1
LAPORAN KEMAJUAN PENELITIAN DOSEN PEMULA
POTENSI RUMPUT LAUT BANTEN DALAM BIOINDUSTRI
Tahun ke satu dari rencana satu tahun
TIM PENGUSUL:
Ketua : Ir. Tri Rosandari MSi (0311055101)
Anggota : Dra. Setiarti Sukotjo MSc (0309046201)
INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA
Oktober 2013
LAPORAN KEMAJUAN PENELITIAN DOSEN PEMULA
POTENSI RUMPUT LAUT BANTEN DALAM BIOINDUSTRI
Tahun ke satu dari rencana satu tahun
TIM PENGUSUL:
Ketua : Ir. Tri Rosandari MSi (0311055101)
Anggota : Dra. Setiarti Sukotjo MSc (0309046201)
INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA
Oktober 2013
Kode/Nama Rumpun Ilmu*: 161/ Teknologi Industri Pertanin (Agroteknologi)
2 HALAMAN PENGESAHAN
Judul Penelitian : Potensi Rumput Laut Banten dalam Bioindustri Peneliti / Pelaksana
Ketua Peneliti:
a. Nama Lengkap : Ir. Tri Rosandari MSi
b. NIDN : 0311055101
c. Jabatan Fungsional : Lektor
d. Program Studi : Teknologi Industri Pertanian e. Nomor HP : 08128075653
f. Alamat surel (e-mail) : tri_rosandari@yahoo.com
Anggota Peneliti (1)
a. Nama Lengkap : Dra. Setiarti Sukotjo MSi
b. NIDN : 0309046201
c. Perguruan Tinggi : Institut Teknologi Indonesia
Tahun Pelaksanaan : Tahun ke satu dari rencana satu tahun Biaya Tahun Berjalan : Rp. 9.100.000,-
Biaya Keseluruhan : Rp. 13.000.000,-
4 RINGKASAN
Rumput laut Eucheuma cottonii adalah salah satu jenis rumput laut dari golongan alga merah (Rhodophyceae) penghasil metabolit primer senyawa hidrokoloid yang disebut karagenan. Kadar karagenan dalam setiap spesies Eucheuma berkisar antara 54 – 73 % tergantung pada jenis dan lokasi tempat tumbuhnya.
Masih terbatasnya pengetahuan petani tentang pengolahan rumput laut adalah salah satu masalah yang dihadapi hingga saat ini. Selain itu, problem utama dalam industri rumput laut adalah proses ekstraksi karagenan yang cukup rumit, membutuhkan waktu yang lama, sehingga relatif menghabiskan energi dan biaya yang cukup besar. Hal tersebut menyebabkan pengembangan industri karagenan Indonesia menjadi terhambat.
Penelitian ini penting untuk dilakukan karena potensi produksi Eucheuma cottonii yang cukup tinggi, sehingga perlu adanya metode yang sederhana untuk mengolah rumput menjadi karagenan yang dapat diaplikasikan oleh petani. Indikator yang sering digunakan untuk mengevaluasi pengolahan karagenan adalah rendemen. Selain itu, kekuatan gel juga sering dipakai sebagai indikator, karena mutu dan harga karagenan dipengaruhi oleh nilai kekuatan gel.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan metoda sederhana dari ekstraksi karagenan yang dapat diaplikasikan di tingkat petani. Selain itu produk karagenan yang dihasilkan memiliki mutu yang sesuai standar pasar. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat khususnya pada petani rumput laut di Banten dan pada masyarakat luas secara umum mengenai pengolahan rumput laut menjadi karagenan. Dengan mengekstrak karagenan, diharapkan akan meningkatkan nilai ekonomi rumput laut, sehingga juga akan meningkatkan pendapatan petani rumput laut di Banten.
5 Penelitian ini bersifat deskriptif, yang terbagi menjadi 2 tahap, yaitu tahap pertama adalah penelitian pendahuluan dan tahap kedua adalah penelitian utama. Penelitian pendahuluan meliputi pengambilan sampel rumput laut di Banten, dan ujicoba metoda hasil modifikasi, sedangkan penelitian utama meliputi ekstraksi karagenan, analisis karagenan yang meliputi rendemen, kadar sulfat dan uji kekuatan gel.
Hasil analisis tepung karagenan pada penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa sampel 2 menghasilkan rendemen lebih tinggi dibandingkan sampel 1, yaitu secara berurutan adalah 32,3 % dan 11,6 %.
6 PRAKATA
Laporan Penelitian ini dilaksanakan di Institut Teknologi Indonesia, dengan penganbilan sampel di Kabupaten Banten. Pada kesempatan ini dibuat Laporan Kemajuan hasil penelitian yang berjudul Potensi Rumput Laut Banten dalam Bioindustri. Penelitian sudah berlangsung selama 2 bulan dan akan dilanjutkan pada bulan November 2013 hingga Desember 2013.
Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan metode yang sederhana untuk mengolah rumput menjadi karaginan yang dapat diaplikasikan oleh petani. Indikator yang sering digunakan untuk mengevaluasi pengolahan karagenan adalah rendemen. Selain itu, kekuatan gel juga sering dipakai sebagai indikator, karena mutu dan harga karagenan dipengaruhi oleh nilai kekuatan gel.
Pada kesempatan ini, peneliti ingin mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada berbagai pihak yang telah membantu terwujudnya penelitian ini: 1. DIKTI yang telah memberikan bantuan dana kepada peneliti untuk
melaksanakan penelitian ini.
2. Bapak Dr.rer.nat. Abu Amar, sebagai Ketua Lembaga Penelitian, Pengabdian dan Pemberdayaan Masyarakat - ITI atas dukungan yang diberikan.
3. Berbagai pihak yang telah membantu terlaksananya penelitian ini.
Penelitian ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran sangat diharapkan guna memperbaiki laporan ini dan semoga laporan ini dapat diterima dengan baik.
Serpong 24 Oktober 2013
7 DAFTAR ISI HALAMAN SAMPUL ……….. i HALAMAN PENGESAHAN ……….. ii RINGKASAN ……….. iii PRAKATA ……….. iv DAFTAR ISI ……….. v DAFTAR TABEL ……….. vi
DAFTAR GAMBAR ……….. vii
BAB 1. PENDAHULUAN ……….. 1
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ……….. 4
BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIA ……….. 9
BAB 4. METODE PENELITIAN ………... 10
BAB 5. HASIL YANG DICAPAI ………. 12
BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA ………. 14
BAB 7. KESIMPULAN DAN SARAN ………. 15
8 DAFTAR TABEL
Tabel hal.
1. Komposisi Kimia Rumput Laut Eucheuma cottonii ……….. 5
2. Hasil Analisis Tepung Karagenan ………. 12
3. Hasil Analisis Kekuatan Gel Tepung Karagenan ………. 13
9 DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1 Rumput Laut Eucheuma cottonii ……… 6 2. Struktur Kappa Karagenan ……… 7
10 BAB 1. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Indonesia merupakan Negara kepulauan. Kurang lebih 70 persen wilayah Indonesia terdiri dari laut, yang pantainya kaya akan berbagai jenis sumber hayati, dan lingkungannya potensial. Daerah perairan Indonesia yang cukup luas, dengan panjang pantai kurang lebih 81.000 km. merupakan wilayah pantai yang subur dan dapat dimanfaatkan. Salah satu kekayaan laut yang dimiliki adalah rumput laut yang tumbuh di sepanjang pesisir pantai di Indonesia.
Produksi rumput laut Indonesia sebagian besar di ekspor dalam bentuk kering dan sebagian lagi dikonsumsi untuk keperluan perusahaan agar-agar atau dikonsumsi langsung oleh masyarakat sebagai sayuran. Rumput laut jenis Eucheuma cottonii menjadi komoditas hasil perikanan yang semakin populer di dunia perdagangan dan banyak dibudidayakan oleh masyarakat di wilayah perairan Banten, terutama di daerah pesisir. Umur budidaya yang relatif pendek menjadikan rumput laut sangat ideal sebagai bahan baku sebuah industri pengolahan.
Sebagai salah satu komoditi unggulan yang dikembangkan Pemda Banten, produksi rumput laut terus ditingkatkan. Rumput laut yang dibudidayakan tersebut berpotensi untuk diolah menjadi karagenan. Karagenan termasuk produk turunan rumput laut yang dapat diperoleh dengan cara mengekstraksi rumput laut merah. Karagenan merupakan senyawa hidrokoloid dari suatu polisakarida kompleks. Fungsinya sebagai stabilisator (pengatur keseimbangan), gelling agent, thickener (bahan pengental) dan emulsifiying agent membuat karagenan banyak digunakan dalam berbagai bidang.
Hingga saat ini, petani rumput laut di Banten hanya menjual rumput laut segar dengan harga Rp 3000 /kg atau rumput laut yang dikeringkan dengan harga Rp. 6.000/kg. Untuk meningkatkan pendapatan petani, maka rumput laut yang dipanen dapat diolah menjadi karagenan. Dengan potensi yang dimiliki oleh petani di Banten, harga rumput yang rendah akan dapat ditingkatkan dengan mengolahnya menjadi
11 karagenan. Harga karagenan berkisar antara Rp. 60.000 hingga Rp. 150.000/kg, tergantung pada kualitasnya.
Dengan berpedoman pada nilai ekonomi kappa karagenan yang tinggi, serta potensi rumput laut Eucheuma cottoni, maka usaha pengolahan kappa karagenan berpeluang meningkatkan pendapatan masyarakat. Selain itu, pengolahan karagenan membuka lapangan usaha, terutama masyarakat yang bermukim di daerah pesisir sebagai sentra produksi rumput laut. Agar usaha pengolahan karagenan dapat berjalan, perlu diciptakan teknologi sederhana berskala rumah tangga yang mudah diadopsi masyarakat pedesaan. Teknologi pengolahan karagenan berskala rumah tangga telah banyak dipublikasi, akan tetapi teknologi tersebut masih sukar diterapkan di daerah pedesaan.
B. Permasalahan
Masih terbatasnya pengetahuan petani tentang pengolahan rumput laut adalah salah satu masalah yang dihadapi hingga saat ini. Selain itu, problem utama dalam industri rumput laut adalah proses ekstraksi karagenan yang cukup rumit, membutuhkan waktu yang lama, sehingga relatif menghabiskan energi dan biaya yang cukup besar. Hal tersebut menyebabkan pengembangan industri karagenan Indonesia menjadi terhambat.
Penelitian tentang proses ekstraksi yang optimal masih perlu dilakukan khususnya waktu ekstraksi yang lebih singkat dan penggunaan bahan presipitasi karagenan selain IPA (Isopropil alkohol) yang harganya cukup mahal dipasaran, sehingga masalah proses ekstraksi tersebut dapat diminimalkan. Hal lain yang menjadi kendala dalam pengembangan untuk pengolahan karagenan ditingkat petani dapat dirumuskan sebagai berikut : penggunaan air yang masih sangat banyak, penggunaan bahan kimia yang relatif mahal dan waktu proses yang terlalu lama, karena adanya pembekuan pada pengepresan.
Penelitian ini penting untuk dilakukan karena potensi produksi Eucheuma cottonii yang cukup tinggi, sehingga perlu adanya metode yang sederhana untuk
12 mengolah rumput laut menjadi karagenan yang dapat diaplikasikan oleh petani. Indikator yang sering digunakan untuk mengevaluasi pengolahan karagenan adalah rendemen. Selain itu, kekuatan gel juga sering dipakai sebagai indikator, karena mutu dan harga karagenan dipengaruhi oleh nilai kekuatan gel.
C. Luaran
Penelitian ini diharapkan akan menghasilkan luaran dalam bentuk metode yang mudah, murah dan dapat diaplikasikan oleh petani. Disamping itu, produk yang dihasilkan juga memiliki rendemen yang tinggi, kekekuatan gel dan kandungan sulfat yang memenuhi standar mutu pasar karagenan. Pada masa yang akan datang metode yang tepat diharapkan tidak hanya diaplikasikan untuk petani rumput laut saja, tapi dapat menjadi kontribusi ilmu pengetahuan yang dapat dimanfaatkan untuk petani rumput laut di daerah lain.
13 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
A. Rumput Laut Euchema cottonii
Rumput laut merupakan salah satu hasil laut yang dapat menghasilkan devisa negara dan merupakan sumber pendapatan masyarakat pesisir. Sampai saat ini sebagian besar rumput laut umumnya diekspor dalam bentuk bahan mentah berupa rumput laut kering. Hasil olahan rumput laut seperti agar-agar, karagenan, dan alginat masih di impor dalam jumlah yang cukup besar dengan harga yang tinggi.
Permintaan akan bahan baku rumput laut merah cenderung terus meningkat seiring dengan perkembangan pemanfaatan karagenan untuk berbagai keperluan dibidang industri makanan, tekstil, kertas, cat, kosmetik dan farmasi. Hal ini juga memacu perkembangan budidaya rumput laut di beberapa daerah di Indonesia seperti Jawa, Bali, Nusa Tenggara Barat, Sulawesi dan Maluku. Meskipun Indonesia mempunyai potensi sumber daya rumput laut merah yang cukup besar, saat ini masih sangat jarang industri (±10 industri) di Indonesia yang mengolahnya menjadi produk olahan. Kegiatan pengolahan akan menciptakan suatu produk baru yang nilai tambahnya jauh lebih tinggi dari sekedar menjual bahan mentah.
Diperkirakan, dalam kurun waktu lima tahun kedepan kebutuhan produk olahan rumput laut terus meningkat. Berdasarkan kecenderungan ekspor dan impor produk olahan rumput laut selama periode 1999-2004. Anggadiredja et. al (2006) memperkirakan pasar dunia produk olahan rumput laut meningkat sekitar 10 persen setiap tahun untuk karagenan semirefine (SRC), agar, dan alginat untuk industri (industrial grade). Adapun alginat untuk makanan (food grade) meningkat sebesar 7,5 persen dan karagenan murni sebesar lima persen. Selain itu, Anggadiredja et. al (2006) juga mengestimasi kebutuhan bahan baku rumput laut penghasil karagenan pada tahun 2010 sebesar 322.500 ton yang terdiri dari Euchema sp. sebesar 274.100 ton dan jenis selain Eucheuma sp. sebesar 48.400 ton.
14 Saat ini, pemanfaatan rumput laut tersebut semakin luas dan beragam, karena peningkatan pengetahuan akan jenis komoditi ini. Umumnya rumput laut banyak digunakan sebagai bahan makanan bagi manusia dan juga dapat digunakan sebagai bahan obat-obatan (anticoagulant, antibiotics, antimehmetes, antihypertensive agent, pengurang kolesterol, dilatory agent, dan insektisida). Perkembangan produk turunan rumput laut juga sudah banyak diolah menjadi kertas, cat, bahan kosmetik, bahan laboratorium, pasta gigi, es krim, dan berbagai produk lainnya.
Rumput laut Eucheuma cottonii adalah salah satu jenis rumput laut dari golongan alga merah (Rhodophyceae) penghasil metabolit primer senyawa hidrokoloid yang disebut karagenan. Pigmen merah dalam rumput laut ini disebabkan oleh pigmen fikoeritrin dalam jumlah yang banyak dibandingkan pigmen warna yang lain. Rumput laut Eucheuma cottonii mengandung komposisi kimia seperti karbohidrat, air, mineral, sedikit lemak dan protein. Komposisi kimia Eucheuma cottonii dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1. Komposisi Kimia Rumput Laut Eucheuma cottonii
No Komponen Kadar (%) 1 Kadar Air 16,69 2 Protein 2,48 3 Lemak 4,30 4 Karbohidrat 63,19 5 Abu 23,04
Sumber : Angka dkk (2000) dalam Sari (2013)
Rumput laut E. cottonii ini memiliki thalli (thallus dalam jamak) bervariasi mulai dari bentuk sederhana sampai kompleks. Duri-duri pada thallus runcing atau tumpul, agak jarang-jarang dan tidak bersusun melingkari thallus. Percabangan ke berbagai arah dengan batang-batang utama keluar saling berdekatan ke daerah basal (pangkal).
15 Tumbuh melekat ke substrat dengan alat perekat berupa cakram. Cabang-cabang pertama dan kedua tumbuh dengan membentuk rumpun yang rimbun dengan ciri khusus mengarah ke arah datangnya sinar matahari (Atmadja 1996 dalam Samsuari, 2006). Gambar rumput laut jenis E. cottonii dapat dilihat pada Gambar 1.
Sumber: www.seavegetables.com
Gambar 1. Rumput Laut Eucheuma cottonii B. Karagenan
Beberapa jenis Eucheuma mempunyai peranan penting dalam dunia perdagangan internasional sebagai penghasil ekstrak karagenan. Kadar karagenan dalam setiap spesies Eucheuma berkisar antara 54 – 73 % tergantung pada jenis dan lokasi tempat tumbuhnya. Jenis ini asal mulanya didapat dari perairan Sabah (Malaysia) dan Kepulauan Sulu (Filipina). Selanjutnya dikembangkan keberbagai negara sebagai tanaman budidaya. Lokasi budidaya rumput laut jenis ini di Indonesia antara lain Lombok, Sumba, Sulawesi Tenggara, Sulawesi Selatan, Sulawesi Tengah, Lampung, Kepulauan Seribu, dan Perairan Pelabuhan Ratu (Samsuari, 2006 dalam Sari 2013).
Kappa karagenan yang dapat membentuk gel yang kuat sangatlah berharga dalam aplikasi untuk hasil peternakan. Sumber utama kappa karagenan adalah Eucheuma cottonii, yang banyak dibudidayakan di Phillipina dan Indonesia. Karagenan yang dihasilkan dan karakter fisiknya seperti kekuatan gel, kemampuan
16 membentuk gel dan suhu meleleh serta kandungan kimianya menentukan harga dalam industri. Rumput laut biasanya diekstraksi dengan basa/ alkali pada temperatur yang meningkat. Perlakuan dengan alkali sangatlah penting dan merupakan reaksi dari karagenan yang sudah banyak diketahui dan digunakan secara komersial untuk meningkatkan sifat gelatinisasinya.
Karagenan komersial memiliki berat molekul rerata berkisar 400.000 sampai 600.000. Selain galaktosa dan sulfat, beberapa karbohidrat juga ditemui, seperti xylosa, glucosa, uronic acids, dan substituen seperti methyl esters dan grup pyruvate (Van De Velde dalam Distantina et.al., 2010). Saat ini jenis karagenan kappa didominasi oleh rumput laut tropis Kappaphycus alvarezii, yang di dunia perdagangan dikenal sebagai Eucheuma cottonii. Menurut Van De Velde dalam Distantina et.al., 2010, polimer alam ini memiliki kemampuan untuk membentuk gel secara thermo-reversible atau larutan kental jika ditambahkan ke dalam larutan garam sehingga banyak dimanfaatkan sebagai pembentuk gel, pengental, dan bahan penstabil di berbagai industri seperti pangan, farmasi, kosmetik, percetakan, dan tekstil.
Berdasarkan strukturnya, karagenan dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu kappa, iota, dan lambda. Kappa karagenan dihasilkan dari rumput laut jenis Eucheuma cottonii. Secara umum tahap-tahap proses pengolahan rumput laut menjadi karagenan terdiri atas persiapan bahan baku, ekstraksi karagenan, penyaringan, pemisahan karagenan, pengeringan dan penepungan. Persiapan bahan baku meliputi proses pencucian rumput laut untuk menghilangkan pasir, garam mineral dan benda asing yang masih melekat pada rumput laut.
Kappa karagenan tersusun atas α (1,3)-D-galaktosa-4-sulfat dan β (1,4)-3,6- anhidro-D-galaktosa. Karaginan juga mengandung D-galaktosa-6-sulfat ester dan 3,6-anhidro-D-galaktosa-2-sulfat ester. Adanya gugusan 6-sulfat, dapat menurunkan daya gelasi dari karaginan, tetapi dengan pemberian alkali mampu menyebabkan terjadinya transeliminasi gugusan 6-sulfat, yang menghasilkan 3,6-anhidro-Dgalaktosa. Dengan demikian derajat keseragaman molekul meningkat dan daya gelasinya juga bertambah. Struktur kappa karaginan dapat dilihat pada Gambar 2.
17 Gambar 2. Struktur Kappa Karaginan
C. Metode Ekstraksi
Ekstraksi karagenan dilakukan dengan menggunakan air panas atau larutan alkali panas (Food Chemical Codex, 1981). Suasana alkalis dapat diperoleh dengan menambahkan larutan basa misalnya larutan NaOH, Ca(OH)2 atau KOH sehingga pH larutan menjadi 8 – 10. Volume air yang digunakan dalam ekstraksi sebanyak 30 – 40 kali dari berat rumput laut kering. Ekstraksi biasanya mendekati suhu didih yaitu 90 – 95oC selama satu sampai beberapa jam.
Penggunaan alkali mempunyai dua fungsi yaitu, membantu ekstraksi polisakarida menjadi lebih sempurna dan mempercepat eliminasi 6-sulfat dari unit monomer menjadi 3,6-anhidro-D-galaktosa, sehingga dapat meningkatkan kekuatan gel dan reaktifitas produk terhadap protein. Penelitian yang dilakukan Wijaya (2010), menunjukkan bahwa ekstraksi menggunakan KOH (1 – 10 %) berpengaruh terhadap kenaikan rendemen dan mutu karagenan yang dihasilkan.
Pemisahan karagenan dari bahan pengekstrak dilakukan dengan cara penyaringan dan pengendapan. Penyaringan ekstrak karagenan umumnya masih menggunakan penyaringan konvensional yaitu kain saring dan filter press, dalam keadaan panas yang dimaksudkan untuk menghindari pembentukkan gel. Pengendapan karagenan dapat dilakukan dengan motode antara lain gel press, KCl freezing, KCl press atau pengendapan dengan alkohol (Samsuari, 2006 dalam Sari, 2013).
18 Pengeringan karagenan basah dapat dilakukan dengan oven atau penjemuran. Pengeringan menggunakan oven dilakukan pada suhu 60oC (Dawes et al, 1977 dalam Wijaya, 2010). Karagenan yang telah kering kemudian digiling sehingga diperoleh tepung. Tepung karagenan berwarna putih hingga coklat kemerah-merahan (Food Chemical Codex, 1981).
Ekstraksi menggunakan enzim selulase adalah salah satu metoda yang dilakukan untuk mengekstrak karagenan dari Kappaphycus alverezii atau lebih dikenal dengan nama Eucheuma cottonii (Soovendran, 2009). Optimasi ekstraksi karagenan dari rumput laut Eucheuma cottonii menggunakan metode selulase dimodifikasi dari metoda yang digunakan oleh Patindol et al (2007) untuk mengekstrak oligosakharida dari bekatul menggunakan enzim selulase.
Pemurnian dengan pengendapan karagenan yang dilarutkan dalam isopropil alkohol, pengepresan gel dan kering beku menghasilkan sedikit perbedaan dalam komposisi kimia karagenan dari Eucheuma cottonii. Dalam penelitiannya Montolalu, menyebutkan bahwa baik rata-rata berat maupun nilai rata-rata berat molekul eksrak Eucheuma cottonii menurun dengan meningkatnya temperature ekstraksi dan waktu ekstraksi. Walau demikian, berbagai aspek dari modifikasi alkali, ekstraksi, dan fungsionalitas kuantitatif berkaitan dengan Eucheuma cottonii belum dipelajari secara mendalam.
19 BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT
A Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan metoda sederhana dari ekstraksi karagenan yang dapat diaplikasikan di tingkat petani. Selain itu produk karagenan yang dihasilkan memiliki mutu yang sesuai standar pasar.
B. Manfaat
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat khususnya pada petani rumput laut di Banten dan pada masyarakat luas secara umum mengenai pengolahan rumput laut menjadi karagenan. Dengan mengekstrak karagenan, diharapkan akan meningkatkan nilai ekonomi rumput laut, sehingga juga akan meningkatkan pendapatan petani rumput laut di Banten.
20 BAB 4. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan selama 5 bulan, yaitu sejak Agustus hingga Desember 2013. Pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium Biokimia dan Laboratorium Teknologi Pengolahan, program Studi Teknologi Industri Pertanian, Institut Teknologi Indonesia. Analisis akan dilakukan di Laboratorium Biokimia, program Studi Teknologi Industri Pertanian dan Laboratorium BPIHP, Bogor.
B. Metodologi Penelitian
Penelitian ini bersifat deskriptif, yang terbagi menjadi dua tahap, yaitu tahap pertama adalah penelitian pendahuluan dan tahap kedua adalah penelitian utama. Penelitian pendahuluan meliputi pengambilan sampel rumput laut di Banten, dan uji coba metoda hasil modifikasi. Penelitian utama meliputi ekstraksi karagenan, analisis karagenan yang meliputi rendemen, kadar sulfat dan uji kekuatan gel.
1. Penelitian Pendahuluan
Penelitian Pendahulan dilakukan dalam tiga bagian, yaitu pertama adalah pengambilan sampel rumput laut di Banten, kedua adalah uji coba ekstraksi karagenan dengan metoda hasil modifikasi dengan skala laboratorium. Tahapan pelaksanaan adalah sebagai berikut:
a. Persiapan Sampel
Rumput laut kering jenis Eucheuma cottoniiditimbang sebanyak 200 gr, kemudian disortasi dan dicuci hingga bersih untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang melekat. Selanjutnya rumput laut direndam dengan air tawar sebanyak 8 liter selama 18 jam. Perbandingan antara rumput laut dengan air adalah 1 : 40 (1 kg rumput laut kering membutuhkan 40 liter air). Rumput laut ditiriskan dan direbus (dipanaskan) pada suhu 95 oC selama 40
21 menit dengan jumlah perbandingan yang sama (200 gr sampel : 8 liter air). Selanjutnya rumput laut tersebut dihancurkan dengan blender hingga menjadi seperti bubur.
b. Ekstraksi Karagenan
Sampel diberi larutan KOH 10 % dengan cara ditetesi sedikit demi sedikit hingga mencapai pH 13 dan dipanaskan pada suhu 95 oC selama 1 jam. Untuk mencegah kerak pada dasar wadah, selama proses ekstraksi berlangsung dilakukan pengadukan. Setelah proses ekstraksi selesai, dilakukan penyaringan dengan menggunakan alat press, sebelum suhu sampel menurun. Filtrat yang dihasilkan berupa cairan yang kemudian diendapkan dengan menggunakan isopropil alkohol (IPA) 85 % selama 1 jam. Perbandingan volumenya adalah 1:1,5 (1 kg filtrat membutuhkan 1,5 liter IPA). Selanjutnya hasil endapan yang berupa serat-serat karagenan tersebut disaring.
c. Pengeringan dan Penghancuran
Sampel dikeringkan di dalam oven pengering pada suhu 60 oC selama 4 jam. Kemudian sampel dihancurkan dan ditimbang beratnya.
d. Cara Analisis
Rendemen (Wijaya, 2010)
Rendemen karagenan dihitung berdasarkan berat karagenan setelah pengeringan terhadap berat rumput laut kering.
berat karagenan kering (gr) berat rumput laut kering (gr)
2. Penelitian Utama a. Persiapan Sampel
Rumput laut kering jenis Eucheuma cottonii ditimbang sebanyak 200 gr, kemudian disortasi dan dicuci hingga bersih untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang melekat. Selanjutnya rumput laut direndam dengan air tawar sebanyak 8 liter selama 18 jam. Perbandingan antara rumput laut
x 100 % Rendemen (%) =
22 dengan air adalah 1 : 40 (1 kg rumput laut kering membutuhkan 40 liter air). Rumput laut ditiriskan dan direbus (dipanaskan) pada suhu 95 oC selama 40 menit dengan jumlah perbandingan yang sama (200 gr sampel : 8 liter air). Selanjutnya rumput laut tersebut dihancurkan dengan blender hingga menjadi seperti bubur.
b. Persiapan alat
Alat pres yang digunakan dalam penelitan tahap dua diperbaiki pompa hidrolik dan diganti saringan yang dipakai untuk menyaring. Setelah diperbaiki dilakukan uji kerja alat terlebih dahulu sebelum digunakan untuk mengepres rumput laut yang akan diekstrak.
23 BAB 5. HASIL YANG DICAPAI
A. Penelitian pendahuluan
Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui rendemen dan kekuatan gel karagenan yang diperoleh dari Euchema cottonii dengan metoda ekstraksi menggunakan basa/alkali. Penelitian pendahuluan ini diawali dengan pembuatan tepung karaginan dari dua sampel yang berbeda. Hasil analisis tepung karaginan yang diperoleh dapat dilihat dalam Tabel 2 berikut ini.
Tabel 2. Hasil Analisis Tepung Karaginan
Jenis Rumput Laut Rendemen (%) Kadar Air (%) Warna Tepung E. cottonii
(sampel 1) 11,6 11,11 Putih kekuningan
E. cottonii
(sampel 2) 32,3 11,00 Putih krem
Dari Tabel di atas dapat dilihat bahwa sampel 2 menghasilkan rendemen yang lebih tinggi dibandingkan sampel 2, namun kadar air dari kedua sampel berbeda hanya 0,11%. Warna tepung tepung yang dihasilkan dari dua sampel juga relatif tidak terlalu memperlihatkan perbedaan yang signifikan. Rendemen yang berbeda dapat disebabkan oleh berbagai hal, antara lain metode budidaya, waktu panen, umur rumput laut pada saat dipanen, nutrisi yang tersedia, dan berbagai perbedaan kondisi lingkungan lainnya
Analisis rendemen karaginan hanya dilakukan pada sampel 2 karena menghasilkan rendemen yang lebih tinggi bila dibandngkan sampel 1, yaitu hampir tiga kali lipat. Hasil analisis kekuatan gel, viskositas, dan kadar sulfat dari karaginan yang diperoleh melalui ekstraksi sampel 2 dapat dilihat pada Tabel 3. di bawah ini.
24 Tabel 3. Hasil Analisis Kekuatan Gel Tepung Karaginan
Jenis Rumput Laut Kekuatan Gel (g/cm2) Viskositas (cP) Kadar Sulfat (ppm) E. cottonii (sampel 2) 735,1 235,3 2,04 B. Penelitian Utama
Penelitian utama masih dalam persiapan dan akan dilaksanakan minggu kedua Oktober karena masih menunggu perbaikan alat press. Penelitian utama ini terutama dilakukan dengan alat yang lebih baik, sehingga dalam proses pengolahan rumput laut diharapkan akan dapat diperoleh rendemen yang lebih besar.
25 BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA
Penelitian telah berlangsung 2 bulan dan sudah menyelesaikan penelitian pendahuluan atau tahap pertama. Selanjutnya penelitian dilanjutkan sesuai rencana kegiatan seperti yang terlihat pada Tabel 4 berikut ini.
Tabel 4. Jadwal Penelitian
No Jenis Kegiatan Bulan (tahun 2013)
Agust Sept Okt Nov Des 1 Persiapan bahan, alat dan survey lokasi
2 Survei dan pengambilan sampel 3 Pelaksanaan Penelitian
4 Pengolahan Data 5 Penulisan Laporan
26 BAB 7. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian pendahuluan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa sampel dua menghasilkan rendemen yang lebih besar bila dibandingkan sampel 1.
Saran
Hasil belum mencukupi, karena penelitian masih sebatas pendahuluan, sehingga belum dapat diberikan saran yang kongkrit.
27 DAFTAR PUSTAKA
Anggadiredja, Jana T., Zatnika, Achmad, Purwoto, Heri dan Sri Istini, 2006. Rumput Laut: Pembudidayaan, Pengolahan dan Pemasaran Komoditas Perikanan Potensial. Penebar Swadaya, Jakarta.
Distantina, S.,Wiratni, Moh.Fahrurrozi, and Rochmadi, 2011.Carrageenan Properties Extracted From Eucheuma cottonii, Indonesia. World Academy of Science, Engineering and Technology: 54.
Food Chamical Codex, 1981. Carrageenan.National Academy Press, Washington D.C.
Distantina Sperisa, Fadilah, Rochmadi, Moh. Fahrurrozi, dan Wiratni, 2010. Proses Ekstraksi Karagenan dari Eucheuma cottonii. Prosiding Seminar Rekayasa Kimia dan Proses, ISSN : 1411-4216, 4-5 Agustus 2010. Universitas Diponegoro,Semarang.
Soovendran A/l Varadarajan , Nazaruddin Ramli, Arbakariya Ariff, Mamot Said, and Suhaimi Md Yasir, 2009. Development of high yielding carragenan extraction method from Eucheuma cotonii using cellulase and Aspergillus niger. Prosiding Seminar Kimia Bersama UKM-ITB VIII 9-11 Jun 2009. Institut Teknologi Bandung, Bandung.
Sari, Vita Nurmala, 2013.Ketahanan Bead pada pH dan Konsentrasi Karagenan yang berbeda.Skripsi. Jurusan Teknologi Industri Pertanian. Institut Teknologi Indonesia, Serpong.
Wijaya, S. 2010. Penggunaan KOH dan Jumlah Pelarut pada Ekstraksi
Karagenan.Skripsi. Jurusan Teknologi Industri Pertanian. Institut Teknologi Indonesia, Serpong.
