BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Rumput Laut
Rumput laut adalah salah satu sumber daya hayati yang terdapat di wilayah pesisir dan laut. Sumberdaya ini biasanya dapat ditemui di perairan yang berasiosiasi dengan keberadaan ekosistem terumbu karang. Rumput laut alam biasanya dapat hidup di atas substrat pasir dan karang mati. Rumput laut banyak ditemui hidup di atas karang-karang terjal yang melindungi pantai dari deburan ombak di daerah pantai dibagian selatan Jawa dan pantai barat Sumatera. Selain tumbuh bebas dialam, beberapa jenis rumput laut juga banyak dibudidayakan oleh sebagian masyarakat pesisir Indonesia ( Anonim, 2008).
Algae atau ganggang terdiri dari empat kelas, yaitu Rhodophyceae (ganggang merah), Phaeophyceae (ganging coklat), dan Chlorophyceae (ganggang hijau),
Cyanophyceae (ganggang hijau-biru). Rumput laut yang sering dimanfaatkan adalah
dari jenis ganggang merah karena mengandung agar-agar, karagenan, porpiran, maupun furcelaran (Idriani, 1999).
Contoh jenis rumput laut yang banyak dibudidayakan diantaranya adalah
Kappaphycus alvarezii dan Gracelaria sp. Rumput laut Kappaphycus alvarezii
merupakan jenis ganggang yang bersifat makroskopik dan tergolong dalam kelas
Rhodophyceae. Beberapa daerah dan pulau di Indonesia yang masyarakat pesisirnya
banyak melakukan usaha budidaya rumput laut diantaranya berada di wilayah pesisir Kabupaten Administrasi Kepulauan Seribu, Provinsi Kepulauan Riau, Pulau Lombok, Sulawesi, Maluku dan Papua (Anonim, 2008). Umur panen dari
Kappaphycus alvarezii adalah 40 hari (Hasyim, 2007).
Klasifikasi Kappaphycus alvarezii adalah sebagai berikut :
Kindom : Plantae
Divisi : Phodophyta
Kelas : Rhodophyceae
Genus : Kappaphycus
Spesies : Kappaphycus alvarezii (Larsen 1996)
2.2 Kandungan Rumput Laut
Komposisi gizi rumput laut ini secara umum adalah sbb : Karbohidrat 39-55%, Protein 17,2-27,13%, Lemak 0,08%, abu 1,5%. Disamping Vitamin A, B1, B2, B6, B12, C (caroten), terdapat juga unsur-unsur mikro, yakni :
Tabel 2.1 Kandungan unsur-unsur mikro pada ganggang merah
Unsur Persentase (%) Klor Kalium Natrium Magnesium Belerang Silikon Fosfor Kalsium Besi Iodium Brom 1,5-3,5 1,0-2,2 1,0-7,9 0,3-1,0 0,5-1,8 0,2-0,3 0,2-0,3 0,4-1,5 0,1-015 0,1-015 0,005 (Sumber : Winarno, 1990) 2.3 Karagenan
Karagenan merupakan senyawa polisakarida yang tersusun dari unit D-galaktosa dan L-D-galaktosa 3,6 anhidroD-galaktosa yang dihubungkan oleh ikatan 1-4 glikosiklik. Setiap unit galaktosa mengikat gugusan sulfat. Jumlah sulfat kurang lebih 35,1%. Berdasarkan strukturnya karagenan dibagi menjadi tiga jenis, yaitu kappa, iota dan lamda karagenan. Kappa karagenan tersusun dari (1->3) D-
galaktosa-4 sulfat dan (1->4)3,6 anhydro-D-galaktosa. Iota karagenan mengadung
gugusan 3,6 anhydro-D-galaktosa. Sedangkan lamda karagenan memiliki sebuah residu disulphated (1-4) D-galaktosa.
2.3.1 Jenis-jenis karagenan
Ada tiga kelas utama dari karagenan, yaitu :
• Kappa - berikatan dengan air akan menghasilkan gel yang kaku, keras. Dihasilkan dari Kappaphycus alvarezii. Kalium sangat penting untuk membentuk struktur gel.
• Iota – dapat juga berikatan dengan air, namun membentuk gel yang relative lebih elastis dan lembut, khususnya jika ada garam kalsium. Iota Karagenan dihasilkan dari Euchema spinosum.
• Lamda – mengadung gugus sulfat yang relative tinggi dan sehingga hamper tidak membentuk gel sama sekali. Gugus ester sulfat dalam lamda karagenan didistribusikan secara acak dalam molekulnya. Lamda karagenan biasanya digunakan untuk membentuk lapisan tipis atau untuk mengubah tekstur dari makanan. Dihasilkan oleh Gigartin.
Perbedaan Kappa, Iota dan Lamda karagenan dapat dibedakan dari kelarutannya di berbagai media yang berbeda. Daya kelarutannya dapat dilihat pada table di bawah ini :
Tabel 2.2. Daya Kelarutan Karagenan pada berbagai pelarut
Medium Kappa Iota Lamda
Air Panas Larut di atas suhu 600C Larut diatas 600C Larut Air Dingin Garam natrium akan larut,
garam K dan Ca tidak akan larut Garam Na akan larut, sedangkan garam K dan Ca memberi disperse thixotropic Larut
Susu Panas Larut Larut Larut
Susu Dingin
Garam Na, Ca, dan K tidak larut tetapi mengembang
Tidak Larut Larut Larutan
gula pekat
Panas, larut Sukar Larut Pada suhu
panas akan larut
Larutan garam dingin
Tidak larut Pada suhu panas
akan larut
Pada suhu panas akan larut
Struktur dari ketiga jenis karagenan dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 2.1 Struktur Kappa, Iota dan Lamda Karagenan
2.3.2 Kegunaan Karagenan
Adapun beberapa kegunaan dari karagenan adalah sebagai berikut : • Bahan Makanan
Untuk makanan penutup : untuk mengentalkan produk-produk yang terbuat dari susu, dan sebagai bahan pelapis untuk makanan penutup dan untuk lapisan bawah dari cake.
• Bidang produk daging dan ikan
Disuntikkan ke daging ham dan unggas untuk menjaga kesegaran daging. Untuk mengurangi lemak atau sebagai pengganti lemak, misalnya dalam hamburger.
• Bidang non makanan
Untuk odol gigi dan kosmetik Untuk farmasi
(Xia, 2005)
2.4 Sifat-sifat Bahan : 2.4.1 Sifat-Sifat Bahan Baku
A. Rumput Laut (Kappaphycus alvarezii) Sifat-sifat
1. Berbentuk padat, berwarna merah, dan hidup di air asin 2. Mengandung karbohidrat, vitamin dan protein
B. Kalium Hidroksida (KOH) Sifat-Sifat
1. Berat Molekul : 56,10gr/mol
2. Berwarna putih dan bersifat basa kuat
3. Larut dalam metanol, etanol, propanol dan air
4. Digunakan dalam reaksi saponifikasi ester menghasilkan : KOH + RCO2R` → RCO2K` + R`OH
5. Digunakan sebagai elektrolit pada baterai alkalin
6. Sering digunakan sebagai pembersih dan desinfektan pada permukaan yang tahan korosif
Sifat-Sifat
1. Berat Molekul : 18,153 g/mol
2. Densitas : 0,998 g/cm3 (pada 200C) 3. Titik Beku : 00C 4. Titik Didih : 1000C 5. Kapasitas Panas : 4,184 J/g.K 6. Wujud : Cair (Perry, 1999) 2.4.2 Sifat-Sifat Produk A. Kappa Karagenan Sifat-Sifat
1. Berat Molekul antara 500.000 – 1.000.000
2. Larut dalam air panas (kappa dan iota karagenan), gula dan susu 3. Membentuk gel pada suhu ruangan
4. Tersusun dari (1->3) D –dalaktosa-4 dan (1->4)3,6 anhydro-D-galaktosa 5. Viskositas : 5 cps
6. Stabil pada pH 35-9 (Larsen, 1996)
B. Air (H2O)
Sifat-Sifat
1. Berat Molekul : 18,153 g/mol
2. Densitas : 0,998 g/cm3 (pada 200C) 3. Titik Beku : 00C 4. Titik Didih : 1000C 5. Kapasitas Panas : 4,184 J/g.K 6. Wujud : Cair (Perry, 1999) C. Kalium Sulfat (K2SO4) Sifat-Sifat
2. Larut dalam air
3. Sering digunakan sebagai pupuk 4. Mempunyai rasa yang pahit 5. Titik leburnya 10780C
6. Tidak larut dalam KOH dan etanol murni
7. Diproduksi dengan cara mereaksikan Kalium Klorida dan asam sulfat 2 KCl + H2SO4 -- 2 HCl + K2SO4
(Anonim, 2008)
2.5 Proses Pengolahan Kappa Karagenan
Proses untuk menghasilkan kappa karagenan yang dikenal sampoi saat ini adalah dengan cara :
2.5.1 Proses Murni
Larutan alkali dimasukkan ke dalam larutan pemasak untuk membentuk kappa karagenan. Larutan di ekstrak biasanya mengandung 1-2% karagenan, kemudian disaring dan dimurnikan dengan penyaringan kembali. Filtrat yang murni kemudian dilarutkan dengan alcohol (biasanya 2-propanol) atau garam seperti KCl untuk menghasilkan presipitat karagenan. Koagulan ini kemudian dipisahkan dengan cara makanik atau juga dengan cara pengeringan. Karagenan yang murni biasanya tanpa warna (bening), tanpa rasa, tak berbau, dan akan membentuk gel yang tidak beraturan di dalam air. Karagenan murni biasanya digunakan untuk industri farmasi dan industri makanan. (Rideout, 1997). Namun dari segi ekonomis penggunaan membrane jauh lebih menguntungkan untuk proses pemisahan.
2.5.2 Proses Semimurni
Proses ini menghasilkan karagenan semimurni. Tujuan utama proses ini adalah untuk meningkatkan sifat karagenan untuk menghasilkan gel dengan biaya produksi yang lebih rendah. Proses semimurni biasanya tidak melibatkan proses filtrasi karagenan dan tidak didapati proses ekstraksi dengan isopropanol. Sebagai hasilnya produk karagenan semimurni berwarna, berbau dan keruh. Hal ini
karagenan semimurni digunakan untuk pengawet daging, karena kemampuannya membentuk gel untuk berbagai basis jenis ikan dan daging. (Rideout, 1997)
2.6 Seleksi Proses
Metode pembuatan kappa karagenan yang dipilih adalah karagenan proses murni (Refined Process Carrageenan). Dasar pemilihan metode ini adalah sebagai berikut :
1. Metode ini menghasilkan karagenan yang memiliki sifat yang menghasilkan gel lebih unggul.
2. Produk dapat digunakan dalam banyak bidang
3. Harga jual yang lebih tinggi daripada karagenan semimurni.
2.7 Deskripsi Proses
Proses yang dilakukan terhadap rumput laut untuk menghasilkan kappa karagenan dapat dibagi menjadi 9 tahapan utama, yakni :
1. Pembersihan bahan baku dan pensortiran
Pembersihan dan pensortiran dilakukan untuk membuang rumput laut yang sudah berwarna kegelapan dan kurang bermutu, ini dilakukan dengan menggunakan tenaga kerja. Bahan baku yang telah disortir dikumpulkan dalam gudang penyimpan (TT-101)
2. Pemotongan rumput laut.
Rumput laut yang telah sesuai dengan standard dimasukkan ke dalam mesin pemotong (KC-101) melalui screw conveyor (C-101), sehingga pada saat keluar memiliki panjang sekitar 10 cm. Hal ini dilakukan agar untuk mempermudah dalam proses ekstraksi karagenan.
3. Pencucian
Bahan baku yang telah dipotong, kemudian dicuci dengan air pada suhu 300C untuk membuang garam yang melekat pada rumput laut di dalam Tangki Pelarut (TP-101). Kadar garam yang terkandung dalam rumput laut biasanya 15-25% dari berat rumput laut.
Rumput laut kemudian di ekstraksi dengan larutah KOH 12% pada suhu 750C di dalam Reaktor (R-101). Ekstraksi ini biasanya memakan waktu sekitar 1-2 jam. Reaksi yang terjadi adalah :
5. Filtrasi
Setelah tercapai waktu yang dibutuhkan untuk pemasakan, rumput laut dikeluarkan dan dilajutkan ke unit filtrasi (P-101). Unit filtrasi berguna untuk memisahkan larutan KOH, protein, air, karagenan dan karbohidrat dengan K2SO4.
6. PemurnianK2SO4
Residu dari proses filtrasi (P-101), yakni K2SO4 dimurnikan dengan cara
disentrifusi (FF-201) dan dikeringkan pada rotary dryer (D-101). 7. Pemisahan kappa karagenan dengan KOH, protein dan karbohidrat.
Filtrat berupa larutan KOH, protein, air, karagenan dan karbohidrat yang tidak bereaksi diumpankan ke unit Rotary Filter (P-201) untuk memisahkan KOH, Protein, karbohidrat yang tidak bereaksi dengan kappa karagenan. 9. Pemurnian kappa karagenan
Endapan karagenan yang masih mengandung sedikit air dikeringkan dan dihancurkan untuk membuat tepung kappa karagenan.
