Hubungan antara konsentrasi karaginan dengan viskositas larutan karaginan
membuat model hubungan antara konsentrasi karaginan dengan viskositasnya pada dua suhu pengukuran yang berbeda.
Jumlah karaginan yang dilarutkan per volume air konsentrasi bv berpengaruh signifikan terhadap kenaikan nilai viskositas. Semakin besar nilai
konsentrasi maka nilai viskositasnya akan semakin tinggi. Pada awalnya kecenderungan perubahan laju viskositas terhadap konsentrasi karaginan sangat
kecil, tetapi keadaan tersebut berlangsung hanya sampai pada konsentrasi sekitar 0,5 gml. Setelah mencapai konsentrasi tersebut terlihat bahwa laju kenaikan
viskositas terhadap konsentrasi semakin tajam. Fenomena hubungan antara konsentrasi dan viskositas pada suatu polimer dijelaskan oleh Jampen et al.
2000. Pada konsentrasi rendah rantai-rantai polimer tidak berhubungan antara satu dengan yang lainnya. Semakin meningkatnya konsentrasi polimer dalam
larutan akan menyebabkan rantai-rantai molekul polimer saling berhubungan dan overlap
antara satu dengan yang lainnya dan hal tersebut dapat menyebabkan viskositas akan bertambah lebih tinggi. Giner et al. 1996 menemukan hubungan
kenaikan konsentrasi dan energi aktivasi pada jus cherry. Peningkatan konsentrasi jus akan menyebabkan meningkatnya energi aktivasi, sehingga kejadian tersebut
berdasarkan model Arhenius akan menyebabkan viskositas meningkat. Jika C merupakan besarnya nilai konsentrasi karaginan dan
η merupakan nilai dugaan viskositas, maka model empirik antara kenaikan konsentrasi dengan
viskositas pada penelitian ini didekati dengan tiga pendekatan model yaitu, model polinom kuadratik, model eksponensial dan model power. Secara umum ketiga
model empirik tersebut dapat menjelaskan hubungan antara nilai konsentrasi dan viskositas cukup baik, hal tersebut ditunjukkan dengan nilai koefisien regresi R
2
lebih dari 95 Lampiran 8. Berdasarkan nilai koefisien regresi dan standar errornya, terlihat bahwa model eksponensial paling mendekati untuk menduga
viskositas berdasarkan konsentrasinya pada kedua suhu tersebut. Data dan model dugaan eksponensial pada suhu 45 dan 55
o
C disajikan pada Gambar 22.
y = 0,5930e
1,558x
R
2
= 0.98
y = 1,5781e
1.496x
R
2
= 0.99
5 10
15 20
25 30
0.0 0.5
1.0 1.5
2.0 Konsentrasi gmL
V isko
si ta
s cP
Data Vis kos itas Suhu 55C Data Vis kos itas Suhu 45C
Model Eks ponens ial
Gambar 22 Hubungan antara konsentrasi dan viskositas karaginan pada suhu 45
o
C dan 55
o
C Nilai-nilai koefisien parameter model a dan b secara kuantitatif dapat
menjelaskan besarnya laju kenaikan viskositas terhadap konsentrasi baik pada suhu yang sama atau dibandingkan pada suhu yang berbeda. Berdasarkan hal
tersebut terlihat bahwa nilai koefisien a dan b pada suhu pemodelan 55
o
C selalu lebih rendah dibandingkan dengan pemodelan pada suhu 45
o
C. Pola kejadian tersebut terjadi sama, baik pada model polinom kuadratik, eksponensial maupun
model power. Besarnya laju kenaikan viskositas sebagai fungsi konsentrasi pada suhu
45
o
C lebih tinggi dibandingkan dengan laju kenaikan viskositas pada suhu 55
o
C. Perbedaan nilai laju kenaikan viskositas tersebut akan terlihat lebih jelas terutama
pada konsentrasi yang relatif lebih tinggi. Menurunnya laju kenaikan viskositas sebagai fungsi konsentrasi seiring dengan naiknya suhu secara teoritis dapat
dijelaskan dengan model Arrhenius η = Ae
EaRT
Ginner et al. 1996. Pada model tersebut terlihat bahwa besarnya viskositas dipengaruhi oleh faktor energi
aktivasi Ea dan suhu T bahan. Mengacu pada model Arhenius terlihat bahwa nilai Ea berbanding terbalik dengan T. Viskositas akan bernilai tinggi jika nilai Ea
tinggi, tetapi sebaliknya nilai T yang tinggi akan menyebabkan nilai viskositas rendah. Hasil penelitian Hernandez et al. 1995 menunjukkan bahwa suhu akan
5 10
15 20
25 30
35
350 mesh 1 mikron
0,3 mikron Ka
ra gi
n a
n
meningkatkan energi aktivasi. Energi aktivasi jus jeruk pada kisaran suhu 45 – 75
o
C hanya 2,9 - 3,5 kcalg mol dan meningkat menjadi 8,4 - 7,8 kcalg mol pada suhu 5 – 45
o
C. Pada model Arhenius terlihat bahwa faktor suhu dalam model tersebut berfungsi sebagai pangkat pembagi 1T, hal tersebut
menunjukkan nilai viskositas η akan menurun dengan semakin tingginya nilai
suhu T.