3 METODE PENELITIAN
4.1 Optimasi Ekstraksi Karaginan
Optimasi metode ekstraksi perlu dilakukan untuk menghasilkan karaginan yang sesuai dengan arah pemanfaatannya, yaitu sebagai bahan baku pembuatan
edible film. Metode ekstraksi yang dapat menghasilkan karaginan dengan nilai rendemen dan viskositas tertinggi adalah metode ekstraksi yang optimal.
4.1.1 Rendemen
Hasil penelitian menunjukkan bahwa rendemen karaginan yang dihasilkan berkisar antara 12,11 - 45,64%. Rendemen terendah dihasilkan oleh perlakuan konsentrasi KOH 1,5% dengan lama ekstraksi 3 jam sedangkan rendemen tertinggi merupakan hasil ekstraksi menggunakan konsentrasi KOH 0,5% dengan lama ekstraksi 1 jam. Berdasarkan hasil analisis ragam, konsentrasi KOH dan lama ekstraksi berpengaruh nyata (p<0,05) terhadap rendemen karaginan yang dihasilkan pada selang kepercayaan 95%, interaksi antara kedua faktor tersebut juga berpengaruh nyata (p<0,05) terhadap rendemen karaginan yang dihasilkan. Uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa perlakuan KOH 0,5% selama 1 jam menghasilkan rendemen tertinggi dan tidak berbeda nyata dengan perlakuan KOH 1,5% selama 1 jam, tetapi berbeda nyata dengan perlakuan lainnya. Histogram rerata rendemen karaginan dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8 Histogram rerata rendemen karaginan.
Gambar 8 menunjukkan bahwa interaksi antara peningkatan konsentrasi KOH sejalan dengan semakin lamanya ekstraksi mengakibatkan rendemen karaginan yang dihasilkan semakin menurun. Penurunan ini terjadi karena peningkatan konsentrasi KOH dan lama ekstraksi menyebabkan larutan karaginan yang dihasilkan semakin kental sehingga susah untuk disaring. Suryaningrum et al. (2003) juga mengemukakan bahwa rendahnya rendemen karaginan akibat waktu ekstraksi yang terlalu lama disebabkan oleh semakin banyaknya penguapan yang menyebabkan larutan karaginan semakin kental dan cepat membentuk gel sehingga sulit untuk disaring. Penurunan rendemen juga dapat disebabkan oleh fragmentasi polimer karaginan akibat terlalu lama kontak dengan larutan KOH dan suhu tinggi.
4.1.2 Viskositas
Nilai viskositas karaginan tertinggi diperoleh dari ektraksi menggunakan KOH konsentrasi 0,5% dengan waktu ekstraksi 1 jam yaitu 18,00 cP. Nilai
45,64d 33,53c 40,83d 23,95b 29,22c 15,07a 20,00b 22,52b 12,11a 0 10 20 30 40 50 60 0,5 1 1,5 R e ra ta r e n d e m e n (% ) Konsentrasi KOH (%)
viskositas karaginan terendah adalah 5,17 cP yang merupakan hasil ekstraksi menggunakan KOH konsentrasi 1,5% dengan waktu ekstraksi 3 jam. Analisis ragam (ANOVA) menunjukkan bahwa interaksi antara variasi konsentrasi KOH dan lama ekstraksi berpengaruh (p<0,05) terhadap viskositas karaginan yang dihasilkan pada selang kepercayaan 95%. Uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa perlakuan KOH 0,5% selama 1 jam tidak berbeda nyata dengan perlakuan KOH 0,5% selama 3 jam tetapi berbeda nyata dengan seluruh perlakuan lainnya. Histogram rerata viskositas dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9 Histogram rerata viskositas karaginan.
Gambar 9 menunjukkan bahwa viskositas karaginan akan semakin menurun seiring dengan peningkatan konsentrasi KOH dan lama ekstraksi. Menurut Suryaningrum et al. (2003), konsentrasi KOH yang tinggi diikuti dengan semakin lamanya waktu ekstraksi dapat menyebabkan terjadinya fragmentasi polimer karaginan yang dapat menurunkan berat molekul polimer karaginan. Nilai viskositas erat kaitannya dengan berat molekul polimer karaginan, dimana semakin tinggi berat molekul polimer maka nilai viskositas juga semakin tinggi.
18,00d 6,08ab 5,67a 10,75bc 8,25ab 6,67a 13,92cd 7,25ab 5,17a 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0,5 1 1,5 R e ra ta v is k o s ita s (c P) Konsentrasi KOH (%)
Penggunaan larutan KOH dalam proses ekstraksi karaginan bertujuan untuk meningkatkan daya gelasi larutan karaginan. Kappa karaginan mengandung dua gugus sufat, yaitu gugus 6-sulfat dan gugus 4-sulfat. Semakin tinggi konsentrasi KOH yang digunakan maka grup 6-sulfat yang tereliminasi juga semakin banyak sehingga kandungan sulfat dalam polimer karaginan menurun dan menyebabkan penurunan nilai viskositas larutan karaginan. Reaksi eliminasi gugus sulfat oleh alkali dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10 Reaksi eliminasi gugus sulfat polimer karaginan oleh alkali. (Campo et al. 2009)
4.1.3 Karakteristik tepung karaginan terbaik
Tepung karaginan terbaik adalah tepung karaginan yang memiliki nilai rendemen dan viskositas tertinggi. Nilai rendemen yang tinggi menunjukkan bahwa metode ekstraksi karaginan yang digunakan dapat menghasilkan karaginan dalam jumlah tinggi, yang berdampak pada keuntungan secara ekonomi. Viskositas juga merupakan parameter penting yang berkaitan erat dengan kemampuan tepung karaginan untuk diaplikasikan sebagai edible film. Larutan karaginan yang terlalu encer sebagai akibat rendahnya nilai viskositas menyebabkan larutan karaginan sukar dicetak menjadi edible film. Berdasarkan kedua parameter tersebut, maka metode ekstraksi yang dapat menghasilkan karaginan dengan spesifikasi terbaik adalah ekstraksi menggunakan konsentrasi
KOH 0,5% dengan lama ekstraksi 1 jam. Karakteristik tepung karaginan terbaik dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9 Karakteristik tepung karaginan terbaik
Spesifikasi Tepung karaginan terbaik FCC Basmal et al. (2003) Basmal et al. (2005) Suryaningrum et al. (2003) Rendemen (%) 45,64 - 16,56 29,33 49,03 Viskositas (cP) 18 ≥ 5 14,9 15 112 Kadar air (%) 16,26 - 10 9,4 27,59 Kadar abu (%) 35,9 ≤ 35 24,55 14,1 14,4
Kadar abu tak larut asam (%) 0,33 ≤ 1 0,9 0,23 0,3 Kadar sulfat (%) 5,04 18 - 40 18,25 18,1 14,19 Kekuatan gel (gf) 385,63 - - - -
Rendemen tepung karaginan yang dihasilkan lebih tinggi dibandingkan dengan hasil penelitian Basmal et al. (2003) dan Basmal et al. (2005) yaitu berturut-turut 16,56% dan 29,33Penelitian Basmal et al. (2003) menggunakan konsentrasi KOH 3,5% dengan lama ekstraksi 2 jam untuk menghasilkan tepung karaginan sedangkan Basmal et al. (2005) menggunakan konsentrasi KOH 12% dengan waktu ekstraksi 2 jam. Penggunaan konsentrasi KOH yang tinggi dan proses ekstraksi yang lebih lama menyebabkan rendemen yang didapatkan semakin rendah karena larutan karaginan semakin kental sehingga sulit untuk disaring.
Nilai viskositas tepung karaginan hasil penelitian telah memenuhi standar yang ditetapkan oleh FCC yaitu ≥ 5 cP. Apabila dibandingkan dengan penelitian terdahulu, viskositas karaginan hasil penelitan lebih tinggi dibandingkan dengan hasil penelitian Basmal et al. (2003) dan Basmal et al. (2005) yaitu berturut-turut
14,9 cP dan 15 cP. Perbedaan ini juga disebabkan oleh berbedanya metode ekstraksi yang digunakan.
Kadar air karaginan hasil penelitian lebih tinggi dibandingkan dengan standar yang ditetapkan oleh FAO yaitu 12%. Tingginya kadar air karaginan hasil penelitian disebabkan oleh penggunaan konsentrasi KOH yang rendah yaitu hanya 0,5%. Kadar air merupakan salah satu parameter penting yang akan menentukan daya simpan suatu produk. Produk dengan kadar air yang tinggi merupakan media yang cocok untuk pertumbuhan mikroba sehingga produk akan mudah mengalami kerusakan dan berdampak pada singkatnya umur simpan produk.
Kadar abu hasil penelitian sedikit lebih tinggi dibandingkan standar FCC yaitu ≤ 35%. Kadar abu hasil penelitian juga lebih tinggi dibandingkan hasil
penelitian Suryaningrum et al. (2003) dan Basmal et al. (2003), yaitu 14,4% dan 24,55%. Kadar abu dipengaruhi oleh larutan pengekstrak yang digunakan.
Kadar abu tak larut asam tepung karaginan yang dihasilkan telah memenuhi standar FCC yaitu ≤ 1%. Nilai kadar abu ini tidak berbeda jauh dengan
hasil penelitian Suryaningrum et al. (2003) yaitu 0,3%, tetapi jauh lebih rendah dibanding penelitian Basmal et al. (2005) yaitu 0,9%. Kadar abu tak larut asam menunjukkan kontaminasi mineral atau logam yang tidak larut asam di dalam suatu produk.
Kadar sulfat tepung karaginan hasil penelitian lebih rendah dibandingkan standar FCC, yaitu 18-40%. Keberadaan gugus sulfat dalam polimer karaginan erat kaitannya dengan konsentrasi larutan pengesktrak yang digunakan.
Kekuatan gel tepung karaginan ditentukan oleh kadar sulfat polimer karaginan. Semakin tinggi kandungan sulfat polimer karaginan maka kekuatan gel akan semakin rendah tetapi nilai viskositasnya akan semakin tinggi.
