EKSTRAKSI KARAGINAN

Oleh :

Nama

: Arida FauziyahNIM

: B1J011173Kelompok: 13Rombongan: IVAsisten: Taufik Faturochman WahidLAPORAN PRAKTIKUM FIKOLOGIKEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS BIOLOGI

PURWOKERTO

2014I. PENDAHULUAN

A. Latar BelakangKaraginan sampai saat ini belum diolah di Indonesia, walaupun bahan baku yang digunakan (Kappaphycus alvarezzi) untuk membuat karaginan banyak terdapat di Indonesia. Karaginan adalah campuran yang kompleks dari beberapa polisakarida. Ada tiga jenis karaginan yaitu lamda, kappa, dan iota. Lamda dan kappa karaginan dapat diekstrak dari rumput laut jenis Chondrus crispus dan beberapa spesies Gigartina, sedangkan iota karaginan diekstrak dari Eucheuma spinosum. Karaginan banyak dimanfaatkan pada industri farmasi, kosmetik, makanan dan minuman seperti susu, keju, kecap, susu coklat, sirop, biskuit, dan es krim. Juga untuk pet food dan keramik.Pada saat ini, pemanfaatan rumput laut meningkat seiring dengan peningkatan kesejahteraan manusia dan teknologi, antara lain di bidang pertanian digunakan sebagai bahan pupuk organic, media tumbuhan dalam kultur jaringan; dibidang peternakan sebagai pakan ternak; dibidang kedokteran digunakan sebagai media kultur bakteri; dibidang farmasi digunakan sebagai bahan pembuat suspensi, pengemulsi, tablet, plester dan filter. Di bidang industri lainnya digunakan dalam proses pengolahan produksi, sebagai bahan aditif pada industri tekstil, kosmetik, kertas, keramik, fotografi, insektisida, pelindung kayu dan pencegah api.

Selain bernilai ekonomis, rumput laut juga bernilai ekologis. Dimana rumput laut sebagai tumbuhan menempati posisi sebagai produsen primer yang menyokong kehidupan biota lain pada trophic level yang lebih tinggi. Dewasa ini penelitian tentang rumput laut telah banyak dilakukan terutama untuk jenis-jenis yang mempunyai nilai ekonomis penting. Hal ini diarahkan untuk menghasilkan biomassa dan mutu rumput laut yang belum bernilai ekonomis tetapi bernilai ekologis yang penting kurang mendapat perhatian.

B. Tujuan

Tujuan dari acara praktikum ini adalah mengetahui proses ekstraksi kandungan kimia dari rumput laut yaitu karaginan. C. Tinjauan PustakaSeaweed dalam dunia perdagangan dikenal sebagai rumput laut, namun sebenarnya dalam dunia ilmu pengetahuan diartikan sebagai alga (ganggang) yang berasal dari bahasa latin yaitu algor yang berarti dingin. Ganggang laut adalah tanaman tingkat rendah yang tidak memiliki perbedaan susnan kerangka seperti akar, batang, dan daun. Meskipun wujudnya tampak seperti ada perbedaan, tetapi sesungguhnya merupakan bentuk thallus belaka. Bentuk thallus ganggang laut bermacam macam, ada yang bulat seperti tabung, kantung, rambut, dan sebagainya (Afrianto et al., 1989).Rumput laut yang dalam bahasa Inggris disebut seaweed adalah alga makro yang bersifat bentik dan termasuk tumbuhan tingkat rendah (Thallophyta). Tumbuhan tersebut mempunyai sistem morfologi dan reproduksi tersendiri yang umumnya berbeda dengan tumbuhan tingkat tinggi (tumbuhan berbunga) yang biasa hidup di darat (Rasyid, 2004).

Rumput laut merupakan ganggang yang hidup di laut dan tergolong dalam divisio thallophyta. Keseluruhan dari tanaman ini merupakan batang yang dikenal dengan sebutan thallus, bentuk thallus rumput laut ada bermacam-macam ada yang bulat seperti tabung, pipih, gepeng, bulat seperti kantong, rambut dan lain sebagainya. Thallus ini ada yang tersusun hanya oleh satu sel (uniseluler) atau banyak sel (multiseluler) (Indriani & Sumiarsih, 1992).Rumput laut jenis Kappaphycus alvarezii merupakan salah satu carragaenophtytes yaitu rumput laut penghasil karagenan, yang berupa senyawa polisakarida. Karagenan dapat terekstraksi dengan air panas yang mempunyai kemampuan untuk membentuk gel. Sifat pembentukan gel pada rumput laut ini dibutuhkan untuk menghasilkan pasta yang baik, karena termasuk ke dalam golongan Rhodophyta yang menghasilkan florin starch (Rasyid, 2004).II. MATERI DAN METODE

A. Materi

Alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini antara lain timbanagn analitik, panci, pengaduk, kompor, dan gelas ukur 100 mL. Sedangkan bahan utama yang digunakan dalam proses ekstraksi kandungan rumput laut karaginan yaitu Eucheuma cottonii dan larutan penambah seperti KOH 10%, KCl 5%, aquades, dan H2O2 6% . B. Metode

Penghitungan rendemen = bobot akhir (g) x 100%

produk awal (g)

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. HasilA.1. Penghitungan Rendemen

Bobot awal

= 100 g

Bobot akhir (hasil rendemen)= 2,4970Penghitungan rendemen= bobot akhir (g) x 100%

produk awal (g)

= 2,4970 x 100% = 2,497 %

100

A.2. Gambar Proses

B. Pembahasan

Hasil rendemen Eucheuma cottonii yang diekstraksi oleh kelompok kami adalah 2,497 % dengan bobot awal 100 g. Ekstraksi yang dilakukan oleh kelompok kami tidak tanpa menggunakan air kapur yang dapat mempengaruhi hasil akhir dari karaginan. Hal tersebut diteliti oleh Haris et al., (2013), yang menyimpulkan bahwa perlakuan perendaman rumut laut dengan beberapa konsentrasi air kapur yang beerbeda (o,3 g/L, 0,6 g/L, 1,2 g/L) menunjukkan penurunan kadar sulfat. Hal ini diduga perlakuan pernedaman memiliki peran dalam menurunkan kadar sulfat karaginan rumput laut E. Cottonii. CaSO4 yang terbentuk akan mengendap. Air (H2O) yang terbentuk akan membersihkan rumput laut. Dinding sel rumput laut mulai pecah karena menyerap air kapur, yang akan mengakibatkan keluarnya karaginan yang merupakan bahan utama pembentuk gel. Karaginan adalah senyawa hidrokoloid yang diekstraksi dari rumput laut merah jenis Eucheuma cottonii. Karaginan dapat digunakan untuk meningkatkan kestabilan bahan pangan baik yang berbentuk suspensi (dispersi padatan dalam cairan), emulsi (dispersi gas dalam cairan). Selain itu dapat digunakan sebagai bahan penstabil karena mengandung gugus sulfat yang bermuatan negatif disepanjang rantai polimernya dan bersifat hidrofilik yang dapat mengikat air atau gugus hidroksil lainnya (Sinulingga, 2006). Karena sifatnya yang hidrofilik maka penambahan karaginan dalam produk emulsi akan meningkatkan viskositas fase kontinyu sehingga emulsi menjadi stabil.. Karaginan dapat berfungsi dalam industri makanan sebagai bahan pengental, pengemulsi dan stabilisator suhu (Afrianto et al., 1989). Karaginan digunakan dalam industri makanan, kosmetik dan tekstil (Gessner & Scramm, 1972). Karaginan merupakan getah rumput laut yang diperoleh dari hasil ekstraksi rumput laut merah dengan menggunakan air panas (hot water) atau larutan alkali pada temperatur tinggi (Indriani & Sumiarsih, 1992). Karaginan merupakan nama yang diberikan untuk keluarga polisakarida linear yang diperoleh dari alga merah dan penting untuk pangan (Rasyid, 2004).Membedakan karaginan berdasarkan kandungan sulfatnya menjadi dua fraksi yaitu kappa karaginan yang mengandung sulfat kurang dari 28 % dan iota karaginan jika lebih dari 30 %. Rasyid (2004) menyatakan bahwa kappa karaginan dihasilkan dari rumput laut jenis Eucheuma cottonii, iota karaginan dihasilkan dari Eucheuma spinosum, sedangkan lambda karaginan dari Chondrus crispus, selanjutmya membagi karaginan menjadi 3 fraksi berdasarkan unit penyusunnya yaitu kappa, iota dan lambda karaginan.

Manfaat karaginan di industri makanan dalam sistem susu sudah dikenal dan dipelajari selama bertahun-tahun. Berinteraksi sinergis dengan protein susu, terutama kasein, untuk menghasilkan peningkatan viskositas dan gelasi . Salah satu aspek dari ini 'reaktivitas susu' dari karaginan dalam sistem non-gel adalah kemampuannya untuk menghambat visual fase pemisahan antara kasein dan polisakarida yang terjadi mudah karena ketidakcocokan biopolimer stabilisator polisakarida perlu untuk ditambahkan ke produk susu untuk peningkatan produk fungsionalitas (Aslan, 1991).

Manfaat karaginan di industri farmasi sebagai bodying agent dan pensuspensi dalam industri cat, pertanian dan keramik, untuk pasta gigi dan obat-obatan (Afrianto et al., 1989). Selain itu juga berfungsi sebagai penstabil, pensuspensi, pengikat, protective (melindungi kolid), film former (mengikat suatu bahan), syneresis inhibitor (mencengah terjadinya pelepasan air), dan flocculating agent (mengikat bahan-bahan) (Sinulingga, 2006). Karaginan sangat penting peranannya sebagai stabilizer (penstabil), thickener (bahan pengentalan), pembentuk gel, pengemulsi dan lain-lain. Sifat ini banyak dimanfaatkan dalam industri makanan, obat-obatan, kosmetik, tekstil, cat, pasta gigi dan industri lainnya (Indriani & Sumiarsih, 1992).Proses yang dilakukan terhadap rumput laut untuk menghasilkan karaginan menurut Indriani & Sumiarsih (1992) 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.

2. Pemotongan rumput laut

Rumput laut yang telah sesuai dengan standard dimasukkan ke dalam mesin pemotong melalui screw conveyor, sehingga pada saat keluar memiliki panjang sekitar 10 cm. Hal ini dilakukan karaginan untuk mempermudah dalam proses ekstraksi karaginan.

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. Kadar garam yang terkandung dalam rumput laut biasanya 15-25% dari berat rumput laut.

4. Reaksi

Rumput laut kemudian di ekstraksi dengan larutah KOH 12% pada suhu 750C di dalam Reaktor. Ekstraksi ini biasanya memakan waktu sekitar 1-2 jam.

5. Filtrasi

Setelah tercapai waktu yang dibutuhkan untuk pemasakan, rumput laut dikeluarkan dan dilajutkan ke unit filtrasi. Unit filtrasi berguna untuk memisahkan larutan KOH, protein, air, karaginan dan karbohidrat dengan K2SO4.

6. PemurnianK2SO4

Residu dari proses filtrasi, yakni K2SO4 dimurnikan dengan cara disentrifusi dan dikeringkan pada rotary dryer. 7. Pemisahan kappa karaginan dengan KOH, protein dan karbohidrat

Filtrat berupa larutan KOH, protein, air, karaginan dan karbohidrat yang tidak bereaksi diumpankan ke unit Rotary Filter untuk memisahkan KOH, Protein, karbohidrat yang tidak bereaksi dengan kappa karaginan.

8. Pemurnian kappa karaginanEndapan karaginan yang masih mengandung sedikit air dikeringkan dan dihancurkan untuk membuat tepung kappa karaginan. (Winarno, 1990).

Menurut Rasyid (2004), larutan KOH 10 % berfungsi untuk memecahkan dinding sel rumput laut dan meningkatkan pH, larutan KCl 5% untuk meningkatkan kekentalan (gel) karaginan, aquades sebagai pelarut, dan H2O2 6% sebagai pencerah. Kappaphycus alvarezii atau Euchema alvarezii atau Euchema cottoni mempunyai talus silindris, permukaan licin, cartilagineus, warna hijau, hijau kuning, abu-abu atau merah. Penampakan thalli bervariasi mulai dari bentuk sederhana sampai kompleks. Duri-duri pada talus terdapat juga sama seperti halnya dengan E. spinosum tetapi tidak bersusun melingkari talus. Percabangan ke berbagai arah dengan batang-batang utama keluar saling berdekatan di daerah basal (pangkal). Tumbuh melekat ke substrat dengan alat perekat berupa cakram. Cabang-cabang pertama dan kedua tumbuh membentuk rumpun yang rimbun dengan ciri khusus mengarah ke arah datangnya sinar matahari. Cabang-cabang tersebut tampak ada yang memanjang atau melengkung seperti tanduk. Ciri-ciri umum dari rumput laut ini adalah tumbuh tegak, sangat rimbun membentuk rumpun yang padat, melekat diatas batu karang dengan cakram perekat, tinggi sekitar 15 cm dan diameter rumpun antara 20-30 cm, warna thalli merah tua kadang kecoklatan (Gesnerr & Scramm, 1972). Chan et al., (2010) melaporkan hasil penelitian morfologi mengenai E. Cottonii yang meliputi sebagai berikut. Warna E. cottonii didominasi ole hitam dan dapat menghasilkan karaginan dengan pH berkisar dari 8,4 hingga 10. Sebagai zat penambah makanan seperti emulsifier, pengental, dan agen gel, tekstur dari rumput laut sangat mempengaruhi produk akhir karaginan. Struktur rumput laut yang dihasilkan dari penelitian Chan et al., (2010) adalah berbentuk pecahan-pecahan yang kuat satu sama lain (strong rupture). Karena E. cottonii tidak memiliki mekanisme keseimbangan tubuh, maka kadar air dapat mengalami penurunan melalui mekanisme pengerutan sel, perubahan tekstur, dan perubahan kualitas rumput laut. WHC (Water Holding Capacity) dari E. cottonii dinilai sempurna, yaitu lebih dari 90%. Berikut klasifikasi dari Kappaphycus alvarezii atau Eucheuma cottonii Kingdom: Plantae

Divisi

: Rhodophyta

Kelas

: Rhodophyceae

Ordo

: Gigartinales

Famili: Solieriaceae

Genus : Kappaphycus

Spesies: Kappaphycus alvareziiMenurut Sinulingga (2006), karaginan merupakan polisakarida berantai linear dengan berat molekul yang tinggi. Rantai polisakarida tersebut terdiri dari ikatan berulang antara gugus galaktosa dengan 3,6-anhidrogalaktosa (3,6 AG), keduanya baik yang berikatan dengan sulfat maupun tidak, dihubungkan dengan ikatan glikosidik -(1,3) dan -(1,4).

Kappa karaginan tersusun atas -(1,3) D-galaktosa-4-sulfat dan -(1,4) 3,6-anhidrogalaktosa. Kappa karaginan mengandung 25% ester sulfat dan 34% 3,6-anhidrogalaktosa. Jumlah 3,6-anhidrogalaktosa yang terkandung dalam kappa karaginan adalah yang terbesar diantara dua jenis karaginan lainnya. Iota karaginan tersusun atas -(1,3) D-galaktosa-4-sulfat dan -(1,4) 3,6-anhidrogalaktosa-2-sulfat. Iota karaginan mengandung 32% ester sulfat dan 30% 3,6-anhidrogalaktosa.(Winarno 1996).

Lambda karaginan tersusun atas -(1,3) D-galaktosa-2-sulfat dan -(1,4) D-galaktosa-2,6-disulfat. Lambda karaginan mengandung 35% ester sulfat dan hanya mengandung sedikit atau tidak mengandung 3,6- anhidrogalaktosa. Selain ketiga jenis tipe karaginan tersebut, terdapat pula dua jenis tipe karaginan lain yaitu, mu () dan nu () karaginan (Imeson, 2000).Menurut Committee on Food Chemicals Codex pada tahun 1974, untuk dapat diklasifikasikan sebagai karaginan, polisakarida pada rumput laut harus mengandung 18- 40% asam sulfat berdasarkan berat kering dan terbagi atas tiga kelompok utama yaitu kappa, iota, dan lambda karaginan. Kappa karaginan tersusun dari 1,3-D-galaktosa-4-sulfat dan (1,4) 3,6-anhydro-D-galaktosa.

Standar mutu karaginan dalam bentuk tepung adalah 99% lolos saringan 60 mess dan memiliki tepung densitas adalah 0,7 dengan kadar air 15%. Suhu gelasi darii karaginan berbanding lurus dengan konsentrasi kation yang terdapat dalam sistem. Standar karaginan yang kini banyak dikenal adalah EEC Stabilizer Directive dan FAO atau WHO Specification (Aslan, 1991). Standar mutu karaginan mengacu pada Committee on Food Chemicals Codex adalah : Zat volakl maksimal 12% Asam sulfat 18-40 % Abu 15-40% Viskositas (1,5% lart, 75(C) min. 5cps Logam berat Pb (ppm) maks.10KESIMPULAN DAN SARAN

A. KesimpulanBerdasarkan hasil dan pembahasan, dapat diambil kesimpulan bahwa proses ekstraksi kandungan rumput laut karaginan pada Eucheuma cottonii adalah: 1. Pemasakan 2. Penambahan larutan penambah 3. Penyaringan 4. Pencetakan 5. Penjemuran 6. Penghitungan rendemen. B. Saran

Secara umum praktikum acara ini sudah berjalan cukup baik, namun dapat ditingkatkan pendampingan pada saat proses pengeringan rumput laut menggunakan oven laboratorium, mengingat cuaca yang tidak mendukung, sehingga penjemuran di bawah sinar matahari kurang efektif. DAFTAR REFERENSIAfrianto, Eddy, dan Evi Liviawati. 1989. Budidaya Rumput Laut dan Cara Pengolahannya. Bhatara, Jakarta.Aslan, L. M. 1991. Budidaya Rumput Laut . Kanisius, Yogyakarta.Chan, S.W., Mirhosseini, S.H., Farah, S.T., Tan, C.P. 2011. Comparative Study on Physical Properties of k-Carrageenan Extracted from Eucheuma cottonii in Tawau, Sabah adn Commercial k-Carrageenan. 2012. UMTAS. 1.8. Gessner & Scramm. 1972. Salinity Plant. Environmental Factor. Willey Interscience, London.Haris, Radityo., Santosa, Gunawan Widi., Ridlo, Ali. 2013. Pegaruh Perendaman Air Kapur terhadap Kadar Sulfat dan Kekuatan Gel Karaginan Rumput Laut Kappaphycus alvarezii. Journal of Marine Research. 2. 2.Indriani, H dan Sumiarsih. 1992. Budidaya, Pengelolaan serta Pemasaran Rumput Laut . Penebar Swadaya, Jakarta.Rasyid, A. 2004. Beberapa Catatan Tentang Karaginan .Jurnal Oseana. 21. 2

Sinulingga, M., Sri Darmanti. 2006. Kemampuan Mengikat Air oleh Tanah Pasir yang Diperlakukan dengan Tepung Rumput Laut Gracilaria verrucosa Laboratorium Biologi Struktur dan Fungsi Tumbuhan Jurusan Biologi FMIPA UNDIP.Rumput laut dimasak dengan 500 mL aquades selama 15 menit

Ditambahkan larutan KOH 10 %, dibiarkan 15 menit

Ditambahkan KCl 5%, dibiarkan 15 menit

Disaring

Ditambahkan 500 mL aquades, dibiarkan 15 menit

Ditambahkan H2O2 6%, dibiarkan 20 menit

Dituangkan ke dalam nampan

Dijemur

Dihitung rendemen

Gambar 3.2. Pencetakan

Gambar 3.1. Proses perebusan