TINJAUAN PUSTAKA Pembuatan karaginan dari rumput laut eucheuma cottoni dengan dua metode 675
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
Rumus bangun karaginan :
Gambar II.1 Rumus Bangun Karaginan
Beberapa sifat dari karaginan antara lain :
Dalam air dingin seluruh garam dari Lambda karaginan larut sedangkan Kappa dan lota karaginan hanya garam natriumnya saja yang larut.
Lambda karaginan larut dalam air panas, Kappa dan lota karaginan larut pada temperatur 70°C ke atas.
Kappa, Lambda dan lota karaginan larut dalam susu panas, dalam susu dingin Kappa dan lota tidak larut, sedangkan Lambda karaginan
membentuk dispersi.
Kappa karaginan membentuk gel dengan ion Kalium, lota karaginan dengan ion Calsium dan Lambda karaginan tidak membentuk gel.
Semua type karaginan stabil pada pH netral dan alkali, pada pH asam akan terhidrolisa.
Pada industri makanan, karaginan digunakan sebagai
stabilizer , thickener ,gelling agent,
zat tambahan
additive
dalam proses pengolahan coklat, susu, puding, susu instant, dan makanan kaleng. Pada industri farmasi, karaginan digunakan sebagai
lahan pengental
suspensi
, emulsi dan
stabilizer
dalam proses pembuatan pasta gigi, obat-obatan, minyak mineral, dan lain-lain. Selain itu, juga digunakan dalam
industri tekstil, cat dan keramik. Industri pasta gigi merupakan industri terbesar di Indonesia yang menggunakan karaginan
www.unhas.ac.idtekpertindex.php.
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
Tabel II.1. Karaginan dari beberapa jenis algae www.dikjen_perikanan,ac.id
Jenis algae karaginofit Fraksi karaginan
Furcellaria fastigiata Kappa
Agardhiella tenera Iota
Eucheuma spinosum Iota
Eucheuma cottonii Kappa, Lambda
Anatheca montagnei Iota
Hypnea musciformis Kappa
Hypnea nidifica Kappa
Hypnea setosa Kappa
Chondrus crispus Kappa, Lambda, Iota
Chondrus spp. Lambda
Gigartina stellata Lambda, Kappa, Iota
Gigartina acicularis Lambda, Kappa
Gigartina pistillata Lambda, Kappa
Iridea radula Iridophyean,Kappa,
Phyllophora nervosa Lambda
Tichocarpus crinitus Iota, Lambda, Kappa
Rumput laut
Eucheuma
di Indonesia umumnya tumbuh di perairan yang mempunyai rataan terumbu karang. la melekat pada substrat karang mati atau
kulit kerang ataupun batu gamping di daerah intertidal dan subtidal. Tumbuh tersebar hampir diseluruh perairan Indonesia. Sebaran
Eucheuma
dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
Tabel II.2 Sebaran
Eucheuma
di perairan Indonesia www.dikjen_perikanan,ac.id
Jenis rumput laut Sebaran Perairan
Eucheuma spinosum
Kep. Riau, SelatSunda, Kep. Seribu JawaBarat, Sumbawa NTB, Ngele-
ngele, Sanana NTT, Wakatobi dan Muna Sulawesi Tenggara, Kep. Banggai dan
Togian, P. Dua dan P.Tiga Sulawesi Tengah, Seram Timur, Kep. Kei dan Kep.
Aru Maluku.
Eucheuma edule
Kep. Seribu Jawa Barat, Bali, Seram Timur Maluku, P. Dua dan P. Tiga
Sulawesi Tengah, Wakatobi dan P. Muna Sulawesi Tenggara, Tolimau, Kep. Kei
Maluku.
Eucheuma serr a
Bali
Eucheuma cottonii
Kep. Banggai, Togian, P. Dua dan P. Tiga Sulawesi Tengah, P. Seram Timur, Selat
Alas Sumbawa.
Eucheuma cr assum
Wakatobi Sulawesi Tenggara, Kep. Aru Maluku Tenggara
Eucheuma ar noldhii
Bali, Seram Timur Maluku
Eucheuma leewenii
Nusa Kambangan Jawa Tengah
Eucheuma cr ustaefor me
Kep. Sangir Sulawesi Utara
Eucheuma horizontal
P. Selayar Sulawesi Selatan
Eucheuma adhaer ens
P. Ternate Maluku Utara
Eucheuma ver miculare
Kep. Seribu DKI Jakarta
Eucheuma dichotomum
Kep. Seribu DKI Jakarta, Kep. Kei, Elat Maluku
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
Eucheuma cer vicome
Seram Timur Maluku
Eucheuma striatum
Kep. Seribu DKI Jakarta
Eucheuma simplex
Seram Timur Maluku
Eucheuma spp.
Seram Timur Maluku
Dalam percobaan menggunakan Eucheuma cottonii yang merupakan salah satu jenis rumput laut merah Rhodophyceae dan berubah nama menjadi
Kappaphycus alvarezii karena karaginan yang dihasilkan termasuk fraksi kappa- karaginan. Maka jenis ini secara taksonomi disebut Kappaphycus alvarezii. Nama
daerah ‘cottonii’ umumnya lebih dikenal dan biasa dipakai dalam dunia perdagangan nasional maupun internasional. Klasifikasi Eucheuma cottonii
menurut www.damandiri.or.id
adalah sebagai berikut : Kingdom
: Plantae Divisi
: Rhodophyta Kelas
: Rhodophyceae Ordo
: Gigartinales Famili
: Solieracea Genus
: Eucheuma Species
: Eucheuma alvarezii Doty Kappaphycus alvarezii doty Doty
Ciri fisik Eucheuma cottonii adalah mempunyai thallus silindris, permukaan licin, cartilogeneus. Keadaan warna tidak selalu tetap, kadang-kadang
berwarna hijau, hijau kuning, abu-abu atau merah. Perubahan warna sering terjadi hanya karena faktor lingkungan. Kejadian ini merupakan suatu proses adaptasi
kromatik yaitu penyesuaian antara proporsi pigmen dengan berbagai kualitas pencahayaan. Penampakan thalli bervariasi mulai dari bentuk sederhana sampai
kompleks. Duri-duri pada thallus runcing memanjang, agak jarang-jarang dan tidak bersusun melingkari thallus. Percabangan ke berbagai arah dengan batang-
batang utama keluar saling berdekatan ke daerah basal pangkal. Tumbuh melekat ke substrat dengan alat perekat berupa cakram. Cabang-cabang pertama
dan kedua tumbuh dengan membentuk rumpun yang rimbun dengan ciri khusus
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
mengarah ke arah datangnya sinar matahari www.damandiri.or.id. Umumnya Eucheuma cottonii tumbuh dengan baik di daerah pantai terumbu reef. Habitat
khasnya adalah daerah yang memperoleh aliran air laut. Beberapa jenis Eucheuma mempunyai peranan penting dalam dunia perdagangan internasional sebagai
penghasil ekstrak karaginan. Pengolahan karaginan secara umum menghasilkan karaginan dalam bentuk
: karaginan serbuk, karaginan batangan dan karaginan lembaran. Metode pembuatan karaginan ini meliputi :
a. KCL presipitasi process b. Press dehydration process
c. Freeze-thaw process Dan dalam percobaan ini metode yang digunakan adalah KCL presipitasi
dan Freeze-thaw. Menghasilkan karaginan dalam bentuk lembaran.
Sifat Dasar Karaginan
Sifat dasar karaginan terdiri dari tiga tipe karaginan yaitu kappa, iota dan lambda karaginan. Tipe karaginan yang paling banyak dalam aplikasi pangan
adalah kappa karaginan. Sifat-sifat karaginan meliputi kelarutan, viskositas, pembentukan gel dan stabilitas pH
,
gel strength, melting temperatur, setting
temperatur
.
Kelarutan
Kelarutan karaginan dalam air dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya tipe karaginan, temperatur, pH, kehadiran jenis ion tandingan dan zat-
zat terlarut lainnya. Gugus hidroksil dan sulfat pada karaginan bersifat hidrofilik sedangkan gugus 3,6-anhidro-D-galaktosa lebih hidrofobik. Lambda karaginan
mudah larut pada semua kondisi karena tanpa unit 3,6-anhidro-D-galaktosa dan mengandung gugus sulfat yang tinggi. Karaginan jenis iota bersifat lebih
hidrofilik karena adanya gugus 2-sulfat dapat menetralkan 3,6-anhidro-Dgalaktosa yang kurang hidrofilik. Karaginan jenis kappa kurang hidrofilik karena lebih
banyak memiliki gugus 3,6-anhidro-D-galaktosa www.cPKleco.com.
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
Karakteristik daya larut karaginan juga dipengaruhi oleh bentuk garam dari gugus ester sulfatnya. Jenis sodium umumnya lebih mudah larut, sementara
jenis potasium lebih sukar larut. Hal ini menyebabkan kappa karaginan dalam bentuk garam potasium lebih sulit larut dalam air dingin dan diperlukan panas
untuk mengubahnya menjadi larutan, sedangkan dalam bentuk garam sodium lebih mudah larut. Lambda karaginan larut dalam air dan tidak tergantung jenis
garamnya www.cPKleco.com. Daya kelarutan karaginan pada berbagai media dapat dilihat pada Tabel II.3
Tabel II.3 Daya kelarutan karaginan pada berbagai media pelarut Sifat-sifat
Kappa Iota
Lamda
Air Panas Larut suhu 60
o
C Larut suhu 60
o
C Larut
Air dingin Larut Na
Larut Na Larut garam
Susu panas Larut
Larut Larut
Susu dingin Kental
Kental Lebih kental
Larutan gula Larut panas
Susah larut Larut panas
Larutan garam Tidak larut
Tidak larut Larut panas
Larutan organik Tidak larut
Tidak larut Tidak Larut
Sumber : www.cPKleco.com
Karaginan dapat membentuk gel secara
r ever sibel
artinya dapat membentuk gel pada saat pendinginan dan kembali cair pada saat dipanaskan.
Pembentukan gel disebabkan karena terbentuknya struktur heliks rangkap yang tidak terjadi pada suhu tinggi www.damandiri.or.id
Stabilitas pH
Karaginan dalam larutan memiliki stabilitas maksimum pada pH 9 dan akan terhidrolisis pada pH dibawah 3,5. Pada pH 6 atau lebih umumnya larutan
karaginan dapat
mempertahankan kondisi
proses produksi
karaginan www.cPKleco.com.
Hidrolisis asam akan terjadi jika karaginan berada dalam bentuk larutan, hidrolisis akan meningkat sesuai dengan peningkatan suhu. Larutan karaginan
akan menurun
viskositasnya jika
pHnya diturunkan
dibawah 4,3
www.damandiri.or.id.
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
Kappa dan iota karaginan dapat digunakan sebagai pembentuk gel pada pH rendah, tetapi tidak mudah terhidrolisis sehingga tidak dapat digunakan dalam
pengolahan pangan. Penurunan pH menyebabkan terjadinya hidrolisis dari ikatan glikosidik yang mengakibatkan kehilangan viskositas. Hidrolisis dipengaruhi oleh
pH, temperatur dan waktu. Hidrolisis dipercepat oleh panas pada pH rendah www.damandiri.or.idfile. Stabilitas karaginan dalam berbagai media pelarut
dapat dilihat pada Tabel II.4
Tabel II.4 Stabilitas karaginan dalam berbagai media pelarut Stabilitas
Kappa Iota
Lamda
pH netral dan alkali Stabil
Stabil Stabil
pH asam Terhidrolisis jika
dipanaskan. Stabil dalam bentuk gel
Terhidrolisis jika dipanaskan. Stabil
dalam bentuk gel Terhidrolisis
Sumber: www.damandiri.or.idfile
Sifat fisik karaginan
Hasil ekstraksi karaginan dari perlakuan ini kemudian dibandingkan dengan karaginan komersial berdasarkan indikator mutu karaginan. Indikator
mutu karaginan berdasarkan sifat fisik yang dianalisis adalah kekuatan gel, titik leleh dan titik gel. Hasil analisis sifat fisik tepung karaginan dapat dilihat pada
Tabel II.5
Tabel II.5 Sifat fisik tepung karaginan
Eucheuma cottonii
dan karaginan komersial
Parameter Karaginan
Eucheuma cottonii Karaginan
Komersil Karaginan
Standar
Kekuatan gel gcm
2
464,5 685,5
- Viskositas cP
54,67 35,71
FAO min 15 Titik leleh
o
C 49,29
50,21 -
Titik gel
o
C 33,06
34,10 -
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
Viskositas
Viskositas adalah daya aliran molekul dalam sistem larutan. Viskositas suatu hidrokoloid dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu konsentrasi karaginan,
temperatur, jenis karaginan, berat molekul dan adanya molekul-molekul lain. Jika konsentrasi karaginan 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 karaginan berkisar antara 5
– 800 cP.www.FAO.orgdocument Viskositas merupakan faktor kualitas yang penting untuk zat cair dan semi
cair kental atau produk murni, dimana hal ini merupakan ukuran dan kontrol untuk mengetahui kualitas dari produk akhir www.damandiri.or.idfile.
Viskositas karaginan berpengaruh terhadap sifat gel terutama titik pembentukan gel dan titik leleh, dimana viskositas karaginan yang tinggi menghasilkan laju
pelelehan dan pembentukan gel yang lebih tinggi dibanding karaginan yang viskositasnya rendah.
Nilai viskositas Tabel II.5, dari karaginan
Eucheuma cottonii
sebesar 54,67 cP dan berbeda nyata dengan karaginan komersial sebesar 35,71 cP. Hal ini
disebabkan karena kandungan sulfat pada karaginan
Eucheuma cottonii
lebih banyak dibandingkan dengan karaginan komersial.
Viskositas larutan karaginan terutama disebabkan oleh sifat karaginan sebagai polielektrolit. Gaya tolakan
r epultion
antara muatan-muatan negatif di sepanjang rantai polimer yaitu ester sulfat, mengakibatkan rantai molekul
menegang. Karena sifat hidrofiliknya, polimer tersebut dikelilingi oleh molekul- molekul air yang terimobilisasi, sehingga menyebabkan larutan karaginan bersifat
kental. Semakin kecil kandungan sulfat, maka nilai viskositasnya juga semakin kecil, tetapi konsistensi gelnya semakin meningkat. Adanya garam-garam yang
terlarut dalam karaginan akan menurunkan muatan bersih sepanjang rantai polimer. Penurunan muatan ini menyebabkan penurunan gaya tolakan repulsion
antar gugus-gugus sulfat, sehingga sifat hidrofilik polimer semakin lemah dan menyebabkan viskositas larutan menurun. Viskositas larutan karaginan akan
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
menurun seiring dengan peningkatan suhu sehingga terjadi depolimerisasi yang kemudian dilanjutkan dengan degradasi karaginan www.damandiri.or.id.
Titik gel dan titik leleh
Titik gel adalah suhu dimana larutan karaginan dalam konsentrasi tertentu mulai membentuk gel, sedangkan titik leleh merupakan kebalikan dari titik gel
yaitu suhu larutan karaginan ini mencair dengan konsentrasi tertentu. Karaginan dapat membentuk gel secara
r ever sible,
artinya membentuk gel pada saat pendinginan dan mencair kembali jika dipanaskan. Hasil pengukuran titik gel
tertinggi pada penelitian diperoleh dari karaginan komersial sebesar 33,06
o
C, sedangkan terendah sebesar 34,10
o
C dari karaginan
Eucheuma cottonii
. Nilai titik leleh tertinggi diperoleh dari karaginan komersial sebesar 50,21
o
C, sedangkan terendah sebesar 49,29
o
C dari karaginan
Eucheuma cottonii
. Berdasarkan Tabel II.5, terlihat bahwa titik gel dan titik leleh karaginan
Eucheuma cottonii
tidak berbeda nyata dengan komersial. Hal ini diduga karena semakin tinggi suhu titik
gelnya, semakin tinggi pula suhu titik lelehnya. Suhu titik leleh untuk karaginan komersial pada penelitian ini berkisar 15,53
–15,96
o
C, sedangkan titik leleh untuk karaginan
Eucheuma cottonii
berkisar 16,49 –16,68
o
C di atas suhu titik gelnya. Moirano 1977
diacu dalam
Suryaningrum
et al
1991 menyatakan bahwa suhu titik gel kappa karaginan 10-15
o
C di atas suhu titik gelnya. Suhu titik gel dan titik leleh karaginan
Eucheuma cottonii
pada penelitian ini lebih rendah dibandingkan dengan karaginan komersial. Hal ini disebabkan karena kandungan sulfat pada
karaginan komersial lebih rendah dibandingkan karaginan
Eucheuma cottonii
. Friedlander dan Zelokovitch 1984 menyatakan bahwa suhu titik gel dan titik
leleh berbanding lurus dengan kandungan 3,6-anhidrogalaktosa dan berbanding terbalik dengan kandungan sulfatnya. Selanjutnya Reen 1986 menyatakan
bahwa adanya sulfat cenderung menyebabkan polimer terdapat dalam bentuk sol, sehingga suhu titik gel sulit terbentuk http:www.damandiri.or.idfile.
Pembentukan gel adalah suatu fenomena penggabungan atau pengikatan silang rantai-rantai polimer sehingga terbentuk suatu jala tiga dimensi
bersambungan. Selanjutnya jala ini menangkap atau mengimobilisasikan air di
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
dalamnya dan membentuk struktur yang kuat dan kaku. Sifat pembentukan gel ini beragam dari satu jenis hidrokoloid ke jenis lain, tergantung pada jenisnya. Gel
mempunyai sifat seperti padatan, khususnya sifat elastis dan kekakuan. Kappa- karaginan dan iota-karaginan merupakan fraksi yang mampu membentuk gel
dalam air dan bersifat
r ever sible
yaitu meleleh jika dipanaskan dan membentuk gel kembali jika didinginkan. Proses pemanasan dengan suhu yang lebih tinggi
dari suhu pembentukan gel akan mengakibatkan polimer karaginan dalam larutan menjadi
r andom coil
acak. Bila suhu diturunkan, maka polimer akan membentuk struktur
double helix
pilinan ganda dan apabila penurunan suhu terus dilanjutkan polimer-polimer ini akan terikat silang secara kuat dan dengan
makin bertambahnya bentuk heliks akan terbentuk agregat yang bertanggung jawab terhadap terbentuknya gel yang kuat. Jika diteruskan, ada kemungkinan
proses pembentukan agregat terus terjadi dan gel akan mengerut sambil melepaskan air. Proses terakhir ini disebut sineresis. Kemampuan pembentukan
gel pada kappa dan iota karaginan terjadi pada saat larutan panas yang dibiarkan menjadi dingin karena mengandung gugus 3,6-anhidrogalaktosa. Adanya
perbedaan jumlah, tipe dan posisi gugus sulfat akan mempengaruhi proses pembentukan gel. Kappa karaginan dan iota karaginan akan membentuk gel hanya
dengan adanya kation-kation tertentu seperti K+, Rb+ dan Cs+. Kappa karaginan sensitif terhadap ion kalium dan membentuk gel kuat dengan adanya garam
kalium, sedangkan iota karaginan akan membentuk gel yang kuat dan stabil bila ada ion Ca
2+
, akan tetapi lambda karaginan tidak dapat membentuk gel. Potensi membentuk gel dan viskositas larutan karaginan akan menurun dengan
menurunnya pH, karena ion H
+
membantu proses hidrolisis ikatan glikosidik pada molekul karaginan www.damandiri.or.idfile. Konsistensi gel dipengaruhi
beberapa faktor antara lain: jenis dan tipe karaginan, konsistensi, adanya ion-ion serta pelarut yang menghambat pembentukan hidrokoloid .
Kekuatan gel
Kekuatan gel merupakan sifat fisik karaginan yang utama, karena kekuatan gel menunjukkan kemampuan karaginan dalam pembentukan gel salah
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
satu sifat fisik yang penting pada karaginan adalah kekuatan untuk membentuk gel yang disebut sebagai kekuatan gel. Hasil pengukuran kekuatan gel Tabel II.5,
dari karaginan komersial sebesar 685,50 gcm
2
dan berbeda nyata dengan karaginan hasil penelitian
Eucheuma cottonii
sebesar 464,50 gcm
2
. Kekuatan gel dari karaginan sangat dipengaruhi oleh konsentrasi KOH, pH, suhu dan waktu
ekstraksi www.damandiri.or.id. Tingginya kekuatan gel pada karaginan komersial disebabkan kandungan sulfatnya lebih rendah dibandingkan karaginan
Eucheuma cottonii
. Peningkatan kekuatan gel berbanding lurus dengan 3,6 anhidrogalaktosa
dan berbanding terbalik dengan kandungan sulfatnya. Semakin kecil kandungan sulfatnya semakin kecil pula viskositasnya tetapi konsistensi gelnya semakin
meningkat. Hal lain yang menyebabkan tingginya kekuatan gel pada karaginan komersial diduga karena kondisi bahan baku, umur panen, metode ekstraksi dan
bahan pengekstrak. Berdasarkan nilai kekuatan gel karaginan yang mencapai 464,50 - 685,50 gcm
2
, menunjukkan bahwa karaginan dapat digunakan secara luas terutama untuk produk-produk yang membutuhkan gel yang kuat seperti
produk gummy, jelly,
soft
kapsul dan
har d
kapsul.
Pengolahan Karaginan
Pada dasarnya, pemungutan karaginan dari rumput laut membutuhkan beberapa tahap, yaitu pencucian, ekstraksi, penyaringan, presipitasi, kemudian
pengeringan karaginan www.jasuda.net, 2007. Dari beberapa sumber ada juga yang menyebutkan bahwa proses produksi karaginan pada dasarnya terdiri atas
proses penyiapan bahan baku, ekstraksi karaginan dengan menggunakan bahan pengekstrak, pemurnian, pengeringan dan penepungan. Penyiapan bahan baku
meliputi proses pencucian rumput laut untuk menghilangkan pasir, garam mineral, dan benda asing yang masih melekat pada rumput laut. Ekstraksi karaginan
dilakukan dengan menggunakan air panas atau larutan alkali panas. Pemisahan karaginan dari bahan pengekstrak dapat dilakukan dengan cara penyaringan dan
presipitasi. Penyaringan ekstrak karaginan umumnya masih menggunakan penyaringan konvensional yaitu kain saring dan filter press
,
dalam keadaan panas
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
yang dimaksudkan untuk menghindari pembentukan gel. Presipitasi karaginan dapat dilakukan antara lain dengan metode gel press, KCl freezing, KCl press
,
atau presipitasi dengan alkohol www.damandiri.or.id. Pengeringan karaginan basah dapat dilakukan dengan oven atau
penjemuran. Pengeringan menggunakan oven dilakukan pada suhu 60
o
C Istini dan Zatnika 1991. Karaginan kering tersebut kemudian ditepungkan, diayak,
distandardisasi dan dicampur, kemudian dikemas dalam wadah yang bertutup rapat www.damandiri.or.id.
Penelitian Terdahulu
Distantina 2007 telah mempelajari beberapa variabel ekstraksi, yaitu rasio rumput-pelarut dan konsentrasi pelarut NaOH terhadap parameter dalam
peristiwa perpindahan massa proses ekstraksi. Sehingga dapat disimpulkan bahwa konsentrasi pelarut NaOH dan rasio VolumeMassa tidak mempengaruhi
kecepatan ekstraksi, tetapi mempengaruhi yield karaginan. Waktu ekstraksi yang diperlukan untuk mencapai kondisi seimbang rata-rata 30 menit. Disarankan
menggunakan rasio VolumeMassa yang lebih besar dan konsentrasi NaOH yang lebih besar. Setelah melakukan ekstraksi dengan NaOH, ekstrak dipisahkan dari
ampasnya menggunakan kain katun sebagai penyaring. Filtrat ditambah etanol 96 sebagai presipitan dengan rasio volum etanol:ekstrak=1:1. Serat karaginan
yang terbentuk dipisahkan dari larutan dengan penyaringan, dan kemudian dikeringkan sampai berat konstan hingga diperoleh karaginan kering Distantina,
2007. www.damandiri.or.idfile menyatakan bahwa larutan alkali mempunyai
dua fungsi yaitu membantu ekstraksi polisakarida dari rumput laut dimana Volume air yang digunakan dalam ekstraksi sebanyak 30 - 40 kali dari berat
rumput laut. Ekstraksi biasanya mendekati suhu didih yaitu sekitar 90 – 95
o
C selama satu sampai beberapa jam dan larutan alkali juga berfungsi untuk
mengkatalisis hilangnya gugus-6-sulfat dari unit monomernya dengan membentuk 3,6-anhidrogalaktosa sehingga mengakibatkan kenaikan kekuatan
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
gelnya. Ekstraksi yang dilakukan dengan NaOH 2 mempunyai gel 3 – 5 kali
lebih kuat jika dibanding dengan air. Tahap yang akan di teliti dalam percobaan ini adalah tahap presipitasi
menggunakan KCl dengan perbandingan volume filtrat : KCl = 3 : 1 dan konsentrasi KCl 3,5 dan tahap freeze-thaw.
Dalam pembuatan karaginan supaya diperoleh hasil yang maksimal dapat digunakan beberapa cara pengolahan yaitu:
1.Pengolahan dengan presipitasi menggunakan Alkohol Metode ini dapat digunakan untuk memproduksi karaginan dan
Eucheuma spinosum
yang menghasilkan iota-karaginan dan dari
eucheuma cottoni
yang menghasilkan kappa-karaginan. Prosesnya adalah sebagai berikut:
Pencucian Ekstraksi I
Agitasi Penghancuran
Ekstraksi II Penyaringan
Pengambilan Filtrat
Penambahan Alkohol
Pemutihan
Pengeringan Tepung karagenan
Gambar II.2 Blok Diagram Proses Ekstraksi Karaginan dengan metode alkohol
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
2. Pengolahan Tekan Metode ini hanya digunakan untuk produksi kappa-karaginan dengan bahan
baku Eucheuma cottonii. Urutan proses produksi dengan metode tekan hampir sama dengan metode alkohol hanya berbeda teknik pemisahan karaginan.
Prosesnya adalah sebagai berikut:
Pencucian Ekstraksi I
Agitasi Penghancuran
Ekstraksi II Penyaringan
Proses Tekan Penjedalan dengan
KCl Pemutihan
Pengeringan Tepung karagenan
Gambar II.3 Blok Diagram Proses Ekstraksi Karaginan dengan metode tekan Anggadiredja, 1986.
B. Kerangka Pemikiran
Dari penelitian Asnawi, 2008
menyimpulkan bahwa hasil percobaan dengan pelarut KOH lebih baik dari pada pelarut NaOH dimana menghasilkan
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
karaginan yang optimal dan dapat diketahui pula bahwa rumput laut yang masih segar dapat menghasilkan rendemen yang lebih besar dari pada yang sudah di
bleaching. Juga terlihat ada peningkatan rendemen dengan bertambahnya waktu penggumpalan, tetapi mulai waktu 30 menit mulai menurun. Dengan demikian
waktu penggumpalan selama 30 menit sudah memberikan rendemen yang banyak. Nilai ini digunakan sebagai dasar dalam penentuan waktu penggumpalan
karaginaan pada percobaan tugas akhir ini.
Tabel II.6 Ringkasan bahan kimia yang akan di gunakan untuk penggumpalan karaginan.
Penelitian Kondisi tahap penggumpalan
Bahan penggumpal Rasio
filtr a t umpa l
ba ha npengg
v v
Naylor Yunizal
Distantina Isopropil Alkohol
KCl Alkohol
Etanol 1,5 : 2
1 : 1
Disimpulkan bahwa presipitasi, baik menggunakan KCl ataupun etanol, semakin besar konsentrasi presipitasi yang digunakan maka rendemen yang
dihasilkan akan semakin baik pula. Semakin tinggi konsentrasi KCl akan menghasilkan rendemen yang besar. Hal ini juga berpengaruh pada sifat kimia
dari karaginan yaitu terjadi peningkatan
gel str ength, melting temper atur dan setting temper atur
. Presipitasi menggunakan KCl dimana rasio volume filtrat : volume KCl
akan berbanding terbalik dengan etanol terhadap rendemen dan sifat – sifatnya.
Semakin kecil Volume KCl maka akan dihasilkan kondisi yang baik, yaitu karaginan yang sangat banyak dan tebal. Semakin banyak Volume KCl maka gel
yang dihasilkan pada karaginan cenderung encer.
Juga terjadi peningkatan gel strength dengan peningkatan rendemen. Hal ini dikarenakan
gel str ength
merupakan sifat karaginan yang sangat dipengaruhi
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
bahan-bahan kimia yang terkandung dalam karaginan. Peningkatan sifat karaginannya yang lain juga dialami pada gel melting dan gel setting terjadi
peningkatan seiring peningkatan rendemen.
Dalam tugas akhir ini menggunakan KOH sebagai pelarut, waktu penggumpalan 30 menit dan presipitasi menggunakan KCl karena menurut
peneliti terdahulu menghasilkan karaginan yang optimal serta melakukan percobaan dengan metode
Freez-thaw
.
D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta
21
BAB III METODE PERCOBAAN