Acara V

EKSTRASI KARAGENAN

LAPORAN RESMI PRATIKUM

TEKNOLOGI HASIL LAUT

Disusun oleh :

Ratna Rahayuningtyas

13.70.0138

Kelompok : D5

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

2015

1

1. MATERI METODE

1.1. Materi

1.1.1. Alat

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

plate, glass beker, termometer, oven, pH meter, timbangan digital.

1.1.2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah rumput laut (Eucheuma cottonii),

isopropil alkohol (IPA), NaOH 0,1N, NaCl 10%, HCl 0,1 N serta aquades

1.2. Metode

Rumput laut basah

ditimbang sebanyak

40 gram

Rumput laut dipotong kecil-

kecil dan diblender dengan

diberi air sedikit

Rumput laut direbus di

dalam 1L air selama 1 jam

dengan suhu 80-90oC

Rumput laut yang sudah halus

dimasukkan kedalam panci

Hasil ekstraksi disaring dengan

menggunakan kain saring bersih

dan cairan filtrat ditampung dalam

wadah.

pH diukur hingga netral

yaitu pH 8 dengan

ditambahkan larutan

HCL 0,1 N atau NaOH

0,1N

2

Ditambahkan NaCl 10%

sebanyak 5% dari volume

larutan.

Volume larutan diukur dengan

menggunakan gelas ukur.

Filtrat dituang ke wadah berisi cairan

IPA (2x volume filtrat). dan diaduk dan

diendapkan selama 10-15 menit

Direbus hingga suhu

mencapai 60oC

Endapan karagenan ditiriskan

dan direndam dalam caira IPA

hingga jadi kaku

Serat karagenan dibentuk tipis-

tipis dan diletakan dalam wadah

Serat karagenan kering

ditimbang. Setelah itu

diblender hingga jadi

tepung karagenan

Dimasukan dalam oven

dengan suhu 50-60oC

3

2. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan ekstraksi karagenan dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Pengamatan ekstraksi karagenan

Kelompok Berat Awal (g) Berat Kering (g) Rendemen (%)

D1 2,74 40 6,85

D2 2,68 40 6,70

D3 3,20 40 8,00

D4 3,02 40 7,55

D5 3,46 40 8,65

Pada Tabel 1 di atas dapat diketahui bahwa berat awal tertinggi ada pada kelompok D5 yaitu

sebanyak 3,46 gram, sedangkan berat kering terendah ada pada kelompok D2 yaitu sebanyak

2,68 gram. Sedangkan hasil dari rendemen tertinggi terdapat pada kelompok D5 yaitu

sebanyak 8,65%, dan rendemen terendah ada pada kelompok D2 yaitu 6,70%. Nilai dari berat

kering untuk semua kelompok sama yaitu 40 gram.

4

3. PEMBAHASAN

Pada praktikum bab ini akan membahas mengenai karagenan yang diperoleh dari rumput

laut. Rumput laut yaitu salah satu golongan alga yang tersusun lebih dari satu sel dimana sel

tersebut terdapat dalam koloni-koloni dan juga memiliki pigmen klorofil(Afrianto dan

Liviawaty, 1993). Rumput laut banyak mengandung protein, lemak, vitamin dan serat.

Seperti yang dikemukan oleh Webber (2012), bahwa kandungan protein pada rumput laut

segar lebih tinggi dibandingkan pada rumput laut yang sudah dioleh secara komersial.

Kandungan banyak atau tidaknya protein dapat dipengaruhi oleh nutrisi, cahaya, umur dan

iklim.

Karegenan sendiri merupakan kelompeks galaktan larut air yang dapat diekstrak dari

ganggang merah sehingga dapat diaplikasikan dalam bentuk gel, penebalan dan agen dalam

pengolahan makanan (Varadarajan, 2009). Karegenan memiliki kaleidoscope spesies dari

rumput laut seperti Eucheuma, Iridaea, Chondrus, Gigartina. Karagenan dapat

diklasifikasikan sebagai kappa, iota dan lambda dengan berdasarkan subtitusi sulfat dan

terdiri dari 3,6 anhydrogalaktosa (Webber at al, 2012). Sedangkan famili karagenan memiliki

3 cabang utama bernama kappa, iota, lambda yang memiliki perbedaan mengenai unit-unit

disakarida (1-3)-α-D-galaktosa-4-sulfat secara bergantian dan (1-4)-β-3,6-anhydro-D-

galaktosa. Menurut Iglauer et al (2011) karegenan merupakan polisakarida ekstrak dari alga

merah spesies Rhodophyceae. Seperti juga pada jurnal yang berjudul “Optimization og the

extraction of carrageenan from Kappaphycus alvarezii using response surface methodology”

mengatakan bahwa karagenan adalah galaktan sulfat ekstrak dari ganggang merah yang

terdiri dari residu D-galaktosa terkait bergantian dalam α 1,3 dan β 1-4 obligasi.

Pada praktikum kali ini ganggang yang digunakan merupakan jenis Eucheuma Cottonii. Ciri-

ciri dari Euchema Cottonii yaitu mempunyai permukaan yang licin, cartilogineus, serta

memiliki bentuk thallus silindris. Warna dari ganggang ini terkadang tidak pasti bisa

berwarna hijau, abu-abu, maupun merah. Hal ini dikarenakan faktor lingkungan, cahaya

matahari merupakan faktor yang mempengaruhinya. Penyesuaian pigmen dengan cahaya

matahari yang diperlukan adalah aktivitas adaptasi yang bersifat kromatik

(Chapman&Chapman, 1980). Dalam pertumbuhan Euchema Cottoni, sama seperti layak

tumbuhan melakukan fotosintesis dan memperlukan cahaya matahari. Euchema Cottoni dapat

menghasilkan karagenan dengan cara ekstraksi sebanyak 54-75% (Munaf, 2000). Karagenan

memiliki beberapa jenis yaitu kappa, lambda, iota dan pada masing-masing jenis memiliki

5

karakteristik yang berbeda-beda. Jenis karagenan kappa paling banyak dihasilkan oleh

Euchema Cottonii. Dimana makenis kappa karegenan dapat membentuk gel dengan cara

asosiasi molekul polimer pada jaringan tiga dimensi oleh isolasi dari struktur heliks ganda.

Polimer tersebut dapat bertransisi ke formasi heliks ganda sehingga dapat terbentuk gel yang

cukup kuat (Iglauer et al, 2011). Karagenan jenis iota lebih sering ditemukan pada spesies

Euchema Spinosum. Sedangkan karegenan jenis lambda banyak dihasilkan dari rumput laut

Gigartina dan Condrus (Van de Velde, 2002).

Pada proses pembuatan karagenan mempunyai prinsip ekstraksi. Proses ekstraksi karagenan

yang berasal dari rumput laut dima akan ada transfer massa dengan difusi komponen

karagenan dari fase padatan yang berupa rumput laut ke fase cari yang berupa air hingga

mencapai kondisi jenuh atau setimbang yang ditandai dengan tidak adanya perubahan

konsentrasi karagenan dalam pelarut terhadap waktu. Kesetimbangan ini merupakan

parameter dengan menunjukkan rasio minimun antara pelarut dengan padatan yang diekstrak

(Perry, 1984). Proses ekstraksi memiliki tujuan untuk menghilangkan warna materi dan

beberapa protein serta menjadika karagenan menjadi lebih mudah diekstrak (Anisuzzaman,

2014).

Cara kerja dari proses pembuatan karagenan ini yaitu pertama timbang rumput laut basah

sebanyak 40 gr dan potong kecil-kecil serta diblender dengan ditambahkan air sebanyak 1

liter. Penghancuran dengan blender bertujuan untuk permukaan rumput laut menjadi lebih

luas sehingga dapat memaksimalkan pencampuran dengan tahap selanjutnya. Setelah

dilakukan penghancuran dengan blender, hasilnya dipanaskan dengan suhu 800-900 C selama

1 jam dan selama pemanasan suhu dapat dijaga agar tetap konstan. Proses ini bertujuan untuk

lebih melunakan rumput laut sehingga memudahkan dalam proses pengekstraksian. Lalu,

dilakukan penetralan pH dengan penambahan HCl 0,1 N atau NaOH 0,1 N hingga didapatkan

pH 8, sehingga dapat membantu dalam proses pengekstrakan karea larutan rumput laut

bersifat basa (Afrianto&Livity, 1993). Peran penggunaan larutan asam adalah untuk

melunakan dinding sel rumput laut sehingga pada proses ekstraksi dapat berjalan optimal

untuk mendapatkan hasil ekstrak yang semakin tinggi. Toeri Zatnika dan Istini (2006) juga

mendukung bahwa dengan adanya penambahan asan bertujuan untk mempertahankan pH

juga sebagai stabilizer sehingga diperoleh tekstur molekul yang stabil. Kemudian hasil

ekstraksi disaring dengan kain saring yang bersih juga filtratnya ditampung dalam wadah.

Volume cairan diukur dengan gelas ukur. Setelah itu tambahkan larutan NaCl 10% sebanyak

6

5% dari volume filtrat pada larutan filtrat, lalu panaskan sampai suhu 600 C. Setelah

dipanaskan, filtrat dituang ke wadang yang berisi larutan IPA sebanyak 700 ml untuk

diendapkan dengan cara diaduk selama 10-15 menit hingga terbentuk endapan karagenan.

Fungsi dari penggunaan larutan IPA adalah untuk memisahkan karagenan dari pelarutnya

sehingga karagenan akan terpresipitasi yaitu tahapan dimana air dalam karagenan akan keluar

(Anggadireja et al., 2010). Larutan IPA merupakan senyawa yang sangat mudah terbakar,

berbau menyengat dan tidak berwarna atau bening. Senyawa tersebut adalah senyawa alkohol

sekunder dengan atom C nya yang mengikat 2 atom C yang lain dan juga mengikat gugus

alkohol (Anggadireja et al., 2010). Kemudian endapan ditiriskan serta direndam dalam

larutan IPA sampai didapatkan serat karagenan yang lebih keras atau kaku. Serat karagenan

yang sudah keras tersebut dibentuk tipis-tipis dan diletakan dalam wadah yang tahan panas

untuk dilakukan pengeringan dalam oven selama 12 jam pada suhu 50-600 C. Setelah

dikeringkan, karagenan tersebut ditimbang dan dihaluskan dengan menggunakan blender

hingga dihasilkan tepung karagenan.

Dari hasil pengamatan yang diperoleh tiap kelompok berbed-beda antar kelompok satu

dengan yang lainnya. Hasil yang berbeda dari tiap kelompok ini disebabkan oleh ion sulfat

dan jumlah galaktan yang didapatkan. Berat kering yang dihasilkan merupakan salah satu

tahapan ekstraksi karagenan yang juga mempengaruhi jumlah rendemen yang dihasilkan.

Sehingga semakin tinggi berat kering yang diperoleh, maka % rendemen yang diperoleh pun

juga semakin tinggi (Anggadireja, 2010). Dapat dilihat pada tabel hasil pengamatan,

kelompok D5 memperoleh hasil berat kering yang tertinggi sebanyak 3,46 gr sehingga hasil

rendemennya pun juga tinggi sebanyak 3,65% sedangkan kelompok D2 dengan hasil berat

kering terkecil sebanyak 2,68 gr maka hasil rendemen yang diperoleh pun juga terkecil

sebanyak 6,70%. Untuk berat basah untuk setiap kelompok sama yaitu 40 gr, oleh karena

adanya penghalusan dapat mempengaruhi jumlah % rendemen yang dihasilkan disebabkan

karena ada karagenan yang tertinggal atau juga terbuang sehingga dapat menurunkan hasil

nilai rendemen (Angka, 2000).

Pada jurnal yang berjudul “Effects of Reaction Temperature on the Synthesis and Thermal

Properties of Carrageenan Ester” menunjukan bahwa hasil TGA ester karagenan disintesis

lebih memiliki thermal yang stabil daripada k-karagenan. Sifat higroskopisnya dapat

berkurang dibandingkan k-karagenan sehingga mengalami penurunan untuk meningkatkan

7

suhu sintesis. Pada analisa DSC juga memperoleh hasil yang nilai Tg ester karagenan lebih

rendah dibandingkan dengan k-karagenan.

Pada jurnal “Effect of Harvest Age of Seaweed on Carragenan Yield and Gel Strength”

mengatakan bahwa karagenan dapat digunakan dalam berbagai bidang industri. Dalam

industri pangan dapat digunakan untuk pembuatan kue, tape, roti, makaroni, jelly dan

sebagainya. Bisa juga digunakan pada bidang industri farmasi, obat-obatan, tekstil, cat dan

kosmetika.

Pada jurnal berjudul “Effect of process conditions on the gel viscosity and gel strength of

semi-refined carrageenan (SRC) produced from seaweed (Kappaphycus alvarezii)”

menyatakan bahwa pada proses pembuatan karagenan dengan alkali dapat dipengaruhi oleh

suhu pemasakan, waktu pemasakan, dan konsentrasi KOH karena penting untuk produksi

karagenan semi halus ini. Oleh karena itu kondisi terbaik untuk mendapatkan karagenan yang

sesuai adalah perpaduan suhu 800 C, waktu 30 menit untuk memasak serta konsentrasi KOH

10%.

Pada jurnal “Studies on equilibrium moisture absorption of Kappa Carragenan” menunjukan

dalam pengaplikasiannya terhadap susu yang dapat membentuk jaringan stabil terhadap

penambahan karagenan sehingga dapat menghentikan partikel kakao pada susu coklat.

Jaringan ini dapat mencegah protein-protein berinteraksi dan beragregasi selama proses

penyimpanan. Oleh karena itu penambahan karagenan ini dapat sangatnya disukai oleh para

penelitian, karena masalah ekonomi yang terjangkau oleh semua kalangan.

8

4. KESIMPULAN

Rumput laut yaitu salah satu golongan alga yang tersusun lebih dari satu sel dimana sel

tersebut terdapat dalam koloni-koloni dan juga memiliki pigmen klorofil.

Rumput laut banyak mengandung protein, lemak, vitamin dan serat.

Rumput laut yang digunakan pada praktikum ini yaitu Euchema Cottoni.

Ciri-ciri dari Euchema Cottonii yaitu mempunyai permukaan yang licin, cartilogineus,

serta memiliki bentuk thallus silindris.

Karagenan dapat diklasifikasikan sebagai kappa, iota dan lambda dengan berdasarkan

subtitusi sulfat.

Warna dari ganggang ini terkadang tidak pasti bisa berwarna hijau, abu-abu, maupun

merah.

Proses ekstraksi memiliki tujuan untuk menghilangkan warna materi dan beberapa protein

serta menjadika karagenan menjadi lebih mudah diekstrak.

Proses ekstraksi karagenan yang berasal dari rumput laut dima akan ada transfer massa

dengan difusi komponen karagenan dari fase padatan yang berupa rumput laut ke fase cari

yang berupa air hingga mencapai kondisi jenuh atau setimbang.

Penambahan asan bertujuan untk mempertahankan pH juga sebagai stabilizer sehingga

diperoleh tekstur molekul yang stabil.

Sehingga semakin tinggi berat kering yang diperoleh, maka % rendemen yang diperoleh

pun juga semakin tinggi.

Semarang, 29 Oktober 2015

Praktikan , Asisten Dosen

Ignatius Diky A.

Ratna Rahayuningtyas

13.70.0138

9

5. DAFTAR PUSTAKA

Afrianto, E. dan E. Liviawaty.(1993). Budidaya Rumput Laut dan Cara

Pengelolaannya.Bhratara. Jakarta.

Andi Hasizah Mochtar, Ismaya Paramansa, M. Saleh. S. Ali, Kamaruzaman Jusoff, et al.

2013. Effect of Harvest Age of Seaweed on Carragenan Yield and Gel Strength.

World Applied Sciences Journal 26 (Natural Resources Research and Development

in Sulawesi Indonesia): 13-16, 2013 ISSN 1818-4952.

Anggadiredja Jana T, A. Zatnika, H. Purwoto dan Sri Istini. 2010. Rumput Laut

(Pembudidayaan, Pengolahan, dan Pemasaran Komoditas Perikanan Potensial). Penebar

Swadaya. Jakarta.

Angka SL, Suhartono MT. 2000. Bioteknologi Hasil Laut. Bogor: Pusat Kajian Sumberdaya

Pesisir dan Lautan, Institut Pertanian

Anisuzzaman et al,. 2014. Effects of Extraction Process Conditions on Semi Refined

Carrageenan Produced by Using Spray Dryer. Universiti Malaysia Sabah. Malaysia.

Bajpai, S.K; Pradeep, T. 2013. Studies on equilibrium moisture absorption of kappa

carrageenan. International Food Research Journal 20(5): 2183-2191 (2013).

Bono, awang; Anisuzzaman, S.M; Ding, Ong Wan. 2014. Effect of process conditions on the

gel viscosity and gel strength of semi-refined carrageenan (SRC) produced from

seaweed (Kappaphycus alvarezii). Journal of King Saud University-Engineering

Sciences.

Chapman VJ, Chapman DJ. 1980. Seaweed and Their Uses, Third edition. London: Chapman

and Hall.

Iglauer, Stefan; Yongfu Wu Patrick Shuler, Yongchun Tang, William A. Goddard III.

(2011). Dilute Iota- And Kappa-Carrageenan Solutions With High Viscosities In High

Salinity Brines. Journal of Petroleum Science and Engineering 75 (2011) 304–311.

Perry, R.H. and Green, D. (1984). Perry’s Chemical Engineers Handbook, 6th ed. P. 15-5,

McGraw-Hill Book Co. Singapore.

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

10

Vanessa Webber, Sabrina Matos de Carvalho, Paulo Jose Ogliar, Leila Hayashi, Pedro Luiz

Manique Barreto. 2012. “Optimization og the extraction of carrageenan from

Kappaphycus alvarezii using response surface methodology.

Varadarajan et al,. 2009. Development of High Yielding Carrageenan Extraction Method

from Eucheuma cottoni Using Cellulase and Aspergillus niger. Prosiding Seminar

Kimia Bersama. Malaysia.

Wan Ahmad Kamil Mahmood, Mohammad Mizanur Rahman Khan, and Teow Cheng Yee.

2014. “Effects of Reaction Temperature on the Synthesis and Thermal Properties of

Carrageenan Ester. Journal of Physical Science, Vol. 25(1), 123–138, 2014.

Webber et al,. 2012. Optimization of the extraction of carrageenan from Kappaphycus

alvarezii using response surface methodology. Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas,

32(4): 812-818, out.-dez. 2012.

Zatnika, A, dan S. Istini. (2006). Optimasi Perlakuan Alkali dalam Upaya Peningkatan

Kualitas agar dari Rumput Laut (Gracillaria spp). Optimasi Perlakuan Alkali dalam

Upaya Peningkatan Kualitas Agar.

11

6. LAMPIRAN

6.1. Perhitungan

Rumus:

:

= 6,85%

Kelompok D2

= 6,7%

Kelompok D3

= 8 %

Kelompok D4

= 7,55%

Kelompok D5

= 8,65%

6.2. Laporan Sementara

6.3. Diagram Alir

6.4. AbstrakJurnal

2