FILDZAH WAHYUDDIN G

Transkripsi

1 PENGARUH PEMANASAN OHMIK SELAMA ALKALISASI TERHADAP VISKOSITAS DAN KEKUATAN GEL SEMI-REFINED CARRAGEENAN (SRC) RUMPUT LAUT Eucheuma cottonii SKRIPSI Oleh FILDZAH WAHYUDDIN G PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR

2 PENGARUH PEMANASAN OHMIK SELAMA ALKALISASI TERHADAP VISKOSITAS DAN KEKUATAN GEL SEMI-REFINED CARRAGEENAN (SRC) RUMPUT LAUT Eucheuma cottonii SKRIPSI Oleh FILDZAH WAHYUDDIN G Skripsi sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2012 ii

3 HALAMAN PENGESAHAN Judul Nama : Pengaruh Ohmik Selama Alkalisasi terhadap Viskositas dan Kekuatan Gel Semi-Refined Carrageenan (SRC) Rumput Laut Eucheuma cottonii : Fildzah Wahyuddin Stambuk : G Program Studi Jurusan : Keteknikan Pertanian : Teknologi Pertanian Disetujui Oleh Dosen Pembimbing Pembimbing I Pembimbing II Prof. Dr. Ir. Salengke, M.Sc Dr. Ir. Supratomo, DEA NIP NIP Mengetahui Ketua Jurusan Teknologi Pertanian Ketua Panitia Ujian Sarjana Prof. Dr. Ir. Mulyati M. Tahir, MS Dr. Ir. Sitti Nur Faridah, MP NIP NIP Tanggal Pengesahan: Oktober 2012 iii

4 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan berkah dan rahmat-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Pengaruh Ohmik Selama Alkalisasi Terhadap Viskositas dan Kekuatan Gel Semi-Refined Carrageenan (SRC) Rumput Laut Eucheuma cottonii yang disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan tingkat sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin. Dalam prosesnya, penulis menyadari bahwa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis menyampaikan terima kasih kepada: Bapak Prof.Dr. Ir. Salengke, M.Sc dan Dr.Ir.H. Supratomo, DEA selaku pembimbing yang telah memberikan arahan, dorongan, kritik dan saran. Bapak Azis Abdullah, S.TP, M.Si yang telah memberikan bimbingan selama penelitian. Bapak Prof.Dr.Ir. Mursalim, dan Bapak Dr.Ir. Daniel Useng, M.Eng.Sc selaku penguji. Disamping itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua staf di Program Studi Keteknikan Pertanian, Jurusan Teknologi Pertanian. Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada kedua orang tua dan keluarga atas segala doa dan nasihat yang diberikan kepada penulis. Untuk kawan-kawan sejawat TEKPERT 08 dan untuk tim rumput laut. Penulis menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih. Semoga skripsi ini bermanfaat. Makassar, 2012 Penulis iv

5 Fildzah Wahyuddin (G ). Pengaruh Ohmik Selama Alkalisasi terhadap Viskositas dan Kekuatan Gel Semi-Refined Carrageenan (SRC) Rumput Laut Eucheuma cottonii. Pembimbing : Salengke dan Supratomo. RINGKASAN ohmik merupakan teknologi baru dalam pengolahan bahan pangan, dengan menerapkan hukum Ohm. ohmik menempatkan bahan pangan sebagai tahanan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemanasan ohmik pada beberapa konsentrasi larutan alkali, lama, dan suhu alkalisasi, serta kekuatan medan listrik terhadap viskositas dan kekuatan gel yang dihasilkan dari alkalisasi dengan pemanasan ohmik. Alkalisasi merupakan tahap untuk mendapatkan karaginan dari rumput laut Eucheuma cottonii. Tahapan penelitian ini meliputi menyiapan larutan Kalium hidroksida (KOH), alkalisasi, pengeringan dengan tray drier dan penepungan. Parameter yang diujikan meliputi viskositas dan kekuatan gel karaginan. Gel tergantung dari jenis karaginan, konsentrasi, keberadaan ion-ion lain, keberadaan larutan lain. Untuk kappa karaginan lebih sensitif terhadap ion-ion kalium, oleh sebab itu jenis alkali yang digunakan dalam penelitian ini adalah kalium. Hasil penelitian menunjukkan bahwa viskositas dengan teknologi ohmik ditunjukkan pada perlakuan konsentrasi alkali 0.5 N, suhu 75 o C dan lama alkalisasi 0,5 jam masing-masing sebesar 53,335: 47,533 dan 42,892 cp sedangkan, kekuatan gel tertinggi ditunjukkan pada perlakuan konsentrasi alkali 1 N sebesar dan lama pemansan 2 jam sebesar 166,940 dan 232,411 g/cm 2. Berdasarkan hasil analisi ragam menunjukkan bahwa konsentrasi alkali, lama dan suhu pemanasan memberi pengaruh nyata terhadap viskositas, sedangkan perlakuan konsentrasi dan lama pemanasan berpengaruh nyata terhadap kekuatan gel. Kata-Kata Kunci: Alkalisasi, Eucheuma cottonii, Kekuatan Gel Ohmik, Viskositas. v

6 RIWAYAT HIDUP Fildzah Wahyuddin. Penulis dilahirkan di Kota Makassar, Sulawesi Selatan pada tanggal 27 Oktober Anak kedua dari empat bersaudara pasangan Bapak Wahyuddin Jaddu dan Ibu Hj. Nurwan Katta. Penulis memulai pendidikan pertama pada tingkat taman kanak-kanak yaitu TK Aisyiyah Bustanul Athfal selama setahun. Selanjutnya, penulis bersekolah di SD Negeri 006 Sidodadi, Wonomulyo selama 4 tahun, SD Negeri 029 Inpres Sumberjo, Wonomulyo selama setahun dan SD Negeri No.2 Kampung Baru, majene selama setahun. Kemudian, pada tahun 2002, penulis melanjutkan pendidikan pada Sekolah Menengah Pertama di SMPN 3 Majene. Setelah itu, dilanjutkan dengan pendidikan Sekolah Menengah Atas pada tahun 2005 di SMAN 3 Majene. Selama menjalani pendidikan di bangku sekolah, berbagai prestasi telah penulis peroleh dalam bidang akademik, seni, dan dalam kepengurusan OSIS. Selanjutnya, penulis berhasil menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Atas pada tahun 2008 dan terdaftar sebagai mahasiswi program S1 pada Program Studi Keteknikan Pertanian, Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin Makassar melalui jalur JPPB. vi

7 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... Halaman i HALAMAN PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... RINGKASAN... RIWAYAT HIDUP... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... ii iii iv v vii ix x xi I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan dan Kegunaan... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rumput Laut Alkali Treated Cottonii (ATC) Karaginan Ohmik III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Alat dan Bahan Parameter Perlakuan dan Pengamatan Matriks Perlakuan vii

8 3.5 Prosedur Penelitian Parameter Pengamatan Pengolahan Data IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengaruh Kuat Medan Listrik dan Konsentrasi Larutan KOH terhadap Laju Pengaruh Suhu Listrik dan Konsentrasi Larutan KOH terhadap Konsumsi Daya selama Pengaruh Perlakuan terhadap Viskositas Pengaruh Perlakuan terhadap Kekuatan Gel V. KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN viii

9 DAFTAR TABEL Nomor Teks Halaman Tabel 1. Standar Mutu Rumput Laut Kering untuk Eucheuma, Gelidium, Gracilaria, dan Hypnea. 4 Tabel 2. Daya Kelarutan Karaginan pada Berbagai Media Pelarut 8 Tabel 3. Beberapa Teknologi Pengolahan Karaginan dari Eucheuma sp. 9 Tabel 4. Standar Mutu Karaginan Komersial, FAO (Food Agriculture Organization), FCC (Food Chemicals Codex), dan EEC (European Economic Community) 12 Tabel 5. Matriks Perlakuan Penelitian 20 ix

10 DAFTAR GAMBAR Nomor Teks Halaman Gambar 1. Diagram Prinsip Ohmik 15 Gambar 2. Grafik Ohmik Suhu 70 o C 27 Gambar 3. Grafik Ohmik Suhu 75 o C 28 Gambar 4. Grafik Ohmik Suhu 80 o C 29 Gambar 5. Gambar 6. Gambar 7. Grafik pada Suhu 70 o C Perlakuan Kuat Arus Listrik dan Konsentrasi Larutan 30 Grafik pada Suhu 75 o C Perlakuan Kuat Arus Listrik dan Konsentrasi Larutan 30 Grafik pada Suhu 80 o C Perlakuan Kuat Arus Listrik dan Konsentrasi Larutan 31 Gambar 8. Grafik Total Konsumsi Daya 32 Gambar 9. Grafik Konsentrasi Alkali terhadap Viskositas 33 Gambar 10. Grafik Suhu terhadap Viskositas 34 Gambar 11. Grafik terhadap Viskositas 35 Gambar 12. Grafik Konsentrasi Alkali terhadap Kekuatan Gel 37 Gambar 11. Grafik terhadap Kekuatan Gel 38 x

11 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Teks Halaman 1. Laju Listrik Hasil Pengamatan Selama Proses Pengeringan Pada Suhu 60 o C Konsumsi Energi Hasil Pengukuran Viskositas dan Kekuatan Gel Hasil Analisis Ragam (ANOVA) Viskositas tepung semi-refined carrageenan (SRC) Hasil Analisis Ragam (ANOVA) Kekuatan Gel tepung semi-refined carrageenan (SRC) Dokumentasi Penelitian 124 xi

12 I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Saat ini rumput laut menjadi komoditi ekspor andalan Indonesia. Berdasarkan data FAO, Indonesia adalah negara terbesar ketiga sebagai produsen rumput laut setelah Cina dan Filipina. Pada tahun 2007 Indonesia mampu mengekspor rumput laut sebanyak ton. Salah satu jenis rumput laut yang banyak dijumpai di perairan Indonesia adalah Eucheuma cottonii. Eucheuma merupakan rumput laut dari kelompok Rhodopyceae (alga merah) yang mampu menghasilkan karaginan, dikelompokkan menjadi beberapa spesies yaitu Eucheuma edule, Eucheuma spinosum, Eucheuma cottonii, Eucheuma cupressoideum dan masih banyak lagi yang lain (Anggadireja et al., 2009). Dewasa ini, salah satu jenis Eucheuma yang banyak dibudidayakan dan dipasarkan di Sulawesi Selatan yakni Eucheuma cottonii. Namun, pengolahannya hanya sebatas pengeringan secara konvensional atau penjemuran dengan sinar matahari, yang menyebabkan rendahnya nilai ekonomis dari rumput laut. Oleh karena itu, diperlukan penangan untuk meningkatkan nilai dari rumput laut. Salah satunya dapat dibuat dalam bentuk karaginan. Karaginan adalah getah rumput laut dari spesies tertentu dari kelas alga merah yang diekstraksi dengan air atau larutan alkali yang dilanjutkan dengan pemisahan karaginan dengan pelarutnya. Euchema cottonii termasuk penghasil jenis kappa karaginan yang larut dalam air panas, serta membentuk gel dalam air (Distantina et al., 2009). Penggunaan karaginan semakin meluas dan sehingga permintaan terhadap karaginan semakin meningkat pula. Karaginan sangat penting sebagai stabilisator makanan, bahan pengental, pembentuk gel, pengemulsi, dan banyak dimanfaatkan antara lain dalam industri makanan untuk memperbaiki tekstur makanan, dalam bidang farmasi, kosmetik, sabun, tekstil, cat, pasta gigi dan lain lain. Pada dasarnya, pemungutan karaginan dari rumput laut membutuhkan beberapa tahap, yaitu perendaman, ekstraksi, kemudian pengeringan karaginan. Proses pengolahan karaginan dimulai perendaman kemudian dilanjutkan dengan 1

13 sistem ekstraksi dengan suatu basa yang kemudian dilanjutkan pengeringan dan penggilingan hingga menjadi suatu tepung. Prosedur pengekstrasian karaginan telah banyak dikembangkan khususnya dalam proses alkalisasi. Pada tahapan ini, kuantitas karaginan dipengaruhi oleh jenis alkali, lama dan suhu pemanasan. Pada penelitian ini, proses pemanasan dilakukan dengan menggunakan teknologi ohmik. Konsep pemanasan ohmik atau dikenal juga dengan pemanasan Joule (Joule Heating) adalah pemanasan produk pangan dengan cara melewatkan pada aliran listrik. Teknik ini terutama digunakan untuk material yang dapat mengalir (Muhtadi dan Ayustaningwarno, 2010). Jika produk memiliki lebih dari satu fase seperti dalam kasus dari campuran cairan dan partikulat, konduktivitas listrik semua tahap harus dipertimbangkan. listrik dipengaruhi oleh kandungan ion, untuk menyesuaikan konduktivitas listrik produk dengan tingkat ion untuk mencapai efektif pemanasan ohmik (Ruan et al.,2001) Untuk mendapatkan karaginan pada dasarnya rumput laut diberi perlakuan panas dan penambahan alkali dapat meningkatkan mutu hasil dari perlakuan panas tersebut. Proses ini dikenal dengan alkalisasi panas. Dalam modifikasi karaginan, penggunaan teknologi ohmik diasumsikan sesuai untuk alkalisasi panas, karena kandungan ion dalam larutan alkali tersebut mempengaruhi tingkat pemanasan ohmik. Berdasarkan hal tersebut, penelitian ini merujuk pada alkalisasi dengan pemanasan ohmik. 1.2 Tujuan dan Kegunaan Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemanasan ohmik pada beberapa konsentrasi larutan alkali, lama, dan suhu alkalisasi, serta kekuatan medan listrik terhadap viskositas dan kekuatan gel yang dihasilkan dari alkalisasi dengan pemanasan ohmik. Kegunaan penelitian ini adalah sebagai bahan informasi dalam pengembangan teknologi ohmik untuk pengolahan rumput laut jenis Euchema cottonii dalam bentuk semi-refined carrageenan (SRC). 2

14 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rumput Laut Algae atau ganggang terdiri dari empat kelas, yaitu Rhodophyceae (ganggang merah), Phaeophyceae (ganggang cokelat), Chlorophyceae (ganggang hijau), Cyanophyceae (ganggang hijau-biru). Pembagian ini berdasarkan pigmen yang dikandungnya. Bila dilihat dari ukurannya, ganggang terdiri dari mikroskopik dan makroskopik. Ganggang makroskopik inilah yang kita kenal sebagai rumput laut (Indriyani dan Sumarsih, 1997). Rumput laut sebagai salah satu sumber hayati laut, bila diproses akan menghasilkan senyawa hidrokoloid yang merupakan produk dasar (hasil dari proses metabolisme primer). Senyawa hidrokoloid yang berasal dari rumput laut disebut juga senyawa fikokoloid. Senyawa hidrokoloid yang berasal dari rumput laut ini merupakan bahan dasar lebih dari 500 jenis produk komersial yang digunakan di berbagai industri. Senyawa hidrokoloid yang berasal dari rumput laut komersial di Indonesia antara lain agar (yang dihasilkan dari jenis-jenis agarofit), karaginan (yang dihasilkan dari jenis-jenis karaginofit), dan alginat (yang dihasilkan dari jenis-jenis alginofit) (Anggadireja et al., 2009). Selain jenis rumput laut penghasil agar-agar, terdapat jenis lain yang cukup potensial dan banyak dijumpai di perairan Indonesia yaitu Euchema sp. yang dapat menghasilkan karaginan dan dapat dimanfaatkan untuk berbagai kegunaan. Karaginan dan agar-agar dapat dihasilkan dari ganggang merah (Rhodopyceae), sedangkan alginat dihasilkan dari ganggang cokelat jenis Sargassum. Jumlah rumput laut jenis ini sangat sedikit di Indonesia, sedangkan kebutuhan alginat cukup banyak (Indriyani dan Sumarsih, 1997). Eucheuma cottonii merupakan salah satu jenis rumput laut merah (Rhodophyceae) dan karena karaginan yang dihasilkan termasuk fraksi kappakaraginan, maka jenis ini secara taksonomi disebut Kappaphycus alvarezii. Nama daerah cottonii umumnya lebih dikenal dan biasa dipakai dalam dunia perdagangan nasional maupun internasional (Samsuar, 2006). 3

15 Indonesia telah mengekspor rumput laut kering dari marga Eucheuma, Gelidium, dan Hypnea. Rumput laut yang dikirim harus memenuhi standar mutu yang telah ditetapkan (Tabel 1.) Tabel 1. Standar Mutu Rumput Laut Kering untuk Euchema, Gelidium, Gracilaria dan Hypnea Karakteristik Syarat Eucheuma Gelidium Gracilaria Hypnea Kadar air maksimal (%) Benda asing 5*) 5**) 5**) 5**) maksimal (%) Bau Spesifik rumput laut Spesifik rumput laut Spesifik rumput laut Spesifik rumput laut Sumber : Poncomulyo et al., *) Benda asing di sini adalah garam, pasir, karang, kayu dan jenis lain **) Benda asing di sini adalah garam, pasir, karang, dan kayu 2.2 Alkali Treated Cottonii (ATC) 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 (Suryaningrum et al.,2003). Rumput laut penghasil karaginan seperti Eucheuma cottonii yang baru dipanen umumnya memiliki kadar air sekitar 85% dan harus dikeringkan hingga kadar air 30-35%, yang merupakan kadar air standar untuk kualitas ekspor. Rumput laut penghasil karagian dapat dengan mudah menjadi semi-refined carrageenan (SRC) melalui proses alkalisasi, SRC sering juga disebut alkali-modified flour (AMF) atau alkali-treated carrageenophyte (ATC) (Suryaningrum et al., 2003). 4

16 Karaginan adalah zat aditif alami yang banyak dimanfaatkan dalam berbagai industri, terutama industri makanan dan kosmetika. Semi-refined carrageenan (SRC) adalah salah satu produk karaginan dengan tingkat kemurnian lebih rendah dibandingkan refined carrageenan, karena masih mengandung sejumlah kecil selulosa yang ikut mengendap bersama karaginan. Semi-refined carrageenan (SRC) secara komersial diproduksi dari rumput laut jenis Eucheuma cottonii melalui proses ekstraksi menggunakan larutan alkali (Kalium hidroksida / KOH) (Oviantari dan Purwata, 2007). Tujuan utama proses semimurni adalah untuk meningkatkan sifat karaginan untuk menghasilkan gel dengan biaya produksi yang lebih rendah. Proses semimurni biasanya tidak melibatkan proses filtrasi karaginan dan tidak didapati proses ekstraksi dengan isopropanol. Sebagai hasilnya produk karaginan semimurni berwarna, berbau dan keruh. Hal ini meyebabkan karaginan semimurni tidak cocok untuk industri farmasi. Biasanya karaginan semimurni digunakan untuk pengawet daging, karena kemampuannya membentuk gel untuk berbagai basis jenis ikan dan daging (Yasita dan Rachmawati, 2010). Dalam pengolahan rumput laut untuk menghasilkan produk seperti karaginan, agar, dan alginat, larutan alkali yang digunakan sebagai medium pemasakan memiliki dua fungsi. Pertama, alkali membantu proses pemuaian (pembengkakan) jaringan sel-sel rumput laut yang mempermudah keluarnya karaginan, agar, atau alginat dari dalam jaringan. Kedua, apabila alkali digunakan pada konsentrasi yang cukup tinggi, dapat menyebabkan terjadinya modifikasi struktur kimia karaginan akibat terlepasnya gugus 6-sulfat dari karaginan sehingga terbentuk residu 3,6-anhydro-D-galactosa dalam rantai polysakarida. Hal ini akan meningkatkan kekuatan gel karaginan yang dihasilkan. Selain itu, senyawa alkali dapat memisahkan protein dari jaringan sehingga memudahkan proses ektraksi karaginan dari jaringan rumput laut (Yasita dan Rachmawati, 2010). Berdasarkan metode ekstraksi yang digunakan, dapat diperoleh dua jenis ekstrak karaginan yaitu semi-refined dan refined carrageenan. Proses ekstraksi karaginan dari rumput laut secara tradisional dilakukan dengan pemanasan dalam larutan alkali dengan medium pemanas berupa aliran uap yang dikontrol debitnya untuk mengontrol suhu pemanasan. Suhu pemasakan untuk memproduksi semi- 5

17 refined carrageenan dipertahankan dibawah o C untuk mencegah larutnya karaginan dalam larutan alkali yang akan menurunkan rendemen SRC yang dihasilkan. Setelah proses pemasakan, rumput laut kemudian dibilas beberapa kali dan dikeringkan. Produk kering yang dihasilkan kemudian digiling menjadi tepung dan dijual sebagai tepung rumput laut atau sebagai semi-refined carrageenan (Yasita dan Rachmawati, 2010). 2.3 Karaginan Karaginan merupakan getah rumput laut yang diperoleh dari hasil ekstraksi rumput laut merah dengan menggunakan air panas (hot water) atau larutan alkali pada temperatur tinggi (Glicksman, 1983). Karaginan merupakan nama yang diberikan untuk keluarga polisakarida linear yang diperoleh dari alga merah dan penting untuk pangan (Samsuar, 2006). Karaginan diperoleh dari ekstrak rumput laut merah Chondrus sp., Gigartina sp., dan Eucheuma sp., sampai 86 spesies telah dimanfaatkan. Setiap spesies memiliki susunan polimer karaginan yang beragam, dan hal itu juga tergantung umur rumput laut, musim, dan lain sebagainya. Karaginan terdapat pada tanaman, umumnya dalam bentuk sejumlah polimer yang sangat mirip, atau fraksi-fraksi yang perbandingan jumlahnya tergantung pada asal spesies. Karaginan larut dalam air, tetapi sedikit larut dalam pelarut-pelarut lainnya, umumnya perlu pemanasan agar karaginan larut semuanya. Biasanya pemanasan dilakukan sampai suhu o C, tergantung adanya kation yang dapat mendorong pembentukan gel seperti ion kalium atau faktor lainnya. Kemampuan karaginan untuk membentuk gel dengan ion-ion merupakan dasar dalam penggunaannya di bidang pangan. Sifat-sifat karaginan yang unik sebagai hidrokoloid adalah reaktivitasnya dengan beberapa jenis protein, khususnya dengan protein susu yang menyebabkan timbulnya sifat-sifat yang menjadi alasan banyak penggunaannya dalam pangan (Cahyadi, 2008). Karaginan biasanya diproduksi dalam bentuk garam natrium, kalium, dan kalsium yang dibedakan menjadi dua macam yaitu kappa karaginan dan iota karaginan. Kappa karaginan berasal dari Eucheuma cottonii dan Eucheuma 6

18 striatum, sedangkan iota karaginan berasal dari Eucheuma spinosum. Berikut ini beberapa sifat karaginan (Poncomulyo et al., 2006) : 1. Dalam air dingin, seluruh garam dari lambda karaginan dapat larut, sedangkan pada kappa dan iota karaginan hanya garam natrium yang larut. 2. Lambda karaginan larut dalam air panas (40-60 o C). Kappa dan iota karaginan larut pada temperatur di atas 70 o C. 3. Kappa, lambda, dan iota karaginan larut dalam susu panas. Dalam susu dingin, kappa dan iota tidak larut, sedangkan lambda karaginan akan membentuk dispersi. 4. Kappa karaginan dapat membentuk gel dengan ion kalium, sedangkan iota karaginan membentuk gel dengan ion kalsium. Lambda karaginan tidak dapat membentuk gel. 5. Semua jenis karaginan stabil pada ph netral dan alkali. Pada ph asam karaginan akan terhidrolisis. Ketiganya berbeda dalam sifat gel dan reaksinya terhadap protein. Kappakaraginan menghasilkan gel yang kuat (rigid), sedangkan iota-karaginan membentuk gel yang halus (flaccid) dan mudah dibentuk. Selain itu, masingmasing karaginan juga dihasilkan oleh rumput laut yang berbeda. Kelarutan karaginan di dalam air dipengauhi oleh bebrapa faktor, diantaranya temperatur, kehadiran senyawa organik lainnya, garam yang larut dalam air, serta tipe karaginan itu sendiri (Anggadireja et al., 2009). Berdasarkan strukturnya, karaginan dibagi menjadi tiga jenis, yaitu kappa, iota, dan lambda. Kappa karaginan tersusun dari (1- > 3) D-galaktosa-4 sulfat dan (1- > 4) 3,6 anhidro-d-galaktosa. Iota karaginan mengandung 4-sulfat ester pada residu D-galaktosa dan gugusan 2 sulfat ester pada setiap residu D- galaktosa dan gugusan 2 sulfat ester pada setiap gugusan 3,6 anhidro-dgalaktosa. Sedangkan lambda karaginan memiliki sebuah residu disulphated (1-4) D-galaktosa. Perbedaan yang lain adalah daya kelarutan pada berbagai media pelarut (Indriyani dan Sumarsih, 1997). Karaginan bereaksi dengan fraksi protein susu, khususnya kappa kasein, sehingga membentuk jaringan gel tiga dimensi dengan air dan garam, serta 7

19 mampu menyaring partikel yang ada di dalamnya. Karena merupakan galaktosa yang mengandung sulfida, maka karaginan bermuatan (Kordi, 2011). Daya kelarutan karaginan pada berbagai media pelarut disajikan pada tabel 2 (Kordi, 2011). Tabel 2. Daya Kelarutan Karaginan pada Berbagai Media Pelarut Medium Kappa-karaginan Iota-karaginan Lambdakaraginan Air panas Larut di atas 60 o C Larut di atas Larut 60 o C Air dingin Garam Na larut, Garam Na larut, Larut garam K, Ca tidak garam Ca larut memberi dispersi thixotropic Susu panas Larut Larut Larut Susu dingin Garam Na, Ca, K tidak larut tetapi akan mengembang Tidak larut Larut Larutan gula pekat Panas, larut Larut, sukar Larut, panas Larutan garam Tidak larut Larut, panas Larut, panas pekat Sumber : Moraino (1997 dalam Winarno, 1990) Karaginan berasal dari rumput laut Euchema cottonii yaitu jenis kappakaraginan. Beberapa teknologi pengolahan karaginan secara garis besar disajikan pada tabel 3. Proses produksi karaginan semirefine lebih banyak diaplikasikan rumput laut Euchema cottonii. Produk SRC ada yang berbentuk chips dan ada pula yang berbentuk tepung (flour) (Anggadireja et al., 2009). Kelarutan karaginan dalam air dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya tipe karaginan, temperatur, ph, kehadiran jenis ion tandingan dan zat-zat terlarut lainnya. 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 (Anonim, 1977). 8

20 Derajat kekentalan karaginan dipengaruhi oleh konsentrasi, temperatur, dan volume lain yang larut dalam campuran tersebut. Kekentalan karaginan dalam membentuk gel dibedakan dari yang kuat sampai rapuh dengan tipe yang lembut dan elastis. Sedangkan teksturnya tersebut yakni tergantung dari jenis karaginan, konsentrasi, keberadaan ion-ion lain, keberadaan larutan lain, serta senyawa hidrokoloid yang tidak membentuk gel (Anggadireja et al., 2009). 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 (Samsuar, 2006). Tabel 3. Beberapa Teknologi Pengolahan Karaginan dari Euchema sp. Bahan Baku Tahap Proses Jenis/ Tipe Karaginan Metode Bentuk Produk metode alkohol powder refine kappa-karaginan metode pressing powder E.cottonii food grade kappa-karaginan semirefine industrial grade kappa-karaginan Sumber : Anggadiredja et al., alkali panas alkali panas chip powder chip powder Kekentalan larutan karaginan akan berkurang dengan cepat, seiring meningkatnya temperatur. Kekentalan karaginan dalam membentuk gel (menjedal) dibedakan dari yang kuat sampai rapuh (britle) dengan tipe yang 9

21 lembut dan elastis. Apabila dalam larutan terdapat ion potasium, gel kappakaraginan cenderung lebih rapuh dibandingkan dengan iota-karaginan. Penambahan elastisitas dari gel iota-karaginan disebabkan oleh keberadaan jumlah 2-sulfat pada polimernya (Indriyani dan Sumarsih, 1997). Viskositas dan kekuatan gel karaginan merupakan sifat utama yang diperlukan untuk diterapkan di industri pangan dan farmasi. Pembentukan gel merupakan hasil crosslinking antara rantai heliks yang berdekatan, dengan grup sulfat menghadap ke bagian luar. Kelarutan dalam air sangat dipengaruhi kadar grup sulfat (bersifat hidrofilik) dan kation dalam karaginan. Kation yang terionisasi yang dijumpai dalam karaginan adalah sodium (Na), potasium (K), calsium (Ca), dan magnesium (Mg). Banyaknya fraksi sulfat dan keseimbangan kation dalam air menentukan kekentalan atau kekuatan gel yang dibentuk karaginan (Campo et al., 2009). Pengukuran viskositas ini bertujuan untuk menentukan nilai kekentalan suatu larutan, semakin tinggi nilai viskositasnya semakin tinggi tingkat kekentalan larutan tersebut. Guiseley et al., (1980) dan Moraino (1977) menjelaskan bahwa kekentalan pada karaginan disebabkan adanya gaya tolak-menolak antar grup sulfat yang bermuatan negatif yang terdapat disepanjang rantai polimernya sehingga menyebabkan rantai polimer tersebut kaku dan tertarik kencang. Selain itu, adanya sifat hidrofilik menyebabkan molekul tersebut dikelilingi oleh air yang tidak bergerak. Hal inilah yang menentukan nilai viskositas karaginan, semakin sedikit kandungan sulfat viskositasnya juga semakin kecil, tetapi konsistensi gelnya semakin meningkat. Penggunaan konsentrasi KOH lebih tinggi menyebabkan kadar sulfat dalam karaginan berkurang lebih banyak, dan sebagai akibatnya kekuatan gelnya juga semakin tinggi. Pengurangan sulfat dapat menyebabkan crosslinking sehingga terbentuk fase gel. Waktu ekstraksi berpengaruh terhadap viskositas dan kekuatan gel karaginan yang dihasilkan. Hal ini sesuai dengan pengurangan sulfat yang terjadi, dimana waktu ekstraksi semakin lama maka kandungan sulfat semakin kecil (Campo et al., 2009). 10

22 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 (Samsuar, 2006). Kappa karaginan jika dimasukkan ke dalam air dingin akan membentuk sebaran kasar yang memerlukan pemanasan sampai suhu 70 O C untuk melarutkannya. Suhu pembentukan gel dipengaruhi oleh konsentrasi, jumlah dan adanya ion-ion logam seperti K +, NH + 4, Ca ++, Sr ++ dan Ba ++. Secara umum karaginan membentuk gel pada suhu antara o C dan meleleh kembali jika suhu dinaikkan o C dari suhu yang ditetapkan (Anonim, 1977). Adanya intrusi kation ke dalam masing-masing karaginan tersebut akan mempengaruhi kekuatan gel seperti kappa karaginan dengan adanya kation K + cenderung membentuk gel yang kuat, iota dengan adanya kation Ca 2+ gel sangat kuat, sedangkan pada lambda karaginan tidak membentuk gel apabila ditambahkan kation. Menurut Glicksman (1969), pembentukan gel pada hidrokoloid dapat dilakukan dengan meningkatkan atau memperbesar gaya antar molekul terlarut dengan cara: menambahkan bahan yang tidak melarutkan koloid, menguapkan zat pelarut dan menambahkanbahan pengikat atau pengatur reaksi kimia yang bertujuan untuk mengurangi kelarutan koloid. Selain itu pembentukan gel hidrokoloid juga dapat terjadi dengan cara melarutkan suatu larutan dalam pelarut yang dapat menyerap air (Basmal et al., 2003). Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Basmal et.al (2003) menjelaskan bahwa penggunaan larutan KOH cenderung memperbaiki nilai kekentalan karaginan. Tujuan pemberian larutan KOH di samping untuk meningkatkan nilai kekentalan, juga untuk mengeliminir bahan-bahan lain seperti protein, selulosa, dan mineral-mineral yang ada pada rumput laut seperti mineral Na+, Yodium, Mg, dan lain-lain. Perbedaan penggunaan basa berpengaruh pada kekentalan dan kekuatan gel karaginan. Jika diinginkan suatu produk yang kental dengan kekuatan gel rendah maka digunakan garam natrium, untuk gel yang elastis digunakan garam kalsium sedangkan garam kalium menghasilkan gel yang keras. Untuk kappa karaginan 11

23 lebih sensitif terhadap ion-ion kalium sedangkan iota karaginan lebih sensitif dengan ion-ion kalsium (Basmal et al., 2003). Di Indonesia sampai saat ini belum ada standard mutu karaginan. Standard mutu karaginan yang telah diakui dikeluarkan oleh Food Agriculture Organization (FAO), Food Chemicals Codex (FCC) dan European Economic Community (EEC). Spesifikasi mutu karaginan dapat dilihat pada tabel 4 (Yasita dan Rachmawati, 2010). Tabel 4. Standar Mutu Karaginan Komersial, FAO (Food Agriculture Oraganization), FCC (Food Chemicals Codex), dan EEC (European Economic Community) Karaginan Karaginan Karaginan Karaginan Parameter Standar Standar Komersial FAO Standar FCC EEC Kadar Air (%) 14,34 ± 0,25 Maks 12 Maks 12 Maks 12 Kadar Abu (%) 18,60 ± 0, Kekuatan gel 685,50 ± 13, (dyne/cm 2 ) g/cm Titik Leleh (%) 50,21 ± 1, Titik gel ( o C) 34,10 ± 1, Viskositas pada larutan 1.5% (cp) Sumber : A/S Kobenhvas Pektifabrik (1978) dalam Yasita dan Rachmawati Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Distantina et al., (2009) menjelaskan bahwa ekstraksi menggunakan larutan alkali akan meningkatkan sifat gel, tetapi tidak menunjukkan kecenderungan meningkatkan rendemen. Ekstraksi menggunakan air memberikan rendemen tertinggi tetapi sifat gel karaginannya tidak cukup baik. Kekuatan gel karaginan yang dihasilkan dengan pelarut akuades sangat rendah dan penggunaan konsentrasi KOH lebih tinggi menyebabkan kadar sulfat dalam karaginan berkurang lebih banyak, dan sebagai akibatnya kekuatan gelnya juga semakin tinggi. Kadar alkali semakin besar menghasilkan gel strength semakin besar pula. Karaginan sebagai salah satu jenis hidrokoloid penting memiliki aplikasi yang sangat luas dalam industri pangan dan nonpangan, di antaranya berfungsi sebagai penstabil (stabilizator), pengental (thickener), pembentuk gel, dan pengemulsi (emulsifier). Anggadireja et al., (2006) secara spefisik memberikan contoh penggunaan karaginan yaitu, sebagai binder pada pasta gigi, bodying agent pada 12

24 cream lotions dan saus tomat, penstabil lemak pada makanan ternak, dietic foods dalam bentuk jeli, pensuspensi pada susu kental manis dan yogurt, gelling agent pada milk gel, water gels, fish and meat gels dan gel pengharum ruangan. 2.4 Ohmik Akhir-akhir ini, minat terhadap pemanasan ohmik kembali dilirik karena meningkatnya ketersediaan dan kualitas material ektroda. Keterbatasan perlakuan pemanasan konvensional telah dikenal di industri pangan, dimana kualitas produk tidak sesuai dengann yang diinginkan selain juga berhubungan dengan sensivitas produk pangan terhadap panas (Muhtadi dan Ayustaningwarno, 2010). ohmik mengambil nama dari hukum Ohm, yang dikenal sebagai hubungan antara arus, tegangan, dan perlawanan (persamaan 1). Bahan makanan terhubung antara elektroda memiliki resistansi peran dalam rangkaian. (1) listrik bahan pangan memegang peranan penting dalam perancangan sistim pemanasan secara ohmic. listrik merupakan hubungan timbal-balik tahanan melalui unit penampang luas (A) dan jarak unit (L). listrik dari setiap bahan dapat diturunkan dari hukum Ohm dan dinyatakan sebagai berikut: atau σ = (2) σ = (3) Dalam persamaan 3, 1/R merupakan konduktan listrik dari bahan yang nilainya sama dengan rasio antara besarnya arus listrik (I) yang mengalir melalui bahan dengan gardien dari tegangan (V). Tahanan dari bahan makanan untuk melewatkan arus listrik menyebabkan panas yang dihasilkan dalam makanan. Dengan kata lain, energi listrik dikonversi menjadi energi panas (Sastry, 1992). Waktu pemanasan ohmik bergantung pada gradien tegangan yang digunakan. Jika gradien tegangan meningkat, panas 13

25 yang dihasilkan per unit waktu meningkat, dan karena itu waktu pemanasan yang diperlukan untuk mencapai temperatur berkurang. Skala waktu dapat diatur dengan memilih parameter gradien tegangan (Icier, 2012). Pada pemanasan konvensional, proses pemanasan dari permukaan yang panas menuju bagian dalam, proses ohmik melibatkan internal generation pada kecepatan terkontrol; sehingga merupakan proses High Temperature Short Time (HTST) yang dapat diterapkan untuk produk pangan solid. Walaupun perlakuan ohmik bukan merupakan olah minimal yang sesungguhnya, akan tetapi jika desain dan penerapan yang hati-hati terjadi peningkatan yang signifikan dibandingkan perlakuan panas konvensional. (Muhtadi dan Ayustaningwarno, 2010). ohmik adalah proses termal lanjutan di mana makanan berperan sebagai resistor listrik. Desain eksperimental biasanya terdiri dari elektroda yang berhungan dengan makanan, dimana listrik melewati substansi yang menggunakan berbagai tegangan dan kombinasi arus. Zat dipanaskan oleh pembuangan energi listrik. Bila dibandingkan dengan pemanasan konvensional, di mana panas dilakukan dari luar ke dalam menggunakan permukaan panas, pemanasan ohmik menghantarkan panas di seluruh massa makanan secara seragam (Anderson, 2008). Prinsip pemanasan ohmik sangat sederhana seperti digambarkan dalam Gambar1. Pemanasn ohmik didasarkan pada bagian arus listrik bolak-balik (AC) melalui tubuh seperti sistem makanan partikel cair yang berfungsi sebagai hambatan listrik di mana panas dihasilkan. Tegangan AC diterapkan pada elektroda di kedua ujung badan produk. Tingkat pemanasan proposional secara langsung hasil perkalian/kuadrat dari kekuatan medan listrik, E dan konduktivitas listrik. Kekuatan medan listrik dapat bervariasi dengan menyesuaikan elektroda celah atau tegangan yang dikenakan. Namun, faktor yang paling penting adalah konduktivitas listrik dari produk dan ketergantungannya pada suhu. Jika produk memiliki lebih dari satu fase seperti dalam kasus dari campuran cairan dan partikulat, konduktivitas listrik semua tahap harus dipertimbangkan (Ruan et al., 2001). 14

26 listrik meningkat dengan kenaikan suhu, pemanasan ohmik menjadi lebih efektif sebagai suhu meningkat, yang secara teoritis dapat mengakibatkan pemanasan runaway. Perbedaan dalam hambatan listrik dan yang ketergantungan suhu antara dua fase dapat membuat karakteristik pemanasan sistem yang sangat rumit. Karena konduktivitas listrik dipengaruhi oleh kandungan ion, mungkin untuk menyesuaikan konduktivitas listrik produk (kedua fase) dengan tingkat ion (misalnya garam) untuk mencapai efektif pemanasan ohmik. Mekanisme electroporation ringan dapat terjadi selama pemanasan ohmik yang beroperasi pada frekuensi rendah (50-60 Hz) yang memungkinkan muatan listrik untuk membangun dan membentuk pori-pori di seluruh dinding sel (Ruan et al., 2001) Gambar.1 Diagram yang Menunjukkan Prinsip Ohmik. Laju panas yang dihasilkan dalam konduktor resistif secara murni yang dilalui oleh arus listrik diatur oleh hukum Joule, berikut (Berk, 2009): (4) dimana : q = laju pelepasan panas, w I = arus listrik, amp R = tahanan konduktor listrik, ohm E = tegangan, Volt. 15

27 Arus listrik yang diterapkan dalam pemanasanan ohmik adalah arus bolakbalik, untuk menghindari elektrolisis. Kebanyakan sistem sekarang menggunakan garis frekuensi komersial umum (50-60 Hz). Tegangan diatur sehingga mencapai suhu akhir yang dikehendaki, meskipun fluktuasi dalam komposisi pasokan dan laju aliran (Berk, 2009). Prinsip dasar pemanasan ohmik terkenal dengan disipasi energi listrik menjadi panas, yang menghasilkan generasi energi internal berbanding lurus dengan kuadrat dari kekuatan medan listrik dan konduktivitas listrik (Sastry, 1992). Suatu bahan pangan dengan konduktivitas listrik σ, ditempatkan di antara dua elektroda dengan kekuatan medan ΔV, menghasilkan laju generasi energi internal (internal energy generation) µ sebesar (Muhtadi dan Ayustaningwarno, 2010) : µ = 2 σ (5) Karakteristik kritis yang mempengaruhi laju generasi energi internal adalah σ. Di mana konduktivitas listrik σ adalah fungsi dari suhu. Jenis fungsi tergantung pada bahan; dan metode pemanasan. Telah ditemukan bahwa untuk bahan-bahan selular, konduktivitas listrik mengalami kenaikan signifikan pada 70 o C dan ke atas. Namun, ketika medan listrik diterapkan, pecahnya dinding sel terjadi pada temperatur lebih rendah. Untuk bahan pangan solid, konduktivitas listrik tergantung pada suhu dan gradien tegangan. Jika jaringan sayuran dikenakan pemanasan konvensional, konduktivitas listrik meningkat tajam pada suhu 60 o C, akibat pecahnya dinding sel (Muhtadi dan Ayustaningwarno, 2010). Diatas kekuatan medan listrik tertentu, atau jika materi telah diolah secara termal, kurva konduktivitas listrik - suhu sering menjadi linear. Dengan demikian (Sastry, 1992) : σ = ( ) (6) karena konduktivitas listrik meningkat dengan suhu, pemanasan ohmik menjadi lebih efektif pada suhu yang lebih tinggi. listrik adalah ukuran dari seberapa baik suatu zat mentransmisikan muatan listrik, dinyatakan dalam Siemens per meter. listrik adalah rasio densitas substansi pada kekuatan medan listrik dan dipengaruhi oleh komposisi kimia dari suatu zat. Dalam terminologi 16

28 pemanasan ohmik, konduktivitas adalah ukuran dari isi mineral atau ion. Untuk bahan makanan, bahan ion yang paling umum garam (NaCl). Semakin tinggi jumlah garam terlarut dalam zat, semakin tinggi konduktivitas (Anderson, 2008). listrik makanan sangat tergantung pada komposisi dan terutama pada kandungan elektrolit (garam) dan kelembaban (Fryer dan Li, 1993). Hal ini juga tergantung suhu. Bertentangan dengan logam, di mana suhu berpengaruh terhadap konduktivitas, konduktivitas makanan umumnya meningkat dengan suhu (Szczeniak, 1983; Resnick, 1996) dalam (Berk, 2009). Ketika jaringan selular dipanaskan secara ohmik, suhu konduktivitas menjadi linier ketika gradien tegangan dinaikkan hal ini menjelaskan bahwa terjadi nonlinearitas pada gradien tegangan rendah (20 sampai 30 V/cm). Penjelasannya adalah terjadinya electro-osmosis ketika pemanasan ohmik digunakan yang tergantung dari besar medan voltase yang digunakan. Pada gradien tegangan tinggi, electro-osmosis mendorong ion-ion melewati membran dinding sel bahkan pada suhu lebih rendah (Muhtadi dan Ayustaningwarno, 2010). Karena konduktivitas listrik tergantung pada konsentrasi ion, maka memungkinkan untuk mengubahnya menggunakan perlakuan sederhana seperti penambahan garam. Penurunann konduktivitas listrik dalam sampel yang direndam air disebabkan hilangnya senyawa ionik dalam air (Muhtadi dan Ayustaningwarno, 2010). Ukuran solid berpengaruh terhadap konduktivitas listrik. listrik cenderung meningkat ketika ukuran partikel menurun, walaupun tanpa kesimpulan secara general tidak dapat dilakukan tanpa memperhitungkan bentuk dan orientasi partikel (Muhtadi dan Ayustaningwarno, 2010). Daya yang diubah oleh peralatan listrik mengingatkan bahwa energi yang diubah bila muatan Q bergerak melintasi beda potensial sebesar V adalah QV (persamaan 7). Maka daya P, adalah (Giancoli, 2001): P = daya (Watt) = = (7) 17

29 Muatan yang mengalir per detik, Q/t, merupakan arus listrik, I. Dengan demikian diperoleh : P = IV (8) Hubungan ini menghasilkan daya yang diubah oleh suatu perangkat dimana I adalah arus yang melewati V adalah beda potensial yang melintasinya. Keunggulan dari pemanasan ohmik adalah cepat dan sistem pemanasannya yang relatif seragam dan merata, termasuk untuk produk yang mengandung partikulat. Hal tersebut mengurangi jumlah total panas yang kontak dengan produk dibandingkan dengan pemanasan konvensional yang memerlukan waktu untuk terjadinya penetrasi panas ke bagian pusat bahan dan pemanasan partikulat lebih lambat dari fluida. Dalam pemanasan ohmik, partikel dapat mempercepat pindah panas dengan melakukan formulasi pada kandungan senyawa ionic yang tepat di dalam fase fluida dan fase partikulat untuk meyakinkan level konduktivitas listrik yang tepat (Muhtadi dan Ayustaningwarno, 2010). Teknologi pemanasan ohmik dapat diterapkan, tidak hanya untuk cairan, tetapi juga untuk multi-fase campuran cair-padat, khususnya di media ini akan sulit untuk proses menggunakan penukar panas konvensional (Sastry dan Qiong, 1993) dalam Delgado et al., 2012). Pemanas ohmik dapat digunakan untuk memanaskan makanan cair yang mengandung partikulat besar, seperti sup dan makanan rebus dan irisan buahbuahan pada sirup, saus, dan cairan sensitif panas. Teknologi ini berguna untuk perlakuan makanan protein, yang cenderung untuk mengubah sifat sesuatu benda dan mengentalkan ketika diproses secara termal. Aplikasi lain potensi ohmik pemanasan termasuk blanching, pencairan, gelatinisasi, fermentasi, pengeringan dan ekstraksi (Ramaswamy, 2003). 18

30 III. METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada tanggal April - Juli 2012 yang dilaksanakan di Laboratorium Processing Jurusan Teknologi Pertanian, Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian dan Teaching Industry, Universitas Hasanuddin, Makassar. 3.2 Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain terpal plastik, jergen, gunting, reaktor ohmik, sistem akusisi data SPSS 17.0, data Logger, mesin pengering tray drier type cross flow, timer, timbangan analitik Mettler Toledo PL60L-S ketelitian 0,01 gram, termometer, pulverizer Analitycal Mill IKA A11 basic, magnetic hotplate stirer, cetakan, TA-AX texture analizer, viscometer Brookfield DE-RV version 1,00 dan oil bath Julabo HC. Bahan yang digunakan pada penelitian ini meliputi larutan kalium hidroksida (KOH) 0,5 dan1 N, air laut, aluminium foil, aquades, kertas label, kertas, kain saring, dan rumput laut segar jenis Eucheuma cottonii dengan umur panen 50 hari yang diperoleh dari Desa Lasitaeng, Kecamatan Tanererilau, Kabupaten Barru, Sulawesi Selatan. 3.3 Matriks Perlakuan Perlakuan yang diberikan dalam penelitian meliputi perbedaan tegangan selama alkalisasi dengan pemanasan ohmik, waktu dan suhu pemanasan, serta konsentrasi alkali yang digunakan. Matriks perlakuan penelitian dapat dilihat sebagai berikut: 19

31 Tabel 5. Matriks Perlakuan Penelitian PERLAKUAN: ΔV (3,7 dan 4,9 Volt/cm); Waktu (0.5, 1, 2 jam); Suhu (70, 75, 80 o C); C-Alkali (0.5 N dan 1 N) PARAMETER TETAP : SWAR (1:20); Suhu Pengeringan 60 o C; Kec. Udara 1.5 m/det. MATRIKS PERLAKUAN Kode ΔE Waktu T-akhir SWA-R C-alkali A1 CTR :20 1 N A2 3, :20 1 N A3 4, :20 1 N A4 CTR :20 1 N A5 3, :20 1 N A6 4, :20 1 N A7 CTR :20 1 N A8 3, :20 1 N A9 4, :20 1 N A10 CTR :20 1 N A11 3, :20 1 N A12 4, :20 1 N A13 CTR :20 1 N A14 3, :20 1 N A15 4, :20 1 N A16 CTR :20 1 N A17 3, :20 1 N A18 4, :20 1 N A19 CTR :20 1 N A20 3, :20 1 N A21 4, :20 1 N A22 CTR :20 1 N A23 3, :20 1 N A24 4, :20 1 N A25 CTR :20 1 N A26 3, :20 1 N A27 4, :20 1 N CTR : Alkalisasi secara konvensional ΔV SWA-R : Kuat arus listrik : Perbandingan rumput laut dengan larutan alkali 20

32 3.4 Prosedur Penelitian Modifikasi semi-refined carrageenan (SRC) dilakukan dimulai dengan persiapan bahan, alkalisasi dengan pemanasan ohmik, pengeringan, penepungan dan pengukuran viskositas dan kekuatan gel. a. Persiapan Bahan Menyiapkan rumput laut jenis Eucheuma cottonii dengan umur panen 50 hari yang diperoleh dari Desa Lasitaeng, Kecamatan Tanererilau, Kabupaten Barru, Sulawesi Selatan. Kemudian mencuci Eucheuma cottonii menggunakan air laut untuk menghilangkan benda asing yang melekat. Setelah membersihkan lalu menjemur Eucheuma cottonii di atas terpal plastik hingga mencapai kadar air sekitar 30%. Setelah itu menyiapkan larutan KOH. Persiapan larutan KOH ini terdiri atas dua konsentrasi yaitu 0,5 N dan 1 N. Larutan 0,5 N KOH dengan perbandingan 28,05 gram KOH dilarutkan ke dalam 1 liter aqudes. Penyiapan larutan 1 N KOH dengan melarutkan 56,10 gram KOH ke dalam 1 liter aquades. b. Alkalisasi dan modifikasi karaginan Tahapan alkalisasi dan modifikasi karaginan dari Eucheuma cottonii dengan pemanasan ohmik adalah mengambil rumput laut jenis Eucheuma cottonii sebanyak 15 gram yang akan dijadikan sebagai sampel percobaan Setelah itu, Eucheuma cottonii dipanaskan dalam 0,5 dan 1 N larutan KOH dengan menggunakan reaktor ohmik. Rasio Eucheuma cottoni: KOH yaitu 1:20 (g/ml) untuk setiap perlakuan. Proses pemanasan ini dilakukan pada tiga suhu yaitu 70 o C, 75 o C, dan 80 o C dengan lama pemanasan 0,5 jam, 1 jam, dan 2 jam dan kuat arus listrik yang digunakan masing-masing 3,7 dan 4,9 volt/cm, sebanyak dua kali pengulangan Selama proses pemanasan, karaginan yang terkandung dalam rumput laut akan termodifikasi agar gugus sulfat dalam molekul karaginan berkurang, sehingga kekuatan gelnya meningkat. 21

33 Setelah proses pemanasan, rumput laut yang telah diproses dipisahkan dari larutan KOH dengan cara penyaringan rumput laut (ATC) yang diperoleh, dan dibilas dengan menggunakan air kemudian dikeringkan dalam alat pengering hingga kadar air mencapai 12%. Alkali treated cottonii (ATC) yang diperoleh kemudian ditimbang untuk menghitung rendemen ATC yang dihasilkan. 3.5 Parameter Pengamatan Paremeter yang diamati dalam penelitian ini adalah viskositas dan kekuatan gel dari tepung semi-refined carrageenan (SRC) a. Viskositas Larutan karaginan dengan konsentrasi 1,5 % dengan perbandingan antara tepung ATC dan aquades 3 gram : 200 ml dipanaskan dan diaduk secara teratur dengan menggunakan magnetic hotplate stirer sampai suhu mencapai 75 o C. Viskositas diukur dengan Viscometer Brookfield. Spindel terlebih dahulu dipanaskan pada suhu 75 o C kemudian dipasang ke alat ukur viscometer Brookfield. Posisi spindel dalam larutan panas diatur sampai tepat, viskometer dihidupkan dan suhu larutan diukur. Ketika suhu larutan mencapai 75 o C dan nilai viskositas diketahui dengan pembacaan viskosimeter pada skala 1 sampai 100. Pembacaan dilakukan setelah satu menit putaran penuh 2 kali untuk spindel no 2. b. Kekuatan Gel Pengukuran kekutan gel dilakukan dengan menggunakan texture analizer. Gel dipersiapkan dengan melarutkan 1,5 gram ATC di dalam 100 ml aqudes, larutan tersebut dipanaskan dengan suhu 80 o C dan diaduk. Larutan yang telah dipanaskan dicetak dalam pipa PVC inchi dengan panjang 3 cm, kemudian didinginkan di dalam refrigerator dengan suhu 10 o C selama 12 jam dan kemudian diukur dengan menggunakan texture analizer dengan menggunakan probe 35 mm. 22

34 3.6 Pengolahan Data Pengambilan dan pengolahan data dalam penelitian ini dilaksanakan dengan : a. Rancangan Acak Lengkap Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak lengkap faktorial dengan empat faktor utama yaitu: konsentrasi KOH dengan 2 taraf, suhu alkalisasi dengan 3 taraf, lama alkalisasi dengan 3 taraf,dan tegangan dengan 2 taraf. Masing-masing perlakuan diulang sebanyak 2 (dua) kali dengan jumlah satuan percobaan yang diamati adalah: 2x3x3x2x2 = 72 unit. Konsentrasi KOH (A): A1 = 1 A2 = 0,5 Faktor suhu alkalisasi (B): B1 = 70 B2 = 75 B3 = 80 Faktor waktu alkalisasi (C): C1 = 0,5 jam C2 = 1 jam C3 = 2 jam Faktor kuat arus listrik (D) D1 = 3,7 D2 = 4,9 Y ijklm = µ + A i + B j + C k + D l + AB ij + AC ik + AD il + BC jk + BD jl + CD il + ABC ijk + ABD ijl + ACD ikl + BCD jkl + ABCD ijkl + ε ijklm Y ijklm = Nilai pengamatan µ = Nilai tengah umum A i = Pengaruh konsentrasi larutan dengan taraf ke i (i = 1, 2) B j = Pengaruh suhu alkalisasi dengan taraf ke j (i = 1, 2, 3) 23

35 C k = Pengaruh waktu alkalisasi dengan taraf ke k (i = 1, 2, 3) D l = Pengaruh tegangan dengan taraf ke l (i = 1, 2) AB ij = Pengaruh interaksi konsentrasi dengan taraf ke i (i = 1, 2) dengan suhu alkalisasi dengan taraf ke j (i = 1, 2, 3) AC ik = Pengaruh interaksi konsentrasi dengan taraf ke i (i = 1, 2) dengan waktu alkalisasi dengan taraf ke k (i = 1, 2, 3) AD il = Pengaruh interaksi konsentrasi dengan taraf ke i (i = 1, 2) dengan kuat arus listrik dengan taraf ke l (i = 1, 2) BC jk = Pengaruh interaksi suhu alkalisasi dengan taraf ke j (i = 1, 2, 3) dengan waktu alkalisasi dengan taraf ke k (i = 1, 2, 3) BD jl = Pengaruh interaksi suhu alkalisasi dengan taraf ke j (i = 1, 2, 3) dengan kuat arus listrik dengan taraf ke l (i = 1, 2) CD il = Pengaruh interaksi suhu waktu alkalisasi dengan taraf ke k (i = 1, 2, 3) dengan kuat arus listrik dengan taraf ke l (i = 1, 2) ABC ijk ABD ijl = Pengaruh interaksi konsentrasi dengan taraf ke i (i = 1, 2), suhu alkalisasi dengan taraf ke j (i = 1, 2, 3) dengan waktu alkalisasi dengan taraf ke k (i = 1, 2, 3) = Pengaruh interaksi konsentrasi dengan taraf ke i (i = 1, 2), suhu alkalisasi dengan taraf ke j (i = 1, 2, 3) dengan kuat arus listrik dengan taraf ke l (i = 1, 2) ACD ikl = Pengaruh interaksi konsentrasi dengan taraf ke i (i = 1, 2), waktu alkalisasi dengan taraf ke k (i = 1, 2, 3) dengan kuat arus listrik dengan taraf ke l (i = 1, 2) BCD jkl = Pengaruh interaksi suhu alkalisasi dengan taraf ke j (i = 1, 2, 3) dengan kuat arus listrik dengan taraf ke l (i = 1, 2) 24

36 ABCD ijkl = Pengaruh interaksi konsentrasi dengan taraf ke i (i = 1, 2), suhu alkalisasi dengan taraf ke j (i = 1, 2, 3), waktu alkalisasi dengan taraf ke k (i = 1, 2, 3) dengan kuat arus listrik dengan taraf ke l (i = 1, 2) ε ijklm = Galat Percobaan b. Pengolahan Data SPSS Analisis Ragam (ANOVA) Uji jarak Duncan 25

37 Mulai Rumput Laut, umur panen 50 hari Pencucian dengan air laut Penjemuran hingga kadar air 30% Penyiapan Larutan Alkali Alkalisasi dengan Ohmik Pengeringan Penepungan Tepung ATC Pengukuran : Viskositas dan Kekuatan Gel Selesai Gambar 2. Skema pembuatan tepung semi-refined carrageenan 26

38 Suhu ( o C) IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengaruh Kuat Medan Listrik dan Konsentrasi Larutan KOH terhadap Laju ohmik merupakan teknologi baru dalam pengolahan makanan, dimana bahan pangan berfungsi sebagai penghambat listrik. Dengan demikian, bahan pangan akan dilewati arus listrik dan memberi dampak berupa timbulnya panas akibat tahanan dari bahan pangan tersebut. Hal ini merujuk pada Sastry (1992) yang menyatakan bahwa tahanan dari bahan makanan untuk melewatkan arus listrik menyebabkan panas yang dihasilkan dalam makanan. Dengan kata lain, energi listrik dikonversi menjadi energi panas. Berikut ini grafik yang memperlihatkan laju pemanasan ohmik pada perlakuan suhu pemanasan, tegangan dan konsentrasi alkali Waktu (s) 4,9 Volt/cm, 0.5N 3,7 Volt/cm, 0.5N 4,9 Volt/cm, 1N 3,7 Volt/cm, 1N Gambar 2. Grafik Ohmik Suhu 70 o C Berdasarkan grafik di atas perlakuan kuat medan listrik 4,9 Volt/cm dengan konsentrasi larutan KOH 1 N memberikan laju pemanasan paling cepat, sedangkan perlakuan pada kuat medan listrik 3,7 Volt/cm dengan konsentrasi larutan KOH 0.5 N memberikan laju pemanasan paling lambat. 27

39 Suhu ( o C) Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu pemanasan 70 o C pada perlakuan 3,7 Volt/cm, 0.5 N; 4,9 Volt/cm, 0.5 N; 3,7 Volt/cm, 1 N dan 4,9 Volt/cm, 1 N masing-masing sebesar 3.58; 2.33; 2.58; dan 1.75 menit Waktu (s) 4,9 Volt/cm, 0.5N 3,7 Volt/cm, 0.5N 4,9 Volt/cm, 1N 3,7 Volt/cm, 1N Gambar 3. Grafik Ohmik Suhu 75 o C Berdasarkan grafik di atas perlakuan kuat medan listrik 4,9 Volt/cm dengan konsentrasi larutan KOH 1 N memberikan laju pemanasan paling cepat, sedangkan perlakuan pada kuat medan listrik 3,7 Volt/cm dengan konsentrasi larutan KOH 0.5 N memberikan laju pemanasan paling lambat. Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu pemanasan 75 o C pada perlakuan 3,7 Volt/cm, 0.5 N; 4,9 Volt/cm, 0.5 N; 3,7 Volt/cm, 1N dan 4,9 Volt/cm, 1N masing-masing sebesar 3.5; 2.16; 2.58; dan 1.66 menit. 28

40 Suhu ( o C) Waktu (s) 4,9 Volt/cm, 0.5N 3,7 Volt/cm, 0.5N 4,9 Volt/cm, 1N 3,7 Volt/cm, 1N Gambar 4.Grafik Ohmik suhu 80 o C Pengaruh kuat medan listrik dan konsentrasi larutan KOH terhadap laju pemanasan ditunjukkan pada gambar 4. Perlakuan kuat medan listrik 4,9 Volt/cm dengan konsentrasi larutan KOH 1 N memberikan laju pemanasan paling cepat, sedangkan perlakuan pada kuat medan listrik 3,7 Volt/cm dengan konsentrasi larutan KOH 0.5 N memberikan laju pemanasan paling lambat. Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu pemanasan 80 o C pada perlakuan 3,7 Volt/cm, 0.5 N ; 4,9 Volt/cm, 0.5 N; 3,7 Volt/cm, 1N dan 4,9 Volt/cm, 1 N masing-masing sebesar 5.08; 2.58; 2.66 dan 1.66 menit. Berdasarkan grafik yang ditunjukkan diketahui bahwa laju pemanasan dipengaruhi oleh kuat medan listrik dan konsentrasi larutan. Perlakuan konsentrasi dan kuat medan listrik akan mempercepat waktu pemanasan, laju pemanasan tertinggi pada masing-masing perlakuan suhu yakni pada tegangan 4,9 Volt/cm dan konsentrasi 1 N. Hal ini sesuai dengan Icier (2012) bahwa waktu pemanasan ohmik bergantung pada gradien tegangan yang digunakan. Gradien tegangan meningkat, panas yang dihasilkan per unit waktu meningkat, dan karena itu waktu pemanasan yang diperlukan untuk mencapai temperatur berkurang. 29

41 4.2 Pengaruh Suhu dan Konsentrasi Larutan KOH terhadap Salah satu faktor yang berperan penting dalam sistem pemanasan ohmik adalah konduktivitas. Pada grafik berikut disajikan nilai konduktivitas pada beberapa perlakuan tegangan dan konsentrasi larutan alkali Suhu ( o C) = 0.107T R² = = 0.106T R² = = 0.053T R² = = 0.047T R² = ,9 Volt/cm, 0.5N 3,7 Volt/cm, 0.5N 4,9 Volt/cm, 1N 3,7 Volt/cm, 1N Gambar 5. Grafik pada Suhu 70 o C Perlakuan Kuat Arus Listrik dan Konsentrasi Larutan = 0.094T R² = Suhu ( o C) = 0.082T R² = = 0.058T R² = = 0.050T R² = ,9 Volt/cm, 0.5N 3,7 Volt/cm, 0.5N 4,9 Volt/cm, 1N 3,7 Volt/cm, 1N Gambar 6. Grafik pada Suhu 75 o C Perlakuan Kuat Arus Listrik dan Konsentrasi Larutan 30

42 = 0.091T R² = = 0.082T R² = = 0.047T R² = Suhu ( o C) Gambar 7. Grafik pada 80 o C Perlakuan Kuat Arus Listrik dan Konsentrasi Larutan Pada grafik 5, 6 dan 7 diketahui bahwa nilai konduktivitas tertinggi masing-masing pada perlakuan 70 o C, 4,9 Volt/cm, 1 N; 75 o C, 4,9 Volt/cm, 1 N ; dan 80 o C, 4,9 Volt/cm, 1 N masing-masing yaitu 8.76; 9.85; dan S/m. Nilai konduktivitas terendah pada perlakuan 70 o C, 3,7 Volt/cm, 0.5 N; 75 o C, 75 V, 0.5 N ; dan 80 o C, 4,9 Volt/cm, 0.5 N masing-masing yaitu 4.79; 4.90; dan 3.51 S/m. Berdasarkan data yang diperoleh konduktivitas dipengaruhi suhu, hal ini berdasarkan Ruan et.al. (2001) yang menyatakan bahwa faktor yang paling penting adalah konduktivitas listrik dari produk dan ketergantungannya pada suhu. listrik meningkat dengan kenaikan suhu, pemanasan ohmik menjadi lebih efektif sebagai suhu meningkat Dan, pada kekuatan medan listrik tertentu, atau jika materi telah diolah secara termal, kurva konduktivitas listrik - suhu sering menjadi linear. Karena konduktivitas listrik meningkat dengan suhu, pemanasan ohmik menjadi lebih efektif pada suhu yang lebih tinggi (Sastry, 1992). Selain suhu, konduktivitas juga dipengaruhi oleh konsentrasi larutan yang dijelaskan oleh Anderson (2008) dalam terminologi pemanasan ohmik, konduktivitas adalah ukuran dari isi mineral atau ion. Semakin tinggi jumlah ion terlarut dalam zat, semakin tinggi konduktivitas. = 0.041T R² = ,9 Volt/cm, 0.5N 3,7 Volt/cm, 0.5N 4,9 Volt/cm, 1N 3,7 Volt/cm, 1N 31

43 kwh 4.3 Konsumsi Daya Selama 0,012 0,010 0,008 0,006 0,004 0,002 0,000 A2 A3 A17 A18 A20 A21 BA2 BA3 BA17 BA18 BA20 A2 = 70 o C, 3,7 Volt/cm, 1 N A3 = 70 o C, 4,9 Volt/cm, 1 N A17= 75 o C, 3,7 Volt/cm,1 N A18= 75 o C, 4,9 Volt/cm, 1 N A20= 80 o C, 3,7 Volt/cm, 1 N A21= 80 o C, 4,9 Volt/cm, 1 N Gambar 8. Grafik Total Konsumsi Daya BA2 = 70 o C, 3,7 Volt/cm,0.5 N BA3 = 70 o C, 4,9 Volt/cm,0.5 N BA17= 75 o C, 3,7 Volt/cm,0.5 N BA18= 75 o C, 4,9 Volt/cm,0.5 N BA20= 80 o C, 3,7 Volt/cm,0.5 N BA21= 80 o C, 4,9 Volt/cm,0.5 N Berdasarkan data yang diperoleh kisaran daya yang digunakan untuk menaikkan suhu larutan dari 30 o C hingga mencapai suhu pemanasan antara 0, ,0108 kwh. Berdasarkan grafik di atas, konsumsi daya pada perlakuan konsentrasi larutan 1 N sampel A3 dengan total konsumsi daya tertinggi sebesar 0,0108 kwh, sedangkan untuk sampel dengan perlakuan suhu dan konsentrasi yang sama pada sampel A2 total konsumsi daya yaitu sebesar 0,0101 kwh. Perlakuan konsentrasi 0.5 N, sampel BA20 dengan total konsumsi daya tertinggi sebesar 0,0107 kwh, sedangkan untuk sampel dengan perlakuan suhu dan konsentrasi yang sama pada sampel BA18 total konsumsi daya yaitu sebesar 0,0088 kw/h. Data tersebut menujukkan bahwa daya yang dihasilkan berbanding lurus dengan arus dan tegangan yang digunakan. 32

44 4.4 Pengaruh Perlakuan terhadap Viskositas Mutu karaginan ditentukan dari viskositas larutan yang dibuat dari tepung SRC, mengingat fungsi dari karaginan sebagai bahan tambahan khususnya dalam bahan pangan. Data yang diperoleh di analisis secara statistik dengan analisis ragam (ANOVA). Hasil perlakuan ANOVA selanjutnya diolah dengan metode Duncan untuk melihat beda nyata perlakuan yang diberikan. Hasil analisis ragam (Lampiran 4a) menunjukkan bahwa konsentrasi KOH, suhu dan lama pemanasan memberikan pengaruh nyata terhadap viskositas. Berdasarkan uji lanjut Duncan (Lampiran 4c) dengan menggunakan uji beda jarak berganda Duncan (BJBD), menunjukkan bahwa rata-rata suhu alkalisasi 75 o C memberikan nilai viskositas tertinggi dan berbeda nyata dengan suhu alkalisasi 80 o C, namun tidak berbeda nyata dengan suhu alkalisasi 70 o C. Perlakuan konsentrasi larutan alkali juga memberikan pengaruh terhadap viskositas, rata-rata konsentrasi larutan 0.5 N menghasilkan nilai tertinggi dan berbeda nyata dengan konsentrasi larutan 1 N. Rata-rata perlakuan lama pemanasan 0,5 jam menghasilkan viskositas tertinggi dan berbeda nyata dengan lama pemanasan 1 jam dan 2 jam. a) Pengaruh Konsentrasi terhadap Viskositas Gambar 9. Grafik Pengaruh Konsentrasi Alkali terhadap Viskositas 33

45 Berdasarkan grafik 9 menujukkan pengaruh konsentrasi alkali terhadap viskositas. Viskositas untuk konsentrasi 0.5 N berkisar antara 46,076 53,335 cp. Nilai viskositas untuk konsentrasi 1 N berkisar antara 37,237 44,496 cp. Berdasarkan hasil yang diperoleh diketahui bahwa viskositas akan berkurang dengan bertambahnya konsentrasi alkali yang digunakan. Hal ini sesuai dengan Guisley et al (1980) dan Moraino (1977) serta Campo et al (2009) bahwa penggunaan konsentrasi KOH lebih tinggi menyebabkan kadar sulfat dalam karaginan berkurang lebih banyak, semakin sedikit kandungan sulfat viskositasnya juga semakin kecil. b) Pengaruh Suhu terhadap Viskositas Gambar 10. Grafik Pengaruh Suhu Alkalisasi terhadap Viskositas Berdasarkan grafik 10 menujukkan pengaruh suhu pemanasan terhadap viskositas. Viskositas tertinggi untuk lama alkalisasi 70 o C, 75 o C, dan 80 o C masing-masing 47,058; 47,533; dan 40,267 cp. Data menunjukkan bahwa viskositas tertinggi ditunjukkan pada suhu alkalisasi 75 o C, hal ini disebabkan untuk melarutkan karaginan diperlukan suhu 70 o C, hal ini sesuai dengan Anggadireja et al., (2009) dan 34

46 (Poncomulyo et al., 2006) yang menyatakan bahwa derajat kekentalan karaginan dipengaruhi oleh konsentrasi, temperatur, dan volume lain yang larut dalam campuran tersebut dan untuk kappa dan iota karaginan larut pada temperatur di atas 70 o C. Hasil pengukuran viskositas pada perlakuan suhu 80 o C tidak memberikan nilai viskositas yang lebih besar dibandingkan suhu 75 o C, disebabkan karena larutnya karaginan. Hal ini mengacu pada Yasita dan Rachmawati (2010) menyatakan bahwa suhu pemasakan untuk memproduksi semi-refined carrageenan dipertahankan dibawah o C untuk mencegah larutnya karaginan dalam larutan alkali. c) Pengaruh terhadap Viskositas Gambar 11. Grafik Pengaruh terhadap Viskositas Berdasarkan grafik 11 menujukkan pengaruh lama pemanasan terhadap viskositas. Viskositas tertinggi untuk lama alkalisasi 0.5 jam, 1 jam, dan 2 jam masing-masing 50,300; 42,667; dan 42,892 cp. Data menunjukkan bahwa viskositas tertinggi ditunjukkan pada lama alkalisasi 0.5 jam, hal ini disebabkan karena pengurangan sulfat yaang terjadi. Hal tersebut sesuai Campo et al., (2009) menyatakan bahwa waktu ekstraksi 35

47 berpengaruh terhadap viskositas dan kekuatan gel karaginan yang dihasilkan. Hal ini sesuai dengan pengurangan sulfat yang terjadi, dimana waktu ekstraksi semakin lama maka kandungan sulfat semakin kecil, banyaknya fraksi sulfat dan keseimbangan kation dalam air menentukan kekentalan atau kekuatan gel yang dibentuk karaginan. 4.5 Pengaruh Perlakuan terhadap Kekuatan Gel Saat ini penggunaan karaginan semakin meluas terutama pada bidang pangan, diantaranya sebagai Pemanfaatan semi-refined carrageenan (SRC) penstabil (stabilizator), pengental (thickener), pembentuk gel, dan pengemulsi (emulsifier) (Anggadireja et al., 2006). Berdasarkan fungsi karaginan, maka mutu karaginan selain ditentukan oleh viskositas juga ditentukan oleh kekuatan gel. Hasil analisis ragam (Lampiran 5a) menunjukkan bahwa konsentrasi dan lama ekstraksi memberikan pengaruh terhadap kekuatan gel. Hasil analisis ragam (ANOVA) diuji lanjut dengan metode Duncan (Lampiran 5c) menunjukkan bahwa konsentrasi KOH, dan lama pemanasan memberikan pengaruh nyata terhadap kekuatan gel. Dengan menggunakan uji beda jarak berganda Duncan (BJBD), rata-rata kekuatan gel tertinggi dihasilkan pada perlakuan 2 jam dan berbeda nyata dengan lama alkalisasi 0,5 jam. Perlakuan konsentrasi 0.5 N berbeda nyata dengan konsentrasi 1 N terhadap kekuatan gel, dengan kekuatan gel tertinggi pada konsentrasi 1 N. 36

48 a) Pengaruh Konsentrasi terhadap Kekuatan Gel Gambar 12. Grafik Konsentrasi Alkali terhadap Kekuatan Gel Berdasarkan grafik 12 menunjukkan hubungan antara konsentrasi larutan terhadap kekuatan gel. Grafik menunjukkan kekuatan gel pada konsentrasi 1 N lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi 0.5 N. Kekuatan gel pada konsentrasi 1 N berkisar antara 230,180 g/cm 2 283,452 g/cm 2, sedangkan, kekuatan gel pada konsentrasi 0.5 N berkisar antara 113,669 g/cm 2 166,940 g/cm 2. Data tersebut menunjukka bahwa kekuatan gel dipengaruhi oleh konsentrasi alkali yang digunakan. Hal ini sesuai dengan Anonim (1977) dan yang menyatakan bahwa pembentukan gel dipengaruhi oleh konsentrasi, jumlah dan adanya ion-ion logam seperti K +, NH4 +, Ca ++, Sr ++ dan Ba ++. Secara umum karaginan membentuk gel yang keras pada suhu antara o C. Dan, Distantina et al., (2009) menjelaskan penggunaan konsentrasi KOH lebih tinggi menyebabkan kadar sulfat dalam karaginan berkurang lebih banyak, dan sebagai akibatnya kekuatan gelnya juga semakin tinggi. Kadar alkali semakin besar menghasilkan gel strength semakin besar pula. 37

49 b) Pengaruh terhadap Kekuatan Gel Gambar 13. Grafik terhadap Kekuatan Gel Berdasarkan grafik 13 menujukkan pengaruh lama alkali terhadap kekuatan gel. Kekuatan gel tertinggi untuk lama alkalisasi 0.5 jam, 1 jam, dan 2 jam masing-masing 157,843; 205,426; dan 232,411 g/cm 2. Data menunjukkan bahwa kekuatan gel tertinggi ditunjukkan pada lama alkalisasi 2 jam, hal ini disebabkan karena pengurangan sulfat yaang terjadi. Hal tersebut sesuai Campo et al., (2009) menyatakan bahwa waktu ekstraksi berpengaruh terhadap viskositas dan kekuatan gel karaginan yang dihasilkan. Hal ini sesuai dengan pengurangan sulfat yang terjadi, dimana waktu ekstraksi semakin lama maka kandungan sulfat semakin kecil, banyaknya fraksi sulfat dan keseimbangan kation dalam air menentukan kekentalan atau kekuatan gel yang dibentuk karaginan, semakin sedikit kandungan sulfat viskositasnya juga semakin kecil, tetapi konsistensi gelnya semakin meningkat. Hasil pengukuran menunjukkan teknologi ohmik menghasilkan viskositas dan kekuatan gel yang lebih besar dibandingkan hasil alkalisasi secara konvensional yang dapat dilihat pada lampiran 4. 38