Stabilitas viskositas terhadap panas

viskositas alginat Sargassum sp. menjadi 274 mPa.s dari 103 mPa.s dan Turbinaria sp. 111 mPa.s. dari 66 mPa.s. Penambahan CaCO 3 berpotensi meningkatkan grade viskositas alginat dari Sargassum sp. dari viskositas rendah 350 mPa.s pada konsentrasi 1 menjadi viskositas sedang 350 mPa.s pada konsentrasi 1. Penambahan CaCO 3 4.5 mM dapat menaikkan viskositas alginat Sargassum sp. menjadi 425 mPa.s dari 103 mPa.s. Pada alginat dari Turbinaria sp. meskipun penambahan CaCO 3 belum mampu meningkatkan grade alginat ke viskositas sedang, tetapi sudah sangat baik efeknya dalam pembentukan gel karena viskositas yang dihasilkan sudah cukup untuk mempertahankan dispersi CaCO 3 dalam sistem tidak cepat mengendap dan menyediakan ion Ca2 + yang merata selama pembentukan gel setting time.

4.3.2 Stabilitas viskositas terhadap panas

Viskositas alginat diketahui tidak stabil terhadap panas dimana peningkatan suhu larutan akan menurunkan secara tajam viskositasnya Gambar 15. Uji sidik ragam menunjukkan bahwa penambahan CaCO 3 berpengaruh sangat nyata terhadap stabilitas viskositas terhadap panas larutan alginat p 0.01. Penambahan CaCO 3 memperbaiki stabilitas viskositas terhadap yang terlihat dari turunnya nilai penurunan viskositasnya. Tanpa CaCO 3 penurunan viskositas alginat Sargassum sp. sebesar 77.33 dan dengan penambahan CaCO 3 penurunan viskositas hanya 63.23 . Penurunan viskositas alginat Turbinaria sp. tanpa CaCO 3 sebesar 79.91 dan dengan penambahan CaCO 3 penurunan viskositas hanya 52.68 . Penurunan viskositas alginat Komersial Sigma tanpa CaCO 3 sebesar 75.61 dan dengan penambahan CaCO 3 penurunan viskositas hanya 71.78 . Mekanisme peningkatan stabilitas viskositas larutan alginat dengan penambahan CaCO 3 adalah karena ikatan ionik antara alginat dengan Ca 2+ menghasilkan ikatan yang lebih kuat dibandingkan ikatan hidrogen biasa. Menurut Draget 2000, interaksi antara blok guluronat dalam alginat dengan ion bervalensi dua mampu menghasilkan peningkatan viskositas, yang karena ikatannya bersifat ionik maka ikatan ini tidak mudah putus oleh pengaruh panas. Oleh karena itu interaksi ini dapat meningkatkan stabilitas viskositas larutan alginat terhadap panas. Faktor lain yang kemungkinan menyebabkan perbaikan stabilitas terhadap panas alginat komersial Sigma lebih rendah dari alginat lainnya adalah karena viskositasnya yang tinggi berat molekulnya tinggi sehingga lebih mudah terdepolimerisasi oleh b a Newport Scientific Pty Ltd 600 1200 1800 2400 20 40 60 80 100 3 6 9 12 15 15 Time mins Viscosity cP Temp C Sargasum tanpa Ca Sargassum dengan Ca Graphical Analysis Results - 20090101 Newport Scientific Pty Ltd 600 1200 1800 2400 20 40 60 80 100 3 6 9 12 15 15 Time mins Viscosity cP Temp C Turbinaria tanpa Ca Turbinaria dengan Ca Graphical Analysis Results - 20090101 Newport Scientific Pty Ltd 600 1200 1800 2400 3000 3000 20 40 60 80 100 3 6 9 12 15 15 Time mins Viscosity cP Temp C Sigma tanpa Ca Sigma dengan Ca Graphical Analysis Results - 20090101 Gambar 15. Pengaruh penambahan CaCO 3 pada konsentrasi 3.5 mM dan GDL 30 mM terhadap profil perubahan viskositas alginat oleh panas a Sargassum sp. b Turbinaria sp. c Komersial Sigma c panas meskipun sudah berikatan dengan ion Ca 2+ . Menurut Mc. Hugh 2008, alginat dengan viskositas yang tinggi lebih mudah turun viskositasnya selama penyimpanan karena terjadinya proses depolimerisasi. 4.4 Pengaruh Penambahan Locust Bean Gum LBG terhadap Karakteristik Gel Alginat Penelitian tentang pengaruh penambahan LBG dalam sistem gel alginat pernah dilakukan oleh Marrs Titoria 2004, menggunakan alginat yang diproduksi oleh FMC Biopolyer tanpa menyebutkan sumber rumput lautnya. Penambahan LBG mempengaruhi karakteristik gel alginat-LBG. Keberadaan LBG dalam sistem menurunkan secara nyata elastisitas dan kekuatan gel alginat, sedangkan modulus rigidity hanya sedikit terpengaruh. Berbeda dari hasil penelitian tersebut, hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penambahan locust bean gum LBG menghasilkan efek yang berbeda terhadap karakteristik gel alginat dari ketiga jenis alginat yang digunakan. Pada alginat dari Turbinaria sp. penambahan LBG sampai konsentrasi 30 g 100 g alginat meningkatkan kekuatan dan keteguhan gelnya. Pengaruh penambahan LBG terhadap keteguhan dan kekuatan gel alginat Sargassum sp. relatif kecil, dan pada alginat komersial Sigma cenderung menurunkan kekuatan gelnya. Penambahan LBG secara umum mempengaruhi penampilan gel yang terbentuk menjadi lebih cerah warna keputih- putihan dengan permukaan gel yang lebih tajam bentuknya untuk ketiga jenis alginat yang dicobakan Gambar 16. Perbaikan keteguhan dan kekuatan gel alginat dari Turbinaria sp. diduga karena kemampuan LBG dalam meningkatkan viskositas larutan. Tanpa penambahan LBG, viskositas larutan alginat dari Turbinaria sp. sangat rendah yaitu 72 mPa.s dan meningkat menjadi dua kali lipat pada penambahan LBG 30 g 100 g alginat. Rendahnya viskositas tersebut menyebabkan CaCO 3 yang terdispersi dalam larutan mudah mengendap selama proses pembentukan gel sehingga ketersediaan ion Ca 2+ dalam larutan tidak merata. Dengan meningkatnya viskositas larutan maka CaCO 3 tidak mudah mengendap sehingga distribusi ion Ca 2+ dalam larutan lebih merata dan menghasilkan pembentukan gel yang lebih baik. Gambar 16. Gel alginat dengan penambahan berbagai penambahan LBG 0 – 50 g 100 g alginat pada konsentrasi penambahan CaCO 3 20 mM dan GDL 30 mM Sargassum sp. Turbinaria sp. Komersial Sigma 10 20 30 40 50 10 20 30 40 50 10 20 30 40 50 Gambar 17. Profil karakteristik pecah gel alginat dengan berbagai konsentrasi penambahan LBG, pada konsentrasi CaCO 3 20 mM dan GDL 30 mM Sargasum sp. Turbinaria sp. Komersial Sigma kontrol LBG 10 LBG 20 LBG 30 LBG 50 LBG 40 Meskipun demikian, pada penambahan LBG 40 atau lebih tinggi cenderung menurunkan lagi kekuatan gelnya meskipun viskositas larutan yang dihasilkannya lebih tinggi. Hal ini diduga karena jumlah LBG sudah terlalu banyak sehingga dapat menurunkan interaksi antara ion Ca 2+ dengan poliguluronat dalam alginat. Seperti diketahui bahwa interaksi antara LBG dengan ion Ca 2+ tidak menghasilkan pembentukan gel, sehingga dalam sistem tersebut pembentukan gel lebih ditentukan oleh interaksi antara ion Ca 2+ dan poliguluronat. Hal ini memunculkan dugaan bahwa pada perbandingan tertentu, LBG mampu bersaing dengan alginat dalam pengikatan ion Ca 2+ . Kemungkinan lain adalah adanya pemblokiran egg-box model pada poliguluronat oleh LBG sehingga mengganggu interaksinya dengan ion Ca 2+ . 4.4.1 Pengaruh penambahan LBG terhadap keteguhan gel Secara visual terlihat bahwa penambahan LBG mampu memperbaiki keteguhan gel alginat khususnya dari Sargassum sp. dan Turbinaria sp. dan tidak berpengaruh terhadap alginat komersial Sigma. Uji sidik ragam juga menunjukkan bahwa pengaruh penambahan LBG tidak nyata terhadap keteguhan gel alginat komersial sigma p 0.05, tetapi nyata terhadap alginat dari Sargassum sp. dan Turbinaria sp. p 0.05. Hasil pengamatan keteguhan gel alginat-LBG disajikan pada Gambar 18. Perbaikan keteguhan gel alginat dari Sargassum sp. dan Turbinaria sp. diduga berkaitan dengan peningkatan viskositas larutan sehingga memperbaiki distribusi CaCO 3 di dalam larutan selama proses pembentukan gel. Viskositas kedua jenis alginat ini cukup rendah yaitu berturut-turut 72 dan 108 mPa.s. Dengan penambahan LBG maka viskositas alginat dari kedua jenis rumput laut ini mengalami peningkatan yang sangat nyata Gambar 18. Pada alginat komersial Sigma, viskositas larutan sebelum penambahan LBG sudah cukup tinggi 327 mPa.s sehingga distribusi CaCO 3 dalam larutan sudah cukup baik, sehingga keteguhan relatif tidak terpengaruh lagi oleh peningkatan viskositas larutan. Gambar 18. Pengaruh penambahan LBG terhadap keteguhan gel alginat pada konsentrasi CaCO 3 20 mM, GDL 30 mM Keteguhan gel alginat dengan penambahan LBG dari ketiga jenis alginat menunjukkan bahwa Turbinaria sp. menghasilkan keteguhan paling tinggi disusul Sargassum sp. dan paling rendah alginat komersial Sigma. Berbeda dengan keteguhan gel alginat tanpa LBG pada konsentrasi CaCO 3 20 mM yang menunjukkan nilai relatif sama antara Sargassum sp. dan Turbinaria sp., dengan penambahan LBG keteguhan gel Turbinaria sp. lebih tinggi dari Sargassum sp. Hal ini diduga karena perbaikan viskositas pada Turbinaria sp. yang dapat memperbaiki distribusi dan ketersediaan ion Ca 2+ pada proses pebentukan gel. Penambahan LBG 30 g 100 g alginat dapat meningkatkan viskositas alginat Turbinaria sp. menjadi 147 mPa.s dari 72 mPa.s. Dengan kandungan poliguluronat yang tinggi rasio MG 0.72 maka perbaikan ketersediaan ion Ca 2+ ini mempunyai efek terhadap peningkatan keteguhan yang lebih nyata dibandingkan pada Sargassum sp. dengan kandungan poliguluronat yang lebih rendah rasio MG 0.96.

4.4.2 Pengaruh penambahan LBG terhadap kekuatan gel.