EKSTRAKSI KARAGINAN
Oleh :
Nama : Hani Khoiril Khasanati
NIM : B1J008026
Kelompok : 4
Asisten : Sani Iskandar
LAPORAN PRAKTIKUM FIKOLOGI
KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS BIOLOGI PURWOKERTO
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Rumput laut merupakan salah satu bahan makanan baru yang sudah banyak dikembangkan. Jenis yang banyak dimanfaatkan adalah dari jenis ganggang merah karena mengandung agar- agar, karaginan, porpiran, maupun furcelaran. Karaginan merupakan suatu senyawa polisakarida yang tersusun dari unit D-galaktosa dan L-galaktosa 3,6 anhidroL-galaktosa yang dihubungkan oleh ikatan 1-4 glikosidik. Jenis utama penghasil karaginan umumnya adalah Eucheuma spinosum, E.striatum, dan E.cotonii. penggunaan karaginan yang utama dalam bidang industri adalah untuk gelasi, pengentalan, stabilisator, emulsifier dan untuk suspensi serta pengendalian pertumbuhan kristal (Indriani dan Sumiarsih, 1999).
Rumput laut yang mengandung karaginan dapat digunakan untuk membuat permen jelly. Permen jelly merupakan produk yang dibuat dari rumput laut yang telah dilembutkan dengan blender dengan penambahan gula karamel sesudah pengentalan melalui penguapan sampai pada suatu keadaan yang tidak memungkinkan terjadinya pembusukan oleh mikroba (Marliyati, 1992).
Struktur khusus dari produk permen jelly disebabkan oleh terbentuknya kompleks gula dan pektin. Gula adalah suatu istilah umum yang selalu diartikan bagi setiap karbohidrat yag digunakan sebagai pemanis, tetapi dalam industri pangan biasanya digunakan untuk menyatakan sukrosa, gula yang diperoleh dari bit atau tebu (Mulan, 1986). Pemanis lain yang digunakan dalam pangan adalah madu, glukosa, fruktosa, maltosa, laktosa, sorbitol, manitol, gliserin dan pemanis buatan. Selanjutnya Marliyati (1992), menambahkan bahwa gula sering ditambahkan ke dalam makanan sebagai pemanis dan dapat bertindak sebagai pengawet makanan.
Dalam industri rumah tangga pemanfaatan rumput laut dapat juga digunakan untuk pembuatan fried seaweed yang dalam hal ini mungkin masih sangat jarang untuk penerapannya. Rumput jenis E.cotonii sebenarnya mempunyai sejumlah kandungan karbohidrat, vitamin B dan E, riboflavin, asam panthotenat yang dapat diserap oleh tubuh (Insan, 2001).
B. Tujuan
Tujuan dari praktikum kali ini adalah untuk mengetahui proses ekstraksi karaginan dan mengetahui perubahan-perubahan yang terjadi dari setiap tahapan dalam ekstraksi.
II. MATERI DAN METODE
A. Materi
Alat yang digunakan dalam praktikum kali ini yaitu thermometer, pH meter, timbangan , gelas ukur, bak plastik, hot plate, saringan 60 mesh, pipet ukur, oven, beaker glass, erlenmeyer 1 ltr, freezer, pengaduk, kain kasa, blender, preasure coocker, labu ukur, gelas piala, stop wacth, dan penjedal.
Bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini yaitu Eucheuma cottonii, akuades, NaCl 0,05%, Alkohol 95%, dan KOH 10%.
B. Metode
Metode yang digunakan meliputi beberapa tahapan Ekstraksi Karaginan yaitu sebagai berikut :
1. Persiapan
Rumput laut yang digunakan adalah Eucheuma cottonii yang kering ditimbang seberat 30 g.
2. Perebusan
Rumput laut direbus dalam pressure coocker pada suhu 1200C. Selama 15 menit dengan perbandingan 1:15 (15 ml air ditambahkan ke dalam 1 gram rumput laut kering), kemudian dihaluskan dengan blender dan ditambahkan dengan air (900C).
3. Ekstraksi
Ekstraksi dilakukan dengan merebus rumput laut selama 6 jam dengan perbandingan 1:30. nilai pH air ekstraksi diatur dengan menambahkan larutan KOH 10% sehingga pHnya menjadi 8-9.
Hasil yang didapat kemudian disaring dengan kain kasa dalam keadaan panas untuk menghindari pembentukan gel.
5. Pemucatan
Tambah NaCl 0,05% untuk memudahkan pengendapan. 6. Pengendapan
Tahap ini dilakukan dengan menambahkan alkohol 95% dengan perbandingan 1:2 sedikit demi sedikit sambil diaduk-aduk selama 15 menit sampai terbentuk serat-serat karaginan.
7. Perendaman
Serat basah karaginan yang didapat kemudian direndam kembali dengan alkohol 95% selama 30 menit sehingga didapat serat karaginan yang lebih kaku, kemudian diperas lagi.
8. Pengeringan
Hasil endapan tersebut dikeringkan dalam oven pada suhu 600C hingga kering selama 15-20 menit.
9. Analisis hasil
Karaginan yang didapat kemudian dihitung rendemen. Adapun kandungan rendemen karaginan dapat dihitung dengan menggunakan metode yang dilaporkan oleh Glieksman (1978) dengan rumus:
Rendemen agar (%) = Berat senyawa alginat X 100% Berat rumput laut kering
III. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil
Hasil berat kering karaginan yang diperoleh dalam praktikum ini adalah 6,67 gr. Sehingga rendeman agarnya (%) yaitu bobot lembaran agar dibagi dengan bobot rumput laut :
= 6,67 gr x 100 % 30 gr
= 22,23 %
B. Pembahasan
Beberapa jenis rumput laut penting dalam dunia perdagangan internasional sebagai penghasil ekstrak karaginan. Karaginan merupakan suatu filakoid yang berupa polisakarida. Karaginan merupakan sumber hidrokoloid penting sehingga hasil ekstraksinya dapat digunakan sebagai penebal, pengemulsi, penstabil, pengental, dan pengikat substansi pada industri makanan, farmasi, kosmetik, tekstil, keramik, dan karet (Indriyani, 1999).
Termasuk rumput laut merah dengan klasifikasi menurut Alexopoulus (1996), adalah : Divisi : Rhodophyta Class : Rhodophyceae Ordo : Eucheumales Family : Eucheumaceae Genus : Eucheuma
Spesies : Eucheuma cottonii
Berdasarkan hasil perhitungan karaginan didapatkan kandungan karaginan sebesar 22,23 %. Hasil ini sesuai dengan kisaran Anggadireja et al. (2006) yaitu 8 hingga 32 % tergantung jenis, musim dan kondisi perairan tempat tumbuhnya Eucheuma cotonii. Kondisi lingkungan tersebut mempengaruhi laju fotosintesis rumput laut sehingga berpengaruh pada pertumbuhan rumput laut yang pada
akhirnya juga berpengaruh pada karaginan yang dihasilkan, yang menyatakan bahwa pertumbuhan rumput laut ditentukan oleh tempat tumbuhnya. Laju pertumbuhan, fotosintesis dan respirasi pada rumput laut cenderung berkorelasi dengan suhu, cahaya, pH dan nutrien tempat tumbuhnya. Suhu berpengaruh terhadap hasil rendemen karaginan. Proses pemanasan pada saat ekstraksi membuat proses estraksi lebih mudah sehingga karaginan yang terlepas dari dalam thalus semakin banyak.
Proses pembuatan tepung karaginan dari rumput laut secara hidrasi melalui tahapan seperti ekstraksi, pengendapan, pengeringan, dan penepungan. Sebelum ekstraksi, rumput laut dibersihkan dari kotoran berupa karang, kapur, batu-batuan, pasir, Lumpur dan garam mineral. Kotoran ini dipisahkan dengan pencucian dan dilanjutkan dengan pengeringan. Sebelum diekstraksi, rumput laut yang telah dikeringkan dapat direndam dalam larutan kaporit 0,25% atau kapur tohor 0,5% kemudian diaduk selama tiga hari hingga rumput laut menjadi pucat (proses pemucatan) (Afrianto dan Liviawati, 1993).
Susunan alkali pada proses ekstraksi dapat dipero,eh dengan menambahkan larutan basa misalkan larutan NaOH, Ca(OH)2, atau KOH sehingga pH larutan mencapai 8-10. ektraksi biasanya mendekati suhu didih yaitu sekitar 90-95 ºc selama 3 – 6 jam. Larutan alkali mempunyai dua fungsi yaitu membantu ekstraksi polisakarida dari campuran rumput laut dan berfungsi untuk mengkatalisis hilangnya gugus-6- sulfst dari unit monomernya dengan membentuk 3,6-anhidrogalaktosa sehingga mengakibatkan kenaikan kekuatan gelnya.
Mutu karaginan ditentukan oleh jenis rumput laut, daerah budidaya, cara ekstraksi (suhu ekstraksi, pH ekstraksi, lama ekstraksi) dan metode pemisahan karaginan. Bahan rumput laut yang digunakan dalam praktikum ini yaitu Eucheuma cottonii. Standar mutu karaginan mengacu pada Committee on Food Chemicals
Codex (1996), karena di Indonesia belum mempunyai standar mutu karaginan. Spesifikasi karaginan menurut CFCC :
Spesifikasi CFCC
• Zat volakl maksimal 12%
• Asam sulfat 18-40 %
• Abu 15-40%
• Viskositas (1,5% lart, 75°C) min. 5cps • Logam berat Pb (ppm) maks.10
Karaginan secara luas digunakan dalam makanan untuk tujuan gelasi, pengentalan, stabiliser dan emulsi, suspensi dan buih dan untuk mengendalikan pertumbuhan kristal. Hal ini karena sifat karaginan yang dapat berfungsi sebagai gelling agent, thickhe agent, stabilizer dan emulsifrer (Winarno, 1985). Lebih lanjut Suryadi et.al. (1993) menambahkan fungsi karaginan pada berbagai industri seperti farmasi dan kosmetika adalah sebagai bodying agent dan pensuspensi dalam industri cat, pertanian dan keramik.
Karaginan adalah zat aditif alami yang banyak dimanfaatkan dalam berbagai industri, terutama industri makanan dan kosmetika. Semi-refined carrageenan (SRC) adalah salah satu produk karaginan dengan tingkat kemurnian lebih rendah dibandingkan refined carrageenan, karena masih mengandung sejumlah kecil selulosa yang ikut mengendap bersama karaginan. Semi-refined carrageenan (SRC) secara komersial diproduksi dari rumput laut jenis Eucheuma cottonii melalui proses ekstraksi menggunakan larutan alkali (Kalium hidroksida / KOH) (Minghou, TT) (Bawa et al 2007).
Karaginan merupakan kelompok polisakarida galaktosa yang diekstraksi dari rumput laut. Sebagian besar karaginan mengandung natrium, magnesium, dan
kalsium yang dapat terikat pada gugus ester sulfat dari galaktosa dan kopolimer 3,6-anhydro-galaktosa. Karaginan banyak digunakan pada sediaan makanan, sediaan farmasi dan kosmetik sebagai bahan pembuat gel, pengental atau penstabil (Oviantari,2007).
Prosedur isolasi karaginan dari berbagai rumput laut telah banyak dikembangkan. Umumnya prosedur ini terdiri atas tiga tahapan kerja yaitu; ekstraksi, penyaringan, dan pengendapan. Pada tahapan ekstraksi, kecepatan dan daya larut karaginan dalam air dipengaruhi oleh temperatur dan waktu proses bergabungnya seluruh fraksi karaginan dari rumput laut dengan fraksi air yang digunakan sebagai media pelarut (Sarjana, 1998; Sadhori, 1986). Di samping itu, stabilitas karaginan sangat ditentukan oleh pH larutan (Oviantari,2007).
Menurut Suryadi et.al. (1993), karaginan dengan kualitas yang baik mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :
1. Pemerian
Karaginan tidak berbau, berbentuk serbuk kasar, berwarna krem sampai coklat terang.
2. Berat molekul
Berat molekul rata-rata karaginan bentuk kappa adalah 2 x 107, iota adalah 1,5 x 106, sedangkan lambda tidak diketahui
3. Kelarutan
Semua karaginan larut dalam air panas (lebih dari 75°C). Kappa dan iota tidak larut dalam air suling yang bersuhu 20° C sedangkan lambda larut. Winarno (1985) menambahkan bahwa tingkat kelarutan karaginan akan semakin besar pada suhu yang lebih tinggi dan waktu proses yang lama.
4. Pembentukan gel
Larutan panas (lebih dari 75°C) kappa dan iota karaginan akan membentuk gel pada waktu pendinginan. Lambda tidak dapat membentuk gel baik dalam larutan panas maupun dingin. Gel dari kappa dan iota dapat mencair kembali pada saat larutan dipanaskan.
5. Kekentalan
Dalam keadaan dingin, karaginan akan mengalami kenaikan kekentalan yang nyata jika dicapai suhu gelnya. Setyowati et.al. (1998), menambahkan bahwa karaginan dapat terlepas dari dinding sel dan larut jika kontak dengan panas. Suasana basa akan memprcepat ekstraksi ataupun bias menyebabkan degradasi yaitu berubahnya atau putusnya susunan rantai molekul dan menurunnya jumlah ester sulfat. Perubahan iniakan menghasilkan karaginan dengan viskositas rendah.
IV. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil dan pembahasan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Proses ekstraksi Karaginan meliputi 8 tahapan yaitu : persiapan, perebusan, ekstraksi, penyaringan, pemucatan, pengendapan, perendaman, dan pengeringan.
2. Rendemen agar yang diperoleh dengan rumus adalah 6,67 gram atau 22,23 %.
DAFTAR REFERENSI
Afrianto, E. dan Evi Liviawati. 1993. Budidaya Rumput Laut dan Cara Pengolahannya. Bathara. Jakarta.
Bawa I G. A. G et al. 2007. Penentuan Ph Optimum Isolasi Karaginan Dari Rumput Laut Jenis Eucheuma cottonii. Jurusan Kimia FMIPA Universitas Udayana, Bukit
Jimbaran. Halaman 15-20
Indriyani, H. dan E. Sumiarsih. 1999. Budidaya, Pengolahan dan Pemasaran Rumput Laut. Penebar Swadaya, Jakarta.
Insan A.I dan D.S Widyartini, 2001. Makroalga. Fakultas Biologi UNSOED, Purwokerto.
Marliyati, S.A. 1992. Pengolahan Pangan Tingkat Rumah Tangga. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan PAU Pangan dan Gizi IPB, Bogor.
Mulan, S.A. 1986. Pengaruh Komposisi Selai Mentega dan Selai Margarin serta Bahan Penstabil terhadap Mutu Selai Nanas. Skripsi Fakultas Teknologi Pertanian IPB, Bogor.
Oviantari, M.V et I Putu Parwata .2007. Optimalisasi Produksi Semi-Refined Carrageenan Dari Rumput Laut Eucheuma cottonii Dengan Variasi Teknik Pengeringan Dan Kadar Air Bahan Baku. Jurusan Analisis Kimia FMIPA Undiksha. Halaman 62-71
Setyowati, B., B. Sasmita dan H. Nursyam. 1998. Pengaruh Jenis Rumput Laut dan Lama ekstraksi terhadap Peningkatan Kualitas karaginan. UNIBRAW. Malang.
Suryadi, G. stetiedharma, H. Hamdani dan Iskandar.1993. Kecepatan Pertumbuhan Rumput Laut Eucheuma alvarezii pada 2 Sistem Budidaya yang Berbeda. UNPAD, jatinangor.
