13

KARAGENAN

LAPORAN RESMIPRAKTIKUM TEKNOLOGI HASIL LAUT Disusun oleh: Veronica Dian Sari Sutanto12.70.0018Kelompok B2

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANUNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG

Acara I

Acara IV2014

1. HASIL PENGAMATANHasil pengamatan rendemen karagenan dapat dilihat pada tabel 1.Tabel 1. KaragenanKelompokBerat Awal (g)Berat Kering (g)Rendemen (%)

B1402,6456,613

B2401,5523,880

B3402,0335,083

B4402,6106,525

B5402,2285,570

B6402,3265,815

Pada tabel hasil pengamatan di atas diketahui bahwa berat awal yang dimiliki oleh kelompok B1, B2, B3, B4, B5, dan B6 sebesar 40 gram. Berat kering tertinggi adalah milik kelompok B1 yaitu sebesar 2,645 gram sedangkan berat kering terendah adalah milik kelompok B2 sebesar 1,552 gram. Setelah dihitung kadar rendemen yang didapatkan maka diketahui bahwa rendemen dengan nilai terbesar adalah kelompok B1 dengan nilai sebesar 6,613% sedangkan rendemen dengan nilai terendah adalah kelompok B2 dengan nilai sebesar 3,880%.2

2. PEMBAHASANRumput laut sering disebut juga sebagai alga. Rumput laut atau alga merupakan tumbuhan yang berasal dari divisi Thallophyta. Ada 4 kelompok yang sering diketahui yaitu Rhodophyceae (alga merah), Chlorophyceae (alga hijau), Phaeophyceae (alga cokelat) dan Cyanophyceae (alga biru). Namun dari keempat kelompok tersebut, kelompok Phaeophyceae yang hanya dikenal dalam bidang perdagangan (Rahayu et al., 2004). Contoh dari jenis alga merah yang dapat dimanfaatkan seperti Eucheuma cottonii namun ada juga alga merah yang memiliki kandungan berbahaya seperti Cystoclonium purpureum yang mengandung senyawa halogenasi (Weinberger et al., 2007 dalam jurnal Different regulation of haloperoxidation during agar oligosaccharide-activated defence mechanisms in Two related red algae, Gracilaria sp. and Gracilaria chilensis). Rumput laut memiliki kandungan gizi yang secara umum diketahui yaitu karbohidrat 39-55%, protein 17,2-27,13%, Lemak 0,08%, abu 1,5%. Namun ada juga unsur-unsur mikro yang terkandung selain vitamin A, B1, B2, B6, B12, C (caroten), yaitu :Tabel 2. Kandungan unsur-unsur mikro pada ganggang merahUnsurPersentase (%)

Klor1,5-3,5

Kalium1,0-2,2

Natrium1,0-7,9

Magnesium0,3-1,0

Belerang0,5-1,8

Silikon0,2-0,3

Fosfor0,2-0,3

Kalsium0,4-1,5

Besi0,1-015

Iodium0,1-015

Brom0,005

(Winarno, 1990)Rumput laut mengandung karagenan dimana karagenan adalah salah satu produk hasil proses ekstraksi alga merah (Rhodophyceae). Karagenan memiliki kemampuan untuk membentuk gel dan dapat dimanfaatkan untuk berbagai industri seperti industri pangan, linen, dan tali manila (Chapman, 1949). Dalam industri pengolahan pangan, karagenan dapat difungsikan sebagai bahan pengental (thickening agent), gelling agen, serta suspending agent (Varadarajan et al. 2009). Contoh bahan pangan yang menggunakan karagenan adalah cokelat susu, pasti, es krim, dan juga confectinery. Karagenan memiliki sifat yang hampir mirip dengan agar namun karagenan memiliki kadar abu yang lebih tinggi serta membutuhkan konsentrasi yang lebih tinggi untuk melakukan proses pembentukan gel yang sifatnya kuat. Konsentrasi karagenan minimum yang digunakan adalah sebesar 3% (Chapman, 1949). Karagenan sendiri memiliki melting point 27-41C. Karena rumput laut mengandung protein dan proses pengolahannya menggunakan suhu tinggi maka dibutuhkan bahan yang dapat menghambat terjadinya kerusakan protein berupa anti-inflammatory dimana dalam jurnal In vitro anti-inflammatory activity of hydroalcoholic extract of Asparagus racemosus roots (Mittal et al., 2013) menyatakan bahwa senyawa anti-inflammatory merupakan agen yang dapat mencegah proses denaturasi protein.Karagenan dapat dikelompokkan menjadi tiga jenis yaitu karagenan kappa, karagenan iota, dan karagenan lambda. Ketiga jenis karagenan tersebut dapat ditemukan secara bervariasi tergantung dari sumber yang ada pada bahan baku, lokasi dimana rumput laut tumbuh, waktu pemanenan, dan juga metode ekstraksi yang dilakukan. Disebut sebagai karagenan lambda dikarenakan memiliki molekul rantai linier yang tersusun dari kumpulan unit dimer secara berulang-ulang yaitu 3-D-Gal-(1,4)-oc-D-Gal dengan ikatan 1,3-glikosidik. Kadar sulfat dari karagenan jenis lamda sebesar 32%-39% dikarenakan gugus hidroksil utama yang berasal dari -galaktosil telah teresterifikasi oleh asam sulfat serta 70% dari gugus hidroksil pada C-2 dalam kedua galaktosil yang telah teresterifikasi oleh asam sulfat. Pada karagenan jenis kappa dan iota terdiri dari dimer yang sama yaitu dimer carrabiose. Rantai dari dimer tersebut adalah -D-galaktosil rantai tersebut merupakan ikatan 1,4 terhadap -D-3,6-anhidrogalaktosil [-D-Gal-(1,4)--D-3,6-anhidrogal] dengan ikatan 1,3 berbentuk polimer tidak bercabang (linier). Karagenan jenis kappa dan iota dapat membentuk gel yang bersifat termoreversibel yang disusun oleh rantai double helix atau triple helix secara teratur yang diikuti adanya agregasi untuk membentuk kekakuan yang stabil (Mishra, 2006 dalam jurnal Yield and quality of carrageenan from Kappaphycus alvarezii subjected to different physical and chemical treatments).Diantara karagenan jenis lambda dengan karagenan jenis iota memiliki perbedaan pada proses esterifikasi dengan menggunakan asam sulfat. Pada karagenan kappa terjadi proses esterifikasi pada gugus hidroksil C-4 galaktosil dengan kadar sulit 25% hingga 30% sedangkan karagenan jenis iota terjadi proses esterifikasi pada gugus hidroksil C-2 anhidrogalaktosil dengan menggunakan kadar sulfat sebesar 23% hingga 35% (Rasyid, 2003). Ada beberapa tipe karagenan dimana polimernya merupakan hasil pengulangan dari ester sulfat dengan ikatan 3,6anhydrogalactose. Ada pula yang menyatakan bahwa karagenan yang terdiri dari 3 bentuk utama yaitu -carrageenan, -carrageenan dan -carrageenan. Dimana diantara ketiga jenis karagenan tersebut, jenis kappa adalah yang paling sering diperoleh dari hasil proses ekstraksi alga merah Kappaphycus alvarezii atau yang dikenal dengan nama Eucheuma cottonii (Varadarajan et al, 2009). Kappa dan iota dapat membentuk gel yang bersifat reversible dan memiliki tekstur gel yang sangat bervariasi yaitu antara firm dan brittle hingga soft dan elastis. Namun pada jenis karagenan lambda tidak memiliki sifat gelling (Imeson, 2009). Ada beberapa tipe karagenan dari beberapa jenis alga yang dapat dilihat pada tabel 3.

Tabel 3. Alga merah penghasil karagenan

(Rasyid, 2003)Menurut pernyataan dari Poncomulyo et al. (2006), sifat-sifat dari karagenan adalah : Dengan menggunakan air dingin, seluruh garam dari karagenan lambda akan terlarut namun pada karagenan kappa dan iota hanya garam natrium saja yang dapat terlarut. Karagenan lambda akan dapat larut di dalam air panas yang memiliki temperatur 40-60C namun karagenan jenis kappa dan iota baru dapat larut pada suhu di atas 70C. Karagenan jenis lambda, kappa, dan iota dapat larut di dalam susu panas, namun bila menggunakan susu dingin maka karagenan kappa dan iota tidak akan dapat larut sedangkan karagenan lambda akan membentuk dispersi. Karagenan jenis kappa dapat melakukan pembentukan gel dengan menggunakan ion kalium namun karagenan jenis lambda tidak dapat membentuk gel. Karagenan jenis kappa, lambda, dan iota memiliki sifat stabil terhadap pH netral serta alkali, namun pada pH asam, krtiga jenis karagenan tersebut akan terhidrolisi.Selain pernyataan dari Poncomulyo et al. (2006), Moraino (1997) dalam Winarno (1990) juga memberikan pernyataan bahwa daya kelarutan karagenan pada berbagai pelarut dalam dilihat pada tabel 4.Tabel 4. Daya Kelarutan Karagenan pada berbagai pelarutMediumKappaIotaLamda

Air PanasLarut di atas suhu 600CLarut diatas 600CLarut

Air Dingin

Garam natrium akan larut,garam K dan Ca tidak akanlarut

Garam Na akanlarut, sedangkangaram K dan Camemberi dispersethixotropic

Larut

Susu PanasLarutLarutLarut

SusuDingin

Garam Na, Ca, dan K tidaklarut tetapi mengembang

Tidak LarutLarut

Larutangula pekat

Panas, larutSukar LarutPada suhupanas akanlarut

Larutangaramdingin

Tidak larutPada suhu panasakan larut

Pada suhupanas akanlarut

Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi hasil ekstraksi karagenan yaitu faktor jenis pelarut yang digunakan untuk proses ekstraksi, perbandingan dari berat bahan dengan jumlah pelarut yang digunakan saat proses ekstraksi, cara dan lamanya proses pengadukan atau ekstraksi karagenan, temperatur ekstraksi yang diaplikasikan, dan juga ukuran padatan yang diekstrak (Distantina, et al., 2011).

2.1. MetodeRumput laut yang masih basah ditimbang dengan timbangan analitik hingga diperoleh sebanyak 40 gram lalu rumput laut tersebut dipotong-potong. Setelah dipotong-potong, rumput laut tersebut diblender hingga hancur maka didapatkan tepung rumput laut yang basah. Tepung rumput laut tersebut direbus atau diekstraksi di dalam air sebanyak 500 ml selama 1 jam pada suhu 80-90C. pH larutan yang telah dibuat, diatur hingga pH 8 dengan ditambahkan dengan larutan HCl 0,1 N atau larutan NaOH 0,1 N. Setelah itu dilakukan proses penyaringan dengan menggunakan kain saring bersih serta cairan filtrat ditampung di dalam wadah. Cairan filtrat tersebut ditambahkan dengan larutan NaCl 10% sebanyak 5% dari volume filtrat yang didapatkan. Setelah itu dilakukan proses pemanasan hingga suhu filtrat mencapai 60C. Filtrat kemudian dituang ke dalam wadah yang berisi cairan IPA (Isopropil Alkohol) sebanyak 300 ml. Kemudian dilakukan proses pengendapan dengan cara filtrat diaduk selama 10-15 menit hingga terbentuk endapan karagenan. Endapan kemudian ditiriskan dan direndam dalam cairan IPA (endapan terendam sepenuhnya) hingga diperoleh serat karagenan yang lebih kaku. Serat karagenan dibentuk tipis-tipis dan diletakkan dalam wadah yang tahan panas. Kemudian dilakukan proses pengeringan dengan menggunakan oven dengan suhu 50-60C selama 24 jam. Setelah proses pengeringan, serat karagenan kering ditimbang dengan timbangan analitik dan diblender hingga menjadi tepung karagenan.

Rumus :

Dari metode yang telah dilakukan proses pemotongan dan blender rumput laut yang kegunaannya adalah memperluas permukaan dari rumput laut sehingga didapatkan hasil dari proses ekstraksi yang maksimal. Dalam proses ekstraksi diketahui digunakan air sebanyak 500 ml dan dengan suhu 80-90C hal ini berfungsi untuk melepas karagenan dari dinding sel dan melarutkannya. Hal ini juga sesuai dengan pernyataan Setyowati (1998) bahwa suhu yang digunakan dalam proses ekstraksi adalah sekitar 90C. Penambahan larutan HCl 0,1 N atau NaOH 0,1 N berfungsi untuk mendapatkan suasana alkali yang dibutuhkan dalam proses ekstraksi karagenan (Distantina et al., 2011). Jika suasana masih terlalu asam maka ditambahkan dengan NaOH 0,1 N sedangkan jika suasana masih terlalu basa maka diberi tambahan HCl 0,1 N. Larutan NaCl 10% menyebabkan peningkatan kekuatan dari gel dimana gel makroskopik karagenan kappa akan megalami peningkatan (Mangione dkk., 2005). Lalu dilakukan proses pemanasan kembali dengan suhu 60C serta dilakukan proses pengadukan yang berfungsi untuk menghindari terjadinya kegosongan pada proses ekstraksi serta dapat menghasilkan karagenan yang tekstur gel-nya kuat (Fachruddin, 1997). Cairan IPA (Isopropil Alkohol) yang digunakan berfungsi untuk melakukan proses pemurnian pada karaginan dengan terjadinya proses presipitasi saat beraksi dengan larutan IPA (Distantina et al., 2011). Hal ini dikarenakan karagenan tidak dapat larut dalam alkohol namun larut dalam air. Proses pengeringan dengan suhu 50-60C dengan tujuan menghilangkan kadar air yang ada pada serat karagenan yang dikeringkan (Aslan, 1998). Sedangkan digunakannya blender bertujuan berfungsi untuk memperoleh tepung karagenan sesuai dengan ukuran partikel yang diinginkan (Rasyid, 2003). 2.2. HasilDari hasil yang didapatkan dari penggunaan metode ekstraksi karagenan, maka diketahui bahwa dari kelompok B1, B2, B3, B4, B5, dan B6 menggunakan berat awal rumput laut sebanyak 40 gram. Setelah dilakukannya proses pengeringan maka diketahui pada kelompok B1 memiliki nilai berat kering sebesar 2,654 gram. Pada kelompok B2 memiliki nilai berat kering sebesar 1,552 gram. Kelompok B3 memiliki nilai berat kering sebesar 2,033 gram. Kelompok B4 memiliki nilai berat kering sebesar 2,610 gram. Kelompok B5 memiliki nilai berat kering sebesar 2,228 gram. Sedangkan pada kelompok B6 memiliki nilai berat kering sebesar 2,326 gram. Pada setiap kelompok memiliki nilai berat kering yang berbeda-beda mungkin dikarenakan berat kering dari masing-masing kelompok berbeda-beda. Menurut pendapat dari Basma et al. (2009), % rendemen yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh suhu dan juga waktu yang digunakan dalam proses ekstraksi karagenan.Setelah dilakukan perhitungan terhadap kandungan rendemennya dengan menggunakan rumus yang ada maka diketahui pada kelompok B1 memiliki nilai rendemen sebesar 6,613%. Kelompok B2 memiliki nilai rendemen sebesar 3,880%. Kelompok B3 memiliki nilai rendemen sebesar 5,083%. Kelompok B4 memiliki nilai rendemen sebesar 6,525%. Kelompok B5 memiliki nilai rendemen sebesar 5,570%. Sedangkan pada kelompok B6 memiliki nilai rendemen sebesar 5,815%. Dari hasil yang didapatkan dari tiap-tiap kelompok berbeda satu sama lain. Hal ini mungkin disebabkan karena adanya proses ekstraksi yang terlalu lama dengan demikian akan semakin banyak proses penguapan yang terjadi dan lama-kelamaan larutan karagenan akan menjadi semakin kental serta sangat sulit untuk disaring (Suryaningrum et al., 2003). Menurut Moirano (1977), proses pembentukan gel sendiri dikarenakan dalam fragmentasi dari karagenan terjadi pemutusan ikatan glikosidik sehingga karagenan tersebut kehilangan sifat-sifat fisiknya seperti viskositas.2.3. Aplikasi di Bidang PanganDalam jurnal Ice cream properties affected by lambda-carrageenan or iota-carrageenan interactions with locust bean gum/carboxymethylcellulose mixtures (Pintor and Totosaus, 2012) disebutkan bahwa karagenan dapat digunakan sebagai campuran dalam pembuatan es krim dimana karagenan ini dapat melakukan interaksi yang baik terhadap protein susu. Selain itu karagenan bisa dimanfaatkan dalam berbagai macam industri pengolahan pangan seperti digunakan sebagai bahan penstabil (stabilizer) dalam pembuatan margarin yang rendah lemak serta bir. Karagenan juga dapat dimanfaatkan dalam proses pembekuan daging, ikan, serta sayuran. Namun karagenan dirasa kurang sesuai diaplikasikan pada produk asam karena akan terjadi proses hidrolis yang sangat cepat pada pH kurang dari 4,5. Selain dapat dimanfaatkan dalam industri pengolahan pangan, karagenan juga digunakan pada farmasi atau industri obat dimana karagenan ini dapat dijadikan bahan baku pembuatan tablet (Rasyid, 2003). Dalam jurnal Influence Of -Carrageenan, Agar-Agar And Starch On The Rheological Properties Of Blueberries Yogurt (Oroian and Gheorghe, 2013) juga dikatakan bahwa karagenan jenis kappa dapat digunakan dalam proses pembuatan yoghurt dimana digunakan sebagai bahan pembentuk tekstur.

8

3. KESIMPULAN Rumput laut jenis Eucheuma cottonii mengandung karagenan yang merupakan hasil ekstraksi alga merah. Karagenan memiliki kemampuan untuk membentuk gel. Konsentrasi karagenan minimum untuk membentuk gel adalah 3%. Karagenan terdiri dari 3 jenis yaitu karagenan kappa, karagenan lambda, dan karagenan iota. Faktor yang mempengaruhi hasil ekstraksi karagenan yaitu jenis pelarut, perbandingan berat bahan dengan jumlah pelarut, cara dan lamanya proses ekstraksi karagenan, temperatur ekstraksi yang diaplikasikan, dan juga ukuran padatan yang diekstrak. Proses ekstraksi memerlukan kondisi alkali yang sesuai. Ekstraksi karagenan dilakukan dengan proses perendaman dalam larutan IPA (Isopropil Alkohol) untuk memperoleh pembentukan serat yang kuat. % rendemen yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh suhu dan juga waktu yang digunakan dalam proses ekstraksi karagenan. Pembentukan gel terjadi karena dalam fragmentasi dari karagenan terjadi pemutusan ikatan glikosidik sehingga karagenan tersebut kehilangan sifat-sifat fisiknya seperti viskositas. Karagenan banyak dimanfaatkan dalam produk olahan industri pangan untuk meningkatkan nilai gizi dari produk tersebut.

Semarang, 02 Oktober 2014Praktikan,Asisten Praktikum,

Veronica Dian Sari Sutanto- Aletheia Handoko (12.70.0018)- Margaretha Rani

10

4. DAFTAR PUSTAKA

Aslan, M. (1998). Budidaya Rumput Laut, Kanisius, Yogyakarta, hal. 89. Basma, J., Sedayu, B. B., Utomo, B. S. B. (2009). Mutu semi refined carrageenan (SRC) yang diproses menggunakan air limbah pengolahan SRC yang didaur ulang. Jurnal Pascapanen dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan. 4(1): 1-11.Chapman, V. J. (1949). Seaweeds and Their Uses. Pitman Publishing Corporation. New York.Distantina, S. ; Wiratni; Moh. Fahrurrozi; and Rochmadi. (2011). Carrageenan Properties Extracted From Eucheuma cottonii, Indonesia. World Academy of Science, Engineering and Technology 54 : 738-742. Eucheumacottonii.BuletinTeknikLitkayasaAkuakultur ,Vol. 3 No. 2 :37-39.Fachruddin, L. (1997). Membuat Aneka Selai. Kanisius. Yogyakarta.Imeson, A. (2009). Food Stabilisers, Thickeners And Gelling Agents. Wiley-Blackwell. England.Mangione, M.R. , Giacomazza D., Bulone D., Martorana V., Cavallaro G., dan San Biagio P.L. (2005). K+ and Na+ effects on the gelatin properties of k-Carrageenan. Biophysical Chemistry 113 p. 129-135.Mishra, Pathik Chandra; Reeta Jayasankar & C. Seema. (2006). Yield and quality of carrageenan from Kappaphycus alvarezii subjected to different physical and chemical treatments. Seaweed Re. Utiln., 28 (1) : 113-117,2006. Mittal, Suchita; Praveen K Dixit; Rupesh K Gautam & Gupta M.M. (2013). In vitro anti-inflammatory activity of hydroalcoholic extract of Asparagus racemosus roots. Int. J. Res. Pharm. Sci., 4(2), 203-206 ISSN: 0975-7538. Moraino, A.L., 1977, Sulphate Polysaccharides, Dalam Graham H.D (ed.) Food Colloids, Westport Connencticut, The AVI Publishing Company Inc. Oroian, Mircea-Adrian & Gheorghe Gutt. (2010). Influence of -carrageenan, agar-agar and starch on the rheological properties of blueberries yogurt. Pintor, A. & Totosaus, A. (2012). Ice Cream Properties Affected by Lambda-Carrageenan or Iota-Carrageenan Interactions with Locust Bean Gum/Carboxymethylcellulose Mixtures. Internation Food Research Journal 19(4): 1409-1414 (2012). Poncomulyo, T., Maryani, H., Kristiana, L. (2006). Budi Daya dan Pengolahan Rumput Laut. AgroMedia Pustaka, Jakarta.Rahayu, U. H. Manik dan N. Dolaria. (2004). Pembuatan Karaginan Kering dari Rumput Laut.Rasyid, A. (2003). Beberapa Catatan Tentang Karaginan. Oseana, Volume XXVIII, Nomor 4, 2003: 1-6.Setyowati, B., B. Sasmita dan H. Nursyam. (1998). Pengaruh Jenis Rumput Lautdan Lama ekstraksi terhadap Peningkatan Kualitas karaginan. UNIBRAW.Malang.Suryaningrum, D., Murdinah., Erlina, D. (2003). Pengaruh Perlakuan Alkali dan Volume Larutan Pengekstrak Terhadap Mutu Karaginan Rumput laut Eucheuma cottonii.Jurnal Penelitian Perikanan Indonesia Volume 9 Nomor 5.Varadarajan, Soovendran, A/L.; N. Ramli; A. Ariff; M. Said; & S. 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.Weinberger, Florian; Boris Coquempot; Sandra Forner; Pascal Morin; Bernard Kloareg & Philippe Potin. (2007). Different regulation of haloperoxidation during agar oligosaccharide-activated defense mechanisms in two realted red algae, Gracilaria sp. and Gracilaria chilensis. Journal of Experimental Botany, Vl. 58, No. 15/16, pp. 4365-4372, 2007 DOI: 10.1093/jxb/erm303. 11

Winarno, F.G. (1990). Teknologi Pengolahan Rumput Laut. Pustaka Sinar Harapan, Jakarta.

5. LAMPIRAN5.1. Perhitungan

Kelompok B1

= 6,613%Kelompok B2

= 3,880 %Kelompok B3

= 5,083 %Kelompok B4

= 6,525 %Kelompok B5

= 5,570 %Kelompok B6

12

= 5,815 %5.2. Diagram Alir5.3. Laporan Sementara