Karakterisasi Pembentukan Gel Alginat dari Rumput Laut Sargassum sp. dan Turbinaria sp.

KARAKTERISASI PEMBENTUKAN GEL
ALGINAT DARI RUMPUT LAUT Sargassum sp. dan
Turbinaria sp.

Subaryono
F251060041

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009

2

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan dengan bahwa tesis yang berjudul: Karakterisasi
Pembentukan Gel Alginat dari Rumput Laut Sargassum sp. dan Turbinaria sp. adalah
karya saya dengan arahan komisi pembimbing. Tesis ini belum pernah diajukan dalam
bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, 29 Januari 2009
Subaryono
NRP F251060041

3

ABSTRACT
SUBARYONO. Characterization of gel formation of alginate from Sargassum sp.
and Turbinaria sp. Under direction of DEDI FARDIAZ , ROSMAWATY
PERANGINANGIN and FERI KUSNANDAR
Sargassum sp. and Turbinaria sp. are abundant in Indonesian waters and
potential as a source of alginate. The tropical seaweeds usually have good gel forming
capacity, but have low viscosity. The low viscosity of the seaweeds results in limitation
of their application in food processing. However, gel forming capacity and gel
characteristic of alginate from Indonesian Sargassum sp. and Turbinaria sp. have not
been investigated. This research was objected to evaluate physicochemical properties of
alginate, determine CaCO3 concentration required for gel forming, acquire the
information of gel characteristic, determine CaCO3 concentration required for
increasing the viscosity, and to evaluate synergistic effect of locust bean gum (LBG) on

gel characteristic and viscosity of alginate.
The algal was harvested at Binuangeun waters West Java. After soaked in 0.1 N
KOH solution for one hour and washed with fresh water and dried, the alginate was
extracted by extraction technique developed at Research Center for Marine and
Fisheries Product Processing and Biotechnology Jakarta. Gel was prepared with internal
gel setting technique using CaCO3 as a source of Ca ion and glucono- -lactone as
acidifier of the mixture. CaCO3 concentration were varied at concentration of 0; 2.5; 5;
7.5: 10; 12.5; 15; 20; 25 and 30 mM. LBG were varied at concentration of 0; 10; 20; 30;
40 and 50 g / 100 g alginate weight at optimum CaCO3 concentration.
The research showed that gel initiated to set at CaCO3 5 mM and firm gel was
formed at 20 mM. Alginate from Sargassum sp. and Turbinaria sp. required higher
concentration of CaCO3 to form a gel than that of commercial alginate. At concentration
of CaCO3 20 mM or higher, alginate gel from Sargassum sp. and Turbinaria sp. showed
higher gel strength, modulus rigidity and sineresis than those of commercial alginate.
Alginate from Turbinaria sp. interacted with LBG in term of increasing gel strength and
decreasing sineresis. The addition of LBG reduced gel syneresis of Sargassum sp.
alginate from 7.87 % to 5.40 % and Turbinaria sp. from 10.33 % to 6.21 %.
The viscosity of alginate increased significantly with addition of Ca ion.
Viscosity of alginate from Sargassum sp. with addition of 3.5 mM CaCO3 was 275
mPa.s higher than that of the native alginate (103 mPa.s). At the same CaCO3

concentration, viscosity of alginate from Turbinaria sp. was 111 mPa.s higher than that
of the native alginate (62 mPa.s). Alginate interacted with LBG produced higher
viscosity. Viscosity of alginate from Sargassum sp. and Turbinaria sp. with addition of
LBG 50 g /100 g alginat increased by 2.98 and 4.50 times respectively.
Keywords: alginate, Sargassum sp., Turbinaria sp., Seaweeds, gel, locust bean gum

4

RINGKASAN
SUBARYONO. Karakterisasi Pembentukan Gel Alginat dari Rumput Laut Sargassum
sp. dan Turbinaria sp. Dibimbing oleh DEDI FARDIAZ, ROSMAWATY
PERANGINANGIN dan FERI KUSNANDAR.
Potensi rumput laut penghasil alginat di Indonesia khususnya dari spesies
Sargassum sp. dan Turbinaria sp. sangat tinggi, tetapi belum dimanfatkan secara
optimal. Salah satu penyebab terbatasnya pemanfaatan alginat ini adalah viskositasnya
yang rendah. Meskipun demikian alginat dari rumput laut daerah tropik umumnya
mempunyai kelebihan dalam hal kemampuannya membentuk gel. Informasi mengenai
kemampuan alginat dari rumput laut lokal seperti Sargassum sp. dan Turbinaria sp.
dalam membentuk gel, kebutuhan kation untuk pembentukan gel serta karakteristik gel
yang dihasilkan belum banyak diteliti. Demikian juga dengan interaksi alginat dengan

locust bean gum (LBG) yang dapat mempengaruhi karakteristik gelnya juga belum
banyak dipelajari.
Penambahan kation bervalensi dua pada jumlah tertentu dapat meningkatkan
viskositas alginat sehingga berpotensi untuk menaikkan viskositas alginat dari rumput
laut lokal yang rendah. Alginat juga berinteraksi secara sinergistik dengan LBG dan
dapat meningkatkan viskositasnya. Informasi berapa kenaikan yang dapat dihasilkan
dengan penambahan kation dan LBG ini belum diketahui.
Informasi mengenai kemampuan alginat lokal dalam membentuk gel,
karakteristik gel yang dihasilkan, serta potensi kation dan LBG dalam meningkatkan
viskositas alginat sangat penting dalam rangka memperbaiki beberapa kelemahan
alginat lokal sehingga dapat meningkatkan pemanfaatannya baik dalam kemampuannya
sebagai pembentuk gel maupun pegental.
Penelitian terdiri dari 3 tahapan yang meliputi karakterisasi sifat fisiko kimia
natrium alginat, kebutuhan CaCO3 untuk pembentukan gel dan karakteristik gel alginat
yang dihasilkan serta pengaruh interaksi alginat dengan locut bean gum (LBG) terhadap
karakteristik viskositas dan gel yang dihasilkan. Pada penelitian tahap pertama akan
dikarakterisasi sifat fisiko kimia alginat seperti kadar air, kadar bahan tidak larut air,
kadar abu, kadar logam/mineral (Pb, As, Ca), rasio M/G, rendemen dan viskositasnya.
Penelitian tahap kedua bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi CaCO3
dalam pembentukan gel alginat dan karakteristik gel yang dihasilkan dan peningkatan

viskositas larutan alginat. Senyawa CaCO3 dipakai sebagai sumber ion Ca2+ dan
glucono- -lakton digunakan sebagai skuestran. Konsentrasi CaCO3 yang ditambahkan
divariasi dari 0, 2.5, 5, 7.5, 10, 12.5, 15, 20, 25, 30 mM. Pengamatan yang dilakukan
meliputi visual (bagaimana bentuk gel yang dihasilkan), karakteristik gel yang meliputi
keteguhan gel, karakteristik tekstur dan sineresis. Pada konsentrasi penambahan CaCO3
yang tidak membentuk gel, terhadap larutan alginat dilakukan pengukuran viskositas
dengan rapid viscoanalyzer (RVA).
Untuk mengetahui berapa peningkatan viskositas alginat yang dapat dihasilkan
dari penambahan CaCO3, konsentrasi garam ini divariasikan 2.5; 3.5 dan 4.5 mM.
Viskositas diamati dengan RVA pada suhu 200C dan kecepatan putaran 130 rpm.
Terhadap alginat dengan viskositas tertinggi yang tidak menghasilkan pembentukan gel
diamati ketahanan viskositas terhadap panas dengan RVA.
Penelitian tahap ketiga bertujuan untuk mengetahui pengaruh interaksi natrium
alginat dengan LBG terhadap viskositas dan stabilitas viskositas maupun karakteristik
gel yang dihasilkan. Konsentrasi LBG yang ditambahkan yaitu 0, 10, 20, 30, 40, 50 g /

5
100 g alginat.Pembentukan gel dilakukan pada larutan alginat 1 % dengan konsentrasi
CaCO3 20 mM dan glukono- -lactone 30 mM. Pengamatan terhadap gel yang
dihasilkan meliputi visual (bagaimana bentuk gel yang dihasilkan), karakteristik gel

yang meliputi keteguhan gel, karakteristik tekstur dan sineresis. Pada produk yang tidak
membentuk gel dilakukan pengamatan viskositas apparent dan stabilitas viskositas
terhadap panas serta recovey viskositas.
Alginat yang diekstrak dari rumput laut Sargassum sp. dan Turbinaria sp. dalam
penelitian ini menghasilkan rata-rata rendemen berturut-turut sebesar 33.93 ± 1.33%
dan 16.84 ± 1.21% dari berat rumput laut kering. Kadar air, kadar abu, logam berat Pb
dan As alginat masih memenuhi persyaratan JECFA untuk bahan tambahan pangan.
Alginat dari Sargassum sp. dan Turbinaria sp. memiliki viskositas yang rendah yaitu
berturut-turut 108 dan 72 mPa.s pada konsentrasi %. Alginat dari kedua jenis rumput
laut ini didominasi oleh poliguluronat dengan rasio M/G berturut-turut 0.96 dan 0.72.
Berbeda dengan alginat komersial sigma yang mengandung polimannuronat lebih tinggi
(rasio M/G 1.37)
Pembentukan gel mulai terjadi pada penambahan CaCO3 5 mM namun gel yang
dihasilkan masih sangat lemah. Gel yang kuat baru terbentuk pada penambahan CaCO3
20 mM atau lebih. Berbeda dengan alginat komersial Sigma, gel alginat dari Sargassum
sp. dan Turbinaria sp. memiliki keteguhan yang lebih baik dengan modulus rigidity,
kekuatan gel dan sineresis yang lebih tinggi serta elastisitas yang lebih rendah pada
penambahan CaCO3 20 mM atau lebih. Alginat dari kedua spesies cenderung
membutuhkan CaCaO3 yang lebih tinggi untuk pembentukan gelnya dibandingkan
alginat komersial Sigma.

Penambahan CaCO3 3.5 mM mampu meningkatkan viskositas alginat dari rumput
laut Sargassum sp. Sargassum sp. dari 103 mPa.s menjadi 274 mPa.s dan Turbinaria sp
dari 66 mPa.s menjadi 111 mPa.s. Penambahan ion kalsium akan meningkatkan
stabilitas larutan alginat terhadap panas.
Penambahan LBG mempengaruhi karakteristik gel alginat dengan cara yang
berbeda untuk ketiga jenis alginat. Penambahan LBG pada alginat komersial Sigma
cenderung menurunkan keteguhan dan kekuatan gel, sedangkan pada Turbinaria sp.
dapat meningkatkan keteguhan dan kekuatan gel dan pada Sargassum sp. relatif kurang
berpengaruh. Penambahan LBG dapat memperbaiki karakteristik gel dengan menurukan
sineresis gel alginat Sargassum sp. dari 7.87 % menjadi 5.40 % dan Turbinaria sp. dari
10.33 % menjadi 6.21 %. Penambahan LBG meningkatkan viskositas alginat dan
berinteraksi secara sinergistik. Penambahan LBG 30 g / 100 g alginat dapat
meningkatkan rata-rata viskositas alginat 2.03 kali dari viskositas awal. Penambahan
LBG juga meningkatkan stabilitas viskositas alginat terhadap panas.

Kata kunci: alginat, Sargassum sp. Turbinaria sp. rumput laut, gel, locust bean
Gum, viskositas

6

@ Hak Cipta milik IPB, tahun 2009
Hak Cipta dilindungi Undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk laporan apapun tanpa izin IPB

7

KARAKTERISASI PEMBENTUKAN GEL
ALGINAT DARI RUMPUT LAUT Sargassum sp. dan
Turbinaria sp.

SUBARYONO

Tesis

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2008

8
Judul Tesis

: Karakterisasi Pembentukan Gel Alginat dari Rumput Laut Sargassum
sp. dan Turbinaria sp.

Nama

: Subaryono

NRP

: F251060041

Disetujui:
Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Dedi Fardiaz, MSc.
Ketua

Prof. Dr. Ir. Rosmawaty Peranginangin, MS.
Anggota

Dr. Ir. Feri Kusnandar, MSc.
Anggota

Diketahui:

Ketua Program Studi Ilmu Pangan

Dekan Sekolah Pascasarjana IPB

Dr. Ir. Ratih Dewanti-Hariyadi, MSc.

Prof. Dr. Khairil Anwar N, MS.

Tanggal ujian: 13 Februari 2009

Tanggal lulus:

9

PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan ke hadlirat Alloh Swt yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan karya ilmiah
ini. Tesis ini merupakan salah satu tugas akhir untuk memperoleh gelar master pada
Program Studi Ilmu Pangan, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan di Institut
Pertanian Bogor. Judul yang dipilih adalah Karakterisasi Pembentukan Gel Alginat dari
Rumput Laut Sargassum sp. dan Turbinaria sp., dilaksanakan sejak bulan Maret 2008.
Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Prof. Dr. Dedi Fardiaz, MSc.
selaku ketua komisi pembimbing yang telah meluangkan waktunya dengan memberikan
bimbingan dan arahan dalam penyusunan thesis ini. Penulis juga mengucapkan banyak
terima kasih kepada Prof. Dr. Rosmawaty Peranginangin, MS. dan Dr. Feri Kusnandar,
MSc. selaku anggota komisi pembimbing serta Dr. Sukarno, MSc. Selaku dosen penguji
yang telah memberikan masukan dan perbaikan dalam penulisan thesis serta
mengupayakan pendanaan dalam pelaksanaan penelitiannya. Penulis juga mengucapkan
terimakasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuannya.
Semoga karya tulis ini bermanfaat.

Bogor, Januari 2009

Subaryono

10

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilairkan di Kulon Progo Yogyakarta pada 11 Desember 1971 dari ayah
Abdul Djupri dan ibu Katiyah alm. Penulis merupakan anak kelima dari lima
bersaudara.
Tahun 1999 penulis lulus dari Program Studi Pengolahan Hasil Perikanan Jurusan
Perikanan Fakultas Pertanian UGM. Pada tahun yang sama penulis bekerja pada
Instalasi Penelitian Perikanan Laut Slipi, Badan Litbang Pertanian Departemen
Pertanian Jakarta. Kesempatan melanjutkan pendidikan S2 diperoleh pada tahun 2006
pada Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan IPB. Beasiswa pendidikan pascasarjana
diperoleh dari Badan Riset Kelautan dan Perikanan Departemen Kelautan dan
Perikanan.
Saat ini penulis bekerja sebagai peneliti pertama pada Balai Besar Riset
Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan, BRKP, DKP. Selama
karirnya setidaknya tujuh karya ilmiah telah dihasilkan dan dipublikasikan pada
berbagai jurnal ilmiah nasional.

KARAKTERISASI PEMBENTUKAN GEL
ALGINAT DARI RUMPUT LAUT Sargassum sp. dan
Turbinaria sp.

Subaryono
F251060041

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009

2

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan dengan bahwa tesis yang berjudul: Karakterisasi
Pembentukan Gel Alginat dari Rumput Laut Sargassum sp. dan Turbinaria sp. adalah
karya saya dengan arahan komisi pembimbing. Tesis ini belum pernah diajukan dalam
bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, 29 Januari 2009
Subaryono
NRP F251060041

3

ABSTRACT
SUBARYONO. Characterization of gel formation of alginate from Sargassum sp.
and Turbinaria sp. Under direction of DEDI FARDIAZ , ROSMAWATY
PERANGINANGIN and FERI KUSNANDAR
Sargassum sp. and Turbinaria sp. are abundant in Indonesian waters and
potential as a source of alginate. The tropical seaweeds usually have good gel forming
capacity, but have low viscosity. The low viscosity of the seaweeds results in limitation
of their application in food processing. However, gel forming capacity and gel
characteristic of alginate from Indonesian Sargassum sp. and Turbinaria sp. have not
been investigated. This research was objected to evaluate physicochemical properties of
alginate, determine CaCO3 concentration required for gel forming, acquire the
information of gel characteristic, determine CaCO3 concentration required for
increasing the viscosity, and to evaluate synergistic effect of locust bean gum (LBG) on
gel characteristic and viscosity of alginate.
The algal was harvested at Binuangeun waters West Java. After soaked in 0.1 N
KOH solution for one hour and washed with fresh water and dried, the alginate was
extracted by extraction technique developed at Research Center for Marine and
Fisheries Product Processing and Biotechnology Jakarta. Gel was prepared with internal
gel setting technique using CaCO3 as a source of Ca ion and glucono- -lactone as
acidifier of the mixture. CaCO3 concentration were varied at concentration of 0; 2.5; 5;
7.5: 10; 12.5; 15; 20; 25 and 30 mM. LBG were varied at concentration of 0; 10; 20; 30;
40 and 50 g / 100 g alginate weight at optimum CaCO3 concentration.
The research showed that gel initiated to set at CaCO3 5 mM and firm gel was
formed at 20 mM. Alginate from Sargassum sp. and Turbinaria sp. required higher
concentration of CaCO3 to form a gel than that of commercial alginate. At concentration
of CaCO3 20 mM or higher, alginate gel from Sargassum sp. and Turbinaria sp. showed
higher gel strength, modulus rigidity and sineresis than those of commercial alginate.
Alginate from Turbinaria sp. interacted with LBG in term of increasing gel strength and
decreasing sineresis. The addition of LBG reduced gel syneresis of Sargassum sp.
alginate from 7.87 % to 5.40 % and Turbinaria sp. from 10.33 % to 6.21 %.
The viscosity of alginate increased significantly with addition of Ca ion.
Viscosity of alginate from Sargassum sp. with addition of 3.5 mM CaCO3 was 275
mPa.s higher than that of the native alginate (103 mPa.s). At the same CaCO3
concentration, viscosity of alginate from Turbinaria sp. was 111 mPa.s higher than that
of the native alginate (62 mPa.s). Alginate interacted with LBG produced higher
viscosity. Viscosity of alginate from Sargassum sp. and Turbinaria sp. with addition of
LBG 50 g /100 g alginat increased by 2.98 and 4.50 times respectively.
Keywords: alginate, Sargassum sp., Turbinaria sp., Seaweeds, gel, locust bean gum

4

RINGKASAN
SUBARYONO. Karakterisasi Pembentukan Gel Alginat dari Rumput Laut Sargassum
sp. dan Turbinaria sp. Dibimbing oleh DEDI FARDIAZ, ROSMAWATY
PERANGINANGIN dan FERI KUSNANDAR.
Potensi rumput laut penghasil alginat di Indonesia khususnya dari spesies
Sargassum sp. dan Turbinaria sp. sangat tinggi, tetapi belum dimanfatkan secara
optimal. Salah satu penyebab terbatasnya pemanfaatan alginat ini adalah viskositasnya
yang rendah. Meskipun demikian alginat dari rumput laut daerah tropik umumnya
mempunyai kelebihan dalam hal kemampuannya membentuk gel. Informasi mengenai
kemampuan alginat dari rumput laut lokal seperti Sargassum sp. dan Turbinaria sp.
dalam membentuk gel, kebutuhan kation untuk pembentukan gel serta karakteristik gel
yang dihasilkan belum banyak diteliti. Demikian juga dengan interaksi alginat dengan
locust bean gum (LBG) yang dapat mempengaruhi karakteristik gelnya juga belum
banyak dipelajari.
Penambahan kation bervalensi dua pada jumlah tertentu dapat meningkatkan
viskositas alginat sehingga berpotensi untuk menaikkan viskositas alginat dari rumput
laut lokal yang rendah. Alginat juga berinteraksi secara sinergistik dengan LBG dan
dapat meningkatkan viskositasnya. Informasi berapa kenaikan yang dapat dihasilkan
dengan penambahan kation dan LBG ini belum diketahui.
Informasi mengenai kemampuan alginat lokal dalam membentuk gel,
karakteristik gel yang dihasilkan, serta potensi kation dan LBG dalam meningkatkan
viskositas alginat sangat penting dalam rangka memperbaiki beberapa kelemahan
alginat lokal sehingga dapat meningkatkan pemanfaatannya baik dalam kemampuannya
sebagai pembentuk gel maupun pegental.
Penelitian terdiri dari 3 tahapan yang meliputi karakterisasi sifat fisiko kimia
natrium alginat, kebutuhan CaCO3 untuk pembentukan gel dan karakteristik gel alginat
yang dihasilkan serta pengaruh interaksi alginat dengan locut bean gum (LBG) terhadap
karakteristik viskositas dan gel yang dihasilkan. Pada penelitian tahap pertama akan
dikarakterisasi sifat fisiko kimia alginat seperti kadar air, kadar bahan tidak larut air,
kadar abu, kadar logam/mineral (Pb, As, Ca), rasio M/G, rendemen dan viskositasnya.
Penelitian tahap kedua bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi CaCO3
dalam pembentukan gel alginat dan karakteristik gel yang dihasilkan dan peningkatan
viskositas larutan alginat. Senyawa CaCO3 dipakai sebagai sumber ion Ca2+ dan
glucono- -lakton digunakan sebagai skuestran. Konsentrasi CaCO3 yang ditambahkan
divariasi dari 0, 2.5, 5, 7.5, 10, 12.5, 15, 20, 25, 30 mM. Pengamatan yang dilakukan
meliputi visual (bagaimana bentuk gel yang dihasilkan), karakteristik gel yang meliputi
keteguhan gel, karakteristik tekstur dan sineresis. Pada konsentrasi penambahan CaCO3
yang tidak membentuk gel, terhadap larutan alginat dilakukan pengukuran viskositas
dengan rapid viscoanalyzer (RVA).
Untuk mengetahui berapa peningkatan viskositas alginat yang dapat dihasilkan
dari penambahan CaCO3, konsentrasi garam ini divariasikan 2.5; 3.5 dan 4.5 mM.
Viskositas diamati dengan RVA pada suhu 200C dan kecepatan putaran 130 rpm.
Terhadap alginat dengan viskositas tertinggi yang tidak menghasilkan pembentukan gel
diamati ketahanan viskositas terhadap panas dengan RVA.
Penelitian tahap ketiga bertujuan untuk mengetahui pengaruh interaksi natrium
alginat dengan LBG terhadap viskositas dan stabilitas viskositas maupun karakteristik
gel yang dihasilkan. Konsentrasi LBG yang ditambahkan yaitu 0, 10, 20, 30, 40, 50 g /

5
100 g alginat.Pembentukan gel dilakukan pada larutan alginat 1 % dengan konsentrasi
CaCO3 20 mM dan glukono- -lactone 30 mM. Pengamatan terhadap gel yang
dihasilkan meliputi visual (bagaimana bentuk gel yang dihasilkan), karakteristik gel
yang meliputi keteguhan gel, karakteristik tekstur dan sineresis. Pada produk yang tidak
membentuk gel dilakukan pengamatan viskositas apparent dan stabilitas viskositas
terhadap panas serta recovey viskositas.
Alginat yang diekstrak dari rumput laut Sargassum sp. dan Turbinaria sp. dalam
penelitian ini menghasilkan rata-rata rendemen berturut-turut sebesar 33.93 ± 1.33%
dan 16.84 ± 1.21% dari berat rumput laut kering. Kadar air, kadar abu, logam berat Pb
dan As alginat masih memenuhi persyaratan JECFA untuk bahan tambahan pangan.
Alginat dari Sargassum sp. dan Turbinaria sp. memiliki viskositas yang rendah yaitu
berturut-turut 108 dan 72 mPa.s pada konsentrasi %. Alginat dari kedua jenis rumput
laut ini didominasi oleh poliguluronat dengan rasio M/G berturut-turut 0.96 dan 0.72.
Berbeda dengan alginat komersial sigma yang mengandung polimannuronat lebih tinggi
(rasio M/G 1.37)
Pembentukan gel mulai terjadi pada penambahan CaCO3 5 mM namun gel yang
dihasilkan masih sangat lemah. Gel yang kuat baru terbentuk pada penambahan CaCO3
20 mM atau lebih. Berbeda dengan alginat komersial Sigma, gel alginat dari Sargassum
sp. dan Turbinaria sp. memiliki keteguhan yang lebih baik dengan modulus rigidity,
kekuatan gel dan sineresis yang lebih tinggi serta elastisitas yang lebih rendah pada
penambahan CaCO3 20 mM atau lebih. Alginat dari kedua spesies cenderung
membutuhkan CaCaO3 yang lebih tinggi untuk pembentukan gelnya dibandingkan
alginat komersial Sigma.
Penambahan CaCO3 3.5 mM mampu meningkatkan viskositas alginat dari rumput
laut Sargassum sp. Sargassum sp. dari 103 mPa.s menjadi 274 mPa.s dan Turbinaria sp
dari 66 mPa.s menjadi 111 mPa.s. Penambahan ion kalsium akan meningkatkan
stabilitas larutan alginat terhadap panas.
Penambahan LBG mempengaruhi karakteristik gel alginat dengan cara yang
berbeda untuk ketiga jenis alginat. Penambahan LBG pada alginat komersial Sigma
cenderung menurunkan keteguhan dan kekuatan gel, sedangkan pada Turbinaria sp.
dapat meningkatkan keteguhan dan kekuatan gel dan pada Sargassum sp. relatif kurang
berpengaruh. Penambahan LBG dapat memperbaiki karakteristik gel dengan menurukan
sineresis gel alginat Sargassum sp. dari 7.87 % menjadi 5.40 % dan Turbinaria sp. dari
10.33 % menjadi 6.21 %. Penambahan LBG meningkatkan viskositas alginat dan
berinteraksi secara sinergistik. Penambahan LBG 30 g / 100 g alginat dapat
meningkatkan rata-rata viskositas alginat 2.03 kali dari viskositas awal. Penambahan
LBG juga meningkatkan stabilitas viskositas alginat terhadap panas.

Kata kunci: alginat, Sargassum sp. Turbinaria sp. rumput laut, gel, locust bean
Gum, viskositas

6

@ Hak Cipta milik IPB, tahun 2009
Hak Cipta dilindungi Undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk laporan apapun tanpa izin IPB

7

KARAKTERISASI PEMBENTUKAN GEL
ALGINAT DARI RUMPUT LAUT Sargassum sp. dan
Turbinaria sp.

SUBARYONO

Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2008

8
Judul Tesis

: Karakterisasi Pembentukan Gel Alginat dari Rumput Laut Sargassum
sp. dan Turbinaria sp.

Nama

: Subaryono

NRP

: F251060041

Disetujui:
Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Dedi Fardiaz, MSc.
Ketua

Prof. Dr. Ir. Rosmawaty Peranginangin, MS.
Anggota

Dr. Ir. Feri Kusnandar, MSc.
Anggota

Diketahui:

Ketua Program Studi Ilmu Pangan

Dekan Sekolah Pascasarjana IPB

Dr. Ir. Ratih Dewanti-Hariyadi, MSc.

Prof. Dr. Khairil Anwar N, MS.

Tanggal ujian: 13 Februari 2009

Tanggal lulus:

9

PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan ke hadlirat Alloh Swt yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan karya ilmiah
ini. Tesis ini merupakan salah satu tugas akhir untuk memperoleh gelar master pada
Program Studi Ilmu Pangan, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan di Institut
Pertanian Bogor. Judul yang dipilih adalah Karakterisasi Pembentukan Gel Alginat dari
Rumput Laut Sargassum sp. dan Turbinaria sp., dilaksanakan sejak bulan Maret 2008.
Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Prof. Dr. Dedi Fardiaz, MSc.
selaku ketua komisi pembimbing yang telah meluangkan waktunya dengan memberikan
bimbingan dan arahan dalam penyusunan thesis ini. Penulis juga mengucapkan banyak
terima kasih kepada Prof. Dr. Rosmawaty Peranginangin, MS. dan Dr. Feri Kusnandar,
MSc. selaku anggota komisi pembimbing serta Dr. Sukarno, MSc. Selaku dosen penguji
yang telah memberikan masukan dan perbaikan dalam penulisan thesis serta
mengupayakan pendanaan dalam pelaksanaan penelitiannya. Penulis juga mengucapkan
terimakasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuannya.
Semoga karya tulis ini bermanfaat.

Bogor, Januari 2009

Subaryono

10

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilairkan di Kulon Progo Yogyakarta pada 11 Desember 1971 dari ayah
Abdul Djupri dan ibu Katiyah alm. Penulis merupakan anak kelima dari lima
bersaudara.
Tahun 1999 penulis lulus dari Program Studi Pengolahan Hasil Perikanan Jurusan
Perikanan Fakultas Pertanian UGM. Pada tahun yang sama penulis bekerja pada
Instalasi Penelitian Perikanan Laut Slipi, Badan Litbang Pertanian Departemen
Pertanian Jakarta. Kesempatan melanjutkan pendidikan S2 diperoleh pada tahun 2006
pada Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan IPB. Beasiswa pendidikan pascasarjana
diperoleh dari Badan Riset Kelautan dan Perikanan Departemen Kelautan dan
Perikanan.
Saat ini penulis bekerja sebagai peneliti pertama pada Balai Besar Riset
Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan, BRKP, DKP. Selama
karirnya setidaknya tujuh karya ilmiah telah dihasilkan dan dipublikasikan pada
berbagai jurnal ilmiah nasional.

11

DAFTAR ISI
Halaman
Halaman Judul..........................................................................................

7

Halaman Pengesahan................................................................................

8

PRAKATA...............................................................................................

9

DAFTAR ISI............................................................................................

11

DAFTAR TABEL....................................................................................

12

DAFTAR GAMBAR...............................................................................

13

I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang..............................................................................

16

1.2 Tujuan Penelitian..........................................................................

18

1.3 Manfaat Penelitian.........................................................................

18

II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Alginat dan Rumput Laut Penghailnya di Indonesia.....................

19

2.2 Ekstraksi dan Viskositas Alginat dari Alginofit asal Perairan
Indonesia........................................................................................

19

2.3 Komposisi Alginat.........................................................................

21

2.4 Pemanfaatan Alginat.....................................................................

24

2.5 Sifat Rheologi Alginat..................................................................

26

2.6 Teknik Pembentukan Gel Alginat.................................................

27

2.7 Kation Penginduksi Pembentukan Gel Alginat............................

29

2.8 Interaksi Alginat dengan Bahan Lain...........................................

30

2.9 Locust Bean Gum (LBG)..............................................................

30

3.0 Status Keamanan Alginat dan Turunannya..................................

31

III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat......................................................................

32

3.2 Bahan............................................................................................

32

3.3 Alat...............................................................................................

32

3.4 Metode Penelitian.........................................................................

33

3.5 Pengamatan..................................................................................

36

3.6 Rancangan Percobaan..................................................................

40

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Karakterisasi Natrium Alginat......................................................

42

12
4.2 Karakterisasi Pembentukan dan Sifat Gel Alginat..........................

48

4.3 Pengaruh Penambahan Kalsium Karbonat terhadap Karakteristik
Viskositas Alginat............................................................................

64

4 .4 Pengaruh Penambahan Locust Bean Gum (LBG) terhadap
Karakteristik Gel Alginat..............................................................

68

4.5 Pengaruh penambahan LBG terhadap karakterisik viskositas
alginat............................................................................................

78

V. KESIMPULAN DAN SARAN.............................................................

82

5.1 Kesimpulan....................................................................................

82

5.2 Saran..............................................................................................

83

VI. DAFTAR PUSTAKA.............................................................................. 84

13

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Jenis dan penyebaran rumput laut coklat di Indonesia.................
0

20

Tabel 2. Variasi viskositas larutan alginatpada suhu 20 C........................

21

Tabel 3. Spesifikasi mutu natrium alginat menurut JECFA 2006.............

21

Tabel 4. Komposisi dan rendemen alginat dari beberapa rumput laut
di New Zealand..........................................................................

23

Tabel 5. Mutu kimiawi natrium alginat yang digunakan dalam penelitian

43

Tabel 6. Viskositas larutan alginat pada berbagai konsentrasi ..................

45

Tabel 7. Pengaruh penambahan CaCO3 terhadap pembentukan gel
larutan alginat 1 % (db) dengan GDL 30 mM………………….

48

Tabel 8. Hubungan antara jenis alginat dan keteguhan gel
pada beberapa konsentrasi CaCO3………………………………

53

14

DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur poliguluronat dan polimannuronat pada alginat........
Gambar 2. Struktur kimia LBG...............................................................

Halaman
22
31

Gambar 3. Skema rencana penelitian.........................................................

34

Gambar 4. Kadar kalsium dalam alginat....................................................
Gambar 5. Perkiraan rasio M/G alginat.....................................................
Gambar 6. Gel alginat pada berbagai konsentrasi penambahan CaCO3....
Gambar 7. Profil karakteristik pecah gel alginat berdasarkan jenisnya pada
berbagai konsentrasi CaCO3 yang ditambahkan........................
Gambar 8. Profil karakteristik pecah gel alginat pada berbagai konsentrasi
CaCO3.........................................................................................
Gambar 9. Profil karakteristik pecah gel alginat pada konsentrasi CaCO3
rendah, sedang dan tinggi……………………………………..
Gambar 10. Pengaruh penambahan CaCO3 terhadap kekuatan gel alginat
Gambar 11. Pengaruh penambahan CaCO3 terhadap elastisitas gel alginat
Gambar 12. Pengaruh penambahan CaCO3 terhadap modulus rigidity gel
Alginate……………………………………………………….
Gambar 13. Pengaruh penambahan CaCO3 terhadap sineresis gel alginat...
Gambar 14. Pengaruh penambahan CaCO3 terhadap viskositas
larutan alginat............................................................................
Gambar 15. Pengaruh penambahan CaCO3 terhadap profil perubahan
viskositas oleh panas.................................................................
Gambar 16. Gel alginat dengan penambahan berbagai konsentrasi LBG....
Gambar 17. Profil karakteristik pecah gel alginat dengan berbagai
konsentrasi penambahan LBG..................................................
Gambar 18. Pengaruh penambahan LBG terhadap keteguhan gel
alginat pada konsentrasi CaCO3 20 mM……………………...
Gambar 19. Pengaruh penambahan LBG terhadap kekuatan gel alginat
pada konsentrasi CaCO3 20 mM..............................................

46
47
50
52
55
57
58
60
61
63
65
67
69
70
72
73

15
Gambar 20. Pengaruh penambahan LBG terhadap elastisitas gel alginat...
Gambar 21. Pengaruh penambahan LBG terhadap modulus rigidity
gel alginat................................................................................
Gambar 22. Pengaruh penambahan LBG terhadap sineresis gel alginat.....
Gambar 23. Pengaruh penambahan LBG terhadap viskositas alginat.........
Gambar 24. Pengaruh penambahan LBG terhadap profil perubahan
viskositas oleh pemanasan........................................................

74
76
77
78
80

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Metode ekstraksi sodium alginat dari rumput laut………..

88

Lampiran 2. Uji statistik bahan baku alginat …………………………..

89

Lampiran 3. Statistik Pengaruh CaCO3 terhadap karakteristik gel alginat

93

Lampiran 4. Uji statistik pengaruh penambaha CaCO3 terhadap
karakteristik viskositas……………………………………..

184

Lampiran 5. Uji statistik penambahan LBG terhadap karakteristik
gel alginat……………………………………………………

186

Lampiran 6. Uji statistik pengaruh penambahan LBG terhadap
karakteristik viskositas alginat……………………………..

193

16

I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Alginat merupakan suatu polisakarida hasil ekstraksi rumput laut coklat seperti
Sargassum sp. dan Turbinaria sp. yang banyak sekali ditemukan di perairan Indonesia.
Meskipun potensi produksi rumput laut ini cukup melimpah, sampai saat ini
pemanfaatannya masih sangat kurang, bahkan di beberapa daerah tidak dimanfaatkan
sama sekali. Rumput laut penghasil alginat ini (alginofit) memiliki habitat di perairan
berbatu atau berkarang dan ditemukan di beberapa daerah sepanjang pantai selatan
pulau Jawa dan Sumatra. Potensi dari rumput laut ini belum didata dengan baik, tetapi
beberapa penulis menyatakan cukup besar karena rumput laut ini mudah sekali
ditemukan di perairan Indonesia (Basmal et al. 2002; Sujatmiko, 1994). Selain itu
potensi rumput laut ini untuk dibudidayakan juga cukup tinggi mengingat
pertumbuhannya yang cepat dan kemampuannya yang tinggi dalam menyesuaikan
terhadap perubahan musim. Sargassum polycystum yang dicoba dibudidayakan
menunjukkan pertumbuhan sebesar 2.34 cm/minggu (Kalangi, 2001). Di alam,
ketersediaan rumput laut penghasil alginat selalu ada sepanjang tahun, baik pada musim
kemarau maupun musim hujan. Oleh karena itu potensi pemanfaatan alginat dan produk
turunannya masih terbuka luas.
Beberapa penelitian tentang cara ekstraksi alginat dari rumput laut lokal sudah
banyak dilakukan. Meskipun demikian, secara umum produk alginat yang dihasilkan
dari rumput laut lokal ini mempunyai viskositas yang rendah (Basmal et al. 1998,
Basmal et al. 2002, Murtini et al. 2000; Tazwir et al. 2000, Wikanta et al. 2000,
Yunizal et al. 2000). Beberapa kelemahan seperti rendahnya viskositas menyebabkan
keterbatasan penggunaan alginat baik dalam bidang pangan maupun non-pangan
sehingga usaha ekstraksi ini kurang berkembang. Menurut Mc. Hugh (2008), rumput
laut dari daerah tropik (warm water) umumnya menghasilkan alginat dengan viskositas
yang rendah.
Meskipun demikian, alginat dari daerah tropik mempunyai potensi pemanfaatan
khususnya yang melibatkan pada kemampuannya dalam membentuk gel (Mc. Hugh,
2008). Dengan penambahan kation bervalensi dua atau lebih (multivalensi) alginat
mampu membentuk gel yang bersifat thermostabil. Beberapa kation multivalensi seperti

17
Ca, Mg, Ba dan Cu mampu menginduksi pembentukan gel alginat. Kelebihan sifat gel
alginat yang bersifat thermostabil dan pembentukannya yang bisa dilakukan tanpa
proses pemanasan menyebabkan bahan ini potensial digunakan pada produk pangan
maupun media imobilisasi enzim dan sel (Anonim, 2007b; Cancela et al. 2003; Draget,
2000; Draget et al. 2005; Jork et al. 2000).
Alginat mempunyai kemampuan berinteraksi dengan komponen lain dan
menghasilkan karakteristik rheologi yang berbeda. Beberapa bahan seperti locust bean
gum, cellulose, bovin serum albumin, casein, lesitin soya, kitosan, alkohol maupun
isolat fraksi guluronat mampu berinteraksi dengan alginat dan menghasilkan perubahan
karakteristik rheologi (Eroglu et al. 2006; Miura et al. 1999; Naidu et al. 2005, Taylor
et al. 2005). Selain interaksinya dengan bahan lain, hasil penelitian sebelumnya juga
menunjukkan bahwa tingkat hidrolisis dapat mempengaruhi karakteristik gel alginat
yang dihasilkan (Mars & Titoria, 2004).
Penelitian tentang kemampuan alginat lokal sebagai bahan pembentuk gel,
kebutuhan kation multivalensi untuk pembentukan gel, interaksi alginat lokal dengan
bahan lain dan pengaruhnya terhadap karakteristik gel yang dihasilkan belum banyak
dilakukan. Penambahan kation multivalensi pada jumlah tertentu (dibawah konsentrasi
pembentukan gelnya) dapat meningkatkan viskositas alginat dan informasi mengenai
berapa jumlah kation ini juga belum banyak dilaporkan untuk alginat lokal. Informasi
tersebut sangat dibutuhkan untuk memperbaiki beberapa keterbatasan alginat lokal baik
dalam kemampuannya membentuk gel maupun memperbaiki viskositasnya sehingga
dapat menunjang aplikasi alginat dalam industri pangan.
Dalam penelitian ini akan dilakukan studi tentang karakterisasi pembentukan gel
alginat, kebutuhan penambahan ion Ca2+ serta pengaruh interaksi dengan locust bean
gum (LBG) terhadap karakteristik gel dan viskositas yang dihasilkan yang diharapkan
dapat menjadi sumber informasi untuk meningkatkan pemanfaatan alginat dari rumput
laut lokal.
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian adalah:
1. Mengevaluasi sifat fisiko kimia bahan baku alginat yang dapat mempengaruhi
kemampuan pembentukan dan karakteristik gelnya.
2. Menentukan konsentrasi kalsium karbonat (CaCO3) untuk pembentukan gel alginat
dari rumput laut lokal Sargassum sp. dan Turbinaria sp., mendapatkan informasi
tentang karakteristik gel yang dihasilkan serta mendapatkan konsentrasi CaCO3

18
yang dibutuhkan untuk meningkatkan viskositas alginat lokal tersebut apabila
aplikasinya akan diarahkan sebagai bahan pengental.
3. Mengevaluasi pengaruh interaksi alginat dengan locust bean gum (LBG) terhadap
karakteristik gel dan viskositas yang dihasilkan.
1.3 Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan diperoleh informasi yang berguna dalam upaya
peningkatan pemanfaatan alginat dari rumput laut lokal baik sebagai pembentuk gel
maupun bahan pengental, khususnya dari Sargassum sp. dan Turbinaria sp. Luaran dari
penelitian adalah diperolehnya informasi mengenai karakteristik alginat lokal khususnya
dari Sargassum sp. dan Turbinaria sp., konsentrasi CaCO3 yang dibutuhkan dalam
pembentukan gel dan peningkatan viskositas alginat, dan informasi mengenai pengaruh
konsentrasi LBG terhadap karakteristik gel alginat. Data dasar ini diharapkan dapat
digunakan sebagai sumber informasi dalam pemanfaatan alginat dari rumput laut lokal,
yang diharapkan dapat meningkatkan penggunaan alginat dan produk turunannya dalam
industri pangan. Pemanfaatan alginat dalam industri pangan diharapkan dapat
memberikan dampak terhadap peningkatan pemanfaatan rumput laut coklat penghasil
alginat yang selama ini masih rendah.
1.4 Hipotesis
Hipotesis yang mendasari penelitian ini adalah:
1. Terdapat perbedaan sifat fisiko kimia antar jenis alginat yang digunakan khususnya
menyangkut rasio M/G serta viskositasnya.
2. Kalsium karbonat (CaCO3) dalam jumlah tertentu akan menghasilkan pembentukan
gel dan mempengaruhi karakteristik gel maupun viskositas alginat.
3. Penambahan locust bean gum (LBG) akan mempengaruhi karakteristik gel dan
viskositas alginat.

19

II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Alginat dan Rumput Laut Penghasilnya di Indonesia
Alginat terdapat pada alga coklat (Phaeophyceae) yang berperan sebagai
komponen penguat pada dinding selnya. Kandungan alginat dalam rumput laut coklat
sangat melimpah dapat mencapai 40% dari berat kering rumput laut (Draget et al.
2005). Sumber utama untuk industri alginat dunia adalah Macrocystis pyrifera.
Beberapa spesies Laminaria, Ascophyllum dan Sargassum juga memiliki potensi yang
besar sebagai sumber alginat (Belitz & Grosch, 2004). Menurut Draget et al. (2005),
alginat komersial diproduksi dari rumput laut Laminaria hyperborea, Macrocystis
pyrifera, Laminaria digitata, Ascophyllum nodosum, Laminaria japonica, Eclonia
maxima, Lessonia nigrescens, Durvillea antartica dan Sargassum spp.
Rumput laut coklat penghasil alginat (alginofit) yang paling banyak
penyebarannya di perairan Indonesia adalah spesies dari marga Sargassum dan disusul
dari marga Turbinaria (Sujatmiko, 1994; Yunizal, 2004). Menurut Kadi dan Atmadja
(1988), ada banyak jenis Sargassum sebagai penghasil alginat seperti Sargassum
duplicatum, Sargassum histrix, Sargassum echinocarpum, Sargassum gracilimum,
Sargassum binderi, Sargassum polycystum, Sargassum microphylum, Sargassum
crassifolium, Sargassum aquafolium, Sargassum vulgare, dan Sargassum polyceratium.
Jenis dan distribusi beberapa rumput laut coklat disajikan pada Tabel 1.
Kandungan alginat dan komposisi penyusun alginat dari masing-masing rumput
laut sangat beragam dan dipengaruhi beberapa faktor seperti spesies daerah dan iklim
asal rumput laut, umur, bagian tanaman, dan kondisi lingkungan dimana rumput laut
tumbuh (Alvares & Carmona, 2007; Belitz & Grosch, 2004; Draget, 2000;
Jothisaraswathi et al. 2006; Miller, 1996; Soegiarto et al. 1978).
2.2 Ekstraksi dan Viskositas Alginat dari Alginofit asal Perairan Indonesia
Alginat pertama kali diekstraksi oleh Stanford pada tahun 1881 dari rumput laut
coklat. Modifikasi metode ekstraksi Stanford dilakukan dengan proses “green cold” dan
telah diterapkan dalam beberapa industri alginat di Jepang (Anonim, 2007a). Metode
ekstraksi alginat dari rumput laut di perairan Indonesia pertama kali dilakukan dengan
memodifikasi Metode ekstraksi “Green Cold” dan “Le Gloahec-Helter” oleh Yani pada
tahun 1988 (Syahrul, 2005). Metode ekstraksi dengan menggunakan Na2CO3 dan CaCl2
juga telah dilakukan oleh Anggadiredja pada tahun 1992 (Angkasa et al. 1996).

20
Tabel 1. Jenis dan penyebaran rumput laut coklat di Indonesia
Jenis
Penyebaran
Chyboospora pasifica

Jawa

Dictyota apiculata

Sulawesi

Hydroclatharus

Kalimantan, Jawa, Timor, Irian, Sumbawa

Padina australis

Sumatra, Jawa, Sumbawa, Sulawesi

Sargassum aquifolium

Tersebar Luas

Sargassum silicuosum

Jawa, Sulawesi, Aru, Kei, Irian

Sargassum polycystum

Tersebar luas

Turbinaria ornata
Turbinaria conoides

Tersebar luas
Tersebar luas
Sumber: Soegiarto,1978 diacu dalam Sujatmiko, 1993

Metode ekstraksi lain dikembangkan oleh Istini dan Sujatmiko (1995), namun
masih menghasilkan viskositas yang rendah yaitu untuk rumput laut Turbinaria
conoides sebesar 21.33 cP dengan rendemen 19.07%. Purwoto (1995) telah melakukan
ekstraksi dengan memodifikasi metode Yani dan Okazaki, namun viskositas alginat
yang dihasilkan dari rumput laut Turbinaria conoides masih rendah yaitu 17.5 cP (pada
konsentrasi 1%). Hasil ektraksi alginat dari rumput laut Sargassum ilicifolium dengan
metode modifikasi oleh Murtini et al. (2000) telah menghasilkan viskositas yang lebih
baik yaitu 467.7 cP. Viskositas alginat dari rumput laut Sargassum filipendula dengan
metode ektraksi Capman & chapman (1980) menghasilkan viskositas 90 cP (Wikanta et
al. 2000).
Perbaikan metode ekstraksi oleh Basmal et al. (2002) menghasilkan alginat dari
rumput laut Sargassum filipendula dengan viskositas 272.6 cP dengan rendemen 6,8%.
Siswati (2002) melakukan modifikasi ekstraksi terhadap rumput laut Sargassum sp. dan
menghasilkan rendemen 19% dengan viskositas 86.8 cP pada konsentrasi 1%. Rasyid
(2003a) melakukan ekstraksi dengan menggunakan metode yang dimodifikasi oleh LIPI
menghasilkan rendemen alginat dari Turbinaria conoides sebesar 25.65% dengan
viskositas 560 cP (pada konsentrasi 2%). Dengan teknik yang sama, dari rumput laut
Turbinaria decurens diperoleh rendemen sebesar 20.30% dengan viskositas 560 cP
(Rasyid, 2003b).
Berdasakan viskositasnya, alginat dapat dibedakan menjadi empat kelompok
yaitu viskositas sangat rendah, viskositas rendah, viskositas sedang dan viskositas
tinggi. Viskositas alginat berdasarkan konsentrasinya dapat dilihat pada Tabel 2.

21
Tabel 2. Variasi viskositas larutan alginat pada suhu 200C (mPa.s).
Konsentrasi (%)
Tipe Alginat
1
1.5
2
3
4
Viskositas sangat rendah
10
20
45
130
350
Viskositas rendah
20
60
180
650
2200
Viskositas sedang
350
1800
6000
tt
tt
Viskositas tinggi
800
4000
9000
tt
tt
Keterangan: tt = tidak terukur
Sumber: Mc. Hugh, 2008
Sebagai bahan tambahan pangan (food additives), natrium alginat harus
memenuhi beberapa spesifikasi yang telah ditetapkan oleh JECFA khususnya mengenai
tingkat kemurnian dan cemaran mikrobiologi seperti pada Tabel 3 berikut:
Tabel 3. Spesifikasi mutu natrium alginat menurut JECFA 2006
Spesifikasi
Natrium alginat
Kemurnian:
Susut pengeringan
< 15%
(kadar air)
Bahan tidak larut air
< 2%
Arsen (As)
< 3 mg/kg
Timbal (Pb)
< 5 mg/kg
Mikrobiologi:
TPC
< 5000 koloni/g
Kapang dan khamir
< 500 koloni/g
Coliform
Negatif
Salmonella
Negatif
Sumber: FAO, 2008
2.3 Komposisi Alginat
Secara kimia alginat adalah polisakarida yang tersusun oleh dua jenis asam
uronat. Unit monomer alginat terdiri dari asam guluronic (G) dan manuronic (M) yang
terususun dalam tiga jenis pengelompokan yaitu blok yang terdiri dari residu
mannuronat dan guluronat yang berseling (MGMG-MGM.....), blok asam guluronat
(GGGGGG...) dan blok asam mannuronat (MMM-MMM....) seperti pada Gambar 1
(Gacesa, 1988; Wang et al. 2006). Menurut Ramsden (2004), asam mannuronat dan
guluronat dalam rantai alginat bisa ditemukan berselang-seling, tetapi umumnya
membentuk struktur blok kopolimer dengan daerah yang hanya mengandung asam
guluronat dan daerah lain mengandung asam mannuronat. Pada rantai ujung biasanya
tersusun oleh bidang mannuronat atau guluronat murni dengan beberapa daerah yang
bercampur.

22

Poliguluronat

Polimannuronat

Gambar 1. Struktur Poliguluronat dan Polimannuronat pada alginat
Blok penyusun alginat adalah asam β-D-mannuronat dan α-L-guluronat yang
dihubungkan dengan ikatan 1Æ4. Perbandingan antara mannuronat dan guluronat (rasio
M/G) dalam alginat umumnya 1.5, dengan beberapa variasi tergantung jenis rumput laut
sebagai sumbernya. Jumlah relatif dan keberadaan kedua monomer serta susunan
sekuen dalam rantai polimer alginat berhubungan dengan sumber alginat baik secara
genetik maupun lingkungan (Alvares & Carmona, 2007; Yabur et al. 2007). Alginat
yang diekstrak dari Laminaria hyperborea mempunyai M/G rasio 0.4 - 1.0 (Belitz &
Grosch, 2004). Menurut Draget et al. (2005), kandungan M/G Laminaria hyperborea
juga ditentukan oleh bagian tanaman di mana pada daun memiliki perbandingan 0.91
dan di bagian dahan 0.41. Secara umum, pada Laminaria sp. kandungan poliguluronat
pada dahan lebih tinggi dibandingkan pada bagian daun (Draget et al. 1994).
Rasio M/G pada rumput laut lainnya yaitu Lessonia negrescens 1-1.5 (Draget et
al. 1998; Zheng et al. 1998). Hasil penelitian Miller (1996) tentang komposisi dan
rendemen alginat dari beberapa rumput laut di New Zealand disajikan pada Tabel 4.
Penelitian tentang rasio M/G untuk rumput laut yang ada di Indonesia belum banyak
dilakukan. Rasio M/G yang pernah dilaporkan yaitu untuk rumput laut dari marga
Sargassum sebesar 0.8 dengan komposisi M = 44%, G = 56 %, MM = 27%, MG + GM
= 31% dan GG = 42% (Sujatmiko, 1993). Sementara untuk rumput laut Turbinaria sp.
dari perairan Indonesia belum pernah dilaporkan. Rasio M/G Turbinaria conoides dari
perairan India Selatan dilaporkan berkisar 0.6 – 0.8 (Jothisaraswathi et al. 2006).

23
Tabel 4. Komposisi dan rendemen alginat dari beberapa rumput laut di New Zealand
(Miller, 1996)
Rumput Laut
Rasio M:G MGM (%)*
Rendemen
(%)
Durvillaeles
Durvillaea antartica
3.0
15
Fucales
0.99
26
Cystophora torulosa
0.94
23
Carpophyllum mashalocarpum
1.31
30
Hormosira banksii
Xiphophora chondrophylla
1.36
25
Laminariales
1.95
21
Lessonia variegatta
1.60
24
Ecklonia radiata
Scytosiphonales
0.67
11
Scytosiphon lomentaria
Chordariales
0.56
16
Splachnidium rugosum
0.53
13
Papenfusiella lutea
0.33
10
Myrigloeia intestinalis
*) Persentase asam uronat dalam bentuk blok polimer berseling

53
14
11
22
24
18
19
6
14
7
5

Kandungan monomer alginat dan viskositasnya bervariasi berdasar musim, dan
selalu meningkat dari terendah pada fase rumput laut muda dan tertinggi pada fase
dewasa. Viskositas alginat secara nyata berubah dengan perubahan proporsi asam
guluron