rumput laut antin

48
LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN KARAGINAN DARI RUMPUT LAUT EUCHEUMA COTTONI DENGAN DUA METODE Disusun Oleh: Retno Wulandari I8305036 PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010

Upload: wahyu-patau

Post on 28-Jun-2015

530 views

Category:

Documents


8 download

TRANSCRIPT

Page 1: rumput laut antin

LAPORAN TUGAS AKHIR

PEMBUATAN KARAGINAN DARI RUMPUT LAUT

EUCHEUMA COTTONI DENGAN DUA METODE

Disusun Oleh:

Retno Wulandari

I8305036

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2010

Page 2: rumput laut antin

i

LAPORAN TUGAS AKHIR

PEMBUATAN KARAGINAN DARI RUMPUT LAUT

EUCHEUMA COTTONI DENGAN DUA METODE

Disusun Oleh:

Retno Wulandari

I8305036

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2010

Page 3: rumput laut antin

ii

Page 4: rumput laut antin

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, sehingga saya dapat

menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Laporan Tugas Akhir ini saya susun

sebagai syarat untuk menyelesaikan studi pada Program Diploma III Teknik

Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta. Laporan Tugas Akhir ini saya susun

berdasarkan data-data yang diperoeh dari hasil percobaan.

Selama penyusunan laporan ini saya banyak sekali mendapat

bimbingan, dorongan serta bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu saya ingin

menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Dwi Ardiana ST.,MT selaku Ketua Program Studi DIII Teknik Kimia UNS

Surakarta.

2. Sperisa Distantina ST.,MT selaku dosen pembimbing Tugas Akhir.

3. Kepada keluarga tercinta terutama Bapak, Ibu, kakak, serta orang terdekat

saya atas doa, dukungan moril dan materiilnya.

4. Teman-teman angkatan 2005 kelas A atas bantuan dan dukungannya.

5. Dan seluruh pihak terkait yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang

telah membantu dalam penyusunan laporan ini.

Saya menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih banyak

kekurangannya oleh karena itu saya mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya

membangun demi kesempurnaan laporan ini.

Dan akhirnya saya selaku penyusun mohon maaf kepada semua pihak,

apabila dalam penyusunan laporan ini terdapat kesalahan. Saya berharap semoga

laporan ini dapat bermaanfaat bagi kita semua.

Surakarta, Januari 2010

Penyusun

Page 5: rumput laut antin

iv

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL..................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN....................................................................... ii

KATA PENGANTAR .................................................................................. iii

DAFTAR ISI ................................................................................................. iv

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... v

DAFTAR TABEL ......................................................................................... vi

INTISARI...................................................................................................... vii

BAB I. PENDAHULUAN

A Latar Belakang ............................................................................... 1

B Perumusan Masalah ....................................................................... 2

C Tujuan Percobaan ........................................................................... 2

D Manfaat Percobaan ......................................................................... 2

BAB II. LANDASAN TEORI

A Tinjauan Pustaka ............................................................................ 3

B Kerangka Pemikiran ....................................................................... 16

BAB III. METODE PERCOBAAN

A Alat Dan Bahan .............................................................................. 17

B Lokasi ............................................................................................. 22

C Cara Kerja ...................................................................................... 22

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................... 26

BAB V. PENUTUP

A Kesimpulan .................................................................................... 28

B Saran............................................................................................... 28

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Page 6: rumput laut antin

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1 Rumus Bangun Karaginan ....................................................... 5

Gambar II.2 Blok Diagram Proses Ekstraksi Karaginan dengan metode

alkohol ..................................................................................... 18

Gambar II.3 Blok Diagram Proses Ekstraksi Karaginan dengan metode

tekan ........................................................................................ 19

Gambar III.1 Rangkaian Alat ekstraksi karaginan.........................................23

Gambar III.2 Alat petendaman rumput laut .................................................. 23

Gambar III.3 Rangkaian Alat Penggumpalan.................................................23

Gambar III.4 Rangkaian Alat Analisa Gel Strenght.......................................24

Gambar III.5 Rangkaian Alat Analisa Melting dan Gelling

Temperatur.............................................................................24

Gambar III.6 Rangkaian Alat Analisa Viskositas ........................................ 25

Gambar III.7 Blok Diagram Proses Ekstraksi Karaginan dengan metode

KCl Presipitasi ....................................................................... 27

Gambar III.8 Blok Diagram Proses Ekstraksi Karaginan dengan metode

Freeze-thaw ............................................................................. 29

Page 7: rumput laut antin

vi

DAFTAR TABEL

Tabel II.1 Karaginan dari beberapa jenis algae ............................................. 6

Tabel II.2 Sebaran Eucheuma di perairan Indonesia .................................... 7

Tabel II.3 Daya kelarutan karaginan pada berbagai media pelarut ............... 10

Tabel II.4 Stabilitas karaginan dalam berbagai media pelarut ...................... 11

Tabel II.5 Sifat fisik tepung keraginan Eucheuma cottoni dan karaginan

komersial ...................................................................................... 11

Tabel II.6 Ringkasan bahan kimia yang akan digunakan untuk

penggumpalan karaginan ............................................................. 20

Tabel IV.1 Data Percobaan Metode KCl Precipitation ................................. 33

Tabel IV.2 Hasil Percobaan dengan Metode KCl Presipitasi ....................... 33

Tabel IV.3 Data Percobaan Metode Freeze-thaw Proses.............................. 34

Tabel IV.4 Hasil Percobaan Metode Freeze-thaw Proses............................. 34

Page 8: rumput laut antin

vii

INTISARI

RETNO WULANDARI, 2009, “LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN

KARAGINAN DARI RUMPUT LAUT EUCHEUMA COTTONI DENGAN

DUA METODE”. PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

Saat ini Indonesia masih merupakan eksportir penting rumput laut di Asia.

Sayangnya rumput laut masih banyak diekspor dalam bentuk bahan mentah yaitu

berupa rumput laut kering yang memiliki nilai jual relatif murah. Maka dari itu diperlukan penanganan untuk dapat meningkatkan daya jual produk. Salah

satunya dibuat karaginan, yang berperan dalam industri makanan dan obat-obatan. Tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk mengetahui cara pembuatan

karaginan dengan dua metode yaitu presipitasi KCl dan Freeze-thaw serta

mengetahui kualitas karaginan yang dihasilkan dari rumput laut Eucheuma cottoni. Percobaan dilakukan di Laboratorium Dasar Teknik Kimia Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Tahapan pengolahan rumput laut Eucheuma cottoni menjadi karaginan

meliputi menimbang sebanyak 100 gr berat kering, merendam dalam air panas (40 0C) selama 30 menit, dan memotong rumput laut Eucheuma cottoni. Lalu

mengekstraksi rumput laut menggunakan larutan KOH 0,2 N sebanyak 3 liter

pada suhu didih (80-90) o

C selama 30 menit dengan sesekali diaduk. Setelah selesai diekstraksi menyaring filtrat, dilanjutkan memisahkan karaginan dan air

menggunakan metode presipitasi KCl dengan menambah KCl 3,5 % sebanyak 1

liter dan metode Freeze-thaw. Karaginan basah yang diperoleh dikeringkan menggunakan oven 60

oC sampai berat kostan. Karaginan yang dihasilkan

dianalisa rendemen dan sifat gel yaitu analisa gel strenght, melting temperature, gelling temperature dan viskositas relatif.

Hasil dua percobaan ekstraksi rumput laut Eucheuma cottoni menunjukkan

rendemen karaginan dengan metode KCl presipitation sebesar 4% dan 5%, dengan sifat gel strenght rata-rata 150,4 gr/cm

2 dan 144 gr/cm

2, melting temperature 58-

75 oC dan 56-75

oC, gelling temperature 56-53

oC dan 56-54

oC, dan viskositas

relatif 19,47 dan 22.31. Rendemen karaginan dengan metode Freeze-thaw sebesar

12% dan 14%, dengan sifat gel strenght rata-rata 158 gr/cm2

dan 158,2 gr/cm2,

melting temperature 40-51 oC dan 41-52

oC, gelling temperature 38-36

oC dan 39-

36 oC, dan viscositas relatif 25,96 dan 28,39.

Kesimpulan dari percobaan pembuatan karaginan dari rumput laut Eucheuma cottoni dengan menggunakan dua metode, yaitu metode presipitasi

KCl dan metode Freeze-thaw adalah rendemen ,Gel Strength dan viskositas relatif

metode Freeze-thaw lebih besar dari pada metode presipitasi KCl. Sedangkan Melting temperatur dan Gelling temperatur metode Freeze-thaw lebih kecil dari

pada metode presipitasi KCl. Karaginan yang dihasilkan metode Freeze-thaw lebih banyak dan tebal dibandingkan metode presipitasi KCl yang lebih sedikit

dan cenderung encer.

Page 9: rumput laut antin

viii

Page 10: rumput laut antin

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA

Jl. Ir. Soetami No. 36A Surakarta 57126 Telp / Fax (0271) 632112

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN TUGAS AKHIR

Nama / NIM : Retno Wulandari (I8305036)

Judul Tugas Akhir : “Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan dua metode”.

Tanggal : 22 Januari 2010

Dosen Pembimbing : Sperisa Distantina, S.T., M.T.

Mengetahui,

Program Studi DIII Teknik Kimia

Dwi Ardiana, S.ST., M.T. NIP. 19730131 199802 2 001

Surakarta, Januari 2010

Dosen Pembimbing

Sperisa Distantina, S.T., M.T. NIP. 19740509 200003 2 002

Dosen Penguji I

Ir. Endah Retno Dyartanti, M.T.

NIP. 19690719 200003 2 001

Dosen Penguji II

Enny Kriswiyanti A, S.T., M.T.

NIP. 19721126 200003 2 001

Page 11: rumput laut antin
Page 12: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia

Universitas Sebelas Maret Surakarta 1

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Indonesia sebagai negara kepulauan dengan panjang garis 81.000 km

merupakan kawasan pesisir dan lautan yang memiliki berbagai sumber daya

hayati yang sangat besar dan beragam. Berbagai sumber daya hayati tersebut

merupakan potensi pembangunan yang sangat penting sebagai sumber-sumber

pertumbuhan ekonomi baru.

Salah satunya rumput (alga) yang merupakan komoditi ekspor yang

potensial untuk dikembangkan. Jenis rumput laut yang bernilai tinggi antara lain

adalah Rhodophyceae merupakan rumput laut penghasil agar-agar dan karaginan,

sedangkan Phaeophyceae merupakan penghasil alginat. Beberapa jenis rumput

laut penghasil agar-agar diantaranya adalah Gracilaria sp, Gelidium sp,

Gellidiella sp; rumput laut penghasil karaginan adalah Eucheuma sp, Eucheuma

Cottoni sedangkan penghasil alginate adalah Sargassum dan Turbinaria.

Saat ini Indonesia masih merupakan eksportir rumput laut penting di Asia.

Sayangnya rumput laut masih banyak diekspor dalam bentuk bahan mentah yaitu

berupa rumput laut kering yang memiliki nilai jual relatif murah. Maka dari itu

diperlukan penanganan untuk dapat meningkatkan daya jual produk. Salah

satunya dibuat karaginan.

Eucheuma spinosum dan Eucheuma cottonii hasil budidaya di Indonesia,

kebanyakan untuk komoditas ekspor. Studi pengolahan karaginan belum banyak

dilakukan. Melihat bahwa rumput laut Eucheuma mengandung karaginan yang

sangat berperan dalam industri makanan dan obat-obatan, yaitu sebagai

stabilisator, bahan pengental dan pengemulsi. Maka diperlukan adanya studi

pengolahan yang lebih baik dan inovatif sehingga diperoleh produk berkualitas

dengan proses yang baik dan harga jual tinggi, meningkatkan kesejahteraan rakyat

(www.unhas,ac.id/tekpert/indek.php).

Page 13: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

2

Eucheuma cottoni dan Eucheuma spinosum merupakan rumput laut yang

secara luas diperdagangkan, baik untuk keperluan bahan baku industri di dalam

negeri maupun untuk ekspor. Sedangkan E. edule dan Hypnea sp hanya sedikit

sekali diperdagangkan dan tidak dikembangkan dalam usaha budidaya. Hypnea

biasanya dimanfaatkan oleh industri agar. Sebaliknya Eucheuma cottoni dan

Eucheuma spinosum dibudidayakan oleh masyarakat pantai. Dari kedua jenis

tersebut Eucheuma cottoni yang paling banyak dibudidayakan karena permintaan

pasarnya sangat besar. Jenis lainnya Chondrus spp., Gigartina spp., dan Iridaea

spp tidak ada di Indonesia.

B. PERUMUSAN MASALAH

1. Pengolahan rumput laut perlu dikembangkan untuk menaikkan harga jual.

2. Pembuatan karaginan dengan metode KCL presipitasi dan freeze – thaw.

3. Mengetahui kualitas produk seperti gel strengh, melting temperatur, gel

setting temperatur, serta viskositas relatif pada pembuatan karaginan dari

rumput laut Eucheuma cottoni.

C. TUJUAN PERCOBAAN

Membandingkan kualitas karaginan baik menggunakan metode Presipitasi KCl

atau metode Freeze-thaw, yang meliputi :

- Yield / Rendemen

- Sifat-sifat

1. Gel strength

2. Melting Temperatur

3. Gelling Temperatur

4. Viskositas Relatif

Page 14: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

3

D. MANFAAT PERCOBAAN

Manfaat yang dapat diharapkan dari percobaan ini antara lain:

1. Untuk Negara :

Karaginan yang diperoleh dari pengolahan rumput laut dapat

diekspor sehingga akan menambah devisa negara.

Karaginan juga digunakan dalam industri makanan, farmasi,

kosmetik, tekstil, cat dan keramik sehingga menambah pendapatan

negara.

2. Untuk Ilmu Pengetahuan dan Teknologi

Dengan mengetahui karakteristik karaginan yang dihasilkan diharapkan

mampu memberikan sumbangan bagi dunia ilmu pengetahuan dan

diaplikasikan pada industri pengolahan rumput laut.

3. Peningkatan ketrampilan percobaan

Percobaan dapat memperoleh kesempatan untuk meningkatkan

ketrampilan mencoba karakteristik karaginan dari pengolahan rumput laut.

Page 15: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia

Universitas Sebelas Maret Surakarta 4

BAB II

LANDASAN TEORI

A. TINJAUAN PUSTAKA

Karaginan merupakan kelompok polisakarida galaktosa yang diekstraksi

dari rumput laut dari spesies tertentu kelas alga merah (rhodophyceae) jenis

Chondrus, Eucheuma, Irdaea, dan Phyllophora. Yang diekstraksi dengan air atau

larutan alkali yang dilanjutkan dengan pemisahan karaginan dengan pelarutnya.

Sebagian besar karaginan adalah senyawa hidrokoloid yang mengandung ester,

kalium, natrium, magnesium, dan kalium sulfat dengan galaktosa dan 3,6 anhydro

galaktopolimer (www.jasuda.net). Polisakarida ini merupakan galaktan yang

mengandung ester asam sulfat antara 20-30% dan saling berikatan dengan ikatan

(1,3) ; B (1,4) D glikosidik secara berselang-seling. Karaginan dibedakan dengan

agar-agar berdasarkan kandungan sulfatnya, karaginan mengandung minimal 18%

sulfat sedang agar-agar hanya mengandung 3-4% (www.damandiri.or.id).

Kandungan karaginan yang banyak dibudidayakan didapatkan dari rumput

laut dengan spesies Eucheuma ialah Eucheuma Cottoni dan Eucheuma

Spinosum. Dalam dunia perdagangan karaginan terdiri atas tiga jenis, yaitu :

kappa, iota, dan lambda karaginan. Dimana ketiga jenis ini dibedakan berdasarkan

perbedaan ikatan sel, sifat gel dan protein reactivity. Kappa karaginan dihasilkan

dari rumput laut jenis Eucheuma Cottoni, larut dalam air panas, serta membentuk

gel dalam air. Lambda karaginan dari Chondrus Crispus, sedang iota karaginan

dihasilkan dari Eucheuma Spinosum.

Page 16: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

5

Rumus bangun karaginan :

Gambar II.1 Rumus Bangun Karaginan

Beberapa sifat dari karaginan antara lain :

Dalam air dingin seluruh garam dari Lambda karaginan larut sedangkan

Kappa dan lota karaginan hanya garam natriumnya saja yang larut.

Lambda karaginan larut dalam air panas, Kappa dan lota karaginan larut

pada temperatur 70°C ke atas.

Kappa, Lambda dan lota karaginan larut dalam susu panas, dalam susu

dingin Kappa dan lota tidak larut, sedangkan Lambda karaginan

membentuk dispersi.

Kappa karaginan membentuk gel dengan ion Kalium, lota karaginan

dengan ion Calsium dan Lambda karaginan tidak membentuk gel.

Semua type karaginan stabil pada pH netral dan alkali, pada pH asam akan

terhidrolisa.

Pada industri makanan, karaginan digunakan sebagai stabilizer, thickener,gelling

agent, zat tambahan (additive) dalam proses pengolahan coklat, susu, puding, susu

instant, dan makanan kaleng. Pada industri farmasi, karaginan digunakan sebagai

lahan pengental (suspensi), emulsi dan stabilizer dalam proses pembuatan pasta

gigi, obat-obatan, minyak mineral, dan lain-lain. Selain itu, juga digunakan dalam

industri tekstil, cat dan keramik. Industri pasta gigi merupakan industri terbesar di

Indonesia yang menggunakan karaginan (www.unhas.ac.id/tekpert/index.php).

Page 17: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

6

Tabel II.1. Karaginan dari beberapa jenis algae

(www.dikjen_perikanan,ac.id)

Jenis algae karaginofit Fraksi karaginan

Furcellaria fastigiata Kappa

Agardhiella tenera Iota

Eucheuma spinosum Iota

Eucheuma cottonii Kappa, Lambda

Anatheca montagnei Iota

Hypnea musciformis Kappa

Hypnea nidifica Kappa

Hypnea setosa Kappa

Chondrus crispus Kappa, Lambda, Iota

Chondrus spp. Lambda

Gigartina stellata Lambda, Kappa, Iota

Gigartina acicularis Lambda, Kappa

Gigartina pistillata Lambda, Kappa

Iridea radula Iridophyean,Kappa,

Phyllophora nervosa Lambda

Tichocarpus crinitus Iota, Lambda, Kappa

Rumput laut Eucheuma di Indonesia umumnya tumbuh di perairan yang

mempunyai rataan terumbu karang. la melekat pada substrat karang mati atau

kulit kerang ataupun batu gamping di daerah intertidal dan subtidal. Tumbuh

tersebar hampir diseluruh perairan Indonesia. Sebaran Eucheuma dapat dilihat

pada tabel dibawah ini :

Page 18: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

7

Tabel II.2 Sebaran Eucheuma di perairan Indonesia

(www.dikjen_perikanan,ac.id)

Jenis rumput laut Sebaran Perairan

Eucheuma spinosum

Kep. Riau, SelatSunda, Kep. Seribu

(JawaBarat), Sumbawa (NTB), Ngele-

ngele, Sanana (NTT), Wakatobi dan Muna

(Sulawesi Tenggara), Kep. Banggai dan

Togian, P. Dua dan P.Tiga (Sulawesi

Tengah), Seram Timur, Kep. Kei dan Kep.

Aru (Maluku).

Eucheuma edule

Kep. Seribu (Jawa Barat), Bali, Seram

Timur (Maluku), P. Dua dan P. Tiga

(Sulawesi Tengah), Wakatobi dan P. Muna

(Sulawesi Tenggara), Tolimau, Kep. Kei

(Maluku).

Eucheuma serra Bali

Eucheuma cottonii

Kep. Banggai, Togian, P. Dua dan P. Tiga

(Sulawesi Tengah), P. Seram Timur, Selat

Alas Sumbawa.

Eucheuma crassum Wakatobi (Sulawesi Tenggara), Kep. Aru

(Maluku Tenggara)

Eucheuma arnoldhii Bali, Seram Timur (Maluku)

Eucheuma leewenii Nusa Kambangan (Jawa Tengah)

Eucheuma crustaeforme Kep. Sangir (Sulawesi Utara)

Eucheuma horizontal P. Selayar (Sulawesi Selatan)

Eucheuma adhaerens P. Ternate (Maluku Utara)

Eucheuma vermiculare Kep. Seribu (DKI Jakarta)

Eucheuma dichotomum Kep. Seribu (DKI Jakarta), Kep. Kei, Elat

(Maluku)

Page 19: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

8

Eucheuma cervicome Seram Timur (Maluku)

Eucheuma striatum Kep. Seribu (DKI Jakarta)

Eucheuma simplex Seram Timur (Maluku)

Eucheuma spp. Seram Timur (Maluku)

Dalam percobaan menggunakan Eucheuma cottonii yang 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 secara taksonomi disebut Kappaphycus alvarezii. Nama

daerah ‘cottonii’ umumnya lebih dikenal dan biasa dipakai dalam dunia

perdagangan nasional maupun internasional. Klasifikasi Eucheuma cottonii

menurut www.damandiri.or.id adalah sebagai berikut :

Kingdom : Plantae

Divisi : Rhodophyta

Kelas : Rhodophyceae

Ordo : Gigartinales

Famili : Solieracea

Genus : Eucheuma

Species : Eucheuma alvarezii Doty

Kappaphycus alvarezii (doty) Doty

Ciri fisik Eucheuma cottonii adalah mempunyai thallus silindris,

permukaan licin, cartilogeneus. Keadaan warna tidak selalu tetap, kadang-kadang

berwarna hijau, hijau kuning, abu-abu atau merah. Perubahan warna sering terjadi

hanya karena faktor lingkungan. Kejadian ini merupakan suatu proses adaptasi

kromatik yaitu penyesuaian antara proporsi pigmen dengan berbagai kualitas

pencahayaan. Penampakan thalli bervariasi mulai dari bentuk sederhana sampai

kompleks. Duri-duri pada thallus runcing memanjang, agak jarang-jarang dan

tidak bersusun melingkari thallus. Percabangan ke berbagai arah dengan batang-

batang utama keluar saling berdekatan ke daerah basal (pangkal). Tumbuh

melekat ke substrat dengan alat perekat berupa cakram. Cabang-cabang pertama

dan kedua tumbuh dengan membentuk rumpun yang rimbun dengan ciri khusus

Page 20: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

9

mengarah ke arah datangnya sinar matahari (www.damandiri.or.id). Umumnya

Eucheuma cottonii tumbuh dengan baik di daerah pantai terumbu (reef). Habitat

khasnya adalah daerah yang memperoleh aliran air laut. Beberapa jenis Eucheuma

mempunyai peranan penting dalam dunia perdagangan internasional sebagai

penghasil ekstrak karaginan.

Pengolahan karaginan secara umum menghasilkan karaginan dalam bentuk

: karaginan serbuk, karaginan batangan dan karaginan lembaran. Metode

pembuatan karaginan ini meliputi :

a. KCL presipitasi process

b. Press dehydration process

c. Freeze-thaw process

Dan dalam percobaan ini metode yang digunakan adalah KCL presipitasi

dan Freeze-thaw. Menghasilkan karaginan dalam bentuk lembaran.

Sifat Dasar Karaginan

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

lambda karaginan. Tipe karaginan yang paling banyak dalam aplikasi pangan

adalah kappa karaginan. Sifat-sifat karaginan meliputi kelarutan, viskositas,

pembentukan gel dan stabilitas pH, gel strength, melting temperatur, setting

temperatur.

Kelarutan

Kelarutan karaginan dalam air dipengaruhi oleh beberapa faktor

diantaranya tipe karaginan, temperatur, pH, kehadiran jenis ion tandingan dan zat-

zat terlarut lainnya. Gugus hidroksil dan sulfat pada karaginan bersifat hidrofilik

sedangkan gugus 3,6-anhidro-D-galaktosa lebih hidrofobik. Lambda karaginan

mudah larut pada semua kondisi karena tanpa unit 3,6-anhidro-D-galaktosa dan

mengandung gugus sulfat yang tinggi. Karaginan jenis iota bersifat lebih

hidrofilik karena adanya gugus 2-sulfat dapat menetralkan 3,6-anhidro-Dgalaktosa

yang kurang hidrofilik. Karaginan jenis kappa kurang hidrofilik karena lebih

banyak memiliki gugus 3,6-anhidro-D-galaktosa (www.cPKleco.com).

Page 21: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

10

Karakteristik daya larut karaginan juga dipengaruhi oleh bentuk garam

dari gugus ester sulfatnya. Jenis sodium umumnya lebih mudah larut, sementara

jenis potasium lebih sukar larut. Hal 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. Lambda karaginan larut dalam air dan tidak tergantung jenis

garamnya (www.cPKleco.com).

Daya kelarutan karaginan pada berbagai media dapat dilihat pada Tabel II.3

Tabel II.3 Daya kelarutan karaginan pada berbagai media pelarut

Sifat-sifat Kappa Iota Lamda

Air Panas Larut suhu > 60oC Larut suhu > 60

oC Larut

Air dingin Larut Na Larut Na Larut garam

Susu panas Larut Larut Larut

Susu dingin Kental Kental Lebih kental

Larutan gula Larut (panas) Susah larut Larut (panas)

Larutan garam Tidak larut Tidak larut Larut (panas)

Larutan organik Tidak larut Tidak larut Tidak Larut

Sumber : www.cPKleco.com

Karaginan dapat membentuk gel secara reversibel artinya dapat

membentuk gel pada saat pendinginan dan kembali cair pada saat dipanaskan.

Pembentukan gel disebabkan karena terbentuknya struktur heliks rangkap yang

tidak terjadi pada suhu tinggi (www.damandiri.or.id)

Stabilitas pH

Karaginan dalam larutan memiliki stabilitas maksimum pada pH 9 dan

akan terhidrolisis pada pH dibawah 3,5. Pada pH 6 atau lebih umumnya larutan

karaginan dapat mempertahankan kondisi proses produksi karaginan

(www.cPKleco.com).

Hidrolisis asam akan terjadi jika karaginan berada dalam bentuk larutan,

hidrolisis akan meningkat sesuai dengan peningkatan suhu. Larutan karaginan

akan menurun viskositasnya jika pHnya diturunkan dibawah 4,3

(www.damandiri.or.id).

Page 22: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

11

Kappa dan iota karaginan dapat digunakan sebagai pembentuk gel pada

pH rendah, tetapi tidak mudah terhidrolisis sehingga tidak dapat digunakan dalam

pengolahan pangan. Penurunan pH menyebabkan terjadinya hidrolisis dari ikatan

glikosidik yang mengakibatkan kehilangan viskositas. Hidrolisis dipengaruhi oleh

pH, temperatur dan waktu. Hidrolisis dipercepat oleh panas pada pH rendah

(www.damandiri.or.id/file). Stabilitas karaginan dalam berbagai media pelarut

dapat dilihat pada Tabel II.4

Tabel II.4 Stabilitas karaginan dalam berbagai media pelarut

Stabilitas Kappa Iota Lamda

pH netral dan alkali Stabil Stabil Stabil

pH asam Terhidrolisis jika

dipanaskan. Stabil dalam bentuk gel

Terhidrolisis jika

dipanaskan. Stabil dalam bentuk gel

Terhidrolisis

Sumber: www.damandiri.or.id/file

Sifat fisik karaginan

Hasil ekstraksi karaginan dari perlakuan ini kemudian dibandingkan

dengan karaginan komersial berdasarkan indikator mutu karaginan. Indikator

mutu karaginan berdasarkan sifat fisik yang dianalisis adalah kekuatan gel, titik

leleh dan titik gel. Hasil analisis sifat fisik tepung karaginan dapat dilihat pada

Tabel II.5

Tabel II.5 Sifat fisik tepung karaginan Eucheuma cottonii dan karaginan

komersial

Parameter Karaginan

Eucheuma cottonii

Karaginan

Komersil

Karaginan

Standar

Kekuatan gel (g/cm2) 464,5 685,5 -

Viskositas (cP) 54,67 35,71 FAO min 15

Titik leleh (oC) 49,29 50,21 -

Titik gel (oC) 33,06 34,10 -

Page 23: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

12

Viskositas

Viskositas adalah daya aliran molekul dalam sistem larutan. Viskositas

suatu hidrokoloid dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu konsentrasi karaginan,

temperatur, jenis karaginan, berat molekul dan adanya molekul-molekul lain. Jika

konsentrasi karaginan meningkat maka viskositasnya akan meningkat secara

logaritmik. Viskositas akan menurun secara progresif dengan adanya peningkatan

suhu, pada konsentrasi 1,5% dan suhu 75oC nilai viskositas karaginan berkisar

antara 5 – 800 cP.(www.FAO.org/document)

Viskositas merupakan faktor kualitas yang penting untuk zat cair dan semi

cair (kental) atau produk murni, dimana hal ini merupakan ukuran dan kontrol

untuk mengetahui kualitas dari produk akhir (www.damandiri.or.id/file).

Viskositas karaginan berpengaruh terhadap sifat gel terutama titik pembentukan

gel dan titik leleh, dimana viskositas karaginan yang tinggi menghasilkan laju

pelelehan dan pembentukan gel yang lebih tinggi dibanding karaginan yang

viskositasnya rendah.

Nilai viskositas (Tabel II.5), dari karaginan Eucheuma cottonii sebesar

54,67 cP dan berbeda nyata dengan karaginan komersial sebesar 35,71 cP. Hal ini

disebabkan karena kandungan sulfat pada karaginan Eucheuma cottonii lebih

banyak dibandingkan dengan karaginan komersial.

Viskositas larutan karaginan terutama disebabkan oleh sifat karaginan

sebagai polielektrolit. Gaya tolakan (repultion) antara muatan-muatan negatif di

sepanjang rantai polimer yaitu ester sulfat, mengakibatkan rantai molekul

menegang. Karena sifat hidrofiliknya, polimer tersebut dikelilingi oleh molekul-

molekul air yang terimobilisasi, sehingga menyebabkan larutan karaginan bersifat

kental. Semakin kecil kandungan sulfat, maka nilai viskositasnya juga semakin

kecil, tetapi konsistensi gelnya semakin meningkat. Adanya garam-garam yang

terlarut dalam karaginan akan menurunkan muatan bersih sepanjang rantai

polimer. Penurunan muatan ini menyebabkan penurunan gaya tolakan (repulsion)

antar gugus-gugus sulfat, sehingga sifat hidrofilik polimer semakin lemah dan

menyebabkan viskositas larutan menurun. Viskositas larutan karaginan akan

Page 24: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

13

menurun seiring dengan peningkatan suhu sehingga terjadi depolimerisasi yang

kemudian dilanjutkan dengan degradasi karaginan (www.damandiri.or.id).

Titik gel dan titik leleh

Titik gel adalah suhu dimana larutan karaginan dalam konsentrasi tertentu

mulai membentuk gel, sedangkan titik leleh merupakan kebalikan dari titik gel

yaitu suhu larutan karaginan ini mencair dengan konsentrasi tertentu. Karaginan

dapat membentuk gel secara reversible, artinya membentuk gel pada saat

pendinginan dan mencair kembali jika dipanaskan. Hasil pengukuran titik gel

tertinggi pada penelitian diperoleh dari karaginan komersial sebesar 33,06 oC,

sedangkan terendah sebesar 34,10 oC dari karaginan Eucheuma cottonii. Nilai titik

leleh tertinggi diperoleh dari karaginan komersial sebesar 50,21 oC, sedangkan

terendah sebesar 49,29 oC dari karaginan Eucheuma cottonii. Berdasarkan Tabel

II.5, terlihat bahwa titik gel dan titik leleh karaginan Eucheuma cottonii tidak

berbeda nyata dengan komersial. Hal ini diduga karena semakin tinggi suhu titik

gelnya, semakin tinggi pula suhu titik lelehnya. Suhu titik leleh untuk karaginan

komersial pada penelitian ini berkisar 15,53–15,96 oC, sedangkan titik leleh untuk

karaginan Eucheuma cottonii berkisar 16,49–16,68 oC di atas suhu titik gelnya.

Moirano (1977 diacu dalam Suryaningrum et al 1991) menyatakan bahwa suhu

titik gel kappa karaginan 10-15 oC di atas suhu titik gelnya. Suhu titik gel dan titik

leleh karaginan Eucheuma cottonii pada penelitian ini lebih rendah dibandingkan

dengan karaginan komersial. Hal ini disebabkan karena kandungan sulfat pada

karaginan komersial lebih rendah dibandingkan karaginan Eucheuma cottonii.

Friedlander dan Zelokovitch (1984) menyatakan bahwa suhu titik gel dan titik

leleh berbanding lurus dengan kandungan 3,6-anhidrogalaktosa dan berbanding

terbalik dengan kandungan sulfatnya. Selanjutnya Reen (1986) menyatakan

bahwa adanya sulfat cenderung menyebabkan polimer terdapat dalam bentuk sol,

sehingga suhu titik gel sulit terbentuk (http://www.damandiri.or.id/file).

Pembentukan gel adalah suatu fenomena penggabungan atau pengikatan

silang rantai-rantai polimer sehingga terbentuk suatu jala tiga dimensi

bersambungan. Selanjutnya jala ini menangkap atau mengimobilisasikan air di

Page 25: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

14

dalamnya dan membentuk struktur yang kuat dan kaku. Sifat pembentukan gel ini

beragam dari satu jenis hidrokoloid ke jenis lain, tergantung pada jenisnya. Gel

mempunyai sifat seperti padatan, khususnya sifat elastis dan kekakuan. Kappa-

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. Proses pemanasan dengan suhu yang lebih tinggi

dari suhu pembentukan gel akan mengakibatkan polimer karaginan dalam larutan

menjadi random coil (acak). Bila suhu diturunkan, maka polimer akan

membentuk struktur double helix (pilinan ganda) dan apabila penurunan suhu

terus dilanjutkan polimer-polimer ini akan terikat silang secara kuat dan dengan

makin bertambahnya bentuk heliks akan terbentuk agregat yang bertanggung

jawab terhadap terbentuknya gel yang kuat. Jika diteruskan, ada kemungkinan

proses pembentukan agregat terus terjadi dan gel akan mengerut sambil

melepaskan air. Proses terakhir ini disebut sineresis. Kemampuan pembentukan

gel pada kappa dan iota karaginan terjadi pada saat larutan panas yang dibiarkan

menjadi dingin karena mengandung gugus 3,6-anhidrogalaktosa. Adanya

perbedaan jumlah, tipe dan posisi gugus sulfat akan mempengaruhi proses

pembentukan gel. Kappa karaginan dan iota karaginan akan membentuk gel hanya

dengan adanya kation-kation tertentu seperti K+, Rb+ dan Cs+. Kappa 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 Ca2+

, akan tetapi lambda karaginan tidak dapat membentuk gel. Potensi

membentuk gel dan viskositas larutan karaginan akan menurun dengan

menurunnya pH, karena ion H+ membantu proses hidrolisis ikatan glikosidik pada

molekul karaginan (www.damandiri.or.id/file). Konsistensi gel dipengaruhi

beberapa faktor antara lain: jenis dan tipe karaginan, konsistensi, adanya ion-ion

serta pelarut yang menghambat pembentukan hidrokoloid .

Kekuatan gel

Kekuatan gel merupakan sifat fisik karaginan yang utama, karena

kekuatan gel menunjukkan kemampuan karaginan dalam pembentukan gel salah

Page 26: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

15

satu sifat fisik yang penting pada karaginan adalah kekuatan untuk membentuk gel

yang disebut sebagai kekuatan gel. Hasil pengukuran kekuatan gel (Tabel II.5),

dari karaginan komersial sebesar 685,50 g/cm2 dan berbeda nyata dengan

karaginan hasil penelitian Eucheuma cottonii sebesar 464,50 g/cm2. Kekuatan gel

dari karaginan sangat dipengaruhi oleh konsentrasi KOH, pH, suhu dan waktu

ekstraksi (www.damandiri.or.id). Tingginya kekuatan gel pada karaginan

komersial disebabkan kandungan sulfatnya lebih rendah dibandingkan karaginan

Eucheuma cottonii.

Peningkatan kekuatan gel berbanding lurus dengan 3,6 anhidrogalaktosa

dan berbanding terbalik dengan kandungan sulfatnya. Semakin kecil kandungan

sulfatnya semakin kecil pula viskositasnya tetapi konsistensi gelnya semakin

meningkat. Hal lain yang menyebabkan tingginya kekuatan gel pada karaginan

komersial diduga karena kondisi bahan baku, umur panen, metode ekstraksi dan

bahan pengekstrak. Berdasarkan nilai kekuatan gel karaginan yang mencapai

464,50 - 685,50 g/cm2, menunjukkan bahwa karaginan dapat digunakan secara

luas terutama untuk produk-produk yang membutuhkan gel yang kuat seperti

produk gummy, jelly, soft kapsul dan hard kapsul.

Pengolahan Karaginan

Pada dasarnya, pemungutan karaginan dari rumput laut membutuhkan

beberapa tahap, yaitu pencucian, ekstraksi, penyaringan, presipitasi, kemudian

pengeringan karaginan (www.jasuda.net, 2007). Dari beberapa sumber ada juga

yang menyebutkan bahwa proses produksi karaginan pada dasarnya terdiri atas

proses penyiapan bahan baku, ekstraksi karaginan dengan menggunakan bahan

pengekstrak, pemurnian, pengeringan dan penepungan. Penyiapan bahan baku

meliputi proses pencucian rumput laut untuk menghilangkan pasir, garam mineral,

dan benda asing yang masih melekat pada rumput laut. Ekstraksi karaginan

dilakukan dengan menggunakan air panas atau larutan alkali panas. Pemisahan

karaginan dari bahan pengekstrak dapat dilakukan dengan cara penyaringan dan

presipitasi. Penyaringan ekstrak karaginan umumnya masih menggunakan

penyaringan konvensional yaitu kain saring dan filter press, dalam keadaan panas

Page 27: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

16

yang dimaksudkan untuk menghindari pembentukan gel). Presipitasi karaginan

dapat dilakukan antara lain dengan metode gel press, KCl freezing, KCl press,

atau presipitasi dengan alkohol (www.damandiri.or.id).

Pengeringan karaginan basah dapat dilakukan dengan oven atau

penjemuran. Pengeringan menggunakan oven dilakukan pada suhu 60oC (Istini

dan Zatnika 1991). Karaginan kering tersebut kemudian ditepungkan, diayak,

distandardisasi dan dicampur, kemudian dikemas dalam wadah yang bertutup

rapat (www.damandiri.or.id).

Penelitian Terdahulu

Distantina (2007) telah mempelajari beberapa variabel ekstraksi, yaitu

rasio rumput-pelarut dan konsentrasi pelarut NaOH terhadap parameter dalam

peristiwa perpindahan massa proses ekstraksi. Sehingga dapat disimpulkan bahwa

konsentrasi pelarut NaOH dan rasio Volume/Massa tidak mempengaruhi

kecepatan ekstraksi, tetapi mempengaruhi yield karaginan. Waktu ekstraksi yang

diperlukan untuk mencapai kondisi seimbang rata-rata 30 menit. Disarankan

menggunakan rasio Volume/Massa yang lebih besar dan konsentrasi NaOH yang

lebih besar. Setelah melakukan ekstraksi dengan NaOH, ekstrak dipisahkan dari

ampasnya menggunakan kain katun sebagai penyaring. Filtrat ditambah etanol

96% sebagai presipitan dengan rasio volum etanol:ekstrak=1:1. Serat karaginan

yang terbentuk dipisahkan dari larutan dengan penyaringan, dan kemudian

dikeringkan sampai berat konstan hingga diperoleh karaginan kering (Distantina,

2007).

www.damandiri.or.id/file menyatakan bahwa larutan alkali mempunyai

dua fungsi yaitu membantu ekstraksi polisakarida dari rumput laut dimana

Volume air yang digunakan dalam ekstraksi sebanyak 30 - 40 kali dari berat

rumput laut. Ekstraksi biasanya mendekati suhu didih yaitu sekitar 90 – 95 oC

selama satu sampai beberapa jam dan larutan alkali juga berfungsi untuk

mengkatalisis hilangnya gugus-6-sulfat dari unit monomernya dengan

membentuk 3,6-anhidrogalaktosa sehingga mengakibatkan kenaikan kekuatan

Page 28: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

17

gelnya. Ekstraksi yang dilakukan dengan NaOH 2 % mempunyai gel 3 – 5 kali

lebih kuat jika dibanding dengan air.

Tahap yang akan di teliti dalam percobaan ini adalah tahap presipitasi

menggunakan KCl dengan perbandingan volume filtrat : KCl = 3 : 1 dan

konsentrasi KCl 3,5% dan tahap freeze-thaw.

Dalam pembuatan karaginan supaya diperoleh hasil yang maksimal dapat

digunakan beberapa cara pengolahan yaitu:

1.Pengolahan dengan presipitasi menggunakan Alkohol

Metode ini dapat digunakan untuk memproduksi karaginan dan Eucheuma

spinosum yang menghasilkan iota-karaginan dan dari eucheuma cottoni yang

menghasilkan kappa-karaginan. Prosesnya adalah sebagai berikut:

Pencucian

Ekstraksi I

Agitasi

(Penghancuran)

Ekstraksi II

Penyaringan

Pengambilan

Filtrat

Penambahan

Alkohol

Pemutihan

Pengeringan

Tepung karagenan

Gambar II.2 Blok Diagram Proses Ekstraksi Karaginan dengan metode

alkohol

Page 29: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

18

2. Pengolahan Tekan

Metode ini hanya digunakan untuk produksi kappa-karaginan dengan bahan

baku Eucheuma cottonii. Urutan proses produksi dengan metode tekan hampir

sama dengan metode alkohol hanya berbeda teknik pemisahan karaginan.

Prosesnya adalah sebagai berikut:

Pencucian

Ekstraksi I

Agitasi

(Penghancuran)

Ekstraksi II

Penyaringan

Proses Tekan

Penjedalan dengan

KCl

Pemutihan

Pengeringan

Tepung karagenan

Gambar II.3 Blok Diagram Proses Ekstraksi Karaginan dengan metode

tekan (Anggadiredja, 1986).

B. Kerangka Pemikiran

Dari penelitian (Asnawi, 2008) menyimpulkan bahwa hasil percobaan

dengan pelarut KOH lebih baik dari pada pelarut NaOH dimana menghasilkan

Page 30: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

19

karaginan yang optimal dan dapat diketahui pula bahwa rumput laut yang masih

segar dapat menghasilkan rendemen yang lebih besar dari pada yang sudah di

bleaching. Juga terlihat ada peningkatan rendemen dengan bertambahnya waktu

penggumpalan, tetapi mulai waktu 30 menit mulai menurun. Dengan demikian

waktu penggumpalan selama 30 menit sudah memberikan rendemen yang banyak.

Nilai ini digunakan sebagai dasar dalam penentuan waktu penggumpalan

karaginaan pada percobaan tugas akhir ini.

Tabel II.6 Ringkasan bahan kimia yang akan di gunakan untuk

penggumpalan karaginan.

Penelitian

Kondisi tahap penggumpalan

Bahan penggumpal Rasio filtrat

umpalbahanpengg

v

v

Naylor Yunizal

Distantina

Isopropil Alkohol KCl

Alkohol

Etanol

1,5 : 2

1 : 1

Disimpulkan bahwa presipitasi, baik menggunakan KCl ataupun etanol,

semakin besar konsentrasi presipitasi yang digunakan maka rendemen yang

dihasilkan akan semakin baik pula. Semakin tinggi konsentrasi KCl akan

menghasilkan rendemen yang besar. Hal ini juga berpengaruh pada sifat kimia

dari karaginan yaitu terjadi peningkatan gel strength, melting temperatur dan

setting temperatur.

Presipitasi menggunakan KCl dimana rasio volume filtrat : volume KCl

akan berbanding terbalik dengan etanol terhadap rendemen dan sifat – sifatnya.

Semakin kecil Volume KCl maka akan dihasilkan kondisi yang baik, yaitu

karaginan yang sangat banyak dan tebal. Semakin banyak Volume KCl maka gel

yang dihasilkan pada karaginan cenderung encer.

Juga terjadi peningkatan gel strength dengan peningkatan rendemen. Hal

ini dikarenakan gel strength merupakan sifat karaginan yang sangat dipengaruhi

Page 31: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

20

bahan-bahan kimia yang terkandung dalam karaginan. Peningkatan sifat

karaginannya yang lain juga dialami pada gel melting dan gel setting terjadi

peningkatan seiring peningkatan rendemen.

Dalam tugas akhir ini menggunakan KOH sebagai pelarut, waktu

penggumpalan 30 menit dan presipitasi menggunakan KCl karena menurut

peneliti terdahulu menghasilkan karaginan yang optimal serta melakukan

percobaan dengan metode Freez-thaw.

Page 32: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia

Universitas Sebelas Maret Surakarta 21

BAB III

METODE PERCOBAAN

A. ALAT DAN BAHAN

1. Bahan-bahan yang digunakan

Rumput laut (Eucheuma cottoni) diperoleh dari Sulawesi

KCl diperoleh dari Lab Dasar Teknik Kimia

Aquadest diperoleh dari Lab Proses Teknik Kimia

KOH diperoleh dari Lab Dasar Teknik Kimia

2. Alat-alat yang digunakan

Pemanas

Panci besar

Pengaduk

Kain penyaring

Cawan petri

Oven

Timbangan

Gelas beaker

Tabung reaksi

Batu didih

Saringan

Pisau

Termometer

Karet penghisap

Viskometer

Labu takar

Picnometer

Page 33: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

22

2

1

3

Gambar III.1 Rangkaian alat ekstraksi karaginan

Gambar III.2 Alat perendaman rumput laut

Filtrat 1 Filtrat 1 Filtrat 1 Filtrat 1 Filtrat 1

+ KCL + KCL + KCL + KCL + KCL

Gambar III.3 Rangkaian Alat Penggumpalan

Keterangan :

1. Pemanas

2. Panci

3. Termometer

Page 34: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

23

1

2

3

Gambar III.4 Rangkaian Alat Analisa Gel Strenght

2

1

3

4

5

6

Gambar III.5 Rangkaian Alat Analisa Melting dan Gelling Temperature

Keterangan :

1. Timbangan analitis

2. Gelas Beaker

3. Batang Stainlees Steel

Keterangan Gambar III.5 :

1. Pemanas Listrik

2. Gelas Beaker

3. Kelereng

4. Tabung Reaksi

5. Termometer

6. Statif dan Klem

Page 35: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

24

3

4

5

Gambar III.6 Rangkaian Alat Analisa Viscometer

B. LOKASI

Percobaan pembuatan karaginan dari rumput laut Euchema Cottoni dilakukan

di Laboratorium Dasar Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

C. CARA KERJA

a). Pembuatan karaginan dengan metode KCL presipitasi(cara 1)

1.Persiapan

Menimbang 100 gr rumput laut yang akan diekstraksi kemudian

merendam dengan air hangat 400C agar karaginan tersebut dapat

mudah diekstraksi. Setelah itu memotong rumput laut ± 1 cm.

Keterangan Gambar :

1. Pemanas Listrik

2. Gelas Beaker

3. Viscometer

4. Termometer

5. Statif dan Klem

Page 36: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

25

2.Ekstraksi:

Rumput laut yang telah bersih diekstraksi dengan pelarut berupa

KOH 0,2 N sebanyak 3000 ml dengan berat rumput laut 100 gram.

Menjaga volume konstan dengan menambahkan aquadest panas

setiap saat. Ekstraksi dilakukan selama 30 menit pada suhu titik

didih (80-90) 0C. Sambil dilakukan pengadukan untuk

mempercepat proses ekstraksi.

3.Penyaringan:

Setelah proses ekstraksi selesai dilakukan proses penyaringan

dengan kain penyaring, dalam keadaan panas sehingga

memudahkan penyaringan.

4.Penggumpalan & Presipitasi KCL

Filtrat cara 1 yang di hasilkan dari hasil penyaringan kemudian di

bagi menjadi lima bagian dengan volume yang sama (600 ml).

Presipitasi karaginan dilakukan dengan cara menuangkan filtrat ke

dalam KCL 3,5% (200 ml) sambil diaduk, setelah itu didiamkan

sampai suhu kamar sehingga terbentuk gumpalan pada

permukaannya. Rasio filtrat – KCl = 3 : 1 atau 600ml filtrat :

200ml KCl.

5.Pencucian & Penyaringan

Setelah proses presipitasi dilakukan pencucian sekitar 6Xpencucian

hingga pH = ± 7 kemudian dilakukan penyaringan dengan

menggunakan saringan dan kain katun.

6.Pengeringan

Karaginan basah kemudian dikeringkan di dalam oven dengan

suhu 60°C sampai kering menjadi karaginan lembaran, kemudian

di timbang.

7.Penimbangan

Karaginan lembaran kering kemudian dilakukan penimbangan

hingga berat konstan.

Page 37: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

26

8.Analisa Kuatitas

Meliputi rendemen, gel strenght, gelling temperatur, melting

temperatur dan viskositas relatif.

Rumput laut kering & bersih

100 gr

Gambar III.7 Blok Diagram Proses Ekstraksi Karaginan dengan Metode

KCL Presipitasi (cara 1)

Perendaman ( 30 menit, dengan air panas)

Pemotongan (± 1 cm)

Ekstraksi (KOH 0,2 N 3000 ml + air panas, 30 menit

Penyaringan

Pencucian & Penyaringan (pH = 7)

Filtrat + KCL 3,5% 1000ml

Pengeringan

Ampas

Karaginan lembaran

Penimbangan

Analisa Kualitas Karaginan

Penimbangan

Penggumpalan

Page 38: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

27

b.) Pembuatan karaginan dengan metode Freeze-thaw process (cara 2)

1.Persiapan

Menimbang 100 gr rumput laut yang akan diekstraksi kemudian

merendam dengan air agar karaginan tersebut dapat mudah

diekstraksi. Setelah itu memotong rumput laut ± 1 cm.

2.Ekstraksi:

Rumput laut yang telah bersih diekstraksi dengan pelarut berupa

KOH 0,2 N sebanyak 3000 ml dengan berat rumput laut 100 gram.

Menjaga volume konstan dengan menambahkan aquadest panas

setiap saat. Ekstraksi dilakukan selama 30 menit pada suhu titik

didih (80-90) 0C. Sambil dilakukan pengadukan untuk

mempercepat proses ekstraksi.

3.Penyaringan:

Setelah proses ekstraksi selesai dilakukan proses penyaringan

dengan kain penyaring, dalam keadaan panas sehingga

memudahkan penyaringan (cara 2).

4.Pendinginan

Didiamkan beberapa menit sampai dingin (suhu kamar) dan

dilanjutkan pendinginan.

5.Pembekuan (Freeze)

Pembekuan 0 0C selama semalam dalam freezer lemari es.

6.Thawing (pencairan kembali)

Untuk memisahkan antara cairan dengan karaginan basah.

7.Pencucian

Dilakukan pencucian sekitar 3Xpencucian hingga pH = ± 7

8.Pengeringan

Karaginan basah kemudian dikeringkan di dalam driying sampai

kering menjadi keraginan lembaran, kemudian di timbang.

9. Penimbangan

Karaginan kering kemudian dilakukan penimbangan hingga berat

konstan.

Page 39: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

28

10.Analisa Kuatitas

Meliputi rendemen, gel strenght, gelling temperatur, melting

temperatur dan viskositas relatif.

Rumput laut kering & bersih 100 gr

Gambar III.8 Blok Diagram Proses Ekstraksi Karaginan dengan Metode

Freeze-Thaw (cara 2)

Penimbangan

Perendaman ( 30 menit, dengan air panas)

Pemotongan (± 1 cm)

Ekstraksi (KOH 0,2 N 3000 ml + air panas(80-90)0C, 30 menit

Penyaringan

Pencucian & Penyaringan

(pH = 7)

Filtrat didinginkan

Pengeringan

Ampas

Karaginan lembaran

Penimbangan

Analisa Kualitas

Karaginan

Freeze

Thawing

Page 40: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

29

c). Analisa Hasil Percobaan

Data percobaan berupa rendemen, gel strengh, melting temperatur,

gelling temperatur dan viskositas karaginan pada metode presipitasi KCl

dan metode freeze-thaw.

Karaginan yang dihasilkan dievaluasi :

1. Rendemen

Besar rendemen dihitung berdasarkan presentase berat serbuk karaginan

yang dihasilkan ( A ) terhadap berat rumput laut yang digunakan ( B ), yaitu:

Rendemen ( % ) = %100xB

A

Keterangan :

A = Berat karaginan ( gram )

B = Berat rumput laut ( gram )

2. Sifat kimia

1. Menentukan gel strength menggunakan metode Metode Stevenson (1998),

yaitu :

a.Karaginan kering 1 gram demasukkan dalam gelas beaker 100 ml.

Ditambahkan aquadest 100 ml.

b. Memanaskan sampai larut.

c. Larutan dibuat menjadi 50 ml (2%) dengan menambahkan aquadest dan

diaduk sampai homogen.

d. Larutan homogen dibiarkan membeku (membentuk gel) semalam pada

suhu kamar.

e. Meletakkan Gelas beaker di atas timbangan.

f.. Batang stainless stel (A rod= 0,95cm2 ) ditekan dengan tangan dari

permukaan atas gel sampai pecah dan berat maksimum dicatat

g. Mengulangi 4 kali untuk sample yang sama.

Gel Strenght = berat akhir - berat awal

A rod

Page 41: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

30

Arod = πr2

r = 0,55 cm

2. Menentukan melting dan gelling temperatur menggunakan metode Metode

Stevenson (1998), yaitu :

a.Membuat larutan karaginan 2 % berat. Karaginan kering 1 gram di

masukkan dalam gelas beaker. Tambahkan aquadest 100 ml, panaskan

karaginan sampai karaginan melarut. Larutan dibuat menjadi 50 ml.

b. Masukkan larutan dalam tabung reaksi

c. Mendinginkan semalam dengan posisi tabung vertical

d. Meletakkan batu didih (diameter 5 mm) di permukaan gel beku.

e.Memanaskan tabung reaksi dalam aquadest (atau waterbath) di atas hot

plate dengan kecepatan pemanasan 2oC/menit. Pasang thermometer di

waterbath.

f. Melting temperature adalah kisaran dari kelereng mulai tenggelem sampai

mencapai bagian dasar tabung. Mencatat kisaran suhu itu.

g. Pemanasan dihentikan dan dibiarkan mendingin.

h.Setiap menit tabung diambil dengan cepat dari bath dan diposisikan

horizontal.

i.Setting temperature adalah kisaran dimana larutan mulai membentuk gel

sampai larutan tidak mengalir lagi. Catat kisaran suhu itu.

j.Mengulangi 4 kali untuk sample yang sama (ulangi langkah 3 sampai

dengan 9)

3. Menentukan Viskositas Relatif

a..Membuat larutan karaginan 2 % berat. Karaginan kering 1 gram di

masukkan dalam gelas beaker. Tambahkan aquadest 100 ml, panaskan

karaginan sampai karaginan melarut. Larutan dibuat menjadi 50 ml.

b. Memanaskan viskometer dalam glika bath diatas hot plate sampai suhu 75

0C

c.Menentukan viskositas larutan pada suhu 75 oC dengan memasukkan

larutan karaginan 2% dalam alat viskometer

d. Mengulangi 4X untuk suhu dan sample yang sama.

Page 42: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

31

µ = ρ karaginan x t karaginan

ρ aquades t aquades

ρ karaginan = massa karaginan

volum karaginan

massa karaginan = berat pikno isi karaginan – berat picno kosong

berat pikno isi karaginan = 46,78 gr

berat pikno kosong = 20,62 gr

volum karaginan = 25 ml

t aquades = 0,518 detik

ρ aquades = 0,996

Page 43: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia

Universitas Sebelas Maret Surakarta 32

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Metode KCl Presipitasi

Metode KCl presipitasi ini adalah metode pembuatan karaginan dengan

proses precipitasi atau penggumpalan dengan KCl. Dalam percobaan ini

menggunakan KCl 3,5%, dengan perbandingan filtrat : KCl = 3 : 1. Karaginan

yang dihasilkan metode ini cenderung encer dan lebih sedikit dibandingkan

dengan metode freeze-thaw. Didapatkan data seperti berikut :

Tabel IV.1 Data Percobaan Metode KCl Presipitasi

Waktu Presipitasi

(menit)

Berat Rumput Laut

(gr)

Berat karaginan

(gr)

Rendeman

(%)

30

30

100

100

4

5

4

5

Hasil dari keraginan diatas dilakukan pengujian lebih lanjut, yang meliputi

seperti dalam tabel IV.2

Tabel IV.2 Hasil percobaan dengan metode KCl presipitasi proses

No Gel Strength

(gr/cm2)

Meltin temperatur

(oC)

Setting temperatur

(oC)

Viskositas

1.

153

154

148

149

148

60-77

59-76

58-76

56-75

58-75

57-53

54-50

56-54

58-56

56-53

20,28

16,23

20,28

22,31

18,25

2

152

148

144

140

136

54-74

54-76

56-74

60-75

60-75

54-52

54-50

56-54

58-56

58-56

20,28

22,31

22,31

22,31 24,34

Page 44: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

33

B. Metode Freeze-thaw

Metode freeze-thaw ini tidak beda jauh dengan metoda KCl presipitasi.

Setelah proses ekstraksi dengan KOH dilakukan penyaringan memisahkan filtrat

dengan ampas. Kemudian filtrat yang dihasilkan didinginkan dilanjutkan tahap

freezing yaitu pembekuan 0 0C selama semalam dan thawing (pencairan kembali).

Proses Thawing ini untuk memisahkan antara cairan (KOH+air) dengan karaginan

basah. Untuk memperoleh keraginan kering dengan berat konstan keraginan basah

di driying sehingga menguapkan air yang tersisa.

Tabel IV.3 Data Percobaan Metode Freeze-Thaw

Waktu Presipitasi

(menit)

Berat Rumput Laut

(gr)

Berat karaginan

(gr)

Rendeman

(%)

30

30

100

100

12

14

12

14

Hasil dari keraginan diatas dilakukan pengujian lebih lanjut, yang meliputi

seperti dalam tabel IV.4

Tabel IV.4 Hasil percobaan dengan metode Freeze-Thaw

No Gel Strength

(gr/cm2)

Meltin temperatur

(oC)

Setting temperatur

(oC)

Viskositas

1.

160

155

158

157

161

40-51

39-51

40-52

40-50

39-49

38-36

39-36

38-36

37-35

38-35

26,37

26,37

26,37

26,37

24,34

2.

160

155

158

157

161

40-51

39-51

40-52

40-50

39-49

38-36

39-36

38-36

37-35

38-35

28,39

28,39

28,39

28,39

28,39

Page 45: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

34

Metode ini menghasilkan karaginan yang sangat banyak dan lebih tebal.

Prosesnya juga lebih sederhana tidak membutuhkan waktu banyak dibandingkan

metode KCL presipitasi.

Page 46: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia

Universitas Sebelas Maret Surakarta 35

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Dari hasil penelitian menggunakan 2 metode yaitu : metode KCL

presipitasi dan Freeze-thaw didapat kesimpulan :

1. Perbandingan volume filtrat dengan volume KCl adalah 1 : 3

2. Konsentrasi KCl untuk proses penggumpalan menggunakan kadar 3,5 %

dengan waktu 30 menit.

3. Rendemen, Gel Strength, dan Viskositas relatif metode freeze-thaw lebih besar

dari pada metode KCL presipitasi.

4. Melting temperatur dan Setting temperatur metode freeze-thaw lebih kecil

dari pada metode KCL presipitasi.

5. Karaginan hasil metode freeze-thaw lebih banyak dan tebal dibandingkan

metode KCL presipitasi yang lebih sedikit dan cenderung encer.

B. Saran

1. Untuk menghindari supaya KCl tidak menguap pada saat mulai dicampurkan

ke dalam filtrat, sebaiknya dilakukan dengan proses tertutup.

2. Dalam penyaringan metode freeze-thaw proses dilakukan dalam kondisi panas

menggunakan kain katun untuk memudahkan penyaringan dan tidak adanya

keraginan yang lolos.

3. Dalam penyaringan metode KCL presipitasi dilakukan dalam kondisi suhu

kamar menggunakan kain katun untuk memudahkan penyaringan dan tidak

adanya keraginan yang lolos.

4. Adanya penelitian lebih lanjut dengan variasi daerah asal rumput laut.

5. Penggunaan metode yang berbeda sebagai pembanding

Page 47: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

36

DAFTAR PUSTAKA

Anggadireja, J.T., Istini, S., Zatnika, A., Suhaimi, 1986, “Manfat dan Pengolahan

Rumput Laut”, hal 128-135, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi,

Jakarta

Asnawi,2008,“Pengaruh Kondisi Presipitasi Terhadap Rendemen Sifat Karaginan

dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni”, Surakarta,

Distantina, S., Dyartanti, E.R, 2007, “Ekstraksi Karaginan dari Rumput Laut

Eucheme Cottoni Menggunakan Pelarut NaOH”, Surakarta

www.cPKleco.com

www.damandiri.or.id/file

www.dikjen_perikanan.ac.id

www.jasuda.net/index_dtl.php

www.unhas.ac.id/tekpert/index.php

www.FAO.org/document

Page 48: rumput laut antin

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Karaginan dari Rumput Laut Eucheuma Cottoni dengan Dua Metode

D3 Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta

37