Acara V

EKSTRAKSI KARAGENAN

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM

TEKNOLOGI HASIL LAUT

Disusun oleh:

Anastasia Putri Kristiana

13.70.0151

Kelompok C5

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

2015

1

1. MATERI METODE

1.1.Alat dan Bahan

1.1.1. Alat

Alat-alat yang digunakan di dalam praktikum ini adalah blender, panci, kompor, hot

plate, pengaduk, termometer, pH meter, oven, gelas beker dan timbangan digital.

1.1.2. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah Euchema cottonii, NaOH

0,1 N, HCl 0,1 N, NaCl 10%, isopropil alkohol (IPA) dan akuades.

1.2. Metode

Rumput laut dipotong kecil-

kecil dan diblender dengan

diberi air sedikit

Rumput laut yang sudah halus

dimasukkan kedalam panci

Rumput laut direbus

dalam 1L air selama 1 jam

dengan suhu 80-90oC

pH diukur hingga netral

yaitu pH 8 dengan

ditambahkan larutan HCL

0,1 N atau NaOH 0,1N

Hasil ekstraksi disaring dengan

menggunakan kain saring bersih

dan cairan filtrat ditampung

dalam wadah.

Rumput laut basah

ditimbang sebanyak

40 gram

2

Ditambahkan NaCl 10%

sebanyak 5% dari volume

larutan.

Volume larutan diukur

dengan menggunakan gelas

ukur.

Direbus hingga suhu

mencapai 60oC

Filtrat dituang ke wadah berisi cairan

IPA (2x volume filtrat). dan diaduk dan

diendapkan selama 10-15 menit

Endapan karagenan ditiriskan

dan direndam dalam cairan

IPA hingga jadi kaku

Serat karagenan dibentuk tipis-

tipis dan diletakan dalam wadah

Dimasukan dalam oven

dengan suhu 50-60oC

Serat karagenan kering

ditimbang. Setelah itu

diblender hingga jadi

tepung karagenan

3

2. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan ekstraksi karagenan dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Hasil Pengamatan Ekstraksi Karagenan

Kelompok Berat Basah (gram) Berat Kering

(gram) % Rendemen

C1

C2

C3

C4

C5

40

40

40

40

40

3,14

3,04

0,28

3,50

2,86

7,85

7,60

0,70

8,75

7,15

Berdasarkan Tabel 1 dapat diketahui bahwa pada kelompok C1-C5 berat basah

karagenan adalah sama. Sedangkan untuk berat kering karagenan dan % rendemen

yang paling tinggi ada pada kelompok C4, dan yang terendah ada pada kelompok C3.

4

3. PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini akan dilakukan ekstraksi karagenan dari salah satu kelompok

seaweed. Dalam penelitian Pereira et al. (2013) dikatakan bahwa seaweed kaya akan

kandungan polisakarida tersulfatasi seperti karagenan dan alginat yang sudah banyak

digunakan dalam industri pangan, kosmetik, dan farmasi sebagai pengental dan

pembentuk gel. Tambahan dari Lopez et al. (2009) dalam penelitian Anisuzzaman et al.

(2014) bahwa seaweed kaya akan kandungan vitamin (niasin, B1, B2, B6, B16, C) dan

mineral seperti kalsium, natrium, magnesium, kalium, iodin, zat besi dan seng.

Sedangkan karagenan menurut Fleurence (1999) dalam Anisuzzaman et al. (2014) kaya

akan sumber karotenoid, serat, protein, asam lemak esensial, vitamin, dan mineral.

Menurut Aslan (1998), karagenan dapat diekstrak dari spesies alga merah

(Rhodophyceae), salah satunya Eucheuma cottonii yang memiliki kandungan karagenan

sebesar 62-68% dari berat keringnya. Karagenan adalah polisakarida linier yang

tersusun dari galaktosa yang tersulfatasi yang diekstraksi dari alga merah (Tuvikene et.

al., 2006). Bixler & Porse (2011) dalam Pereira et al. (2013) menyatakan bahwa

terdapat 3 jenis karagenan komersial, yaitu kappa, lambda, dan iota. Karagenan kappa

memiliki prekursor karagenan Nu, sedangkan prekursor karagenan iota adalah

karagenan Mu yang membentuk jembatan 3,6-anhidrogalaktosa. Pereira et al. (2013)

menyatakan bahwa karagenan kappa memiliki karakteristik membentuk gel yang rapuh,

dan keras, sedangkan karagenan iota membentuk gel yang lebih lembut. Menurut Van

de Velde & Ruiter (2002), karagenan kappa dapat diekstrak dari Eucheuma cottonii,

karagenan lambda dapat diekstrak dari Eucheuma spinosum, dan karagenan iota

diekstrak dari Gigartina dan Condrus crispus. Jiao et al. (2011) dalam Pereira et al.

(2013) menambahkan bahwa alga merah (Rhodophyta) mengandung galaktan dan dapat

diekstrak karagenan dan agarnya, sedangkan alga coklat (Heterokontophyta) dapat

menghasilkan alginat.

Salah satu cara untuk memperoleh karagenan adalah dengan metode ekstraksi. Murat

Sen & Erboz (2010) dalam penelitiannya menyatakan bahwa karagenan dapat diekstrak

dari alga merah dengan ekstraksi air atau basa. Dalam kondisi panas, karagenan kappa

memiliki konsentrasi polimer yang rendah (0,6-1%) dan cenderung membentuk gel

5

yang kaku. Menurut Lee (1992), ekstraksi adalah suatu proses untuk memisahkan suatu

komponen dari campuran baik berupa larutan maupun suspensi dengan menggunakan

pelarut. Mula-mula, sebanyak 40 gram Eucheuma cotonii dicampur dengan sedikit air

dan diblender. Penghancuran Eucheuma cotonii ini berfungsi untuk memperluas

permukaan sehingga ekstraksi berjalan optimal (Distantina et al., 2011). Tambahan dari

Arpah (1993) bahwa semakin luas permukaan bahan, akan semakin besar reaksi antara

pelarut dengan bahan yang diekstrak. Kemudian ditambahkan 1 liter air dan direbus

dengan suhu 800C sambil diaduk selama 1 jam. Pemanasan dengan suhu tersebut sesuai

dengan Aslan (1998) bahwa untuk ekstraksi karagenan pemanasan optimal pada suhu

80-900C. Pemanasan dilakukan untuk melarutkan karagenan di dalam air dan

memudahkan pencampuran dengan larutan alkohol, gliserin, propilen glikol, serta

pelarut polar lainnya (Angka & Suhartono, 2000). Pengadukan menurut (Fachruddin,

1997) berguna untuk meratakan panas dan menghindari buih, karena buih akan

mengurangi kekuatan gel karagenan yang terbentuk. Tambahan dari Mappiratu (2009),

pemanasan berguna untuk menghomogenkan larutan dan mempercepat ekstraksi.

Setelah dipanaskan, larutan didinginkan hingga mencapi suhu 35-380C lalu diatur pH

nya hingga mencapai pH 8 dengan penambahan HCl 0,1 N atau NaOH 0,1 N.

Pendinginan dilakukan agar suhu larutan karagenan tidak terlalu panas saat diukur pH

nya, karena jika pengukuran pH dilakukan dalam kondisi panas akan mempengaruhi

hasil yang kurang akurat (Alfonso & Edward, 1992). pH 8 sesuai dengan Distantina et

al. (2011) bahwa ekstraksi karagenan akan lebih stabil bila dilakukan dalam kondisi

basa. Setelah larutan karagenan memiliki pH 8, dilakukan penyaringan dengan kain

saring. Menurut Prasetyowati et al. (2008), penyaringan dilakukan untuk memisahkan

pengotor dan padatan terlarut yang tidak diinginkan. Filtrat kemudian ditambah larutan

NaCl 10% sebanyak 5% dari volume filtrat dan dipanaskan sampai suhu 600C. Menurut

Marsenno (2010), penambahan garam NaCl akan memberi efek koagulasi yang lebih

baik. Tambahan dari Van de Velde et al. (2002), larutan garam dapat dapat mendukung

pembentukan gel karagenan. Setelah itu, filtrat dituang ke dalam IPA (Isopropil

Alkohol) sebanyak kurang lebih 700 ml dan diaduk hingga mengendap membentuk

serat-serat karagenan. Endapan karagenan ditiriskan dan direndam dalam cairan IPA

sampai menjadi kaku lalu dibentuk tipis-tipis dan dioven suhu 50-600C selama 12 jam

6

kemudian ditimbang dan dihaluskan menjadi tepung karagenan. Pengadukan dalam

larutan IPA berfungsi untuk mengendapkan serat karagenan yang kontak dengan

alkohol (Prasetyowati et al., 2008). Menurut Yasita & Rachmawati (2006), perendaman

karagenan dalam larutan IPA akan meningkatkan kemampuannya membentuk gel.

Pengeringan dilakukan dengan tujuan untuk mengurangi kadar air pada karagenan dan

memperpanjang umur simpannya (Winarno et al., 1980).

Berdasarkan hasil pengamatan, dapat diketahui bahwa pada kelompok C1-C5 berat

basah karagenan adalah sama yaitu sebesar 40 gram. Sedangkan untuk berat kering

karagenan dan % rendemen yang paling tinggi ada pada kelompok C4, dan yang

terendah ada pada kelompok C3. Persen rendemen yang dihasilkan berbeda pada

masing-masing kelompok. Seharusnya, % rendemen yang dihasilkan masing-masing

kelompok adalah sama. Menurut Setyowati et al. (2000), ketidakseragaman hasil

rendemen disebabkan oleh waktu ekstraksi yang berbeda-beda tiap kelompok.

Tambahan dari Hudha (2012), jika waktu ekstraksi semakin lama dan suhu ekstraksi

semakin tinggi maka % rendemen yang didapatkan akan semakin besar. Pelegrin et al.

(2006) menambahkan bahwa perbedaan penambahan konsentrasi larutan basa NaOH

pada saat penyesuaian pH juga dapat mempengaruhi besarnya % rendemen. Menurut

Distantina et al. (2011) beberapa faktor yang mempengaruhi hasil ekstraksi antara lain

adalah jenis pelarut, suhu, waktu, dan perbandingan pelarut dengan bahan.

Aplikasi karagenan dalam industri pangan antara lain sebagai bahan pembuatan jeli,

saus, permen, sirup, es krim, dan susu (Van de Velde et al., 2002). Anisuzzaman et al.

(2014) dalam penelitiannya menyatakan bahwa bubuk karagenan berwarna kekuningan

dan tidak berbau sehingga banyak digunakan dalam industri pangan, kosmetik, farmasi

untuk meningkatkan tekstur, stabilitas gelasi, dan viskositas produk. Zhou et. al., (2008)

menambahkan bahwa karagenan banyak digunakan sebagai pengental dan gelling agent.

Karagenan dapat membentuk gel yang bersifat thermoreversible dan juga dapat

dimanfaatkan sebagai stabilizer (Campo et al., 2009). Piculell (1995) dalam penelitian

Pintor & Totosaus (2012) menyatakan bahwa karagenan merupakan bahan hidrokoloid

yang dapat menstabilkan protein susu. Wang et al. (1998) dalam Pintor & Totosaus

(2012) menyatakan bahwa komponen hidrokoloid pada es krim biasanya terdiri dari

7

campuran locust bean gum, karagenan kappa, dan karboksimetilselulosa (CMC).

Kombinasi dari 2-3 hidrokoloid dalam konsentrasi 0,2-0,5% sebagai penstabil pada es

krim memberikan efek positif terhadap viskositas dan mencegah pembentukan kristal es

selama penyimpanan (Crichett & Flack, 1977: Clarke, 2004). Pintor & Totosaus (2012)

dalam penelitiannya menyatakan bahwa penambahan karagenan iota dalam pembuatan

es krim akan menghasilkan tekstur yang lebih lembut. Ditambahkan oleh Moses et al.

(2015) dalam penelitiannya bahwa saat ini banyak dikembangkan karagenan semi

rafinasi di beberapa negara, contohnya di India. Karagenan semi rafinasi biasanya

digunakan sebagai campuran pakan ternak, akan tetapi karagenan semi rafinasi juga

aman untuk dikonsumsi manusia.

8

4. KESIMPULAN

Karagenan adalah polisakarida linier yang diperoleh dengan cara ekstraksi dari alga

merah Eucheuma cotonii.

Ada tiga jenis karagenan, yaitu karagenan kappa, lambda, dan iota.

Suhu optimal ekstraksi adalah 80-900C.

Kondisi basa (pH 8) membuat ekstraksi karagenan lebih stabil.

Penambahan NaCl mendukung koagulasi dan pembentukan gel karagenan.

Perendaman dalam larutan IPA digunakan untuk mengendapkan karagenan dan

meningkatkan kemampuan membentuk gel.

Gel karagenan bersifat thermoreversible.

Karagenan kappa membentuk gel yang lebih kaku dan keras.

Karagenan iota membentuk gel yang lebih lembut.

Ekstraksi karagenan dipengaruhi oleh suhu, waktu, jenis pelarut, dan perbandingan

pelarut dengan bahan yang diekstrak.

Karegenan dapat diaplikasikan sebagai stabilizer, gelling agent, dan pengental

dalam industri pangan, farmasi, dan kosmetik.

Karagenan dapat digunakan sebagai bahan campuan pembuatan es krim, jeli, susu,

sirup, permen, dll.

Semarang, 18 Oktober 2015

Praktikan, Asisten Dosen

Anastasia Putri Kristiana Ignatius Dicky A.W

13.70.0151

9

5. DAFTAR PUSAKA

Alfonso, M. & Edward J. F. (1992). Dasar-dasar Fisika Universitas Edisi 2. Erlangga.

Jakarta.

Angka, S. L. & M. T. Suhartono. (2000). Bioteknologi Hasil Laut. Pusat Kajian

Sumberdaya Pesisir dan Lautan Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Anisuzzaman, S.M, Awang Bono, Duduku Krishnaiah, and Norazwinah Azreen Hussin.

(2014). Decolorization of Low Molecular Compounds of Seaweed by Using

Activated Carbon. International Journal of Chemical Engineering and

Applications Vol.5 No.2, April 2014.

Arpah, M. (1993). Pengawasan Mutu Pangan. Tarsito. Bandung.

Aslan M. Laode. Ir., (1998). Budi Daya Rumput Laut. Penerbit Kanisius, Yogyakarta.

Campo, V.L., Kawano,D.F., Silva Júnior, D.B., Ivone Carvalho, I. (2009).

“Carrageenans: Biological Properties, Chemical Modifications and Structural

Analysis”, Carbohydrate Polymers, 77, 167-180.

Clarke, C. 2004. Ice cream ingredients. In The Science of Ice Cream, pp. 38-57.

Cambridge: Royal Society of Chemistry Publishing.

Distantina, Sperisa. Wiratni. Moh Fahrurrozi. Rochmadi. (2011). Carrageenan

Properties Extracted From Eucheuma cottonii, Indonesia. World Academy of

Science, Engineering and Technology 54 2011.

Fachruddin, L. (1997). Membuat Aneka Selai. Kanisius. Yogyakarta

J. Fleurence, “Seaweed proteins: Biochemical, nutritional aspects and potential uses,”

Trends Food Sci. Technol, vol. 10, pp. 25-28, 1999.

G. Jiao, G. Yu, J. Zhang, and H. S. Ewart. (2011) “Chemical structures and bioactivities

of sulfated polysaccharides frommarine algae,”Marine Drugs, vol. 9, no. 2, pp.

196–233.

H. J. Bixler and H. Porse, “A decade of change in the seaweed hydrocolloids industry,”

Journal of Applied Phycology, vol. 23 no. 3, pp. 321–335, 2011.

10

Hudha, Mohammad Istnaeny. Risa Sepdwiyanti. Suci Dian Sari. (2012). Ekstraksi

Karaginan Dari Rumput Laut (Eucheuma Spinosum) dengan Variasi Suhu Pelarut

dan Waktu Operasi. Berkala Ilmiah Teknik Kimia Vol 1, N0 1, April 2012.

I. L. Lopez, S. Bastida, C. R. Cappilas, L. Bravo, M. T. Larrea, F. S.Muniz, S. Cofrades,

and F. J. Colmenero. (2009) “Composition and antioxidant capacity of low salt

meat emulsion model systems containing edible seaweeds,” Journal of Meat

Science, vol. 83, pp 492-498, 2009.

Lee, J.M. (1992). Biochemical Engineering. Prentice Hall, Inc. New Jersey.

Mappiratu. (2009). Kajian Teknologi Pengolahan Karaginan Dari Rumput Laut

Eucheuma cottonii Skala Rumah Tangga. Media Litbang 2 (1) : 01-06. Kendari.

Marsenno, Djagal W. Maria S. Medho. Haryadi. (2010). Pengaruh Umur Panen Rumput

Laut Eucheuma cottonii Terhadap Sifat Fisik, Kimia, dan Fungsional Karagenan.

Agritech, Vol. 30, No. 4, November 2010.

Moses, J., r. Anandhakumar and M. Shanmugam. (2015). Effect of Alkaline Treatment

on the Sulfate Content and Quality of Semi-refined Carrageenan prepared from

seaweed Kappaphycus alvarezii Doty (Doty) farmed in Indian Waters. African

Journal if Biotechnology Vol. 14(18), pp. 1584-1589, 6 May 2015.

Murat Sen and Esra Nazan Erboz. (2010). Determination of Critical Gelation

Conditions of K-carrageenan by Visicometric and FT-IR Analyses. Food Research

Journal 43(2010) 1361-1364.

Pelegrin, Y. F; Daniel, R. & Azamar, J. A. (2006). Carrageenan of Eucheuma isiforme

(Solieriaceae, Rhodophyta) from Yucata´n, Mexico. Effect of extraction

conditions. Botanica Marina Vol 49: page 65–71. Mexico.

Pereira, Leonel, Saly F. Gheda, and Paulo J.A.Ribero-Claro. (2013). Analysis by

Vibrational Spectroscopy of Seaweed Polysaccharides with Potential Use in Food,

Pharmaceutical, and Cosmetic Industries. Int. Journal of Carbohydrate Chemistry.

Piculell, L. (1995). Gelling carrageenans. In Stephen, A.M. (Ed.). Food Polysaccharides

and their Applications, pp. 205-244. New York: Marcel Dekker.

Pintor, A. and Totosaus, A. (2012). Ice Cream Properties Affected by Lambda-

Carrageenan or Iota-Carrageenan Interactions with Locust Bean

Gum/Carboxymethylcellulose Mixtures. International Food Research Journal

19(4): 1409-1414, 2012.

11

Prasetyowati; Corrine, J. A. & D. Agustiawan. (2008). Pembuatan Tepung Karaginan

dari Rumput Laut (Eucheuma cottonii) Berdasarkan Perbedaan Metode

Pengendapan. Jurnal Teknik Kimia, No. 2, Vol. 15 : Hlm 27-33.

Setyowati, D; B. B. Sasmita & H. Nursyam. (2000). Pengaruh Jenis Rumput Laut dan

Lama Ekstraksi tehadap Peningkatan Kualitas Karaginan. Penelitian Fakultas

Perikanan Bogor. Bogor.

Tuvikene, Rando. Kalle Truus. Merike Vaher. Tiiu Kailas. Georg Martin. Priit Kersen.

(2006). Extraction and quantification of hybrid carrageenans from the biomass of

the red algae Furcellaria lumbricalis and Coccotylus truncates. Sci. Chem., 2006,

55, 1, 40–53.

Van de Velde,.F.,Knutsen, S.H., Usov, A.I., Romella, H.S., and Cerezo, A.S. (2002).

”1H and 13 C High Resolution NMR Spectoscopy of Carrageenans: Aplication in

Research and Industry”, Trend in Food Science and Technology, 13, 73-92.

Van de Velde, F., & De Ruiter, G. A. (2002). In A. Steinbüchel, S. DeBaets, & E. J.

VanDamme (Eds.). Biopolymers (Vol. 6, pp. 245). Weinheim: Wiley-VCH.

Wang, S.T., Barringer, S.A, and Hansen, P.M.T. (1998). Effect of

Carboxymethylcellulose and Guar Gum on Ice Crystal Propagation in a Sucrose-

Lactose Solution. Food hydrocolloids 21:12-15.

Winarno, F.G.; S. Fardiaz; dan D. Fardiaz. (1980). Pengantar Teknologi Pangan.

Gramedia, Jakarta.

Yasita, D. & I. D. Rachmawati. (2006). Optimasi Proses Ekstraksi Pada Pembuatan

Karaginan Dari Rumput Laut Eucheuma cottonii Untuk Mencapai Foodgrade.

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Semarang.

Zhou, Mao-hong. Jian-she Ma. Jun Li. Hai-ren Yen. Ke-xin Huang. Xiao-wei Zhao.

(2008). A κ-Carrageenase from a Newly Isolated Pseudoalteromonas-like

Bacterium, WZUC10. Biotechnology and Bioprocess Engineering 2008, 13: 545-

551.

12

6. LAMPIRAN

6.1. Perhitungan

Rumus :

7.

8.

Kelompok C1:

% rendemen= 3,14

40 x 100% = 7,85 %

Kelompok C2:

% rendemen= 3,04

40 x 100% = 7,60 %

Kelompok C3:

% rendemen= 0,28

40 x 100% = 0,70 %

Kelompok C4:

% rendemen= 4,50

40 x 100% = 8,75 %

Kelompok C5:

% rendemen= 2,86

40 x 100% = 7,15 %

6.2. Laporan Sementara

6.3. Diagram Alir

6.4. Abstrak Jurnal