KARAGENAN

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TEKNOLOGI HASIL LAUT

Disusun oleh:

Nama : Lusia Dewinta MP

NIM : 13.70.0133

Kelompok D1

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG

2015

0

1. MATERI METODE

1.1. Materi

1.1.1. Alat

Alat-alat yang digunakandalampraktikuminiadalahblender, panci, kompor, pengaduk,

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

1.1.2. Bahan

Bahan yang digunakandalampraktikuminiadalahrumputlaut (Eucheumacottonii),

isopropilalkohol (IPA), NaOH 0,1N, NaCl 10%, HCl 0,1 N sertaaquades

1.2. Metode

1

Rumputlautbasahditimbangsebanyak 40 gram

Rumputlautdipotongkecil-kecildandiblenderdengandiberi air sedikit

Rumputlautdirebus didalam1L air selama 1 jam dengansuhu 80-90oC

Rumput laut yang sudahhalusdimasukkan kedalam

panci

Hasilekstraksidisaringdenganmenggunakankainsaringbersihdancairanfiltratditam

pungdalamwadah.

pHdiukurhingganetralyaitu pH 8

denganditambahkanlarutan HCL 0,1 N atauNaOH 0,1N

2

DitambahkanNaCl 10% sebanyak 5% dari volume larutan.

Volume larutandiukurdenganmenggunakangelasukur.

Filtratdituangkewadahberisicairan IPA (2x volume

filtrat).dandiadukdandiendapkanselama 10-15 menit

Direbushinggasuhumencapai 60oC

Endapankaragenanditiriskandandirendamdalamcaira IPA

hinggajadikaku

Seratkaragenandibentuk tipis-tipis dandiletakandalamwadah

Seratkaragenankeringditimbang.Setelahitudiblenderhinggaj

aditepungkaragenan

Dimasukandalam oven dengansuhu 50-60oC

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

Dari tabel hasil pengamatan diatas dapat dilihat bahwa bahwa berat kering karagenan

yang dihasilkan dari tiap kelompok berbeda-beda dimana kelompok D1 sebesar 2,74,

kelompok D2 sebesar 2,68, kelompok D3 sebesar 3,20, kelompok D4 sebesar 3,02, dan

kelompok D5 sebesar 3,46. Rendemen terbesar ada pada kelompok D5, yaitu sebesar

8,65 sedangkan rendemen terkecil ada pada kelompok D2 yaitu sebesar 6,70. Sehingga

dapat dilihat bahwa semakin tinggi berat kering yang dihasilkan maka akan semakin

tinggi pula persentase rendemen-nya.

3

3. PEMBAHASAN

Karagenan adalah polisakarida galaktopiranosa sulfat yang dihasilkan oleh kelompok

alga merah (Rhodophyta). Karagenan adalah sulfat galaktan linear dengan ikatan 3-β-D-

galaktopiranosil dan 3,6-dianhidro α-D-galaktopiranosil. Karagenan ada 15 jenis

tergantung dari posisi gugus sulfat dan keberadaan struktur 3,6-anhidro. ( Henares

B.M., et al, 2010). Karagenan yang dihasilkan dari rumput laut (Eucheuma cottonii)

sering digunakan sebagai stabilizer, thickening agent, gelling agent, dan agen

pengemulsi.Menurut jurnal berjudul “Effects of Reaction Temperature on the Synthesis

and Thermal Properties of Carrageenan Ester” yang disusun oleh Mahmood et al.,

(2014), karagenan dapat diperoleh dari rumput laut yang merupakan jenis polisakarida.

Terdapat 3 jenis karagenan, yaitu kappa(κ), iota(ι) danlambda(λ). Struktur kappa

karagenan adalah α(1 →4) D-galaktosa-4- sulfatdanβ(1 →3) 3, -anhydro-D-galactose.

Sedangkan menurut Mochtar A.H, et al, (2013) dalam jurnalnya yang berjudul “Effects

of Harvest Age of Seaweed on Carragenan Yield and Gel Strength” Karagenan banyak

digunakan dalam industri pangan untuk pastry, makaroni, jeli, dan lain-lain selain itu

juga dapat digunakan dalam farmasi untuk pasta gigi, obat-obatan, tekstil, kosmetik dan

juga cat. Sedangkan menurut (Webber et al., 2012) dalam jurnalnya yang berjudul

“Optimization of the extraction of carrageenan from Kappaphycusalvareziiusing response

surface methodology” Sifat karagenan sangat ditentukan dari wilayah, kondisi tumbuh

(meliputi : salinitas, kedalaman, dan nutrisi), waktu pertumbuhan, dan proses ekstraksi

Karagenan ada beberapa jenis yaitu kappa, lamda, iota, nu dan theta namun yang paling

sering digunakan adalah kappa, iota dan lamda (Zhou et al.,2008). Berikut adalah

struktur dari kappa, lamda dan iota karagenan:

(Henares B.M., et al, 2010)

4

5

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa terdapat 3 jenis karagenan, yaitu

karagenan kappa, lambda, dan iota. Berikut adalah sifat-sifat dari jenis karagenan

tersebut:

1. Karagenan Kappa

Karagenan jenis ini dapat membentuk gel yang sangat kuat apabila bereaksi

dengan ion kalium. Selain itu, karagenan kappa dapat larut dalam susu panas, susu

dingin, dan air dingin.

2. Karagenan Iota

Karagenan iota tidak dapat membentuk gel apabila bereaksi dengan ion kalium.

Selain itu, karagenan jenis ini dapat larut dalam susu panas dan air besuhu diatas

70oC

3. Karagenan Lambda

Karagenan jenis ini dapat larut dalam air panas dan susu panas. Karagenan lambda

tidak dapat membentuk gel apabila bereaksi dengan kalsium.

(Glicksman, 1979).

Eucheuma cottonii yang merupakan kelompok seaweed yang memproduksi karagenan

jenis kappa terbesar. Konsentrasi karagenan yang dapat diekstraksi dari Eucheuma

cottonii dipengaruhi oleh umur panen dan lingkungan pertumbuhannya. Eucheuma

cottonii yang dipanen pada saat umur muda memiliki yield yang rendah. Semakin tua

umur pada saat panen, maka yield yang dihasilkan akan semakin tinggi. Begitu juga

dengan kekuatan gelnya, semakin tua umur Eucheuma cottonii pada saat panen maka

kekuatan gel akan sangat meningkat (Mochtar et al., 2013). Eucheuma cottonii memiliki

ciri berwarna hijau, kuning, atau merah, berlendir serta licin pada permukaannya,

memiliki bentuk thallus seperti silinder (Aslan, 1998). Menurut Aslan (1988),

taksonomi Eucheuma cottonii adalah:

Kingdom : Plantae

Divisi : Rhodophyta

Kelas : Rhodophyceae

Ordo : Gigartinales

Famili : Solieracea

Genus : Eucheuma

6

Species : Eucheuma cottonii

Metode yang digunakan untuk mendapatkan karagenan adalah dengan menggunakan

metode ektraksi. Ekstraksi adalah metode pemisahan untuk memisahkan komponen

(solute) dari campurannya dengan menggunakan solven atau pelarut sebagai tenaga

pemisahnya (Petrucci, 1989). Penggunaan metode ekstraksi yang digunakan dalam

praktikum ini didukung oleh pendapat Tuvikene, (2006) yang menyebutkan bahwa

karagenan dari alga merah dapat diperoleh salah satunya dengan menggunakan

ekstraksi. Metode ekstraksi karagenan dalam praktikum ini diawali dengan menimbang

sebanyak 40 gram rumput laut (Eucheuma cottonii) yang sudah dihaluskan. Bahan

dihaluskan bertujuan untuk memperluas area kontak bahan dengan pelarut sehingga

reaksi dapat berjalan lebih cepat dan ekstraksi berjalan maksimal (Arpah, 1993). Serta

dengan penghancuran bahan maka struktur bahan dapat terpecah menyebabkan zat-zat

yang terkandung di dalamnya mudah untuk diekstrak (Palmer, 1991).

Tahap selanjutnya adalah merebus tepung rumput laut dalam 500 ml air selama 1 jam

pada suhu 80-90oC. Penggunaan panas adalah untuk melarutkan karagenan dalam air.

Karagenan memiliki sifat hanya dapat larut dalam air panas (Falshaw, 1998). Didukung

juga oleh Mappiratu (2009), yang menyebutkan bahwa karagenan memiliki kelarutan

yang sangat terbatas dalam air dingin namun dapat larut baik di dalam air panas

(>700C).

Setelah dilakukan pemanasan selama 1 jam, larutan didinginkan kemudian larutan

tersebut diatur pHnya hingga mencapai pH 8 dengan menambahkan HCl 0,1N atau

NaOH 0,1N. Tujuan dari pengaturan pH adalah untuk menjaga kestabilan karagenan

karena karagenan memiliki stabilitas yang baik bila berada dalam keadaan basa,

maksimum pada pH 9 namun akan mengalami hidrolisis saat pH dibawah 3,5 atau pH

asam. (Campo, 2009). Konsentrasi larutan HCl atau NaOH yang digunakan juga akan

berpengaruh pada ekstraksi karagenan. Berdasarkan penelitian Mustapha S., et al,

(2011), menyebutkan konsentrasi agen pengekstrak > 0,1M akan menghasilkan

pembentukan gel namun sebaliknya saat konsentrasi ≤ 0,1M menyebabkan penurunan

viskositas sehingga tidak terjadi pembentukan gel selain disebutkan pula bahwa proses

7

ekstraksi karagenan membutuhkan kondisi yang sangat alkalis karena dalam kondisi

asam, karagenan mengalami degradasi. Konsentrasi larutan pengekstrak yang digunakan

dalam praktikum ini kurang sesuai karena yang digunakan adalah 0,1N yang

menghasilkan viskositas rendah dan berpengaruh pada banyaknya %rendemen yang

dihasilkan.

Setelah dilakukan pengaturan pH, selanjutnya hasil ekstraksi disaring dengan kain

saring dan diambil cairan filtratnya. Cairan filtrat yang diperoleh lalu ditambahkan NaCl

10% sebanyak 5% dari volume filtrat yang dihasilkan lalu dipanaskan kembali hingga

suhu 60oC. Penambahan NaCl berfungsi untuk mengendapkan karagenan selain itu juga

dapat meningkatkan % rendemen dari karagenan menrut Maria L.S. Orbita, (2013),

karagenan Yield mengalami peningkatan secara maksimal pada salinitas 24-30%.

Langkah selanjutnya yaitu filtrat dituang kewadah yang diisi dengan cairan IPA

(isopropil alkohol) dan diaduk selama 10-15 menit sehingga terbentuk endapan

karagenan. Penggunaan IPA adalah untuk mengendapkan karagenan dan

mengkompakan strukstur dari karagenan serta lebih keras. (Hayashi et al., 2007).

Pengadukan bertujuan untuk memastikan seluruh bagian karagenan mengalami kontak

dengan IPA sehingga dapat terpresipitasi dan mengendap. Setelah itu endapan

karagenan yang terbentuk direndam dalam IPA hingga diperoleh struktur yang lebih

kaku. Kemudian serat karagenan dibentuk tipis-tipis dan dikeringkan dalam oven

selama 12 jam pada suhu 50-60oC lalu serat karagenan kering diblender menjadi tepung

karagenan. Dalam hal ini (Bono et al., 2014) juga menjelaskan pada jurnalnya yang

berjudul “Effect of Process Conditions on The Gel Viscocity and Gel Strength of Semi-

Refined Carrageenan (SRC) Produced From Seaweed (Kappaphyucs alvarezii)” Bahwa

produksi karagenan ini dapat diperngaruhi oleh perlakuan alkali, waktu pemasakan, dan

konsentrasi KOH yang digunakan. Perlakuan alkali yang benar dapat menghasilkan

kekuatan gel dan viskositas yang baik pula.

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan didapatkan hasil, dari berat awal 40 gram

tepung rumput laut didapatkan berat kering yang berbeda-beda begitu pula dengan nilai

% rendemennya. berat kering karagenan yang dihasilkan dari tiap kelompok berbeda-

beda dimana kelompok D1 sebesar 2,74, kelompok D2 sebesar 2,68, kelompok D3

8

sebesar 3,20, kelompok D4 sebesar 3,02, dan kelompok D5 sebesar 3,46. Rendemen

terbesar ada pada kelompok D5, yaitu sebesar 8,65 sedangkan rendemen terkecil ada

pada kelompok D2 yaitu sebesar 6,70. Besarnya %rendemen dari karagenan adalah 20%

, pada Eucheuma cottonii kandungan karagenannya cukup tinggi mencapai 60%

(Mocthar H.A., et al., 2013). Namun dapat dilihat bahwa hasil %rendemen yang didapat

dalam praktikum ini paling tinggi hanya 10%, enam kali lebih rendah dari total

karagenan yang disebutkan oleh Mocthar H.A., et al., (2013) yaitu 60%. Hasil ekstraksi

karagenan ini bisa disimpulkan kurang maksimal. Kualitas karagenan bergantung pada

kondisi lingkungan tempat tumbuhnya serta lama peningkatan kadar karagenan selama

proses pertumbuhan rumput laut tersebut. Disebutkan pula oleh Maria L.S. Orbita,

(2013) bahwa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan karagenan yield adalah suhu

dan salinitas dari tempat tumbuh rumput laut dimana hasil optimal didapat pada suhu

tumbuh 28 oC -31oC dan tingkat salinitas 24-30%. Menurut Yolanda F., et al. (2007),

perlakuan dengan alkali menyebabkan penurunan nilai yield sebanyak 24%. Gel yang

terbentuk lemah karena viskositas karagenan mengalami penurunan setelah perlakuan

dengan alkali. Didukung pula, dalam praktikum ini larutan alkali yang digunakan adalah

NaOH 0,1N dimana menurut Mustapha S., et al, (2011), konsentrasi agen pengekstrak >

0,1M akan menghasilkan pembentukan gel namun sebaliknya saat konsentrasi ≤ 0,1M

menyebabkan penurunan viskositas sehingga tidak terjadi pembentukan gel. Larutan

yang digunakan dalam praktikum ini adalah 0,1N maka hasil ekstraki karagenan

menjadi kurang maksimal akibat penurunan viskositas. Selain itu suhu pemanasan dan

konsentrasi larutan pengekstrak yang ditambahkan harus konstan atau tetap selama

proses karena dapat berdampak pada perubahan fisik dari karagenan.

Karagenan telah diaplikasikan pada berbagai bidang industri. Pada industri pangan,

karagenan digunakan sebagai thickening agent, gelling agent, emulsifier, filler dan

penstabil pada pembuatan pastry, makaroni, jelly, keju, es krim, yoghurt, butter, sosis

dan roti. Selain itu karagenan juga digunakan untuk meningkatkan kualitas dari produk

daging dan menstabilkan produk susu serta olahannya. Karagenan juga dapat

menstabilkan yeast dalam pembuatan bir lager. Pada industri obat- obatan, pasta gigi

dan kosmetik, karagenan digunakan untuk penstabil. Karagenan juga bisa digunakan

untuk industri printing serta formulasi tekstil (Bono et al., 2014). Sedangkan menurut

9

(Bajypai et al., 2013) dalam jurnalnya yang berjudul “Studies on equilibrium moisture

absorption of kappa carrageenan” menjelaskan bahwa karagenan dalam konsentrasi

tinggi dapat digunakan untuk proses pembuatan daging kaleng, makanan hewan, dan

pembuatan pasta gigi. Hal ini dikarenakan karagenan dalam konsentrasi tinggi dapat

memberikan gel elastis

4. KESIMPULAN

Karagenan adalah polisakarida galaktopiranosa sulfat yang dihasilkan oleh

kelompok alga merah (Rhodophyta).

Karagenan adalah sulfat galaktan linear dengan ikatan 3-β-D-galaktopiranosil dan

3,6-dianhidro α-D-galaktopiranosil.

Sumber utama yang umum digunakan untuk produksi karagenan berasal dari genus

Eucheuma yaitu Eucheuma cottonii dan Eucheuma spinosum (Asia)

Karagenan yang dihasilkan dari rumput laut (Eucheuma cottonii) sering digunakan

sebagai stabilizer, thickening agent, gelling agent, dan agen pengemulsi

Karagenan ada beberapa jenis yaitu kappa, lamda, iota, nu dan theta namun yang

paling sering digunakan adalah kappa, iota dan lamda

Metode yang digunakan untuk mendapatkan karagenan adalah dengan

menggunakan metode ektraksi.

Ekstraksi adalah metode pemisahan untuk memisahkan komponen (solute) dari

campurannya dengan menggunakan solven atau pelarut sebagai tenaga pemisahnya.

Bahan dihaluskan bertujuan untuk memperluas area kontak bahan dengan pelarut

sehingga reaksi dapat berjalan lebih cepat dan ekstraksi berjalan maksimal

Penggunaan panas adalah untuk melarutkan karagenan dalam air karena karagenan

memiliki sifat hanya dapat larut dalam air panas.

Tujuan dari pengaturan pH adalah untuk menjaga kestabilan karagenan karena

karagenan memiliki stabilitas yang baik bila berada dalam keadaan basa, maksimum

pada pH 9 namun akan mengalami hidrolisis saat pH dibawah 3,5 atau pH asam

Penambahan NaCl berfungsi untuk mengendapkan karagenan selain itu juga dapat

meningkatkan % rendemen dari karagenan

Penggunaan IPA adalah untuk mengendapkan karagenan dan mengkompakan

strukstur dari karagenan serta lebih keras.

Kualitas karagenan bergantung pada kondisi lingkungan tempat tumbuhnya serta

lama peningkatan kadar karagenan selama proses pertumbuhan rumput laut tersebut.

Pengovenan dilakukan dengan tujuan terbentuknya karagenan kering yang akan

dibentuk menjadi powder

10

11

% rendemen karagenan dipengaruhi oleh waktu ekstraksi, suhu ekstraksi,

konsentrasi larutan pengendap.

Semarang, 30 Oktober 2015 Asisten Dosen,Praktikan,

Lusia Dewinta MP Ignatius Dicky A.W.13.70.0133

5. DAFTAR PUSTAKA

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

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

Bajpai, S. K., Pradeep, T. (2013). Studies on equilibrium moisture absorption of kappa carrageenan. International Food Research Journal 20(5): 2183-2191.

Bono, A., S. M. Anisuzzaman., Ong Wang Ding. (2014). Effect of Process Conditions on The Gel Viscocity and Gel Strength of Semi-Refined Carrageenan (SRC) Produced From Seaweed (Kappaphyucs alvarezii). Journal of King Sand University-Engineering Sciences 26, 3-9.

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.

Falshaw, R., Furneaux, R.H., and Stevenson, D.E., 1998, “Agars from Nine Species of Red Seaweed in the Genus Curdie ( glacilariaceae, rhodophyta)”, Carbohydrate Reasearch, 308, 107-115.

Glicksman M. (1997). Food Hydrocolloids, Volume II. New York: CRC Press. Inc.

Hayashi L., Oliveira E., Bleicher-Lhonneu G., Boulenguer P., Pereira R. T. L., Seckendorff R., Shimoda V., Leflamand A., Vallée P., Critchley A.(2007). The effects of selected cultivation conditions on the carrageenan characteristics of Kappaphycus alvarezii (Rhodophyta, Gigartinales) in Ubatuba Bay, Sán Paulo State, Brazil. J Appl Phycol 19:505-511.

Henares, B.M., Enriquez, E.P. (2010). Iota Carrageenan Hydrolisis by Pseudoalteromonas carrageenovara IFO 12985. Philipine Journal of Science 139(2): 131 – 138.

Mahmood, W. A., Mohammad, M.R., Yee, T. C. (2014). Effects of Reaction Temperature on the Synthesis and Thermal Properties of Carrageenan Ester . Journal of Physical Science, Vol. 25(1), 123–138.

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

Maria L.S., Orbita. (2013). Growth Rate and Carrageenan Yield of Kappaphycus alvarezii (Rodhophyta Gigartinales) Cultivated in Kolabugan, Lanao del Norte, Mindanao, Phillipines. International Journal of The Bioflux Society pp 128 – 139.

12

13

Mochtar, A.H., Parawansa, I., Saleh, M., Jussoff.K. (2013). Effects of Harvest Age Seaweed on Carragenan Yield and Gel Strength. World Applied Science Journal 26: 13 – 16.

Musthapa,S., Chandar, H., Abidin, Z.Z., Saghravani, R., and Harun, M.Y. (2011). Production of Semi Refined Carrageenan from Eucheuma cotonii. Journal of Scientific and Industrial Research 70: 865 – 870.

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

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

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.

Webber et al,.(2012). Optimization of the extraction of carrageenan from Kappaphycusalvareziiusing response surface methodology. Ciênc.Tecnol.Aliment., Campinas, 32(4): 812-818, out.-dez. 2012.

Yolanda F., Pelegrin & Robledo, D. (2007). Carrageenan of Eucheuma isiforme (Solieriaceae, Rhodophyta) from Nicaragua. Journal of Applied Phycology.

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:

% rendemen=berat keringberat basah

×100 %

Kelompok D 1:

% rendemen=2,7440

×100 % = 6,85%

Kelompok D2

% rendemen=2,6840

×100 % = 6,7%

Kelompok D3

% rendemen=3,2040

×100 % = 8 %

Kelompok D4

% rendemen=3,0240

× 100 % = 7,55%

Kelompok D5

% rendemen=3,4640

×100 % = 8,65%

6.2. Laporan Sementara

6.3. Diagram Alir

6.4. Abstrak Jurnal

14