KARAGENAN_DAVID_13.70.0073_A4_UNIKA SOEGIJAPRANATA

Acara V

KARAGENAN

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM

TEKNOLOGI HASIL LAUT

Disusun oleh:

Kelompok A4

Nama : Oh, Michael David

NIM : 13.70.0073

1.2.3.4.

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG

2015

1. MATERI DAN METODE

1.1. Materi

1.1.1. Alat

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

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

1.1.2. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah Eucheuma cottonii, isopropil

alkohol (IPA), NaOH 0,1 N, NaCl 10%, HCl 0,1 N, dan aquades.

1.2. Metode

1.2.1. Metode A1, A2, A3

1

Ambil air sebanyak 800 ml

Rumput laut basah ditimbang sebanyak 40 gram

2

Rumput laut dipotong kecil-kecil dan diblender dengan diberi air

sedikit hingga rumput laut tenggelam. Setelah itu dituang ke panci.

Rumput laut direbus dalam 800ml air selama 1 jam dengan

suhu 80-90oC

3

pH diukur hingga netral yaitu pH 8 dengan ditambahkan

larutan HCL 0,1 N atau NaOH 0,1 N.

Ditambahkan NaCl 10% sebanyak 5% dari volume larutan.

Hasil ekxtraksi disaring dengan menggunakan kain saring

bersih dan cairan filtrat ditampung dalam wadah.

Volume larutan diukur dengan menggunakan gelas ukur.

4

Direbus hingga suhu mencapai 60oC

Filtrate dituang ke wadah berisi cairan IPA (2x volume

filtrat). Dan diaduk dan diendapkan selama 10-15 menit

Endapan karagenan ditiriskan dan direndam dalam caira IPA

hingga jadi kaku

Serat karagenan dibentuk tipis-tipis dan diletakan dalam

wadah

5

1.2.2. Metode A4 dan A5

Dimasukan dalam oven dengan suhu 50-60oC

Serat karagenan kering ditimbang. Setelah itu diblender

hingga jadi tepung karagenan

Rumput laut basah ditimbang sebanyak 40 gram

6

Rumput laut dipotong kecil-kecil dan diblender dengan diberi air

sedikit hingga rumput laut tenggelam. Setelah itu dituang ke panci.

Ambil air sebanyak 800 ml

Rumput laut direbus dalam 800ml air selama 1 jam dengan

suhu 80-90oC

pH diukur hingga netral yaitu pH 8 dengan ditambahkan

larutan HCL 0,1 N atau NaOH 0,1 N.

7

Volume larutan diukur dengan menggunakan gelas ukur.

Ditambahkan NaCl 10% sebanyak 5% dari volume larutan.

Direbus hingga suhu mencapai 60oC

Hasil ekxtraksi disaring dengan menggunakan kain saring

bersih dan cairan filtrat ditampung dalam wadah.

8

Filtrate dituang ke wadah berisi cairan IPA (2x volume

filtrat). Dan diaduk dan diendapkan selama 10-15 menit

Endapan karagenan ditiriskan dan direndam dalam caira IPA

hingga jadi kaku

Serat karagenan dibentuk tipis-tipis dan diletakan dalam

wadah

Dimasukan dalam oven dengan suhu 50-60oC

9

Serat karagenan kering ditimbang. Setelah itu diblender

hingga jadi tepung karagenan

2. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan dari karagenan dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Hasil pengamatan terhadap berat kering dan %rendemen Eucheuma cottonii

Kelompok Berat basah (g) Berat kering (g) % RendemenA1 40 3,17 7,93A2 40 4,13 10,33A3 40 4,45 11,13A4 40 2,79 6,98A5 40 2,50 6,25

Dari tabel di atas terlihat bahwa pada kondisi awal semua kelompok menggunakan berat

sampel sebanyak 40 gram. Setelah mengalami proses, dapat dilihat bahwa berat kering

tertinggi sebesar 4,45 gram dan berat kering terendah sebesar 2,50 gram (untuk

kelompok A3 dan A5). Rendemen tertinggi sebesar 11,13% (kelompok A3) dan

terendah sebesar 6,25% (kelompok A5).

10

3. PEMBAHASAN

Karagenan adalah polisakarida linier dengan galaktosa sebagai penyusunnya, serta 3,6-

anhidrogalaktosa. Penyusun karagenan, khususnya 3,6-anhidrogalaktosa menyebabkan

karagenan memiliki fungsi sebagai gelling agent, karena senyawa tersebut akan

membentuk struktur helix ketika terjadi perubahan suhu menjadi lebih tinggi (Winarno,

1990). Umumnya karagenan didapat dari spesies Rhodopyta (Stoloff, 1959 ; Rees,

1969 ; Rochas et al, 1989) dan yang paling sering diekstrak adalah Chondrus crispus

(Tuvikene et al, 2006 ; Markfoeld, 2002 ; Pereirra & Velde, 2011). Menurut Knutsen et

al (1994) terdapat 15 tipe karagenan yang dibedakan berdasarkan struktur letak gugus

sulfat dan keberadaan 3,6-anhidrogalaktosa sebagai substrukturnya. Terdapat 5 jenis

karagenan yaitu kappa, theta, iota, lambda, dan nu, yang masing-masing memiliki

karakteristik yang berbeda. Kelima jenis karagenan tersebut dapat dibedakan dengan

melihat perbedaan letak gugus sulfat dan keberadaan dari 3,6-anhidrogalaktosa. Kappa,

lambda, dan iota umum digunakan untuk urusan komersial (Zhou et al, 2008 ;

Markfoeld, 2002).

Kappa karagenan dan iota sangat mudah larut dalam air dingin dan larutan garam yang

tidak mengandung kalium dan kalsium. Ketika larutan mengandung kalium dan kalsium

maka karagenan yangga menunjukkan derajat pengembangan, yang dipengaruhi oleh

konsentrasi dari kalium dan kalsium, suhu dan pH lingkungan, ada atau tidaknya ion

penghambat, dan massa jenis dari karagenan tersebut (Montolalu , 2008 ; Villanueva et

al, 2004). Kappa karagenan dalam bidang pangan sangat efektif digunakan sebagai

gelling agent. Sedangkan lambda karagenan lebih efektif digunakan sebagai penstabil

(emulsifier) (Velde & Ruiter, 2002). Glen & Dotty (1990) menambahkan bahwa sifat

dari lambda karagenan adalah larut dalam susu dingin. Beberapa aplikasi dari karagenan

(selain gelling agent dan emulsifier) adalah sebagai media filtrasi pembuatan bir

(Poreda et al, 2015) dan juga sedang tahap penelitian bahwa oligomer dalam karagenan

dapat berguna sebagai anti-HIV (Tripathy et al, 2009).

Berbicara tentang kappa karagenan, maka hal itu tidak dapat lepas dari Eucheuma

cottonii yang merupakan sumber utama untuk dapat memperoleh kappa karagenan.

11

12

Eucheuma cottonii adalah edible red seaweed yang mengandung senyawa fenolik dan

mampu menghambat sel kanker (Shamsabadi et al, 2013). Ekstraksi dari Eucheuma

cottonii (maupun ekstraksi karagenan yang lain) dipengaruhi oleh metode ekstraksi itu

sendiri, di mana penggunaan air destilat murni akan memberikan hasil yang lebih

optimal (Tuvikene et al, 2006 ; Distantina et al, 2011). Hudha et al (2012)

menambahkan bahwa ekstraksi juga dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti suhu dan

waktu pemanasan yang nantinya akan mempengaruhi viskositas dari gel terbentuk dan

rendemen yang didapatkan. Menurut Hudha et al (2012), ketika suhu semakin tinggi

dan waktu ekstraksi semakin lama maka akan banyak rendemen yang dihasilkan, namun

itu semua juga bergantung pada jenis seaweed yang digunakan.

Dalam praktikum ini, langkah awal adalah menimbang Eucheuma cottonii sebanyak 40

gram, kemudian dipotong kecil-kecil dengan blender. Tujuan dari pemotongan sampel

menjadi kecil-kecil dengan blender adalah untuk mempermudah proses selanjutnya,

yaitu perebusan dalam 500 ml air selama 1 jam pada suhu 80°C-90°C (Petrucci, 1989).

Petrucci menambahkan bahwa proses pemanasan yang dilakukan merupakan proses

ekstraksi untuk memisahkan suatu komponen dari campurannya. Selama perebusan,

suhu perlu diatur antara 80°C-90°C, karena suhu yang digunakan akan mempengaruhi

viskositas serta kekuatan pembentukan gel dari karagenan yang akan dihasilkan. Hal

yang dilakukan tersebut sesuai dengan yang diungkapkan oleh Hudha et al (2012).

Selanjutnya adalah pengaturan pH hingga pH menjadi 8 dengan menambah HCl 0,1 N

atau NaOH 0,1 N. Pengaturan pH ini bertujuan untuk membuat komponen galaktosa

dalam karagenan menjadi stabil, karena sifat dari galaktosa sendiri adalah stabil

terhadap basa dan akan terhidrolisis ketika pH mengarah ke asam (Bawa et al, 2007).

Beliau juga menambahkan bahwa pH akan mempengaruhi rendemen yang dihasilkan,

ketika terlalu asam atau basa maka rendemen yang didapat akan rendah, begitu juga

dengan viskositas dan kekuatan gel. Bawa et al (2007) melakukan penelitian tentang pH

optimal dari karagenan, dan dinyatakan bahwa pH optimal adalah 8-8,5.

Setelah didapatkan pH ±8, maka dilakukan penyaringan dan filtrat yang didapat

ditampung dalam wadah kemudian ditambah dengan NaCl 10% sebanyak 5% dari

volume filtrat tersebut. Penyaringan dilakukan untuk memisahkan filtrat dari pengotor,

13

sedangkan penambahan garam yang dilakukan bertujuan untuk meningkatkan kualitas

dari karagenan yang dihasilkan. Penambahan garam tersebut berdasarkan teori dari

Anggadiredja (2006) dan Luning (1990) yang mengatakan bahwa Eucheuma cottonii

merupakan seaweed bersifat stenohaline yang memerlukan kadar garam yang tidak

tinggi. Bawa et al (2007) menambahkan bahwa penamabahan garam yang dilakukan

juga dapat meningkatkan pembentukan gel dari karagenan, di mana penambahan

optimal ±12%, kemudian Luning (1990) juga menambahkan bahwa garam dapat

meningkatkan rendemen karagenan karena sifat garam yang mengikat air. Selanjutnya

adalah pemanasan hingga 60°C yang bertujuan untuk melarutkan garam dan

melunakkan dinding sel karagenan (Distantina et al, 2011). Langkah berikutnya adalah

penambahan IPA (isopropil alkohol) yang bertujuan untuk mengendapkan karagenan

agar didapatkan rendemen. Menurut Yasita & Rachmawati (2010), penggunaan IPA ini

berdasarkan sifat dari IPA yang memiliki rantai etanol pendek, sehingga tidak

berbahaya dan dapat meningkatkan rendemen yang didapatkan. Setelah ditambahkan

IPA sebanyak 2x, pengadukan dilakukan, di mana pengadukan ini berfungsi

meningkatkan jumlah rendemen yang diendapkan. Setelah didapatkan karagenan yang

berbentuk kaku, maka karagenan tersebut dibentuk tipis-tipisdan diletakkan pada wadah

yang tahan panas untuk dioven selama 12 jam dengan suhu 50°C-60°C. Pengovenan

yang dilakukan untuk menurunkan kadar air karagenan agar bisa didapatkan karagenan

dengan kadar air rendah (Djaeni et al, 2012).

Dari hasil praktikum, terlihat bahwa berat kering dari kelompok A3 adalah tertinggi

yaitu sebesar 4,45 gram dan A5 terendah yaitu sebesar 2,50 gram. Kemudian A1 dan A2

sebesar 3,17 gram dan 4,13 gram, sedangkan A4 sebesar 2,79 gram. Jika dilihat,

kelompok A4 dan A5 memiliki berat yang berbeda dibandingkan dengan A1 hingga A3,

hal tersebut disebabkan perbedaan metode antara A1 hingga A3 dengan A4 dan A5.

Untuk kelompok A4 dan A5, setelah pengaturan pH dilakukan penambahan NaCl

terlebih dahulu saat dipanaskan, lalu ditunggu dingin, kemudian baru disaring. Berbeda

dengan kelompok A1 hingga A3 yang disaring dahulu, kemudian ditambah NaCl

kemudian dipanaskan.

14

Lalu, hasil dari kelompok A5 yang memiliki berat terendah, yaitu 2,50 gram disebabkan

karena saat pengovenan selesai, didapatkan karagenan yang berwarna kecoklatan.

Menurunt Djaeni et al (2012), warna dari karagenan yang kecoklatan tersebut

disebabkan oleh pengovenan yang tidak optimal. Ketikdakoptimalan dari pengovenan

disebabkan karena pemanasan yang tidak merata saat dioven, waktu pengovenan yang

kurang tepat, sehingga galaktosa (yang merupakan bagian dari polisakarida) mengalami

degradasi dan akhirnya terjadi pencoklatan warna. Djaneni et al (2012) menambahkan

bahwa pengeringan paling optimal adalah menggunakan spray dryer karena suhunya

lebih rendah dan langsung bisa mengdapatkan produk berbentuk serbuk.

Hasil praktikum juga mengamati % rendemen yang didapatkan. Terlihat bahwa

rendemen yang didapat berbeda-beda, yaitu 7,93% ; 10,33 % ; 11,13 % ; 6,98% ; 6,25

% untuk A1 hingga A5 berurutan. Menurut Hudha et al (2012) hasil dari rendemen

yang optimal dapat diperoleh ketika karagenan diproses pada suhu 90°C selama 2,5 jam,

yang dalam praktikum ini dilakukan selama 12 jam pada suhu 50°C-60°C. Oleh karena

itu, dapat disimpulkan bahwa hasil rendemen yang didapat kurang optimal dan tidak

seragam akibat pemanasan yang kurang optimal. Faktor lain yang mempengaruhi

perbedaan hasil rendemen adalah pH dari karagenan itu sendiri, di mana saat praktikum

berlangsung kisaran pH yang didapat adalah 7,95-8,15. Menurunt Bala et al (2007), pH

optimal adalah 8-8,5. Terlihat bahwa hasil dari A2 dan A3 adalah di atas 10 gram, yang

berarti dari semua hasil yang didapat, kedua kelompok tersebut menghasilkan rendemen

yang paling optimal karena pH karagenan berada pada kisaran optimal. Untuk A4 dan

A5, penyebab utamanya adalah pH yang terlalu asam ataupun basa, sehingga hasilnya

jauh di bawah optimal. Untuk A1, berada sedikit jauh dari pH optimal.

4. KESIMPULAN

Karagenan memiliki struktur penyusun galaktosa dan 3,6-anhidrogalaktosa.

Karagenan dapat digunakan sebagai media filtrasi pembuatan bir.

Eucheuma cottonii yang diekstrak menghasilkan kappa karagenan.

Kappa karagenan memiliki sifat larut air dingin dan garam yang tidak mengandung

kalium dan kalsium.

pH optimal dari karagenan adalah 8,0-8,5.

pH akan mempengaruhi %rendemen dari karagenan yang dihasilkan.

IPA yang ditambahkan berfungsi mengendapkan karagenan.

IPA banyak digunakan untuk ekstraksi karena memiliki rantai etanol yang pendek

dan aman.

Lama pemanasan dapat mempengaruhi kualitas dari karagenan.

Kappa karagenan memiliki kemampuan yang baik untuk menjadi gelling agent.

Lambda karagenan memiliki kemampuan khusus sebagai emulsifier.

Pengovenan yang kurang optimal akan menghasilkan karagenan yang kecoklatan.

Pengovenan optimal untuk karagenan adalah 2,5 jam pada suhu 90°C.

Garam yang ditambahkan dapat membantu meningkatkan %rendemen yang didapat.

Semarang, 24 September 2015

Praktikan, Asisten Dosen:

Ignatius Dicky A.W.

Oh, Michael David S

13.70.0073

15

5. DAFTAR PUSTAKA

Anggadiredja, T. (2006). Rumput Laut. Penebar Swadaya. Jakarta.

Bawa, I.G.A.G, Puta, A.B, Laila, I.R. (2007). Penentuan pH Optimum Isolasi Karaginan dari Rumput Laut Jenis Eucheuma cottonii. Jurnal Kimia Vol 1(1):15-20

Djaeni, M, Prasetyaningrum, Mahayana, A. (2012). Pengeringan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma cottonii Pada Spray Dryer Menggunakan Udara yang di Dehumidifikasi dengan Menggunakan Zeolit Alat Tinjauan : Kualitas Produk dan Efisiensi Energi. Momentum Vol 8(2):28-34

Distantina, S, Wiratni, Fahrurrozi, M, & Rochmadi. (2011). Carrageenan Properties Extracted From Eucheuma cottonii, Indonesia. World Academy of Science, Engineering and Technology Vol 54:738-742.

Glenn E., Doty M., 1990 Growth of the seaweeds Kappaphycus alvarezii, K. striatum andEucheuma denticulatum as affected by environment in Hawaii. Aquaculture 84:245-255

Hudha, H.I, Sepdwiyanti, R, Sari, S.D. (2012). Ekstraksi Karaginan dari Ekstraksi Rumput Laut (Eucheuma cottonii) dengan Variasi Suhu Pelarut dan Waktu Operasi. Berkala Ilmiah Teknik Kimia Vol 1(1):17-20

Knutsen S, Myslabodski B, Larsen B, Usov A. 1994. A modified system of nomenclature for red algal galactans. Botanica Marina 37: 163-169.

Luning, K. (1990). Seaweeds, Their Environment, Biogeography and Ecophysiology. John Wiley and Sons. New York.

Markfoeld, D. (2002). Kamus Istilah Pangan dan Nutrisi. Kanisius. Jakarta.

Montolalu, R.I. (2008). Effect of Extraction Parameters on Gel Properties of Carrageenan from Kappaphycus alvarezii (Rhodophyta). Journal of Applied Phycology Vol 20:525-526.

Perreira, L & F.V, Velde. (2011). Portugesse Carrageenophythes : Carrageenan Composition and Geographic Distribution of Eight Species (Gigartinales rhodophyta). Carbohydrate Polymer Vol 84(1):614-623.

Petrucci, R. (1989). Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Erlangga. Jakarta.

Poreda A., Sterczyńska M., Jakubowski M., Zdaniewicz M. (2014): Technological and quality aspects of brewers wort clarification with the use of carrageenan. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 576: 89–98

Rees, D.A., 1969. Structure, conformation, and mechanism in the formation of

16

17

polysaccharide gels and networks. In: Wolfrom, M.L., Tipson, R.S., Horton, D.(Eds.), Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, vol. 24. AcademicPress, London.

Rochas, C., Rinaudo, M., Landry, S., 1989. Carbohydr. Polym. 10, 115–127. Ross-Murphy, S.B., 1991. Rheologica Acta 30, 401–411.

Shamsabadi, F.T, Khoddami, A, Fard, S.G, Abdullah, R, Othman, H.H & S, Mohamed. (2013). Comparison of Tamoxifen with Edible Seaweed (Eucheuma cottonii L) Extract in Suppresing Breast Tumer. Institute of Bioscience Universitas Putra Malaysia. Malaysia.

Stoloff, L., 1959. Carrageenan. In: Whistler, R.L. (Ed.), Industrial Gums. Academic Press, New York.

Tuvikene, R, Truus, K, Vaher, M, Kailas, T, Martin, G & P, Kersen. (2006). Extraction and Quantification of Hybrid Carrageenans from the Biomass of Red Algae Furcellaria lumbricalis and Coccotylus truncatus. Proc.Estonian.Acad.Sci.Chem Vol 55(1):40-53. Velde, F.V & Ruiter, G.A. (2002). Carrageenan in Biopolymers. Wiley-VCH. Germany.Villanueva, R.D, Mendora, W.G, Rodrigueza, M.R.C, Romero, J.B & Montano, M.N.E. (2004). Structural and Functional Performance of Gigartinacean Kappa-iota Hybrid Carrageenan and Solieriacean Kappa-iota Carrageenan Blends. Food Hydrocolloids Vol 18:283-292.

Winarno, F.G. (1990). Teknologi Pengolahan Rumput Laut. PT.Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Yasita, D & I.D, Rachmawati. (2010). Optimasi Proses Ekstraksi Pada Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma cottonii untuk Mencapai Food Grade. Jurusan Teknik Kimia Universitas Diponegoro. Semarang.

Zhou, M.H, Ma, J.S, Li, J, Ye, H.R, Huang, K.X & X.W, Zhao. (2008). A k-carrageenase from Newly Isolated Pseudoalteromonas-like Bacterium WZUC 10. Biotechnology and Bioprocess Engineering Vol 13:545-551.

6. LAMPIRAN

6.1. Perhitungan

Rumus

Kelompok A1

Kelompok A2

Kelompok A3

Kelompok A4

Kelompok A5

18

19

6.2. Laporan Sementara

20

6.3. Diagram Alir

21

6.4. Abstrak Jurnal