d. Pembentukan gel Carrageenan mempunyai sifat pembentuk gel. Kemampuan
membentuk gel adalah sifat terpenting dari kappa carrageenan. Kemampuan pembentukan gel pada kappa carrageenan terjadi pada saat
larutan panas yang dibiarkan menjadi dingin karena kappa carrageenan memiliki gugus sulfat yang paling sedikit sehingga mudah membentuk gel
Doty, 1987. Kappa carrageenan merupakan fraksi yang mampu membentuk gel
dalam air dan bersifat thermoreversible yaitu meleleh jika dipanaskan dan membentuk gel kembali jika didinginkan. Proses pemanasan dengan suhu
yang lebih tinggi dari suhu pembentukan gel akan mengakibatkan polimer carrageenan dalam larutan menjadi random oil acak. Bila suhu
diturunkan, maka polimer akan membentuk struktur double helix dan apabila penurunan suhu terus dilanjutkan, polimer-polimer ini akan saling
terikat silang secara kuat dan dengan makin bertambahnya bentuk heliks akan terbentuk agregat yang bertanggung jawab terhadap pembentukan gel
yang kuat Syamsuar, 2006.
2.4 Isolasi Carrageenan
Carrageenan merupakan ekstrak yang diperoleh dari hasil ekstraksi rumput laut alga merah dengan menggunakan air panas atau larutan alkali pada
temperatur tinggi Glicksman, 1983. Isolasi carrageenan dari rumput laut Kappaphycus alvarezii Doty. membutuhkan beberapa tahapan, yaitu proses
perendaman, ekstraksi, pemisahan carrageenan dengan pelarutnya, kemudian pengeringan carrageenan Winarno dkk., 1996.
Pada ekstraksi rumput laut, selain terjadi peristiwa pelarutan carrageenan juga terjadi peristiwa reaksi. Beberapa peneliti menyatakan bahwa perlakuan
alkali pada ekstraksi carrageenan dapat meningkatkan sifat gel. Peningkatan sifat gel ini disebabkan adanya reaksi pembentukan anhidrogalaktosa yang merupakan
gugus pembentuk gel. Reaksi pembentukan gugus anhidrogalaktosa juga dapat diindikasi berdasarkan adanya pengurangan kadar sulfat dalam carrageenan yang
dihasilkan. Secara alami, gugus 3,6-anhidro-D-galaktosa dibentuk secara enzimatis dari prekursornya yaitu sulfohydrolase. Reaksi ini dikenal sebagai
reaksi siklisasi atau desulfatasi Ciancia dkk., 1997; Campo dkk., 2009. Reaksi yang terjadi pada saat ekstraksi dengan alkali yaitu transformasi
gugus sulfat yang terikat dalam gugus galaktosa oleh ion Na
+
dengan membentuk garam Na
2
SO
4
di larutan serta dehidrasi membentuk polimer anhidrogalaktosa, dimana ion H
+
dari larutan alkali bereaksi dengan ikatan bergugus H membentuk kappa carrageenan dan air Distantina dkk., 2009
Distantina dkk. 2012 melakukan ekstraksi Kappaphycus alvarezii Doty. menggunakan pelarut alkali dan air. Berdasarkan penelitian, ekstraksi
menggunakan pelarut air menghasilkan rendemen lebih tinggi dibandingkan pelarut alkali. Namun, meskipun pelarut air suling menghasilkan rendemen
tertinggi 46,43, tetapi pada konsentrasi larutan carrageenan 1,5 bv tidak mampu membentuk gel pada suhu kamar.
Towle 1973 menyatakan bahwa larutan alkali mempunyai dua fungsi yaitu membantu ekstraksi polisakarida dari rumput laut dan berfungsi untuk
mengkatalisis hilangnya gugus 6-sulfat dari unit monomernya dengan membentuk 3,6-anhidrogalaktosa sehingga meningkatkan kekuatan gel. Hal ini didukung oleh
hasil penelitian Sheng Yao et al. 1986 ekstraksi yang dilakukan dengan NaOH 2 menghasilkan gel 3–5 kali lebih kuat jika dibanding dengan air. Disamping itu
alkali berfungsi untuk mencegah terjadinya hidrolisis carrageenan Guiseley et al., 1980.
Romenda dkk. 2013 melakukan penelitian mengenai perbedaan jenis dan konsentrasi larutan alkali terhadap kekuatan gel dan viskositas carrageenan dari
Kappaphycus alvarezii Doty. Jenis alkali yang digunakan yaitu KOH dan NaOH dengan konsentrasi 4, 6, dan 8. Berdasarkan penelitian, viskositas yang
memberikan pengaruh tertinggi adalah NaOH 8 dan jenis pelarut yang menghasilkan kekuatan gel tertinggi adalah KOH 6.
Pemisahan carrageenan dari bahan pengekstrak dilakukan dengan cara penyaringan dan pengendapan setelah proses ekstraksi. Pengendapan carrageenan
dapat dilakukan dengan 3 metode, yaitu freeze thaw, alcohol precipitation, dan KCl precipitation. Pada metode freeze thaw, larutan carrageenan dibuat menjadi
gel dengan penambahan garam, kemudian gel dibekukan. Selama proses thawing pencairan, kandungan air dihilangkan dan dihasilkan carrageenan dan garam
Rowe et al., 2009. Pada metode alcohol precipitation, sejumlah larutan carrageenan direndam
dengan menggunakan alkohol, sehingga carrageenan akan terpresipitasi keluar
larutan Rowe et al., 2009. Alkohol yang dapat digunakan yaitu metanol, etanol dan isopropil alkohol. Umumnya isopropil alkohol digunakan sebagai bahan
pengendap karena hasilnya lebih murni dan pekatkental. Namun isopropil alkohol memiliki harga yang lebih mahal dibanding metanol dan etanol.
KCl dapat digunakan sebagai bahan alternatif untuk mengendapkan carrageenan. Menurut Dea 1979 apabila garam KCl dilarutkan dalam air akan
terionisasi menjadi K
+
dan Cl
-
. Penurunan kelarutan carrageenan dengan penambahan garam disebabkan oleh kation K
+
yang berfungsi untuk meningkatkan kekuatan ionik dalam rantai polimer carrageenan sehingga terjadi
penurunan tolakan elektrostatik diantara rantai polimer. Pada konsentrasi garam yang rendah kapiler elektrik dapat menjadi kecil, sedangkan pada konsentrasi
yang lebih tinggi menyebabkan koloid tersebut akan melepaskan air sehingga terjadi pengendapan.
Penggunaan larutan KCl atau alkohol untuk proses presipitasi dapat dilakukan pada kappa carrageenan, sedangkan pada iota carrageenan hanya
menggunakan alkohol. Larutan KCl hanya dapat digunakan pada kappa carrageenan. Hal ini disebabkan karena kappa carrageenan sensitif terhadap ion
kalium dan membentuk gel yang kuat dengan adanya garam kalium, sedangkan iota carrageenan akan membentuk gel kuat dan stabil bila terdapat ion Ca
2+
Glicksman, 1983. Menurut Murdinah et al. 1994 pemisahan carrageenan menggunakan
KCl berpengaruh terhadap kenaikan rendemen dan kadar abu, sedangkan kadar air, kadar sulfat dan viskositas cenderung menurun. Penggunaan KCl sebagai
bahan presipitasi carrageenan telah dilakukan oleh Ningsih 2014 dengan variasi konsentrasi KCl yaitu 1, 5, dan 10. Konsentrasi KCl yang menghasilkan
mutu carrageenan yang baik yaitu KCl 5. Hal ini dapat dilihat dari nilai rendemen 52, kekuatan gel 293,42 gcm
2
, dan viskositas 38,89 cP yang dihasilkan. Penggunaan KCl pada larutan alkali KOH cenderung menurunkan
nilai rendemen carrageenan, tetapi pada larutan alkali NaOH cenderung meningkatkan nilai rendemen carrageenan.
2.5 Karakteristik Carrageenan
