karagenan 2

7/26/2019 karagenan 2

1/15

2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Deskripsi Eucheuma cottonii Menurut Doty (1985), Eucheuma cottonii merupakan salah satu jenis

rumput laut merah ( Rhodophyceae ) dan berubah nama menjadi Kappaphycus

alvarezii karena karaginan yang dihasilkan termasuk fraksi kappa-karaginan

Maka jenis ini se!ara taksonomi disebut Kappaphycus alvarezii (Doty 198")

#ama daerah $ cottonii umumnya lebih dikenal dan biasa dipakai dalam dunia

perdagangan nasional maupun internasional %lasifikasi Eucheuma cottonii

menurut Doty (1985) adalah sebagai berikut &

%ingdom & 'lantaeDi isi & hodophyta

%elas & )hodophy !eae

*rdo & + igartinales

amili & oliera!ea

+enus & Eucheuma

pe!ies & Eucheuma alvarezii Doty

Kappaphycus alvarezii (doty) Doty

.iri fisik Eucheuma cottonii adalah mempunyai thallus silindris, permukaan li!in, !artilogeneus %eadaan /arna tidak selalu tetap, kadang-kadang

ber/arna hijau, hijau kuning, abu-abu atau merah 'erubahan /arna sering terjadi

hanya karena faktor lingkungan %ejadian ini merupakan suatu proses adaptasi

kromatik yaitu penyesuaian antara proporsi pigmen dengan berbagai kualitas

pen!ahayaan (0slan 1998) 'enampakan thalli ber ariasi mulai dari bentuk

sederhana sampai kompleks Duri-duri pada thallus run!ing memanjang, agak

jarang-jarang dan tidak bersusun melingkari thallus 'er!abangan ke berbagai

arah dengan batang-batang utama keluar saling berdekatan ke daerah basal

(pangkal) umbuh melekat ke substrat dengan alat perekat berupa !akram

.abang-!abang pertama dan kedua tumbuh dengan membentuk rumpun yang

rimbun dengan !iri khusus mengarah ke arah datangnya sinar matahari (0tmadja

199")

2mumnya Eucheuma cottonii tumbuh dengan baik di daerah pantai

terumbu (reef) 3abitat khasnya adalah daerah yang memperoleh aliran air laut


2/15

yang tetap, ariasi suhu harian yang ke!il dan substrat batu karang mati (0slan

1998)

4eberapa jenis Eucheuma mempunyai peranan penting dalam dunia

perdagangan internasional sebagai penghasil ekstrak karaginan %adar karaginan

dalam setiap spesies Eucheuma berkisar antara 5 6 7 tergantung pada jenis

dan lokasi tempat tumbuhnya :enis ini asal mulanya didapat dari perairan

abah (Malaysia) dan %epulauan ulu ( ilipina) elanjutnya dikembangkan ke

berbagai negara sebagai tanaman budidaya ;okasi budidaya rumput laut jenis

ini di inarno 199" ? >3* 1999) %araginan tersusun dari

perulangan unit-unit galaktosa dan ,"-anhidro galaktosa ( ,"-0+) %eduanya

baik yang berikatan dengan sulfat atau tidak, dihubungkan dengan ikatan

glikosidik 61, dan -1, se!ara bergantian ( M. .orp 1977)

Menurut 3ellebust dan .ragie (1978), karaginan terdapat dalam dinding

sel rumput laut atau matriks intraselulernya dan karaginan merupakan bagian

penyusun yang besar dari berat kering rumput laut dibandingkan dengan

komponen yang lain :umlah dan posisi sulfat membedakan ma!am-ma!am

polisakarida hodophy!eae, seperti yang ter!antum dalam ederal egister,

polisakarida tersebut harus mengandung @= sulfat berdasarkan berat kering

untuk diklasifikasikan sebagai karaginan 4erat molekul karaginan tersebut !ukup

tinggi yaitu berkisar 1== - 8== ribu (deMan 1989)

%araginan merupakan getah rumput laut yang diperoleh dari hasil

ekstraksi rumput laut merah dengan menggunakan air panas (hot water ) atau

larutan alkali pada temperatur tinggi (+li!ksman 198 ) %araginan merupakan

nama yang diberikan untuk keluarga polisakarida linear yang diperoleh dari alga

merah dan penting untuk pangan


3/15

Doty (1987), membedakan karaginan berdasarkan kandungan sulfatnya

menjadi dua fraksi yaitu kappa karaginan yang mengandung sulfat kurang dari

@8 dan iota karaginan jika lebih dari = >inarno (199") menyatakan

bah/a kappa karaginan dihasilkan dari rumput laut jenis Eucheuma cottonii , iota

karaginan dihasilkan dari Eucheuma spinosum , sedangkan lambda karaginan dari

Chondrus crispus , selanjutmya membagi karaginan menjadi fraksi berdasarkan

unit penyusunnya yaitu kappa, iota dan lambda karaginan

%appa karaginan tersusun dari (1, )-D-galaktosa- -sulfat dan (1, )- ,"-

anhidro-D-galaktosa %araginan juga mengandung D-galaktosa-"-sulfat ester

dan ,"-anhidro-D-galaktosa-@-sulfat ester 0danya gugusan "-sulfat, dapat

menurunkan daya gelasi dari karaginan, tetapi dengan pemberian alkali mampu

menyebabkan terjadinya transeliminasi gugusan "-sulfat, yang menghasilkan

,"-anhidro-D-galaktosa Dengan demikian derajat keseragaman molekul

meningkat dan daya gelasinya juga bertambah (>inarno 199") truktur kimia

kappa karaginan dapat dilihat pada +ambar

+ambar @ truktur kimia kappa karaginan (!'%el!o 0p @== )

inarno 199") truktur kimia iota

karaginan dapat dilihat pada +ambar


4/15

+ambar truktur kimia iota karaginan (!'%el!o 0p @== )

;ambda karaginan berbeda dengan kappa dan iota karaginan, karena

memiliki residu disulpat (1- ) D-galaktosa, sedangkan kappa dan iota

karaginan selalu memiliki gugus -fosfat ester (>inarno 199") truktur kimia

lambda karaginan dapat dilihat pada +ambar 5

+ambar truktur dasar lambda karaginan (!'%el!o 0p @== )

Monomer-monomer dalam setiap fraksi karaginan dihubungkan oleh

jembatan oksigen melalui ikatan -1, glikosidik Monomer-monomer yang

telah berikatan tersebut digabungkan bersama monomer-monomer yang lain

melalui ikatan -1, glokisidik yang membentuk polimer


5/15

dan ,"-anhidro-D-galaktosa serta pada D-galaktosa-@,"-disulfat (+li!ksman

198 ) 2nit-unit monomer karaginan dapat dilihat pada abel @

abel @ 2nit-unit monomer karaginan

Fraksi karaginan Monom er

Kappa

Iota

Lambda

umber& o/le (197 )

D-galaktosa -sulfat,"-anhidro-D-galaktosa

D-galaktosa -sulfat,"-anhidro-D-galaktosa @-sulfat

D-galaktosa @-sulfatD-galaktosa @,"-disulfat

2. Si!at Dasar Karaginan

ifat dasar karaginan terdiri dari tiga tipe karaginan yaitu kappa, iota dan

lambda karaginan ipe karaginan yang paling banyak dalam aplikasi pangan

adalah kappa karaginan ifat-sifat karaginan meliputi kelarutan, iskositas,

pembentukan gel dan stabilitas p3

2. .1 Ke"ar#tan

%elarutan karaginan dalam air dipengaruhi oleh beberapa faktor

diantaranya tipe karaginan, temperatur, p3, kehadiran jenis ion tandingan dan Aat-

Aat terlarut lainnya +ugus hidroksil dan sulfat pada karaginan bersifat hidrofilik

sedangkan guugus ,"-anhidro-D-galaktosa lebih hidrofobik ;ambda karaginan

mudah larut pada semua kondisi karena tanpa unit ,"-anhidro-D-galaktosa dan

mengandung gugus sulfat yang tinggi %araginan jenis iota bersifat lebih

hidrofilik karena adanya gugus @-sulfat dapat menetralkan ,"-anhidro-D-

galaktosa yang kurang hidrofilik %araginan jenis kappa kurang hidrofilik karena

lebih banyak memiliki gugus ,"-anhidro-D-galaktosa ( o/le 198 ? !'%el!o 0p

@== )

%arakteristik daya larut karaginan juga dipengaruhi oleh bentuk garam dari

gugus ester sulfatnya :enis sodium umumnya lebih mudah larut, sementara jenis

potasium lebih sukar larut 3al ini menyebabkan kappa karaginan dalam bentuk

garam potasium lebih sulit larut dalam air dingin dan diperlukan panas untuk

mengubahnya menjadi larutan, sedangkan dalam bentuk garam sodium lebih

mudah larut ;ambda karaginan larut dalam air dan tidak tergantung jenis


6/15

garamnya (!'%el!o 0p @== ) Daya kelarutan karaginan pada berbagai media

dapat dilihat pada abel

abel Daya kelarutan karaginan pada berbagai media pelarut

Si!at$si!at0ir panas

Kappa;arut suhu B "= o.

Iota;arut suhu B "= o.

Lambda;arut

0ir dingin ;arut #a ;arut #aC

;arut garamusu panas ;arut ;arut ;arutusu dingin %ental %ental ;ebih kental

;arutan gula ;arut (panas) usah larut ;arut (panas);arutan garam idak larut idak larut ;arut (panas);arutan organik idak larut idak larut idak larut

umber& !'%el!o 0p (@== )+liksman (198 )

uryaningrum (1988) menyatakan bah/a karaginan dapat membentuk gel

se!ara reversibel artinya dapat membentuk gel pada saat pendinginan dan kembali

!air pada saat dipanaskan 'embentukan gel disebabkan karena terbentuknya

struktur heliks rangkap yang tidak terjadi pada suhu tinggi

2. .2 Stabi"itas p%

%araginan dalam larutan memiliki stabilitas maksimum pada p3 9 dan

akan terhidrolisis pada p3 diba/ah ,5 'ada p3 " atau lebih umumnya larutankaraginan dapat mempertahankan kondisi proses produksi karaginan (!'%el!o

0p @== ) 3idrolisis asam akan terjadi jika karaginan berada dalam bentuk

larutan, hidrolisis akan meningkat sesuai dengan peningkatan suhu ;arutan

karaginan akan menurun iskositasnya jika p3nya diturunkan diba/ah ,

(


7/15

abe1 tabilitas karaginan dalam berbagai media pelarut

Stabi"itas Kappa Iota Lamdap% netra" tabil tabil tabildan a"ka"i

p% asam erhidrolisis jikadipanaskan tabil

erhidrolisisdalam tabil

erhidrolisis

dalam bentuk gel dalam bentuk gelumber& +li!ksman (198 )

2. . &iskositas

iskositas adalah daya aliran molekul dalam sistem larutan iskositas

suatu hidrokoloid dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu konsentrasi karaginan,temperatur, jenis karaginan, berat molekul dan adanya molekul-molekul lain

( o/le 197 ? 0* 199=) :ika konsentrasi karaginan meningkat maka

iskositasnya akan meningkat se!ara logaritmik iskositas akan menurun se!ara

progresif dengan adanya peningkatan suhu, pada konsentrasi 1,5 dan suhu 75o

.

nilai iskositas karaginan berkisar antara 5 6 8== !' ( 0* 199=)

iskositas larutan karaginan terutama disebabkan oleh sifat karaginan

sebagai polielektrolit +aya tolakan (repulsion) antar muatan-muatan negatif

sepanjang rantai polimer yaitu gugus sulfat, mengakibatkan rantai molekulmenegang %arena sifat hidrofiliknya, polimer tersebut dikelilingi oleh molekul-

molekul air yang terimobilisasi, sehingga menyebabkan larutan karaginan bersifat

kental (+uiseley et al. 198=) Moirano (1977) mengemukakan bah/a semakin

ke!il kandungan sulfat, maka nilai iskositasnya juga semakin ke!il, tetapi

konsistensi gelnya semakin meningkat

0danya garam-garam yang terlarut dalam karaginan akan menurunkan

muatan bersih sepanjang rantai polimer 'enurunan muatan ini menyebabkan

penurunan gaya tolakan (repulsion) antar gugus-gugus sulfat, sehingga sifat

hidrofilik polimer semakin lemah dan menyebabkan iskositas larutan menurun

iskositas larutan karaginan akan menurun seiring dengan peningkatan suhu

sehingga terjadi depolimerisasi yang kemudian dilanjutkan dengan degradasi

karaginan ( o/le 197 )


8/15

2. .' Pembent#kan ge"

Menurut ardiaA (1989), pembentukan gel adalah suatu fenomena

penggabungan atau pengikatan silang rantai-rantai polimer sehingga terbentuk

suatu jala tiga dimensi bersambungan elanjutnya jala ini menangkap atau

mengimobilisasikan air di dalamnya dan membentuk struktur yang kuat dan kaku

ifat pembentukan gel ini beragam dari satu jenis hidrokoloid ke jenis lain,

tergantung pada jenisnya +el mempunyai sifat seperti padatan, khususnya sifat

elastis dan kekakuan

%appa-karaginan dan iota-karaginan merupakan fraksi yang mampu

membentuk gel dalam air dan bersifat reversible yaitu meleleh jika dipanaskan

dan membentuk gel kembali jika didinginkan 'roses pemanasan dengan suhu

yang lebih tinggi dari suhu pembentukan gel akan mengakibatkan polimer

karaginan dalam larutan menjadi random coil (a!ak) 4ila suhu diturunkan, maka

polimer akan membentuk struktur double helix (pilinan ganda) dan apabila

penurunan suhu terus dilanjutkan polimer-polimer ini akan terikat silang se!ara

kuat dan dengan makin bertambahnya bentuk heliks akan terbentuk agregat yang

bertanggung ja/ab terhadap terbentuknya gel yang kuat (+li!ksman 19"9) :ika

diteruskan, ada kemungkinan proses pembentukan agregat terus terjadi dan gel

akan mengerut sambil melepaskan air 'roses terakhir ini disebut sineresis

( ardiaA 1989) Mekanisme pembentukan gel karaginan dapat dilihat pada

+ambar 5

+ambar 5 Mekanisme pembentukan gel karaginan ( homas 199@)


9/15

%emampuan pembentukan gel pada kappa dan iota karaginan terjadi pada

saat larutan panas yang dibiarkan menjadi dingin karena mengandung gugus ,"-

anhidrogalaktosa 0danya perbedaan jumlah, tipe dan posisi gugus sulfat akan

mempengaruhi proses pembentukan gel %appa karaginan dan iota karaginan

akan membentuk gel hanya dengan adanya kation-kation tertentu seperti % C, )bC

dan .s C %appa karaginan sensitif terhadap ion kalium dan membentuk gel kuat

dengan adanya garam kalium, sedangkan iota karaginan akan membentuk gel

yang kuat dan stabil bila ada ion .a @C, akan tetapi lambda karaginan tidak dapat

membentuk gel (+li!ksman 198 ) 'otensi membentuk gel dan iskositas larutan

karaginan akan menurun dengan menurunnya p3, karena ion 3C

membantu proseshidrolisis ikatan glikosidik pada molekul karaginan (0ngka dan uhartono @===)

%onsistensi gel dipengaruhi beberapa faktor antara lain& jenis dan tipe

karaginan, konsistensi, adanya ion-ion serta pelarut yang menghambat

pembentukan hidrokoloid ( o/le 197 )

2.' Um#r Panen

EuniAal et al. (@===) menyatakan bah/a sebagai bahan baku pengolahan,

rumput laut harus dipanen pada umur yang tepat umput laut jenis Gracilaria

pemanenan dilakukan setelah berumur bulan, sedangkan jenis Eucheuma

dipanen setelah berumur 1,5 bulan atau lebih

umput laut dipanen setelah tingkat pertumbuhannya men!apai pun!ak

yaitu beratnya men!apai F "== gGrumpun ;ama pemeliharaan tergantung dari

lokasi, jenis rumput laut serta metode penanaman %andungan karaginan pada

Eucheuma sp dan agar-agar pada Gracilaria sp men!apai pun!ak tertinggi pada

umur antara " 6 8 minggu dengan !ara pemanenan memotong bagian ujung

tanaman yang sedang tumbuh (Departemen 'ertanian 1995)

'emanenan dilakukan bila rumput laut telah men!apai berat tertentu, yakni

sekitar empat kali berat a/al (dalam /aktu pemeliharaan 1,5 6 bulan) 2ntuk

jenis Eucheuma sp dapat men!apai berat sekitar 5==-"== g, maka jenis ini sudah

dapat dipanen, masa panen tergantung dari metode dan pera/atan yang dilakukan

setelah bibit ditanam (0slan 1998)

Mukti (1987) menyatakan bah/a pemanenan sudah dapat dilakukan

setelah " minggu yaitu saat tanaman dianggap !ukup matang dengan kandungan


10/15

polisakarida maksimum 'emanenan rumput laut dilakukan se!ara keseluruhan

( full harvest ) tanpa bantuan alat mekanik %adi dan 0tmaja (1988) menambahkan

bah/a pemanenan rumput laut dapat dilakukan sekitar 1 - bulan dari saat

penanaman elanjutnya dikatakan bah/a persyaratan lingkungan yang harus

dipenuhi bagi budidaya Eucheuma adalah&

a ubstrat stabil, terlindung dari ombak yang kuat dan umumnya di daerah

terumbu karang

b empat dan lingkungan perairan tidak mengalami pen!emaran

! %edalaman air pada /aktu surut terendah 1- = !m

d 'erairan dilalui arus tetap dari laut lepas sepanjang tahun

e %e!epatan arus antara @= - = mGmenit

f :auh dari muara sungai

g 'erairan tidak mengandung lumpur dan airnya jernih

h uhu air berkisar @7 6 @8 o. dan salinitas berkisar = - 7 ppt

aktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan rumput laut

antara lain adalah& suhu, !ahaya, salinitas, gerakan air dan p3 perairan

2.'.1 S#(#

uhu perairan mempengaruhi laju fotosintesis #ilai suhu perairan yangoptimal untuk laju fotosintesis berbeda pada setiap jenis e!ara prinsip suhu yang

tinggi dapat menyebabkan protein mengalami denaturasi, serta dapat merusak

enAim dan membran sel yang bersifat labil terhadap suhu yang tinggi 'ada suhu

yang rendah, protein dan lemak membran dapat mengalami kerusakan sebagai

akibat terbentuknya kristal di dalam sel erkait dengan itu, maka suhu sangat

mempengaruhi beberapa hal yang terkait dengan kehidupan rumput laut, seperti

kehilangan hidup, pertumbuhan dan perkembangan, reproduksi, fotosintesis dan

respirasi (Hidman 1991) ulistijo (199 ) menyatakan kisaran suhu perairan yang

baik untuk rumput laut Eucheuma adalah @7 6 =o

.

2.'.2 Ar#s

0rus merupakan gerakan mengalir suatu masa air yang dapat disebabkan

oleh tiupan angin, perbedaan densitas air laut dan pasang surut yang bergelombang

panjang dari laut terbuka (#ontji 1987) 0rus mempunyai peranan penting dalam

penyebaran unsur hara di laut 0rus ini sangat berperan dalam perolehan

makanan


11/15

bagi alga laut karena arus dapat memba/a nutrien yang dibutuhkannya Menurut

ulistijo (199 ), salah satu syarat untuk menentukan lokasi Eucheuma sp adalah

adanya arus dengan ke!epatan =, - =,"" mGdetik

2.'. Sa"initas

Di alam rumput laut Eucheuma sp tumbuh berkembang dengan baik pada

salinitas yang tinggi 'enurunan salinitas akibat masuknya air ta/ar dari sungai

dapat menyebabkan pertumbuhan rumput laut Eucheuma sp menurun adhori

(1989) menyatakan bah/a salinitas yang !o!ok untuk pertumbuhan rumput laut

berkisar 1- 5 ppt Menurut Da/es (1981), kisaran salinitas yang baik bagi

pertumbuhan Eucheuma sp adalah =- 5 ppt oegiarto et al (1978) menyatakan

kisaran salinitas yang baik untuk Eucheuma sp adalah @ - 5 ppt

2.'.' p%

%easaman atau derajat p3 merupakan salah satu faktor penting dalam

kehidupan alga laut, sama halnya dengan faktor-faktor lainnya 0slan (@==5)

menyatakan bah/a kisaran p3 maksimum untuk kehidupan organisme laut adalah

",5 - 8,5

2.) Metode *kstraksi

umput laut yang telah bersih kemudian diekstraksi dengan air panas

dalam suasana alkali seperti natrium atau kalium hidroksida dengan p3 berkisar

antara 8 6 11 (Durant dan anford 197=)

o/le (197 ) menyatakan bah/a larutan alkali mempunyai dua fungsi

yaitu membantu ekstraksi polisakarida dari rumput laut dan berfungsi untuk

mengkatalisis hilangnya gugus-"-sulfat dari unit monomernya dengan

membentuk ,"-anhidrogalaktosa sehingga mengakibatkan kenaikan kekuatan

gelnya 3al ini didukung oleh hasil penelitian heng Eao et al. (198") ekstraksi

yang dilakukan dengan #a*3 @ mempunyai gel 6 5 kali lebih kuat jika

dibanding dengan air

Hkstraksi rumput laut jenis Eucheuma cottonii dilakukan dengan !ara

perebusan dengan menggunakan larutan %*3 pada p3 8-9 dengan olume air

perebus sebanyak =-5= kali berat rumput laut kering umput laut tersebut

Eucheuma cottonii dipanaskan pada suhu 9= - 95 o. selama - " jam (EuniAal

et al. @===) +uiseley et al. (198=) melaporkan bah/a untuk men!apai ekstraksi


12/15

yang optimal diperlukan /aktu sampai 1 hari, sedangkan #aylor (197") untuk

memper!epat proses ekstraksi dilakukan dengan perebusan bertekanan selama

satu sampai beberapa jam %araginan diendapkan dengan menggunakan iso

propil alkohol (


13/15

suhu "= o. (


14/15

abel " 4eberapa penerapan karaginan dalam produk-produk dengan bahandasar susu

Prod#k F#ngsi Jenis Tara!pengg#naan - /

Desert beku Hskri, susu es

usu pasteurisasi,.oklat, !itarasa buah

Mengontrol pen!airan %appa =,=1= 6 =,= =

Membentuk suspensi stabil %appa =,=@5 6 =,= 5

usu skim %onsistensi %appa-


15/15

abel 7 tandar mutu karaginan

Sp esi! ikas i FA F **Jat olatil ( )ulfat ( )

Maks 1@15- =

Maks 1@18- =

Maks 1@15- =

%adar abu ( )iskositas (!')

%adar 0bu idak ;arut 0sam ( )

15- =Min 5Maks 1

Maks 5-

Maks 1

15- =-

Maks @

;ogam 4erat &'b (ppm) Maks 1= Maks 1= Maks 1=0s (ppm).u (ppm)Jn (ppm)

%ehilangan karena pengeringan ( )

Maks-

- Ma ks1@

Maks-

- Ma ks1@

MaksMaks 5=Maks @5

-umber & 0G %obenh ns 'ektifabrik (1978)

karagenan 2

Documents