang digunakan di eropa adalah seperti Lecitin (E322), mono- dan diglycerida dari asam Media yang digunakan pada bioreaktor biasanya lemak (E471), guar gum (E412), xanthan gum (E415), memerlukan kandungan yang kompleks untuk karagenan (E407) dan selulosa (E460-E469) (Aguilar et memperbanyak mikroorganisme atau mikroba secara al., 2011). Tabel 1 berikut adalah list makanan yang efisien. Bahan yang digunakan ini harus terlebih dahulu menggunakan emulsifier di Negara-negara Eropa, list ini dipastikan berasal dari bahan atau sumber yang berdasarkan Global New Product Database yang dibolehkan dalam Islam. Secara konvensional atau dipersentasikan pada EFSA. Dapat dilihat dari tabel, tradisional, banyak hidrolisat yang digunakan dalam bahwa bahan pangan tambahan emulsifier ini hampir sistem ini. Namun hidrolisat ini akan menimbulkan dua digunakan untuk kebanyakan bahan makanan, seperti permasalahan dalam titik kritis halal. Pertama yaitu, jika roti, coklat, dan panganan lain. Selama proses baking hidrolisat media yang digunakan adalah media yang atau pemanggangan roti, ragi atau yeast memproduksi berasal dari hewan, media ini biasanya tidak berasal dari karbon dioksida, dimana karbon dioksida ini akan hewan yang terhindar dari titk kritis yaitu hewan selain membuat adonan mengembang dan elastis. Oleh karena babi dan disembelih tidak sesuai dengan syariat. Namun itu, juga diperlukan emulsier untuk memperkuat adonan juga, apabila hidrolisat media yang digunakan berasal agar tidak robek seperti diasetil asam tartarat (diacetyl dari tumbuhan, kemungkinan enzim yang digunakan tartaric acid E472e). untuk hidrolisis merupakan turunan dari hewan yang disembelih termasuk hewan yang diharamkan seperti Berdasarkan data yang ditampilkan pada Tabel 1, dapat babi. Jadi terdapat dua permasalahan yang harus diamati bahwa hampir semua sumber emulsifier yang dicarikan solusinya yaitu termasuk media dan enzim digunakan ada di Indonesia. Sumber paling potensial untuk menghidrolisis. adalah xanthan gum, selulosa dan karenan. Sumber potensial ini bisa dijadikan potensi riset yang besar. Beberapa enzim hanya didapat pada hewan tertentu, namun juga beberapa yang lainnya juga didapat dari Permasalahan yang membuat material xanthan gum berbagai sumber atau hewan. Salah satu contoh enzim berbeda dari hidrokolid yang lain adalah bahwa xanthan yang berasal dari hewan adalah pepsin, rennet, lipase gum ini dibuat dari proses yang memerlukan peran dan catalase. Seperti contohnya enzim yang digunakan mikroba. Sehingga mikroba penghasil xanthan gum untuk pembuatan keju yaitu enzim rennet, enzim ini KNEKS - IAEI 2021 15
III.KTaetmaaSRamisbeut tSatnrategis... berada pada titik kritis halal karena enzim ini didapat Sedangkan untuk pengemulsi jenis lain yiatu karagenan dari sumber yang belum jelas kehalalannya yaitu perut (carrageenan), selain digunakan sebagai bahan tambahan anak sapi ketika setelah disembelih. Namun sekarang, pangan juga banyak digunakan sebagai bahan untuk enzim rennet telah dapat digantikan dengan enzim sistem pembawa bahan aktif didalam tubuh. Penggunaan pembuat keju menggunakan microbial chymosin, yang karagenan akan meningkatkan stabilitas dan biokatifitas diproduksi menggunakan bioreactor. dari bahan aktif yang dibawa. Dimasa depan, penggunaan karagenan sebagai sistem pembawa Penggunaan bioreaktor bisa dijadikan bahan merupakan prospek yang sangat menjanjikan. Pada saat pertimbangan lain. Ketika sebuah reaktor digunakan sekarang ini, penelitian bertumpu pada pembuatan untuk memproduksi bahan yang tidak halal, atau ketika nanopartikel, hidrojel, emulsi, mikrokapsul, nanotube, bioreactor dicampurkan dengan bahan haram, maka dan aerogel. Kinerja karagenan sebagai sistem pembawa akan sangat sulit untuk mengembalikan fungsi dipengaruhi oleh banyak faktor seperti tipe bioreaktor sebagai penghasil bahan yang diizinkan atau karagenannya, rasio antara biopolymer yang digunakan, halal. Kesulitannya ada pada penyamakan kembali agen penguat, pH dan banyak factor lainnya. Dari bioreactor tersebut. Ketika sebuah material kompleks berbagai faktor ini, dapat dijadikan prospek riset yang yang telah bersentuhan dengan bahan haram akan sulit sangat besar dan berasaskan substitusi bahan non-halal. untuk dijadikan suci atau halal kembali. Prospek riset alternatif seperti riset yang bersinergi antara karagenan jenis baru yang berbahan halal, dan Riset yang fokus pada substitusi media dari turunan responsive terhadap lingkungan, riset in-vivo dan hewan menjadi media turunan tumbuhan telah pernah penemuan model yang lebih realistis (Dong, Wei, & Xue, dilakukan, salah satunya yaitu riset media untuk 2021). Salah satu potensi besar penghasil karagenan dari pertumbuhan mikroba penghasil xanthan gum. sumberdaya yang ada di Indonesia adalah rumput laut Penelitian ini telah menggunakan berbagai produk non kotoni. Riset mengenai rumput laut kotoni masih belum animal seperti penggunaan produk sampingan dari terlalu jauh. Rumput laut kotoni menghasilkan 40% industri susu (Savvides, Katsifas, Hatzinikolaou, & karagenan lebih banyak dibandingkan dengan rumput Karagouni, 2012), limbah agroindustri (Vidhyalakshmi, laut lain di Indonesia. Penelitian skala lanjut yang Vallinachiyar, & Radhika, 2012), dan bahkan dari memberikan hasil pada produksi massal akan sangat beberapa campuran hasil agroindustri seperti molasses bermanfaat. dan fosfor (Mohan & Babitha, 2010). Namun dari berbagai penelitian yang telah dilakukan tesebut yaitu 3.2 Gelatin dengan perbandingan berbagai macam media non hewan, belum ada penelitian khusus yang membahas 3.2.1 Gelatin secara umum titik kritis halal dan substitusi non-halal. Oleh karena itu, penelitian mengenai susbsitusi media non-halal Gelatin adalah protein dan merupakan senyawa untuk produksi mikroorganisme terutama pada xanthan hidrokoloid yang multifungsi. Gelatin diperoleh dari gum menjadi sangat prospektif. kolagen yang berasal kulit, atau tulang hewan. Saat ini, sumber gelatin utama sebagian besar berasal dari kulit Selain pengembangan riset substitusi media non hewan babi yaitu sekitar 46%, diikuti oleh kulit dan tulang sapi pada media pertumbuhan mikroba, beberapa masing-masing sekitar 29,4% dan 23%. Sedangkan ikan permasalahan juga perlu dilakukan riset lebih lanjut. dan sumber lainnya hanya 1,5% dari total gelatin yang Tentunya riset ini akan sangat prospektif apabila ada di pasaran. Gelatin yang bersumber dari ikan telah dilengkapi dengan status kehalalannya. Pengembangan diidentifikasi sebagai gelatin yang paling aman dan dapat riset ini berkaitan dengan fungsi turunan xanthan gum diterima karena status halal dan bebas penyakit jika yaitu untuk bahan pembuat tablet, nanopartikel, dibandingkan dengan sumber lainnya yaitu babi dan mikropartikel, hidrojel, dan beberapa keperluan untuk sapi. rekayasa jaringan. Riset prosepektifnya adalah pada permasalahan kurangnya viscositas xanthan gum, Gelatin adalah protein yang secara substansial kurangnya stabilitas pada suhu dan mekanik tertentu, merupakan protein murni yang biasanya digunakan kelarutan dalam air yang buruk dan mudahnya sebagai bahan tambahan pangan atau food ingredient. terkontaminasi pada saat produksi (Patel, Maji, Moorthy, Gelatin diproduksi dengan cara denaturasi secara termal & Maiti, 2020). 1I6II KNEKS - IAEI 2021
III. TeKmataaRSiasmetbSuttraantegis... dari kolagen. Kolegen merupakan penyangga struktural perkembangan terkini, tantangan dan prospek”, meliputi: dan merupakan protein terbanyak paling umum yang sifat “meleleh di mulut (melt-in-mouth)”, reversibilitas dijumpai pada hewan. Saat ini, gelatin biasanya tersedia secara termal, memiliki aktivitas permukaan (surface dalam bentuk bubuk granular, meskipun di Eropa, activity), aplikasi yang bisa dibuat khusus dan mudah gelatin lembaran masih tersedia di pasaran. Ada dua digunakan. Gelatin adalah satu-satunya bahan yang jenis utama gelatin. Tipe A, dengan titik isoionik 7 menunjukkan perilaku pelelehan lambat ketika sampai 9, berasal dari kolagen dengan perlakuan asam. mengalami suhu di bawah suhu fisiologis manusia. Ini Tipe B, dengan titik isoionik 4,8 hingga 5,2, adalah hasil menghasilkan sifat khusus yaitu sifat meleleh di mulut. dari perlakuan kolagen dengan basa. Kandungan gelatin Karena itu, alternatif untuk gelatin sangat jarang di ini menyerupai protein induknya yaitu kolagen, dimana antara sistem polimer lainnya. memiliki kandungan yang unik karena mengandung 14% hidroksiprolin, 16% prolin, dan 26% glisin. Keunggulan berikutnya adalah keunggulan dalam reversibilitas termal yang berbeda dari zat lainnya. Gelatin merupakan salah satu biopolimer paling popular Faktanya, sebagian besar gel protein dan polisakarida, dalam pemakaiaannya, karena gelatin banyak digunakan saat dipanaskan akan meleleh kemudian tidak akan dalam proses makanan, farmasi, kosmetik, dan fotografi. terbentuk kembali saat didinginkan. Meskipun, beberapa Hal ini disebabkan karena sifat fungsional dan reologi hidrokoloid tanaman seperti karagenan dan agar-agar dari gelatin yang unik. Sekitar 8.000 tahun yang lalu, membentuk gel reversible yang dapat dibalik kembali ke gelatin awalnya digunakan untuk produksi lem (perekat keadaan awal, namun titik lelehnya sangat tinggi biologis) untuk pembuatan furnitur. Kemudian sehingga tidak cocok untuk bersaing pada penggunaan penggunaan gelatin bergeser ke aplikasi makanan dengan gelatin. Menurut Haug, Draget, dan Smidsrod , selama periode Napoleon (1769-1821 M) yang digunakan para ilmuwan belum dapat menemukan protein sebagai sumber protein untuk angkatan Prancis ketika pembentuk gel atau polisakarida, yang secara total dapat kelangkaan daging dialaminya karena penyumbatan menggantikan gelatin sebagai agen pembentuk gel. pelabuhan mereka oleh angkatan laut Inggris. Penggunaan gelatin pertama kali dalam industri farmasi Dalam hal aktivitas permukaan atau surface activity, adalah untuk produksi kapsul, dapat ditelusuri sejak gelatin masih merupakan bahan pengemulsi dan tahun 1833 ketika apoteker Prancis Mother diberi paten penstabil yang sangat berperan penting. Akan tetapi, untuk kapsul gelatin (Paten Prancis No. 9690). terdapat pesaing gelatin yaitu gum arabic dalam hal sifat Penggunaan gelatin ini menandai awal dimana tidak penstabil dan pengemulsi. Salah satu sifat dari gelatin adanya rasa pahit pada obat-obatan. Penggunaan gelatin yang dapat menyaingi gum arabic adalah keunggulan juga bermanfaat sebagai perlindungan yang senyawa dalam pembentukan gel. Selain itu, gelatin unggul obat dari panas, dingin dan kelembaban. Gelatin karena dapat diproduksi secara khusus untuk aplikasi dianggap sebagai hidrokoloid special yang unik, karena tertentu yang diinginkan. Gelatin dapat diproduksi pada dapat digunakan untuk berbagai fungsi dengan berbagai nilai bloom atau kekuatan yang berbeda (dengan aplikasi. Ini karena kemampuannya untuk bertindak mencampurkan dengan bahan lain seperti gula dan sebagai pembentuk gel, pengental, pengikat air, garam) dan ukuran partikel yang bermacam, sehingga pengemulsi, dan pembentuk lapisan film. Faktanya, tidak memungkinkan gelatin dipakai untuk kebutuhan ada hidrokoloid tunggal lain yang menawarkan spesifik. Akhirnya, tidak seperti hidrokoloid lainnya, kombinasi fungsi yang sama dengan gelatin dialam dimana gelatin dapat membentuk gel dalam kisaran pH (Schrieber dan Gareis, 2007). Dalam industri makanan, normal yang tidak memerlukan penambahan garam atau gelatin telah banyak digunakan sebagai bahan untuk gula untuk membentuknya. meningkatkan elastisitas, konsistensi dan stabilitas makanan. Selain itu, gelatin menawarkan beberapa keuntungan sebagai matriks atau material pembungkus yaitu gelatin Terlepas dari keserbagunaan gelatin (yaitu hidrokoloid merupakan makromolekul alami, murah, memiliki yang multi-fungsi), ada sifat unik lainnya yang perlu imunogenik yang rendah, tidak beracun dan dapat didiskusikan. Gelatin menawarkan banyak sifat khusus terurai dengan baik yang terdaftar sebagai eksipien yang tidak mudah ditiru oleh hidrokoloid lain. Sifat-sifat untuk formulasi farmasi. Sebagai hasil dari pengolahan ini, menurut Karim dan Rajeev dalam ulasan mereka struktur primer produk protein, gelatin memiliki yang berjudul “Alternatif gelatin untuk industri makanan: beberapa gugus fungsi yang tersedia untuk berbagai KNEKS - IAEI 2021 17
III.KTaetmaaSRamisbeut tSatnrategis... kemungkinan modifikasi dalam pengolahan (terutama Hal ini menyebabkan ketakutan akan penyakit yang modifikasi ikatan kovalennya). Selain itu, gelatin ketika muncul dari penggunaan bahan tersebut. Karenanya, diproduksi menjadi keadaan nanopartikel ada kesempatan untuk mencari sumber lain sebagai memungkinkan perlekatan obat dan senyawa untuk bahan baku yang lebih sehat, halal, dan bebas dari risiko tujuan target obat yang tepat sasaran seperti antibodi penyakit, penelitian gelatin dari bahan lain semakin atau ligan untuk kompleks reseptor spesifik sel. banyak. Saat ini, penelitian menunjukkan bahwa kulit ikan dan sisa ikan lainnya dapat digunakan untuk 3.2.2 Potensi Gelatin dari Indonesia menghasilkan gelatin, dan juga, ikan diyakini bebas dari risiko penyakit. Berdasarkan data Biro Pusat Statistik tahun 2019, Indonesia mengimpor hampir 6 juta kilogram gelatin Berdasarkan Badan Pusat Statistik (2018), lima provinsi setiap tahunnya, dengan nilai sekitar 450 milyar dolar. yang memiliki populasi sapi potong terbesar adalah Jawa Analisis makro terhadap pasar Indonesia, dimana 88% Timur, Jawa Tengah, Sulawesi Selatan, NTB, dan NTT. dari total penduduknya adalah Muslim dan rumah bagi Sementara itu, populasi kambing terbesar adalah di Jawa 13% Muslim di dunia, telah menunjukkan peningkatan Tengah, Jawa Timur, Lampung, Jawa Barat, dan permintaan produk-produk bersertifikasi halal secara Sumatera Utara. Untuk ikan, penggunaan ikan Nila terus-menerus. Selain itu, dengan rencana sertifikasi sebagai bahan baku. Adapun ikan Nila, area budidaya wajib halal dari pemerintah pada tahun 2019, ide bisnis terbesar adalah di Sulawesi Selatan, Jawa Tengah, Jawa ini mulai terlihat lebih menjanjikan. Timur, Lampung, dan Sumatera Utara. Berdasarkan data ini, dapat disimpulkan bahwa provinsi yang memiliki Selain itu, analisis industri menunjukkan beberapa hasil banyak jenis bahan baku adalah Jawa Tengah dan Jawa sebagai berikut: Timur. 1. Tidak banyak pemasok bahan baku gelatin sehingga 3.2.3 Riset Strategis Gelatin kemungkinan besar mereka menetapkan harga yang lebih tinggi. Gelatin secara harfiah merupakan produk yang berasal 2. Sebaliknya, bagi pemasok, ada banyak pembeli dari hewan, yaitu berasal dari protein hewan. Oleh potensial dari perusahaan atau merek besar terkenal, karena itu, seperti produk dari hewan lainnya, terdapat seperti Wardah, Kalbe Farma, Kimia Farma, Indofood, hal yang harus diperhatikan terkait titik kritis Unilever, dll. kehalalannya yaitu apakah gelatin tersebut berasal dari 3. Hingga akhir 2017, ada sekitar 25-30 produsen gelatin hewan yang disembelih berdasarkan tuntunan agama di seluruh dunia dan hanya 2 perusahaan di dalam atau tidak. Begitu juga apakah gelatin berasal dari hewan negeri yang memproduksi gelatin secara lokal, yaitu yang dibolehkan oleh agama. PT EMS Gelatine Indonesia dan CV Multi Ekstraksi. Indonesia, yang didominasi oleh penduduk Muslim, Berdasarkan deskripsi gelatin dan potensi di Indonesia memiliki permintaan yang tinggi terhadap produk halal, diatas, terdapat beberapa riset strategis yang dapat termasuk gelatin yang sebagian besar digunakan untuk dilakukan. Riset strategis untuk gelatin ini dapat dibagi bahan baku produk konsumsi. Namun, dari sisi pasokan, beberapa bagian, yaitu riset tentang susbstitutsi bahan hanya ada 2 perusahaan yang memproduksi gelatin lokal atau mencari bahan alternatif, riset tentang applikasi di Indonesia dan tidak jelas apakah halal atau non-halal. turunan gelatin yang telah halal, kemudian riset tentang Hal ini karena sifat halal mungkin tidak hanya berasal deteksi gelatin yang tidak halal. dari bahan yang digunakan, tetapi juga berasal dari semua proses produksi dan siklus lainnya. Saat ini, agar- Potensi pertama adalah riset mencari substitusi gelatin agar yang didistribusikan di seluruh Indonesia diimpor non-halal. Sejumlah penelitian pencarian substitusi dari seluruh dunia, terutama dari negara-negara dengan gelatin non-halal telah dilakukan seperti riset tentang mayoritas penduduknya beragama non-Islam, seperti gelatin dari ikan perairan air tawar dan perairan air Cina, Australia, Eropa dan India. laut. Beberapa tahun belakangang, bersamaan dengan komersialisasi gelatin ikan, gelatin jenis ini mendapatkan Kenyataannya, banyak produk berbasis gel yang tempat yang special pada konsumen muslim. didistribusikan di seluruh dunia dimana sebagian besar Kebanyakan gelatin ikan yang beredar dipasaran adalah dibuat dari bahan babi dan mamalia lain, seperti sapi. berasal dari tulang ikan. Bahkan produk dari gelatin ikan 1I8II KNEKS - IAEI 2021
III. TeKmataaRSiasmetbSuttraantegis... seperti permen dan marshmallows telah tersedia di Oleh karena itu perlu riset lebih lanjut dalam aplikasi Amerika serikat. Namun demikian, jika dibandingkan gelatin halal seperti sistem pembawa bahan antioksidan, dengan gelatin hewan mamalia, gelatin ikan masih perlu aplikasi dalam anti-mikroba, dalam anti-kanker dan peningkatan sifat pada kekuatan gelasi dan reologikal optimasi produksi serta propertinya. propertinya. Perlu diperhatikan juga bahwa potensi riset di Indonesia akan kuat dengan persedian bahan baku Potensi riset juga terbuka dari kesulitan yang didapatkan berlimpah, seperti riset substitusi gelatin dari ikan nila ketika proses produksi gelatin. Gelatin umumnya yang ada di provinsi Jawa Tengah. diproduksi menggunakan dua metode yaitu hidrolisis alkali atau basa. Kedua metode ini harus ditempuh Selain menggunakan bahan substitusi dari ikan, riset dalam waktu yang cukup lama. Sehingga jika dilakukan juga dapat dilakukan dengan menggunakan potensi komersialisasi akan menghabiskan biaya yang banyak. daerah seperti kulit dan tulang kambing, sapi atau onta Riset perlu dilakukan untuk memperpendek jalur yang telah disembelih dengan ketentuan agama atau produksi. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk bahkan dari sumber ungas seperti tulang bebek atau mempersingkat proses produksi, seperti menggunakan ayam. Meskipun riset mencari substitusi gelatin non- enzim yang cocok pada saat hirdolisis dan juga halal telah banyak dilakukan, namun riset gelatin halal menggunakan teknologi High Pressure Processing (HPP). ini masih harus diteliti, terutama untuk menyamakan sifat fisiko kimia nya, sehingga benar bisa menggantikan Proses alternatif ekstraksi gelatin adalah menggunakan gelatin yang berasal dari bahan non-halal seperti gelatin enzim proteolitik. Jika dibandingkan dengan proses babi. Sifat fisiko kimia yang masih harus diteliti adalah biasa, penggunaan enzim pada saat ekstraksi akan sifat kekuatan (gel strength) dan tekstur nya. meningkatkan jumlah dapatan atau yield, mempersingkat waktu proses produksi dan mengurangi Riset substitusi bahan gelatin non-halal juga telah limbah. Beberapa enzim yang telah diteliti untuk dilakukan dengan mencari pengganti gelatin hewan dari ekstraksi gelatin adalah papain, bromealin, pepsin, dan tumbuh-tumbuhan. Terdapat beberapa sumber tumbuh- proctase. Tetapi penggunaan enzim memberikan tumbuhan yang karakteristiknya hampir menyerupai dampak pada pengurangan kekuatan atau gel strength gelatin seperti agar, karagenan, pectin, pati jagung, kojac dari gelatin. Karena menurut riset yang telah dilakukan, dan beberapa bahan lain. Kojac merupakan salah satu kekuatan enzim tidak dapat dikontrol sehingga akan bahan gelatin nabati baru yang dikembangkan. Kojac mendegradasi semua ikatan peptida pada gelatin. Riset dikembangkan dan dapat diterima baik sebagai bahan lanjutan perlu dilakukan untuk mencari enzim yang tambahan pangan di Jepang . Namun penelitian dapat dikontrol, yaitu enzim yang hanya bekerja substitusi gelatin non-halal dengan sumber tumbuh- memutus ikatan peptide pada satu bagian dan dengan tumuhan masih pada tahap awal. Potensi riset masih waktu yang cepat . terbuka lebar, seperti riset untuk memastikan bahwa gelatin nabati memiliki property thermal reversible yang HPP atau dalam bahasa Indonesia adalah proses sama dengan gelatin hewan sehingga efek “melt-in- produksi bertekanan tinggi merupakan metode mouth” tetap terjaga. pengolahan dengan menaikan tekanan sehingga 6000atm. Teknologi HPP merupakan teknologi yang Potensi riset strategis lainnya adalah riset tentang popular belakangan ini. Karena teknologi ini menyajikan produk turunan gelatin halal. Belakangan ini banyak proses yang cepat dan menghasilkan produk yang fresh produk turunan dari gelatin yang diteliti seperti gelatin tanpa adanya pemanasan. Selain itu HPP memberikan sebagai sistem pembawa obat, bahan aktif dalam bentuk hasil atau yield yang banyak jika dibandingkan dengan nanopartikel, micropartikel maupun hidrogel. Namun, proses biasa. Namun HPP memiliki kelemahan yaitu riset masih berlangsung dengan menggunakan sumber biaya yang tinggi dan tidak dapat membunuh spora dari gelatin yang berasal dari hewan mamalia seperti gelatin mikroba. Penelitian lebih lanjut untuk mendapatkan babi dan gelatin sapi. Hanya terdapat sedikit penelitian proses HPP yang murah sangat diperlukan (Yusof, Jaswir, produk turunan gelatin menggunakan bahan halal. Jamal, & Jami, 2019). Seperti penelitian pembuatan dan optimisi produk gelatin nanopartikel dari ikan nila , dan dari kulit onta . Penelitian ini masih jauh dari tahap komersialisasi, yang artinya masih banyak peluang topik riset lanjutan. KNEKS - IAEI 2021 19
III.KTaetmaaSRamisbeut tSatnrategis... 3.3 Flavor atau Perisa umumnya merupakan industri multinasional. Menurut 3.3.1 Definisi, Deskripsi Bahan dan Penggunaan Flavor AFFI bahan baku yang digunakan di industri flavor ada atau Perisa lebih dari 3000 bahan baku. Berdasarkan infografis diatas dapat terlihat bahwa industri perisa di Indonesia Flavors dibentuk dari berbagai bahan kimia organik yang dapat menggunakan bahan baku berupa yang berbeda, seperti hidrokarbon, alkohol, aldehida, keton, merupakan bahan impor maupun lokal. Namun belum asam, ester atau lakton. Flavors memiliki volatilitas ditemukan data pasti lebih dari 3000 bahan baku rendah dan juga berat molekul yang rendah, biasanya tersebut berapa jumlah yang diimpor dan dari lokal. lebih rendah dari 400 Da. Rendahnya berat molekul Industri flavor di Indonesia telah sepakat untuk flavors mengakibatkan timbulnya berbagai sensasi mendukung UU JPH no 33 terkait dengan kewajiban sensorik yang dikaitkan dengan rasa. sertifikasi halal. Bahkan menurut sumber MUI 2017 yang disampaikan oleh VP AFFI (2019) bahwa flavor, seasoning Flavors banyak ditemukan di alam dan sehingga akan dan fragrance menduduki peringkat pertama dari 10 memberikan dampak organoleptik yang menyenangkan kelompok teratas produk yang tersertifikasi oleh MUI. ketika dikonsumsi, termasuk aroma buah, bunga, pedas, Sebagaimana disampaikan diatas bahwa kebutuhan krim atau kacang. Sifat dari flavors ini yang pada bahan baku perisa atau flavor cukup bervariasi jenisnya. akhirnya mengakibatkan digunakan untuk berbagai Berdasarkan Perka BPOM No.22 tahun 2016 bahan perisa macam aplikasi di sektor makanan, minuman, permen, dan ajudan perisa yang diperbolehkan di Indonesia jeli, selai, anggur dan produk susu dan juga dalam untuk digunakan di industri perisa sejumlah 2016 untuk industri kosmetik, sebagai wewangian dalam parfum, perisa dan 124 untuk ajudan perisa. Sedangkan LPPOM deodoran, krim dan sabun dan perasa dalam kosmetik MUI sudah mengeluarkan list bahan positif yang bibir. Namun, selain wewangian perisa juga dapat merupakan bahan yang secara empiric dapat digunakan memiliki sifat lain, seperti emolien, surfaktan dan di produksi halal tanpa memerlukan sertifikat halal atau antioksidan, yang memungkinkan aplikasi mereka dalam keterangan lainnya kecuali surat pernyataan bebas babi banyak formulasi krim, sampo dan krim antipenuaan. (pork free facilities statement) dari produsennya. Bahan positif yang dikeluarkan oleh LPPOM berdasarkan SK Sifat lain dari flavors yaitu penyerapan yang cepat, dapat MUI Nomor SKI 10/Dir/LPPOM MUI/IV/15 tentang diekskresi secara metabolik, dapat digunakan dalam Daftar Bahan Flavor Tidak Kritis berjumlah 1418 bahan. dosis yang rendah dan kurangnya potensi genotoksik dan metanogenik yang signifikan, membuat flavors 3.3.3 Riset Strategis Perisa/Flavor diakui sebagai bahan Generally Recognized as Safe (GRAS) untuk digunakan sebagai bahan penyedap sejak Pada umumnya dipasaran, istilah “flavor” atau “perisa” tahun 1965 oleh Panel Pakar Flavour and Extract adalah segala material yang bersifat menghasilkan Manufacturers Association (FEMA). Selanjutnya, persepsi dalam sensori manusia kecuali yang beberapa peraturan internasional menentukan bahwa mempengaruhi lima rasa dasar yaitu rasa manis, asin, flavors tidak memiliki masalah keamanan pangan bila pahit, asam, atau umami. Beberapa perisa atau flavor digunakan sebagai agen penyedap. Sehingga Komisi diproduksi tidak hanya memiliki satu manfaat sebagai Pangan Eropa, Food and Drug Administration (FDA) dan perisa namun juga sebagai bahan tambahan pangan lain. International Joint FAO/WHO Expert Committee on Produk perisa atau flavor tersedia dalam berbagai jenis, Food Additives (JECFA) menyetujui dan ada yang bersifat campuran sederhana ada juga yang memperbolehkan perisa jenis ester ini untuk bahan tersedia dalam campuran yang kompleks yang mungkin tambahan makanan (SÁ, de Meneses, de Araújo, & de direkayasa khusus seperti dimasukan kedalam sistem Oliveira, 2017). pembawa atau encapsulation. Jenis flavor atau perisa tergantung banyak faktor termasuk faktor dimanakah 3.3.2 Industri Flavor dan Potensi Ketersediaan perisa tersebut akan digunakan pada akhirnya, seperti Komponen Bahan Flavor di Indonesia contoh, perisa untuk bahan sereal akan berbeda bentuk dengan perisa yang akan digunakan untuk minuman Di Indonesia, paling tidak ada sekitar 15 industri flavor karbonat. Perbedaannya bisa saja berada pada kelarutan multinasional yang beroperasi. Hal ini berdasarkan data atau solubilitasnya, stabilitas terhadap suhu, dan anggota dari Asosiasi Flavor dan Fragrance Indonesia keterikatan dengan bahan tambahan pangan lainnya. (AFFI) berjumlah 15 Industri perisa ( flavor house) yang Berbeda lagi untuk faktor ketika flavor atau perisa 2II0I KNEKS - IAEI 2021
III. TeKmataaRSiasmetbSuttraantegis... didistribusikan, daya tahan, kemudahan untuk seperti produk yield yang banyak dan menjamin produk ditranspor dan biaya adalah faktor utamanya. bisa tahan lama. Pengabungan dua metode juga bisa Terdapat empat prinsip untuk melihat titik kritis dilakukan dalam ekstraksi perisa alam, seperti kehalalan dari flavors, yaitu pertama, produk perisa dari menggabungkan metode ultrasound dan ionic liquid. hewan harus berasal dari hewan yang dibolehkan atau Ionic liquid memiliki kestabilan yang tinggi, viskositas hewan yang disembelih sesuai dengan tuntunan agama. yang dapat dimodifikasi dan dapat bekerja sama dengan Material dari sayuran adalah halal kecuali jika telah pelarut organik. Penggabungan ultrasound dan ionic dimodifikasi dengan penambahan material turunan liquid tercatat dapat menggantikan dispersan dan hewan. Kedua, etanol atau minum keras sebagai pelarut menghasilkan ekstrak lebih banyak dari metode biasa . adalah haram. Sedikit izin bisa diberikan kepada etanol yang terbentuk secara natural bukan kepada etanol yang Selain produksi perisa dari bahan alami, perisa atau berasal dari proses pembuatan minuman keras. Ketiga, flavor juga dapat dibuat dengan menggunakan metode media atau material selama fermentasi termasuk sintesis secara kimiawi. Metode sistesis kimiawi ini mikroba dan enzim yang digunakan harus berasal dan memiliki keuntungan yaitu bisa menghasilkan produk dijaga sesuai dengan prinsip kehalalan. Seperti sesuai yang diinginkan dalam jumlah dan kualitas yang modifikasi genetik harus tercatat asal usulnya dan media bagus. Namun, metode sintesis juga memiliki kelemahan pertumbuhan harus berasal dari bahan halal. terutama untuk lingkungan seperti pemakaian bahan Selanjutnya, Alat produksi dan lingkungan produksi kimia berbahaya, bahan kimia beracun, menggunakan harus benar-benar terjaga dari kemungkinan tekanan dan suhu yang tinggi. Selain itu, sistesis perisa terkontaminasi antara produk tidak halal dengan produk mengugunakan cara kimiawi akan memakan biaya yang halal. banyak, waktu reaksi yang lama, konsumsi energi yang banyak dan mengakibatkan korosi alat yang digunakan. Bahan untuk pencampuran perisa atau flavor dapat Potensi riset terbuka dalam mencari metode sintesis berasal dari bahan alam atau sintesis. Perisa bahan alam yang dapat menjawab tantangan sebelumnya. Salah dapat berupa minyak esensial, balsam, resin, dan satunya adalah dengan menggunakan biosintesis. lainnya, sedangkan bahan sintesis dapat berupa alkohol, Biosintesis berarti menggunakan mahluk hidup untuk asam, ketone, ester, eter dan campuran lain atara sulfur sintesis perisa. Mahluk hidup yang digunakan biasanya dan nitrogen. Potensi riset Indonesia berada pada bahan adalah mikroba. Potensi riset tebuka dalam mencari natural atau bahan alam yang menyediakan banyak media dan biokatalis yang jauh dari titik kritis halal. flavor atau perisa. Bahan perisa potensi dari Indonesia adalah seperti kakao, teh, cabai, kopi, bawang putih, Potensi riset lainnya adalah mencari solusi terhadap bawang merah, jahe, kunyit, lada, vanili dan lainnya. sifat perisa itu sendiri. Perisa atau flavor terdiri dari Perisa dapat diproduksi dari bahan alam yang banyak bahan metabolit sekunder yang mudah menguap, tersedia di Indonesia. Namun, perisa yang berasal dari sehingga umumnya tidak bertahan lama terutama pada alam memiliki kelemahan dalam produksinya. suhu udara yang tinggi. Keunggulan perisa biasanya juga Kelemahan ini dapat dijadikan tema riset yang diukur dari berapa lama bisa bertahan secara berpotensi. Beberapa kelemahan yaitu kontaminasi dari bersamaan. Selain itu, persepsi atau kesukaan terhadap mikroba, mudahnya terjadi oksidasi pada perisa alami perisa dapat berubah karena penguapan, pemanasan, sehingga waktu simpannya pendek. atau oksidasi. Oleh karena itu, penggunaan teknologi atau metode yang dapat mengurangi penguapan perisa Riset potensial dapat diarahkan kepada mencari proses sehingga perisa dapat bertahan lama dan stabil adalah produksi perisa alam yang terhindar dari kontaminasi sangat diperlukan . mikroba, begitu juga dengan menentukan proses produksi yang menjaminan produk yang dihasilkan 3.4 Enzim dalam Industri Pangan tahan lama dan tidak mudah teroksidasi. Salah satu caranya adalah dengan menggabungkan metode Enzim sebagai katalis biologis banyak digunakan sebagai teknologi ultrasound selama proses produksi perisa. alat bantu pemprosesan dalam pengolahan makanan, Teknologi ultrasound dapat digunakan pada saat pada umumnya sebagai pembentuk koagulasi, ekstraksi, pengeringan, dan kualiti kontrol. Beberapa pematangan, pemanggangan, pembuatan bir, keuntungan dapat diperoleh dengan menggabungkan pemecahan sel, hidrolisis dan modifikasi struktur teknologi ultrasound kedalam proses produksi perisa molekul. Enzim membantu meningkatkan kualitas, umur KNEKS - IAEI 2021 21
III.KTaetmaaSRamisbeut tSatnrategis... simpan bahan pangan, menjaga kesegaran, menjaga 9% melalui ekstraksi (3% dari tumbuhan dan 6% dari penampilan pangan, menjaga fungsionalitas, menjaga hewan). Menurut database enzim UE, saat ini ada sekitar nilai gizi, aroma dan bentuk struktur yang diinginkan 15 enzim yang berbeda yang diekstraksi dari sumber dalam banyak produk makanan. Dalam beberapa kasus, hewani yang banyak digunakan dalam industri makanan enzim digunakan untuk menjernihkan larutan dari jus termasuk katalase, trombin, tripsin, kimotripsin, atau untuk memfasilitasi pemecahan struktur sel elastase, karboksipeptidase, laktoperoksidase, lisozim, tanaman minyak untuk meningkatkan hasil ekstraksi. pankreatin, fosfolipase, kimosin (rennet), pepsin dan Enzim yang umum digunakan dalam industri makanan triasilgliserol lipase. Enzim yang berasal dari sumber biasanya dihasilkan dengan ekstraksi dari jaringan hewani seperti katalase, kimotripsin, tripsin, peptidase, tumbuhan dan hewan atau melalui fermentasi protease, pepsin, lipase, peroksidase, kimosin juga dapat menggunakan berbagai macam mikroorganisme. diproduksi secara alternatif melalui fermentasi . Fermentasi adalah metode yang paling umum digunakan untuk memproduksi bahan makanan dari sumber nabati 3.4.1 Titik Kritis Kehalalan Enzim untuk menggantikan bahan (yaitu enzim) dari sumber hewani dan karenanya memainkan peran penting dalam Titik kritis kehalalan enzim tergantung pada sumber industri makanan. enzim dan bahan tambahan yang ditambahkan pada tahap akhir pembuatan enzim. Enzim dapat diisolasi dari Enzim yang digunakan dalam industri makanan terdiri organ atau bagian tubuh hewan lainnya, seperti misalnya dari berbagai macam tergantung dari peran dan rennet dan pepsin yang diperoleh dari lambung anak kemampuannya dalam proses produksi produk makanan sapi yang masih menyusu pada induknya. Pada dan minuman. Berdasarkan jenis reaksi yang kelompok enzim asal hewan, tentu saja jenis hewan dan dikatalisisnya, enzim diklasifikasikan menjadi 6 kategori cara penyembelihan menjadi titik kritis kehalalannya. utama yaitu Oksidoreduktase (dehidrogenase, reduktase, Enzim dapat pula dihasilkan dari proses fermentasi atau oksidase), Transferase, Hidrolase, Liase, Isomerase mikroba. Pada kasus ini, titik kritisnya terletak pada (rasemase, epimerase cis-transisomerase, isomerase, komposisi media yang digunakan pada setiap tahapan tautomerase, mutase, sikloisomerase) dan Ligase (sintase). fermentasi. Enzim ada pula yang berasal dari tumbuhan, misalnya papain, meski relatif lebih aman jika dilihat dari Aktivitas suatu enzim tergantung pada beberapa faktor sumbernya (getah buah pepaya), namun perlu juga seperti suhu, pH, jumlah substrat dan jenis substrat. diperhatikan aditif yang digunakan pada proses Enzim dapat memiliki efisiensi yang lebih tinggi bahkan ekstraksi enzim tersebut dari tanaman asalnya. Untuk pada konsentrasi rendah dan dapat mempercepat seluruh jenis enzim ini, selain sumber enzim, bahan proses produksi dibandingkan dengan katalis lainnya, tambahan yang digunakan pada tahap akhir setelah hal ini terjadi jika enzim bekerja pada kondisi diperoleh enzim murni juga perlu diperhatikan karena pemrosesan yang sesuai (yaitu pH dan suhu). bisa jadi menjadi titik kritis kehalalan. Sebagai contoh, Perkembangan terbaru dalam teknologi fermentasi yaitu gliserol sering ditambahkan sebagai bahan tambahan menyediakan enzim baru yang dibuat khusus agar sesuai kedalam produk akhir enzim yang berfungsi sebagai dengan aplikasi pemrosesan makanan tertentu. Oleh penstabil. Gliserol merupakan produk turunan lemak karena itu enzim yang diproduksi menggunakan yang perlu dicermati asal-usulnya karena kemungkinan teknologi ini memiliki keunggulan dibandingkan enzim berasal dari hewan, atau mengandung bahan turunan yang diproduksi secara tradisional karena dapat hewan. Secara komersial, proses fermentasi mikrobial berfungsi di bawah kondisi pemrosesan yang ekstrim merupakan teknologi yang paling ekonomis bagi seperti pH dan suhu yang ekstrim. Oleh karena beberapa enzim, Terkait titik kritis media fermentasi, keunggulan ini, enzim banyak digunakan dalam industri ada beberapa fatwa yang dikeluarkan oleh MUI yang makanan untuk berbagai aplikasi termasuk produksi penting untuk diketahui oleh para praktisi dan juga minuman, pembuatan kue, penggilingan serta masyarakat lainnya, sebagai berikut: pembuatan produk susu, telur, ikan, daging, sereal dan kembang gula. Fatwa Majelis Ulama Indonesia No. 1 tahun 2010: Ä Sumber komponen media yang digunakan untuk Terdapat sekitar 260 enzim berbeda tersedia di Uni Eropa dengan sekitar 91% diperoleh melalui fermentasi pembiakan mikroba, mulai dari penyegaran kultur (58% dari jamur, 5% dari ragi dan 27% dari bakteri) dan dan perbanyakan inokulum hingga media fermentasi adalah titik kritis kehalalan 2II2I KNEKS - IAEI 2021
III. TeKmataaRSiasmetbSuttraantegis... Ä Sumber bahan penolong, seperti antifoam, bahan fermentasi untuk menghasilkan enzim adalah nutrisi pemanen spora, pemecah sel, karbon aktif, resin yang ditambahkan sebagai media fermentasi. Nutrisi ini penukar ion adalah titik kritis kehalalan. diperlukan untuk pertumbuhan mikroba yang optimal dan terdiri dari sumber karbon, nitrogen, vitamin, dan Ä Bahan tambahan dalam produk akhir, seperti mineral. Sumber karbon umumnya berupa molases pelapis, pengisi, pengatur pH, adalah titik kritis sedangkan sumber nitrogen umumnya berupa hidrolisat kehalalan. protein nabati (kedelai). Molases atau tetes tebu merupakan produk sampingan dari industri pengolahan Ä ·Produk mikrobial dimana produk akhir diperoleh gula tebu yang mengandung gula dan asam-asam tanpa pemisahan dari media pertumbuhannya, maka organik. media pertumbuhmn mikroba harus bahan halal. Indonesia sebenarnya memiliki potensi besar dalam Ä Produk mikrobial dimana produk akhir diperoleh memproduksi tetes tebu. Tanaman tebu merupakan dengan pemisahan dari media pertumbuhannya bahan utama produksi gula pasir sangat mudah tumbuh namun pada proses selanjutnya tidak ada pencucian di Indonesia. Menurut BPS, Perkebunan Besar (PB) dan syar'i maka media pertumbuhan harus bahan halal. Perkebunan Rakyat (PR) tebu tersebar di sepuluh provinsi di Indonesia, yaitu Sumatera Utara, Sumatera Ä Produk mikrobial dimana produk akhir diperoleh Selatan, Lampung, Jawa Barat, Jawa Tengah, DI dengan pemisahan dari media pertumbuhannya dan Yogyakarta, Jawa Timur, Nusa Tenggara Barat, Sulawesi dalam tahapan selanjutnya ada Selatan, dan Gorontalo. Provinsi Jawa Timur, Lampung, Jawa Tengah, Sumatera Selatan, dan Jawa Barat Ä Proses pencucian syar'i, maka media boleh berasal merupakan 5 provinsi dengan luas areal tebu terluas dari bahan najis/ haram selain babi (dengan kata pada tahun 2017 (BPS, 2018). lain, pemakaian bahan yang berasal dari babi dalam media fermentasi tidak diperkenankan meskipun Enzim yang sering digunakan dalam industri pangan produk akhir dipisahkan dari media dan ada tahap terutama merupakan kelompok enzim pemecah pencucian syar'i di tahap berikutnya). karbohidrat, enzim pemecah protein (protease), enzim pemecah lemak (lipase), pemecah pektin (pectinase), dan Ä Ada dua cara pembersihan produk syar'i, yaitu (1) yang lainnya seperti Phytase. Berikut ini akan dibahas Menuangkan / mengalirkan air ke dalam produk. beberapa jenis enzim yang biasa digunakan dalam Hal ini bisa dilakukan dengan melewatkan produk industri pangan. pada air mengalir pada tahap pemurnian produk, atau dengan menyemprotkan air pada produk di 3.4.3 Riset Strategis Enzim dalam drum pengering sebelum tahap pengeringan. (2) Merendam produk dalam air dengan volume Pada dunia industri, enzim yang paling umum dikenal diatas 270 liter, atau dengan menambahkan air ke baik yang biasanya diperoleh dari tumbuhan atau hewan dalam produk hingga air mencapai 270 liter. Contoh: bisa didapatkan melalui proses fermentasi menggunakan penambahan air dimana media fermentasi mikroba. Oleh karena itu, produsen enzim diharuskan dilarutkan, sebanyak lebih dari 270 liter, atau melakukan studi untuk mengganti enzim yang berasal menambahkan air dan karbon aktif dengan total dari hewan yang mengikuti ketentuan kehalalan. volume lebih dari 270 liter ke dalam produk pada Beberapa enzim yang digunakan tidak akan menjadi tahap pemurnian produk. masalah jika diproduksi dari mikroorganisme yang mengikuti ketentuan agama. Namun akan menjadi Ä Proses pembersihan dilakukan sampai sifat najis permasalahan jika enzim yang digunakan diproduksi dari (bau dan warna) menghilang, dan langkah verifikasi sumber yang meragukan. diperlukan Untuk memenuhi kebutuhan pasar dan berlatar 3.4.2 Potensi Produksi Enzim di Indonesia belakang potensi Indonesia, terbuka lebar pintu riset strategis dalam penelitian enzim. Indonesia berpotensi Beberapa enzim yang diulas dapat diisolasi dari besar dalam varietas tanaman penghasil enzim yang tanaman, seperti bromelin dan papain yang berasal dari banyak digunakan di industri. Potensi besar ini dapat nenas dan papaya. Kedua tanaman sumber enzim ini sangat mudah tumbuh di Indonesia. Teknologi produksi enzim komersial yang paling efisien adalah dengan cara fermentasi mikrobial. Strain mikroba yang akan menjadi sumber enzim dapat diseleksi dari berbagai sumber seperti tanah, limbah pertanian, mata air panas, dan sebagainya. Bahan yang cukup penting dalam teknologi KNEKS - IAEI 2021 23
III.KTaetmaaSRamisbeut tSatnrategis... dimanfaatkan dengan mencari sumber baru untuk alam seperti resin yang terdiri dari minyak atsiri atau produksi enzim. Beberapa enzim yang diperoleh dari lemak. Oleoresin memiliki aroma dan rasa yang tanaman adalah seperti bromelain, amilase, dan selulase, berkontribusi pada rasa produk makanan yang sehingga sangat dimungkinkan akan ditemukan enzim dicampurkan. Oleoresin ini diperoleh dengan proses baru yang bersumber tanaman. Seperti contohnya ekstraksi pelarut dari ramuan atau rempah-rempah. oryzasin dari beras yang dapat menggantikan enzim Berbagai jenis pelarut dapat digunakan, seperti heksana, rennet dari anak sapi. aseton, etilen diklorida atau alkohol. Ekstraksi dilakukan dengan perkolasi pelarut melalui bumbu atau rempah- Tantangan lain dalam pemanfaatan enzim adalah rempah yang telah dihaluskan. Ekstrak yang didapatkan penggunaan media pertumbuhan selama proses kemudian disuling untuk menghilangkan pelarut yang produksi yang tidak jelas status halalnya. Riset strategis digunakan. Banyak metode ekstraksi lain selain sangat terbuka dalam mencari sumber-sumber media perkolasi, namun metode ekstraksi yang digunakan baru yang memenuhi ketentuan agama. Beberapa tergantung pada jenis rempah-rempah atau herbal yang penelitian telah dilakukan di Indonesia dalam menjawab tersedia. Oleoresin unggul jika dibandingkan bumbu dan persoalan ini, seperti penelitian penggunaan protein rempah-rempah secara konvensional. Rasa dari oleoresin hydrolysate dari sumber bahan terbuang pertanian memiliki kekuatan sekitar 5–20 kali lebih kuat daripada Indonesia. Protein hydrolysate ini adalah sebagai sumber bumbu dan rempah-rempah dasarnya dalam basis per nitrogen pada media pertumbuhan. Protein hidrolisate kilogram, Perbandingan ini seperti 5-10 kg oleoresin lada dari bahan terbuang pertanian Indonesia dapat hitam dapat menggantikan setara 100 kg rempah menggantikan ekstrak hewan yang biasa dipakai. Masih asalnya. banyak potensi pertanian Indonesia yang bisa dijadikan sebagai pengganti media pertumbuhan mikroba yang Oleoresin banyak digunakan pada produk olahan terjamin kehalalannya. makanan dan minuman, seperti pada industri minuman. Oleoresin populer pada industri minuman karena rasa Terdapat juga teknologi baru-baru ini yang dari oleoresin tidak sekuat rasa dari bahan tambahan dimanfaatkan sebagai media pertumbuhan yaitu ionic lain, oleh karena itu oleoresin bisa menjadi rasa dasar liquids (ILs). Berbagai macam sistesis enzim telah yang spesifik atau bagian dari profil rasa yang khas dan dilaporkan menggunakan media ILs. Seperti contoh kompleks. Alasan lain adalah bahwa oleoresin bisa larut adalah produksi lipase yang menggunakan media ILs . dalam air, dan bekerja dengan baik bila dicampur dengan ILs memberikan potensi yang luar biasa dimana selain cairan lain. Oleoresin adalah bahan tambahan pangan bersumber dari bahan alam, ILs juga tidak beracun dan yang sempurna baik itu untuk minuman, karena lebih aman untuk digunakan. beraroma jika dibandingkan dengan yang lain. Hal ini sangat membantu karena aroma ini mudah ditentukan, Selain itu, pemafaatan enzim yang semakin masif di dan konsisten, yang berarti bahwa keseragaman akan berbagai industri juga membuka potensi riset baru. Riset tercipta pada setiap batch produksi dan akan memiliki lanjutan yang menghasilkan enzim dengan proses yang kualitas tinggi. Hal ini akan mengurangi potensi sederhana, biaya yang sedikit dan stabil, sangat kerugian pada perusahaan selama proses pembuatan. diperlukan. Begitu juga riset yang menghasilkan Oleoresin selain penambah rasa juga mempunyai teknologi yang dapat memproduksi enzim secara besar- keunggulan yaitu juga dapat digunakan untuk besaran. Riset ini dapat memanfaatkan rekayasa protein menambahkan warna alami pada minuman, sehingga (protein engineering) sebagai dasar ilmu. semakin meningkatkan kegunaannya dalam industri. 3.5 Natural Products: Oleoresin, Seasoning, Pewarna, Keunggulan lainnya yaitu bebas dari kontaminasi dan Antioksidan mikoleoresinroorganisme dan enzim. Oleoresin dapat distandarisasi untuk kesamaan rasa dan memiliki umur 3.5.1 Oleoresin simpan yang lama. Jika dibandingkan dengan minyak atsiri, hanya sedikit oleoresin yang hilang selama proses 3.5.1.1 Oleoresin secara umum ekstraksi. Oleoresin juga larut dalam lemak dan minyak, Oleoresin adalah konsentrat atau bentuk pekat dari dan beberapa jenis oleoresin mengandung aroma dan ekstrak rempah-rempah atau bumbu masakan. Sehingga rasa yang tidak dimiliki oleh minyak atsiri. oleoresin termasuk dalam ekstrak semi-padat bahan 2II4I KNEKS - IAEI 2021
III. TeKmataaRSiasmetbSuttraantegis... Oleoresin yang paling populer digunakan pada industri diatas menjadi suatu bukti bahwa produk oleoresin makanan adalah seperti lada hitam, paprika, kunyit, jahe, memiliki potensi mengandung bahan yang tidak halal bawang putih, jalapeno, oregano, rosemary dan timi. atau diragukan. Namun juga memungkinkan oleoresin Berbagai jenis oleoresin digunakan untuk beberapa yang dijual tanpa penambahan emulsifier, tergantung aplikasi yang berbeda tergantung sifatnya. Misalnya, dari jenis oleoresinnya. Penambahan enzim dapat oleoresin dari lada hitam memiliki sifat antioksidan digunakan dalam proses produksi oleoresin, misalnya selain rasa lada hitam yang khas, sehingga digunakan pada proses produksi oleoresin kunyit bisa ditambahkan dalam makanan dan produk kesehatan. Oleoresin ini juga enzim a-amilase dan glukoamilase pada bahan sebelum digunakan sebagai pewarna dan pengawet makanan proses ekstraksi. Hal ini untuk meningkatkan rendemen karena sifat anti-mikrobanya. Oleoresin lada hitam ini oleoresinnya. banyak diproduksi di India. Selanjutnya adalah fasilitas produksi. Tidak semua Oleoresin dari paprika banyak digunakan sebagai oleoresin menggunakan bahan tambahan emulsifier. pewarna dan sebagai agen penyedap. Selain paprika juga Namun jika dalam satu fasilitas produksi ada yang ada capsicum yaitu oleo resin dari cabe. Capsicum menggunakan emulsifier dan jenis dan sumbernya belum oleoresins memiliki rasa yang lebih kuat daripada diketahui dengan pasti, maka oleoresin yang diproduksi oleoresin paprika dan digunakan untuk menambah rasa. tanpa menggunakan emulsifier ditempat yang sama, Capsicum oleoresins juga banyak diproduksi di India, status kehalalannya menjadi samar (syubhat). Jika beberapa negara Afrika, dan Cina. Sedangkan oleoresin emulsifier yang digunakan mengandung bahan yang paprika diproduksi di India, Spanyol, Maroko, AS, diharamkan, maka status dari oleoresin yang diproduksi Meksiko, dan Afrika Selatan. Beberapa produk makanan di fasilitas yang sama tidak dapat digunakan untuk yang diwarnai dengan oleoresin paprika antara lain jus produksi halal. Karenanya memastikan bahwa semua jeruk, keju, saus, kembang gula dan produk daging bahan berasal dari sumber yang halal menjadi suatu olahan. keharusan. Indonesia memiliki potensi untuk memproduksi produk yang sesuai dengan persyaratan Contoh lain oleoresin dari kunyit mengandung zat halal. Rempah-rempah dan tanaman Indonesia yang pewarna, minyak atsiri, minyak lemak dan rasa yang berpotensi sebagai sumber oleoresin hingga saat ini cendrung pahit. Oleoresin kunyit dimanfaatkan sebagai belum dioptimalkan untuk diolah secara lokal. Dari data komponen pewarna. Warnanya biasanya oranye-merah, yang ada Indonesia masih mengekspor rempah/ tetapi dapat berubah tergantung pada tingkat keasaman tanaman dalam bentuk segar. (pH). Oleoresin kunyit dibuat di India, dan banyak digunakan dalam makanan fermentasi, permen, produk 3.5.2 Seasoning roti, produk susu dan makanan ringan. Untuk oleoresin jahe (ginger) banyak digunakan dalam roti jahe, ginger Seasoning atau bumbu secara harfiah berarti ale, permen, bubuk kari, minuman ringan, saus, dan mengeluarkan atau pengertian lengkapnya seasoning minuman beralkohol lainnya. adalah bahan tambahan pangan yang apabila ditambahkan dalam kuantitas yang sangat sedikit akan 3.5.1.2 Titik Kritis Keharaman Oleoresin berfungsi memperkuat rasa alami makanan tanpa mengubah karakteristik bahan pangannya. Bumbu atau Titik kritis keharaman oleoresin terletak pada bahan seasoning biasanya ditambahkan pada bagian akhir yang digunakan saat proses ekstraksi tumbuhan yaitu periode memasak. Seasoning yang paling umum adalah jenis pelarut yang digunakan. Pelarut etanol menjadi garam, merica, dan asam (seperti jus lemon). Ketika salah satu pelarut yang digunakan dalam proses bumbu digunakan dengan benar, maka tugas seasoning ekstraksi. Penggunaan etanol sebagai pengekstrak dalam adalah meningkatkan cita rasa dari bahan-bahan aslinya. system audit halal di LPPOM MUI surat Keputusan LPPOM MUI DN29/Dir/LPPOM-MUI/X/18 dinyatakan Penambahan seasoning pada bahan makanan berfungsi bahwa sebagai pelarut etanol yang boleh digunakan untuk meningkatkan rasa alami. Peningkatan rasa alami adalah yang bukan bersumber dari industri alkohol berlangsung dengan cara seperti menyeimbangkan rasa (khamr) misalnya dari fermentasi singkong atau molases. dari bahan makanan. Seasoning biasanya berfungsi Oleoresin saat diperdagangkan, dapat juga ditambahkan untuk menghilangkan atau mengurangi rasa yang kuat dengan emulsifier. Contoh spesifikasi produk oleoresin pada makanan seperti rasa pahit, manis, rasa yang kecut. KNEKS - IAEI 2021 25
III.KTaetmaaSRamisbeut tSatnrategis... Contohnya adalah reaksi yang terjadi ketika peran penting dalam emosional konsumen. Warna menambahkan garam pada sayuran. Garam akan berperan penting baik itu untuk estetika dan indikator mengurangi rasa pahit dari sayuran. Makanan yang kualitas, karena warna yang bagus sering digunakan masam akan berkurang kadar asamnya jika ditambahkan untuk penilaian kualitas yang berhubungan secara tidak pemanis. Makanan yang terlalu manis akan berkurang lansung dengan rasa, nilai gizi, dan keamanan pangan. jika ditambahkan sedikit garam. Sehingga ketika suatu bahan makanan yang memiliki rasa yang kuat dan Warna memberikan petunjuk visual untuk dapat kemudian ditambahkan seasoning, akan memudahkan mengidentifikasi rasa dan, mempengaruhi pilihan untuk menikmati rasa dari bahan campuran lain atau makanan, dan akhirnya, pilihan makanan. Tren pasar aroma pada bahan makanan. Seasoning juga akan yang berkembang saat ini adalah substitusi pewarna menambah cita rasa dengan mengurangi rasa minyak sintetis untuk senyawa alami yang ditemukan dalam atau lemak, seperti contohnya, saus mayones akan bahan makanan tertentu (seperti buah-buahan) atau menjadi lebih berasa ketika ditambahkan cuka jika produk sampingan makanan lainnya. Naiknya tren ini dibandingkan dengan tanpa cuka. Hal ini terjadi karena juga disebabkan oleh studi mengenai efek merugikan cuka akan mengurangi kadar minyak lemak dari saus dari penggunaan pewarna sintetis dalam makanan. mayones. Pewarna alami dapat diperoleh dari jaringan tumbuhan Titik kritis kehalalan dari seasoning ada pada bahan dan (misalnya kurkumin, karotenoid, antosianin, betalain, kontaminasi bersilang (cross contamination). Yang dan klorofil), sel hewan (misalnya asam karminat dan dimaksud dengan bahan disini adalah baik sebagai bahan asam kermesat), metabolisme mikroorganisme (misalnya utama atau pun sebagai bahan tambahan. Sebagai bahan karotenoid dan klorofil), atau sumber mineral (misalnya utama misalnya penggunaan angciu, bumbu ekstrak titanium dioksida dan kalsium karbonat). Pewarna daging, ayam atau kaldu ayam atau sapi. Sebagai bahan buatan adalah zat yang tidak ditemukan di alam dan tambahan lain misalnya sup siap saji dimana bahan diperoleh dengan sintesis kimia. Kebanyakan pewarna pangan lain yang bisa ditambahkan dengan daging, komersial diproduksi secara sintetis, termasuk eritrosin sayuran atau campuran lainnya. Beberapa bahan (merah), cantaxanthin (oranye), bayam (merah azoik), tambahan pangan yang dapat ditambahkan dan tartrazin (kuning azoik), dan annatto bixine (kuning merupakan titik kritis keharamannya adalah oranye). penambahan emulsifier, antioksidan, flavor enhancer, perisa, antikempal, keju, pemanis buatan. Meskipun demikian, beberapa pewarna seperti karotenoid (a-arotene, astaxanthin, canthaxanthin, dan Sebagaimana dijelaskan bahwa fasilitas produksi semua zeaxanthin) diperoleh dari sumber alami, seperti tomat, produk yang akan digunakan atau diklaim sebagai paprika, dan alga. Namun ditengah banyaknya produk halal, maka fasilitas yang digunakan tidak boleh pemakaian pewarna alami, pewarna sintetis masih digunakan secara bersama dengan produk produk lain digunakan karena stabilitas dan biaya produksi yang yang menggunakan bahan utama atau bahan tambahan rendah. Alternatif untuk pewarna sintesis bisa pangan yang mengandung unsur haram. Produk produk didapatkan dari bahan terbuang atau by-product agro- impor dalam kategori pangan ini merupakan produk pangan, sehingga penggunaannya sebagai sumber baru yang termasuk beresiko tercemar produk yang tidak zat pewarna bisa menjadi alternatif untuk beralih ke halal jika fasilitas di negara tujuan impor tidak warna yang lebih alami namun tetap dengan biaya memastikan bahwa fasilitasnya bebas dari penggunaan produksi yang rendah. bahan yang mengandung babi (pork free facilities statement). Pewarna alami memiliki manfaat kesehatan, karena pewarna alami juga merupakan bagian dari senyawa 3.5.3 Pewarna bioaktif. Akan tetapi, hambatan penggunaan pigmen alami terjadi karena kurangnya stabilitas dan kekuatan Pewarna adalah bahan tambahan makanan yang bertahannya warna bila dibandingkan dengan bahan digunakan untuk memberi warna pada bahan makanan sintetis. Selain itu, kekurangan lain adalah pewarna agar terlihat lebih menggugah selera atau membantu alami kadang-kadang menimbulkan rasa atau bau yang mengembalikan warna yang hilang akibat paparan tidak diinginkan pada produk makanan. cahaya, udara, suhu, dan lain-lain. Warna memainkan 2II6I KNEKS - IAEI 2021
III. TeKmataaRSiasmetbSuttraantegis... Meskipun masih terdapat kekurangan pada pewarna 3.5.5 Riset Strategis Natural Products alami, pewarna alami dari produk sampingan buah dan Indonesia kaya akan bahan alam yang menghasilkan sayuran tetap menjadi sumber yang potensial dari minyak atsiri, oleoresin, pewarna dan antioksidan. pigmen alami, karena pewarna alami ini berasal dari Namun, riset terhadap produk bahan alam masih belum bahan alam seperti klorofil hijau, karotenoid kuning- maksimal. Sumber potensial riset dapat diarahkan oranye-merah, antosianin merah-biru-ungu, dan kepada dua permasalahan utama produk alam yaitu pada betanin merah. Secara keseluruhan, kelompok utama zat saat produksi atau ekstraksi, dan pada saat pewarna yang terdapat di alam adalah karotenoid, pemanfaatannya. antosianin, porfirin, dan klorofil. Pengontrolan proses ekstraksi yang baik dan benar pada 3.5.4 Antioksidan bahan tambahan pangan dari bahan alam seperti minyak atsiri, oleoresin, pewarna dan antioksidan adalah suatu Oksidasi terjadi pada setiap organisme hidup dan sistem hal yang penting karena menggunakan metode ekstraksi biologis, begitu juga untuk produk makanan. Oksidasi yang benar akan memberikan hasil yang banyak dan pada makanan dapat mengakibatkan perubahan rasa, tidak akan merusak bahan yang diambil. Oleh karena itu warna, nilai gizi, dan tekstur, serta akan menghasilkan pemilihan metode sangat penting. Potensi riset sangat senyawa beracun. Oleh karena itu diperlukan senyawa terbuka lebar, karena sampai saat sekarang ini tren anti oksidan. Fungsi utama senyawa anti oksidan adalah dalam ekstraksi masih dalam mencari metode yang sebagai pencegah degradasi oksidatif yang disebabkan efektif, sederhana dan tidak memakan banyak biaya. oleh makanan, sehingga akan memperpanjang waku Sehingga metode tersebut dapat diadaptasi oleh penyimpanan. masayarakat pada umumnya. Antioksidan juga akan menstabilkan lipid (menghindari Terdapat empat dasar mekanisme proses ekstraksi pada peroksidasi lipid) serta dapat menetralkan radikal bebas, bahan alam, yaitu larutan melakukan penetrasi kedalam dan menghindari reaksi oksidatif. partikel padat, kedua bahan yang ada didalam partikel Butylated hydroxy anisole (BHA), butylated padat kemudian larut, ketiga bahan yang telah larut hydroxytoluene, ethoxyquin, tert-butylhydroquinone, dan tersebut kemudian keluar dari matrik penyimpannya, propyl gallate adalah antioksidan sintetik yang banyak selanjutnya baru ekstrak bisa didapatkan (Zhang, 2009). digunakan dalam makanan. Walaupun demikian Secara sederhana, ekstraksi dilakukan dengan antioksidan alami juga mampu menghambat oksidasi menggunakan metode maserasi, perkolasi dan soklet. dan pembentukan toksin. Sehingga untuk kepentingan Teknologi semakin berkembang sehingga belakangan kesehatan antioksidan alami menghadirkan alternatif tersedia metode baru seperti microwave assisted, untuk antioksidan sintesis. ultrasonic assisted, supercritical fluid, suncritical water dan pressurized liquid. Setiap metode memliki kelebihan Produk sampingan dari pertanian menjadi sumber dan kekurangan. Berikut ini beberapa metode yang pas potensial antioksidan alami yang yang dapat dipakai untuk bahan alam yang akan diekstrak. Riset dimanfaatkan. Salah satu senyawa antioksidan yang strategis untuk penemuan metode ekstraksi masih tersedia hampir pada setiap tanaman adalah fenolik. sangat terbuka lebar, karena pemilihan metode yang pas Senyawa fenolik memiliki kapasitas antioksidan yang adalah berdasarkan bahan yang akan diekstrak, jenis tinggi dan juga memiliki aktifitas antimikroba. Biasanya tumbuhannya, dan biaya yang tersedia. Oleh karena itu, senyawa fenolik banyak terdapat pada bahan pertanian riset strategis untuk mendapatkan metode ekstraksi yang matang, seperti buah beri yang terlalu matang, yang sederhana, murah dan mengahasilkan produk yang atau buah sitrat dan eksotis, kulit, dan biji. Selain itu, berkualitas dan kuantitas banyak adalah penting. alternatif lain berasal dari produk sampingan daging (seperti tulang, sisa daging, dan jeroan) dapat Pada umumnya ekstraksi dilapangan menggunakan menghasilkan hidrolisat protein dengan aktifitas pelarut dari alkohol seperti methanol, ethanol, atupun antioksidan. Produk sampingan bawang (yaitu kulit dan propanol. Alkohol yang didapatkan dari hasil produksi batang bawang) telah juga berpotensial karena sifat minuman keras adalah tidak halal. Walaupun demikian, antioksidan dan anti-pencoklatannya. Contoh kebanyakan alkohol yang ada dipakai pada riset adalah antioksidan lain adalah ekstrak kulit terong, kulit manga, alkohol bukan dari hasil minuman keras, tetapi kadar dan produk sampingan sayuran . KNEKS - IAEI 2021 27
III.KTaetmaaSRamisbeut tSatnrategis... alkohol didalam suatu ekstrak harus tetap dibatasi. Riset Beberapa cara sudah dilakukan penelitian, salah satu strategis dalam mencari pelarut baru yang halal atau yang berhasil adalah dengan mengguankan sistem boleh digunakan dan lebih efektif dari alkohol terbuka pembawa atau encapsulasi. Tren riset saat ini adalah lebar. Beberapa teknologi baru telah dipublish seperti mencari bahan untuk sistem pembawa yang efektif, ekstraksi dengan menggunakan “ionic liquid” atau murah, sederhana dan dapat menahan semua keadaan pelarut ion sebagai pengganti alkohol pada proses yang membuat bahan tambahan pangan rusak seperti ekstraksi . suhu, pelarutan dan aktifitas mikroba. Banyak bahan encapsulasi yang telah dilaporkan seperti nanoemulsi, Terdapat beberapa kelebihan jika menggunakan pelarut dan nanolipid. Sistem pembawa ini dilaporkan dapar ionic pada proses ekstraksi yaitu pelarut ion lebih digunakan pada industri makanan, bukan hanya untuk effisien dalam pemakaian, pelarut ion dapat kembali pembawa namun juga untuk memodifikasi tekture digunakan, pelarut ion lebih hemat dalam pemakaian makanan, meningkatkan kualitas makanan, dan dan dapat menghasilkan ekstrak yang lebih relatif murni. memperlama masa simpan. Namun, penelitian masih Terbaru, pelarut ionik telah berada pada generasi ketiga, banyak yang harus dilakukan, seperti optimasi proses dimana pelarut ionik generasi kedua berasal dari bahan produksinya, dan aspek rekayasa seperti struktur, fisik alam, sedangkan pelarut ionik generasi ketiga dibuat dan perpindahan masa yang nanti akan berfungsi secara dari bahan farmasi. Oleh karena itu, pelarut ionik ini komersial. tidak beracun dan sangat cocok apabila dipakai untuk memenuhi syarat industri halal (Martins et al., 2017). Penelitian lebih mendalam juga masih harus dilakukan pada aspek keamanan didalam tubuh manusia dan Pemakaian pelarut ionik pada ekstraksi bahan tambahan mencari bagaimana proses produksi yang effektif pangan lebih efisien karena pada prosesnya ekstraksi sehingga dihasilkan sistem pembawa yang murah dan dapat dilakukan dengan suhu yang lebih relatif rendah siap untuk diproduksi secara masal.Kemampuan produk jika dibandingkan dengan pelarut konvensional lain sampingan (by-product) untuk menyediakan antioksidan, seperti alkohol. Pemakaian suhu yang rendah pada saat pewarna, dan seaosing harus segera dimanfaatkan. proses ekstraksi akan mengurangi biaya, kerusakan alat Selain memberikan keuntungan pada kandungan kimia, dan bahan karena panas, dan memproteksi bahan bahan yang berasal dari produk sampingan juga akan tambahan pangan untuk menguap bersamaan pelarut, mengurangi biaya produksi karena kebanyakan produk dimana ini sangat berperan penting untuk aktifitas sampingan tidak digunakan dan terbuang. bahan tambahan pangan seperti untuk sensori. 3.6 Penguat Rasa Pemakaian pelarut ionik untuk ekstraksi bahan tambahan pangan juga telah banyak dilakukan, terutama 3.6.1 Definisi dari bahan alam. Hal ini disebabkan karena kemampuan bahan pelarut ionik ini untuk melarutkan selulosa Penguat rasa atau flavor enhancer adalah senyawa yang dengan cara memecah struktur selulosa dan ditambahkan ke makanan untuk melengkapi atau berinteraksi dengan grup hidroksilnya (Pinkert et al., meningkatkan rasa alami dari makanan itu sendiri. 2009). Bahkan kemampuan pelarut ionik dilaporkan Konsep peningkatan rasa berasal dari Asia, dimana juru semakin tinggi ketika pelarut ionik dipakai pada metode masak menambahkan rumput laut ke kaldu sup untuk tambahan seperti “microwave aided extraction”. Hasil memberikan rasa yang lebih kaya pada makanannya. penelitian ini menunjukan hasil ekstrak yang lebih besar Komponen penguat rasa rumput laut diidentifikasi daripada memakai konventional refluk. Kombinasi sebagai asam amino L-glutamat, dan monosodium microwave dan pelarut ionik menghasilkan metode glutamat (MSG) menjadi penambah rasa pertama yang ekstraksi yang lebih sederhana, cepat dan efektif. digunakan secara komersial. Rasa kaya yang terkait Namun, pelarut ionik belum tersedia dalam berbagai dengan L-glutamat disebut umami.Senyawa lain yang jenis, riset harus tetap dilakukan untuk menemukan digunakan sebagai penguat rasa antara lain 5′- pelarut ionik yang lebih efisien. ribonukleotida, inosin monofosfat (IMP), guanosin monofosfat (GMP), ekstrak ragi, dan protein nabati Permasalahan lain yang harus diselesaikan adalah sifat terhidrolisis. Penambah rasa dapat digunakan dalam sup, dari bahan tambahan pangan dari bahan alam yaitu tidak kaldu, saus, saus, bumbu dan campuran rempah- stabil, mudah menguap dan dirusak oleh mikroba. rempah, sayuran kaleng dan beku, dan daging. 2II8I KNEKS - IAEI 2021
III. TeKmataaRSiasmetbSuttraantegis... 3.6.2 Riset Strategis Penguat Rasa dengan riset menemukan bahan alam tempatan yang lebih potensial sehingga nantinya akan menggantikan Saat ini ada sekitar 2500 bahan jenis tambahan makanan MSG instan yang dimana bahan dasarnya adalah yang digunakan diseluruh dunia. Salah satunya adalah kebanyakan impor dari luar negeri. monosodium glutamate (MSG), dimana bahan tambahan Alternatif lain dari penguat rasa sintetis adalah penguat makanan ini merupakan satu dari banyak asam glutamic rasa yang berasal dari alga. Alga telah terbukti memiliki yang ditemukan dalam makanan, sebagian besar karena kandungan yang berfungsi sebagai penguat rasa. Namun asam glutamic tersebar di bahan alam. MSG digunakan hanya sedikit penguat rasa yang dilaporkan dari alga . pada industri makanan sebagai penguat rasa terutama Penguat rasa dari alga dapat digunakan untuk rasa umami, seperti pada masakan daging, dan memperkuat atau meningkatkan rasa gurih pada penggurih makanan. MSG telah lama digunakan untuk makanan berbasis tumbuh-tumbuhan. Penguat rasa dari membumbui makanan. Keamanan dalam penggunaan alga juga tidak bersifat karsinogenik sebagaimana yang MSG juga telah banyak diteliti (Bera et al 2017). Karena ada pada monosodium glutamate atau MSG. Penelitian keamanan dan kepraktisannya, MSG telah menjadi lanjutan perlu dilakukan untuk produksi, scale-up dan bagian penting pada makanan oleh kebanyakan orang. pengujian toxitiy. Senyawa dasar MSG yaitu glutamate dapat diperoleh juga secara besar-besaran pada sumber makanan alami 3.7 Pemanis tertentu seperti sayuran (tomat, kentang, wartel, kacang kedele, kubis dan lain-lain), ikan, siput laut, cumi-cumi, 3.7.1 Definisi umum ayam, kambing dan keju. Pemanis adalah suatu bahan dari zat alami dan buatan yang memberikan rasa manis pada makanan dan Penelitian telah menyebutkan bahwa konsumsi bahan minuman. Selain kekuatan pemanisnya, zat pemanis tambahan makanan sintesis akan mengakibatkan dapat digunakan juga untuk proses pengawetan gangguan pernafasan, gastrointernal, penyakit kulit dan makanan, fermentasi (dalam pembuatan bir dan penyakit gangguan syaraf (Abdelghany, 2015). Penelitian pembuatan anggur), pemanggangan (dimana mereka dengan hewan percobaan mengungkapkan, konsumsi berkontribusi pada tekstur, kelembutan, dan ragi), dan MSG sintesis mengakibatkan efek obesitas, resistensi pencoklatan makanan atau karamelisasi. Pemanis alami terhadap insulin, dan penurunan toleransi terhadap lebih popular dan sering dijadikan penyedap karena glukosa. Pada penelitian yang sama juga bergizi dan memiliki aroma khas. Akan tetapi, karena mengungkapkan bahwa konsumsi MSG menyebabkan pemanis biasa dan pemanis bergizi lainnya seperti madu terganggunya keseimbangan energi tubuh (Niaz et al dan sirup jagung dikaitkan dengan masalah kesehatan 2018). (seperti obesitas dan kerusakan gigi) atau kurang baik bagi penderita diabetes, maka sejak abad ke-19 manusia Berdasarkan serangkaian fakta tersebut dimana berusaha untuk memproduksi pemanis buatan yang konsumsi MSG memiliki kelemahan dan secara terpisah tidak mempengaruhi kesehatan seperti tidak terdapat asam glutamic yang dapat kita sediakan dari menyebabkan obesitas pada tubuh. Pemanis buatan ini alam, maka potensi riset strategis terbuka untuk tidak bernutrisi dan tidak mengalami metabolisme, dilakukan. Riset penyediaan bahan alam sebagai pemanis ini juga mengandung sedikit atau tanpa nilai precursor pengganti MSG menjadi penting. Salah satu kalori. contoh penelitian adalah membandingkan rasa dari formulasi bahan alam tempatan dengan MSG sintesis Pemanis (sebagai aditif makanan legal dan non-aditif) yang didapat dipasaran. Formulasi bahan alam tempatan dapat diklasifikasikan berdasarkan sifat intrinsik atau berupa bubuk tomat, bubuk jamur, bubuk wortel, bubuk asalnya. Beberapa klasifikasi yang paling umum adalah bawang putih dan garan dapur. Penelitian ini dalam dibagi berdasarkan nilai gizi, kekuatan pemanis menunjukan formulasi yang tepat dari berbagai macam dan asalnya pembuatannya. Pemanis dapat dibagi bahan alam tempatan menghasilkan rasa yang lebih baik menjadi pemanis bergizi dan pemanis intensif, dari pada MSG instan. Namun kelemahan dari formulasi berdasarkan produksinya pemanis terdiri dari sintetis ini adalah warna hasil pada makanan kurang cerah jika dan alami. Pemanis bergizi contohnya adalah mulai dari dibandingkan dengan MSG instan . Riset mesti harus gula sederhana hingga juga sirup jagung fruktosa tinggi, terus dilakukan pada penentuan formula yang tepat isomaltulosa, trehalosa, poliol seperti eritritol, isomaltitol, sehingga tidak merubah warna makanan. Begitu juga laktitol, maltitol, sorbitol, manitol, dan xylitol. KNEKS - IAEI 2021 29
III.KTaetmaaSRamisbeut tSatnrategis... 3.7.2 Riset Strategis Pemanis akan meningkatkan kualitas kesehatan konsumen dan mengurangi biaya kesehatan. Selain itu adalah Tren riset bahan pemanis saat ini adalah dalam mencari pengembangan pemanis yang memilki kekuatan pengganti pemanis sintesis. Hal ini disebabkan karena pemanis lebih kuat walaupun ketika dipakai jumlah yang menurut penelitian yang telah dilakukan pemanis sangat sedikit. Teknologi yang memungkinkan untuk buatan berpotensi sebagai karsinogenik dan tidak modifikasi dan pengembangan ini adalah dengan memiliki nilai nutrisi jika digunakan. Sisi lain terdapat menggunakan produksi berbasis bioteknologi seperti alternatif pemanis buatan yaitu pemanis yang berasal misalnya produksi terpenoids glikosida. dari alam. Pemanis alam berhasil menjadi potensi pengganti pemanis buatan karena karakteristik pemanis 3.8 Produk Turunan Palm Oil: Anti Buih, Anti natural yang aman jika digunakan, dan memiliki nilai Kempal, dan Humektan kalori yang rendah. 3.8.1 Anti Buih Beberapa kriteria yang dituju dalam riset pemanis alami adalah pemanis yang efektif digunakan walaupun dalam Busa atau buih seringkali tidak diinginkan karena dapat jumlah kecil, stabil dalam berbagai keadaan seperti suhu menghambat pengisian wadah terutama pada saat yang tinggi, tidak memberikan efek karsinogenik, produksi, mengurangi efisiensi operasi berkecepatan memiliki nilai kalori yang rendah, tidak bereaksi dengan tinggi, dan menyebabkan cacat permukaan dalam kandungan bahan makanan lain, dan seragam selama operasi pelapisan. Berbagai istilah sering digunakan produksi. Sebagai negara agraris, sumber daya alam di seperti penghambat busa, zat antibusa, pengontrol busa, Indonesia menyediakan banyak potensi untuk dijadikan dan pencegah. Busa terdiri dari gas yang terdispersi pemanis atau sweetener yaitu diantaranya stevia, tebu dalam cairan. Cairan murni yang tidak bercampur tidak dan gula aren. akan membentuk busa. Surfaktan terlarut atau pengotor diperlukan untuk menstabilkan busa dengan Berdasarkan potensi tersebut, pemanis alami masih memperlambat koalesensi gelembung gas yang sangat memiliki kendala dalam aspek produksi maupun dari cepat. Busa secara termodinamika tidak akan bertahan aspek pemakaian yang harus ditemukan solusinya. lama atau tidak stabil. Busa ''basah'' yang baru saja Hambatan pertama adalah bagaimana teknologi terbentuk akan menghilang dengan cepat. produksi yang bagus dan tersedia sehingga akan menghasilkan pemanis alami dalam jumlah besar, karena Secara konvensional atau tradisional, antibusa sering selama ini pemanis alami yang diolah kebanyakan masih berbentuk sistem cairan dengan komponen tunggal atau menggunakan metode tradisional, sehingga produk yang larutan homogen yang berasal dari minyak nabati atau beredar di pasar saat ini sangat beragam yang minyak gliserida dan asam lemak, termasuk minyak menjadikan harganya murah. Oleh karena itu perlu mineral dan turunannya. Terdapat juga formulasi yang dilakukan riset tentang teknologi yang sesuai dan lebih kompleks seperti sol berair yang berasal dari menghasilkan pemanis alami dengan produksi yang baik. fosfatida tumbuhan. Antibusa yang lebih modern Hambatan lain ketika produksi adalah dalam diformulasikan untuk memenuhi tuntutan yang lebih penggunaan teknologi pengeringan. Selama ini, beragam, seperti efektivitas ang optimal, pengaplikasian pengeringan menggunakan panas. Panas yang tidak yang mudah dalam konteks industri, dosis yang nyaman terkontrol akan menghasilkan reaksi Maillard dan tidak terlalu banyak, volatilitas rendah, dan keamanan karamelisasi pada bahan alami. Reaksi ini akan dari sudut pandang toksikologi dan ekologi. Fungsional mengurangi nutrisi. Metode pengeringan yang tidak antibusa dapat dibagi menjadi empat kategori yaitu merusak harus segera ditemukan. Tambahannya adalah kategori pertama adalah antibusa dengan bahan dalam mencari keefektifan biaya selama ekstraksi dan pembawa seperti minya, kedua adalah antibusa berupa pemurnian pemanis alami. Teknologi tepat guna yang bahan aktif, ketiga adalah bahan ampifilik dan yang dapat diadaptasi oleh pelaku usaha kecil sangat keempat adalah campuran antara antibusa dan agen diperlukan. pengstabil. Hal yang perlu diperhatikan lagi adalah mengembangkan Antibusa sangat diperlukan pada beberapa produksi pemanis yang aman, alami, tanpa kalori dengan rasa terutama produksi bahan yang berasal dari bahan yang menyenangkan, produk dengan kategori diatas 3II0I KNEKS - IAEI 2021
III. TeKmataaRSiasmetbSuttraantegis... agroindustri seperti produksi pati, pembuatan kertas, butiran, seperti produk bubuk dari sayuran, minuman, minyak dan industri kulit. Seperti contoh, busa pada dan bubuk buah, sup bubuk telur bubuk, bubuk ragi, produksi menggunakan bioreaktor. Busa pada bioreaktor produk kembang gula, bubuk mesin penjual otomatis akan menghambat aliran udara. Penghambatan aliran (susu, kopi, bubuk krim), keju parut, bubuk perisa, garam udara akan membunuh mikroorganisme yang dipakai. dan rempah-rempah, saus bubuk, topping bubuk, baking Anti busa akan membantu menghilangkan busa sehingga powder dan campuran kue, dan cokelat bubuk. bioreactor akan berjalan lancar dengan tidak tertutup aliran udara. Contoh lain adalah pada prouduksi kertas, Anti kempal sering ditambahkan dalam produk yang dengan adanya busa akan memaksa produksi kertas berupa bubuk untuk menunda atau mencegah caking untuk ditutup sementara karena adanya busa akan atau kecenderungan suatu padatan untuk membentuk membuat produk yang tidak sesuai kriteria. gumpalan atau massa, namun hingga saat ini belum ada studi yang cukup tentang efek kimiawi dan fisika 3.8.2 Anti Kempal terhadap stabilitas dari campuran. Belum terdapat metode analisis khusus untuk mengevaluasi kinerja agen Anti kempal atau anti caking adalah aditif yang anti kempal. Hal ini dikarenakan bahwa beberapa ditambahkan pada campuran bahan makanan berfungsi variabel independen mempengaruhi kecenderungan untuk menstabilkan aliran bubuk hingga mencapai bubuk menjadi caking (kelembaban, suhu, sifat bubuk tempat penyimpanan. Anti kempal sering digunakan inang, dan lain-lain). sebagai bahan tambahan makanan yang dapat membantu bubuk dalam mempertahankan keadaan air 3.8.3 Humektan sehingga aliran stabil dan menghindari penurunan kecepatan aliran. Anti kempal akan mengurangi Makanan yang lembab memiliki risiko tumbuhnya kelengketan pada permukaan dan kompresibilitas gaya bakteri. Kelembaban dalam makanan mempengaruhi intergranular. Anti kempal dikenal juga sebagai fow aktivitas mikroba, sifat fisik dan sensorik dan perubahan conditioner, free-fowing agent, antistick agent, pelumas, kimia. Namun, kelembaban dalam makanan dapat glidants, drying agent, dusting powder, release agent dikontrol dengan cara mengurangi kadar air melalui karena anti kempal berkaitan dengan sifat kelengketan proses dehidrasi atau secara kimiawi dengan cara dan aliran selama penyimpanan. Penambahan anti penambahan humektan. Humektan akan mengontrol kempal sangat penting terutama dalam industri farmasi, perubahan kelembaban yang disebabkan oleh fluktuasi kimia, makanan, pupuk dan pakan karena kandungan kelembaban dalam pemrosesan, transit, dan karakteristik bahan yaitu bubuk. penyimpanan di rak. Anti kempal pada umumnya berupa bubuk yang sangat Sereal kering dengan kismis, permen dengan bagian halus dengan ukuran sekitar 40–100 mikrometer. Anti tengah cair, keju, kelapa, marshmallow, dan makanan kempal merupakan zat kimia inert. Anti kempal berasal yang dipanggang adalah beberapa contoh makanan yang secara alami namunada juga yang sintetis. Silikat, mengandalkan humektan. Humektan juga digunakan polisakarida, fosfat, stearat, dan garam besi adalah jenis dalam teknologi militer dan luar angkasa, dimana umum dari anti kempal. Kebanyakan dari anti kempal makanan yang ditambahkan humektan akan tidak larut atau larut sebagian dalam air dan etanol. memungkinkan disimpan tanpa pendinginan untuk Salah satu keunggulan umum dari anti kempal adalah jangka waktu yang lebih lama seperti daging dan lainnya. memiliki luas permukaan yang tinggi. Karena hal ini, anti kempal dapat menyerap air dalam jumlah yang signifikan Gula dan garam adalah humektan tertua dan paling sebagai keuntungan memiliki luas permukaan yang banyak digunakan. Contoh humektan lain yang umum besar. Biasanya zat anti kempal berukuran partikel lebih digunakan termasuk gliserin, madu, gula alkohol, sirup halus daripada bubuk campuran makanannya. glukosa, kuning telur, putih telur, molase dan asam alfa Pembentukan caking dari serbuk makanan dapat hidroksi seperti asam laktat. Pada produk obat-obatan dicegah dengan lebih baik bila menggunakan ukuran dan kosmetik, humektan dapat digunakan dalam bentuk partikel yang lebih halus dari serbuk campuran. sediaan topical, humektan akan berfungsi sebagai penambah kelarutan bahan aktif suatu senyawa kimia, Anti kempal banyak digunakan pada industri makanan meningkatkan kemampuan bahan aktif untuk menembus yang menyediakan produk dalam bentuk bubuk dan kulit, atau mempercepat waktu aktivitasnya. KNEKS - IAEI 2021 31
III.KTaetmaaSRamisbeut tSatnrategis... Sifat menghidrasi ini juga dapat diperlukan untuk dengan produk palm oil lainnya. RPO bisa diproduksi melawan bahan aktif yang menyebabkan dehidrasi dari proses refineri termasuk degumming, (misalnya, sabun, kortikosteroid, dan beberapa alkohol), neutralization, dan deodorization. RPO memiliki warna itulah sebabnya humektan adalah bahan umum dalam merah karena kandungan karoten yang tinggi (200-700 berbagai produk kosmetik dan perawatan pribadi yang ppm) dan rendah asam lemak bebas didalamnya. Sampai memilki pelembab (misalnya, rambut conditioner, body saat sekarang penelitian RPO baru hingga sebagai lotion, pembersih wajah atau tubuh, lip balm, dan krim minyak masak, margarin, shortening dan bebrapa mata). Sumber bahan untuk humektan yang memiliki penggunaan untuk makanan lainnya . Riset diversifikasi potensi di Indonesia adalah gliserol dan triacetin. RPO lanjutan masih diperlukan untuk mempertahankan Oleopangan ini bisa bersumber dari biji karet dan atau nutrisi yang ada didalamnya. CPO yang jumlahnya cukup banyak di Indonesia. Jenis humektan gliserol dan triacetin merupakan bahan 3.9 Pelapis tambahan pangan yang dari sisi kehalalannya dapat menjadi kritis jika sumber bahannya berasal dari hewan. 3.9.1 Definisi umum Natrium dan kalium laktat adalah garam dari asam laktat. Asam laktat dapat merupakan produk hasil Pelapis atau glazing agent adalah bahan tambahan fermentasi. Dari segi kehalalannya, harus diperhatikan pangan dapat berupa bahan alami maupun sintetik yang media yang digunakan sebagai penghasil asam laktat digunakan untuk memberikan perlindungan dan memberikan penampakan mengkilap pada produk yang 3.8.4 Riset Strategis Palm Oil ditambahkan pelapis. Pelapis dialam biasanya ditemukan pada tanaman atau serangga. Fungsi pelapis Negara Indonesia merupakan salah satu penghasil dialamberfungsi untuk menjaga kelembaban, Pelapis minyak sawit terbesar didunia. Selain diekspor, minyak terdiri dari zat yang diklasifikasikan sebagai lilin. Lilin sawit telah banyak digunakan di dalam negeri. Namun alami secara kimia merupakan ester dengan rantai sayangnya dibalik potensi ekspor minyak sawit, salah hidrokarbon yang sangat panjang yang juga mencakup satu produk turunannya yaitu gliserol monostearat alkohol rantai panjang. Namun, dalam lilin ada banyak (GMS) masih menjadi bahan impor, dimana produk struktur kimia berbeda yang dapat dimasukkan dalam turunan ini bisa dibuat di Indonesia. GMS menjadi bahan definisi lilin, seperti: ester lilin, ester sterol, keton, impor karena banyak digunakan sebagai emulsifier, aldehida, alkohol, hidrokarbon, sterol. Bahan terpenting pelumas, dispersan, dan tentu pada penggunaan untuk yang digunakan sebagai glazing agent adalah lilin alami makanan. GMS dibuat dengan cara esterifikasi glycerol atau sintetis, seperti lilin lebah, lilin candelilla, lilin dengan asam stearate dan juga transesterifikasi gliserol carnauba, hidrogenasi poli-1-desen, lilin mikrokristalin, dengan minyak lemak alami. Reaksi ini biasanya ester asam montan, shellac dan lilin polietilen teroksidasi. dikatalisis oleh katalis dasar seperti hidrosida, metil Semua aditif ini digunakan untuk perawatan permukaan oksida dan karbonat inorganik. Bisa juga dikatalis buah segar. Lilin lebah, lilin candelilla, lilin carnauba, menggunakan katalis asam sulfat, asam pospat dan asam dan lak juga digunakan dalam beberapa makanan seperti organik sulfonat. Tantangan utama dalam produksi GMS permen karet; produk cokelat; kopi; permen; makanan adalah dalam pemilihan jenis GMS. Keseragaman GMS ringan berbahan dasar kentang, sereal, tepung, roti yang pada campurannya menentukan kualitas produk yang dilapisi dengan cokelat; dan kacang olahan. Lilin dihasilkan. Hal ini disebabkankarena GMS yang ada mikrokristalin dan poly-1-decene terhidrogenasi bercampur antara mono, di, dan trigliserida. Selain itu digunakan dalam permen karet dan permen. Bahan riset juga masih terbuka dalam menentukan metode pelapis, digunakan dalam makanan sehingga sebanyak penghilangan pelarut organik. Pelarut organik digunakan sekitar 4000 mg/kg. Lilin carnauba digunakan pada pada pembuatan GMS jika menggunakan reaksi gliserol tingkat yang bervariasi antara 200 dan 1200 mg/kg. asetonida. Penggunaan maksimal level untuk poly-1-decene terhidrogenasi adalah 2000 mg/kg. Ditinjau dari segi Riset strategis lain yang masih harus banyak dilakukan kehalalannya, semua jenis pelapis ini berpotensi untuk adalah produk yang dihasilkan dari minyak sawit merah digunakan pada produk halal. Syelak (shellac) meskipun atau red palm oil (RPO). RPO memiliki karakteristik yang berasal dari serangga berdasarkan hasil keputusan Fatwa sama dengan CPO, namun RPO memiliki lebih banyak MUI Nomor 27 Tahun 2013 bahwa penggunaan shellac nutrisi dan rendah asam lemak bebas jika dibandingkan sebagai bahan Pangan, Obat-obatan, dan Kosmetika ini 3II2I KNEKS - IAEI 2021
III. TeKmataaRSiasmetbSuttraantegis... ditetapkan halal dan suci. Penggunaan shellac sebagai Salah satunya adalah oral kosmetik seperti mouthwash. bahan tambahan atau bahan penolong dalam produk Pembersih mulut direkayasa menggunakan nano- pangan, obat-obatan, dan kosmetika hukumnya halal, partikel yang telah dicampurkan dengan anti mikroba, selama bermanfaat dan tidak membahayakan. dan anti Inflammatio. Namun penelitian tetap harus Penggunaan shellac menuntut kehati hatian dalam dilanjutkan untuk melihat seberapa efektif sehingga memilihi sumber ethanol sebagai bahan untuk kosmetik nanopartikel tidak membahayakan melarutkan lilin ini, sehingga sesuai dengan aturan pemakainya. bahan halal. Salah satu masalah lama terkait bahan-bahan obat dan 3.9.2 Riset Strategis Wax kosmetik yang mempengaruhi konsumen Muslim adalah penggunaan gelatin. Gelatin adalah protein, yang Wax telah banyak digunakan dalam berbagai industri, diperoleh dengan cara hidrolisis parsial dari kolagen terutama dalam industri makanan. Tren terbaru adalah yang berasal dari kulit hewan, jaringan ikat dan tulang. menjadikan wax sebagai gazling agent dan juga sebagai Protein dipasaran bersumber terutama dari hewan babi enkapsulasi bahan aktif. Selain berfungsi sebagai pelapis atau hewan sapi. Zat ini telah lama digunakan dalam wax akan membawa bahan aktif yang berfungsi bagi pembuatan kapsul lunak dan keras serta pembalut luka orang yang mengkonsmsinya. Namun, produk wax yang dan regenerasi jaringan. Sementara produksi gelatin dari cocok untuk beberapa aplikasi belum banyak ditemukan. kulit babi tidak dapat diterima dalam Islam, gelatin yang Riset strategis menemukan formulasi yang tepat dan berasal dari sapi hanya dapat diterima jika hewan bagaimana sistem bekerja masih harus dilakukan. tersebut telah disembelih sesuai dengan persyaratan Pemilihan wax yang cocok seperti apakah wax alami agama. Selain masalah agama, penggunaan gelatin juga atau sintesis sangat diperlukan . rentan terhadap risiko potensi virus yang bersumber dari hewan seperti penyakit sapi gila, sehingga 3.10 Kosmetik dan obat menimbulkan masalah kesehatan dan keselamatan di kalangan masyarakat non-Muslim. Penggunaan 3.10.1 Definisi umum organisme hasil rekayasa genetika (GMO) dalam bioteknologi modern produksi juga telah menimbulkan Industri obat dan kosmetik halal semakin dikenal sebagai kekhawatiran bagi banyak Muslim. Sementara pada salah satu sektor baru yang memberikan keuntungan pihak produsen, GMO memberikan peluang untuk pada peningkatan ekonomi. Nilai ekonomi area ini akan manipulasi genetik bakteri, ragi, jamur, tumbuhan dan semakin meningkat dengan pertumbuhan jumlah hewan harus berasal dari sumber yang halal. penduduk muslim diseluruh dunia. Dengan peningkatan pertumbuhan penduduk dan didukung dengan Dari uraian sumber-sumber dan kehalalan serta status peningkatan kesadaran masyarakat dalam menggunakan kehalalan bahan untuk produksi obat-obatan dan obat dan kosmetik halal, membuat permintaan terhadap kosmetik di atas, dapat dipahami bahwa diantara bahan- produk obat dan kosmetik halal juga semakin meningkat. bahan untuk obat-obatan, ada yang berpotensi untuk Konsep halal kosmetik dan obat mencakup semua aspek dapat diproduksi di Indonesia, sehingga dapat dalam sistem managemen yaitu termasuk asal bahan, memenuhi kebutuhan produksi obat-obatan di dalam prosesdur pembuatan, penyimpanan, pembungkusan negeri atau untuk di ekspor, diantaranya adalah: dan logistik. 1) Alkohol yang dibuat dengan cara sintetik kimia. 3.10.2 Riset Strategis Obat dan Kosmetik 2) Klorofil (pewarna alami dari daun suji). 3) Asam lemak, garam asam lemak dan turunannya Kosmetik didefinisikan sebagai bahan atau sediaan yang dibuat dan direkayasa untuk bersentuhan dengan bagian yang berbahan baku Crude Palm Oil (CPO). tubuh manusia dengan tujuan untuk mengubah 4) Gliserol dari Crude Palm Oil (CPO). penampilan, membersihkan, menambah wangi, dan 5) Gelatin dari tulang ikan . menjaga kesehatan. Tren riset saat ini adalah investigasi sistem nano-partikel pada kosmetik. Sehingga satu bahan kosmetik dapat mencakup semua tujuannya. KNEKS - IAEI 2021 33
IV. RISET BERDAMPAK FAKTOR TINGGI BIDANG BAHAN SUBSTITUSI NON-HALAL
Dokumen Kerangka Riset Nasional Sektor Ekonomi Syariah dan Sains Halal, yang mencakup: Kerangka Riset Terapan Nasional Ekonomi dan Keuangan Syariah, Kerangka Riset Sains Halal Nasional: Bahan Substitusi Non-Halal, dan Kerangka Riset Sains Halal Nasional: Teknologi Autentikasi Halal 4.0, merupakan upaya Komite Nasional Ekonomi dan Keuangan Syariah (KNEKS) dalam mendorong pengembangan riset dan inovasi pada sektor ekonomi Syariah dan industri halal di Indonesia. Dokumen Kerangka Riset ini bertujuan untuk menyelaraskan (link and match) antara kegiatan riset terapan dan inovasi yang dilakukan oleh para peneliti di lembaga/pusat riset dengan kebutuhan para pemangku kebijakan dan pelaku industri di Indonesia. Ventje Rahardjo Direktur Eksekutif KNEKS
IV. RiseKt aBtearSdambpuaktaFnaktor Tinggi.. 4.1 Modifikasi Proses Ekstraksi Gelatin menonaktifkan mikroorganisme dalam makanan, tanpa mengubah kesegaran dan nilai gizinya (Barba et al., 4.1.1 Tujuan Riset 2012). Meskipun aplikasi utama dari sistem HPP adalah untuk pengawetan makanan, baru-baru ini HPP Gelatin terbentuk dari kolagen melalui proses diperkenalkan sebagai metode alternatif untuk ekstraksi hidrolisis parsial dan biasanya ditemukan pada gelatin (Rastogi et al., 2007). Memaksakan tekanan tinggi tulang, tendon dan kulit mamalia (Fratzl, 2008). pada bahan makanan dapat mempengaruhi modifikasi Struktur kolagen terdiri dari tiga rantai polipeptida (Gly- makromolekul makanan. Studi menunjukkan bahwa ada X-Y) dengan urutan berulang. X dan Y terutama perubahan tekstur dan keempukan daging selama ditempati oleh residu prolin dan hidroksiprolin (Hulmus, tekanan, sebagai akibat dari modifikasi sifat kolagen, 2008). Setiap rantai memiliki konformasi poli-L-prolin seperti kandungan kolagen, kelarutan dan stabilitas terlipat kiri, dan tiga heliks dilipat bersama dalam termal (McArdle et al., 2011; Niu et al., 2013). Dalam hal gulungan-kumparan tangan kanan. Struktur kembar tiga ini, tidak ada perubahan signifikan dalam perilaku distabilkan oleh satu atau dua ikatan hidrogen antar kolagen yang dibuktikan ketika tekanan (hingga 500MPa) rantai. Selain itu, paparan residu prolin dan diterapkan, dan tampaknya memperkuat struktur hidroksiprolin ke pelarut akan menyebabkan triple. protein pada tekanan tertentu (Gómez-Guillén et al., Proses ekstraksi asam-basa tradisional gelatin dari kulit 2005). Selain itu, adanya tekanan tinggi dapat ikan terdiri dari tiga bagian, yaitu pra-perlakuan, menyebabkan denaturasi protein (Basu, 2016) dan beban ekstraksi dan pemurnian. Dalam proses pra-perawatan, mekanis yang ekstrim mengganggu keseimbangan asam dan alkali digunakan untuk menghilangkan bahan interaksi ikatan non-kovalen yang menstabilkan non-kolagen dan untuk proses pembengkakan. konfigurasi asli banyak protein, yang kemudian Pembelahan parsial ikatan silang terjadi ketika sampel mempermudah ekstraksi gelatin. (Chen et al., 2014). diperlakukan dengan asam ringan, menghasilkan Selain itu, adanya tekanan tinggi dilaporkan membantu perubahan struktural yang memungkinkan produksi proses pembengkakan dengan memungkinkan lebih kolagen yang larut dalam air (gelatin) (Schrieber dan banyak asam untuk menembus ke bagian dalam protein Gareis, 2007). dengan meningkatnya tekanan, sehingga meningkatkan hasil ekstrak gelatin (Sarupria et al., 2010). Keuntungan Kebutuhan kritis akan gelatin halal menyebabkan banyak lain dari HPP dalam proses ekstraksi adalah pertama, penelitian tentang alternatif sumber gelatin. Kulit ikan dapat mengurangi lebih dari 50% waktu ekstraksi diketahui memiliki kandungan gelatin yang tinggi karena (Zhang et al., 2011), detik menghindari degradasi panas ikan merupakan sumber protein utama (Elgadir et al., karena tidak ada proses termal yang terlibat dalam 2013). Selain itu, penggunaan gelatin ikan dapat proses dan akhirnya tekanan tinggi bekerja sama pada mengatasi masalah agama (misalnya Islam, Yahudi, massa makanan terlepas dari ukuran, bentuk dan Hindu) dan masalah kesehatan (sapi gila dan BSA) komposisinya (Prasad et al., 2012). (Arnesen dan Gildberg, 2007). Namun, sifat gelatin yang diekstraksi dari kulit ikan tidak sebaik yang berasal dari Dalam proses riset, pengaruh tekanan tinggi pada mamalia (Benjakul et al., 2012). Modifikasi struktur pembentukan gel dan persentase hasil ekstrak gelatin gelatin diperlukan untuk memperbaiki molekul protein. dari kulit ikan telah diperiksa. Kulit dari empat jenis ikan Modifikasi kimia umum terjadi tetapi dapat yang berbeda digunakan dalam proyek ini; ikan nila menghasilkan limbah kimia dan dapat mempengaruhi merah, nila hitam, kerapu, dan ikan threadfin. Gelatin kandungan asam amino gelatin (Liqing et al., 2012). Oleh ikan diekstraksi menggunakan standar metode karena itu, beberapa peneliti menyarankan metode bersyarat. modifikasi fisik yang dikenal sebagai 'High-Pressure Processing' (HPP) (Gudipati dan Kannuchami, 2014). 4.1.3 Bahan yang digunakan 4.1.2 Signifikansi Ikan Nila merah (Oreochromis niloticus), Nila hitam (Oreochromis mossambicus), Kerapu (Epinephelus High Pressure Processing (HPP), juga dikenal sebagai areolatus) dan ikan air tawar (Nemipterus tambuloides), Ultra-High Pressure, UHP dan High Hydrostatic Pressure, dimana daging serta tulangnya diambil sementara HHP, adalah teknik pengawetan non-termal untuk kulitnya dicuci, dibersihkan dan dipotong kotak (1 cm x 1 cm) sebelum disimpan dalam suhu -20ºC sampai 3II6I KNEKS - IAEI 2021
IV. RiseKt aBtearSdambpuaktaFnaktor Tinggi.. digunakan lebih lanjut. Tiga larutan, 0,2% NaOH, 0,2% Konsentrasi protein (Uji Biuret) asam asetat (C2H4O2) dan 1,0% asam sitrat (C6H8O7) Uji biuret dilakukan menurut Gornall et al. (1949). disiapkan dan disimpan dalam suhu 4ºC selama Spektrofotometer UV-Vis (Merek: Biochrom, Model: setidaknya semalam. Bahan kimia tingkat analitik yang LIBRA S12) digunakan untuk mendapatkan pembacaan digunakan dalam keseluruhan proses. absorbansi untuk setiap konsentrasi pada 540 panjang gelombang nm. 4.1.4 Proses Pengerjaan dan Alat yang Digunakan Analisis Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) Ekstraksi gelatin: Ekstraksi asam-basa (S1) Gugus fungsi dan struktur sekunder ekstrak gelatin Kulit ikan dicairkan dan dibersihkan dan prosedur dilakukan dengan menggunakan spektrometer FT-IR ekstraksi gelatin dilakukan sesuai dengan (Grossman dan Thermo Scientific Nicolet iS50. Bergman, 1992) dengan sedikit modifikasi. Selama proses pra-perlakuan, kulit direndam dalam NaOH, asam asetat 4.1.5 Hasil Temuan Riset dan asam sitrat, masing-masing periode perendaman berlangsung selama 40 menit pada suhu 4°C. Kulit ikan Preparasi sampel dicuci sampai bersih menggunakan air suling setelah Empat jenis ikan (nila merah (RT), nila hitam (BT), kerapu setiap perendaman. Rasio untuk kulit dan semua larutan (G) dan ikan air tawar (TB) digunakan dalam penelitian adalah 1:14. Selanjutnya, kulit ikan yang telah diolah ini. Kulit ikan disimpan semalaman dalam freezer diekstraksi dalam akuades selama 18 jam pada suhu bersuhu -20°C untuk memperkuat kekuatan gel gelatin 45ºC. Supernatan disimpan untuk analisis lebih lanjut di kulit (Karim dan Bhat, 2009), sedangkan larutan kimia sementara komponen yang diendapkan dibuang. (natrium hidroksida, asam asetat dan asam sitrat) disimpan pada suhu 4°C untuk menghindari hilangnya Ekstraksi gelatin: HPP dalam pra-perawatan (S2) gelatin selama pra-perawatan (Ademola, 2010). Prosedur ekstraksi gelatin dibantu oleh HPP dalam proses pra-perlakuan yang dilakukan menurut (Gómez- Kewaspadaan saat menangani mesin HPP Guillén et al., 2005) dengan beberapa penyesuaian. HPP adalah mesin yang sensitif, oleh karena itu ada Setiap kulit ikan direndam dalam NaOH dan asam asetat, beberapa tindakan pencegahan yang perlu diperhatikan sama seperti cara sebelumnya. Untuk prosedur saat menangani prosedur HPP untuk menghindari pembengkakan, kulit dan asam sitrat disegel dalam kerusakan pada proses. Misalnya, menjaga ketinggian air kantong polietilen. Kantong ditempatkan di dalam ruang penting karena air digunakan sebagai media tekanan. tekanan dan tutupnya ditutup. HPP dijalankan pada Jumlah air yang tidak mencukupi akan merusak sistem tekanan 250 MPa selama 10 menit, diikuti dengan HPP. Selain itu, sangat penting untuk menghilangkan ekstraksi termal dalam air suling (sebagai metode semua gelembung dari kantong plastik polietilen konvensional). sebelum disegel. Tekanan tinggi yang diberikan pada gelembung akan membuat kantong meledak selama Ekstraksi gelatin: HPP dalam ekstraksi (S3) prosedur HPP. Partikel dari kantong akan keluar dan Kulit direndam dalam NaOH, asam asetat dan asam mengganggu mesin sehingga mempengaruhi proses sitrat seperti yang disebutkan dalam metode HPP. Melalui pengamatan, menghilangkan gelembung konvensional. Kemudian, sampel kulit ikan dimasukkan dari larutan asam sitrat lebih mudah dibandingkan ke dalam air suling dalam kantong polyethylene disegel, dengan mengeluarkannya dari air suling. Selain itu, yang kemudian ditempatkan ke dalam ruang tekanan perhatian juga harus diberikan pada jumlah sampel saat dan metode HPP dilakukan selama 10 menit pada 250 menjalankan mesin HPP. Meskipun bejana dapat MPa. Supernatan disimpan untuk analisis lebih lanjut menampung hingga 150 ml sampel, disarankan untuk sementara endapan dibuang. tidak mengisi penuh tangki agar media bertekanan (air) dapat masuk ke dalam bejana dan melakukan proses Pengamatan gel bertekanan tinggi. Ekstrak gelatin disimpan pada suhu 4ºC semalaman. Ini akan mempertahankan pembentukan gel dari ekstrak Penampilan fisik gelatin (Krug, 2012). Pembentukan gel untuk setiap Hasil pH gelatin dari semua ikan dapat diterima karena sampel dicatat. berada dalam standar gelatin yang dapat dimakan, yaitu KNEKS - IAEI 2021 37
IV. RiseKt aBtearSdambpuaktaFnaktor Tinggi.. antara 3,5 – 5,5 untuk gelatin Tipe A (GMIA, 2012). Angka sampel gelatin ikan dihasilkan dari empat jenis kulit ikan, pH gelatin yang diekstraksi dengan bantuan tekanan dalam tiga proses yang berbeda. Gelatin yang diekstraksi tinggi (S2) tidak memiliki perbedaan yang signifikan dari metode S1 telah digunakan sebagai standar. Gel dari dengan kontrol (S1). Hal ini menunjukkan bahwa tekanan gelatin yang dibantu oleh HPP dalam pra-perlakuan selama proses pra-perlakuan tidak mempengaruhi pH untuk nila merah, nila hitam dan kerapu tampak ekstrak gelatin. Gelatin dari prosedur S3 memperoleh memiliki pembentukan gel yang mirip dengan standar pH yang lebih rendah dibandingkan dengan S1 dan S2. (S1) sedangkan gelatin dari proses S3 menghasilkan gel Sampai saat ini belum ada penjelasan mengenai rapuh/tidak ada gel. Pembentukan gel pada ekstrak hubungan antara pH gelatin dengan metode ekstraksi gelatin dari kulit ikan nila hitam memiliki pengamatan yang digunakan (Park et al., 2013). yang sama dengan ikan nila merah. Sementara itu, kerapu diketahui memiliki kekuatan gel yang tinggi Cairan tidak berwarna muncul pada larutan gelatin yang (Irwandi et al., 2009) dan gel yang dihasilkan dari diekstraksi dari kulit ikan nila merah dan kerapu metode S1 dan S2 berbentuk padat, sedangkan pada sedangkan ikan nila hitam dan ikan air tawar sampel S3 tidak muncul gel setelah didinginkan. Untuk menghasilkan larutan ekstrak berwarna kecoklatan. gelatin dari kulit ikan air tawar, S2 menghasilkan gelatin Oleh karena itu, perbedaan spesies ikan, asal ikan dan yang sedikit lebih keras gel pada 4ºC dibandingkan metode ekstraksi menyebabkan pH dan warna larutan dengan proses S1, dan tidak ada gel sama sekali untuk ekstrak gelatin yang berbeda (Ratnasari et al., 2013). sampel S3. Berat masing-masing kulit diambil sebelum dan sesudah Hasil menunjukkan bahwa semua gelatin dari proses S3 ekstraksi. Bobot kulit akhir dari metode S2 lebih rendah telah gagal menghasilkan gel pada suhu yang lebih dibandingkan dengan metode standar (S1) untuk semua rendah (4°C), menunjukkan bahwa semuanya memiliki jenis ikan. Untuk ikan nila merah persentase penurunan titik leleh yang sangat rendah (Jones, 2004). Lebih jauh bobot kulit pada proses S2 adalah 60,62% dibandingkan lagi, meskipun waktu pengolahan mengalami penurunan dengan 57,79% untuk metode S1. Selain itu, 52,58% dari 18 jam menjadi hanya 10 menit selama ekstraksi air, penurunan berat badan kulit kerapu tercatat untuk tidak memiliki nilai komersial. Gómez-Guillen dkk. metode S2 dibandingkan dengan 49,4% di S1. Threadfin (2005) menyarankan bahwa meningkatkan waktu Bream mencatat selisih persentase penurunan bobot ekstraksi akan meningkatkan hasil dan kandungan asam kulit tertinggi pada S2 dibandingkan standar, yaitu amino yang ada dalam gelatin membantu menstabilkan masing-masing 65,12% dan 59,5%. Selama proses S2, konformasi formulasi gel. Dalam hal ini, gelatin ikan adanya tekanan tinggi meningkatkan pembengkakan memiliki konsentrasi prolin dan hidroksiprolin yang kulit ikan selama pra-perawatan dan memungkinkan lebih rendah dibandingkan dengan gelatin mamalia, lebih banyak air untuk menyusup ke dalam struktur yang menyebabkan mereka mengalami denaturasi pada protein, yang memungkinkan lebih banyak gelatin untuk suhu rendah (Mariod dan Adam, 2013). Hasil penelitian diekstraksi selama hidrolisis termal (Liqing et al., 2014). menunjukkan bahwa adanya tekanan tinggi (250 MPa) Selain itu, tekanan selama pra-perawatan mengacaukan tidak mendegradasi protein gelatin. Faktanya, tekanan interaksi ikatan non-kovalen dan selama ekstraksi tinggi dalam metode pra-perlakuan membantu termal, tiga rantai polipeptida dapat dengan mudah meningkatkan struktur protein (Chang et al., 2013). pecah menjadi rantai tunggal dan meningkatkan jumlah ekstrak gelatin (Zhang et al., 2016). Di sisi lain, berat kulit Konsentrasi Gelatin akhir untuk S3 digandakan setelah proses ekstraksi. Hal Uji Biuret merupakan uji kualitatif yang sederhana, cepat ini menunjukkan bahwa banyak gelatin yang masih dan tepat untuk penentuan protein dalam gelatin. belum terekstraksi setelah 10 menit ekstraksi air pada Respon warna pada uji Biuret tergantung pada distribusi proses S3. Diperlukan lebih banyak waktu untuk berat molekul dan komposisi asam amino. Korelasi mengekstrak gelatin dari kulit menggunakan metode absorbansi (y) dan konsentrasi protein (x) yang diperoleh HPP selama hidrolisis protein. dari kurva standar adalah y = 0,0553 x (R2 = 0,9993). Dilihat dari Gambar 3 (a), konsentrasi gelatin dari proses Pembentukan gel gelatin S2 lebih tinggi dibandingkan dengan standar (S1) untuk Larutan ekstrak gelatin disimpan pada suhu matang semua jenis ikan dan nila merah pada proses S2 (4°C) semalaman. Gambar 2 menunjukkan hasil menunjukkan peningkatan konsentrasi gelatin lebih dari pembentukan gel untuk semua sampel. Dua belas 2% (18,21 %) dibandingkan dengan standar (15,7%). 3II8I KNEKS - IAEI 2021
IV. RiseKt aBtearSdambpuaktaFnaktor Tinggi.. Sebaliknya, konsentrasi protein gelatin dari ikan kerapu HPP pada hasil gelatin. Selain itu, meskipun tekanan dan ikan air tawar juga meningkat setelah perlakuan tidak berpengaruh signifikan terhadap rendemen, tekanan tinggi, masing-masing dari 15,78% menjadi namun dapat mempengaruhi sifat fisis lainnya. Sebuah 16,67% dan 9,25% menjadi 9,61%. Temuan ini studi yang dilakukan oleh Chang et al. (2013) membuktikan bahwa penggunaan tekanan tinggi mampu menemukan bahwa kekuatan mekanik kolagen meningkatkan konsentrasi gelatin, yang menunjukkan meningkat meskipun hasil kolagen dari kulit yang peningkatan sifat gelatin. Tekanan tersebut hampir tidak dirawat dengan HPP serupa dengan metode ekstraksi merusak komposisi asam amino dalam gelatin, tetapi asam/basa tradisional. Dengan demikian, studi lebih secara inheren mempengaruhi komposisi asam amino lanjut tentang sifat gelatin diperlukan untuk mempelajari dan distribusi berat molekul gelatin (Rendueles et al., dampak HPP pada ekstraksi gelatin. Akibatnya, hasil dari 2011). Susunan gelatin sedikit dimodifikasi selama proses proses S3 menunjukkan hasil yang lebih buruk untuk HPP, sehingga meningkatkan konsentrasi ekstrak semua sampel. Hal ini mirip dengan penelitian yang protein gelatin dan konsentrasi gelatin yang diekstraksi dilakukan oleh Gómez-Guillén et al. (2005). dari semua jenis ikan selama prosedur S3 lebih rendah dibandingkan dengan standar. Ini menggambarkan Fourier Transforms Infrared Spectroscopy (FTIR) ketidakefektifan metode ini dan perlunya studi lebih Spektroskopi lanjut. Fourier Transform Infrared (FTIR) merupakan metode untuk menentukan gugus fungsi dan struktur sekunder Rendemen gelatin gelatin (Kaewruang et al., 2013; Nikoo et al., 2014). Secara Pengukuran rendemen gelatin dilakukan dengan umum protein gelatin terdiri dari lima pita amida, yaitu membagi bobot kering ekstrak gelatin dengan bobot amida A, Amida B, Amida I, Amida II, Amida III, yang kulit awal. Proses S2 menghasilkan rendemen yang lebih masing-masing dihasilkan dari vibrasi ulur NH, regangan tinggi dibandingkan dengan proses S1 untuk kulit ikan asimetri CH, regangan CO, tekuk NH dan regangan CH nila merah dan ikan nila hitam, sedangkan ikan kerapu (Cebi dkk., 2016). Spektrum gelatin menunjukkan puncak dan ikan air tawar menghasilkan rendemen yang sama utama di daerah amida. Untuk membandingkan untuk kedua proses tersebut. Dalam hal ini, peningkatan intensitas penyerapan antar spektrum, tinggi puncak rendemen gelatin dari kulit ikan nila merah (dari 258 semua pita amida diukur dan dibandingkan secara mg/g proses S1 menjadi 321 mg/g proses S2) dan kuantitatif (Kuan et al., 2016). Dari hasil pada Tabel 2, 217,5mg/g dari 201,5 mg/g untuk kulit ikan nila hitam bilangan gelombang protein gelatin dari kulit ikan yang disebabkan oleh tekanan, denaturasi protein yang telah mengalami tekanan menghasilkan puncak yang diinduksi tekanan tinggi dengan destabilisasi ikatan mirip dengan gelatin yang diekstraksi menggunakan antar dan intra molekul, yang akan meningkatkan hasil ekstraksi asam-basa tradisional. Misalnya amida I, II, III, gelatin selama ekstraksi termal (Liqing et al., 2012). A dan B untuk gelatin yang diekstraksi dari kulit ikan air Selain itu, adanya tekanan yang lebih tinggi selama pra- tawar dengan metode konvensional adalah 1635,88 cm-1, perlakuan memungkinkan lebih banyak asam untuk 1529,51 cm-1, 1232,58 cm-1, 3295,73 cm-1 dan 2935,49 menembus ke dalam struktur kulit. Menurut teori cm-1, berturut-turut, sedangkan 1632,33 cm-1, 1540,58 perpindahan massa, laju perpindahan massa sama cm-1, 1237,45 cm-1, 3289,44 cm-1 dan 2925,84 cm-1 dengan tekanan/resistensi, sehingga tekanan yang lebih dicatat untuk gelatin dengan perlakuan HPP. Hasil ini tinggi akan meningkatkan jumlah pelarut yang membuktikan bahwa struktur gelatin tetap terjaga menyusup ke dalam membran sel, dan dengan demikian bahkan setelah mengalami perlakuan tekanan tinggi. lebih banyak asam yang dapat menembus membran sel. Dalam proses ekstraksi HPP, perbedaan tekanan antara 4.1.6 Rekomendasi Riset bagian dalam sel dan bagian luar membran sel sangat besar sehingga akan menyebabkan permeasi yang cepat Temuan dari riset ini menunjukkan bahwa pemrosesan (Shouqin et al., 2005). Untuk ikan kerapu dan ikan air tekanan tinggi selama prosedur pembengkakan tawar tidak ada perubahan rendemen yang bermanfaat untuk mengurangi waktu ekstraksi (dari 40 menunjukkan bahwa perlakuan asam/HPP yang menit menjadi 10 menit), meningkatkan hasil dan dilakukan pada penelitian ini tidak memberikan meningkatkan kualitas gelatin yang diperoleh pengaruh yang nyata. Oleh karena itu, mengubah (konsentrasi ekstrak protein). Gelatin yang diekstrak dari prosedur atau asam yang digunakan mungkin kulit ikan nila merah memberikan hasil yang signifikan merupakan solusi terbaik dalam memahami pengaruh dibandingkan dengan kerapu dan ikan air tawar pada KNEKS - IAEI 2021 39
IV. RiseKt aBtearSdambpuaktaFnaktor Tinggi.. metode HPP. Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk 4.2.2 Signifikansi mengoptimalkan produksi bantuan ekstrak gelatin oleh HPP. Penekanan pada aplikasi gelatin ikan telah menunjukkan pertumbuhan yang luar biasa dalam dekade terakhir 4.2 Transformasi Halal Gelatin Menjadi Halal Gelatin (Karim dan Bhat, 2009). Hal ini terutama karena Nanopartikel untuk Pembawa Obat kekhawatiran dari kelompok agama seperti Yudaisme, Islam dan Hindu, dan kekhawatiran dari vegetarian 4.2.1 Tujuan Riset (Karim dan Bhat, 2008). Dalam hal ini, gelatin ikan telah disorot sebagai alternatif yang lebih baik untuk gelatin Protein hewani telah menjadi sumber yang berguna mamalia (Jan Arnesen Arnesen dan Gildberg, 2006). untuk memproduksi nanopartikel gelatin, karena Kemampuan kolagen dan gelatin yang berasal dari aplikasinya dalam kosmetik dan terapi. Nanopartikel jaringan hewan untuk mentransmisikan vektor patogen gelatin (GNP) adalah bahan biodegradable dan seperti prion juga menjadi perhatian (Wilesmith et al., biokompatibel yang sangat baik. Karena potensi 1991). Selain itu, selama beberapa tahun terakhir, modifikasi kimianya, nanopartikel gelatin sangat beberapa penelitian telah menyelidiki potensi gelatin menjanjikan dalam sistem pembawa untuk penghantaran ikan untuk pengembangan proses (Jaswir et al., 2009; obat. Sebagian besar gelatin komersial berasal dari Jaswir et al., 2011; Monsur et al., 2014). sumber mamalia, seperti babi dan sapi. Gelatin ikan telah menjadi sumber alternatif yang baik untuk Awalnya, nanopartikel dari gelatin dibuat dengan produksi GNP mengingat berbagai alasan agama, metode desolvasi. Namun, karena distribusi berat keamanan dan ekonomi. Dalam riset ini, gelatin ikan nila molekul gelatin yang luas, selalu menjadi tugas yang digunakan sebagai bahan baku untuk produksi menantang untuk menyiapkan nanopartikel yang stabil nanopartikel gelatin melalui metode desolvasi dua dan terdispersi mono (Zwiorek, 2006). Oleh karena itu, langkah yang dimodifikasi. berbagai peneliti telah menggunakan teknik yang berbeda untuk preparasi nanopartikel gelatin. Teknik- Biodegradable nanopartikel memiliki beberapa teknik ini meliputi emulsi/penguapan pelarut (Bajpai keunggulan, seperti enkapsulasi yang lebih baik, dan Choubey, 2006) persiapan fase terbalik (Guptaa et bioavailabilitas terbaik, toksisitas lebih rendah, al., 2004), emulsi mini terbalik (Ethirajan et al., 2008), pelepasan terkontrol dan tepat sasaran, untuk persiapan koaservasi (Saraogi et al., 2011) iradiasi gamma (Furusawa sistem penghantaran obat gelatin nanopartikel (GNPs) et al., 2004), nanopresipitasi (Khan dan Schneider, 2013), adalah tidak berbahaya, biokompatibel, dapat didaur dan desolvasi dua langkah (Azarmia et al., 2006). ulang, tidak antigenik, tersedia berlimpah dari sumber terbarukan, dan memiliki kapasitas pengikatan yang luar Metode desolvasi dua langkah adalah yang paling sering biasa dari berbagai kelompok aktif untuk menempelkan digunakan untuk preparasi nanopartikel gelatin. Metode molekul penargetan. Sifat-sifat ini menjadikan FGNP ini menghasilkan distribusi ukuran nanopartikel gelatin sebagai pembawa obat yang menjanjikan (Elzoghby et al., yang kecil dibandingkan dengan metode lainnya 2012). Selain itu, kandungan asam amino yang tinggi (Coester et al, 2000). Pada metode ini gelatin akan seperti glisin, prolin dan alanin dalam polimer gelatin dipisahkan berdasarkan berat molekulnya. Telah terbukti (Weber et al., 2000), memberikan keuntungan tambahan bahwa pencampuran gelatin dengan berat molekul untuk penggunaan FGNP. rendah dan berat molekul tinggi berpengaruh terhadap distribusi ukuran produk nanopartikel gelatin, karena Gelatin, kolagen terdenaturasi biasanya diperoleh gelatin dengan berat molekul rendah memiliki sifat dengan hidrolisis atau degradasi termal atau enzimatik gelling yang lebih rendah dibandingkan dengan gelatin protein kolagen hewani. Dua jenis gelatin yang berbeda, dengan berat molekul tinggi (Arnesen dan Gildberg, tipe A (dari babi) dan tipe B (dari Bovine), tersedia dalam 2007). Nanopartikel gelatin harus seragam dan memiliki jumlah besar. Aplikasi gelatin telah disetujui sebagai distribusi ukuran yang kecil untuk digunakan sebagai bahan GRAS (umumnya dianggap aman) oleh US Food sistem pembawa obat (Davda dan Labhasetwar, 2002). and Drug Administration (US FDA), dan telah digunakan Dekantasi berat molekul rendah dan pelarutan kembali sejak lama dalam farmasi, kosmetik, serta produk gelatin berat molekul tinggi diterapkan setelah proses makanan (Elzoghby, 2013). pengendapan. Namun, karakteristik gelatin ikan memiliki modulus gel dan suhu gel yang rendah (Jamilah 4II0I KNEKS - IAEI 2021
IV. RiseKt aBtearSdambpuaktaFnaktor Tinggi.. dan Harvinder, 2002; Avena-Bustillos et al., 2006), yang Kemudian larutan diaduk selama 12 jam dengan membuat gelatin ikan menjadi sulit untuk dipisahkan kecepatan 600 rpm. Partikel dimurnikan dengan HMW-nya dari LMW dengan metode konvensional yang sentrifugasi tiga kali lipat dan didispersikan kembali digunakan oleh coaster. dalam larutan aseton 30% dalam air suling ganda. Produksi nanopartikel gelatin ikan dengan metode Mengingat tantangan ini, fokusnya adalah untuk desolvasi dua langkah yang dimodifikasi mengeksplorasi potensi gelatin ikan sebagai bahan baku Upaya awal adalah untuk memproduksi FGNP dengan untuk menghasilkan sistem pembawa nanopartikel, menggunakan metode konvensional menghasilkan GNP dengan meningkatkan metode desolvasi dua langkah besar dengan distribusi ukuran kasar. Oleh karena itu, dan menentukan parameter untuk kandungan gelatin metode desolvasi dua langkah dimodifikasi dengan HMW yang tinggi dalam endapan di lokasi. Oleh karena menambahkan sentrifugasi untuk memfasilitasi itu, efek dari berbagai parameter presipitasi diselidiki pemisahan gelatin ikan HMW yang lebih cepat dan lebih memungkinkan untuk menentukan formulasi FGNP yang baik. Gelatin ikan nila (0,9 g) dilarutkan dalam air suling dapat direproduksi dengan HMW. (10 ml) di bawah pemanasan konstan sampai terlihat larutan jernih. Aseton (10 ml) ditambahkan segera ke 4.2.3 Bahan dan Metode yang Digunakan larutan gelatin sebagai zat desolvasi. Untuk mencapai pemisahan cepat HMW lapisan, larutan disentrifugasi Dalam metode yang jamak digunakan saat ini, gelatin (Eppendorf, Centrifuge 5810 R, Hamburg, Jerman) pada ikan (kekuatan 128,11 Bloom), diekstraksi dari kulit ikan 12000 xg selama 3 menit. Langkah-langkah selanjutnya Nila (Jamilah dan Harvinder, 2002), gelatin ikan yang sama dengan metode konvensional, seperti yang dihasilkan kemudian digunakan tanpa perlakuan awal. dijelaskan pada bagian sebelumnya. Glutaraldehida grade I (larutan berair 25% v/v), aseton dapat dibeli dari beberapa perusahaan kimia. Sodium Optimasi formulasi dodesil sulfat (SDS), tetramethylethylenediamine Karena sangat penting untuk mendapatkan gelatin ikan (TEMED), amonium persulfat, buffer 1,5 M Tris-HCl pH dengan kandungan HMW, sehingga perhatian diarahkan 8,8 dan 0,5 M buffer Tris-HCl pH 6,8 dapat dibeli dari pada parameter proses yang mempengaruhi tahap ini. beberapa perusahaan kimia. Air suling ganda digunakan Konsentrasi gelatin, suhu, kecepatan sentrifugasi, dan untuk semua percobaan yang dilakukan dan semua waktu sentrifugasi diubah untuk mempelajari bahan kimia yang digunakan adalah kelas analitis. pengaruhnya terhadap pemisahan fraksi gelatin ikan HMW dan LMW. Nilai semua faktor dipilih sesuai dengan 4.2.4 Proses Pembuatan dan Alat yang Digunakan penelitian sebelumnya (Elzoghby, 2013) dan beberapa percobaan pendahuluan. SDS-PAGE digunakan untuk Produksi nanopartikel gelatin dengan metode desolvasi mengidentifikasi berat molekul fraksi gelatin HMW. konvensional dua langkah. Metode desolvasi langkah Intensitas dan panjang pita diambil sebagai ukuran digunakan untuk memproduksi nanopartikel gelatin. konsentrasi dan distribusi berat molekul protein dalam Proses ini dimulai dengan pembuatan larutan gelatin 5% fraksi HMW. (10 ml) di bawah pemanasan konstan (40 ° C) dan pengadukan konstan, kemudian dilanjutkan sampai Gambar 1 Skema Representasi Pembentukan Nanopartikel solusi gelatin bening diperoleh. Larutan bening segera Gelatin Ikan dengan teknik desolvasi dua langkah yang dimodifikasi dicampur dengan aseton sebagai zat desolvasi dan campuran yang dihasilkan dibiarkan terpisah menjadi dua lapisan selama 10 menit. Fraksi berat molekul rendah (LMW) berada di bagian atas dan fraksi berat molekul tinggi berada di lapisan bawah. Lapisan LMW dibuang dan lapisan HMW dilarutkan dalam 10 ml air suling dan diaduk pada 600 rpm di bawah pemanasan konstan pada 40°C. PH larutan gelatin dipertahankan pada 3. Aseton (30 ml) ditambahkan ke dalam larutan ini setetes demi setetes dengan pengadukan konstan, untuk membentuk nanopartikel. Larutan glutaraldehid (25%) (100 l) ditambahkan sebagai zat pengikat silang. KNEKS - IAEI 2021 41
IV. RiseKt aBtearSdambpuaktaFnaktor Tinggi.. Konsentrasi gelatin menit pada 90°C dan dianalisis dengan SDS-PAGE Konsentrasi protein dalam larutan mempengaruhi menggunakan gel susun 4% dan gel pengurai 12%. SDS- distribusi berat molekul gelatin pada hasil pengendapan. PAGE dilakukan dalam sel tetra Mini Protean II (Bio-Rad Telah ditemukan bahwa agregasi protein biasanya dibuat Laboratories, CA, USA) pada tegangan konstan 150 V pada konsentrasi protein yang lebih tinggi (Cakupan, selama 1 jam. Berat molekul band polipeptida 2013). Untuk menyelidiki pengaruh konsentrasi gelatin diperkirakan menggunakan penanda standar untuk pada pemisahan, berbagai konsentrasi gelatin dipelajari elektroforesis SDS (GE Healthcare, Buckinghamshire, dari 3% (b/v) hingga 30% (b/v). Namun, faktor lain UK). Band yang dihasilkan diwarnai dengan Coomassie seperti suhu (40 °C), kecepatan sentrifugasi (12000 xg), Brilliant Blue R250 dan difoto menggunakan perangkat dan waktu sentrifugasi (3 menit) tetap konstan. lunak pencitraan dan cahaya putih HP Alphaimager (Alphaimager HP). Suhu Penting untuk mengontrol suhu selama tahap Penentuan ukuran partikel presipitasi. Proses pengendapan pada suhu yang lebih Ukuran nanopartikel dianalisis dengan hamburan cahaya tinggi, menyebabkan denaturasi protein yang cepat. dinamis (DLS) dengan Malvern (Zen3600, UK) Zetasizer. Untuk mempelajari pengaruh suhu terhadap pemisahan Diameter rata-rata dan nilai indeks polidispersitas (PI) gelatin, suhu untuk melarutkan gelatin divariasikan dari diperoleh pada sudut 90° dalam sel berdiameter 10 mm. 35°C sampai 55°C. Selanjutnya, konsentrasi gelatin (5% Sampel untuk suspensi partikel disiapkan dengan b/v), kecepatan sentrifugasi (12000 xg), dan waktu mengencerkan dengan 3 ml air suling ganda dan sentrifugasi (3 menit) dipertahankan tidak berubah. sonikasi selama 30 detik. Pengukuran ukuran partikel dilakukan pada suhu kamar dengan sudut deteksi 90°. Kecepatan sentrifugasi Semua pengukuran dilakukan dalam rangkap tiga. Karena molekul dengan berat molekul tinggi dapat diendapkan dengan sangat cepat, maka kecepatan Karakterisasi morfologi dengan pemindaian mikroskop sentrifugasi perlu dipertahankan. Untuk mempelajari elektron pengaruh kecepatan sentrifugasi pada pemisahan HMW Sebuah FESEM (JEOL, JSM 6700F Model) digunakan dari LWM, kecepatan sentrifugal yang berbeda untuk menangkap gambar untuk evaluasi bentuk, divariasikan, 6000 xg, 9000 xg, 12000 xg, 15000 xg, dan ukuran, dan morfologi nanopartikel. Secara singkat, 18000 xg secara singkat. Konsentrasi gelatin (5% b/v), sejumlah kecil nanopartikel gelatin ikan lyophilized suhu (40 °C), dan waktu sentrifugasi (3 menit) dijaga dipasang pada stub aluminium, pra-ditempel dengan konstan. pita tembaga sisi ganda. Sampel tersebut dilapisi sputter dengan lapisan tipis emas dan ditempatkan ruang Waktu sentrifugasi spesimen pada tegangan percepatan 10 kV. Waktu sentrifugasi memiliki efek serta kecepatan sentrifugasi, untuk menjaga waktu sentrifugasi juga 4.2.5 Hasil Temuan Riset diperlukan untuk mencegah LMW menjadi diendapkan. Scopes (2013) telah mengendapkan protein mamalia dari Konsentrasi gelatin 5-15 menit. Pada percobaan ini, waktu sentrifugasi Gambar 2 menunjukkan elektroforesis gel gelatin ikan divariasikan dari 1 menit sampai 15 menit. Selanjutnya, pada konsentrasi gelatin yang berbeda. Terlihat bahwa konsentrasi gelatin (5% b/v), suhu (40 °C), dan kandungan HMW pada endapan meningkat seiring kecepatan sentrifugasi (12000 xg) dipertahankan tidak dengan bertambahnya konsentrasi gelatin. Hasil berubah. penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi gelatin berpengaruh terhadap pemisahan HMW dari LMW Analisis elektroforesis dari endapan gelatin ikan dalam larutan gelatin. Selanjutnya konsentrasi gelatin SDS-PAGE digunakan untuk menganalisis kandungan ikan sebesar 9% dipilih sebagai konsentrasi optimum HMW dari endapan yang diperoleh setelah pemisahan yang memiliki jumlah HMW dan LMW yang rendah dengan sentrifugasi. Endapan dilarutkan untuk dalam sedimen. Hal ini menunjukkan bahwa mendapatkan larutan 5 mg/ml dalam air suling pada pengendapan terjadi pada konsentrasi protein yang suhu 50 °C dan kemudian ditambahkan larutan buffer lebih tinggi. Hasil ini berkorelasi dengan Scopes, bahwa yang mengandung -mercaptoethanol (15 mg/ml). agregasi disebabkan oleh interaksi antara daerah Sampel protein didenaturasi dengan panas selama 5 bermuatan-berlawanan pada permukaan protein. 4II2I KNEKS - IAEI 2021
Search
