Sifat dasar dan standar mutu karagenan

suhu, jenis karagenan, berat molekul, dan adanya molekul-molekul lain. Menurut Whistler dan Bemiller 1959 diacu dalam Distantina et al. 2009, berat molekul rerata karagenan 100.000, sedangkan berat molekul karagenan komersil 250.000 dan derajat polimerisasi berkisar 1100-1300. Viskositas yang tinggi dibutuhkan untuk thickening agent bahan pengental Miller dan Whistler 1973. Viskositas larutan karagenan terutama disebabkan karena sifat karagenan sebagai polielektrolit. Gaya tolakan repulsion antar muatan-muatan negatif sepanjang rantai polimer, yaitu gugus sulfat mengakibatkan rantai molekul menegang. Sifat hidrofilik menyebabkan polimer tersebut dikelilingi oleh molekul-molekul air yang terimobilisasi, sehingga menyebabkan larutan karagenan bersifat kental Guiseley et al. 1980. Jika konsentrasi karagenan meningkat maka viskositasnya akan meningkat secara logaritmik. Viskositas akan menurun secara progresif dengan adanya peningkatan suhu, pada konsentrasi 1,5, dan suhu 75 o C nilai viskositas karagenan berkisar antara 5-800 cPs FAO 1990. 3. Pembentukan gel Kekuatan gel merupakan sifat fisik karagenan yang utama, karena kekuatan gel menunjukkan kemampuan karagenan dalam pembentukan gel. Pembentukan gel adalah suatu fenomena penggabungan atau pengikatan silang rantai-rantai polimer sehingga terbentuk suatu jala tiga dimensi bersambungan. Gel mempunyai sifat seperti padatan, khususnya sifat elastis dan kekakuan. Kekuatan gel dari karagenan sangat dipengaruhi oleh konsentrasi larutan basa, suhu dan waktu ekstraksi Suryaningrum et al. 2003. Menurut Barsanti dan Gualtieri 2006, untuk memperoleh karagenan yang yang terbaik dapat dilakukan dengan cara menggabungkan beberapa jenis rumput laut penghasil karagenan sehingga menghasilkan gel yang berkualitas. Tingginya kekuatan gel karagenan disebabkan oleh rendahnya kandungan sulfat. Semakin kecil kandungan sulfatnya semakin kecil pula viskositas, tetapi konsistensi gelnya semakin meningkat. Menurut Glicksman 1969 diacu dalam Basmal et al. 2003 pembentukan gel pada hidrokoloid dapat dilakukan dengan meningkatkan atau memperbesar gaya antar molekul terlarut dengan cara menambahkan bahan yang tidak larut koloid, menguapkan zat pelarut dan menambahkan bahan pengikat atau pengatur reaksi kimia yang bertujuan untuk mengurangi kelarutan koloid. Selain itu pembentukan gel hidrokolid dapat terjadi dengan cara melarutkan suatu larutan dalam pelarut yang dapat menyerap air. Kappa-karagenan dan iota-karagenan merupakan fraksi yang mampu membentuk gel dalam air dan bersifat reversible, yaitu meleleh jika dipanaskan dan membentuk gel kembali jika didinginkan Fardiaz 1989. Proses pemanasan dengan suhu yang lebih tinggi dari suhu pembentukan gel akan mengakibatkan polimer karagenan dalam larutan menjadi random coil acak. Bila suhu diturunkan maka polimer akan membentuk srtuktur double helix pilinan ganda dan apabila penurunan suhu terus dilanjutkan polimer-polimer ini akan terikat silang secara kuat dengan makin bertambahnya bentuk helik akan terbentuk agregat yang bertanggung jawab terhadap terbentuknya gel yang kuat Glicksman 1969. Jika diteruskan ada kemungkinan proses pembentukan agregat terus terjadi dan gel akan mengerut sambil melepaskan air. Proses terakhir disebut sineresis. Mekanisme pembentukan hidrokoloid dapat dilihat pada Gambar 7. Gambar 7 Mekanisme pembentukan hidrokoloid karagenan Ress 1972 diacu dalam Manulang 1997. Indonesia sampai saat ini belum memiliki standar mutu karagenan, tetapi secara international telah dikeluarkan spesifikasi mutu karagenan sebagai persyaratan minimum yang diperlukan bagi suatu industri pengolahan baik dari segi teknologi maupun dari segi ekonomis yang meliputi kualitas dan kuantitas hasil ekstraksi rumput laut. Standar mutu karagenan yang diakui dikeluarkan oleh Food Agriculture Organization FAO, Food Chemicals Codex FCC, dan European Economic Community EEC terlampir pada Tabel 4. Tabel 4 Spesifikasi karagenan Spesifikasi FAO FCC EEC Zat volatil Maks.12 Maks.12 Maks.12 Sulfat 15-40 18-40 15-40 Kadar abu 15-40 Maks.35 15-40 Viskositas cP Min.5 - - Kadar abu tidak larut asam Maks.1 Maks.1 Maks.2 Logam berat : Pb ppm Maks.10 Maks.10 Maks.10 As ppm Maks.3 Maks.3 Maks.3 Cu ppm - - Maks.50 Zn ppm - - Maks.25 Kehilangan karena pengeringan Maks.12 Maks.12 - Sumber : AS Kobenhvns Pektifabrik 1978

2.3 Kitosan

Kitosan sebagai polimer alami dapat dihasilkan dari hewan berkulit keras terutama dari laut seperti udang, rajungan, kepiting, cumi-cumi dengan kadar kitosan antara 10-15 . Kitosan dapat pula diperoleh dari dinding sel jamur antara lain Aspergilus niger. Kitosan poly- β-1,4-glucosamine adalah polimer alami, dengan struktur molekul menyerupai selulosa serat pada sayuran dan buah- buahan bedanya terletak pada gugus rantai C-2, dimana gugus Hidroksi OH pada C-2 digantikan oleh gugus amina NH 2 Hardjito 2006. Kitosan komersil diproduksi secara termokimiawi. Banyak hal tidak menguntungkan dari cara ini diantaranya tidak ramah lingkungan, prosesnya tidak mudah dikendalikan, dan kitosan yang dihasilkan memiliki berat molekul dan derajat deasetilasi tidak seragam. Derajat deasetilasi minimal 70 umumnya dimanfaatkan untuk industri pangan, industri kosmetika dan biomedis sedikitnya 80-90 Tsugita 1997. Kitosan dalam suasana asam bersifat nontoksik, biokompatible, biodegradable, dan polikationik serta dapat membentuk gel hidrogel karena adanya ikatan silang kitosan-kitosan yang terjadi secara ionik Herdini 2010. Kitosan adalah turunan dari kitin dengan rumus N-asetil-D-Glukosamin, merupakan polimer kationik yang mempunyai jumlah monomer sekitar 2000-3000 monomer, tidak toksik dengan LD 50 = 16 gkg BB dan mempunyai berat molekul sekitar 800 kDa.

2.3.1 Sifat Kitosan