Karagenan_Chikita_13.70.0110_UNIKA SOEGIJAPRANATA
-
Upload
praktikumhasillaut -
Category
Documents
-
view
31 -
download
5
description
Transcript of Karagenan_Chikita_13.70.0110_UNIKA SOEGIJAPRANATA
1
1. MATERI METODE
1.1. Materi
1.1.1. Alat
Alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah blender, panci, kompor,
pengaduk, hot plate, glass beker, termometer, oven, pH meter, timbangan digital.
1.1.2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah rumput laut (Eucheuma cottonii),
isopropil alkohol (IPA), NaOH 0,1N, NaCl 10%, HCl 0,1 N serta aquades
1.2. Metode
Rumput laut basah ditimbang
sebanyak 40 gram
Rumput laut dipotong kecil-
kecil dan diblender dengan
diberi air sedikit
Rumput laut direbus dalam 1L
air selama 1 jam dengan suhu
80-90oC
Rumput laut yang sudah halus
dimasukkan ke dalam panci
pH diukur hingga netral yaitu
pH 8 dengan ditambahkan
larutan HCL 0,1 N atau
NaOH 0,1 N
Hasil ekstraksi disaring
dengan menggunakan kain
saring bersih dan cairan filtrat
ditampung dalam wadah.
2
Ditambahkan NaCl 10%
sebanyak 5% dari volume
larutan.
Volume larutan diukur dengan
menggunakan gelas ukur.
Direbus hingga mencapai
suhu 60oC
Filtrat dituang ke wadah berisi
cairan IPA (2x volume filtrat).
dan diaduk dan diendapkan
selama 10-15 menit
Serat karagenan dibentuk
tipis-tipis dan diletakan dalam
wadah
Endapan karagenan ditiriskan
dan direndam dalam cairan
IPA hingga jadi kaku
Dimasukan dalam oven
dengan suhu 50-60oC
Serat karagenan kering
ditimbang. Setelah itu
diblender hingga jadi tepung
karagenan
3
2. HASIL PENGAMATAN
Hasil pengamatan dari ekstraksi karagenan dari rumput laut putih (Eucheuma cottonii)
dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil ekstraksi karagenan
Kelompok Berat Basah (gram) Berat Kering (gram) % Rendemen
C1
C2
C3
C4
C5
40
40
40
40
40
3,14
3,04
0,28
4,50
2,86
7,85
7,60
0,70
8,75
7,15
Berdasarkan Tabel 1 di atas dapat dilihat bahwa semakin besar berat kering yang
didapatkan, maka persen rendemen yang dihasilkan akan semakin besar pula. Berat
kering paling besar didapatkan pada kelompok C4 yaitu 4,50 dengan persen rendemen
8,75. Sedangkan berat kering paling kecil didapatkan oleh kelompok C3 dengan persen
rendemen 0,70.
4
3. PEMBAHASAN
Seaweed atau biasa disebut rumput laut adalah tumbuhan tingkat rendah yang tidak
memiliki akar, batang, dan daun sejati. Seaweed biasanya melekat pada substrat dan
berbentuk thallus. Menurut Jenssen (2009) dalam Annisuzaman (2014), dinding sel
seaweed banyak mengandung karagenan, agar dan alginate, dan juga komponen minor
seperti fukoidan dan laminarin. Karaginofit adalah rumput laut yang mengandung bahan
utama polisakarida karagin, sedangkan agarofit adalah rumput laut yang mengandung
bahan utama polisakarida agar-agar yang keduanya merupakan rumput laut merah
(Rhodophyceae). Alginofit adalah rumput laut coklat (Phaeophyceae) yang
mengandung bahan utama polisakarid alginat. Rumput laut yang mengandung
karagenan adalah dari marga Eucheuma (Anggadiredja et al., 2007). Seaweed mampu
meningkatkan dan memperbaiki beberapa system di dalam tubuh karena kandungan
gizinya yang tinggi. dalam pertumbuhannya rumput laut memerlukan sinar matahari
untuk berfotosintesis.
Jenis seaweed penghasil agar diantaranya adalah Gracilaria, Gelidium, Gelidella, dan
Ahfeltia. Menurut Imersion (1999) agar dapat berfungsi sebagai thickening dan gelling
agent. Gel yang terbentuk dari agar memiliki sifat rigid, kaku, kurang elastis (short),
dan memiliki perbedaan suhu yang jauh antara titik pembentukan dan titik leleh gel.
Titik pembentukan gel adalah sekitar 31-43oC, sedangkan titik lelehnya adalah 80-92
oC.
Ciri-ciri fisik dari Gracilaria sp. adalah mempunyai thalus yang memipih atau silindris,
membentuk percabangan yang tidak teratur, pada ujung pangkal percabangan thalusnya
meruncing, permukaannya halus, licin, berbintil-bintil dan garis tengah thalus berkisar
0,5-4,0 mm dengan panjang yang dapat mencapai 30 cm atau lebih. Warna dari rumput
laut ini biasanya hijau kuning, coklat tua atau merah ungu (Ahda et al., 2005).
Karagenan adalah senyawa hidrokoloid yang terdiri dari ester kalium, natrium,
magnesium dan kalium sulfat dengan galaktosa 3,6-anhidrogalaktosa kopolimer.
Berdasarkan unit penyusunnya, karagenan dibagi menjadi 3 jenis, yaitu kappa-
karagenan, iota-karagenan dan lambda-karagenan. Kappa-karagenan banyak didapat
dari seaweed jenis Eucheuma cottonii, sedangkan untuk iota-karagenan dihasilkan dari
5
Eucheuma spinosum, dan lambda-karagenan banyak berasal dari Gigartina dan
Condrus (Van de Velde et al., 2002). Karagenan dapat diperoleh dari ekstraksi red-
algae dengan air panas atau larutan alkali bersuhu tinggi (Glicksman, 1983 dalam Sen &
Erboz, 2010). Karagenan biasanya dimanfaatkan karena sifat fungsionalnya yang
berhubungan dengan pembentukan gel, pengental dan pengikat air. Tahap proses
ekstraksi karagenan adalah perendaman, ekstraksi, pemisahan dengan pelarut dan
pengeringan. Setiap tahap ekstraksi akan mempengaruhi hasil akhir karagenan.
Kemampuan karagenan dalam membentuk gel bersifat reversible yaitu dapat
membentuk gel saat didinginkan dan berbentuk cair kembali saat dipanaskan
(Suryaningrum, 1988). Sifat-sifat karagenan tergantung pada jenisnya, kappa karagenan
dan iota sangat mudah larut dalam air dingin dan larutan garam. Kappa-karagenan
memiliki kepekaan terhadap kalium dan akan membentuk gel yang kuat dengan garam
kalium. Lambda karagenan tidak larut dalam air dingin dan larutan garam segala jenis
kation, namun sangat larut pada susu dingin. Setelah dilakukan beberapa penelitian
lebih lanjut oleh Pereira et al., (2013) semakin diyakini bahwa fungsi karagenan
terdapat dalam banyak bidang, seperti bidang industri pangan, bidang farmasi dan
bidang kosmetik. Fungsi karagenan dalam bidang farmasi, dapat digunakan sebagai
obat antiinflamasi bahkan obat anti tumor dan anti kanker, sedangkan aplikasi dalam
industri pangan diantaranya, sebagai pengemulsi, antikoagulan dan penstabil, sehingga
banyak digunakan untuk campuran aneka produk pangan.
Struktur kimia kappa karagenan :
(Winarno, 1996)
Pada praktikum kali ini dilakukan ekstraksi karagenan dari seaweed Eucheuma cottonii.
Eucheuma cottonii termasuk dalam rumput laut merah (Rhodophyceae) dan lebih
dikenal dengan nama Kappaphycus alvarezii karena memiliki karagenan yang termasuk
fraksi kappa-karagenan (Doty, 1985). Pada penelitian Moses et al., (2015) dikatakan
6
bahwa Kappaphycus alvarezii atau biasa dikenal dengan Eucheuma cottonii adalah
salah satu sumber kappa-karagenan terbaik dan banyak dibudidayakan di Indonesia,
Filiphina, Malaysia, dan beberapa negara lain termasuk India. Eucheuma cottonii
memiliki thalus silindris, permukaan licin dan cartilogeneus serta warna yang tidak
selalu tetap (Aslan, 1998). Eucheuma cottonii tumbuh melekat ke substrat yang
direkatkan dengan cakram (Atmadja, 1996). Eucheuma cottonii berperan sebagai
penghasil ekstrak karagenan. Kadar karagenan dalam Eucheuma cottonii berbeda
tergantung dari jenis dan tempat tumbuh.
Ekstraksi karagenan yang dilakukan pada praktikum teknologi hasil laut ini, diawali
dengan menimbang rumput laut sebanyak 40 gram dengan timbangan analitik agar lebih
akurat. Kemudian rumput laut basah dipotong menjadi bagian kecil lalu dihaluskan
dengan blender dengan diberi sedikit air. Tepung rumput laut lalu direbus dalam 1 liter
air selama 1 jam dengan suhu 80-90oC sambil dilakukan pengadukan sesekali.
Perebusan bertujuan untuk melarutkan karagenan karena semua karagenan larut dalam
air panas sehingga diperoleh larutan karagenan yang homogen. Perebusan juga
berfungsi untuk mempercepat proses ekstraksi, karena karagenan lebih mudah larut di
dalam air panas, dibandingkan dalam air dingin (Angka & Suhartono, 2000). Menurut
Fachruddin (1997) tujuan dilakukannya pengadukan dan menjaga stabilitas suhu
perebusan adalah untuk mencegah terjadinya kegosongan di dasar panci, pengadukan
perlahan juga dapat mencegah terbentuknya gelembung gas, memaksimalkan proses
ekstraksi dan membuat struktur gel menjadi pekat. Jika suhu perebusan terlalu tinggi
dan tidak dijaga stabilitasnya, maka rumput laut akan mudah gosong, sedangkan jika
suhu terlalu rendah, maka proses ekstraksi karagenan tidak akan berjalan optimal
Semakin lama kontak antara rumput laut dan suhu (Munjiyat & Poerwantana, 1985).
panas, maka semakin banyak karagenan yang terlepas dari dinding sel sehingga nilai
rendemen semakin tinggi pula.
Setelah direbus hasil ekstraksi didinginkan sebentar, kemudian diatur pH-nya supaya
menjadi pH 8 atau netral, dengan cara menambahkan HCl 0,1 N atau NaOH 0,1 N.
Pengaturan pH pada tahap ini bertujuan untuk membuat suasana pH optimal (sedikit
basa) untuk mendukung pembentukan gel dari karagenan. Kondisi yang sedikit basa
7
lebih dapat meningkatkan sifat gel dari karagenan yang terbentuk (Winarno, 2002).
Karagenan dalam larutan memiliki stabilitas minimum pada pH 7 dan maksimum pada
pH 9 serta akan terhidrolisis di bawah pH 3,5. Penurunan pH menyebabkan karagenan
kehilangan viskositas dan potensi pembentukan gel (Angka, 2000).
Lalu hasil ekstraksi tersebut disaring dengan kain saring bersih dan cairan filtratnya
ditampung dalam wadah. Lalu ditambah dengan NaCl 10% sebanyak 5% dari volume
filtrate, kemudian dipanaskan sampai suhu 60oC. Penambahan NaCl berfungsi untuk
meningkatkan kekuatan gel, membantu pengendapan, dan mengurangi kadar air yang
terlarut serta memudahkan karagenan untuk menggumpal (Siddhanta et al., 2002).
Terdapatnya ion Na pada larutan karagenan akan mengakibatkan struktur karagenan
menjadi lebih tidak teratur. Selanjutnya, filtrat dituang dalam wadah berisi cairan
Isopropyl Alcohol (IPA) sebanyak 2 kali filtrat. Larutan IPA ini merupakan salah satu
jenis pengendap. Lalu diaduk selama 10-15 menit sampai terbentuk endapan karagenan.
Salah satu fungsi pengendap adalah membentuk serat karagenan dan membentuk gel
sehingga kadar air dalam karagenan mengalami penurunan. Karagenan tidak larut dalam
alkohol, maka dari itu digunakan larutan IPA agar karagenan terpresipitasi dan mudah
dipisahkan dari filtrate, sehingga dihasilkan karagenan yang lebih murni (Winarno,
1993). Endapan karagenan yang terbentuk lalu ditiriskan dan direndam dalam IPA
sampai serat karagenan menjadi lebih kaku selama 5 menit. Setelah endapan menjadi
kaku, endapan tersebut dibuka perlahan hingga terbentuk lembaran tipis. Kemudian
serat diletakkan dalam wadah tahan panas lalu dikeringkan dalam oven selama 12 jam
suhu 50-600C. Proses pengeringan, digunakan suhu 30˚C yang bertujuan untuk
menguapkan IPA yang tertinggal dalam lembaran kareagenan, karena alkohol mudah
menguap pada suhu yang tidak terlalu tinggi (Winarno, 1993). Serat karagenan kering
yang sudah dikeluarkan dari oven, ditimbang lalu diblender dan dihasilkan tepung
karagenan. Pemblenderan bertujuan untuk menghaluskan produk yang masih berbentuk
kasar, dimana melibatkan beberapa macam gaya (Voight, 1995).
Berdasarkan praktikum yang dilakukan, hasil berat kering yang terbentuk dan rendemen
memiliki nilai yang berbeda dari karagenan kelompok yang satu dengan yang lain.
Rendemen karagenan dalam penelitian memiliki definisi yang Pintor & Totosaus (2012)
sama yaitu sebagai hasil dari rasio berat karagenan kering yang dihasilkan dan berat
8
rumput laut kering. Berdasarkan hasil pengamatan dapat diketahui bahwa berat awal
rumput laut basah yang digunakan adalah sama setiap kelompok yaitu sebesar 40 gram.
Namun setelah pengovenan, berat kering yang diperoleh menunjukkan angka yang
beragam. Hasil berat kering yang paling besar adalah kelompok C4 yaitu seberat 3,50
gram, kemudian secara berurutan sampai berat kering paling rendah sebagi berikut, C1
seberat 3,14 gram; C2 seberat 3,04 gram; C5 seberat 2,86 gram; dan berat kering
karagenan yang paling kecil adalah kelompok C3 yaitu 0,28 gram. Berat kering yang
terukur, dapat menentukan % rendemen. Berat kering berbanding lurus dengan %
rendemen, sehingga apabila berat kering tinggi maka % rendemen juga semakin tinggi.
Sesuai dengan hasil berat kering, % rendemen tertinggi pada kelompok C4 yaitu sebesar
8,75% dan % rendemen terendah pada kelompok C3 sebesar 0,70%. Perbedaan tersebut
dikarenakan adanya perbedaan ukuran partikel rumput laut sebelum diekstrak. Semakin
seragam ukuran partikel rumput laut, maka hasil rendemen juga akan semakin seragam.
Semakin kecil ukuran partikel rumput laut, juga akan semakin efektif proses ekstraksi
berlangsung (Treybal, 1981).
Rendemen karagenan penting dihitung untuk mengetahui bagaimana pengaruh
perlakuan terhadap hasil akhir. Tinggi rendahnya hasil rendemen juga dipengaruhi saat
proses penghalusan, perebusan dan pencucian, apabila tidak hati-hati dapat
menyebabkan tepung terbuang (Angka, 2000). Nilai rendemen juga dipengaruhi oleh
faktor lain, seperti spesies seaweed, iklim habitat tumbuh, cara ekstraksi, pemanenan
seaweed dan lokasi (Chapman, 1980). Yield karagenan dan viskositas gel dipengaruhi
oleh suhu ekstraksi. Sementara kekuatan gel dipengaruhi oleh waktu ekstraksi dan suhu
ekstraksi. Kondisi optimal ekstraksi adalah 740C selama 4 jam (Webber et al., 2012).
9
4. KESIMPULAN
Karagenan tersusun atas unit-unit galaktosa sebagai monomernya dan 3,6-
anhydrogalaktosa yang di ikat oleh ikata glikosidik α-1,3 dan β-1,4 secara
bergantian.
Tahap proses ekstraksi karagenan adalah perendaman, ekstraksi, pemisahan dengan
pelarut dan pengeringan.
Jenis-jenis karagenan, antara lain adalah kappa, lambda, iota, nu dan teta.
Pemotongan pada rumput laut bertujuan agar luas permukaan kontak rumput laut
dengan asam asetat lebih luas sehingga proses ekstraksi menjadi lebih maksimal.
Penggunaan asam asetat dalam perendaman rumput laut untuk memecah dinding
sel dan menghidrolisis polisakarida yang menyusun agar-agar menjadi monomer
sehingga lebih mudah membentuk gel.
Potensi membentuk gel dan viskositas larutan karagenan akan menurun dengan
menurunnya pH.
Dalam proses ekstraksi karagenan, beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah pH
filtrat, suhu ekstraksi, dan kandungan ion dalam larutan.
Tujuan dari perebusan dengan air adalah untuk membuat larutan karagenan menjadi
homogen.
Tujuan dari pengadukan dan menjaga kestabilan suhu adalah untuk mencegah
terjadinya kegosongan, mencegah terbentuknya gelembung gas, memaksimalkan
proses ekstraksi, dan membuat struktur gel yang pekat.
Karagenan lebih mudah larut di dalam air panas, dibandingkan dalam air dingin.
Pengaturan pH bertujuan untuk membuat suasana pH optimal untuk pembentukan
gel dari karagenan.
Kondisi yang sedikit basa dapat meningkatkan sifat gel dari karagenan yang
terbentuk.
NaCl berfungsi untuk mengurangi kadar air yang terlarut dan memudahkan
karagenan untuk menggumpal.
Faktor yang mempengaruhi besarnya rendemen karagenan, seperti perbedaan
partikel agar, cara penghalusan, perebusan, penyaringan larutan dan kuatnya gel
yang terbentuk.
10
Rendemen karagenan adalah hasil dari rasio berat karagenan kering yang dihasilkan
dan berat rumput laut kering.
Nilai rendemen dipengaruhi oleh spesies, iklim, cara ekstraksi, pemanenan, lokasi
dan proses penggilingan.
Semarang, 22 Oktober 2015
Praktikan, Asisten Dosen,
Chikita Eljo Brilliarien M. Ignatius Dicky A. W.
13.70.0110
11
5. DAFTAR PUSTAKA
Ahda K. D., Daniel; Yolanda Freile-Pelegrı´n; Jose´ A. Azamar. 2005. Carrageenan of
Eucheuma isiforme (Solieriaceae, Rhodophyta) from Yucata´ n, Mexico. I. Effect
of extraction Conditions. Botanica Marina 49 (2006): 65-71.
Anggadiredja; Sperisa; Wiratni; Moh. Fahrurrozi; Rochmadi. 2007. Carrageenan
Properties Extracted From Eucheuma cottonii, Indonesia. World Academy of
Science, Engineering and Technology 54 2011.
Angka S.L., M.T. Suhartono. 2002. Bioteknologi Hasil Laut. Pusat Kajian Sumberdaya
Pesisir dan Lautan Institut Pertanian Bogor.
Anisuzzaman S. M., Bono A., Kishnaiah D., Hussin. 2014. Decolorization of Low
Molecular Compounds of Seaweed by Using Activated Carbon. International
Journal of Chemical Enggineering and Application, Vol. 5 (2).
Aslan, L.M. 1998. Budidaya Rumput Laut. Kanisius. Yogyakarta.
Atmadja. W.S, 1996. Pengenalan Jenis-Jenis Rumput Laut Indonesia. Puslitbang
Oseaanologi LIPI, Jakarta
Chapman, V.J., and Chapman, C.J., 1980. Seaweed and Their Uses , 3rd ed., pp. 148 –
193, Chapman and Hall Ltd., London.
Doty M.S. 1985. “Taxonomy of Economic Seaweeds: Eucheuma alvarezii sp.nov
(Gigartinales, Rhodophyta) from Malaysia”. California Sea Grant College
Program. 37 – 45.
Fachruddin, L. 1997. Membuat Aneka Selai. Kanisius. Yogyakarta.
Glicksman M. 1983. Food Hydrocolloids, Volume II. New York: CRC Press. Inc.
Imersion. 1999. Extraction and quantification of hybrid carrageenans from the biomass
of the red algae Furcellaria lumbricalis and Coccotylus truncates. Proc. Estonian
Acad. Sci. Chem., 2006, 55, 1, 40–53.
Munjiyat, R & P. K. Poerwantana. 1985. Memanfaatkan Hasil Buah. Penerbit Alumni.
Bandung.
Moses J., Andandhakumar R., Shanmugam M. 2009. Effect of Alkaline Treatment on
the Sulfate Prepared from Quality of Semi-refined Carrageenan Prepared from
12
Seaweed Kappaphycus alvarezii Doty (Doty) Farmed in Indian Waters. Research
and Development: India.
Pereira L., Gheda S., Claro R., Paulo J. Analysis by Vibrational Spectroscopy of
Seaweed Polysaccharides with Potential Use in Food, Pharmaceutical, and
Cosmetic Industries. International Journal of Carbohydrates Chemistry, Vol. 13,
pp.7. Department of Life Sciences: Portugal.
Pintor A., Totosaus A. 2012. Ice Cream Properties Affected by Lambda-Carrageenan or
Iota-Carrageenan Interactions eith Locust Bean Gum or Carbocymethylcellulose
Mixtures. International Food Research Journal, Vol. 19 (4); 1409-1414. Food
Sciences Lab: Mexico.
Sen M., Erboz E N. Determination of Critical Gelatiom Conditions od Lambda-
carrageenan by Viscosimetric and FT-IR Analyses. Food research International,
Vol. 43 (2010), pp. 1361-1364. Department of Chemisty; Turkey.
Siddhanta, A. K; A. M. Goswanmi; M. Shanmugam; K. H. Mody; B. K. Ramavat & O.
P. Mairh. 2002. Sulphated Galactans of Marine Red Alga Laurencua spp.
(Rhodomelaceae, Rhodophyta) From The West Coast of India. Indian Journal of
Marine Sciences Vol. 31(4), pp. 306-309.
Suryaningrum TD. 1988. Kajian sifat-sifat mutu komoditi rumput laut budidaya jenis
Eucheuma cottoni dan Eucheuma spinosum [tesis]. Bogor: Program Pascasarjana,
Institut Pertanian Bogor.
Syamsuar, 2007, Karakteristik Karaginan Rumput Laut Eucheuma cottonii Pada Ber-
bagai Umur Panen, Kosentrasi Koh dan Lama Ekstraksi. Laporan Penelitian.
Institut Tekno-logi Bandung. Bandung. diakses 11 September 2014.
Treybal, R. E. 1981. Mass Transfer Operation, 3th ed., p.p. 34-37, 88, Mc Graw Hill
International Editions, Singapore.
Van de Velde, Knutsen, S. H., Usov A.I., Romella, H.S., and Cerezo, A. S. 2002, 1H
and 13 C High Resolution NMR Spectoscopy of Carrageenans: Aplication in
Research and Industry. Trend in Food Science and Technology, 13, 73-92.
Voigt R. 1995. Buku Pelajaran Teknologi Farmasi. Penerjemah: Noerono S.
Yogyakarta: Penerbit Universitas Gadjah Mada Press.
Webber, Vanessa; Sabrina Mato de Carvalho; Paulo Jose Ogliari; Leila Hayashi; Pedro
Luiz Manique Barreto. 2012. Optimization of the extraction of carrageenan from
13
Kappaphycus alvarezii using response surface methodology. Ciênc. Tecnol.
Aliment., Campinas, 32(4): 812-818, out.-dez.
Winarno, F. G. 1993. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia. Jakarta.
Winarno, F.G., 2002. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Winarno, F.G.; S. Fardiaz; dan D. Fardiaz. 1993. Pengantar Teknologi Pangan.
Gramedia, Jakarta.
14
6. LAMPIRAN
6.1. Perhitungan
Rumus :
Kelompok C1:
Kelompok C2:
Kelompok C3:
Kelompok C4:
Kelompok C5:
6.2. Laporan Sementara
6.3. Diagram Alir
6.4. Abstrak Jurnal
b at k i g
b at basah