Home >Documents >Karagenan_Liem_Pamela_Lukito_13.70.0014_E3_UNIKA SOEGIJAPRANATA

Karagenan_Liem_Pamela_Lukito_13.70.0014_E3_UNIKA SOEGIJAPRANATA

Date post:20-Feb-2016
Category:
View:10 times
Download:0 times
Share this document with a friend
Description:
Karagenan adalah polisakarida yang memiliki backbone galaktan. Karagenan dari Eucheuma cotonii dapat bermanfaat untuk dijadikan sebagai bahan penstabil dan pengemulsi.
Transcript:

EKSTRAKSI KARAGENAN

LAPORAN RESMI PRAKTIKUMTEKNOLOGI HASIL LAUT

Disusun oleh:Nama: Liem Pamela LukitoNIM: 13.70.0014Kelompok: E3

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANUNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG

Acara V

2015

materi metode

1.1. ALAT DAN BAHAN1.1.1. AlatAlat yang digunakan dalam praktikum ini adalah panci, kompor, blender, pengaduk, gelas bekker, termometer, gelas ukur, pH meter, timbangan digital, dan kain saring.

1.1.2. BahanBahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah rumput laut (Eucheuma cottonii), isopropil alkohol (IPA), NaOH 10%, HCl 0,1 N, dan aquades.

1.2. METODE

1

2

Hasil pengamatan

Hasil pengamatan ekstraksi karagenan dengan menggunakan Eucheuma cottonii dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Ekstraksi Karagenan KelompokBerat Basah (gram)Berat Kering (gram)%rendemen

E1403,709,250

E2403,368,400

E3403,639,075

E4403,849,600

E5403,769,400

Berdasarkan hasil pengamatan di atas dapat diketahui bahwa dalam mengekstrak karagenan digunakan rumput laut sebanyak 40 gram. Kemudian setelah diproses lebih lanjut, diperoleh berat kering dengan rata-rata 3,658 gram dan kisaran berat kering 3,36 gram hingga 3,84 gram. Sedangkan presentase rendemen yang dihasilkan memiliki rata-rata sebesar 9,145% dengan kisaran 8,4% hingga 9,6%.

4

PembahasanPada praktikum kali ini dilakukan ekstraksi karagenan dari rumput laut Euchema cotonii. Dalam penelitian Viswanathan dan Thangaraju N (2014) dikatakan bahwa alga merupakan sumber makanan yang baik untuk manusia, karena adanya kandungan protein, karbohidrat, abu, lemak dan natrium aginat. Menurut Doty (1985) Eucheuma cottonii adalah rumput laut merah (Rhodophyceae) yang memiliki nama lain Kappaphycus alvarezii karena rumput laut ini menghasilkan karagenan kappa. Eucheuma ini merupakan family dari Solieraceae. Aslan (1998) menambahkan bahwa Eucheuma cottonii memiliki karakteristik fisik permukaan licin, memiliki thallus silindris, dan bersifat cartilogeneus. Warna yang dimiliki rumput laut ini berbeda-beda tergantung dari habitat hidupnya, bisa bervariasi dari hijau, abu-abu hingga merah. Duri yang menempel pada thallus berbentuk runcing dan memanjang, ada sela-sela di antara duri dan tidak melingkari thallus. Biasanya cabang pertama dan kedua tubuh membentuk rumpun yang banyak dengan arah tumbuh ke arah datangnya sinar matahati (Atmadja, 1996). Menurut Angka dan Suhartono (2000) kadar karagenan yang ada dalam Eucheuma berkisar antara 54-73%, dimana jenis Euheuma cottonii menghasilkan karagenan dalam jumlah banyak dan memberikan efek tertentu dalam komposisi serat. Eucheuma cottonii terdiri dari rantai poliglikan tersulfatasi denga berat molekul berkisar pada angka 100.000 dan memiliki sifat hidrokoloid.

Menurut Tripathy et al. (2009) karagenan adalah poligalaktan anionik tersulfatasi yang dapat diekstrak dari alga merah pada habitatnya yang ada di dasar laut. Contoh kelompok alga tersebut adalah Chondrus, Eucheuma, Gigartina, dan Iridea. Menurut Campo et al. (2009) dalam Araujo et al. (2012) karagenan bersifat hidrofilik dengan kandungan ikatan -Dgalactopyranose (G-units) dan -Dgalactopyranose (D-units) atau 3,6-anhydro--D-galactopyranose (DA-units) yang akan membentuk unit pengulangan disakarida. Karagenan ini dapat dijumpai dalam jumlah yang banyak pada matriks esktraselular alga merah. Tripathy et al. (2009) melanjutkan bahwa karagenan yang dihasilkan oleh kelompok alga tersebut bisa jadi berbeda satu sama lain, karena terdapat beberapa jenis karagenan yaitu iota, kappa, mu, nu, theta dan lambda dengan sifat yang berbeda pula. Karagenan biasa digunakan ke dalam campuran bahan pangan dengan tujuan untuk menstabilkan suatu campuran. Di dalam penelitian Pereira dan Fred van de velde (2011) dikatakan bahwa karagenan dapat dimanfaatkan sebagai penstabil untuk suspensi kakao dalam susu coklat. Beliau melanjutkan bahwa di dalam industri pangan, karagenan jenis kappa, iota dan lambda adalah ketiga karagenan yang kerap kali digunakan. Ketiganya ini bersifat aman untuk dikonsumsi dan tergolong bahan yang GRAS (Generally Regarded as Safe) oleh FDA, sehingga dapat digunakan secara masal dan komersial. Robledo dan Freile-Pelegrin (2010) dalam Araujo et al. (2012) mealnjutkan bahwa selain sebagai penstabil, karagenan ditambahkan sebagai pengental dan gelling agent. Kemampuannya sebagai gelling agent di sini dikarenakan adanya kandungan 3,6 Anhidro Galaktosa, yang mana semakin tinggi kandungan 3,6-Anhidro Galaktosa ini maka kekuatan gel akan meningkat (Mustapha et al., 2011).

Perbedaan jenis karagenan akan menimbulkan karakteristik yang berbeda pula. Dalam penelitian Mustapha et al. (2011) ditemukan bahwa karagenan kappa dapat membentuk gel yang kuat dan padat ketika ditambahkan ion kalium di dalam larutannya. Penambahan ion kalium akan mengubah struktur coil (tidak beraturan) menjadi helix (beraturan), diikuti dengan agregasi dan pembentukan jaringan gel. Karagenan iota dapat membentuk gel yang lemah, dan elastis (Pereira dan Fred van de velde, 2011). Mustapha et a. (2011) melanjutkan, sedangkan karagenan lambda tidak menghasilkan atau tidak membentuk gel namun membentuk larutan yang kental. Hal ini, dijelaskan dalam penelitian. Pereira dan Fred van de velde (2011) dikarenakan kandungan 3,6-Anhidro Galaktosa yang rendah. Selain itu karagenan nu dan mu merupakan prekursor dari karagenan kappa dan iota. Ketika karagenan mu dan nu terekspos pada kondisi alkali, maka akan terbentuk karagenan kappa dan iota, sebagai akibat dari terbentuknya jembatan 3,6-anhidro-galaktosa. Berikut adalah struktur kimia dari karagenan, menurut (Campo et al., 2009) dalam Araujo et al. (2012)

Gambar 1. Struktur Kimia Karagenan

Menurut Araujo et al. (2012) karagenan mampu berperan sebagai bahan antikoagulan. Kemampuannya ini ditentukan oleh posisi sulfat dalam karagenan dan berat melekulnya. Selain itu Muthezhilan et al. (2014) menemukan bahwa pada era sekarang ini kerapkali dijumpai kemasan yang dibuat secara sintetis dengan menggunakan bahan-bahan kimia. Di sisi lain konsumen masa kini sudah mulai memperhatikan akan kesehatan. Oleh karena itu perlu diteliti untuk menemui permintaan konsumen, yaitu dengan menggunakan karagenan yang disiapkan dengan penambahan mikroba penghasil antibiotik atau bahan aktif sebagai kemasan dengan kemampuan antibiotik sehingga penyakit atau sakit yang disebabkan karena mikroba patogen dapat dicegah dan produk pangan dapat diperpanjang umur simpannya.

Van De Velde et al. (2002) menyatakan bahwa karagenan jenis kappa dan iota dapat diproduksi secara enzimatis oleh enzim sulfohyrolase dan dapat diekstrak dengan menggunakan larutan basa. Karena kemampuannya sebagai gelling agent maka tentunya karagenan mampu membentuk gel, dimana gel yang terbentuk akan bersifat thermo-reversible. Gel akan menjadi kental dengan adanya larutan garam. Beberapa alga seperti Eucheuma cotonii banyak mengandung karagenan kappa, Euchema spinosum banyak mengandung karagenan iota dan Gigartina serta Chondrus banyak mengandung karagenan lambda.

Tahap awal pembuatan karagenan dimulai dengan menimbang 40 gram rumput laut basah. Kemudian rumput laut dipotong kecil-kecil dan dihaluskan dengan blender. Sebelum diblender, siapkan 1 liter air dan rumput laut perlu dicampur dengan sedikit air (hingga rumput laut tergenang). Sisa air yang ada digunakan untuk membilas blender. Arpah (1993) menyatakan bahwa pengecilan ukuran bahan dengan menghaluskan bertujuan untuk meningkatkan luas permukaan sehinga kontak antara reagen dengan pelarut semakin meningkat dan ekstraksi berjalan optimal. Setelah itu cairan yang diperoleh direbus (diekstraksi) selama 1 jam pada suhu 80-90C. Menurut Mappiratu (2009) untuk melarutkan karagenan bisa dilakukan dengan air karena karagenan bersifat hidrofilik dan hidrokoloid (mampu mengentalkan). Dalam pengekstraksian karagenan ini memang dibutuhkan air dan suhu tinggi. Suhu tinggi melebihi 70C ini menurut Mustapha et al. (2011) dapat mendukung pembentukan gel karagenan sebagai hasil meningkatnya kandungan 3,6- Anhidro Galaktosa. Menurut penelitian Araujo et al. (2012) kelarutan karagenan di dalam air dipengaruhi oleh gugus sulfat dan kation (Na, K, Ca, dan Mg). Fachruddin (1997) menambahkan bahwa selama perebusan, perlu sesekali diaduk. Hal ini untuk mencegah kegosongan karagenan atau pembetukkan busa yang dapat meluap jika tidak diaduk. Selain itu pengadukan dapat menghasilkan karagenan dengan struktur gel lebih kuat sehingga akan lebih kental.

Langkah selanjutnya adalah cairan diatur hingga mencapai pH 8 dengan menambahkan larutan asam HCl 0,1 N atau larutan basa NaOH 0,1 N. Netralisasi ini dibutuhkan karena menurut Mustapha et al. (2011) ekstraksi karagenan membutuhkan kondisi basa karena karagenan dapat terdegradasi dalam suasana asam dan panas yang tinggi. Detailnya, Prasetyowati et al. (2008) menambahkan bahwa karagenan dapat dengan mudah terdegradasi pada kondisi pH di bawah 3,5. Karagenan yang terdegradasi ini menyebabkan terjadinya hidrolisis ikatan glikosidik sehingga karagenan rusak. Sedangkan pada pH yang cukup netral hingga basa didapati karagenan dengan stabilitias paling optimal. Distantina et al. (2011) juga menambahkan bahwa kondisi basa (alkalis) diperlukan dalam proses ekstraksi rumput laut. Kemudian hasil ekstraksi tadi disaring dengan kain saring dan filtrat diukur volumenya. Menurut Earle (1969) penyaringan dilakukan untuk mendapatkan fase cair dan fase padatan seca terpisah. Cairan filtrat ditambah lagi dengan larutan NaCl 10% sebanyak 5% dari volume filtrat dan dipanaskan sampai suhu 60C. Hal ini menurut Mappiratu (2009) NaCl digunakan untuk mengendapkan karagenan pada larutan yang telah diekstraksi. Pemanasan juga perlu dilakukan supaya proses pengendapan karagenan berlangsung lebih cepat dan mendukung kinerja dari NaCl.

Filtrat yang diperoleh dituang ke dalam wadah berisi cairan isopropil alkohol (IPA) sebanyak 2 kali volume filtrat untuk diendapkan dengan cara diaduk selama 10-15 menit. Sehingga akan terbentuk endapan karagenan. Endapan kemudian ditiriskan dan direndam dalam IPA sampai didapatkan serat karagenan yang lebih kaku. Menurut Distantina et al. (2011) IPA kerap digunakan untuk meningkatkan kemurnian karagenan. Hal ini didasarkan pada sifat karagenan bahwa karagenan akan larut dalam air namun tidak larut dalam alkohol, sehingga di dalam larutan IPA karagenan akan mengendap. Yasita & Rachmawati (2006) menambahkan bahwa perendaman di dalam larutan IPA sebanyak 2 kali bertujuan agar serat karagenan lebih kaku karena kadar air dalam karagenan berkurang dan kemampuan membentuk gel akan meningkat. Anggadireja et al. (2006) berpendapat bahwa IPA merupakan pelarut yang relatif mahal sehingga untuk menekan biaya yang dikeluarkan bisa menggunakan proses recovery IPA yang sudah digunakan melalui distilasi. Setelah itu serat karagenan disusun tipis-tipis dan dikeringkan di dalam oven. Selanjutnya karagenan kering ditimbang setelah pengeringan 1 malam dan dihaluskan sehingga diperoleh tepung karagenan.

Berdasarkan hasil pengamatan yang diperoleh dijumpai berat kering dan presentase rendemen yang sedikit berbeda antar kelompok dengan kisaran berat kering 3,36-3,84 gram dan presentase rendemen 8,4-9,6%, walaupun metode dan berat bahan-bahan yang digunakan sama. Menurut Distantina et al. (2011) ekstraksi karagenan ditentukan oleh faktor-faktor seperti jenis pelarut, rasio bahan dengan pelarut, metode dan lama pengadukan, suhu yang digunakan selama ekstraksi, dan ukuran padatan yang dituju atau diekstrak. Ketika terdapat perbedaan lama pengadukan dan suhu atau api yang digunakan kecil atau besar maka hasil yang diperoleh juga akan berbeda. Yolanda et al. (2006) juga menambahkan bahwa umur dari rumput laut yang digunakan juga berpengaruh terhadap karagenan, yaitu semakin tua umur rumput laut maka komponen 3,6-anhidro galaktosa yang menyebabkan karagenan yang terbentuk semakin banyak. Lebih detailnya Yasita & Rachmawati (2006) larutan yang digunakan untuk mengendapkan karagenan dapat berpengaruh pada hasil akhir rendemen yang terbentuk. Larutan IPA yang digunakan hanya dapat menghasilkan karagenan lebih sedikit daripada jika digunakan larutan etanol. Etanol memiliki rantai karbon pendek yang dapat dengan mudah berikatan dengan karagenan. Distantina et al. (2011) menambahkan bahwa seharusnya pelarut yang digunakan adalah larutan basa seperti contohnya adalah KOH dan proses dilakukan pada suhu yang tinggi. Jika basa yang digunakan sebagai pelarut, maka presentase rendemen akan cenderung lebih tinggi. Mishra et al. (2006) dalam Muthezhilan et al. (2014) menyatakan bahwa pretreatment alga kering dengan menggunakan larutan basa seperti NaOH, KOH dan Ca(OH)2 diikuti dengan pemasakan bertekanan akan menghasilkan karagenan dalam jumlah yang tinggi. Namun efek sampingnya adalah kekentalan, kejernihan dan tekstur gel sangat rendah.

Muthezhilan et al. (2014) menambahkan bahwa ekstraksi karagenan dapat dilakukan dengan cara menambahkan mikroorganisme, seperti Aspergillus sp. yang terbukti mampu memecah dinding sel alga sehinga karagenan akan keluar. Banyaknya karagenan yang dihasilkan dipengaruhi oleh cara penanganan dan teknologi yang digunakan. Selain itu di dalam Pereira dan Fred van de velde (2011) dikatakan bahwa ekstraksi menggunakan larutan basa cenderung menghasilkan karagenan dengan berat molekul yang lebih besar daripada ekstraksi dengan air. Ion OH- dalam larutan basa berperan sebagai katalis yang mendukung pembentukan 3,6-anhidrous galaktosa.

9

Kesimpulan

Karagenan adalah poligalaktan tersulfaktasi yang dapat diperoleh dari ekstraksi alga merah, seperti Eucheuma cottonii. Eucheuma cottonii memiliki karakteristik fisik permukaan licin, memiliki thallus silindris, dan bersifat cartilogeneus. Ada beberapa jenis karagenan yaitu karagenan kappa, iota, lambda, theta, mu dan nu yang masing-masing memiliki karakteristik yang berbeda. Dalam larutan basa, karagenan mu dan nu dapat membentuk karagenan kappa dan iota. Karagenan kappa dapat membentuk gel yang kuat dan padat ketika ditambahkan ion kalium di dalam larutannya. Karagenan iota dapat membentuk gel yang lemah, dan elastis. Karagenan lambda tidak menghasilkan atau tidak membentuk gel namun membentuk larutan yang kental. Karagenan berperan sebagai penstabil, gelling agent, pengental, antikoagulan dan kemasan bahan pangan. Penghalusan rumput laut dilakukan untuk meningkatkan kontak antara pengekstrak dengan bahan yang diekstrak. Perebusan dan pengadukkan dilakukan untuk melarutkan karagenan dalam air dan mencegah kegosongan, terbentuknya busa dan meningkatkan struktur gel. Netralisasi hingga pH 8 dilakukan untuk mencegah degradasi dari karagenan. Isopropil alkohol dan NaCl digunakan untuk mengendapkan karagenan. Perendaman sebanyak 2 kali bertujuan untuk mendapatkan serat karagenan yang lebih kaki. Pengeringan dalam oven bertujuan untuk menurunkan kadar air sehingga diperoleh bubuk karagenan.

Hasil ekstraksi karagenan berupa presentase rendemen, dipengaruhi oleh jenis pelarut yang digunakan, rasio pelarut dengan bahan, umur rumput laut, metode yang dilakukan, suhu ekstraksi, ukuran padatan dan jenis larutan yang digunakan untuk mengendapkan.10

Semarang, 1 November 2015Liem, Pamela Lukito13.70.0014Asisten Dosen:Ignatius Dicky A.W.

11

Daftar Pustaka

Anggadiredja, Jana T., Achmad Zatnika, Heri Purwoto, dan Sri Istini. (2006). Rumput Laut. Jakarta : Penebar Swadaya.

Angka, S.L. & M.T. Suhartono. (2002). Bioteknologi Hasil Laut. Pusat Kajian Sumberdaya Pesisir dan Lautan Institut Pertanian Bogor.

Araujo I. W.F., Jose A. G. R., Edfranck S.O.V., Gabriela A.P., Ticiana B.L., dan Norma M.B.B. (2012). Iota-carrageenans from Solieria filiformis (Rhodophyta) and Their Effects in The Inflammation and Coagulation. Journal of Acta Scientiarum Technology. Volume 34, no 2, p 127-135.

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

Aslan, L. M. (1998). Budidaya Rumput Laut. Kanisius.Yogyakarta.

Atmadja WS. (1996). Pengenalan Jenis Algae Merah. Di dalam: Pengenalan JenisJenis Rumput Laut Indonesia. Jakarta: Pusat Penelitian dan Pengembangan Oseanologi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. hlm 147 151.

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

Doty MS. (1985). Eucheuma alvarezii sp.nov (Gigartinales, Rhodophyta) from Malaysia. Di dalam: Abbot IA, Norris JN (editors). Taxonomy of Economic Seaweeds. California Sea Grant College Program. p 37 45.

Earle, R.L. (1969). Satuan Operasi Dalam Pengolahan Pangan. Sastra Hudaya. Bogor.

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

Mappiratu. (2009). Kajian Teknologi Pengolahan Karaginan Dari Rumput Laut Eucheuma cottonii Skala Rumah Tangga. Media Litbang Sulteng; 2(1):1-6.

Mustapha, S., H. Chandar., Z. Z. Abidin., R. Saghravani and M. Y. Harun. (2011). Production of semi-refined carragenan from Eucheuma cottonii. Journal of Scientific and Industrial Research. Vol 70 : 865-870.

12

Muthezhilan R., Kuzhandaivel J., Ramachandran K., Ajmath J.H. (2014). Endophytic Fungal Cellulase for Extraction of Carrageenan and its Use in Antibiotics Amended Film Preparation. Journal of Biosciences Biotechnology Research Asia. Vol. 11 (Spl. Edn. 1). p. 307-312.

Pereira L., Fred van de Velde. (2011). Portuguese carrageenophytes: Carrageenan Composition and Geographic Distribution of Eight Species (Gigartinales, Rhodophyta). Journal of Carbohydrate Polymers. Volume 4, Issue 1. ISSN 0144-8617.

Prasetyowati; Corrine Jasmine A.; & Devy Agustiawan. (2008). Pembuatan Tepung Karaginan Dari Rumput Laut (Eucheuma cottonii) Berdasarkan Perbedaan Metode Pengendapan. Jurnal Teknik Kimia; 15(2):27-33.

Tripathy, J., Dinesh K.M., Mithilesh Y., Arpit S. and Kunj B. (2009). Modification of K-Carrageenan by Gaft Copolymerization of Methacrylic Acid: Synthesis and Applications. DOI 10.1002/app.30703

Van de Velde, F.; Knutsen, S.H.; Usov, A.I.; Romella, H.S.; & Cerezo, A.S. (2002). 1H and 13C High Resolution NMR Spectoscopy of Carrageenans: Aplication in Research and Industry. Trend in Food Science and Technology; 13:73-92.

Viswanathan S., Thangraju Nallamuthu. (2014). Extraction of Sodium Alginate from Selected Seaweeds and Their Physiochemical and Biochemical Properties. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology. Vol. 3, Issue 4. ISSN: 2319-8753.

Yasita & 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-Pelegrn, 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 6571. Mexico.

13

Lampiran

6.1. Perhitungan

Kelompok E1

= 9,250%Kelompok E2

= 8,400%Kelompok E3

= 9,075%Kelompok E4

= 9,600%Kelompok E5

= 9,400%

6.2. Laporan Sementara6.3. Diagram Alir6.4. Abstrak Jurnal 14

Click here to load reader

Reader Image
Embed Size (px)
Recommended