Karagenan_HanaMelinda_12.70.0114_C4_UnikaSoegijapranata

Acara V

EKSTRASI KARAGENAN

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TEKNOLOGI HASIL LAUT

Disusun oleh:

Nama : Hana Melinda

NIM : 12.70.0114

Kelompok C4

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG

2014

1. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan dari percobaan ekstrasi karagenan dapat dilihat pada tabel 1 berikut.

Tabel 1. Rendemen KaragenanKelompok Berat Awal (g) Berat Kering (g) Rendemen (%)

C1 40 0,3 0,750C2 40 0,4 1,000C3 40 1,2 3,000C4 40 1,4 3,500C5 40 1,4 3,500C6 40 0,23 0,575

Dari tabel diatas, dapat dilihat bahwa pada semua kelompok menggunakan rumput laut

dengan massa yang sama yaitu 40 gram. Dari hasil percobaan tiap kelompok,

didapatkan berat karagenan kering paling besar adalah pada kelompok C4 dan C5 yaitu

2,4 gram sehingga menghasilkan rendem terbesar yaitu 3,5%. Sedangkan berat kering

karagenan paling kecil diperoleh dari hasil karagenan kelompok C6 yaitu 1,23 gram,

sehingga juga didapatkan rendemen karagenan paling rendah yaitu 0,575%.

1

2. PEMBAHASAN

Rumput laut memiliki kandungan gizi yang cukup lengkap diantaranya air (27,8%),

protein (5,4%), dan abu (22,25%). Selain kandungan gizi yang baik, rumput laut juga

mengandung senyawa hidrokoloid seperti alginate, agar dan karagenan. Karagenan dan

agar dihasilkan oleh alga merah (Rodhophycae) (Widyastuti, 2010). Salah satu jenis

rumput laut Euchema sp. yang dapat dimanfaatkan adalah Eucheuma cottonii. Jenis ini

mempunyai nilai ekonomis penting karena sebagai penghasil karagenan. Dalam dunia

industri dan perdagangan, karagenan biasa digunakan sebagai bahan baku untuk

industri-industri makanan, farmasi, kosmetik, bioteknologi dan non pangan

(Prasetyowati et al., 2008).

Sumber utama karagenan yang dipahami secara umum saat ini adalah rumput laut genus

Eucheuma. Senyawa hidrokolid tersebut dikenal luas di masyarakat sebagai getah

rumput laut. Senyawa tersebut mudah diekstrasi dengan menggunakan air atau larutan

alkali (Winarno, 1996). Getah rumput laut dihasilkan dari proses ekstraksi rumput laut

yang sebelumnya dilakukan proses alkali pada temperature yang tinggi. Karagenan

merupakan senyawa hidrokoloid yang tersusun atas ester kalium, magnesium, natrium

dan kalium sulfat dengan galaktosa 3,6 anhidro galaktosa ko-polimer. Karagenan

terdapat pada dinding sel rumput laut atau matriks intraseluler. Karagenan adalah bagian

penyusun yang besar pada rumput laut dibandingkan dengan komponen lainnya.

Struktur dari karagenan dapat dibagi menjadi 3 berdasarkan bahan penyusunnya yaitu

kappa karagenan, iota karagenan dan lambda karagenan (Prasetyowati et al., 2008).

Karagenan adalah sulfat polisakarida linear yang diekstrak dari rumput laut merah

tertentu dari kelas Rhodophyceae. Karagenan banyak digunakan industri-industri

makanan sebagai thickening agent dan gelling agent. Karena karagenan alami adalah

campuran dari polisakarida sulfat yang berbeda, komposisi mereka berbeda dari batch

ke batch. Karagenan dari spesies rumput laut tertentu dan kabupaten geografis tertentu

akan berbeda satu sama lain dalam struktur dan sifat reologi dari solusi dan gel. Oleh

karena itu, analisis kuantitatif karagenan sangat penting terbesar bagi industri untuk

memberikan produk standar dan mengembangkan aplikasi baru berdasarkan sifat unik

2

3

intrinsik dari karagenan. Kappa karagenan dapat membentuk gel yang kuat dan biasa

digunakan dalam industri susu. Sumber karagenan yang baik berasal dari kappa

karagenan yang diekstrak dari Eucheuma cottonii. Hasil dan sifat fisik karagenan seperti

kekuatan gel, suhu leleh serta sifat kimia, menentukan nilai gunanya untuk industri.

Rumput laut umumnya diekstraksi dengan alkali pada suhu tinggi. Perlakuan alkali

adalah reaksi penting, dan digunakan untuk meningkatkan sifat gelasi karagenan. Laju

reaksi ekstrasi karagenan tidak hanya tergantung pada suhu, konsentrasi alkali, kekuatan

ion dari media, tetapi juga spesies rumput laut. Penyulingan karagenan dengan

presipitasi isopropil alcohol dan pengeringan menghasilkan perbedaan yang kecil dalam

komposisi kimia karagenan Eucheuma cottonii sehingga tidak merusak sifat karagenan

(Distantina et al., 2011).

Kualitas karagenan dari spesies rumput laut sangat tergantung pada kondisi lingkungan

pertumbuhan rumput laut tersebut dan lama peningkatan kadar karagenan selama proses

pertumbuhan rumput laut tersebut. Sedangkan daya dukung lingkungan yang optimum

untuk pertumbuhan rumput laut sangat dipengaruhi oleh lokasi serta waktu tanam

rumput laut (Widyastuti, 2010). Karagenan yang paling banyak digunakan dalam

aplikasi pangan adalah kappa karagenan. Sifat-sifat karagenan yang penting meliputi

viskositas, kelarutan, stabilitas pH dan pembentukan gel. Kelarutan karagenan dalam air

dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu tipe karagenan, pH, temperature/suhu ekstrasi,

kehadiran jenis ion pesaing dalam proses dan zat- zat terlarut yang ada (Prasetyowati et

al., 2008). Kualitas karagenan ini biasanya dievaluasi berdasarkan pembentuk gel (gel

strength) dan thickening agent (viskositas). Komposisi kimia karagenan harus

dipertimbangkan oleh industri karena dapat secara signifikan dipengaruhi oleh proses

ekstraksi yang berbeda, yaitu suhu ekstraksi dan waktu yang secara garis besar

mempengaruhi sifat reologi polimer karagenan (Webber et al., 2012).

Karagenan dapat menjadi bahan alami yang adalah salah satu aditif untuk meningkatkan

tekstur terutama dalam industri makanan. Untuk membentuk gel yang kuat dan stabil,

karagenan membutuhkan kehadiran beberapa kation ringan seperti kalium (untuk kappa

karagenan) atau kalsium (untuk iota karagenan). Campuran alam yang beragam dari

4

kappa dan iota karagenan sering dibentuk langsung oleh ekstraksi biomassa alga yang

dikeluarkan dari berbagai jenis rumput laut (Tuvikene et al., 2006).

Beberapa faktor yang diketahui mempengaruhi hasil dan kualitas karagenan adalah

spesies alga, perubahan cuaca dan kondisi ekstraksi. prekursor alami kappa- dan iota

karagenan-(mu dan nu) adalah karagenan non-gelling karena penyimpangan dalam

kelompok ester 6-sulfat pada beberapa D-galaktosa. Sebagian besar unit 6-sulfat ini

dikonversi ke yang sesuai 3,6-anhydro-D-galaktosa selama alkali industri ekstraksi

karagenan, menyampaikan tingkat yang lebih tinggi keteraturan ke dalam molekul.

Waktu reaksi yang lama dan kondisi yang sangat alkali yang digunakan secara umum

untuk mencapai konversi tingkat tinggi dari prekursor untuk kappa- dan iota karagenan,

serta memaksimalkan kemampuan pembentuk gel dan / atau reaktivitas protein dalam

makanan (Yolanda et al., 2006).

Pembuatan karagenan umumnya dilakukan dengan metode ekstraksi. Ekstrasi adalah

metode pemisahan pada suatu komponen solute (cair) dari campurannya dengan

menggunakan sejumlah solven (pelarut) sebagai media pemisah. Proses ekstraksi terdiri

dari tiga langkah utama, yaitu proses pencampuran, pembentukan fase setimbang, dan

proses pemisahan fase setimbang terseut. Solven merupakan faktor penting dalam

proses ekstraksi. Solven harus saling melarutkan antara salah satu komponen murninya,

sehingga diperoleh dua fase rafinat. Beberapa faktor yang berpengaruh dalam proses

ekstraksi adalah waktu kontak, temperatur, perbandingan solut, ukuran partikel, waktu

dekantasi dan juga pengadukan (Yasita & Rachmawati, 2006).

Pada praktikum ekstrasi karagenan dari rumput laut kali ini, pertama-tama rumput laut

yang telah dipotong kecil-kecil dan diblender ditimbang beratnya sebanyak 40 gram.

Tujuan penghalusan bahan adalah untuk memperluas permukaan yang kontak dengan

pelarut sehingga reaksi dapat berjalan lebih cepat ekstraksi berjalan maksimal (Arpah,

1993). Selain itu penghalusan bahan juga dilakukan untuk memperoleh bahan yang

homogen sehingga mempermudah proses ekstraksi. Dengan Penghancuran bahan,

struktur bahan dapat terpecah sehingga zat-zat yang terkandung di dalamnya mudah

untuk diekstrak (Palmer, 1991).

5

Kemudian ditambahkan air sebanyak 500 ml. Setelah itu, campuran tepung rumput laut

dan air direbus (diekstraksi) selama 1 jam dengan suhu 80—900C. Menurut Mappiratu

(2009), karagenan sebagai hidrokoloid memiliki kelarutan yang sangat terbatas dalam

air dingin. Karagenan akan larut baik di dalam air panas, yakni air dengan suhu minimal

700C. disisi lain, kelarutan karagenan sangat dipengaruhi oleh jumlah zat pelarut. Oleh

karenanya, ekstraksi karagenan dengan sumber dari rumput laut akan sangat

dipengaruhi oleh jumlah air sebagi pengekstrak yang ditambahkan atau rasio

pengekstrak air/rumput laut.

Setelah direbus, pH nya diatur menjadi 8 dengan menambahkan larutan HCL 0,1N atau

NaOH 0,1N. Tujuan Pengaturan menjadi pH 8 pada hasil ekstraksi karagenan dilakukan

karena karagenan dalam larutan memiliki stabilitas yang akan berada dalam keadaan

maksimum pada pH 9 dan akan terhidrolisis saat keaadan pH dibawah 3,5. Pada saat pH

6 atau lebih umumnya larutan karagenan dapat mempertahankan kondisi proses

produksi karagenan. Hidrolisis asam akan terjadi jika karagenan berbentuk larutan.

Hidrolisis akan meningkat seiring dengan peningkatan suhu. Selain itu, alasan

digunakannya pH bsa adalah karena larutan karagenan akan menurun viskositasnya jika

pHnya diturunkan dibawah 4,3. Penurunan pH akan menyebabkan terjadinya hidrolisis

dari ikatan-ikatan glikosidiknya, sehingga mengakibatkan kehilangan viskositas

(Prasetyowati et al., 2008).

Setelah itu hasil ekstraksi disaring dengan kain saring bersih dan cairan filtrat

ditampumg dalam wadah. Cairan filtrat yang dihasilkan ditambah NaCL 10% sebanyak

5% dari volume filtrat. Penambahan NaCL sesuai dengan teori yang ada, bahwa

berbagai jenis garam seperti natrium klorida dan kalium klorida dapat digunakan

sebagai bahan pengendap karagenan dalam ekstrak. Rasio garam klorida pada

konsentrasi tertentu terhadap ekstrak karagenan adalah 1 : 10 (1 bagian garam klorida,

10 bagian ekstrak karagenan (Mappiratu, 2009). Kemudian dilakukan pemanasan

hingga suhunya mencapai 600C. Pemanasan kembali digunakan untuk memaksimalkan

kerja garam klorida dalam ekstrak karagenan (Prasetyowati et al., 2008).

6

Filtrat dituang ke wadah dan ditambahkan cairan IPA secukupnya dan dilakukan

pengadukan 10-15 menit hingga terbentuk gumpalan/endapan putih (karagenan).

Penambahan larutan isopropyl alcohol (IPA) sesuai dengan dasar teori yang ada, yaitu

bahwa larutan karagenan yang telah dipekatkan (dengan jalan dipanaskan) kemudian

dilakukan proses pengendapan dengan penambahan alcohol (Prasetyowati et al., 2008).

Serat karagenan akan terbentuk dengan jalan filtrat yang terbentuk ditambahkan

pengendap sebanyak 3 kali dari volume filtrat yang dihasilkan. Penambahan pengendap

dilkakuan sambil terus diaduk sehingga lama kelamaan akan terbentuk serat-serat

hidrokoloid (serat karagenan) (Distantina et al., 2010).

Endapan karagenan ditiriskan dan ditambahkan larutan IPA hingga seluruh endapan

terendam. Perendaman dilakukan sampai karagenan menjadi lebih kaku. Iso Propil

Alkohol atau etanol biasa digunakan sebagai bahan pengendap dalam ekstrak

karagenan. Dengan penambahan bahan pengendap, kadar air akan mengalami

penurunan sehingga terbentuk serat-serat karagenan. Pengendap juga berpengaruh pada

titik gel karagenan yang disebabkan karena adanya zat pengendap yang membantu

terbentuknya serat–serat karagenan, sehingga akan meningkatkan kekuatan gel pada

karagenan yang akan dihasilkan (Yasita & Rachmawati, 2006).

Serat karagenan diletakan dalam alas tahan panas, dan dikeringkan dalam oven selama

12 jam pada suhu 50-600C. serat karagenan kering ditimbang kemudian diblender

menjadi tepung karagenan. Proses pengovenan sesuai dengan teori yang mengatakan

bahwa serat karagenan yang terbentuk dikeringkan selama 24 jam dan dilakukan

penggerusan agar serat karagenan menjadi powder (Prasetyowati et al., 2008). Hal

tersebut didukung dengan pernyataan bahwa karagenan basah dikeringkan dalam oven

600C sampai beratnya konstan sehingga diperoleh karagenan kering (kertas karagenan)

(Distantina et al., 2010).

Dari hasil percobaan tiap kelompok, didapatkan berat karagenan kering paling besar

adalah pada kelompok C4 dan C5 yaitu 2,4 gram sehingga menghasilkan rendem

terbesar yaitu 3,5%. Sedangkan berat kering karagenan paling kecil diperoleh dari hasil

karagenan kelompok C6 yaitu 1,23 gram, sehingga juga didapatkan rendemen

7

karagenan paling rendah yaitu 0,575%. Seharusnya, dengan perlakuan yang sama, maka

didaptkan hasil akhir yang sama yaitu % rendemen yang hamper seragam. Perbedaan

hasil rendemen tiap-tiap kelompok dapat dikaenakan oleh peningkatan rendemen dari

karagenan sebanding dengan penambahan umur panen. Semakin tinggi kadar

karagenan, maka secara teori terjadi peningkatan kadar 3,6-anhidro galaktosa, sehingga

karagenan dapat membentuk gel dalam waktu yang relatif cepat pada suhu yang relatif

tinggi. Berbeda halnya dengan hasil rendemen karagenan yang rendah, dimana

karagenan membutuhkan suhu yang relatif rendah untuk dapat membeku dan

membentuk gel (Widyastuti, 2010).

Jenis pengendap juga sangat berpengaruh terhadap rendemen karagenan yang

dihasilkan. Rendemen yang dihasilkan dengan pengendap jenis etanol lebih besar

dibanding pengendap jenis Isopropyl Alkohol (IPA). Hal ini disebabkan karena etanol

memiliki rantai karbon lebih pendek ( 2 rantai karbon) dibandingkan Isopropyl alkohol

dimana IPA hanya memiliki rantai C berjumlah 3. Oleh karena itu, etanol lebih baik

dalam mengekstrak rumput laut Eucheuma cottoni dan menghasilkan rendemen yang

lebih besar (Yasita & Rachmawati, 2006). Pada praktikum kali ini digunakan IPA

sbagai agen pengendap sehingga hasil rendemen karagenan yang dihasilkan pada

percobaan relatif rendah, dimana menurut dasar teori yang ada efisiensi etanol dalam

mengendapkan karagenan pada ekstrak lebih besar dibandingkan dengan penggunaan

Isopropyl Alkohol (IPA).

3. KESIMPULAN

Karagenan merupakan sulfat polisakarida linear yang diekstrak dari alga merah

(Rodhophycae) jenis Eucheuma cottonii.

Senyawa hidrokolid karagenan dihasilkan dari getah rumput laut.

Karagenan terdapat pada dinding sel rumput laut atau matriks intraseluler.

Pembuatan karagenan umumnya dilakukan dengan metode ekstraksiyaitu

memisahkan cairan dari campurannya dengan menggunakan sejumlah solven

sebagai media pemisah.

Tujuan penghalusan rumput laut adalah untuk memperluas permukaan yang kontak

dengan pelarut sehingga reaksi dapat berjalan lebih cepat ekstraksi berjalan

maksimal.

Fungsi pemanasan adalah untuk melarutkan karagenan daalam rumput laut.

Tujuan Pengaturan menjadi pH 8 pada hasil ekstraksi karagenan adalah agar

karagenan dalam larutan memiliki stabilitas maksimum.

Penambahan NaCL dapat digunakan sebagai bahan pengendap karagenan dalam

ekstrak karagenan.

Penambahan larutan isopropyl alcohol (IPA) sebagai pengendap bertujuan untuk

memisahkan karagenan dari ekstraknya.

Penambahan IPA menyebabkan kadar air akan mengalami penurunan sehingga

terbentuk serat-serat karagenan.

Pengovenan dilakukan dengan tujuan terbentuknya karagenan kering yang akan

dibentuk menjadi powder

Faktor-faktor yang mempengaruhi rendemen karagenan adalah lamanya ekstraksi,

suhu ekstraksi, jenis pengendap (alcohol), dan kadar 3,6-anhidrogalaktosa.

Semarang, 12 September 2014

Praktikan, Asisten Dosen

- Aletheia Handoko

- Margaretha Rani K

Hana Melinda

12.70.0114

4. DAFTAR PUSTAKA

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

Distantina Sperisa, Fadilah, Rochmadi, Moh. Fahrurrozi, Wiratni. (2010). Proses Ekstraksi Karagenan Dari Eucheuma cottoni. Seminar Rekayasa Kimia dan Proses, ISSN : hlm 1411-4216. Semarang.

Distantina Sperisa, Wiratni , Moh. Fahrurrozi, and Rochmadi. (2011). Carrageenan Properties Extracted From Eucheuma cottonii, Indonesia. World Academy of Science, Engineering and Technology Vol 54: page 738 – 742.

Mappiratu. (2009). Kajian Teknologi Pengolahan Karaginan Dari Rumput Laut Eucheuma cottonii Skala Rumah Tangga. Media Litbang Sulteng 2 (1) : 01 – 06

Palmer, T. (1991). Understanding Enzymes 3rd Edition. Ellis Horwood Limited. England.

Prasetyowati, Corrine Jasmine A., Devy Agustiawan. (2008). Pembuatan Tepung Karaginan Dari Rumput Laut (Eucheuma cottonii) Berdasarkan Perbedaan Metode Pengendapan. Jurnal Teknik Kimia, No. 2, Vol. 15:Hlm 27—33.

Tuvikene Rando, Kalle Truus, Merike Vaher, Tiiu Kailas, Georg Martin, and Priit Kersen. (2006). Extraction and quantification of hybrid carrageenans from the biomass of the red algae Furcellaria lumbricalis and Coccotylus truncates. Proc. Estonian Acad. Sci. Chem Vol 55, No 1: page 40–53. Tallinn, Estonia.

Webber Vanessa, Sabrina Matos De Carvalho , Paulo José Ogliari , Leila Hayashi, Pedro Luiz Manique Barreto. (2012). Optimization of the extraction of carrageenan from Kappaphycus alvarezii using response surface methodology. Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, Vol 32(4): page 812-818.

Widyastuti, Sri. (2010). Sifat Fisik Dan Kimiawi Karagenan yang Diekstrak dari Rumput Laut Eucheuma Cottonii dan E. Spinosum Pada Umur Panen yang Berbeda. Agroteksos Vol. 20 N.1: hlm 41 – 50.

Winarno, F., G., 1996. Teknologi Pengolahan Rumput Laut, Pustaka Sinar Harapan, Jakarta.

Yasita Dian dan Intan Dewi Rachmawati. (2006). Optimasi Proses Ekstraksi Pada Pembuatan Karaginan Dari Rumput Laut Eucheuma cottonii Untuk Mencapai Foodgrade. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, Semarang.

Yolanda Freile-Pelegrı´n, Daniel Robledo and Jose´ A. Azamar. (2006), Carrageenan of Eucheuma isiforme (Solieriaceae, Rhodophyta) from Yucata´ n, Mexico. I. Effect of extraction conditions. Botanica Marina Vol 49: page 65–71. Mexico.

5. LAMPIRAN

5.1. Perhitungan

% Rendemen = x 100%

Kelompok C1

% Rendemen = x 100% = 0,750 %

Kelompok C2

% Rendemen = x 100% = 1,000 %

Kelompok C3

% Rendemen = x 100% = 3,000 %

Kelompok C4

% Rendemen = x 100% = 3,500 %

Kelompok C5

% Rendemen = x 100% = 3,500 %

Kelompok C6

% Rendemen = x 100% = 0,575 %

5.2. Foto Karagenan Kering

5.3. Laporan Sementara dan Diagram Alir