BPTBA LIPI KEDEPUTIAN JASA ILMIAH

Jakarta, 9-11 Juli 2019

MONITORING DAN EVALUASI KEGIATAN PRIORITAS NASIONAL (PN) LIPI

TA 2019 (UMKM DI DAERAH BERBASIS TEKNOLOGI PANGAN,

KESEHATAN DAN BAHAN ALAM – BPTBA LIPI)

www.lipi.go.id

Balai Penelitian Teknologi Bahan Alam Badan Riset dan Inovasi Nasional

Research Division for Natural Product Technology National Research and Innovation Agency Republic of Indonesia

Webinar Nasional Riset dan Inovasi Industri Halal

21 September 2021

Bachelor in Chem. Eng.

Univ. Diponegoro (2000 – 2004)

SATRIYO KRIDO WAHONO

Ph.D. in Engineering

Univ. of South Australia (2015 – 2019)

Act. Head Office of Research Division for Natural Product Technology

Senior Researcher in Chemical Technology

satriyo.krido.wahono@gmail.com

satriyo.krido.wahono@lipi.go.id

satriyo.wahono@mymail.unisa.edu.au

+628157741020

+6281390727100

(ID Patent: IDP000038082)

h-index: 10 8 13 11

(2007 – 2014) (2011 – 2014) (2014 – present)

97 national/international articles in various Journals and Proceedings 1 granted and 2 registered patent

Research Fields and Work Profile • Group member of Adv. Nat. Materials Lab./Res. Group • Research Field: Zeolite, Biogas, Natural Product, Environment, Food • Head of Research Division for Natural Product Technology (2019 – 2021) • PIC of Center of Excelence for Traditional Food Packaging (since 2019) • Manager of LIPI Res. Prog. for Food and Packaging (since 2021) • Project Coord. of Nat. Res. Priority for Food Packaging (since 2020)

(2005 – 2021)

Balai Penelitian Teknologi Bahan Alam Badan Riset dan Inovasi Nasional

(BPTBA – BRIN : 2021)

INDONESIA

Gunungkidul-Yogyakarta

Food Science and Technology Center (Pengolahan Pangan Tradisional c-GMP dan Halal)

Rumah Program

LIPI PRN

PUI SBSN

Keltian BPTBA LIPI 2020 - 2021

BPTBA LIPI

Teknologi Bioaditif

Pakan

Teknologi Pangan

Fungsional

Teknologi Bioproses

dan Produk Hewani

Teknologi Pengolahan

Sumber Daya Laut

Proses Bahan Alam Pangan Fungsional

Teknologi Pengemasan

Makanan Tradisional

Pengawetan Pangan dan Teknologi

Maju

Penyediaan Bahan Pangan

yang berkualitas

Pengolahan Produk Pangan

Pendukung Pengembangan Pangan: - Pengawetan - Pengemasan - Fungsionalisasi

Peneliti/Perekayasa: - Total SDM Iptek 63 orang - 15 orang S-3 - 14 orang sedang S-3

Teknologi Pengolahan Sumber Daya Laut

BACKGROUND • Indonesia: Keanekaragaman SDL

tinggi sebagai sumber pangan

• Keltian TPSL - BPTBA fokus

pada produksi dan pasca panen

SDL untuk menghasilkan produk

olahan pangan bernutrisi tinggi dan halal

FOKUS • Eksplorasi pangan halal

potensial

• Pasca panen SDL

• Produksi olahan berbasis

SDL

PRODUK – PRODUK

HASIL PENELITIAN • Aneka Olahan Produk

Perikanan

• Aneka Olahan Rumput Laut

R

O

A

D

M

A

P

CAPAIAN PENELITIAN Publikasi Ilmiah; Paten; TTG;

UKM Terbina; Kerjasama Stake

Holder; Produk; Purwarupa;

Buku; Paket Pelatihan

2020

• Validasi pasca panen Ulva lactuca

• Optimasi pangan spirulina • Substitusi bahan pangan non

halal • 1 produk pangan sripulina

2021

• Nori Ulva pengemas makanan • Optimasi produk substitusi pangan non halal • 1 produk (Nori ulva)

Terstandar • UKM terbina

2022

• Validasi produk substitusi pangan non halal

• 1 produk bahan pengemas • UKM terbina • Kerjasama stake holder

2023

• Riset lanjutan • Produk SDL substitusi

pangan non halal • UKM mandiri terbina • Kerja sama stake holder

2024

• Pasca Panen Ganggang Hijau Ulva lactuca

• Pangan berbasis Spirulina & aktivitas antioksidan

• 1 prototipe nori ulva

Pusat Riset Teknologi dan Proses Pangan

PU

SA

T R

ISE

T

TE

KN

OL

OG

I D

AN

PR

OS

ES

PA

NG

AN

Research Center for Food Technology and Processing

C

D E

F

C: Gedung Proses GMP D: Gedung Co-Working E: Gedung Lab. Analisa F: Gedung In Vivo

LC-HRMS (Q Exactive Orbitrap)

GCMS + Olfactometer Sniffer 9100

RT PCR (Reverse Transcription - Polymerase Chain Reaction)

PCR

Instrumentasi – Riset Halal

Penelitian Halal

Deteksi Autentikasi

Halal

Substitusi Bahan Halal

Pengembangan Produk

Berbasis Laut

MF 100% A

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

Abs

PO 100% A

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

Abs

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Wavenumbers (cm-1)

Wavenumber (cm-1)

Abso

rban

ce

3000 2500 2000 1500 100035004000

Milk Fat

Palm Oil

Metode Deteksi Autentikasi Halal

#

#

#

• Deteksi cepat lemak babi di dalam lemak susu menggunakan spektroskopi FTIR (2020).

• Deteksi daging anjing

dalam bakso sapi dengan menggunakan RT-PCR (Kolaborasi dengan UGM, 2020).

Sudah Dilakukan

• Deteksi cepat derivat babi di

dalam minyak ikan dengan spektroskopi FTIR.

Sedang Dilakukan

• Deteksi halal produk makanan melalui analisis metabolomic dengan GC-MS dan LC-HRMS.

• Deteksi cepat kehalalan produk

berbasis asam lemak pada produk daging dan susu.

• Deteksi porcine gelatin pada

produk kosmetik komersial non-label halal MUI melalui analisis proteomics dengan LC-HRMS.

• Deteksi halal proses pemotongan

ayam secara Syariah dan non-Syariah secara metabolomic dan lipidomic dengan LC-HRMS (aplikasi untuk deteksi ayam tiren di pasaran)

Akan Dilakukan MF 100% A

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

Abs

PO 100% A

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

Abs

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Wavenumbers (cm-1)

Wavenumber (cm-1)

Abso

rban

ce

3000 2500 2000 1500 100035004000

Milk Fat

Palm Oil

Detection of Non-Halal Components for Halal Authentication

Analytical Methods

Oil/Fat, Fatty

acid-Based

DNA-Based

Protein-Based

(Proteomics)

Alcohol-Based Metabolite-Based

(Metabolomics)

• FTIR Spectroscopy • GC-MS

• GC-FID • GC-MS

• LC-HRMS

• PCR • RT-PCR

• ELISA • LC-HRMS

- Lard in dairy products - Lard in meat products

- Ethanol in beverages and foods

- Porcine gelatin in food and cosmetic products

- Pork in food products

- Pork DNA in gelatin and food products

- Dog DNA in meat products

- Pork in food products

Detection of Lard in Milk Fat using FTIR Spectroscopy

FTIR spectroscopy (A) and discriminant analysis (B) successfully

detected and classified halal and non-halal bovine milk fat (BMF)

-0.1 2.9Distance to Milk Fat

-0

.02

.0D

ista

nce

to

La

rd

Oil

BMF

Adulterated BMF

with LO

-0.1 2.9

2.0

0.0

Distance to BMF

Dis

tance to L

O

MF 100% A

0.0

0.2

Abs

LO 10%A

0.0

0.2

Abs

LO 25%A

0.0

0.2

Abs

LO 40%A

0.0

0.2

Abs

LO 50%A

0.0

0.2

Abs

LO 70%A

0.0

0.2

Abs

LO 90%A

0.0

0.2

Abs

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Wavenumbers (cm-1)

MF 100%

LO 10%

LO 25%

LO 40%

LO 50%

LO 70%

LO 90%

3000 2500 2000 1500 1000

Wavenumber (cm-1)

Ab

so

rba

nc

e

A B

Analysis of Porcine Gelatin using LC-HRMS-Based Proteomics

Gelatin Products Application

Buffer extraction (Tris-HCl pH 7.5-9.2) 2/8 M Urea/Thiourea

Protease enzyme: Proteomic Grade Trypsin

Mass Spectrometry

Detection of porcine gelatin using LC-HRMS

Riset Pengembangan PRODUK HALAL (Subtitusi Bahan Halal)

SUDAH

• Ekstraksi kolagen halal dari kulit kambing

SEDANG

• Pembuatan tepung tulang ikan sebagai sumber gelatin halal

• Kapsul berbahan baku pati dan karaginan

AKAN

• Pembuatan gelatin halal dari ikan dan tulang ikan

• Pengembangan produk berbasis kolagen dan gelatin halal dari kulit kambing.

• Subtitusi enzim dalam proses produksi keju

Animal by

product from

Indonesian

local goat skin

Collagen

Applications of

collagens as

Halal Ingredients

Animal derived

collagen hydrolysate /

peptides

Functional halal

food ingredients

Cell culture

Halal food

packaging

In tissue

engineering

Halal cosmetic

industries

Halal collagen

gel/hydrogel

Collagen composite /

film

Microencapsulation

Collagen

scaffold/sponges

Figure. Microstructure of collagen

from local goat skin

Figure. SDS-PAGE pattern of collagen

from local goat skin

SUBTITUSI DENGAN BAHAN HEWANI LAINNYA YANG HALAL: KOLAGEN

Pengembangan Produk Halal Tulang

Akan Dilakukan

• Pemanfaatan limbah tulang dan kulit ikan sebagai sumber halal gelatin dan kolagen

Sedang Dilakukan

• Pemanfaatan limbah tulang ikan sebagai bahan fortifikasi pada bahan pangan untuk sumber kalsium

Cangkang Kapsul

Telah dikembangkan cangkang kapsul keras berbahan dasar pati & rumput laut - Pati aren & kappa-karaginan - Pati sagu & kappa-karaginan

Gelatin

Cangkang Kapsul

KELEMAHAN CANGKANG KAPSUL GELATIN

Akseptabilitas (acceptability) : Isu kehalalan produk, tidak

sesuai untuk kelompok vegetarian/vegan.

Keamanan (safety) : wabah penyakit ternak yang sewaktu-

waktu muncul (Bovine Spongiform Encephalophaty /sapi gila

& Swine Flu/ful babi).

PATI & RUMPUT LAUT SEBAGAI BAHAN UTAMA

CANGKANG KAPSUL

Ketersediaan melimpah, harga murah, mampu menghasilkan film atau gel yang kokoh, menghasilkan material film yang tidak berasa, tidak berbau dan tidak berwarna. Tidak ada isu terkait Halal dan Vegetarian/Vegan

SUBTITUSI BAHAN HEWANI dengan BAHAN NABATI DARI SUATU PRODUK (MIS: KAPSUL)

Kapsul merupakan pharmaceutical aids yang

berfungsi untuk memasukkan obat ke dalam

tubuh melalui jalur oral, rectal & vaginal.

Digunakan sebagai bahan utama

produksi kapsul.

Gelatin merupakan protein yang

diperoleh dari kolagen kulit dan tulang rawan

hewan (sapi, babi, ikan dll)

PENGEMBANGAN PRODUK HALAL dari SUMBER DAYA LAUT INDONESIA

(Produk Pangan Lanjut – Advanced Product)

Pia Ulva Ulva >> jenis rumput laut yang memiliki karakter fisik seperti lembaran berwarna hijau. Kerja sama dengan BBP2HP (KKP), mengembangkan produk berupa Pia Ulva

Nugget Keong Usal Keong usal (Turbo argyrostomus) adalah jenis keong laut dari kelas gastropoda. Pemanfaatan keong usal sebagai salah satu sumber pangan yang lezat dan bergizi. Bekerja sama dengan BBP2HP (KKP) dalam pengembangannya

Produk Kaleng Olahan laut Beberapa olahan laut telah dikembangkan pula dalam bentuk produk kaleng, antara lain: Tongseng keong laut, Gulai Tuna, Bandeng saus tiram, dan Rica-rica keong laut, Abalon dll.

Pengembangan lain dari ulva (rumput laut) yang telah dilakukan adalah Nori Ulva (Paten Terdaftar: P00201810167), (rumput laut) permen jelly, selai rumput laut, agar kertas, kerupuk rumput laut

Pengembangan Produk Halal Nutrasetika Minyak Ikan Gabus

Halal Source Important nutrition • Unsaturated fatty acids

• Omega-3: DHA and

EPA

• Health functional food

Pharmaceutics touch • Encapsulation: through

nano structured lipid carrier

(NLC)

• Higher stability

• Less fishy taste

Halal Nutraceutical

• Halal product

development

Stabilization

problem

Oxydation

degradation

Green alga

Ulva lactuca

38-54% POLISACCHARIDES ULVAN and cellulose, xyloglucan,

glucuronan

PROTEIN & AMINO ACIDS Eight essential amino acids present

in a high level

LIPID & FATTY ACIDS Linoleic acid (C18:2ω6 ) ~ 8.31%

Linolenic acid (C18:3ω3)~ 4.38 %

VITAMINS High level in vitamin B complex,

vitamin C & vitamin E

MINERALS High in Calcium, Magnesium, Kalium,

Natrium, Zinc, and Iodine.

27.2%

< 4%

HIGH

LEVEL

HIGH

LEVEL

NORI ULVA A dried edible seaweed sheet made

from a species of green algae called Ulva lactuca, which also known as sea lettuce.

HEALTHY FOOD PRODUCT

This green to dark green in color product was prepared without

addition of food additives, such as

gelling agent, filler or food colorant.

A SUBSTITUTE PRODUCT This innovative product could be used as a substitute product of commercial nori made From a species of red algae called Porphyra, especially Porphyra tenera and Porphyra yezoensis.

NATURAL COLORANT The green color of nori ulva comes from its natural

pigment, chlorophyll.

NORI ULVA PRODUCTION (based on Registered Patent in Indonesia P00201810167)

2020

2021

2022

2023

2024 2018

2019

SOAKING WASHING &

SORTATION

CHOPPING &

PULPING

COOKING CASTING DRYING NORI ULVA

• Ulvan may constitute 18-29% of the green seaweed dry weights. It could be extracted with hot water (80-90°C) and be able to form strong gel.

• Ulvan possess high biological properties, such as anticolagulant, antioxidant, anticancer,

antimicrobial, antiviral, antiparasitic, antihyper-lipidemic, and immunomodulating properties

(Morelli, Puppi & Chiellini, 2017).

N O R I U L V A I N F O G R A P H I C S

• With various biological activities, ulvan presents potential application in food, pharmaceuticals, agri-cultural, animal feed and aqua-culture, and chemical application.

PRODUCT WITH BENEFITS The integrity and flexibility of nori ulva sheet are reached by using ulvan, a water-soluble sulfated polysaccharide with high biological activities.

Fikosianin

• Ekstrak Arthospira platensis (spirulina) • Biru terang, kuat • Antioksidan tinggi menangkal penyakit degeneratif

• Antioxidative, anticarcinogenic, anti-inflammatory, antiangiogenic, and neuro and hepatoprotective

Gummy Kapsul

Bubble drink Sediaan cair

Beberapa Prototipe LIPI

( T H A N K Y O U )