EKSTRAKSI KARAGENAN

LAPORAN RESMI PRAKTIKUMTEKNOLOGI HASIL LAUT

Disusun oleh:

Nama : Prisca Hardipramesti

NIM : 13.70.0015

Kelompok E4

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG

2015

1

Acara V

1. MATERI DAN METODE

1.1. Materi

1.1.1.Alat

Alat 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.Bahan

Bahan 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

Rumput laut ditimbang sebanyak 40 gram

disiapkan air sebanyak 1 liter

dipotong kecil-kecil dan di-blender dengan ditambahkan sedikit air

blender dibersihkan dengan menggunakan air

tepung rumput laut

tepung rumput laut direbus (diekstraksi) dalam air dan dipanaskan pada suhu 80-90oC selama 1 jam

atur pH larutan menjadi pH 8 dengan menambahkan larutan HCl 0,1 N atau NaOH 0,1 N

2

hasil ekstraksi disaring dengan menggunakan kain saring yang bersih dan cairan filtratnya ditampung dalam gelas ukur besar

cairan filtrat ditambah larutan NaCl 10% sebanyak 5% dari volume filtrat

dipanaskan pada suhu 60oC

filtrat dituang ke wadah berisi cairan IPA sebanyak 2 kali volume filtrat untuk diendapkan dengan cara diaduk selama 10-15 menit

sehingga terbentuk serat karagenan

endapan karagenan ditiriskan dan direndam dalam IPA sampai diperoleh serat karagenan yang lebih kaku

serat karagenan dibentuk tipis-tipis dan diletakkan dalam wadah tahan panas

dikeringkan dalam oven selama 12 jam pada suhu 50-60oC

serat karagenan kering ditimbang

diblender menjadi tepung karagenan

didihitung persen rendemen dengan rumus

2. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan ekstraksi karagenan dengan menggunakan Eucheuma cottonii dapat

dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Ekstraksi Karagenan

Kelompok Berat Basah (gram) Berat Kering (gram)

% rendemen

E1 40 3,70 9,250E2 40 3,36 8,400E3 40 3,63 9,075E4 40 3,84 9,600E5 40 3,76 9,400

Dari hasil pengamatan diatas dapat dilihat bahwa % randemen dari kelompok E1 sampai

dengan E5 berbeda-beda. Besar nilai % randemen dari kelompok E1 sampai dengan E5

berturut-turut adalah 9,250%, 8,400%, 9,075%, 9,600%, dan 9,400%. Berat basah yang

digunakan untuk semua kelompok sama yaitu 40 gram tetapi berat kering untuk masing-

masing kelompok berbeda. Berat kering dari kelompok E1 sampai dengan E5 berturut-

turut 3,70 gram, 3,36 gram, 3,63 gram, 3,84 gram, dan 3,76 gram.

3

3. PEMBAHASAN

Seaweed atau rumput laut ini merupakan salah satu bahan pangan yang juga banyak

dibudidayakan untuk menghasilkan agar, algin dan juga karagenan. Di dalam rumput

laut sendiri mengandung zat gizi yang baik dan cukup lengkap yaitu terdiri atas protein

sekitar 5,4%, air 27,8%, dan kadar abu sebesar 22,25%. Rumput laut yang digunakan di

dalam praktikum ini adalah Eucheuma cottonii. Rumput laut di Indonesia juga bernilai

ekonomis yang tinggi. Biasanya rumput laut bisa dibedakan menjadi lima yaitu

Eucheuma, Gracilaria, Gelidium, Hypne, dan Sargasum. Eucheuma ini memiliki

taksonomi sebagai berikut :

Divisio : Rhodophyta

Kelas : Rhodophyceae

Bangsa : Gigartinales

Suku : Solierisceae

Marga : Eucheuma

Jenis : Eucheuma cottonii dan Eucheuma spinasum

(Atmadja, 1996)

Ciri fisik dari Eucheuma cottonii ini mempunyai thallus silindris, permukaan yang juga

licin, cartilogeneus. Keadaan warna tidak selalu tetap, kadang-kadang juga bisa berubah

menjadi hijau kuning, abu-abu, dan juga kadang menjadi merah. Para ahli menyebutkan

bahwa perubahan warna ini juga sering terjadi karena dipengaruhi oleh faktor

lingkungan. Umumnya Eucheuma cottonii ini tumbuh baik di daerah pantai atau daerah

yang memperoleh air laut yang tetap, variasi suhu harian dan substrat batu karang mati

(Aslan, 1991). Kadar karagenan dalam setiap spesies Eucheuma ini berkisar 54-73%

tergantung pada jenis dan lokasi tumbuhnya.

Karagenan adalah polisakarida galaktopiranosa sulfat yang dihasilkan oleh kelompok

alga merah. 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 sulfatnya (Hanares B.M, et al, 2010). Karagenan juga bisa

digunakan sebagai stabilizer, thickening agent, gelling agent, dan agen pengemulsi. Di

4

5

dalam industri pangan sendiri, karagenan bisa diaplikasikan untuk pastry, makaroni,

jeli, dan lain sebagainya. Selain itu, karagenan juga bisa digunakan dalam farmasi untuk

pasta gigi, tekstil, kosmetik, dan juga cat (Mochtar A.H et al., 2013). Karagenan ini juga

terdiri dari beberapa jenis yaitu kappa, lamda, iota, nu, dan theta. Namun dari kelima

jenis karagenan ini yang paling sering digunakan adalah kappa, iota, dan lambda (Zhou

et al., 2008). Berikut adalah struktur dari kappa, lamda, dan iota karagenan:

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

Setiap jenis karagenan juga memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Kappa karagenan

memiliki bentuk gel yang kuat, gel yang terbentuk rigid, dan membutuhkan ion K agar

dapat membentuk gel. Iota karagenan memiliki bentuk gel yang lemah, gel bersifat

elastis sedangkan lambda karagenan memiliki sifat tidak dapat membentuk gel namun

dapat membentuk larutan yang kental sehingga sering digunakan sebagai thickening

agent (Mustapha S., et al, 2011). Sumber utama yang umum digunakan untuk produksi

karagenan berasal dari genus Eucheuma. Menurut Mustapha S., et al.(2011), spesies

utama sumber karagenan adalah Chondrus crispus (atlantik utara), Gigartina stellata

(perancis), Eucheuma cottonii dan Eucheuma spinosum (Asia). Bahan yang digunakan

6

dalam praktikum untuk ekstraksi karagenan sudah tepat karena bahan yang digunakan

adalah rumput laut Eucheuma cottonii.

Pada praktikum ini bahan yang digunakan seperti yang sudah dikatakan diatas adalah

rumput laut (Eucheuma cottonii). Tahap pertama rumput laut basah ditimbang beratnya

sebanyak 40 gram. Rumput laut lalu dipotong kecil-kecil dan diblender. Rumput laut ini

dimasukkan sedikit demi sedikit ke dalam blender dan sisa air digunakan untuk

membilas. Tepung rumput laut kemudian direbus (diekstraksi) di dalam air sebanyak 1

liter selama 1 jam pada suhu 80oC-90oC. pH larutan diatur hingga menjadi 8 dengan

menambahkan larutan HCl 0,1 N atau NaOH 0,1 N. Hasil ekstraksi disaring dengan

kain saring yang bersih dan cairan filtratnya ditampung dalam wadah. Cairan filtrat

kemudian ditambahkan larutan NaCl 10% sebanyak 5% dari volume filtrat, kemudian

dipanaskan sampai suhu 60oC. Filtrat kemudian dituang ke wadah berisi cairan IPA

sebanyak 2 kali volume filtrat untuk diendapkan dengan cara diaduk selama 10-15

menit sehingga terbntuk endapan karagenan. Endapan karagenan kemudian ditiriskan

dan direndam dalam IPA sampai diperoleh serat karagenan yang lebih kaku. Serat

karagenan dibentuk tipis-tipis, diletakkan dalam wadah tahan panas dan dikeringkan

dalam oven selama 12 jam pada suhu 50-60oC. Serat karagenan kering ditimbang

kemudian diblender menjadi tepung karagenan.

Dilihat dari tahapan diatas bahwa proses untuk mendapatkan karagenan adalah dengan

metode ekstraksi. Menurut Petrucci (1989) yang menyatakan bahwa ekstraksi adalah

metode untuk memisahkan suatu komponen dari larutannya dengan menggunakan

pelarut sebagai pemisahnya. 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. Dalam tahap-tahap sebelumnya dikatakan bahwa rumput laut dipotong dan

diblender. Bahan ini dihaluskan agar bisa memperluas area kontak bahan dengan pelarut

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

1993). Hal ini juga didukung oleh pendapat dari Palmer (1991) yang juga menyatakan

bahwa penghancuran bahan ini bisa membuat struktur bahan menjadi pecah dan zat-zat

yang ada di dalam bahan tersebut lebih mudah keluar dan terekstrak.

7

Karagenan hanya memiliki sifat yang larut dalam air panas. Oleh karena itu, setelah

bahan dihancurkan kemudian direbus selama 1 jam dengan air 1 liter. Penggunaan

panas ini juga digunakan untuk mengekstrak karagenan yang ada di dalam bahan

(Falshaw, 1998). ). Didukung juga oleh pendapat dari Mappiratu (2009), yang juga

menyebutkan bahwa karagenan memiliki kelarutan yang sangat terbatas dalam air

dingin tapi dapat larut baik di dalam air panas (>700C). Setelah direbus, kemudian

rumput laut tersebut diatur pH nya. Pengaturan pH ini digunakan untuk menjaga

kestabilan karagenan karena karagenan ini memiliki stabilitas yang baik bila dalam

keadaan yang basa. Maksimum pH yang bisa digunakan adalah pH 9, namun larutan ini

akan mengalami hidrolisis saat pH dibawah 3,5 atau dengan kata lain adalah pH asam

(Campo, 2009). Menurut penelitian dari Mustapha S et al.,(2011) yang menyebutkan

bahwa konsentrasi HCl dan NaOH yang digunakan ini ikut mempengaruhi ekstraksi

karagenan.

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, tetapi tadi disebutkan bahwa proses ekstraksi karagenan juga

membutuhkan kondisi yang sangat alkalis karena dalam kondisi asam, karagenan

mengalami degradasi. Konsentrasi di dalam 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. Oleh

karena itu hasil % randemen pada tiap-tiap kelompok berbeda.

Perlakuan selanjutnya adalah dengan menyaring hasil ekstraksi dengan kain saring dan

cairan filtratnya ditampung di dalam wadah. Cairan filtrat kemudian ditambahkan

dengan larutan NaCl 10% sebanyak 5% dari volume filtrat. Penambahan NaCl ini

berfungsi untuk mengendapkan karagenan yang ada. Selain itu juga bisa meningkatkan

% randemen dari karagenan. Setelah itu dituangkan ke dalam cairan IPA. Penggunaan

IPA ini adalah untuk mengkompakan dan membuat struktur dari karagenan serta lebih

keras, serta juga bisa untuk mengendapkan karagenan (Hayashi et al., 2007). Ketika

8

dimasukkan ke dalam cairan IPA, juga dilakukan pengadukan. Pengadukan ini

bertujuan untuk memastikan seluruh bagian karagenan mengalami kontak dengan IPA

sehingga bisa terpresipitasi dan mengendap. Pengadukan ini menggunakan alat

pengaduk kaca dan setelah itu hasil karagenan direndam di dalam IPA untuk membuat

karagenan menjadi lebih kaku. Setelah itu karagenan dibentuk tipis-tipis dan

dikeringkan di dalam oven, setelah karagenan menjadi kering kemudian diblender dan

dijadikan tepung karagenan.

Menurut Mochtar H.A. etal.,(2013) yang menyatakan bahwa karagenan di dalam

Eucheuma cottonii ini terkandung 60%. Hal ini kurang sesuai dengan hasil praktikum

karena % randmen di dalam praktikum ini paling besar didapatkan oleh kelompok E4

yaitu 9,600 %. Hal ini menurut Maria L.S.Orbita (2013) mengatakan bahwa faktor yang

juga ikut mempengaruhi pertumbuhan dan karagenan adalah suhu dan salinitas dari

tempat tumbuh rumput laut itu sendiri. Suhu tumbuh yang dimiliki sekitar 28-31oC

sedangkan tingkat salinitasnya adalah 24-30%. 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, tetapi tadi disebutkan bahwa proses

ekstraksi karagenan juga membutuhkan kondisi yang sangat alkalis karena dalam

kondisi asam, karagenan mengalami degradasi. Selain itu suhu pemanasan dan

konsentrasi larutan pengekstrak juga kurang maksimal Hingga dapat disimpulkan

bahwa hasil ekstraksi yang dilakukan dalam praktikum belum maksimal.

Menurut jurnal dari Viswanathan Shyamala et al. (2014) dengan jurnal yang berjudul

“Extraction of Sodium Alginate from Selected Seaweeds and Their Physicochemical and

Biochemical Properties” yang menyatakan bahwa bahan praktikum ini menggunakan

Eucheuma cottonii ini sudah tepat karena hanya 10% dari 25.000 tanaman yang bisa

digunakan untuk aktivitas biologi, dan rumput laut ini adalah bahan pangan dengan

potensi ekonomi yang juga tinggi. Tetapi, seaweed ini juga memiliki sodium alginat,

karbohidrat, protein, lemak, dan kadar abu yang juga dipengaruhi oleh kondisi

lingkungan. Komponen bioaktif di dalam seaweed ini juga ditemukan dan bisa

diaplikasi untuk makanan dan kesehatan.

9

Di dalam industri pangan, karagenan juga digunakan untuk thickening, gelling, dan

stabilizing di dalam varian makanan, tetapi karagenan juga bisa dimanfaatkan di dalam

bidang farmasi, kosmetik, printing dan formulasi tekstil (de Araujo et al., 2012).

Menurut Muthezhilan R et al.,(2014) juga menyatakan bahwa dewasa ini industri

pangan sedang membutuhkan film yang biodegradable karena sekarang industri terlalu

banyak menggunakan bahan plastik. Sehingga di dalam praktikum ini kita bisa belajar

bagaimana cara membuat karagenan dari seaweed ini sehingga tidak mencemari

lingkungan. Karagenan ini juga bisa dibuat lembaran tipis untuk membuat film

pembungkus makanan karena aman dan tidak mencemari lingkungan. Menurut

Prereirea Leonel et al (2011) juga mendukung pernyataan sebelumnya bahwa banyak

seaweed yang memproduksi hidrokolid seperti Rhodophyta yang banyak memproduksi

galaktan (karagenan dan agar). Karagenan ini juga bisa diaplikasikan di dalam makanan

dan termasuk GRAS (Generally Regarded as Safe) sehingga aman dikonsumsi.

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 membuat karagenan adalah metode ekstraksi.

Penambahan NaCl berfungsi untuk mengendapkan dan menggumpalkan

karagenan.

Penambahan IPA (Isopropil alkohol) menyebabkan karagenan tergumpalkan dan

membuat strukturnya menjadi kaku dan lebih kompak.

Perbedaan prosentase rendeman dipengaruhi oleh waktu dan suhu ekstraksi serta

konsentrasi larutan pengendap dan penyaringan.

Proses penghalusan bertujuan untuk memperluas kontak antara bahan dengan

pelarut sehingga dapat terekstrak secara maksimal.

Pemanasan mempermudah pelarutan karagenan dalam air.

Pengaturan pH menjadi alkali dilakukan karena karagenan stabil dan dapat

terbentuk karena reaksi pada pH alkali.

Semarang, 05 November 2015

Praktikan, Asisten Dosen

Prisca Hardipramesti Ignatius Dicky A.W.

(13.70.0015)

10

5. DAFTAR PUSTAKA

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

Aslan,L.M.1991. Budidaya Rumput Laut. Kanisius.Yogyakarta

Atmadja ,W.1996. Pengenalan Jenis-jenis Rumput Laut Indonesia. Puslibang Oseanografi LIPI.Jakarta.Hal 189

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.

De Araujo et al. 2012.Iota-carragenans from Solieria filiformis (Rhodophyta) and Their Effects in The Inflamation and Coagulation. Vol 34 No2 p127-135 April-June, 2012.

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.

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.

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.

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.

11

12

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.

Muthezhilan Radhakrishnan et al.2014.Endophytic Fungal Cellulase for Extraction of Carragenan and Its Use in Antibiotics Amanded Film Preparation. Biosciences Biotechnology Research Asia Vol 11 p 307-312

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

Pereira Leonel et al. 2011.Portuguese Carrageenophyteslcarrageenan Composition And Geographic Distribution Of Eight Species (Gigartinales, Rhodophyta).Elsevier.Faculty of Science and Technology. University of Coimbra, Apartado 3046,3001-401.

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.

Viswanathan S et al. 2014.Extraction of Sodium Alginate from Selected Seaweeds and Their Physicochemical and Biochemical Properties.ISSN 2319-8753

6. LAMPIRAN

6.1. Perhitungan

% rendemen=berat keringberat basah

x 100 %

Kelompok E1

% rendemen=3,7040

x 100 %

= 9,250%

Kelompok E2

% rendemen=3,3640

x 100 %

= 8,400%

Kelompok E3

% rendemen=3,6340

x 100 %

= 9,075%

Kelompok E4

% rendemen=3,8440

x100 %

= 9,600%

Kelompok E5

% rendemen=3,7640

x 100 %

= 9,400%

6.2. Laporan Sementara

6.3. Diagram Alir

6.4. Abstrak Jurnal

13