G M. Alginat yang tersedia secara komersial adalah dalam bentuk garamnya yaitu natrium alginat Wang et al., 2006
Asam alginat diperoleh dari Rhodophyceae alga cokelat yang merupakan tumbuhan laut.Dihasilkan di Amerika Serikat dan pada umumnya dalam jenis
Macrocytis Pirefera, tumbuhan laut yang besar Robinson, 1987.Alga umumnya diekstraksi dengan alkali dan biasanya diendapkan dari ekstraknya dengan asam
ataupun garam kalsium Caserio, 1977.
2.2.1. Pembuatan Alginat
Asam alginat terdapat sebagai garam garam kalsium, magnesium, dan
natrium.Tahap pertama pembuatan alginat adalah dengan mengubah kalsium dan magnesium alginat yang tidak larut menjadi natrium alginat yang larut dengan
pertukaran ion dibawah kondisi alkali.
Proses pertukaran ion alginat dilakukan dengan mineral asam sebelum diekstraksi dengan alkali.
Larutan natrium alginat kasar yang diperoleh di filtrasi dan diendapkan dengan Ca
+2
untuk membentuk garam kalsium yang tidak larut. Selanjutnya pemisahan dilakukan dengan proses asidifikasi untuk memisahkan asam alginat dan ion ion kalsium.
Kemudian gel asam alginat, setelah didehidrasi dicampurkan dengan alkali Na
2
CO
3
untuk membuat kembali garam natrium yang larut.
Akhirnya diperoleh pasta natrium alginat lalu dikeringkan dan digiling untuk memperoleh bubuk natrium alginat Zhanjiang,1990.
Setiap produksi dari tanaman ini menghasilkan jenis jenis alginat yang berbeda beda dimana jumlahnya tergantung pada masa panennya dan bagian anatomi dari
tumbuhan itu sendiri, dan dapat dilihat dari tabel dibawah ini :
Tabel 1. Perbandingan asam uronat dalam berbagai spesies alga
Nama Spesies Perbandingan Asam Uronat
Asam Guluronat G Asam Manuronat M
Ascophyllum nodosum 35
65 Macrocytis pyrifera
40 60
Laminaria hyperborean 70
30
Perbandingan yang bervariasi dari ketiga segmen menyebabkan perbedaan sifat produk yang dihasilkan. Alginat yang mengandung asam guluronat yang tinggi
akan cenderung mempunyai struktur yang kaku rigid serta mempunyai porositas yang besar, sedangkan yang mengandung asam manuronat yang tinggi mempunyai
struktur yang tidak kaku Prakash,S.,dkk,2004.
Gambar 2. L Guluronat dan
D Manuronat
2.2.2. Sifat Alginat
Alginat yang banyak tersedia biasanya dalam bentuk garam yaitu natrium alginat. Keunikan dari natrium alginat yaitu perubahannya menjadi hidrogel dengan
95 molekul air di dalamnya, yang merupakan syarat penting untuk penggunaan dalam menjebak senyawaWang et al., 2006
Gambar 3 Reaksi Ca
+2
dan blok G dari alginat
Ketika natrium alginat bertemu dengan kation divalent seperti Ca
+2
menghasilkan pembentukan gel dimana residue G dari alginat yang mengikat ion Ca
+2
Wang et al., 2006. Diduga adanya ikatan kompleks terbentuk antara satu Ca
+2
dan dua blok GG dalam struktur kotak telur yaitu 5 COO
-
dan 2-OH dari unit G dalam pembentukan ikatan Wang et al.,2006
Ion kalsium dapat berkoordinasi dengan gugus karboksil dan atom oksigen pada cincin dari tiap blok paralel. Gel alginat membentuk jaringan tiga dimensi
molekul rantai panjang yang terdiri dari ikatan dari daerah blok G molekul alginat dengan ion kalsium Zhanjiang,1990. Ketika blok G tersusun paralel berbentuk pola
rantai seperti dengan lubang lubang yang sangat ideal sebagai tempat pengikatan kalsium ini menyerupai telur dalam kotaknya egg in an egg box dan dapat dilihat
sebagai berikut :
Gambar 4. Kalsium berada pada blok G egg in an egg box
Reaktivitas kalsium terhadap alginat adalah hasil penggabungan dimer dari daerah blok G yang diinduksi oleh kalsium. Penggabungan antar rantai dapat bersifat
sementara atau permanen bergantung pada jumlah kalsium yang ada pada sistem. Dengan kadar kalsium yang rendah akan dihasilkan penggabungan sementara,
menghasilkan larutan yang sangat kental. Jika kadar kalsium tinggi, akan terjadi pengendapan atau gelasi dari penggabungan permanen dari rantai. ISP,2003
Gel terbentuk melalui reaksi kimia dimana kalsium menggantikan natrium dengan alginat mengikat molekul
molekul alginat yang panjang sehinggga membentuk gel. Tergantung dari jumlah kalsium yang memberikan asosiasi sementara
dan meningkatkan viskositas larutan, sementara kandungan kalsium yang tinggi menghasilkan assosiasi permanen yang menyebabkan pengendapan atau gelatin. Gel
yang lebih homogen dan stabil dapat diperoleh melalui pendinginan yang lambat larutan alginat dengan adanya ion kalsium. Gel yang dibentuk selama pendinginan
secara kimia lebih mudah dikontrol dan tidak mudah meleleh bila dipanaskan walaupun terdegradasi dan pada pH yang ekstrim Robinson, 1987.
Kegunaan dari alginat didasarkan pada 3 sifat utamanya adalah :
a. Kemampuan untuk larut dalam air serta meningkatkan viskositas larutan b. Kemampuannya untuk membentuk gel
c. Kemampuannya untuk membuat film natrium alginat dan serat kalsium
alginat Dalam industri tekstil, alginat digunakan sebagai pengental pasta yang mengandung
zat pewarna. Bahan pengental lain seperti pati sering digunakan tetapi bereaksi dengan bahan pengaktif pewarna, sehingga menghasilkan warna yang lebih rendah dan
kadang kadang limbahnya sulit untuk dicuci. Alginat tidak bereaksi dengan zat pewarna dan dengan mudah dicuci dari tekstil sehingga alginat menjadi pengental
yang terbaik untuk zat pewarna Mchugh, 2003.
Alginat dapat digunakan untuk memperbaiki struktur dasar kitosan. Interaksi kitosan dengan alginat menghasilkan pembentukan kompleks polielektrolit menurut
persamaan reaksi berikut : ~COO
-
Na
+
+ Cl
- +
NH
3
~ ~COO
-
NH
3
~ + NaClSugita dkk., 2009.
2.3. Enzim