BAB I PENDAHULUAN
1.5 Manfaat
Manfaat pada penelitian ini adalah:
Sebagai informasi tentang karakteristik simplisia dan karagenan hasil isolasidari talus Kappaphycus alvarezii (Doty) sehingga dapat dikembangkan dan dimanfaatkan secara optimal untuk berbagai keperluan seperti diformulasi menjadi bahan tambahan obat alami.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Uraian Tanaman
Rumput laut atau Algae termasuk tumbuhan bertalus karena mempunyai struktur kerangka tubuh (morfologi) yang tidak berdaun, berbatang dan berakar semuanya terdiri dari talus saja (Aslan, 1998).
2.1.1 Habitat dan sebaran rumput laut
Rumput laut umumnya terdapat di daerah tertentu dengan persyaratan khusus, kebanyakan tumbuh di daerah pasang surut (intertidal) atau pada daerah yang selalu terendam air (subtidal) melekat pada substrat didasar perairan yang berupa karang batu mati, karang batu hidup, batu gamping atau cangkang moluska. Umumnya tumbuh dengan baik di daerah pantai terumbu, karena di tempatinilah beberapa persyaratan untuk pertumbuhannya banyak terpenuhi, diantaranya faktor kedalaman perairan, cahaya, substrat dan gerakan air.Habitat khas adalah daerah yang memperoleh aliran air laut yang tetap, lebih menyukai variasi suhu harian yang rendah dan substrat batu karang mati.Rumput laut tumbuh berkelompok dengan jenis rumput laut lainnya (Aslan, 1998).
2.1.2 Perkembangbiakan rumput laut
Perkembangbiakan rumput laut dapat terjadi melalui dua cara, yaitu secara vegetatif dengan talus dan secara generatif dengan talus diploid yang menghasilkan spora. Perbanyakan secara vegetatif dikembangkan dengan cara stek, yaitu potongan talus yang kemudian tumbuh menjadi tanaman baru.
Sementara perbanyakan secara generatif dikembangkan melalui spora baik alamiah maupun melalui budidaya. Pertemuan dua gamet membentuk zygot yang selanjutnya berkembang menjadi sporofit, individu inilah yang mengeluarkan spora dan berkembang melalui pembelahan dalam sporogenesis menjadi gametofit (Anggadiredja, dkk., 2010).
Faktor biologi utama yang menjadi pembatas produktivitas rumput laut yaitu faktor persaingan dan pemangsa dari hewan herbivora.Selain itu dapat pula dihambat oleh faktor morbiditas dan mortalitas rumput laut itu sendiri.Morbiditas dapat disebabkan oleh penyakit akibat dari infeksi mikroorganisme, tekanan lingkungan perairan (fisika dan kimia perairan) yang buruk, serta tumbuhnya tanaman penempel (parasit). Sementara itu mortalitas dapat disebabkan oleh pemangsaan hewan-hewan herbivora (Anggadiredja, dkk., 2010).
2.1.3 Sistematika tumbuhan
Berdasarkan hasil identifikasi LIPI,taksonomi rumput laut Kappaphycus alvarezii (Doty) diklasifikasikan sebagai berikut:
Filum : Rhodophyta Kelas : Rhodophyceae Bangsa : Gigartinales
Suku : Solieriaceae Marga : Kappaphycus
Jenis : Kappaphycus alvarezii (Doty)
2.1.4 Nama daerah
Nama daerah (dagang) yang lebih dikenal untukKappaphycus alvarezii (Doty) yaitu Eucheuma cottonii dan Eucheuma alvarezii (Anggadiredja, dkk., 2010).
2.1.5 Morfologi tumbuhan
Ciri-ciri Kappaphycus alvarezii (Doty) yaitu talus silindris, permukaan licin, berwarna cokelat kemerahan.Percabangan talus berujung runcing atau tumpul, ditumbuhi nodulus (tonjolan-tonjolan) dan duri untuk melindungi gametangia. Percabangan bersifat alternates (berseling), tidak teratur serta dapat bersifat dichotomus (percabangan dua-dua) atau trichotomus (sistem percabangan tiga-tiga) (Anggadiredja, dkk., 2010).
2.2 Lokasi Budidaya
Pemilihan lokasi merupakan langkah pertama yang sangat penting dalam menentukan keberhasilan usaha budidaya rumput laut..Hal ini dikarenakan produksi dan kualitas rumput laut dipengaruhi oleh faktor-faktor ekologi yang meliputi kondisi substrat perairan, kualitas air, iklim, dan geografis dasar perairan.
Persyaratan lokasi yang dapat dijadikan tempat untuk budidaya Kappaphycus alvarezii (Doty) antara lain sebagai berikut:
a. Kondisi dasar perairan
Dasar perairan berupa pasir kasar yang bercampur dengan pecahan karang.Kondisi substrat dasar seperti ini menunjukkan adanya pergerakan air yang baik sehingga cocok untuk budidaya rumput laut Kappaphycus alvarezii (Doty).
b. Tingkat kejernihan air
Keadaan perairan untuk budidaya rumput laut Kappaphycus alvarezii (Doty) sebaiknya relatif jernih dengan tingkat kecerahan tinggi, dan tampakan (jarak pandang kedalaman) dengan alat Sechidisk mencapai 2-5 m. kondisi seperti ini dibutuhkan agar cahaya matahari dapat mencapai tanaman untuk proses fotosintesis.
c. Salinitas
Salinitas (kandungan garam NaCl dalam air) untuk pertumbuhan rumput laut Kappaphycus alvarezii (Doty)yang optimal berkisar 28-33 per mil.Oleh karena itu, lokasi budidaya diusahakan yang jauh dari sumber air tawar seperti dekat muara sungai karena dapat menurunkan salinitas air.
d. Suhu air
Suhu air berperan penting dalam proses fotosintesa, dimana semakin tinggi intensitas matahari dan semakin optimum kondisi temperature, maka akan semakin nyata hasil fotosintesanya. Kecukupan sinar matahari sangat menentukan kecepatan rumput laut untuk memenuhi kebutuhan nutrient seperti karbon (C), nitrogen (N), dan posfor (P) untuk pertumbuhan dan pembelahan selnya. Rumput laut memiliki toleransi terhadap kisaran suhu yang spesifik karena enzim, dan akan tumbuh subur pada daerah daerah yang
sesuai dengan suhu laut yaitu optimal disekitar tanaman yaitu berkisar 26-30oC.
e. Pergerakan air (arus dan ombak)
Lokasi untuk budidaya rumput laut Kappaphycus alvarezii (Doty) harus terlindung dari arus (pergerakan air) dan hempasan ombak yang terlalu kuat.
Apabila hal ini terjadi, arus dan ombak akan merusak dan menghanyutkantanaman. Pergerakan air berkisar 0,2-0,4 m/detik. Dengan kondisi seperti ini akan mempermudah penggantian dan penyerapan hara yang diperlukan oleh tanaman, tetapi tidak sampai merusak tanaman.
f. Pencemaran air
Hindari lokasi yang berdekatan dengan sumber pencemaran air, seperti industri dan tempat bersandarnya kapal-kapal.
g. Kedalaman air
Lokasi budidaya dengan kedalaman air pada saat surut terendah minimal 0,40 m sampai kedalaman dimana sinar matahari masih dapat mencapai tanaman dan petani mampu melakukan kegiatan. Metode budidaya yang akan digunakan akan sangat ditentukan oleh kedalaman air di lokasi budidaya.
h. Aman dari predator
Lokasi budidaya bukan merupakan tempat berkumpulnya predator rumput laut, seperti ikan, penyu, bulu babi, dan herbivora lainnya sehingga
kerusakan tanaman dapat ditekan juga dapat menghemat biaya pemeliharaan dan perlindungan terhadap hama tanaman.
i. Bukan merupakan jalur pelayaran
Keamanan dan keberlanjutan budidaya maka lokasi yang dipilih bukan merupakan tempat yang menjadi jalur pelayaran.
Faktor lain yang tidak kalah pentingnya dalam penentuan lokasi yaitu faktor kemudahan dan konflik kepentingan (parawisata, perhubungan, dan taman laut nasional) (Anggadiredja, dkk., 2010).
2.3 Kandungan kimia
Jenis rumput laut yang termasuk dalam kelas Rhodophyceae (alga merah) mengandung pigmen antara lain klorofil a, klorofil d, α dan β karoten, lutein, zeaxanthin, fikosianin dan fikoeritrin. Fikoeritrin merupakan suatu pigmen dominan yang menyebabkan warna merah pada alga merah (Dawes, 1981).
2.4 Karagenan
Karagenan yaitu suatu senyawa hidrokoloid yang merupakan polisakarida rantai panjang yang diekstraksi dari rumput laut jenis-jenis karaginofit, seperti Eucheuma sp., Chondrus sp., Hypnea sp., dan Gigartina sp.
Polisakarida tersebut disusun dari sejumlah unit galaktosa dengan ikatan α-(1,3)-D-galaktosa dan β-(1,4)-3,6 anhidro-D-galaktosa secara bergantian, baik
mengandung ester sulfat atau tanpa sulfat pada karagenan tersebut (Anggadiredja, dkk., 2010).
2.4.1 Struktur karagenan
Karagenan merupakan polisakarida linier atau lurus, dan merupakan molekul galaktan dengan unit-unit utamanya adalah galaktosa.Karagenan merupakan molekul besar yang terdiri dari 1000 residu galaktosa. Karagenan dibagi atas tiga kelompok utama yaitu:
a. Kappa karagenan
Kappa karagenan (Gambar 2.1) terdiri dari unit D-galaktosa-4-sulfat dan 3,6-anhidro-D- galaktosa. Karagenan juga sering mengandung D-galaktosa-6 sulfat ester dan 3,anhidro-D-galaktosa 2-sulfat ester. Adanya gugusan 6-sulfat dapat menurunkan daya gelasi dari karagenan, tetapi dengan pemberian alkali mampu menyebabkan transeliminasi gugusan 6-sulfat, sehingga menghasilkan bentuk 3,6-anhidro-D-galaktosa. Dengan demikian derajat keseragaman molekul meningkat dan daya gelasinya juga bertambah.
Gambar 2.1.Kappa Karagenan b. Iota karagenan
Iota karagenan (Gambar 2.2) ditandai dengan adanya 4-sulfat ester pada setiap residu D galaktosa dan gugusan 2-sulfat ester pada setiap gugusan 3,6-anhidro-D- galaktosa. Gugusan 2-sulfat ester tidak dapat dihilangkan oleh proses pemberian alkali seperti halnya kappa karagenan.
Gambar 2.2.Iota Karagenan c. Lamda karagenan
Lamda karagenan (Gambar 2.3) berbeda dengan kappa dan iota karagenan, karena memiliki sebuah residu disulphated α-(1,4)-D-galaktosa (Winarno, 1990).
Gambar 2.3.Lamda Karagenan 2.4.2 Sifat-sifat karagenan
Sifat-sifat karagenan meliputi kelarutan, viskositas, dan pembentukan gel.
2.4.2.1 Kelarutan
Kelarutan karagenan dalam air dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranyatipe karagenan, temperatur, pH, kehadiran jenis ion tandingan, dan zat-zat terlarutlainnya. Gugus hidroksil dan sulfat pada karagenan bersifat hidrofilik, sedangkangugus 3,6-anhidro-D-galaktosa lebih hidrofobik.
Lamdakaragenan mudah larutpada semua kondisi karena tanpa unit 3,6-anhidro-D-galaktosa dan mengandunggugus sulfat yang tinggi. Karagenan jenis iota bersifat lebih hidrofilik karenaadanya gugus 2-sulfat dapat menetralkan 3,6-anhidro-D-galaktosa yang kuranghidrofilik. Karagenan jenis kappa kurang hidrofilik karena lebih banyak memilikigugus 3,6-anhidro-D-galaktosa (Towle 1973).
Karakteristik daya larut karagenan juga dipengaruhi oleh bentuk garam darigugus ester sulfatnya.Jenis sodium umumnya lebih mudah larut, sementara jenispotasium lebih sukar larut.Hal ini menyebabkan kappakaragenan dalam bentukgaram potasium lebih sulit larut dalam air dingin dan diperlukan panas untukmengubahnya menjadi larutan, sedangkan dalam bentuk garam sodium lebihmudah larut.Lamdakaragenan larut dalam air dan tidak tergantung jenisgaramnya (cPKelco ApS 2004 diacu dalam Syamsuar 2006).
Suryaningrum (1988) menyatakan bahwa karagenan dapat membentuk gelsecara reversibel artinya dapat membentuk gel pada saat pendinginan dan kembalicair pada saat dipanaskan.Pembentukan gel disebabkan karena terbentuknyastruktur heliks rangkap yang tidak terjadi pada suhu tinggi.Daya kelarutankaragenan pada berbagai media dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Daya kelarutan karagenan pada berbagai media pelarut.
No Medium Kappa Iota Lamda
1 Air Panas Larut di atas 60oC Larut di atas 60oC Larut
2 Air dingin Garam natrium larut, garam K, Ca, tidak larut
Garam Na larut Ca memberi dispersi thixotropic
Tidak larut Larut
5 Larutan gula pekat Larut (Dipanaskan) Larut, sukar Larut (Dipanaskan)
Larut (dipanaskan) 6 Larutan garam pekat Tidak larut Larut (dipanaskan) Larut (dipanaskan)
Sumber: Indriani dan Sumarsih,1991 2.4.2.2 Viskositas
Viskositas adalah daya aliran molekul dalam sistem larutan.Viskositas suatu hidrokoloid dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu konsentrasi karagenan, suhu, jenis karagenan, berat molekul, dan adanya molekul-molekul lain (Towle 1973; FAO 1990). Jika konsentrasi karagenan meningkat maka viskositasnya akan meningkat secara logaritmik. Viskositas akan menurun secara progresif dengan adanya peningkatan suhu, pada konsentrasi 1,5%, dan suhu 75oC nilai viskositas karagenan berkisar antara 5–800 cP (FAO 1990).
Viskositas larutan karagenan terutama disebabkan oleh sifat karagenan sebagai polielektrolit.Gaya tolakan (repulsion) antar muatan-muatan negative sepanjang rantai polimer, yaitu gugus sulfat, mengakibatkan rantai molekul menegang.Karena sifat hidrofiliknya, polimer tersebut dikelilingi oleh molekul-molekul air yang terimobilisasi, sehingga menyebabkan larutan karagenan bersifat kental (Guiseley, et al., 1980).
Moirano (1977), mengemukakan bahwa semakin kecil kandungan sulfat, maka nilai viskositasnya juga semakin kecil, tetapi konsistensi gelnya semakin meningkat. Adanya garam-garam yang terlarut dalam karagenanakan menurunkan muatan sepanjang rantai polimer. Penurunan muatan ini menyebabkan penurunan gaya tolakan (repulsion) antar gugus-gugus sulfat,
sehingga sifat hidrofilik polimer semakin lemah dan menyebabkan viskositas larutan menurun. Viskositas larutan karagenanakan menurun seiring dengan peningkatan suhu sehingga terjadi depolimerisasi yang kemudian dilanjutkan dengan degradasi karagenan (Towle 1973).
2.4.2.3PembentukanGelasi
Pembentukan gel adalah suatu fenomena penggabungan atau pengikatansilang rantai-rantai polimer sehingga terbentuk suatu jala tiga dimensibersambungan. Selanjutnya jala ini menangkap atau mengimobilisasikan air didalamnya dan membentuk struktur yang kuat dan kaku. Gel mempunyai sifatseperti padatan, khususnya sifat elastis dan kekakuan.
Struktur kappa dan iota karagenan memungkinkan bagian dari dua molekul masing-masing membentuk double helix yang mengikat rantai molekul menjadi bentuk jaringan 3 dimensi atau gel.Lamda karagenan tidak mampu membentuk double helix tersebut. Sifat ini dapat terlihat bila larutan dipanaskan kemudian diikuti dengan pendinginan sampai di bawah suhu tertentu, kappa dan iota karagenan akan membentuk gel dalam air yang bersifat reversible yaitu akan mencair kembali pada saat larutan dipanaskan (Winarno, 1990).Mekanismepembentukan gel karagenan dapat dilihat pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4. Mekanisme pembentukan gel karagenan (Glicksman 1983).
Proses pemanasan dengan suhu yang lebih tinggi dari suhu pembentukan gelakan mengakibatkan polimer karagenan dalam larutan menjadi random coil (acak).Bila suhu diturunkan, maka polimer akan membentuk struktur double helix(pilinan ganda) dan apabila penurunan suhu terus dilanjutkan, polimer-polimer iniakan terikat silang secara kuat dan dengan makin bertambahnya bentuk heliksakan terbentuk agregat yang bertanggung jawab terhadap terbentuknya gel yangkuat (Glicksman 1969). Jika diteruskan, ada kemungkinan proses pembentukanagregat terus terjadi dan gel akan mengerut sambil melepaskan air. Proses terakhirini disebut sineresis (Fardiaz 1989).
Kemampuan pembentukan gel pada kappa dan iotakaragenan terjadi padasaat larutan panas dibiarkan menjadi dingin karena mengandung gugus3,6-anhidrogalaktosa. Adanya perbedaan jumlah, tipe, dan posisi gugus sulfatakan mempengaruhi proses pembentukan gel. Kappakaragenan sensitif terhadapion kalium dan membentuk gel kuat dengan adanya garam kalium, sedangkan
iotakaragenan akan membentuk gel yang kuat dan stabil bila ada ion Ca2+, akan tetapilamdakaragenan tidak dapat membentuk gel (Glicksman 1983).
Potensimembentuk gel dan viskositas larutan karagenan akan menurun denganmenurunnya pH, karena ion H+membantu proses hidrolisis ikatan glikosidik padamolekul karagenan (Angka dan Suhartono 2000). Konsistensi gel dipengaruhibeberapa faktor antara lain jenis dan tipe karagenan, konsistensi, adanya ion-ionserta pelarut yang menghambat pembentukan hidrokoloid (Towle 1973).
2.4.3 Kegunaan Karagenan
Karagenan sangat penting perananya sebagai stabilisator (pengatur keseimbangan), thickener (bahan pengental), pembentuk gel, pengemulsi, dan lain-lain.Sifat ini banyak dimanfaatkan dalam industri makanan, obat-obatan, kosmetik, tekstil, cat, pasta gigi dan lain-lain.
Pemanfaatan karagenan dalam bidang industri antara lain:
1. Pada industri makanan
Pada industri makanan, karagenan digunakan pada pembuatan (Indriani dan Sumiarsih, 1991):
- Es krim yaitu sebagai stabilisator, mencegah kristalisasi dari es krim.
- Susu coklat yaitu mencegah pengendapan coklat dan pemisahan krim serta meningkatkan kekentalan lemak dan pengendapan kalsium.
- Kue dan roti yaitu meningkatkan mutu adonan.
- Daging kalengan yaitu sebagai gel pengikat air atau gel pelapis produk daging.
- Makanan bayi yaitu sebagai stabilisator lemak dan protein.
- Gel susu (pudding, custard) yaitu sebagai pembentuk gel.
- Sirup yaitu sebagai pensuspensi.
2. Pada industri farmasi dan kosmetika
Pada industri farmasi dan kosmetika, karagenan digunakan pada pembuatan (Anggadiredja, dkk., 2010):
- Pasta gigi yaitu untuk memperhalus tekstur dan memperbaiki sifat busanya.
- Lotion sebagaibodying agent.
- Tablet yaitu sebagai bahan pengikat.
- Krem yaitu sebagai bodying agent.
3. Pada industri kertas dan tekstil
Pada industri kertas dan tekstil karagenan mempunyai banyak peranan (Sadhori, 1998), yaitu: pada industri kertas yaitu untuk memperhalus permukaan kertas dan pada industri tekstil yaitu sebagai painting silk pada waktu pencetakan dapat memperbaiki warna yang timbul.
4. Pada industri kulit (leather)
Pada industri kulit (leather) karagenan digunakan untuk memperhalus dan mengkilatkan permukaan kulit serta menjadikan kulit tidak kaku.
5. Pada industri cat
Pada industri cat karagenan digunakan sebagai zat warna, yaitu: zat warna yaitu sebagai pensuspensi dan water base paint yaitu sebagai bahan pengental.
6. Pada industri pertanian
Pada industri pertanian karagenan digunakan dalam pembuatan pestisida dan herbisida yaitu sebagai pensuspensi.
2.4.4 Tumbuhan Penghasil Karagenan
Sumber karagenan untuk daerah tropis adalah dari spesies Kappaphycus alvarezii (Doty) yang menghasilkan karagenan dalam bentuk kappa, Eucheuma spinosum yang menghasilkan karagenan dalam bentuk iota.Kedua jenis rumput laut tersebut banyak terdapat disepanjang pantai Filipina dan Indonesia.Sebagian besar karagenan diproduksi dari jenis Chondrus crispus yang berwarna merah tua, bentuknya seperti daun parsley, dan hidup pada kedalaman sekitar 3 meter.Jenis ini banyak tumbuh di daerah utama lautan atlantik, yaitu di pantai Kanada, Inggris dan Prancis (Winarno, 1990).
2.5Ekstraksi
Ekstraksi adalah sediaan pekat yang diperoleh dengan mengektraksi zat aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut yang sesuai, kemudian semua atau hamper semua pelarut diuapkan dan massa atau serbuk yang tersisa diperlakukan sedemikian hingga memenuhi baku yang ditetapkan (Depkes, 1995).
Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan kandungan senyawa kimia dari jaringan ataupun hewan dengan menggunakan penyari tertentu. Ada beberapa metode ekstraksi, yaitu:
A. Cara Dingin 1. Maserasi
Maserasi adalah cara ekstraksi yang paling sederhana. Bahan simplisia yang dihaluskan sesuai dengan syarat farmakope (umumnya terpotong-terpotong atau berupa serbuk kasar) disatukan dengan bahan pengekstraksi.
Selanjutnya rendaman tersebut disimpan terlindung cahaya langsung (mencegah reaksi yang dikatalis cahaya atau perubahan warna) dan dikocok berulang-ulang (kira-kira 3 kali sehari). Waktu lamanya maserasi berbeda-beda, masing-masing farmakope mencantumkan 4-10 hari. Secara teoritis pada suatu maserasi tidak memungkinkan terjadinya ekstraksi absolut.
Semakin besar perbandingan simplisia terhadap cairan pengekstraksi, akan semakin banyak hasil yang diperoleh (Voight, 1995).
2. Perkolasi
Perkolasi dilakukan dalam wadah berbenruk silindris atau kerucut (perkulator) yang memiliki jalan masuk dan keluar yang sesuai. Bahan pengekstaksi yang dialirkan secara kontinyu dari atas, akan mengalir turun secara lambat melintasi simplisia yang umumnya berupa serbuk kasar.
Melalui penyegaran bahan pelarut secara kontinyu, akan terjadi proses maserasi bertahap banyak. Jika pada maserasi sederhana tidak terjadi ekstraksi sempurna dari simplisia oleh karena akan terjadi keseimbangan kosentrasi antara larutan dalam seldengan cairan disekelilingnya, maka pada perkolasi melalui simplisia bahan pelarut segar perbedaan kosentrasi tadi selalu dipertahnkan. Dengan demikian ekstraksi total secara teoritis dimungkinkan (praktis jumlah bahan yang dapat diekstraksi mencapai 95%) (Voight,1995).
B. Cara Panas
1. Refluks
Refluks adalah ekstraksi dengan pelarut pada temperature titik didihnya selama waktu tertentu dan dalam jumlah pelarut terbatas yang relative konstan dengan adanya pendingin balik (Depkes, 2000).
2. Sokletasi
Sokletasi dilakukan dengan cara bahan yang akan diekstraksi diletakkan dalam kantung ekstraksi (kertas, karton, dan sebagainya) dibagian dalam alat ekstraksi dari gelas yang bekerja kontinyu (perkulator). Wadah gelas yang mengandung kantung ndiletakkan diantar labu penyulingan dengan pendingin aliran balik dan dihubungkan dengan labu melalui pipa. Labu tersebut berisi bahan pelarut yang menguap dan mencapai kedalam pendingin aliran balik melalui pipet yang berkodensasi didalamnya.
Menetes ketas bahan yang diekstraksi dan menarik keluar bahan yang diekstraksi. Larutan berkumpul didalam wadah gelas dan setelah mencapai tinggi maksimalnya, secara otomatis dipindahkan kedalam labu. Dengan demikian zat yang terekstraksi terakumulasi melaui penguapan bahan pelarut murni berikutnya (Voight, 1995).
2.10 Spektrofotometri Inframerah 2.10.1 Spektrum inframerah
Spektrum inframerah suatu molekul adalah hasil transisi antara tingkat energi getaran (vibrasi) yang berlainan. Inti-inti atom yang terikat oleh ikatan kovalen mengalami getaran (vibrasi) atau osilasi (oscillation). Bila molekul menyerap radiasi inframerah, energi yang diserap menyebabkan kenaikan dalam
amplitudo getaran atom-atom yang terikat itu. Jadi molekul ini berada dalam keadaan vibrasi tereksitasi (excited vibrational state); energi yang diserap ini akan dibuang dalam bentuk panas bila molekul itu kembali ke keadaan dasar(Supratman, 2010).
Bilangan gelombangdari absorbsi oleh suatu tipe ikatan, bergantung pada macam getaran dari ikatan tersebut. Oleh karena itu, tipe ikatan yang berlainan (C-H, C-C, C=O, C=C, O-H, dan sebagainya) menyerap radiasi inframerah pada panjang gelombang yang berlainan. Dengan demikian spektrofotometri inframerah dapat digunakan untuk mengidentifikasi adanya gugus fungsi dalam suatu molekul. Banyaknya energi yang diserap juga beraneka ragam dari ikatan ke ikatan. Ini disebabkan sebagian oleh perubahan dalam momen dipol (µ≠0) pada saat energi diserap. Ikatan nonpolar (seperti C -H atau C-C) menyebabkan absorpsi lemah, sedangkan ikatan polar (seperti misalnya O-H, N-H, dan C=O) menunjukkan absorpsi yang lebih kuat(Supratman, 2010).
Bila suatu senyawa menyerap radiasi pada suatu panjang gelombang tertentu, intensitas radiasi yang diteruskan oleh contoh berkurang. Ini mengakibatkan suatu penurunan dalam %T dan terlihat pada spektrum sebagai suatu sumur (dip) yang disebut puncak absorpsi atau pita absorpsi. Bagian spektrum di mana %T menunjukkan angka 100 (atau hampir 100) disebut garis dasar (base line), yang direkam pada spektrum inframerah pada bagian atas (Supratman, 2010).
2.10.2 Spektroskopi inframerah fourier transform
Radiasi inframerah dapat dianalisis dengan spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared)yang bagiannya terdiri dari cermin gerak, cermin statik, dan pembagi berkas radiasi. Radiasi yang berasal dari sumber radiasi inframerah dikolimasikan oleh sebuah cermin cekung ke pembagi berkas radiasi, setengah berkas dilewatkan cermin statik dan setengah berkas lainnya ke cermin gerak.
Pergerakan cermin memodulasi semua panjang gelombang (frekuensi) dalam berkas radiasi. Setelah terjadi refleksi pada kedua cermin, kedua berkas tersebut bergabung kembali pada pembagi berkas radiasi(Satiadarma, dkk., 2004).
Meskipun cahaya masuk inkoheren, pemecahan menjadi dua berkas dan penggabungannya kembali pada pembagi menjamin bahwa keduanya dapat bergabung sepertinya koheren. Sebagai hasilnya, kedua berkas panjang gelombangnya dapat berinterferensi dengan kadar yang berbeda. Berkas gabungan lewat melalui sel sampel dan sampai ke detektor. Dengan pengkuran tanpa dispersi panjang gelombang, semua panjang gelombang jatuh secara bersamaan pada detektor yang memberikan keuntungan dibandingkan dengan metode dispersi (Satiadarma, dkk., 2004).
Kelebihan-kelebihan dari spektroskopi FT-IR (Fourier Transform Infrared)mencakup persyaratan ukuran sampel yang kecil, perkembanagan spektrum yang cepat, dan karena instrumen ini memiliki komputer yang terdedikasi, kemampuan untuk menyimpan dan memanipulasi spektrum (Stevens, 2001). Spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared) pada prinsipnya sama dengan prinsip dari spektroskopi inframerah, hanya saja spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared)ditambahkan suatu alat optik (Fourier Transform) untuk menghasilkan spektra yang lebih baik, sehingga
spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared)dapat menghasilkan data-data dimana dengan spektroskopi inframerah puncak yang diinginkan tidak muncul (Khan, 2002).
BAB III
METODE PENELITIAN
Metode penelitian merupakan metode eksperimental yang meliputi penyiapan bahan tumbuhan, pemeriksaan karakteristik simplisia, isolasi karagenan terhadap variasi suhu dan waktu, pemeriksaan karakteristik karagenan meliputi identifikasi kualitatif, penetapan viskositas, susut pengeringan, penetapan kadar abu total, penetapan kadar abu tidak larut asam, Spektrofotometri FTIR(Fourier Transform Infrared)dan analisis data.
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Farmakognosi Departemen Biologi Universitas Sumatera Utara Medan dan Laboratorium Penelitian Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara Medan.
3.1 Alat
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini meliputi alat-alat gelas laboratorium, cawan porselin, desikator, lemari pengering, hot plate (Fissons), mikroskop (Olympus),blender (National), termometer, indikator universal, penangas air (Yenaco), spatula, labu bersumbat, botol timbang dangkal bertutup, neraca kasar, neraca listrik (Vibra), seperangkat alat destilasi penetapan kadar air, Spektrofotometri FTIR (Shimadzu), kaca objek, kaca penutup, krus tang, kain blacu, mortir dan stamper dan alumunium foil.
3.2 Bahan
3.2 Bahan