Acara V

Acara V

EKSTRAKSI KARAGENAN

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM

TEKNOLOGI HASIL LAUT

Disusun Oleh:

Nama : Anna Paramita ENIM : 13.70.0170Kelompok B5

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

2015

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

2. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan Karagenan dapat dilihat pada Tabel 1.Tabel 1. Hasil Ekstraksi KaragenanKelompokBerat Basah (gram)Berat Kering (gram)% Rendemen

B1

B2

B3

B4

B540

40

40

40

403,05

4,38

3,99

2,20

1,907,625

10,950

9,975

5,500

4,750

Berdasarkan hasil pengamatan diatas, dpata dilihata bahwa berat awal setiap kelompok sama yaitu 40 gram namun didapatkan berat kering yang berbeda beda. Berat kering tertinggi pada kelompok B2 sebesar 4,38 gram dan berat terendah pada B5 sebesar 1,90 gram. Selain itu juga diketahui hasil rendemen yang diperoleh pada kelompok B5 memiliki rendemen paling kecil dan B2 memiliki rendemen terbesar yang masing masing 4,750% dan 10,950%.

3. PEMBAHASAN Rumput laut termasuk dalam jenis tanaman tingkat rendah yang memiliki akar semu, batang semu, serta daun semu. Bagian - bagian pada rumput laut disebut dengan thallus. Rumput laut dibedakan menjadi empat jenis yakni alga hijau, alga hijau-biru, alga coklat, dan alga merah. Umumnya, rumput laut memiliki beberapa bagian seperti holdfast, blades, stipes dan float. Bagian holdfast memiliki bentuk seperti akar untuk menempelkan diri pada habitatnya, namun tidak dapat digunakan untuk menyerap nutrien. Bagian blade berbentuk seperti daun yang digunakan untuk tempat fotosintesis. Floats berisikan udara CO2 yang berfungsi supaya seaweed dapat mengapung di permukaan air. Sedangkan bagian stipe memiliki bentuk seperti batang. Namun tidak semua seaweed memiliki bagian stipe ini (Thomas, 1962).Seaweed saat ini digunakan dalam bidang pangan, terutama dari kelompok alga merah. Hal ini dikarenakan alga merah dapat diekstrak menjadi agar agar, algin dan karagenan. Jenis seaweed yang umunya digunakan dalam olahan pangan yakni Eucheuma sp., Gracilaria sp., dan Gelidiumsp.Jenis Eucheuma cottonii tergolong dalam alga merah dan menjadi sumber karagenan yang bernilai jual tinggi. Eucheuma cottonii memiliki karagenan sebesar 62 -68% dari berat keringnya serta memiliki kemampuan untuk membentuk gel (Aslan, 2005). Karagenan termasuk dalam polisakarida linear yang tersusun dari unit galaktosa dan 3,6 anhydrogalactose dengan ikatan glikosidik -1,3 dan -1,4 secara bergantian (Zhou et al., 2008). Karagenan adalah senyawa hidrokoloid yang tersusun dari magnesium, natrium, ester kalium, serta kalium sulfat dengan galaktosa ko-polimer (Prasetyowati, et al., 2008). Karagenan menjadi salah satu hidrokoloid yang sering dalam industri pangan dibandingkan dengan pati dan gelatin yang biasanya untuk stabilizer, vicosifie dan bahan tambahan pangan untuk thickening agent dan pembentukan gel (Webber, et al.,2012). Karagenan juga dapat dijadikan sebagai bahan tambahan makanan karena bersifat alami yang tersusun dari galaktosa. Karagenan digolongkan dalam 2 tipe yakni refined karagenan dan semirifined karagenan. Semirifined karagenan mengandung bahan yang tidak dapat larut dalam asam sebesar 8 -15%, sedangkan refined karagenan mengandung bahan yang tidak larut asam sebesar 2% (Fahmitasari, 2004). Kemampuan gelling dan thickening agent salah satu standar dalam mengukur kualitas karagenan. Selain itu, karagenan juga digolongkan dalam beberapa jenis berdasarkan posisi gugus sulfatnya seperti kappa, iota, lamda (Webber, et al.,2012). Karagenan kappa terdiri dari gugus -(1,3) D-galaktosa-4-sulfat dan -(1,4) 3,6- anhidrogalaktosa yang mengandung 25% ester sulfat dan 34% 3,6-anhidrogalaktosa. Karagenan iota tersusun dari gugus -(1,3) D-galaktosa-4-sulfat dan -(1,4) 3,6- anhidrogalaktosa-2-sulfat dan mengandung 32% ester sulfat dan 30% 3,6-anhidrogalaktosa. Sedangkan karagenan kappa tersusun dari gugus -(1,3) D-galaktosa-2-sulfat dan -(1,4) D-galaktosa-2,6- disulfat serta mengandung 35% ester sulfat dan sedikit atau tidak mengandung 3,6-anhidrogalaktosa. Menurut Glicksman (1993) karagenan dinagi menjadi 2 yakni mu-karagenan dan nu-karagenan. Nu-karagenan yakni prekusor dari karagenan iota sedangkan mu-karagenan prekusor dari karagenan kappa. Praktikum karagenan ini mula - mula dengan menimbang 40 gram rumput laut jenis Eucheuma cottonii yang masih basah terlebih dahulu. Hal ini didukung Annisuzzaman (2014) dalam jurnal Effect Of Extraction Process Conditions On Emi Refined arrageenan Produced By Using Spray Dryer penggunaan Eucheuma cottonii dalam proces ini karena mengandung karagenan kappa, sedikit iota serta lambda yang akan terlarut selama perlakuan alkali. Lalu rumput laut di potong kecil kecil dan diblender. Perlakuan penghalusan rumput laut dengan blender supaya kandungan kargenan dalam rumput laut dapat terekstraksi secara optimal. Hal ini didukung dengan teori Winarno (2002), proses ekstraksi secara maksimal ganggang atau alga dipotong potong atau diblender terlebih dahulu sehingga proses ekstraksi akan semakin cepat akibat luas permukaannya yang semakin besar. Rumput laut diekstraksi dengan merebusnya dalam air sebanyak 1 liter selama 1 jam dengan suhu 80 -90oC. Perebusan yang dilakukan untuk mengekstraksi karagenan dari rumput laut dengan melarutkan hidrokoloid karagenan dalam air, sehingga dibutuhkan suhu tinggi dan karagenan akan mudah srta lebih cepat terekstrak (Mappiratu, 2009). Proses ini didukung dengan teori dari Distantina et al. (2006) menyatakan bahwa prinsip dari ekstraksi karagenan dengan adanya perpindahan massa secara difusi dari fase padat ke face cair hingga mencapai kondisi jenuh dengan adanya tambahan panas maka larutan akan semakin cepat jenuh. Selanjutnya pH larutan diatur hingga pH 8 dengan menambahkan NaOH 0,1 N atau HCl 0,1 N. Dalam tahapan ini penambahan HCl 0,1 N lebih banyak karena larutan ekstrak karagenan memiliki sifat basa sehingga dengan penambahan asam pH larutan dapat diturunkan. Pada pH 8 larutan ekstrak karagenana akan stabil, sedangkan pada pH dibawah 3,5 larutan akan menjadi terhidrolisis dan viskositas dari karagenan akan menurun pada saat pH di bawah 4,3 akibat terjadinya hidrolisis (Prasetyowati et al. 2008). Hasil ekstrasi disaring dengan menggunakan kain saring dan filtratnya ditampung dalam wadah. Filtrat yang telah didapat ditambahkan dengan larutan NaCl 10% sebanyak 5% dari volume filtrat. Penggunaan larutan NaCl untuk mengendapkan ekstrak karagenan karena NaCl termasuk garam yang mampu mengendapkan ekstrak (Mappiratu, 2009). Lalu larutan dipanaskan sampai suhu 60oC. Larutan yang telah dipanaskan dimasukkan kedalam wadah yang berisi larutan IPA (Isopropil alkohol) sebanyak 2 kali dari volume filtrat sambil diaduk selama 10 -15 menit untuk membentuk endapan karagenan. Larutan isopropil alkohol merupakan senyawa yang tidak berwarna, mudah terbakar, dan berbau menyengat yang memiliki fungsi sebagai pelarut dan densifektan untuk tahaan permurnian (Huang et al,. 2008). Larutan IPA akan membuat ekstrak karagenan mengendap dan dengan pengadukan akan mempercepat pengendapan, karena semakin cepat larutan ekstrak kontak dengan cairan IPA. Endapan karagenan yang telah terbentuk ditiriskan dan direndam dalam larutan IPA hingga karagenan menjadi lebih kaku. Perendama kembali dengan larutan IPA agar serat yang didapatkan semakin kaku. Serat karagenan tersebut di bentuk tipis tipis dan diletakkan diatas wadah. Selanjutnya dikeringkan dalam oven selam 12 jam pada suhu 50-60oC. Proses pengeringan dilakukan bertujuan supaya larutan yang digunakan selama proses pengekstrakan akan teruapkan. Serat karagenan yang telah kering ditimbang dan dihaluskan dengan blender. Dari hasil pengamatan ekstraksi karagenan didapatkan hasil antar kelompok berbeda cukup signifikan. Pada kelompok B2 memiliki berat kering paling besar yaitu 4,38 gram dan % rendemen terbesar yaitu 10,950%. Sedangkan pada kelompok B5 memiliki berat kering terkecil yaitu 1,90 gram dan % rendemen terkecil yaitu 4,750%. Seharusnya hasil berat kering dan %rendemen yang didapat tiap kelompok tidak terlalu jauh berbeda karena bahan dan tahapan yang digunakan sama. Perbedaan berat kering dan % rendemen dapat disebabkan karena saat proses memblender rumput laut, tidak semua bagian terblender dengan sempurna sehingga karagenan yang terekstrak sedikit, umur panen rumput laut yang berbeda meskipun jenis yang digunakan sama. Karena rumput laut yang digunakan sudah dalam kemasan sehingga umur panen rumput laut dala satu kemasan kemungkinan tidak sama. Rumput laut yang dipanen ketika masih muda akan memiliki kadar karagenan yang sedikit. Sedangkan rumput laut yang sudah tua akan menghasilkan karagenan yang banyak akibat adanya peningkatan 3,6-anhidro galaktosa (Widyastuti, 2010). Ekstrak karagenan yang dihasilkan akan memiliki berat molekul yang lebih rendah akibat proses pemanasan. Faktor yang mempengaruhi %rendemen tergantung dari berat kering yang didapat, waktu ekstraksi dan umur panen dari rumput laut (Chapman & Chapman, 2008).

Selain itu pengaruh suhu dan waktu dalam pengekstrakan juga mempengaruhi jumlah karagenan yang dihasilkan. Pada kelompok B5 hasil yang didapat paling sedikit dibandingkan dengan kelompok lain di karenakan saat rumput laut diblender masih ada yang berukuran besar sehingga karagenannya tidak dapat terekstraksi secara maksimal. Sehingga karagenan yang didapat sedikit dan saat di ekstark dengan senyawa IPA menghasilkan rendemen yang rendah. Hal ini sesuai dengan teori Yasinta &Rachmawati (2006) bahwa jenis senyawa pengendapan karagenan yang digunakan akan mempengaruhi hasil rendemennya. Senyawa pengendapan dengan menggunakan etanol akan menghasilkan rendemen yang lebih besar dibandingkan dengan isopropil alkohol. Hal ini dikarenakan etanol memiliki rantai karbon lebih pendek yakni 2 rantai C sedangkan isopropil memiliki rantai panjang yakni 3 rantai C. Dalam mengekstrak karagenan ada 4 tahapan penting yakni tahap pengekstraksian, penyaringan, presipitasi dan pengendapan (Bawa et al., 2007). Faktor faktor yang memperngaruhi hasil ekstraksi karagenan yakni waktu dan suhu saat ekstraksi, jenis pelarut, , ukuran padatan yang diekstrak serta perbandingan antara berat bahan dengan jumlah pelarut yang digunakan (Distantina et al., 2011). Untuk mendapatkan struktur gel yang baik dalam ekstraksi karagenan digunakan perlakuan alkali dan hasil yang didapat bentuk kering yang dijelakan dalam jurnal Stabilization of Kappa Carrageenan Film by Crosslinking: Comparison of Glutaraldehyde and Potassium Sulphate as the Crosslinker (Distantina, 2014).

Menurut Annisuzzaman (2014) dalam jurnal Effect Of Extraction Process Conditions On Emi Refined Carrageenan Produced By Using Spray Dryer dijelaskan tujuan dari ekstraksi untuk menghilangkan kandungan warna dan beberapa kandungan protein serta komponen 6-sulfat akan dihilangkan pada proses ekstraksi. Untuk menghilangkan kandungan sisa alkali selama proses ekstrasi dengan merendam rumput laut dalam air bersih. Dalam pekstraksian digunakan suhu yang konstan waktu yang tepat serta pencucian dengan aquades untuk menghilangkan kandungan alkali. Dalam praktikum ini digunakan metode ekstraksi tradisional berdasarkan kemampuan osmosis dari rumput laut yang akan menyrap air dan melepaskan beberapa bahan kimia. Dengan adanya penambahan akan memaksa karagenan atau polisakarida keluar atau terekstrak dari rumput laut sehingga dihasilkan karagenan yang murni (Soovendran A,2009 dalam jurnal Development of high yielding carragenan extraction method from Eucheuma Cotonii using cellulase and Aspergillus niger). Aplikasi karagenan dalam industri pangan sebagai bahan pengental, stabilisator dan gelling agent dalam makanan serta untuk kosmetik, sabun, dan pasta gigi (Jonathan et al., 2010 dalam jurnal Preparation, authentication, rheology and conformation of theta carrageenan). Selain itu karagenan biasanya diaplikasikan dalam produk susu dan olahannya, serta produk olahan daging, pembuatan biskuit seperti crackers dan wafer, karagenan ditambahkan untuk mendapatkan tekstur yang lebih renyah. Serta karagenan juga dimanfaatkan dalam industri farmasi (kosmetik), industri non- pangan, serta bioteknologi ( Sung-Hwan Eom et al.2013). 4. KESIMPULAN Eucheuma cottonii memiliki kandungan karagenan kappa terbesar Karagenan diaplikasikan sebagai emulsifier, stabilizier , gelling agent, dan thickening agent. Pembuatan karagenan dilakukan dengan mengekstraksi rumput laut Kualitas karagenan diukur dari % rendemennya, semakin tinggi nilai % rendemen maka kualitas karagenan semakin tinggi

Suhu dan waktu pemanasan ekstraksi merupakan faktor penting dalam proses ekstraksi Ada lima jenis karagenan yaitu kappa, iota, lamda, mu, dan nu. Perebusan dilakukan untuk mengekstraksi getah rumput laut. Penyaringan untuk memisahkan karagenan dari bahan pengekstraknya. Larutan IPA memiliki fungsi sebagai pelarut dan desinfektan yang berguna untuk tahap pemurnian dan untuk mengendapkan karagenan.Semarang, 29 September 2015Praktikan,

Asisten Dosen

Ignatius Dicky A.WAnna Paramitha E13.70.0170

5. DAFTAR PUSTAKA A-CarrageenasefromaNewlyIsolatedPseudoalteromonas-likeBacterium,WZUC10. Biotechnology and Bioprocess Engineering 2008, 13: 545-551. ChinaAslan, L.M., (2005). Seri Budidaya Rumput Laut. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.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

Chapman VJ, DJ Chapman. (1980). Seaweed and Theis Uses. 3rd Edition. London, New York : Chapman and Hall. 333p.Distantina Sperisa, Wiratni , Moh. Fahrurrozi, and Rochmadi. (2011). CarrageenanProperties Extracted From Eucheuma cottonii, Indonesia. World Academy ofScience, Engineering and Technology Vol 54: page 738 742.Distantina, S. ; Wiratni; Moh. Fahrurrozi; and Rochmadi. 2014. Stabilization of Kappa Carrageenan Film by Crosslinking: Comparison of Glutaraldehyde and Potassium Sulphate as the Crosslinker. IPCBEE vol.74 IACSIT Press, Singapore.Distantina, S.; O. Rusman; & S. Hartanti. (2006). Pengaruh Konsentrasi Asam Asetat pada Gracilaria sp. Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia. 3(9) : 89-93.Fahmitasari Y. (2004). Pengaruh penambahan tepung karagenan terhadap karakteristik sabun mandi cair. Bogor: Departemen Teknologi Hasil Perikanan, FPIK, IPB.Glicksman M. (1993). Food Hydrocolloids Vol.II. Florida : CRC Press.Huang Sh, Lin W.L, Liaw D.J, Li C.L, Kao S.T, Wang D.M, Lai J.Y. (2008) Characterization, teansport and sorption properties of polyhtiol ester amide thim-film composite pervaporation membranes. Journal of Membarane Science, 322(1) 139-145.Jonathan P. Doyle, Persephoni Giannouli, Brian Rudolph, and Edwin R. Morris. 2010. Preparation, authentication, rheology and conformation of theta carrageenan. Carbohydrate Polymers 80 (2010) 648654.

Mappiratu.(2009).KajianTeknologiPengolahanKaraginanDari RumputLautPrasetyowati, Corrine Jasmine A., Devy Agustiawan. (2008). Pembuatan Tepung Karaginan Dari Rumput Laut (Eucheuma cottonii) Berdasarkan Perbedaan MetodePengendapan. JurnalTeknik Kimia, No.2, Vol. 15:Hlm2733.S.M.Anisuzzaman, Awang Bono, Duduku Krishnaiah, Norazwinah Azreen Hussin, and Hong Ying Wong. 2014. Effects of Extraction Process Conditions on Semi Refined Carrageenan Produced by using Spray Dryer. Journal of Applied Sciences 14 (12) : 1283-1288.

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.

Soovendran A/l Varadarajan, Nazaruddin Ramli, Arbakariya Ariff, Mamot Said, Suhaimi Md Yasir. 2009. Development of high yielding carragenan extraction method from Eucheuma Cotonii using cellulase and Aspergillus niger. Malaysia.Sung-Hwan Eom, Jung-Ae Kim, Byoung-Yil Son, Dong Hyun You, Jeong Min Han, Jung-Hwan Oh, Bong-Yeun Kim and Chang-Suk Kong. 2013. Effects of Carrageenan on the Gelatinization of Salt-Based Surimi Gels. Journal of Fish Aquatic Science 16 (3), 143-147.Korea.

Thomas, D. N. (1962). Seaweeds. Smithsonian Institution Press. London.Widyastuti, Sri. (2010). Sifat Fisik dan Kimiawi Karagenan yang Diekstrak dari rumputLautWebber V. Sabrina Md.C, Paulo J.O., Leila H., Pedro L.M.B. (2012). Optimization of the extraction of carrageenan from Kappaphycus alvarezii using response surface methodology. Cinc. Tecnol. Aliment., Campinas, 32(4): 812-818, out.-dez. ISSN 0101-2061.

Winarno, F. G. (2002). Pengantar Teknologi Pangan. PT Gramedia Pustaka Utama. JakartaYasita Dian dan Intan Dewi Rachmawati. (2006). Optimasi Proses Ekstraksi PadaPembuatan Karaginan Dari Rumput Laut EucheumacottoniiUntuk MencapaiFoodgrade. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro,SemarangZhou, 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 B1:

Kelompok B2:

Kelompok B3:

Kelompok B4:

Kelompok B5:

6.2. Diagram Alir

6.3. Laporan Sementara

6.4. Abstrak Jurnal

Rumput laut basah ditimbang sebanyak 40 gram

Rumput laut dipotong kecil-kecil dan diblender dengan diberi air sedikit

Rumput laut blender dimasukkan kedalam panci

Rumput laut direbus dalam 1L air selama 1 jam dengan suhu 80-90oC

pH diukur hingga netral yaitu pH 8 dengan ditambahkan larutan HCL 0,1 N atau NaOH 0,1N

Hasil ekstraksi disaring dengan menggunakan kain saring bersih dan cairan filtrat ditampung dalam wadah.

Volume larutan diukur dengan menggunakan gelas ukur.

Ditambahkan NaCl 10% sebanyak 5% dari volume larutan.

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

Serat karagenan kering ditimbang. Setelah itu diblender hingga jadi tepung karagenan

Dimasukan dalam oven dengan suhu 50-60oC

% Rendemen kemudian dihitung dengan menggunakan rumus :

Keterangan :

Berat basah : 40 gram

15