Akhirnya diperoleh pasta natrium alginat, lalu dikeringkan dan digiling untuk memperoleh bubuk natrium alginat Zhanjiang, 1990.
2.1.1. Produksi
Penyedian alginat secara komersial diperoleh dari hasil ekstraksi alga coklat, sebagaian besar dari laminaria hyperbore, Macrocystis pryfera, Laminaria
digitata, Ascophyllumnodosum, Laminaria joponica, Ecklonia maxima, Lessonia nigrescens, dan Durvillaea antarctive.
Komposisi alginat dari ganggang laut tidak sama variasinya tergantung pada musim dan kondisi pertumbuhannya, ketidak
samaan ini tergantung pada sifat dari tumbuhan itu Bernd, 2009. Ada beberapa Negara yang telah memproduksi alginat secara komersial
diantaranya adalah Amerika Serikat. Pada Tahun 1927 Thornley membangun perusahan untuk memproduksi alginat di San Diego kemudian diorganisasi
kembali tahun 1929 dengan nama Kelco Company. Produksi di United Kingdom dimulai oleh Alginate Industries Ltd. selama periode 1934-1939. Dan sekarang
ada dua perusahaan terbesar di Amerika Serikat yaitu Kelco dan Alginat Industries yang memproduksi sekitar 70 alginat dari seluruh dunia Zhanjiang,
1990. Di China produksi alginat dimulai tahun 1957 di Qingdao yang berasal dari spesies Sargassum Pollidum. Negara – negara penghasil alginat terbesar lainya
yaitu Jepang dan Prancis.
2.1.2. Struktur Kimia dan Komposisi
Alginat merupakan polimer linear yang mengandung lebih dari 700 residu asam uronat yaitu β-D asam manuronat dan α-L asam guluronat dengan ikatan 1,4.
Rantai alginat yang mengandung residu asam manuronat disebut blok M, rantai
alginat yang hanya mengandung residu asam gluronat disebut blok G dan rantai alginat yang mengandung residu asam manuronat serta asam gluronat disebut blok
MG Masakatsu dan Inukai, 1999.
Universitas Sumatera Utara
Dengan adanya nitrogen dalam struktur polimer dari polisakarida, stanford mengusulkan dengan pasti jalan keluar dari penelitian tentang struktur algina,
asam uronik merupakan penyusun utama dari struktur dasar alginat yang dipatenkan pada tahun 1926 Bernd, 2009. Struktur dasar dari monomer alginat
adalah cincin tetrahydopyran dan dapat membentuk 2 konfigurasi, yaitu C1 dan 1C
. β -D-manuronat di alam terdapat dalam konfigurasi C1. Pada konfigurasi 1C α-D-manuronat, interaksi -COOH pada C-5 dan -OH pada C-3 akan kaku,
sedangkan pada C1 gugus-gugus ini berada pada posisi ekuatorial sehingga lebih stabil. Sebaliknya, untuk alasan yang sama, α -L-guluronat terdapat dalam
konfigurasi 1C dibandingkan C1.
Polimer alginat dibentuk dari hubungan antara C-1 dan C-4 tiap monomer dan dihubungkan oleh ikatan eter oksigen. Polimer alginat terdiri dari 3 jenis,
yaitu blok M mannuronat, blok G guluronat, dan polimer MG Polimer M dibentuk dari struktur ekuatorial gugus C-1 dan C-4 dan membentuk polimer
lurus, sedangkan polimer G dibentuk dari struktur aksial. Perbedaan struktur polimer ini menyebabkan polimer G lebih banyak digunakan untuk proses
pembentukan gel alginat dengan penambahan ion Ca
2+
. Ion tesebut akan menggantikan ion H
+
pada gugus karboksilat dan membentuk jembatan ion penghubung antara polimer G yang satu dengan yang lainnya. Hubungan antara
polimer G ini akan membentuk struktur egg-box. Alginat merupakan polimer linear yang mengandung β-1,4 linked D-asam
manuronat M dan α-1-asam gluronat G. Gambar 2.1 menunjukkan dalam rantai polimer, monomer dapat tersusun sebagai blok GG, blok MM dan blok GM
Donati dan Paoletti, 2009.
Universitas Sumatera Utara
Residu asam manuronat mempunyai ikatan C 1,4 di-equtorial sehingga bentuknya rata seperti pita. Struktur ini menjadi stabil dengan adanya ikatan H
antara proton dari OH dan C
3
dengan cincin O dari residu tetangganya, seperti gambar 2.2 dibawah ini:
Gambar 2.2. Ikatan 1,4 di-equatorial dari natrium manuronat.
Struktur asam guluronat berbeda dengan asam manuronat. Residu asam gluronat mempunyai ikatan C 1,4 di-axial sehingga struktur pita dari polimer ini
melengkung, berlawanan dengan bentuk merata dari manuronat. Struktur ini stabil
Gambar 2.1. Struktur Kimia Alginat, a.Konformasi 4C1 Garam Natrium dari Asam
Β-D-Mannuronat M dan Konformasi 1C4 Garam Natrium dari Asam
Α-L-Guluronat G. b. Komposisi Blok Alginat yaitu Blok G, Blok M dan Blok MG
Universitas Sumatera Utara
dengan adanya ikatan H antara gugus OH pada atom C
2
dari residu yang satu dengan gugus COO
-
dari residu tetangganya Anonim II, 2005
Gambar 2.3. Ikatan 1,4 di-axial dari asam guluronat
. Masing-masing spesies alga coklat mengandung tipe alginat atau ratio
MG yang berbeda tergantung dari waktu panen dan bagian anatomi tumbuhan Robinson, 1987. Alginat yang mengandung asam guluronat yang tinggi akan
cendrung mempunyai struktur rigid kaku serta mempunyai porositas yang besar, sedangkan alginat yang mengandung asam manuronat yang tinggi mempunyai
struktur yang tidak rigid. Unit G dan M diatur dalam rantai dan keseluruhan rasio, M G, dari dua unit dalam rantai dapat bervariasi dari satu jenis rumput laut
dengan yang lain. Dengan kata lain semua alginat tidak selalu sama. Jadi beberapa rumput laut dapat menghasilkan alginat yang memberikan viskositas
yang tinggi ketika dilarutkan dalam air, sedangkan yang lain dapat menghasilkan viskositas rendah. Kondisi-kondisi dari prosedur ekstraksi dapat juga
mempengaruhi viskositas. Demikian pula, kekuatan gel yang dibentuk oleh penambahan garam kalsium dapat bervariasi dari satu alginat dengan yang lain.
Umumnya alginat dengan kandungan G yang lebih tinggi akan memberikan gel yang lebih kuat, dikatakan alginat memiliki rasio M G rendah.
Penentuan rasio MG dapat dilakukan dengan menghidrolisis parsil alginat dengan asam organik encer seperti asam oksalat 1 M, dimana sebagian alginat
akan larut. Residu yang tidak larut dapat dipisahkan ke dalam fraksi yang kaya akan guluronat blok G yang tidak larut pada pH 2,85 tersebut. Fraksi yang larut
oleh hidrolisis parsil mengandung uronat M dan G blok MG Zhanjiang, 1990.
Universitas Sumatera Utara
2.1.3. Sifat-sifat Fisika dan Kimia 2.1.3.1. Sifat Fisika